PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST

Presentación del tema: "PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST"— Transcripción de la presentación:

1 PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST

2 Qué es un material orgánico?
Litter – Mantillo Hojarasca – Estiércol Composición Propiedades

3 Composición de los residuos
HUMEDAD Agua Lignina Celulosa Hemicelulosa Proteínas Carbohidratos no estructurales y almidones Grasas, ceras y resinas LITTER (Tejidos vegetales y algunos animales) FRACCION ORGANICA FRACCION MINERAL Sílice Nutrientes minerales

4 Características estructurales de las moléculas de la pared celular vegetal

5 Propiedades del material orgánico
FACTORES POSITIVOS FACTORES NEGATIVOS < > 50 Celulosa Hemicelulosa Polisacáridos Edad Nutrientes C/N Lignina Ceras, resinas, lípidos Gramíneas, estiércoles, pastos Aserrín, paja

6 Cómo se transforma? Descomposición Humificación Mineralización HUMUS
Plantas vivas Exudados Animales Descomposición Acido Tartàrico Acido Cítrico Descomposición Residuos de: Plantas Animales Microorganismos Residuos Inalterados Biodegradación Mecánica Física Química Biológica Lignina, Celulosa, Proteínas, Hemicelulosa, Polisacáridos Acido cítrico, Acido tartárico, Carbohidratos, Sales minerales Compuestos Orgánicos insolubles Compuestos Orgánicos y minerales solubles Oxidación Primaria CO2  NH3  NH4 + NO3 - H2PO4- SO4 = Melaninas, Péptidos, Polisacáridos, Aminoazucares Sulfatos, Fosfatos, Amonios, Nitratos. Biomasa microbial Compuestos Orgánicos sencillos Compuestos minerales solubles Humificación Mineralización Polimerización Reorganización secundaria Oxidación HUMUS Acidos Húmicos Acidos Fúlvicos

7 Morfología resultante del proceso de transformación
Liter No Fragmentado Mat. Orgánico fino Mat. mineral 100% - X 10-70% > 70% Poco o Nada x Dominante Morfología L F H A HUMUS O COMPOSTAJE

8 Constituyentes del componente orgánico del suelo
RAICES MACROORGANISMOS MICROORGANISMOS RESIDUOS DE ANIMALES Y PLANTAS CONSTITUYENTES ACTIVOS (hasta 10%) HUMUS SUSTANCIAS HUMICAS: Ac. Húmicos Ac. Fúlvicos Huminas microbianas Huminas heredadas Humina-Hierro Humina-Arcilla Humina-Inex SUSTANCIAS NO HUMICAS Polisacáridos, Carbohidratos, lípidos CONSTITUYENTES PASIVOS(hasta98%)

9 material orgánico resultante
Propiedades del material orgánico resultante CO2  NH3  NH4 + NO3 - H2PO4- SO4 = FUNCIONES DE LA MATERIA ORGANICA EN EL SUELO Compuestos minerales solubles HUMUS Acidos Húmicos Acidos Fúlvicos Plantas Vivas Exudados Animales Descomposición Compuestos Orgánicos y minerales solubles Biodegradación Compuestos Orgánicos insolubles Oxidación Primaria Compuestos Orgánicos sencillos Residuos Inalterados Residuos de: Plantas Microorganismos Biomasa microbial secundaria Oxidación Polimerización Reorganización Lignina, Celulosa, Hemicelulosa, Polisacáridos Acido cítrico, Acido tartárico, Carbohidratos, Sales minerales QUIMICAS Nutricional Protección Buffer CIC FISICAS Color Cohesión Estructura Mecánica Física Química Biológica BIOLOGICAS Producción de CO2 Intercambio O2 - CO2 Actividad Fisiológica Fúlvicos

10 Optimización de la materia orgánica del suelo
Importancia del balance materia orgánica en proceso de descomposición y humus estable SALUD PARA LOS SUELOS

11 Mantenimiento de la materia orgánica del suelo
Aportes Orgánicos Técnicas Agronómicas

12 Optimización de la materia orgánica del suelo
Cuál es el óptimo contenido de materia orgánica? Puede un suelo tener materia orgánica en exceso? LITTER HUMUS

13 Aportes orgánicos A. Estiércoles Deyecciones Algas Marinas Turbas
Ovino Bovino Equino Cerdo Sólidos Estiércoles Líquidos o semisólidos Purines A. NATURALES SIN PROCESAR Gallinaza Lombrices Deyecciones Algas Marinas Turbas Abonos verdes Leguminosos y gramíneas Mulch Lignitos

14 Aportes orgánicos B. Compostaje NATURALES PROCESADOS Reacción Química
Estiércoles Deyecciones Papel Paja Hojas Residuos agricolas INDUSTRIAS: Lácteas Cárnicas Azucareras Curtiembres Maderas Aguas Compostaje B. NATURALES PROCESADOS Residuos agroindustriales Botaderos de basura Acueductos Residuos urbanos Turbas Leonarditas Reacción Química Oxidación Química Carbones Minerales

15 Compostaje El compostaje es un proceso dirigido de fermentación aeróbica (en presencia de aire) de una mezcla de materiales orgánicos, bajo unas condiciones de temperatura, humedad, aireación, nutrientes, con la intervención de hongos y bacterias. El producto obtenido mediante este proceso se llama COMPOST

16 Objetivos del compostaje
Supresión de olores desagradables. Mejora de las condiciones higiénicas de los residuos. Reducción de la capacidad de germinación de las semillas presentes en el material de origen. Mejora y mantenimiento del valor fertilizante. Mayor solubilización de nutrientes. Incremento de las poblaciones microbianas beneficiosas. Incremento de la actividad biológica del suelo. Influye positivamente en la calidad del cultivo . Mínimas pérdidas de nutrientes durante su aplicación. Minimización de gastos para el agricultor.?????

17 Factores que influyen en la calidad de un compost
Materia prima Proceso de compostaje

18 Materia Prima Fuentes de CARBONO Fuentes de NITROGENO Hojas y tallos
Plumas Papel y Cartón Estiércol Aserrín Restos de café y té Paja Pelo Residuos de caña de azúcar Algas marinas

19 Composición de los residuos
HUMEDAD Agua Lignina Celulosa Hemicelulosa Proteínas Carbohidratos no estructurales y almidones Grasas, ceras y resinas LITTER (Tejidos vegetales y algunos animales) FRACCION ORGANICA Materia Prima FRACCION MINERAL Sílice Nutrientes minerales

20 Características estructurales de las moléculas de la pared celular vegetal
Materia Prima

21 Propiedades < 20 > 50 Celulosa Hemicelulosa Polisacáridos
FACTORES POSITIVOS FACTORES NEGATIVOS < > 50 Celulosa Hemicelulosa Polisacáridos Edad Nutrientes C/N Lignina Ceras, resinas, lípidos Materia Prima Gramíneas, estiércoles, pastos Aserrín, paja

22 Factores que influyen en la evolución del proceso de compostaje
Temperatura pH (5- 8 ) Humedad (50 – 80 %) Relación C / N ( 25 – 35 ) Aireación (28 – 55 % de O2 )

23 COMPOSTAJE Transformación HUMUS Residuos Inalterados Descomposición
Compuestos minerales solubles HUMUS Acidos Húmicos Acidos Fúlvicos Plantas Vivas Exudados Animales Descomposición Compuestos Orgánicos y minerales solubles Biodegradación Mecánica Física Química Biológica Compuestos Orgánicos insolubles Oxidación Primaria Compuestos Orgánicos sencillos Residuos Inalterados Residuos de: Plantas Microorganismos Biomasa microbial Oxidación secundaria Polimerización Reorganización COMPOSTAJE CO2  NH3  NH4 + NO3 - H2PO4- SO4 =

24 Criterios de calidad Los criterios de calidad de un compost se basan en los mínimos beneficios que puede aportar un suelo con un máximo de materia orgánica. El enfoque de la calidad de un compost está sustentado y desarrollado sobre la caracterización de la fracción orgánica. Contenido de carbono orgánico oxidable. Contenido de nutrientes. Las metodologías de análisis son homologadas de los análisis de suelos

25 PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST
Químicos Biológicos Físicos

26 FISICOS QUIMICOS BIOLOGICOS Humedad Capacidad de retención de humedad
Densidad C.E. Granulometría Macrocontaminantes ( plástico, vidrio, piedras) QUIMICOS Contenido de materia Orgánica (C org. Oxidable) C.I.C Contenido de los nutrientes vegetales (N-P-K) C/N pH Sodio Metales pesados BIOLOGICOS Patógenos Carga microbiana

27 PARAMETROS FISICOS

28 Origen de la humedad del compost
Animal Vegetal Propiedades inherentes al origen del material Características propias del proceso industrial Proceso de compostaje FISICOS Humedad

29 Ejemplos de humedades en función del tipo de especie vegetal y animal
FISICOS

30 Retención de Humedad Composición química del material Granulometría
FISICOS En suelos arenosos el compost ayuda a la retención de agua, evitando el drenaje y protegiendo a las plantas de la desecación.

31 ↑Celulosa , Hemicelulosa y CHO ↔ ↑Retención de Humedad
COMPOSICIÓN DE LA FRACCION ORGANICA DE ALGUNOS RESIDUOS PROVENIENTES DE CAÑA DE AZUCAR Cachaza Bagazo Ceniza Hojas Amarillas Cafés Compost Parámetro Unidades (%) Humedad 73,2 50,4 30,7 50,3 64,7 62,6 Proteína 3,50 1,50 1,81 2,81 2,00 2,25 Retención de humedad 125 408 63,7 276 165 133 Lignina 2,84 6,30 N.D. 4,20 5,07 Celulosa 9,10 19,9 16,7 12,4 7,83 Hemicelulosa 0,57 17,3 16,2 7,67 4,07 Grasa 1,49 0,22 0,11 0,48 0,30 0,53 Carbohidratos 1,24 3,68 4,79 2,10 1,20 ↑Celulosa , Hemicelulosa y CHO ↔ ↑Retención de Humedad FISICOS *N.D. : NO DETECTADO -Resultados expresados en base humeda

32 Por qué la Retención de humedad es Mayor
CELULOSA Capacidad de Retener alto contenido de agua gracias a su estructura molecular y grado de descomposición HEMICELULOSA FISICOS

33 Humedad Vs Retención de Humedad
Animal Vegetal Origen del material Proceso industrial Proceso de compostaje Humedad Humedad FISICOS Retención de humedad Composición del material Granulometría Retención de Humedad

34 Densidad Densidad C. Org. Oxidable Fracción mineral SiO2 FISICOS
En suelos arcillosos, el compost aumenta la porosidad permitiendo que el agua drene más rápidamente y no permanezca inundando o que se torne quebradizo.

35 Conductividad eléctrica
Compuestos minerales solubles HUMUS Acidos Húmicos Acidos Fúlvicos Plantas Vivas Exudados Animales Descomposición Compuestos Orgánicos y minerales solubles Biodegradación Mecánica Física Química Biológica Compuestos Orgánicos insolubles Oxidación Primaria Compuestos Orgánicos sencillos Residuos Inalterados Residuos de: Plantas Microorganismos Biomasa microbial Oxidación secundaria Polimerización Reorganización FISICOS CO2  NH3  NH4 + NO3 - H2PO4- SO4 = C.E

36 Granulometría Granulometría Aspecto físico Efectos sobre el suelo
FISICOS

37 Macrocontaminantes NTC 5167 Limite (% en m.s) Macrocontaminentes
Plástico, metal, caucho > 2mm <0,2 Vidrio > 2mm <0,02 Piedras > 5mm <2 Vidrio > 16mm detección (si/no) no FISICOS

38 PARAMETROS QUIMICOS

39 Por qué carbono orgánico
oxidable ?

40 Carbono Orgánico Oxidable
PRODUCTOS COMPOSTADOS O ESTABILIZADOS COMPOSICIÓN PROXIMAL QUIMICOS

41 ANÁLISIS DE COMPOSICIÓN
Cachaza Bagazo Ceniza Hojas Amarillas Cafés Compost Parámetro Unidades (%) Humedad 73,2 50,4 30,7 50,3 64,7 62,6 Cenizas ( Fracción mineral) 8,53 2,50 53,6 5,05 5,88 14,7 Pérdidas por Volatilización 18,3 47,1 15,7 44,7 29,4 22,7 Carbono Orgánico Oxidable Total 8,79 23,4 7,22 21,8 14,3 10,8 Proteína 3,50 1,50 1,81 2,81 2,00 2,25 Retención de humedad 125 408 63,7 276 165 133 Lignina 2,84 6,30 N.D. 4,20 5,07 Celulosa 9,10 19,9 16,7 12,4 7,83 Hemicelulosa 0,57 17,3 16,2 7,67 4,07 Grasa 1,49 0,22 0,11 0,48 0,30 0,53 Carbohidratos 1,24 3,68 4,79 2,10 1,20 Materia Orgánica Pérdidas por volatilización QUIMICOS *N.D. : NO DETECTADO RESULTADOS EXPRESADOS EN BASE HUMEDA

42 Caracterización Pila de Compostaje QUIMICOS
CARACTERIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE MATERIAL ORGÁNICO SÓLIDO PARÁMETRO RESULTADO UNIDADES Humedad 29,3 % Cenizas 45,7 Pérdidas por Volatilización 25,0 Carbono Orgánico Oxidable Total 8,84 pH (pasta de saturación) 7,70 Densidad (Base Seca - 20ºC) 0,80 g/c.c. Conductividad Eléctrica 18,6 dS/m Retención de Humedad 65,7 Cap. Intercambio Catiónico 25,6 (me/100g) Relación C/N 10 Nitrógeno Orgánico (NOrg) 0,92 Fósforo Total (P2O5) 0,91 Potasio total (K2O) 1,25 Calcio total (CaO) 8,54 Magnesio total (MgO) 0,66 Azufre total 0,23 Hierro total 0,61 Manganeso total 159 p.p.m Cobre total 34 Zinc total 101 Boro total 46 Sodio total 0,18 Sílice total SiO2 (sólido soluble en HF) 20,3 Residuo Insoluble en ácido 28,1 * PRUEBA POSITIVA PARA CARBONATOS Caracterización Pila de Compostaje QUIMICOS

43 Composición de un material Orgánico
% Humedad % Cenizas Fracción mineral % Proteína % Lignina % Celulosa % Hemi celulosa % Grasa %CHO 100% QUIMICOS La materia orgánica inocula el suelo con un vasto número de microorganismos benéficos que extraen nutrientes de la porción mineral del suelo y los dejan a disposición de las plantas.

44 Residuo Biodegradable- Estrato 3
Material Bagazo Gallinaza Residuo Biodegradable- Estrato 3 Descripción Sólido Beige  Gallinaza Cruda Mezcla: Putrescibles, Jardín, Textil, Papel y Cartón Parámetro UNIDADES % Humedad 50,4  41,8 69,1 Cenizas 2,50 10,1 1,84 Pérdidas por Volatilización 47,1  48,1 29,1 Carbono Orgánico Oxidable Total 23,4 23.8  11,5 Nitrógeno orgánico (N org) 0,24 2,00 0,60 C/N 98 19 Proteína 1,50 12,5  3,76 Grasa 0,22 0,48 3,31 Lignina 6,30 16,8  2,60 Celulosa 19,9 5,94  5,48 Hemicelulosa 17,3 10,7 8,77 Carbohidratos 3,68 1,68 10,8

45 C.I.C CAPACIDAD DE ALMACENAJE Y SUMINISTRO
COMPOST OH-O-H OH O-H-O-H COOH OH-OH NH4+ Mg+2 Ca+2 K+ K+ QUIMICOS Ca +2 Mg + 2 NH4+ NO3-

46 Contenido de Nutrientes Totales
QUIMICOS

47 Contenido de nutrientes solubles

48 Nutrientes totales vs Nutrientes solubles

49 Actividad proteolítica
Relación C/N Actividad proteolítica La fuente de energía para bacterias y hongos es el carbono presente en los carbohidratos provenientes de material celulósico y hojas. El nitrógeno, un componente de las proteínas, es necesario para soportar el desarrollo de los microorganismos beneficiosos C org N org QUIMICOS CO2 

50 Relaciones C / N de algunos materiales compostados
Relación C / N Relaciones C / N de algunos materiales compostados Gallinaza compostada 15 Compost de Clavel 18 Compost de Tusa 23 Compost de raquis 51 Compost de Palma 14 Compost de Caña 16 QUIMICOS

51 pH pH Origen del material Proceso de compostaje QUIMICOS Animal
Vegetal pH QUIMICOS

52 Elementos Disponibles en a solución del Sustrato SODIO
QUIMICOS RAS

53 Límites Máximos de metales pesados en mg/kg (ppm)
NTC 5167 Límites Máximos de metales pesados en mg/kg (ppm) Mercurio 5 Cromo 1200 Cadmio 18 Arsénico 54 Níquel 180 Plomo 300 QUIMICOS

54 Parámetros de Caracterización NTC 5167 MATERIAL ORGANICO TIPO COMPOST
Humedad: 20 % máximo para materiales de origen animal – 30% máximo para materiales de origen vegetal Cenizas: 60% máximo Pérdidas por volatilización C org. Oxidable : 15% mínimo pH : 4 - 9 Densidad: 0,60g/ c.c máximo Retención de Humedad: mínimo su propio peso C.I.C: 30 meq/100g mínimo C/N % Humedad % P.P.V % Cenizas 100%

55 CARACTERIZACIÓN Y COMPOSICIÓN DE MATERIAL ORGÁNICO SÓLIDO ( COMPOST )
PARÁMETRO RESULTADO UNIDADES Humedad 23,6 % Cenizas 47,8 Pérdidas por Volatilización 28,6 Carbono Orgánico Oxidable Total 13,5 pH (pasta de saturación) 6,96 Densidad (Base Seca - 20ºC) 0,51 g/c.c. Conductividad Eléctrica 8,65 dS/m Retención de Humedad 102 Cap. Intercambio Catiónico 36,2 (me/100g) Relación C/N 17 Nitrógeno Orgánico (N Org) 0,77 % Humedad % P.P.V % Cenizas 100%

56 PARAMETROS BIOLOGICOS

57 Niveles máximos de Patógenos
NTC 5167 Salmonella Ausente en 25g de producto final Coliformes Totales <1000 NMP o UFC/g o mL Huevos de Helminto viables < 1 en 4g de muestra (base seca) BIOLOGICOS

58 Niveles máximos de Patógenos
NTC 5167 Si la materia prima es de origen vegetal , deberán estar exentos de fitopatogenos de los géneros: Fusarium spp. Botrytis sp. Rhizoctonia sp., Phytophthora sp. Y de nemátodos fitopatógenos BIOLOGICOS

59 CLASIFICACION DE MATERIALES ORGANICOS según NTC 5167
ABONOS ORGANICOS LIQUIDOS ABONOS ORGANICOS . ABONOS ORGANICO - MINERAL SOLIDOS ENMIENDAS ORGANICAS ENMIENDAS ORGANICAS HUMICAS ENMIENDAS ORGANICAS NO HUMICAS SOLIDAS LIQUIDAS CONTENIDO DE CARBONO ORGANICO LIQUIDAS

60 CRITERIOS DE LA CARACTERIZACION
Los contenidos de nutrientes se expresan con base en el todo. Los contenidos de nutrientes y demás características se expresan en base húmeda. El humus es sólo de origen pedogenético. La clasificación de las sustancias húmicas se basa en una metodología analítica.

61 CRITERIOS DE LA CARACTERIZACION
Las sustancias húmicas no son producto de lixiviación. Extractante de sustancias húmicas: KOH Concentración 4% Relación producto: Extractante 15:100 Nunca un material orgánico podrá competir con un fertilizante mineral en cuanto a su composición.

62 ABONO ORGANICO SÓLIDO Descripción
Producto sólido obtenido a partir de la estabilización de residuos de animales, vegetales o de residuos sólidos urbanos (separados en la fuente) o mezcla de los anteriores, que contienen porcentajes mínimos de materia orgánica expresada como carbono orgánico óxidable y los parámetros que se indican.

63 Abono orgánico sólido

64 Abono orgánico – mineral sólido

65 Abono orgánico – mineral sólido

66 Gallinaza compostada

67 Gallinaza convencional

68 Gallinaza mineralizada