ESTUDI I DIMENSIONAMENT D’UNA PLANTA DE COMPOSTATGE PEL TRACTAMENT DE LA MATÈRIA ORGÀNICA GENERADA AL PRINCIPAT D’ANDORRA.

1] Dades referents a la producció de residus urbans a Andorra.

· Massa total de residus sòlids urbans (RSU) generats al país: 65.000 tones anuals.

· Fracció de matèria orgànica als RSU andorrans: 32%.

2] Estructura de la planta de compostatge.

2.1- Característiques generals de la planta.

· La planta es considerarà extensiva (oberta), encara que amb teulada, de manera que no caldrà tenir en compte la construcció de basses pluvials per a recollir les precipitacions que puguin rebre les diferents zones de la instal·lació, sense perjudici que s’hi instal·lin més endavant si es pretén aprofitar l’aigua de pluja de l’exterior de la planta per a controlar la humitat de les piles mitjançant reg.

· Sí que es considerarà la construcció d’una bassa de recollida dels lixiviats produïts durant l’etapa de descomposició de la matèria orgànica. Els lixiviats generats durant l’etapa de maduració es consideraran menyspreables.

· A la planta s’hi portaran a terme tres cicles anuals de compostatge, de 120 dies de durada cada cicle ().

2.2- Zones de la planta.

· Zona de recepció (ZR): àrea reservada per a l’entrada de la matèria orgànica fresca (MO) i per a la barreja formada per aquesta matèria orgànica amb la fracció vegetal estructurant triturada. Se suposarà que, en aquesta zona, el material s’hi emmagatzema en piles còniques de petit volum durant un temps màxim de 2 dies.

· Zona de descomposició (ZD): àrea on hi té lloc la primera fase del procés de compostatge, que implica la generació de la major part de lixiviats, amb una producció que s’estima de 0,03 . Aquesta fase acostuma a presentar una durada d’uns 60 dies. Se suposarà que, en aquesta zona, el material s’hi descompon en piles prismàtiques de secció transversal triangular.

· Zona de maduració (ZM): àrea on hi té lloc la segona fase del procés de compostatge, és a dir, l’estabilització del producte. També amb una durada que ronda els 60 dies. De la fase de descomposició a la de maduració, el producte redueix el seu volum de manera important, al voltant d’un 35%. Se suposarà que, en aquesta zona, el material s’hi descompon en piles prismàtiques de secció transversal triangular.

· Zona de garbellament i emmagatzematge(ZGE): àrea on s’acumulen  tant el compost que prové de la zona de maduració abans de ser porgat, com la fracció vegetal estructurant, triturada i sense triturar, i el compost final a punt per a la venda. De la fase de maduració fins que el material és transportat a aquesta zona, té lloc una nova reducció de volum del 25%. Se suposarà que, en aquesta zona, el material s’hi emmagatzema en piles còniques de gran volum durant un temps màxim de 180 dies (un cicle i mig), atès que es desconeix la velocitat de venda del compost. També se suposarà que tant bon punt el producte procedent de la fase de maduració arriba a la zona de garbellament, és immediatament porgat i separat en compost i fracció vegetal triturada, de forma que el volum de barreja es pot considerar menyspreable.

3] Dades i nomenclatura emprades en el dimensionament de la planta.

· : massa total de residus sòlids urbans produïts anualment a Andorra = 65.000 Tm.

· : fracció en pes de matèria orgànica als RSU andorrans  = 0,32.

· : fracció en volum de material vegetal estructurant que forma part de la barreja compostable = 0,5.

· : fracció en volum d’impropis (impureses) presents al compost abans de ser porgat = 0,66.

· : densitat mitjana de la matèria orgànica fresca = 0,9  .

· : densitat mitjana del producte final  (compost) = 0,6 .

· : coeficient de reducció de volum en el procés de descomposició = 0,35.

· : coeficient de reducció de volum en el procés de maduració = 0,25.

· : coeficient de reducció de volum en el procés de trituració de la fracció vegetal estructurant = .

·  : temps de recepció = 2 dies.

· : temps de descomposició = 60 dies.

· : temps de maduració = 60 dies.

· : temps d’emmagatzematge = 180 dies (cicle i mig).

· : constant cinètica del procés de descomposició de la matèria orgànica = .

· : constant cinètica del procés de maduració de la matèria orgànica = .

· : coeficient de producció de lixiviats = 0,03 .

· : alçada de la pila cònica a la zona de recepció = 3 m.

· : alçada de la pila cònica a la zona de garbellament i emmagatzematge = 10 m.

· : diàmetre de la base de la pila cònica =  (m).

· : volum de la pila cònica = .

· : superfície de la pila cònica = .

· : alçada de la pila de secció triangular = 2 m.

· : longitud de la base de la pila de secció triangular =  (m).

·  : longitud de la pila de secció triangular = 100 m.

· : volum de la pila de secció triangular = .

· : superfície de la pila de secció triangular =  ().

· : nombre de piles còniques a la zona de recepció.

· : nombre de piles de secció triangular a la zona de descomposició.

· : nombre de piles de secció triangular a la zona de maduració.

· : nombre de piles còniques a la zona de garbellament i emmagatzematge.

· : distància  entre piles consecutives de secció triangular = 5 m.

· : massa de material orgànic a la zona de recepció

· : massa de material orgànic a la zona de descomposició

· : massa de material orgànic a la zona de maduració

· : massa de material orgànic a la zona de garbellament i emmagatzematge

· : volum màxim de material orgànic a la zona de recepció .

· : volum de material orgànic a la zona de descomposició = .

· : volum de material orgànic a la zona de maduració = .

· : volum màxim de compost a la zona de garbellament i emmagatzematge .

· : cabal volúmic d’entrada de matèria orgànica fresca a la zona de recepció ().

· B: cabal volúmic de mescla de matèria orgànica fresca i fracció vegetal triturada .

· P: cabal volúmic de producte (barreja de compost i fracció vegetal triturada) ().

· FVT: cabal volúmic de fracció vegetal triturada ().

· FV: fracció vegetal sense triturar.

· : superfície ocupada per la màquina voltejadora de les piles ().

· : superfície màxima de la zona de recepció ().

· : superfície de la zona de descomposició ().

· : superfície de la zona de maduració ().

· : superfície màxima de la zona de garbellament i emmagatzematge ().

· : superfície total de la planta de compostatge ().

4] Càlcul de la superfície i del nombre de piles de cada zona. Desenvolupament del model matemàtic.     

a) Zona de recepció.

a.1- Superfície.

.

a.2- Nombre de piles còniques.

b) Zona de descomposició.

b.1- Superfície.                                  

           (situació estacionària)

b.2- Nombre de piles de secció triangular.

c) Zona de maduració.

c.1- Superfície.

        (situació estacionària)

c.2- Nombre de piles de secció triangular.

d) Zona de garbellament i emmagatzematge.

d.1- Superfície.

d.2- Nombre de piles còniques.

e) Bassa de lixiviats.

Volum anual de lixiviats ().

5] Taula de resultats.

ZONA DE RECEPCIÓ	SUPERFÍCIE	317 m^2
	NÚM. DE PILES	12
ZONA DE DESCOMPOSICIÓ	SUPERFÍCIE	15.100 m^2
	NÚM. DE PILES	15
ZONA DE MADURACIÓ	SUPERFÍCIE	10.150 m^2
	NÚM. DE PILES	10
ZONA DE GARBELLAMENT I EMMAGATZEMATGE	SUPERFÍCIE	3.846 m^2
	NÚM. DE PILES	13
VOLUM ANUAL DE LIXIVIATS	1.026 m^3	SUPERFÍCIE TOTAL DE LA PLANTA: 29.413 m^2≈ 3 Ha
MASSA ANUAL DE COMPOST	3.400 Tm

3 Ha.

6] Discussió i conclusions.

6.1- La superfície necessària (3 Ha) per a la construcció d’una planta de compostatge com la proposada en aquest estudi, és del tot assumible per un país amb un perfil com l’andorrà, és a dir, amb força problemes d’espai.

6.2- Es recomana la instal·lació de la planta a les parròquies baixes, atès que les baixes temperatures hivernals presents a les parròquies altes podrien afectar negativament la velocitat del procés de compostatge dels residus orgànics, fins i tot arribant a aturar-lo.          

            6.3- Suposant una demanda agrícola de nitrogen promig d’uns 80 als sòls conreables (encara que aquest valor depèn del tipus de conreu, és clar), i sabent que el contingut de nitrogen del compost és al voltant d’un 0,9 % en pes, resulta que per absorbir totalment la producció de compost de la planta (3.400 Tm) sense exportar-ne gens a l’estranger, n’hi prou amb una superfície de 383 Ha. Considerant els conreus de tabac al país i les àrees de les pistes d’esquí, resulta fàcil veure que, amb tota seguretat, Andorra disposa de prou territori com per satisfer l’oferta de compost de la planta en la seva totalitat.

            6.4- La zona de descomposició s’hauria de construir de forma que presentés un pendent d’un 2% respecte l’horitzontal, amb l’objectiu de mobilitzar tot el volum de lixiviats produïts durant aquesta etapa. Els esmentats lixiviats anirien a parar a unes cunetes perimetrals de recollida i conducció fins a la bassa corresponent.

6.5- Els lixiviats obtinguts es poden sotmetre a un procés de biodepuració, mitjançant l’acció de determinades espècies vegetals que utilitzen els materials residuals presents en aquests líquids com a nutrients per al seu propi desenvolupament.

6.6- Si l’acció de les màquines voltejadores és prou eficient, i s’assoleix un bon grau d’airejat de la mescla compostable, la generació de substàncies fètides gasoses es veu minimitzada espectacularment. No obstant això, sempre es pot obligar l’aire procedent de la planta a circular per l’interior d’una bassa del mateix compost, sec, produït a la instal·lació. Aquest sistema de biofiltratge no és car, i redueix molt la presència de males olors a l’aire de les zones més properes a la planta.

7] Bibliografia.

· ORTEGA, X. “Projecte d’una instal·lació per a l’elaboració de terres vegetals per a jardineria i adobs orgànics”. Expedit per: Adobs Orgànics, SL. Agost de 2001.

· SAÑA, J. I SOLIVA, M. “El compostatge. Procés, sistemes i aplicacions”. Col·lecció “Quaderns d’ecologia aplicada”. Ed. Diputació de Barcelona.1987.

· PRIMO, E. I CARRASCO, J.M. “Química Agrícola I. Suelos y fertilizantes”. Ed. Alhambra. 1987.

Ramon Pollina i Tarrès. 

Grup de Defensa del Medi Natural de la Segarra (GDMNS).

CERVERA. La Segarra.  29/07/2002.