{"id":98234,"date":"2018-03-11T10:18:57","date_gmt":"2018-03-11T10:18:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/compostaje-en-planta-piloto-de-lodos-y-biorresiduos-generados-en-castilla-a-la-mancha\/"},"modified":"2018-03-11T10:18:57","modified_gmt":"2018-03-11T10:18:57","slug":"compostaje-en-planta-piloto-de-lodos-y-biorresiduos-generados-en-castilla-a-la-mancha","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/procesos-quimicos\/compostaje-en-planta-piloto-de-lodos-y-biorresiduos-generados-en-castilla-a-la-mancha\/","title":{"rendered":"Compostaje en planta piloto de lodos y biorresiduos generados en castilla \u00c2\u00bf la mancha"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Virginia S\u00e1nchez Arias <\/strong><\/h2>\n<p>La necesidad de gestionar los biorresiduos generados en castilla-la mancha mediante un tratamiento, que cumpla con las propuestas de la legislaci\u00f3n vigente y que prioriza las t\u00e9cnicas t\u00e9rmicas y biol\u00f3gicas frente a las de eliminaci\u00f3n, dio lugar al planteamiento de una investigaci\u00f3n dirigida a estudiar el proceso de compostaje como t\u00e9cnica de valorizaci\u00f3n para biorresiduos t\u00edpicos de la zona.   para la investigaci\u00f3n se seleccionaron tres tipos de biorresiduo con elevada tasa de generaci\u00f3n en esta comunidad aut\u00f3noma. Estos biorresiduos fueron el alperujo de aceituna, residuos de la industria de producci\u00f3n del vino (como las l\u00edas y el orujo) y lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas. Como material estructurante com\u00fan para los experimentos se seleccion\u00f3 el carrizo (phragmites australis) por ser un tipo de planta muy abundante en los humedales manchegos.  el objetivo principal de esta investigaci\u00f3n ha sido estudiar el proceso de compostaje de estos biorresiduos, por separado o mediante mezclas entre ellos, para establecer las condiciones que permiten la degradaci\u00f3n de los mismos en un tiempo m\u00e1s reducido, a la vez que se obtiene un compost de la mayor calidad posible. Para alcanzar dicho objetivo, el programa de trabajo se centr\u00f3 en los siguientes puntos a tratar:   &#8211; estudiar el compostaje de biorresiduos por separado, o mezclados (co-compostaje) en un reactor de tambor giratorio cerrado, a escala planta piloto, equipado con los necesarios dispositivos de control.  &#8211; desarrollar y aplicar una t\u00e9cnica experimental basada en la respirometr\u00eda electrol\u00edtica para la medida de la estabilidad del compost.  &#8211; modelizar la degradaci\u00f3n aerobia de los biorresiduos a diferentes temperaturas, para lo cual se llevaron a cabo experimentos en discont\u00ednuo a escala laboratorio.   &#8211; simular el proceso de degradaci\u00f3n del carbono durante un modelo en planta piloto a partir de los datos de temperatura y el modelo cin\u00e9tico obtenido anteriormente.  a continuaci\u00f3n se resume cada una de las cuatro etapas.  compostaje en planta piloto  se puso a punto una instalaci\u00f3n de compostaje a escala planta piloto consistente en un tambor giratorio, equipado con una l\u00ednea de suministro de aire, y dispositivos para la medida y control de las principales variables del proceso.   se caracterizaron los residuos originales y se realizaron experimentos de compostaje, con los residuos por separado o combin\u00e1ndolos (co-compostaje) entre ellos. Se midi\u00f3 la evoluci\u00f3n de las caracter\u00edsticas del residuo s\u00f3lido y del gas de salida de los reactores.   en general, todos los experimentos presentaron un buen comportamiento, con subida r\u00e1pida de la temperatura y mantenimiento de las condiciones aerobias en la mayor\u00eda de los casos. La combinaci\u00f3n de varios biorresiduos result\u00f3 beneficiosa al complementarse las caracter\u00edsticas entre varios de ellos y dando lugar a mezclas cuyo compostaje result\u00f3 m\u00e1s eficaz.  la combinaci\u00f3n de los dos residuos de origen vegetal con el lodo en diferentes proporciones (experimentos 4 a 9) result\u00f3 beneficiosa al equilibrar la relaci\u00f3n c\/n y a\u00f1adir biomasa activa al proceso. En el caso del uso de alperujo, se presentaron problemas \u00fanicamente cuando la proporci\u00f3n de este residuo en la mezcla era elevada. Esto se debe a la elevada pastosidad, a la humedad y a la presencia de aceites residuales en este residuo, propiedades que lo hacen menos poroso y m\u00e1s problem\u00e1tico a la hora de mantener las condiciones aerobias en la mezcla. Las mezclas que mayor degradaci\u00f3n presentaron fueron las mezclas e3, con proporci\u00f3n 2:1 (lodo:estructurante); e4, con proporci\u00f3n 3:4:1 (alperujo:lodo:estructurante) y e5, con proporci\u00f3n 1,4:2:1 residuos del (vino:lodo:estructurante), con porcentajes de carbono degradado respecto a la masa total inicial entre el 23,3% y el 27,7%.  el grado de humificaci\u00f3n que presentaron todos los experimentos fue bajo, dando lugar a lo que se denomina un compost fresco. Se comprob\u00f3 que retirar la aireaci\u00f3n y dejar en reposo el compost obtenido durante un tiempo permit\u00eda un aumento considerable en el grado de humificaci\u00f3n del mismo, ya que los valores de \u00edndice de humificaci\u00f3n medidos se duplicaron tras 90 d\u00edas en reposo.  la mezcla entre residuos result\u00f3 ser una buena t\u00e9cnica para compensar el contenido en metales pesados de los diferentes residuos. Las mezclas utilizadas en este trabajo, dieron lugar a compost con contenidos en metales pesados inferiores a los l\u00edmites requeridos en el rd 824\/2005.   determinaci\u00f3n de la estabilidad del compost mediante respirometr\u00eda electrol\u00edtica  en esta etapa de la investigaci\u00f3n se pretend\u00eda normalizar un procedimiento para la determinaci\u00f3n de la estabilidad de un residuo o un compost mediante respirometr\u00eda electrol\u00edtica. Para ello se puso a punto un m\u00e9todo experimental en el que se determinaron previamente las condiciones \u00f3ptimas de temperatura, cantidad de muestra, di\u00e1metro de part\u00edcula  y duraci\u00f3n del test para llevar a cabo las medidas.    a continuaci\u00f3n se aplic\u00f3 dicho m\u00e9todo a muestras de biorresiduos tomadas a diferentes tiempos durante los experimentos de compostaje en planta piloto y se calcularon dos \u00edndices de respiraci\u00f3n (ir24 y at4).   la evoluci\u00f3n de los \u00edndices de respiraci\u00f3n de las muestras a lo largo del tiempo de compostaje que llevaban las mismas present\u00f3 una tendencia exponencial decreciente de primer orden. Adem\u00e1s se observ\u00f3 una relaci\u00f3n lineal entre ambos indicadores.   la comparaci\u00f3n de los valores obtenidos para el compost final y los valores l\u00edmite sugeridos para ambos par\u00e1metros como indicadores de estabilidad ofrec\u00eda diferente interpretaci\u00f3n en funci\u00f3n del \u00edndice calculado. En el caso del ir24, los valores obtenidos para los compost finales fueron inferiores en todos los casos al l\u00edmite que se propone para un compost estable, mientras que los valores obtenidos mediante el at4 para los mismos experimentos eran, para algunos de los compost obtenidos, superiores al l\u00edmite sugerido con este \u00edndice para la denominaci\u00f3n de un compost estable. Esto se debe a que el consumo de ox\u00edgeno que presenta un compost mediante la t\u00e9cnica respirom\u00e9trica utilizada en este trabajo, que aporta ox\u00edgeno en funci\u00f3n de la demanda, es superior al obtenido en un m\u00e9todo puramente est\u00e1tico en el que no hay aporte de ox\u00edgeno, pero algo inferior a un m\u00e9todo puramente din\u00e1mico que aporte un flujo cont\u00ednuo de ox\u00edgeno. Por ello, resulta dif\u00edcil decidir el \u00edndice de referencia para este tipo de t\u00e9cnica de medida.  la similitud entre el modo de consumo de ox\u00edgeno de \u00e9ste m\u00e9todo experimental y el modo de consumo de ox\u00edgeno que presenta el compost cuando es aplicado a un suelo, permite sugerirlo como alternativa a los m\u00e9todos puramente est\u00e1ticos o puramente din\u00e1micos.  cin\u00e9tica de la biodegradaci\u00f3n aerobia de biorresiduos. Efecto de la temperatura.  en esta etapa se pretend\u00eda obtener un modelo cin\u00e9tico que predijera la evoluci\u00f3n de la concentraci\u00f3n de carbono durante el proceso de degradaci\u00f3n aerobia de un biorresiduo en fase s\u00f3lida. Para ello se utiliz\u00f3 una instalaci\u00f3n a escala laboratorio con  reactores que trabajasen a temperatura constante, con el fin de obtener datos cin\u00e9ticos.  para la obtenci\u00f3n del modelo cin\u00e9tico se seleccionaron las mezclas de residuos de los experimentos e3, e4 y e5 que hab\u00edan presentado una buena evoluci\u00f3n en los experimentos de compostaje en planta piloto. Se realizaron los experimentos a cuatro temperaturas diferentes 25\u00c2\u00ba c, 40\u00c2\u00ba c, 50\u00c2\u00ba c y 60\u00c2\u00ba c, lo que supuso un total de 12 experimentos.   a partir de los resultados obtenidos, se propusieron dos modelos cin\u00e9ticos para la degradaci\u00f3n del carbono. El primero fue el modelo 2c que ten\u00eda en cuenta una fracci\u00f3n de carbono biodegradable y otra inerte, y el segundo fue el modelo 3c que subdivid\u00eda en dos la fraccion de carbono biodegradable (una f\u00e1cilmente biodegradable y otra lentamente biodegradable). A partir del ajuste de los resultados experimentales a los modelos, se obtuvieron datos de las constantes cin\u00e9ticas de biodegradaci\u00f3n del carbono a diferentes temperaturas. El modelo 3c dio lugar, de forma general, a mejores correlaciones adem\u00e1s de poseer mayor sentido f\u00edsico debido a la diferente accesibilidad de las diferentes fracciones de carbono presentes en las mezclas. Por otro lado, este modelo precisaba de un mayor conocimiento previo de las fracciones de carbono presentes en el residuo, de modo que, en funci\u00f3n de los datos previos disponibles, se puede optar por emplear un modelo u otro.  la forma de la curva obtenida para describir la dependencia de la constante cin\u00e9tica con la temperatura fue la t\u00edpica de un proceso microbiano, con aumento exponencial hasta temperaturas de entre 56-70\u00c2\u00ba c, que es el \u00f3ptimo de temperatura, y descenso posterior r\u00e1pido cuando empieza a cobrar importancia la desactivaci\u00f3n t\u00e9rmica. Los valores de temperatura \u00f3ptima obtenidos para la degradaci\u00f3n de la fracci\u00f3n lentamente biodegradable en el modelo 3c fueron siempre ligeramente inferiores a los obtenidos para la fracci\u00f3n f\u00e1cilmente biodegradable, lo cual est\u00e1 relacionado directamente con las temperaturas \u00f3ptimas de desarrollo de los microorganismos responsables de la degradaci\u00f3n de cada fracci\u00f3n.  simulaci\u00f3n matem\u00e1tica de la degradaci\u00f3n del carbono en el compostaje a escala piloto.  en esta etapa se utiliz\u00f3 el modelo cin\u00e9tico obtenido en el apartado anterior para simular la evoluci\u00f3n de la concentraci\u00f3n de carbono en los experimentos de compostaje a escala planta piloto y compararla con los datos experimentales, teniendo en cuenta en este caso que el compostaje es un proceso a temperatura variable, por lo que fue necesario utilizar las ecuaciones que relacionan las constantes cin\u00e9ticas con la temperatura.   se obtuvieron correlaciones bastante buenas para los experimentos e3, y e5, y peores en el caso de  e4, donde el modelo sobreestimaba la velocidad inicial de biodegradaci\u00f3n.  las diferencias observadas entre el modelo y los datos experimentales se achacaron principalmente a las diferencias de escala y a las diferencias en el dispositivo de experimentaci\u00f3n, donde variables como el tama\u00f1o de part\u00edcula, la difusi\u00f3n del aire en el reactor y el efecto de secado afectaron de diferente forma en cada escala. A pesar de ello, la predicci\u00f3n en la degradaci\u00f3n del carbono obtenida mediante los modelos fue bastante cercana a la evoluci\u00f3n real de los experimentos, con lo que se consigui\u00f3 validar el modelo cin\u00e9tico obtenido en laboratorio.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Compostaje en planta piloto de lodos y biorresiduos generados en castilla \u00c2\u00bf la mancha<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Compostaje en planta piloto de lodos y biorresiduos generados en castilla \u00c2\u00bf la mancha <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Virginia S\u00e1nchez Arias <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Castilla-la mancha<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 18\/12\/2009<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Mar\u00eda Lourdes Rodr\u00edguez Mayor<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: leopoldo Martinez nieto <\/li>\n<li>edward i. Stentiford (vocal)<\/li>\n<li>Jos\u00e9 Luis Garcia morales (vocal)<\/li>\n<li>arturo Francisco Chica perez (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Virginia S\u00e1nchez Arias La necesidad de gestionar los biorresiduos generados en castilla-la mancha mediante un tratamiento, que [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[18451,334],"tags":[135315,200976,147815,2475,187831,200975],"class_list":["post-98234","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-castilla-la-mancha","category-procesos-quimicos","tag-arturo-francisco-chica-perez","tag-edward-i-stentiford","tag-jose-luis-garcia-morales","tag-leopoldo-Martinez-nieto","tag-maria-lourdes-rodriguez-mayor","tag-virginia-sanchez-arias"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/98234","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=98234"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/98234\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=98234"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=98234"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=98234"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}