Dinamica dels metalls pesants i dels nutrients minerals en el compostatge de residus solids municipals

En aquesta tesi doctoral s'estudien les variacions en la composicio en metalls pesants (Zn, Cu, Ni, Cr, Pb i Cd) i nutrients minerals (P, K, Na, Ca, Mg Fe i Mn) al llarg del proces de compostatge de residus solids municipals (RSU). Per a una millor comprensio del proces, tambe es determinen altres parametres: humitat, materia organica total (MOT), nitrogen organic, relacio C/N, densitat aparent, pH i CE. S'avaluen dos tipus principals de processos: plantes de compostatge (18) de fraccio organica municipal recollida selectivament en origen (FORM) plantes de compostatge (10) de la fraccio organica triada mecanicament en plantes que reben el RSU en massa (FO-RSU). S'examinen i es comparen els diferents estadis comuns: recepcio, final descomposicio, final maduracio i compost i s'estudia l'evolucio de cada parametre al llarg del proces. Per a les plantes de FORM tambe s'estudia la barreja (FORM, restes vegetals triturades - RVT- i recirculats vegetals RCV) i la composicio dels lixiviats de recepcio i proces. Els resultats obtinguts s'han expressat sobre materia seca (sms) i sobre materia mineral (smm) emprant aquesta ultima expressio per l'aproximacio al seu balanc. Es determina el contingut en impropis i s'analitza el contingut en metalls d'alguns d'aquests, especialment les bosses per a la recollida de les escombraries. La FORM presenta un menor contingut en impropis que la FO-RSU i una concentracio superior (smm) en P, K, Na i Ca, mentre que la FO-RSU conte mes Fe, Mn, Ni, Cr, Pb i Cd. Els RCV tenen mes P, Na, Cu, Ni, Cr i Pb que els RVT que son mes rics en Mg, Mn i Cd. L'avaluacio dels parametres complementaris posa de manifest la participacio activa dels RCV, mes enlla de la seva funcio com a material estructurant. Per a quantificar l'evolucio dels nutrients i metalls durant el proces es calculen els corresponents coeficients de transferencia (CT) com a estimadors de guanys (CT>1) o perdues (CT<1) absolutes dels diferents elements estudiats. Tant a les plantes de FORM com a les de FO-RSU els continguts minerals sms experimenten un increment des de l'inici fins al final del proces. Els CTs de les plantes de FO-RSU son mes alts per a tots els metalls (Fe,Mn, Zn, Cu, Ni, Cr i Cd) que els observats en les de FORM, fet atribuible a la major presencia d'impropis en el compostatge de la FO-RSU A mes a mes, aquests coeficients son superiors a 1 (a excepcio del Cd a la FORM), indicant un increment absolut que deriva, segons el metal considerat, d'una transferencia des dels impropis i/o des del desgast de la maquinaria de proces. Els CTs de K, Na, P, Ca i Mg son en general inferiors a 1, indicant una perdua absoluta, excepte el Mg per la FORM i el Na i Ca per la FO-RSU derivada de processos de lixiviacio. Tambe s'ha avaluat la qualitat del compost: 178 de FORM, 63 de FO-RSU i 302 compost elaborats a Catalunya als anys 80-90 (compost de RSU1). La comparacio dels continguts minerals quant a un mateix llindar de MOT, evidencia que els composts de FORM son els que presenten major continguts de P i K. Tant els composts de FORM com els de FO-RSU mostren continguts de Ca, Mg i Fe semblants i sempre superiors als de RSU1. Els composts de RSU1 tenen majors continguts en Zn, Ni, Cr, Pb i Cd que els altres dos composts. Els de FORM presenten els continguts mes baixos pe a tots els metalls pesants. La implantacio de les politiques de recollida selectiva de les diferents fraccions ha comportat una millora progressiva de la qualitat del compost Respecte a l'actual legislacio espanyola i normalitzant els continguts al minim llindar de MOT exigit per aquesta, el 82% de les mostres de compost de FORM son de classe B, mentre que pels de FO-RSU un 32% es de classe B i un 41% de classe; la resta hauria d'anar a desti finalista (incineracio o abocador). Finalment es fan consideracions d'interes per a la millora de la gestio dels RSU, des de la recollida fins als aspectes cientifico-tecnics implicats en les plantes de compostatge de RSU.