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En la actualidad, y en grandes aglomeraciones demográficas, se apuesta por plantas de compostaje combinadas de gran complejidad (Ecoparques) donde los residuos orgánicos de origen municipal y procedentes de recogida selectiva pasan por tres etapas principales:
1) Pretratamiento mecánico, que tiene por objetivo eliminar aquellos materiales impropios que pueda tener la fracción orgánica de residuos municipales (FORM)
2) Digestión anaerobia o biometanización: para la producción de biogás es un gas rico en metano y que sirve para hacer la planta energéticamente autosuficiente y que normalmente también permite vender una cierta parte de la energía eléctrica producida a la red de consumo
y 3) Compostaje: que permite la estabilización final del residuo de la digestión anaerobia (digestato) para su aplicación al suelo como enmienda o abono orgánico en condiciones higiénicas y sin malos olores. Aunque las autoridades competentes promueven el uso de tecnologías como éstas, que se caracterizan por un bajo impacto ambiental en el tratamiento de los residuos, ya que se basan en tratamientos biológicos y normalmente son positivas energéticamente, existe un gran desconocimiento sobre los balances de materia en instalaciones complejas que combinen todas estas operaciones, lo que hace difícil su diseño y operación.

El estudio realizado por el Grupo de Compostaje se ha centrado en realizar un balance másico completo en una planta catalana que trata entre 20.000 y 25.000 toneladas / año de FORM de recogida selectiva. La complejidad del trabajo es considerable, e implica estudiar con detalle y campo todas las operaciones involucradas en el tratamiento de residuos, especialmente aquellas que implican un cambio importante en el material orgánico, como son la digestión anaerobia (Imagen 2) y el compostaje (Imatge 1). En concreto, se ha hecho un seguimiento de todos los flujos de entrada y salida de la planta (en estado sólido, líquido o gas) durante más de un año, de cara a tener resultados realistas de la operación continua de la instalación. El balance de materia se ha calculado y expresado en los cuatro elementos principales que se encuentran en las operaciones de la planta: materia orgánica, carbono total, nitrógeno y fósforo.


Figura 1: Digestión anaeróbica.

En general, los resultados muestran que durante la etapa de pretratamiento alrededor del 32% de la materia inicial es rechazada sin ningún tratamiento. Esto también reduce la biodegradabilidad de la materia orgánica que continúa el proceso de tratamiento. Aproximadamente el 50% del nitrógeno inicial y el 86% del fósforo inicial se encuentra en el compuesto final. Este compuesto final también consigue un alto nivel de estabilización con un índice de respiración dinámica de 0,3 ± 0,1 g O₂ por kg de sólido total y hora, lo que implica una reducción del 93% del índice de la FORM de entrada. De todos los procesos, la digestión anaerobia es el principal contribuyente a esta estabilización que se produce de la materia orgánica. Por último, señalar que el estudio pone de manifiesto la necesidad de utilizar herramientas biológicas como la respiración dinámica para tener datos más fácilmente interpretables de la operación de la instalación.

Como conclusión final del estudio, cabe señalar que los resultados obtenidos demuestran que el análisis de los flujos de las plantas complejas de tratamiento de residuos en forma de balances de materia puede ser muy útil de cara a conocer el funcionamiento real de la planta así como su rendimiento, de cara a proponer posibles mejoras.