El compostaje como llave para el tratamiento de residuos: su importancia en la biorremediación de hidrocarburos y la gestión de residuos municipales

Abstract

Las actividades realizadas por el ser humano generan una gran cantidad y volumen de residuos orgánicos de diferentes orígenes que varían en composición y peligrosidad. Estos residuos se pueden tratar mediante la técnica del compostaje para transformarlos en un producto con características fertilizantes para los suelos. En residuos contaminados por hidrocarburos la biorremediación mediante compostaje pretende alterar la estructura química de los contaminantes para destruirlos o convertirlos en otros que no supongan un peligro o extraerlos y separarlos del medio contaminado. El objetivo de esta tesis de investigación pretende poner en valor la importancia del tratamiento de residuos orgánicos y, en particular, del compostaje de los distintos residuos orgánicos que se presentan en nuestra sociedad, como son; los biorresiduos, los lodos de distintos orígenes y los residuos contaminados por hidrocarburos. Además de su versatilidad para tratar distintos residuos orgánicos, el compostaje se desarrolla como una técnica de acondicionamiento para el tratamiento de otros procesos biológicos como el vermicompostaje o la fitorremediación. Otro de los objetivos es obtener un conocimiento exhaustivo y en profundidad de los tratamientos biológicos de recuperación y reciclado de materiales contaminados por hidrocarburos. El origen de los residuos estudiados en la tesis es muy diverso. Se estudian los biorresiduos producidos en los hogares y pequeños establecimientos de hostelería que pueden ser gestionados mediante el compostaje doméstico, el compostaje comunitario y la recogida de restos verdes, reduciéndose en gran medida, la cantidad de residuos depositada en los contenedores de resto y facilitando la conversión de los residuos orgánicos en productos de alta calidad agronómica. El proceso de compostaje consume altas cantidades de agente estructurante necesario para proporcionar una composición que permita, entre otras utilidades, la aireación a los residuos y la absorción del exceso de agua. Los residuos contaminados por hidrocarburos provienen de la limpieza de los sistemas de almacenamiento de las gasolineras. En este estudio se realizará el seguimiento de los parámetros clave de los procesos de biorremediación, en particular, las propiedades biológicas como el crecimiento y desarrollo de los animales, plantas y microorganismos empleados en los experimentos de biorremediación de los materiales contaminados. Por último, los lodos de depuradora de aguas residuales urbanas y los de depuradoras de aguas de la industria alimentaria pueden ser compostados de manera individual gracias a la mezcla con agente estructurante o ser empleados como cosustratos para la biorremediación de residuos contaminados por hidrocarburos.

As actividades realizadas polo ser humano xeran unha gran cantidade e volume de residuos orgánicos de distinta orixe que varían en composición e perigosidade. Estes residuos pódense tratar mediante a técnica da compostaxe para transformalos nun produto con características fertilizantes para o solo. Nos residuos contaminados por hidrocarburos, a biorremediación mediante compostaxe ten como obxectivo alterar a estrutura química dos contaminantes para destruílos ou convertelos noutros que non supoñan perigo ou extraelos e separalos do medio contaminado. O obxectivo desta tese de investigación pretende destacar a importancia do tratamento dos residuos orgánicos e, en particular, da compostaxe dos diferentes residuos orgánicos que se producen na nosa sociedade, como son; biorresiduos, lodos de distinta orixe e residuos contaminados por hidrocarburos. Ademais da súa versatilidade para tratar diferentes residuos orgánicos, a compostaxe desenvólvese como técnica de acondicionamento para o tratamento doutros procesos biolóxicos como a vermicompostaxe ou a fitorremediación. Outro obxectivo é obter un coñecemento exhaustivo e profundo dos tratamentos biolóxicos para a recuperación e reciclaxe de materiais contaminados por hidrocarburos. A orixe dos residuos estudados na tese é moi diversa. Estúdanse os biorresiduos producidos nas vivendas e pequenos establecementos de restauración que poden xestionarse mediante a compostaxe doméstica, a compostaxe comunitaria e a recollida de residuos verdes, reducindo en gran medida a cantidade de residuos depositados nos colectores de resto e facilitando a conversión de residuos orgánicos en produtos de alta calidade agronómica. O proceso de compostaxe consome grandes cantidades de axente estruturante necesario para proporcionar unha composición que permita, entre outros usos, a aireación dos residuos e a absorción do exceso de auga. Os residuos contaminados por hidrocarburos proceden da limpeza dos sistemas de almacenamento das gasolineiras. Neste estudo, monitorizaranse os parámetros fundamentais dos procesos de biorremediación, en particular, as propiedades biolóxicas como o crecemento e o desenvolvemento dos animais, plantas e microorganismos utilizados nos experimentos de biorremediación dos materiais contaminados. Finalmente, os lodos de depuradoras de augas residuais urbanas e os de depuradoras de augas procedentes da industria alimentaria pódense compostar individualmente grazas á mestura cun axente estruturante ou ben ser utilizados como cosubstratos para a biorremediación de residuos contaminados por hidrocarburos.

The activities carried out by human beings generate a large amount and volume of organic waste of different origins that vary in composition and dangerousness. These residues can be treated using the composting technique to transform them into a product with fertilizing characteristics for the soil. In waste contaminated by hydrocarbons, bioremediation through composting aims to alter the chemical structure of the contaminants to destroy them or convert them into others that do not pose a danger or extract them and separate them from the contaminated environment. The objective of this research thesis aims to highlight the importance of the treatment of organic waste and, in particular, the composting of the different organic waste that occurs in our society, such as; bio-waste, sludge of different origins and waste contaminated by hydrocarbons. In addition to its versatility to treat different organic waste, composting is developed as a conditioning technique for the treatment of other biological processes such as vermicomposting or phytoremediation. Another objective is to obtain an exhaustive and in-depth knowledge of the biological treatments for the recovery and recycling of materials contaminated by hydrocarbons. The origin of the residues studied in the thesis is very diverse. The biowaste produced in homes and small catering establishments that can be managed through home composting, community composting and the collection of green waste are studied, greatly reducing the amount of waste deposited in the rest containers and facilitating the conversion of organic waste into products of high agronomic quality. The composting process consumes high amounts of bulking agent necessary to provide a composition that allows, among other uses, the aeration of waste and the absorption of excess water. The waste contaminated by hydrocarbons comes from the cleaning of the storage systems of the gas stations. In this study, the key parameters of the bioremediation processes will be monitored, in particular, the biological properties such as the growth and development of the animals, plants and microorganisms used in the bioremediation experiments of the contaminated materials. Lastly, sludge from urban wastewater treatment plants and from water treatment plants in the food industry can be composted individually thanks to the mixture with a bulking agent or be used as co-substrates for the bioremediation of waste contaminated by hydrocarbons.