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Myriam Bendeck Lugo Químico Magister en Suelo PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST

Parametros de Calidad de un compost sta marta.pptx

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PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST

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Qumico Magister en Suelos

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Qumico Magister en Suelos

Qu es un material orgnico?

Composicin

Propiedades

Litter Mantillo Hojarasca Estircol

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2

Composicin de los residuos

LITTER

(Tejidos vegetales y algunos animales)

HUMEDAD

Agua

FRACCION ORGANICA

FRACCION MINERAL

Lignina

Celulosa

Hemicelulosa

Protenas

Carbohidratos no estructurales y almidones

Grasas, ceras y resinas

Slice

Nutrientes minerales

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3

Caractersticas estructurales de las molculas de la pared celular vegetal

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Propiedades del material orgnico

FACTORES POSITIVOS FACTORES NEGATIVOS

< 20 > 50

Celulosa

Hemicelulosa

Polisacridos

Lignina

Ceras, resinas, lpidos

Gramneas, estircoles, pastos Aserrn, paja

Edad

Nutrientes

C/N

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5

Cmo se transforma?

Compuestos minerales solubles

HUMUS

Acidos Hmicos

Acidos Flvicos

Descomposicin

Compuestos Orgnicos y minerales solubles

Biodegradacin

Mecnica

Fsica

Qumica

Biolgica

Compuestos Orgnicos insolubles

Oxidacin Primaria

Compuestos Orgnicos sencillos

Residuos Inalterados

Residuos de:

Plantas

Animales

Microorganismos

Biomasa microbial

Oxidacin

secundaria

Polimerizacin

Reorganizacin

Lignina, Celulosa, Protenas, Hemicelulosa, Polisacridos

Acido ctrico, Acido tartrico, Carbohidratos, Sales minerales

CO2 NH3

NH4 + NO3 -

H2PO4-

SO4 =

Melaninas, Pptidos, Polisacridos, Aminoazucares

Sulfatos, Fosfatos, Amonios, Nitratos.

Plantas vivas

Exudados

Animales

Acido Tartrico

Acido Ctrico

Descomposicin

Humificacin

Mineralizacin

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Morfologa resultante del proceso de transformacin

Morfologa

L

F

H

A

HUMUS

O

Liter No FragmentadoMat. Orgnico finoMat. mineral100%--X10-70%--> 70%Poco o Nada-xDominante

COMPOSTAJE

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Constituyentes del componente orgnico del suelo

RAICES

MACROORGANISMOS

MICROORGANISMOS

RESIDUOS DE ANIMALES Y PLANTAS

CONSTITUYENTES

ACTIVOS (hasta 10%)

CONSTITUYENTES

PASIVOS(hasta98%)

HUMUS

SUSTANCIAS

HUMICAS:

Ac. Hmicos

Ac. Flvicos

Huminas microbianas

Huminas

heredadas

Humina-Hierro

Humina-Arcilla

Humina-Inex

SUSTANCIAS NO

HUMICAS

Polisacridos,

Carbohidratos,

lpidos

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BIOLOGICAS

Flvicos

CO2 NH3

NH4 + NO3 -

H2PO4-

SO4 =

FUNCIONES DE LA MATERIA ORGANICA EN EL SUELO

Compuestos minerales solubles

HUMUS

Acidos Hmicos

Acidos Flvicos

Plantas Vivas

Exudados

Animales

Descomposicin

Compuestos Orgnicos y minerales solubles

Biodegradacin

Compuestos Orgnicos insolubles

Oxidacin Primaria

Compuestos Orgnicos sencillos

Residuos Inalterados

Residuos de:

Plantas

Animales

Microorganismos

Biomasa microbial

Oxidacin

secundaria

Polimerizacin

Reorganizacin

Lignina, Celulosa, Hemicelulosa, Polisacridos

Acido ctrico, Acido tartrico, Carbohidratos, Sales minerales

QUIMICAS

Nutricional

Proteccin

Buffer

CIC

FISICAS

Color

Cohesin

Estructura

Produccin de CO2

Intercambio O2 - CO2

Actividad Fisiolgica

Mecnica

Fsica

Qumica

Biolgica

Propiedades del

material orgnico resultante

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Optimizacin de la materia orgnica del suelo

Importancia del balance materia orgnica en proceso de descomposicin y humus estable

SALUD PARA LOS SUELOS

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Mantenimiento de la materia orgnica del suelo

Aportes Orgnicos

Tcnicas Agronmicas

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Optimizacin de la materia orgnica del suelo

Cul es el ptimo contenido de materia orgnica?

Puede un suelo tener materia orgnica en exceso?

LITTERHUMUS

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A.

NATURALES

SIN PROCESAR

Estircoles

Slidos

Ovino

Bovino

Equino

Cerdo

Lquidos o

semislidos

Purines

Algas Marinas

Turbas

Abonos verdes

Mulch

Lignitos

Deyecciones

Gallinaza

Lombrices

Leguminosos y gramneas

Aportes orgnicos

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Compostaje

Residuos agricolas

Estircoles

Deyecciones

Papel

Paja

Hojas

Residuos

agroindustriales

INDUSTRIAS:

Lcteas

Crnicas

Azucareras

Curtiembres

Maderas

Aguas

Oxidacin Qumica

Carbones Minerales

Reaccin Qumica

Turbas

Leonarditas

Residuos urbanos

Botaderos de basura

Acueductos

B.

NATURALES

PROCESADOS

Aportes orgnicos

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Compostaje

El compostaje es un proceso dirigido de fermentacin aerbica (en presencia de aire) de una mezcla de materiales orgnicos, bajo unas condiciones de temperatura, humedad, aireacin, nutrientes, con la intervencin de hongos y bacterias. El producto obtenido mediante este proceso se llama COMPOST

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Objetivos del compostaje

Supresin de olores desagradables.

Mejora de las condiciones higinicas de los residuos.

Reduccin de la capacidad de germinacin de las semillas presentes en el material de origen.

Mejora y mantenimiento del valor fertilizante.

Mayor solubilizacin de nutrientes.

Incremento de las poblaciones microbianas beneficiosas.

Incremento de la actividad biolgica del suelo.

Influye positivamente en la calidad del cultivo .

Mnimas prdidas de nutrientes durante su aplicacin.

Minimizacin de gastos para el agricultor.?????

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Factores que influyen en la calidad de un compost

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Materia prima

Proceso de compostaje

Materia Prima

Fuentes de CARBONOFuentes de NITROGENOHojas y tallosPlumas Papel y CartnEstircolAserrnRestos de caf y tPajaPelo Residuos de caa de azcarAlgas marinas

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Composicin de los residuos

LITTER

(Tejidos vegetales y algunos animales)

HUMEDAD

Agua

FRACCION ORGANICA

FRACCION MINERAL

Lignina

Celulosa

Hemicelulosa

Protenas

Carbohidratos no estructurales y almidones

Grasas, ceras y resinas

Slice

Nutrientes minerales

Materia Prima

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Caractersticas estructurales de las molculas de la pared celular vegetal

Materia Prima

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Propiedades

FACTORES POSITIVOS FACTORES NEGATIVOS

< 20 > 50

Celulosa

Hemicelulosa

Polisacridos

Lignina

Ceras, resinas, lpidos

Gramneas, estircoles, pastos Aserrn, paja

Edad

Nutrientes

C/N

Materia Prima

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Factores que influyen en la evolucin del proceso de compostaje

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Temperatura

pH (5- 8 )

Humedad (50 80 %)

Relacin C / N ( 25 35 )

Aireacin (28 55 % de O2 )

CO2 NH3

NH4 + NO3 -

H2PO4-

SO4 =

Transformacin

Compuestos minerales solubles

HUMUS

Acidos Hmicos

Acidos Flvicos

Plantas Vivas

Exudados

Animales

Descomposicin

Compuestos Orgnicos y minerales solubles

Biodegradacin

Mecnica

Fsica

Qumica

Biolgica

Compuestos Orgnicos insolubles

Oxidacin Primaria

Compuestos Orgnicos sencillos

Residuos Inalterados

Residuos de:

Plantas

Animales

Microorganismos

Biomasa microbial

Oxidacin

secundaria

Polimerizacin

Reorganizacin

COMPOSTAJE

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Criterios de calidad

Los criterios de calidad de un compost se basan en los mnimos beneficios que puede aportar un suelo con un mximo de materia orgnica.

El enfoque de la calidad de un compost est sustentado y desarrollado sobre la caracterizacin de la fraccin orgnica.

Contenido de carbono orgnico oxidable.

Contenido de nutrientes.

Las metodologas de anlisis son homologadas de los anlisis de suelos

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PARAMETROS DE CALIDAD DE UN COMPOST

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Qumicos

Biolgicos

Fsicos

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FISICOS

Humedad

QUIMICOS

Contenido de materia Orgnica (C org. Oxidable)

BIOLOGICOS

Patgenos

Densidad

Granulometra

Macrocontaminantes ( plstico, vidrio, piedras)

Capacidad de retencin de humedad

Contenido de los nutrientes vegetales (N-P-K)

C.I.C

Metales pesados

pH

C/N

Carga microbiana

C.E.

Sodio

PARAMETROS

FISICOS

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Humedad

Propiedades inherentes al origen del material

Caractersticas propias del proceso industrial

Proceso de compostaje

Animal

Vegetal

Origen de la humedad del compost

FISICOS

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Ejemplos de humedades en funcin del tipo de especie vegetal y animal

FISICOS

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Retencin de humedad

Composicin qumica del material

Granulometra

Retencin de Humedad

FISICOS

En suelos arenosos el compost ayuda a la retencin de agua, evitando el drenaje y protegiendo a las plantas de la desecacin.

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COMPOSICIN DE LA FRACCION ORGANICA DE ALGUNOS RESIDUOS PROVENIENTES DE CAA DE AZUCARCachazaBagazoCenizaHojas AmarillasHojas CafsCompostParmetroUnidades (%)Humedad73,250,430,750,364,762,6Protena3,501,501,812,812,002,25Retencin de humedad12540863,7276165133Lignina2,846,30N.D.4,203,505,07Celulosa9,1019,9N.D.16,712,47,83Hemicelulosa0,5717,3N.D.16,27,674,07Grasa1,490,220,110,480,300,53Carbohidratos1,243,68N.D.4,792,101,20

Celulosa , Hemicelulosa y CHO Retencin de Humedad

*N.D. : NO DETECTADO -Resultados expresados en base humeda

FISICOS

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CELULOSA

Por qu la Retencin de humedad es Mayor

HEMICELULOSA

Capacidad de Retener alto contenido de agua gracias a su estructura molecular y grado de descomposicin

FISICOS

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Humedad

Origen del material

Proceso industrial

Proceso de compostaje

Animal

Vegetal

Retencin de humedad

Composicin del material

Granulometra

Retencin de Humedad

Humedad

Humedad Vs Retencin de Humedad

FISICOS

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Densidad

Densidad

C. Org. Oxidable

Fraccin mineral

SiO2

FISICOS

En suelos arcillosos, el compost aumenta la porosidad permitiendo que el agua drene ms rpidamente y no permanezca inundando o que se torne quebradizo.

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Conductividad elctrica

FISICOS

Compuestos minerales solubles

HUMUS

Acidos Hmicos

Acidos Flvicos

Plantas Vivas

Exudados

Animales

Descomposicin

Compuestos Orgnicos y minerales solubles

Biodegradacin

Mecnica

Fsica

Qumica

Biolgica

Compuestos Orgnicos insolubles

Oxidacin Primaria

Compuestos Orgnicos sencillos

Residuos Inalterados

Residuos de:

Plantas

Animales

Microorganismos

Biomasa microbial

Oxidacin

secundaria

Polimerizacin

Reorganizacin

CO2 NH3

NH4 + NO3 -

H2PO4-

SO4 =

C.E

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Granulometra

FISICOS

Aspecto fsico

Efectos sobre el suelo

Granulometra

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Macrocontaminantes

NTC 5167

FISICOS

Macrocontaminentes Limite (% en m.s)Plstico, metal, caucho > 2mm 2mm 5mm 16mm deteccin (si/no)no

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PARAMETROS

QUIMICOS

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Por qu carbono orgnico

oxidable ?

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Carbono Orgnico Oxidable

PRODUCTOS COMPOSTADOS O ESTABILIZADOS

COMPOSICIN PROXIMAL

QUIMICOS

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ANLISIS DE COMPOSICINCachazaBagazoCenizaHojas AmarillasHojas CafsCompostParmetroUnidades (%)Humedad73,250,430,750,364,762,6Cenizas ( Fraccin mineral)8,532,5053,65,055,8814,7Prdidas por Volatilizacin18,347,115,744,729,422,7Carbono Orgnico Oxidable Total8,7923,47,2221,814,310,8Protena3,501,501,812,812,002,25Retencin de humedad12540863,7276165133Lignina2,846,30N.D.4,203,505,07Celulosa9,1019,9N.D.16,712,47,83Hemicelulosa0,5717,3N.D.16,27,674,07Grasa1,490,220,110,480,300,53Carbohidratos1,243,68N.D.4,792,101,20

*N.D. : NO DETECTADO

RESULTADOS EXPRESADOS EN BASE HUMEDA

QUIMICOS

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Materia Orgnica

Prdidas por volatilizacin

CARACTERIZACIN Y COMPOSICIN DE MATERIAL ORGNICO SLIDOPARMETRORESULTADOUNIDADESHumedad29,3%Cenizas45,7%Prdidas por Volatilizacin25,0%Carbono Orgnico Oxidable Total8,84%pH (pasta de saturacin)7,70Densidad (Base Seca - 20C)0,80g/c.c.Conductividad Elctrica 18,6dS/mRetencin de Humedad 65,7%Cap. Intercambio Catinico 25,6(me/100g)Relacin C/N10Nitrgeno Orgnico (NOrg)0,92%Fsforo Total (P2O5)0,91%Potasio total (K2O)1,25%Calcio total (CaO)8,54%Magnesio total (MgO)0,66%Azufre total0,23%Hierro total0,61%Manganeso total159p.p.mCobre total34p.p.mZinc total101p.p.mBoro total46p.p.mSodio total0,18%Slice total SiO2 (slido soluble en HF)20,3%Residuo Insoluble en cido28,1%* PRUEBA POSITIVA PARA CARBONATOS

Caracterizacin Pila de Compostaje

QUIMICOS

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Composicin de un material Orgnico

QUIMICOS

La materia orgnica inocula el suelo con un vasto nmero de microorganismos benficos que extraen nutrientes de la porcin mineral del suelo y los dejan a disposicin de las plantas.

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% Humedad

% Cenizas

Fraccin mineral

100%

% Protena

% Lignina

% Celulosa

% Hemi celulosa

% Grasa

%CHO

MaterialBagazoGallinazaResiduo Biodegradable- Estrato 3DescripcinSlido BeigeGallinaza CrudaMezcla: Putrescibles, Jardn, Textil, Papel y CartnParmetroUNIDADES %Humedad50,441,869,1Cenizas2,5010,11,84Prdidas por Volatilizacin47,148,129,1Carbono Orgnico Oxidable Total23,423.811,5Nitrgeno orgnico (N org)0,242,000,60C/N9819Protena1,5012,53,76Grasa0,220,483,31Lignina6,3016,82,60Celulosa19,95,945,48Hemicelulosa17,310,78,77Carbohidratos3,681,6810,8

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C.I.CCAPACIDAD DE ALMACENAJE Y SUMINISTRO

NH4+

NO3-

Mg + 2

K+

Ca +2

COMPOST

OH-O-H

OH

O-H-O-H

COOH

OH-OH

NH4+

Mg+2

Ca+2

K+

QUIMICOS

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Contenido de Nutrientes Totales

QUIMICOS

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Contenido de nutrientes solubles

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Nutrientes totales vs Nutrientes solubles

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Relacin C/N

Actividad proteoltica

C org

N org

La fuente de energa para bacterias y hongos es el carbono presente en los carbohidratos provenientes de material celulsico y hojas.

El nitrgeno, un componente de las protenas, es necesario para soportar el desarrollo de los microorganismos beneficiosos

CO2

QUIMICOS

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49

Relaciones C / N de algunos materiales compostados Gallinaza compostada15 Compost de Clavel18 Compost de Tusa 23 Compost de raquis51 Compost de Palma14 Compost de Caa16

QUIMICOS

Relacin C / N

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pH

QUIMICOS

Origen del material

Proceso de compostaje

pH

Animal

Vegetal

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Elementos Disponibles en a solucin del Sustrato SODIO

RAS 147

QUIMICOS

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52

Lmites Mximos de metales pesados en mg/kg (ppm) Mercurio5 Cromo1200 Cadmio18 Arsnico54 Nquel180 Plomo300

QUIMICOS

Metales pesados

NTC 5167

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Parmetros de Caracterizacin NTC 5167

MATERIAL ORGANICO TIPO COMPOSTHumedad: 20 % mximo para materiales de origen animal 30% mximo para materiales de origen vegetalCenizas: 60% mximo Prdidas por volatilizacinC org. Oxidable : 15% mnimopH : 4 - 9 Densidad: 0,60g/ c.c mximoRetencin de Humedad: mnimo su propio pesoC.I.C: 30 meq/100g mnimoC/N

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54

% Humedad

% P.P.V

100%

% Cenizas

CARACTERIZACIN Y COMPOSICIN DE MATERIAL ORGNICO SLIDO ( COMPOST )PARMETRORESULTADOUNIDADESHumedad23,6%Cenizas47,8%Prdidas por Volatilizacin28,6%Carbono Orgnico Oxidable Total13,5%pH (pasta de saturacin)6,96Densidad (Base Seca - 20C)0,51g/c.c.Conductividad Elctrica 8,65dS/mRetencin de Humedad 102%Cap. Intercambio Catinico 36,2(me/100g)Relacin C/N17Nitrgeno Orgnico (N Org)0,77%

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55

% Humedad

% P.P.V

100%

% Cenizas

PARAMETROS

BIOLOGICOS

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BIOLOGICOS

Niveles mximos de Patgenos

NTC 5167

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Salmonella

Ausente en 25g de producto final

Coliformes Totales