'"¡¡~.llii P ime a ponencia: ~~u~!cacions
Ges ió i ac amen de esidus amade s
x. Flo a s
A. Bonma í
E. Campos
M.R. Tei a
Labo a o i d'Enginye ia Ambien al
Depa amen de Medi Ambien i Ciencies del Sol
Uni e si a de Lleida
Resum
Al Labo a o i d'Enginye ia Ambien al (LEA) de la Uni e si a de Ueida es
e eballan , des de a uns anys, en el desen olupamen de me odologies
de ges ió i ac amen que pe me in aconsegui que els esidus amade s
siguin un ecu s ag onomic i ene ge ic, i que ajudin a la sos enibili a deis
cicles p oduc ius, o bas in una in aes uc u a mínima de labo a o i que
pe me i a e i se eis a emp eses i adminis ació en aques camp. En la
p esen comunicació se sin e i zen alguns deis eballs eali za s.
1. In oducció
S'es ima que a Ca alunya es p odueixen uns 19 milions de ones anuals
de esidus amade s, essen la ipologia de esidu que es p odueix en més
quan i a . La conside ació de esidu o de subp oduc e d'aques s ma e ials
depen de mol s ac o s: escala geog a ica d'analisi, ús co ec e com adobs o
esmenes, ac amen s que s'hi apliquin, e c.
Men e la amade ia a se una ac i i a complemen a ia a I'ag icul u a,
I'o e a de ems i la demanda d'adobs o ganics es complemen a en, c ean -
se un equilib i p eca i i o <;a . A les masies es man enía la pila de ems
su icien emps, oleian -les de an en an pe aconsegui un adob no ag es-
si u als con eus. So in es ejen mescles de esidus o ganics di e en s pe a
con ola la se a composició, es enia en comp e la Iluna pe a qualse ol
manipulació, i s'u ili za en mil i un me odes pe man eni la pila a ece de
les gelades. La bassa de pu ins de la co e a su icien men g an com pe
emmaga zema du an el emps d'espe a necessa i ins a I'aplicació. No hi ..
19.
~ ~ ~ ~~~~:~ ~~g i~ !~~~~~~~~~
ha dub e que en aques es ci cums ancies els ems e en conside a s un e-
cu s, i el coneixemen empí ic de la pagesia, ansmes i en iqui de gene a-
ció en gene ació, ajuda a a man en i I'equilib i. Amb el emps, I'ho amilia
s'ha subs i ui pels con eus in ensius o ex ensius, i la co pe les g anges
indus ials, pe o pa al.lelamen aques a cul u a popula no ha es a subs i-
uida, ni pe una cul u a ecnologica que alo i adequadamen els esidus
p odu.¡ s, ni pe un coneixemen públic de la e i able p oblema ica de la
ges ió deis ma eixos (Flo a s i Boixade a, 1998).
La ges ió i el ac amen de cada ipologia de esidu amade no es po
abo da de o ma pa icula i zada, sense una isió global sob e la gene ació
d'al es esidus o ganics. E ec i amen , la majo ia de esidus o ganics de )
di e en s o ígens ( amade , d'indús ia ag oalimen a ia, municipal: angs
d'es ació depu ado a i acció o ganica de esidus municipals) enen com a
possible des í inall'aplicació al sol, desp és del ac amen adequa pe a
cada un d'ells. Men e que an igamen a I'ag icul o li e a amilia la u ili za-
ció deis ems de les g anges p ope es, en I'ac uali a a aques se li o e eixen,
a més, al es esidus o ganics, no semp e adequa s, pe a sois i con eus.
Aques a si uació de compe encia en e els esidus pe a cap a sol ag ícola
po conside a -se com a posi i a pe al d'ob eni un me ca que e olucioni
cap a ca es de quali a en els p oduc es que s'apliquen als con eus, pe o
eque eix un ma c concep ual (legal i de coneixemen ) que o deni aques a
e olució i les eines de ges ió, de con ol i ecnologiquesque ho acin possi-
ble (Flo a s', 2000).
Un deis p incipis inspi ado s basics, pe a la c eació del ma c global de
coneixemen , és el de conside a que el sol 1:10 és un abocado , sinó que és
un alo pa imonial que s'ha de conse a i, en el seu cas, millo a . Aques
p incipi basic implica que als sois i con eus no s'hi poden aplica esidus,
sinó p oduc es de quali a comp o ada i con as ada. Implica, ambé, que
els esidus o ganics han de modi ica les se esca ac e ís iques mi janc;an el s
p ocessos ecnologics de ans o mació que pe me in ob eni p oduc es aplica-
bles com a on de nu ien s, com subs a s o com esmena o ganica ( alo a-
ció ag onomica), i/o aquells p ocessosque pe me in la alo ació ene ge ica.
Un da e concep e, implíci en o al lo esmen a ins al p esen , és el de
ges ió in eg ada de esidus de di e sos o ígens pe a ees.geog a iques. Les
mescles poden pe me e composicions adequades a un solo con eu con-
20
L -
,';#1 ;11" P ime a ponencia: Comunicacions
-"...:-_~..~~-~
c e , poden millo a el pe il d'un p océs de ac amen i poden aba a i
cos os de anspo o Com a exemples ca ac e ís ics es poden ci a els se-
güen s: mescla de pu ins de po c i ems de bo í pe aconsegui una elació
N:P:K més equilib ada que els ems o iginals (CAST, 1996); mescla de pu ins
de po c i esidus o ganics d'indús ia alimen a ia, amb baix con ingu en
ni ogen, pe minimi za la oxici a del ni ogen amoniacal en el p océs de
diges ió anae obia i augmen a la p oducció de gas (Ah ing e al., 1992;
Campos e al., 1999); mescles de pu ins de po c o acció o ganica de esi-
dus solids u bans i angs de depu ado a biologica pe aba a i cos os del
ac amen anae obi (Cecchi e al.; 1990; Bonma í, 1998); i en gene al
mescles de di e sos esidus pe ap o i a la complemen a ie a de les se es
ca ac e ís iques, pe compa i ins al'lacions, pe ap o i a sine gies, pe acon- ,
segui una ges ió in eg al i con ola la quali a deis p oduc es ob ingu s.
l'eina basica de la p esa de decisions i de I'o denació de les ac uacions
ha de se el pla de ges ió deis esidus o ganics en I'a ea geog a ica objec e
d'aques .
Un pla de ges ió de esidus amade s és un p og ama, indi idual o
col'lec iu, d'ac uacionsque condueixin a adequa la p oducció de esidus a
les necessi a s deIs con eus, en I'espai i en el emps. Un pla de ges ió ha
d'inclou e al es esidus o ganics, p odu'¡ s en la zona geog a ica objec e
d'es udi (Flo a s1, 2000), suscep ibles de se aplica s al sol, i ha de con em-
pla ac uacions en els esambi s que a con inuació s'indiquen: 1) Mesu es
de educció en o igen (de olum i de componen s que !imi in el seu ús
pos e io , Com a a un excessiu con ingu en ni ogen o me alls pesan s, la
qual cosa implica in e i en el desen olupamen de na es die es del bes i-
a ). 2) Pla d'aplicació a sois i con eus. Aques pla de e ili zació s'ha de
con ecciona a pa i del coneixemen deis sois, deis eque imen s deis con-
eus i de les ca ac e ís iques clima ologiques i hid ologiques. 3) T ac amen s.
Un ac amen és una combinació de p ocessos uni a is amb I'objec íú de
modi ica les ca ac e ís iques del esidu pe a la se a adequació a la deman-
da com a p oduc e de quali a (Tei a e al., 1999).
La idone'i a d'un p océs de ac amen depend a de cada zona geog a-
ica, de les necessi a s que hagi posa de mani es el p opi pla de ges ió, de
la quali a del p oduc e inal ob ingu i deis cos os economics associa s. En
o cas, I'objec iu basic que s'ha de pe segui és el d'augmen a la capaci a
21
---
1 Cong és d'Enginye s de Llengua Ca alana
--~~~-
de ges ió sob e el esiduo Els objec ius pa icula s poden se : 1) Adequa la
p oducció i composició deis esidus a les necessi a s es acionals deis con-
eus i ambien als de I'en o n; 2) Redui el olum i anspo a a un cos més
assequible; 3) Valo a economicamen el esidu, ecupe an componen s
alo ables, com a a I'ene gia, el ni ogen o el os o ; 4) Higieni za .
2. Plans de ges ió
Al LEA s'han e es udis conduen s a la eali zació deis plans de ges ió de
esidus amade s a les coma ques de l'Al U gell, la Ce danya, la Nogue a,
¡ les Ga igues i l'U gell, així com un es udi de de all al e me municipal de
Juncosa de les Ga igues. Independen men de I'es a d'excedencia o de i-
ci en el balan<; de nu ien s, en e els p odu'i s en els esidus i els necessa is
pe a la e ili zació, pe al global d'una coma ca, els p oblemes apa eixen
quan les concen acions de g anges, i pe an de gene ació de esidus o
nu ien s, p esen en locali zacions especí iques que no coincideixen amb
les zones amb necessi a s ag ícoles. En aques es si uacions es p esen a un
p oblema de anspo o
S'ha desen olupa una me odologia pe al de de ec a ag upacions es-
pecialmen denses de g anges quan a gene ació de ni ogen en el e i o io
Aques a es basa en dis ibui el e i o i en quad ícules de di e en mida,
p enen mides c eixen s. Cada quad ícula es ca ac e i za mi jan<;an una
ama en unció del ni ogen gene a pe les g anges con ingudes, e e encia
a la supe ície de la quad ícula. Con o me es a augmen an la mida de la
quad ícula, man enin les ames, es an diluin les zones amb poca densi-
a en la p oducció de ni ogen, i es en amb una ama co esponen a al a
p oducció de ni ogen, pe uni a de supe ície, aquelles quad ícules que
engloben mol es g anges mol jun es. Si es a augmen an la quad ícula ins
a de ec a unes oques zones amb al a densi a , aques es se ien una ap o-
xlmació a la locali zació de zones especialmen p oblema iques i, pe an ,
a zones en que po se p io i a ia la c eació d'in aes uc u es col.lec i es
de ges ió i ac amen . Aques es zones co esponen a Ilocs on es é mol
esidu a poca dis ancia i, pe an , una plan a si uada allí minimi za ia els
cos os de anspo . També són zones en que, pe alo a ag onomicamen
el esidu pe aplicació di ec a als con eus, cal ecó e Ila gues dis ancies,
com a mínim ins a so i de la quad ícula.
22
" l!$J¡¡ P ime a ponencia: Comunicacions
-~-
A la Fig. 1 s'hi ep esen a aques p océs pe a la coma ca de les Ga i-
gues, com exemple. En aques a es de ec a una zona especialmen densa a
la zona no d de la coma ca, on s'hau ien d'implan a ins al.lacions col.lec-
i es de educció de olum i/o de ans o mació en p oduc es alo ables.
En ins al.lacions col.lec i es, el p océs de diges ió anae obia p esen a
I'a an a ge de p odui gas combus ible pe cob i pa de la demanda d'ene -
gia, i a a o eix p ocessos pos e io s de concen ació o s ipping pe al d' ob-
eni p oduc es que subs i ueixin els e ili zan s mine als.
Pe a g anges més ai1lades, el p océs de diges ió anae obia ambé po se
un bon sis ema pe cob i demandes d'ene gia (Flo a s2, 2000) i edui sig-
ni ica i amen les males olo s, sense pe d e alo e ili zan . En cas que la
g anja ingui un p oblema de ni ogen exceden a i, en Iloc de con e i el
ca boni o ganic en me acald a u ili za -lo pe desni i ica . l'economia d'es-
cala po limi a I'aplicació de p ocessos de ecupe ació.
- -- -
! + + +Á + +
! + J +
I
L=05 L=10
, ,
! + + +Á ! + + +Á'
! + + I + '
+
L = 1,5 L = 2,0
23
~

1 Cong és d'Enginye s de Llengua Ca alana
"~"~_..~~ + +
+
,
i
I
D" 100 kg N/ha
_100- 200kgN/ha
- > 200 kg N/ha
L = 7,5
Fig. 1. P oducció de ni ogen d'o igen amade a la coma ca de les Ga igues,
pe quad ícules de di e en mida L (km)
3. Eliminació de ni ogen de la acció líquida de pu ins de po c
S'ha es udia el sis ema SBR (sis ema discon inu seqüencial) aplica a la
acció líquida de pu ins de po c, a escala de labo a o io Mi jan~an aques
sis ema, els p ocessos biologics i medís biologics di e en s necessa is pe
passa el ni ogen o ganic i amoniacal adi-ni ogen, p ocessos de ni i ica-
ció-desni i icació, es combinen de mane a seqüencial en el emps, en un
sol eac o o bassa, en Iloc de e -ho en I'espai. Aques sis ema poi pe me-
e/doncs, una educció impo an d'in e sions en ob a ci il.
S/han es udia cicles de 24 ho es, seguin la seqüencia següen : 6 ho es I:")
de medi anoxic, 8 ho es de medí ae obi, 5 ho es d/anoxia, 4 ho es de medi
ae obi i 1 ho a pe decan ació, buida i emplena . El emps de e enció
hid aulica ha es a de 21 djes i el cel.lula de 20 dies. Els endimen s acon-
segui s es mos en ala Taula 1 (Mag í i Flo a s, 2000).
24
~
[ n 6l,.. P ime a ponen~u~~~~i~~~
IEls esul a s ob ingu s són mol p ome edo s, pe bé que abans de passa
a implan acions a escala indus ial cald ia op imi za el cicle assaja en plan-
a pilo o S'ha comp o a que si p e iamen al SBR es p odueix biogas, ia
diges ió anae obia, la ase de desni i icació es a limi ada pe manca de
ca boni o ganic accessible.
,
l
I 71 76-79 32 8 b8 3
AlC (mg Caco3 8.;03 7.6~7-3:893 5~9 5;5-5~7
s (g l-') 26,5 20,3-32,9 2,86 2,81-2,91 88,8
~ SV1gl~) 16,6 12,7-20,7 0,71 0,69-0,73 95,8
,
SST!ol-') 22) 21,4-22,6 0,01 0,06-0,08 99,7
~
SSV (g "') 5,4 14,2,16,4 0,04 0,00-0,06 99,7
CE'5 (dS m-1.) 12,9 12,9-13,0 3,7 3,6-3,8 71,4
DQO (mgl-1) 18.744 18.408-19.117 293 290-300 93,4
;.
¡ DQOs (mg "') 4.273 4.126-4,421 276 268-282 93,5
N",. mg '! 1.6n 2.636-2.694 17 15-1'9 99,4
N"'8 (mg ":) 1.052, 1.004-1.098 17 } 5-1'7 98.-°
N-NH,+(mgl-') 1..619 1.582-1.680 b 100
" "
~., N-NO - (mg "')" b,b 0,1
,
i N-NO-( n
g "') 15 "41 4041 -
I 3 "
,
I P (mg ') 1.049 824-1.271 115 105-121 88,7
P-PO (mgl-1) 210 140-271 109 105-115 43,8
, "
K(mg "1) 1.023 801-1.133 589 552-611 40,6
Cu(mg "1.) 15 11-18 1,8 1,6-2,0 87,0
Zn 1mg "1) /",96;:'1
Taula 1. Modi icaci6 de ca ac e ís iques de la acció líquida de pu ins de po c (FLP)
mi jan ;an un SBR (Mag í i Flo a s, 2000)
4. Codiges ió anae obia de pu ins de po c
La p oducció de biogas pe diges ió anae obia de pu ins de po c p e-
sen a alo s ela i amen baixos, compa a i amen a al es esidus o ganics,
pel baix con ingu en ma e ia o ganica i el e que aques a es aba majo i-
25
---
"T -¡
[
1I 1 Cong és d'Enginye s de Llengua Ca alana
i a iamen en o ma pa iculada. O'al a banda, mol s esidus o ganics de la
¡. indús ia alimen a ía p esen en ele a con ingu en ma e ia o ganica biode-
g adable, pe o una manca d'alcalini a i nu ien s necessa is pe man eni
un p océs de diges ió es able. La diges ió (codiges ió) de la mescla deis dos
ipus de esidus, en les p opo cions adequades, poi ap o i a la sine gia que
ep esen a la complemen a ie a de les se es composícions (Ah ing e al.,
1992).
Al LEA s'ha es udia la codiges ió en egim meso ílic i e mo ílic de la
mescla de pu ins de po c amb di e sos ipus de esidus o ganics (Flo a s e
al., 1999; Campos e al., 1999; Campos e al., 2000). A la Fíg. 2 és mos en
els esul a s, mi janes de es epe icions, d'alguns expe imen s discon inus,
a 35°C, de pu ins de po c (di e en s con ingu s en solids o als) amb palpa
de pe a ( esidu de la indús ia deis sucs de ui a) i e es il an s d'oli d'oli-
a (TFO). Es poi comp o a que aques s esidus indus ials no aconseguei-
xen p odui una quan i a ap eciable de gas, men e que la mescla en unes
p opo cions de e minades amb pu ins de po c an que el p océs s'ac i i
signi ica i amen .
Els a an a ges de la codiges ió sos enen la necessi a d'una ges ió in e-
g ada de esidus o ganics de di e en s o ígens.
. . Pu ins (95%) i TFO (5%)
1400
1200
1000 Pu ins (87,5%) i i palpa de pe a (12,5%)
:i' 800
§ 600 Pu ins de pa c, di e ses salucians
...
= 400
C.)
200 Pu ins (80%) i palpa pe a (20%)
O
30 40 50 80 TFO (100%) a palpa pe a (100%)
Temps (dies)
Fig. 2.- Codiges i6, en discon inu, de pu ins de po c amb e es il an s d'oli d'oli a (TFO)
o palpa de pe a, segons di e en s p opo cions en pes (Campos e al., 1999)
26
, - P ime a ponencia: C~~~~~~~~i~~_s
I5. P e ac amen e mic a la diges ió anae obia de pu ins de po c
. La implan ació de sis emes de diges ió anae obia en el sec o amade
p esen a dues limi acions: I'ús e icien i p ac ic de I'ene gia e mica gene a-
da i la baixa eloci a del p océs, mo i ada pe se la hid olisi la ase limi an .
S'ha comp o a que la axa d'hid olisi po inc emen a -se mi jan~an el
p e ac amen e mic a al a empe a u a (Bonma í e al., 2000), aconse-
guin -se inc emen s en la p oducció de me a supe io s al 50%, man enin
, em pe a u es de 80OC du an 3 ho es. Aques esul a s'ha ob ingu pe pu ins
escos i enca a amb un ela i amen baix con ingu en ni ogen amoniacal.
Resul a s comple amen con aposa s s'han ob ingu u ili zan pu ins en e-
Ili s, no escos i pa cialmen descompos s ( egeu Taula 2).
..
CH)SY¡ CH./DQO¡ CH i ¡ - CH./DQO¡-
UkgJ (UkgJ Ukg) (Ukg)
liiIIi
Pu ins no ac a s e micamen 347,5 209,7 96,1 62,3
Pu ins ac a s e micamen 557,5 304,1 67,7 40,1
.% inc emen 60,4 45,0 -29,5 -35,6
c'1 "1'P'.'-" "cc "
Jaula 2. P oduccions de me a pe uni a de ma e ia a egida, pe a pu ins de po c'
en assaigs anae obis discon inus de 80 dies (Bonma í e al., 2000)
Aques s esul a s donen peu a una al e na i a in e essan pe a la u ili za-
ció de I'ene gia e mica sob an d'un p océs de cogene ació, pe o an cen-
1. a I'a enció en la quali a de la ma e ia p ime a. Pe e i a pe dues en el
po encial de p oducció de biogas, i e i a alho a la gene ació de males olo s
en el maga zem, cal p ocedi al ac amen an a ia com sigui possible.
6. Recupe ació de ni ogen
L'ob enció de sals d'amoni pe s ipping/abso ció d'aigües esiduals d'o i-
gen indus ial ha es a p o usamen es udia , pe o les aplicacions del p océs
al ac amen de pu ins de po c no ha ebu la su icien a enció. Al LEA s'ha
es udia expe imen almen el p océs, i s'ha comp o a que eballan a 80OC,
pe a la acció líquida de pu ins dige i s anae obicamen , I'e iciencia del
p océs no és an depenen del pH com ho és pe a la acció líquida de
pu ins escos. D'al a banda, el p oduc e ob ingu (sul a d'amoni) no p e- I
27 ~