Figura 15: Temperaturas atmosféricas alcanzadas en el período de biodigestión (Fuente: Elaboración propia, datos estación meteorológica Liceo Agrí
Temperaturas alcanzadas en el efluente por el proceso de biodigestión
15 30 45 60 75 90
Día.
Temperatura Ambiente, Período Biodigestión.
15 30 45 60 75 90
Día.
Temperatura Efluente, Período Biodigestión.
55
odo de biodigestión Liceo Agrícola Tadeo
por el proceso de biodigestión.
Temperatura Ambiente, Período Biodigestión.
8 hrs.pm. 14 hrs.pm. 20 hrs.pm.
Temperatura Efluente, Período Biodigestión.
9 hrs.pm. 18 hrs.pm.
56
4.1.3 Análisis biológicos, evaluación de los Coliformes Fecales.
El proceso de biodigestión disminuyo la carga de Coliformes Fecales de los lodos, los cuales presentaban al inicio de la experiencia (día cero), una carga mayor a 1600 NMP de Coliformes; en el transcurso de la experiencia la carga microbiana logró decaer, hasta alcanzar valores del orden de 80-90 NMP de Coliformes en el término de ella (Figura 17).
La variación entre las poblaciones de Coliformes desde el inicio del proceso hasta su conclusión presentó diferencias estadísticas significativas para un test de DUNCAN con una significancia de 0,05 (Figura 17), encontrándose tres subconjuntos diferentes entre sí, por lo tanto el proceso como una alternativa de santificación de sustratos funciona eficientemente.
CHAMY (2009) argumenta que los biosólidos obtenidos en los procesos de biodigestión no cumplen los requisitos mínimos para la aplicación como material tratado ya que no hay normativas para su utilización y la normativa existente está aplicada sólo al compostaje aeróbico. Por lo tanto si estos biosólidos pretenden ser utilizados como fertilizante se debe solicitar la autorización al Servicio Agrícola y Ganadero.
La Norma Chilena 2880 Compost - Clasificación y requisitos, (INN, 2004), exige un máximo de 1000 NMP de coliformes para aceptar el uso agrícola del compost. Como se expuso anteriormente, la concentración de coliformes resultantes al final de la investigación es muy inferior a la exigida, por lo que no deberían existir impedimentos para la utilización agrícola. También en CONAMA (2001), clasifican los lodos como lodos Tipo A, a aquellos que entre otros parámetros cumplan con una carga inferior a 1000 NMP de coliformes, y autoriza su utilización en enmiendas agrícolas.
57
Figura 17: Evolución de Coliformes totales según el Número Más Probable (NMP), en el proceso de biodigestión de lodos activos.
58
4.1.4 Análisis físicos, químicos y componente orgánico de los efluentes.
4.1.4.1 Composición orgánica de los efluentes.
El contenido de materia orgánica en el suelo influye en distintos aspectos sobre el balance hídrico de éste. Primero porque los parámetros que afectan al movimiento y la retención de humedad en el suelo son de carácter físico – textura, estructura y porosidad- y están relacionados con el contenido y el estado de materia orgánica, además con la actividad edáfica. Por otra parte, la gran hidrofilia de los coloides húmicos hace aumentar la capacidad del suelo para retener agua. Por lo tanto un óptimo contenido de materia orgánica se puede traducir en una mejora de la infiltración y circulación, una equilibrada aireación, optimización hídrica, disminución de la evaporación y de la compactación, al mismo tiempo mejorar la retención de humedad (LABRADOR, 2001).
En la presente investigación la materia orgánica presentó un aumento de la concentración en los efluentes mientras el proceso transcurrió, el alza presentó diferencias estadísticamente significativas (Figura 18), sin embargo en el caso de los ácidos fúlvicos se presenta una excepción, ya que el aumento experimentado no es estadísticamente significativo. Si bien ya se expuso la importancia de la materia orgánica en los suelos, según LABRADOR (2001), debido a ello el proceso resulta interesante para acondicionar distintos tipos de biomasa ya que se acentúan las propiedades orgánicas que presentan en su composición inicial y los efluentes logrados pueden llegar a ser fuentes mejoradoras de suelos.
Figura 18: Comportamiento de la materia orgánica en los efluentes de la biodigestión.
La relación C/N
Nitrógeno que contiene un material microorganismos y el Nitrógeno proteica. Una relación adecuada entre e crecimiento y reproducción
En el caso evaluado la relación obtenida en los biosólido aproximadamente (F
recomendados para un proceso óptimo de compostaje según la literatura.
0,12 0,15 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 1 2 P o rc e n ta je ( % ) Nº Mediciones MATERIA ORGÁNICA. 0,07 0,12 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1 2 P o rc e n ta je ( % ) Nº Mediciones ÁCIDOS FÚLVICOS. a* a* a* a*
Comportamiento de la materia orgánica en los efluentes de la
La relación C/N expresa las unidades de Carbono por unidades de Nitrógeno que contiene un material. El Carbono es una fuente de energía para los microorganismos y el Nitrógeno es un elemento necesario para la síntesis ca. Una relación adecuada entre estos dos nutrientes, favorecerá un buen crecimiento y reproducción (SZTERN y PRAVIA, 1999; SORIA et al
En el caso evaluado la relación obtenida en los biosólido aproximadamente (Figura 19), la cual se expresó por debajo de
recomendados para un proceso óptimo de compostaje según la literatura.
0,35 0,36 3 4 Nº Mediciones MATERIA ORGÁNICA. 0,14 0,24 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 1 2 P o rc e n ta je ( % ) Nº Mediciones EXTRACTOS HÚMICOS TOTALES . 0,13 0,74 3 4 Nº Mediciones ÁCIDOS FÚLVICOS. 0,07 0,12 0,125 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 1 2 P o rc e n ta je ( % ) NºMediciones ÁCIDOS HÚMICOS. b* b* a* b* a* a* a* b* 59
Comportamiento de la materia orgánica en los efluentes de la
expresa las unidades de Carbono por unidades de El Carbono es una fuente de energía para los necesario para la síntesis nutrientes, favorecerá un buen
et al., 2001).
En el caso evaluado la relación obtenida en los biosólidos fue de 4:1 se expresó por debajo de los márgenes recomendados para un proceso óptimo de compostaje según la literatura.
0,25 0,39 3 4 Nº Mediciones EXTRACTOS HÚMICOS TOTALES . 0,125 0,19 3 4 NºMediciones ÁCIDOS HÚMICOS. b* c* b* c*
SZTERN y PRAVIA (1999) y SORIA óptima de entrada para i
relación es muy estrecha (10:1) hay reduce la calidad del material digerido (40:1) se inhibe el crecimiento debido a
Figura 19: Relación carbono/nitrógeno de los efluentes
4.1.4.2 Componentes químicos del efluente.
Para TAPIA y GONZÁLES (2005) se debe encontrar con urgencia una alternativa para el uso de los lodos
servidas. La agricultura resulta una opción considerable para la reutilización de este producto, argumentado que aproximadamente el 45 % de los lodos producidos en Europa son reutilizados como insumos agrícolas
SZTERN y PRAVIA (1999) y SORIA et al. (2001) considera una óptima de entrada para iniciar un proceso de compostaje 20 a 30
relación es muy estrecha (10:1) hay pérdidas de nitrógeno asimilable, lo cual calidad del material digerido; por otro lado si la relación es muy
(40:1) se inhibe el crecimiento debido a falta de nitrógeno.
Figura 19: Relación carbono/nitrógeno de los efluentes utilizados en el ensayo
4.1.4.2 Componentes químicos del efluente.
Para TAPIA y GONZÁLES (2005) se debe encontrar con urgencia una alternativa para el uso de los lodos obtenidos en las plantas depuradoras de aguas servidas. La agricultura resulta una opción considerable para la reutilización de este producto, argumentado que aproximadamente el 45 % de los lodos producidos en Europa son reutilizados como insumos agrícolas.
60
) considera una relación C/N 20 a 30. Cuando la pérdidas de nitrógeno asimilable, lo cual i la relación es muy amplia
utilizados en el ensayo.
Para TAPIA y GONZÁLES (2005) se debe encontrar con urgencia una obtenidos en las plantas depuradoras de aguas servidas. La agricultura resulta una opción considerable para la reutilización de este producto, argumentado que aproximadamente el 45 % de los lodos
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Ésta propuesta es avalada por Sr. JOSE OCEGUERA2 (Com. Pers.), quien expone que los lodos que se producen al final del proceso de tratamiento cumplen con todos los requisitos normados por el estado para la reutilización en la agricultura.
Debido al interés de reutilizar los derivados de la depuración de aguas servidas en los agroecosistemas, se evaluó la capacidad que presentan para dicho caso previo a un proceso de purificación, mediante digestión anaeróbica. Para ello se estudió la concentración mineral de los macroelementos NPK del efluente.
La composición mineral de la biomasa en el proceso tuvo un comportamiento similar para los tres minerales evaluados, sin generar una variación importante entre la concentración de ingreso y salida en el sistema.
El nitrógeno total (N) tendió a disminuir mientras la biodigestión se llevó a cabo en los efluentes, por otro lado el NH4 disponible presentó un aumento lineal
leve en este período (Figura 20). La concentración de nitrógeno de los biosólidos obtenida en proceso se presentó en un porcentaje del orden de 0,08 a 0,06 para el N total y de 0,016 a 0,023 en forma de NH4. Por otra parte el potasio tuvo un
comportamiento diferente (Figura 21), ya que se produjo un pico en la mitad de la experiencia aumentando levemente la concentración del elemento tanto para K total como K2O, pero éste aumento se pierde cuando el proceso llega a su término
logrando concluir con un porcentaje de 0,0049 y 0,0041 para K y K2O
respectivamente. Por último el fósforo tanto en forma de P total como P2O5 están
en muy bajas concentraciones en el efluente (Figura 22), presentándose en cantidades similares al componente evaluado anteriormente, además de presentar el mismo aumento en la etapa media del proceso.
2 J
OSE OCEGUERA. 20 agosto 2009. Entrevista informativa. Asesor y analista de tratamiento Aguas del Valle. La Serena.
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 P o rc e n ta je ( % )
En la evolución de la concentración mineral expuesta en el párrafo anterior, no se manifestaron diferencias estadísticas significativas entre la composición de entrada de la biomasa y la salida como efluente tratado, esto se aplica a todos los minerales estudiados N, P y K (F
aumento producido en la etapa media presentó diferencia estadística significativa, pero pierde total importancia ya que no se mantuvo hasta la finalización de la biodigestión.
Figura 20: Evolución del nitrógeno en el perí
0,0168 0,0237 0,0225 0,09 0,08 0,06 1 2 3 Nº Mediciones