¿Cuáles son las diferencias entre los sistemas abiertos y cerrados en el compostaje de residuos?

Los sistemas de compostaje se pueden clasificar en dos grupos: A. Sistemas abiertos... Los sistemas de compostaje se pueden clasificar en dos grupos: A. Sistemas abiertos... B. Sistemas cerrados. Se basa en la utilización de un reactor o digestor o también de un Homogenizador. Los principales sistemas cerrados de compostaje son: en tambor, en túnel, en contenedor y en nave.

¿Cuáles son las diferencias en la actividad microbiana durante la fase termófila y la fase de maduración del compostaje de guano de gallina?

En la Fase termófila se producen variaciones de temperatura con la aparición de microorganismos termófilos, mientras que en la Fase de maduración se desarrollan tanto organismos mesófilos como termófilos con un descenso importante de la actividad microbiana.

Guano en ponedoras

Esta alternativa de tratamiento de los residuos orgánicos, surgió como consecuencia de un diagnostico objetivo de toda una problemática ambiental en el marco de las agroindustrias AGRICOLAS (Flores, Frutas), PECUARIAS (Tambos, feed lots), Frigoríficos, explotaciones de Pesquerías, Porcinas y para la que nos ocupa: La Industria Avícola en todos los subsectores (Plantas de Sacrifico, Incubación, Parrilleros y Ponedoras).

Estábamos enfrentados a graves dificultades como:

El impacto ambiental negativo
las condiciones sanitarias desbordadas
condiciones comerciales para enfrentar retos en los mercados externos sin ningún tipo de veto comercial,
presión de la industria en generar economías de escala,
dificultad en consecución de mano de obra
mayor exigencia de la comunidades y sector social vecino a las explotaciones

Por no existir criterios unificados acorde con una LEGISLACION Y NORMATIVIDAD que permitiera apreciar una mejora continua del desempeño ambiental de cada sector, que no generara valor agregado a la producción.

SISTEMA Y PROCESO

Sistemas de compostaje

Los diferentes sistemas de compostaje de residuos pretenden conseguir en todos los casos una aireación óptima y llegar a las temperaturas termófilas, pero difieren en el grado en que consiguen sus objetivos. Un aspecto que no hay que olvidar es la eliminación de los microorganismos patógenos durante el proceso, ya que muchos de los residuos a compostar pueden contenerlos, por lo que se considera un sistema efectivo aquél que además de transformar toda la materia, la ha sometido durante un tiempo suficiente a las condiciones consideradas como letales para los citados microorganismos.

Si el compostaje es aeróbico y se realiza correctamente, las temperaturas que se alcanzan, junto con la competencia por los nutrientes, el antagonismo microbiano y los antibióticos producidos por algunos microorganismos favorecen la eliminación de la mayor parte de microorganismos patógenos presentes durante el proceso.

Los sistemas de compostaje se pueden clasificar en dos grupos:

A. Sistemas abiertos. Es el sistema más generalizado. Se basa en la realización de pilas (agrupamiento de residuos en montones que generalmente adoptan forma triangular, con una altura recomendada menor de 2,7 metros, y sin una limitación en cuanto a su longitud) con diferentes sistemas de aireación. Los materiales a compostar se han de apilar sin que se compriman excesivamente para permitir que el aire quede retenido. Los montones o pilas pueden ser aireados por volteo. La frecuencia de los volteos depende del tipo de materiales a composta, de la humedad y de la rapidez con la que se desea que se realice el proceso; para establecer esta frecuencia es preciso controlar la temperatura de la pila o bien fijarse si se desprenden malos olores.

B. Sistemas cerrados. Se basa en la utilización de un reactor o digestor o también de un Homogenizador. Los principales sistemas cerrados de compostaje son: en tambor, en túnel, en contenedor y en nave. Son sistemas que tienen unos costos de instalación superiores al de las pilas, pero presentan la ventaja de permitir un control total de las condiciones necesarias, son más rápidos y requieren menos espacio para tratar el mismo volumen de residuos.

Descripción del proceso

El compostaje es un proceso biológico, aeróbico y termófilo (con incremento de la temperatura) de descomposición de residuos orgánicos en fase sólida y en condiciones controladas que consigue la transformación de un residuo orgánico en un producto estable en mayor o menor grado, aplicable a los suelos como abono; aunque en algunos casos se ha definido como un método para estabilizar residuos, en general es más correcto hablar de descomposición porque no siempre se puede asegurar que esta estabilización sea total Se trata de un proceso aeróbico porque, aunque se pueda realizar de forma anaerobia, la presencia de oxígeno es aconsejable para poder alcanzar temperaturas más altas, acelerar el proceso, eliminar olores y a la mayoría de agentes patógenos o parásitos molestos; proceso biológico ya que son los microorganismos los que realizan el trabajo; y finalmente, se trata de un proceso de descomposición de residuos orgánicos pues en su fase inicial se degradan toda una serie de compuestos, siendo este substrato la base del alimento de los microorganismos.

El proceso propiamente de compostaje consta de dos fases:

1. Fase termófila. En esta etapa se produce un aumento progresivo de la temperatura del material a composta. Hacia los 70º C cesa prácticamente la actividad microbiana. La aireación de este compost provoca el reinicio del proceso, con la aparición de microorganismos mesófilos, incremento de la temperatura y aparición de nuevo de microorganismos termófilos. Durante estos cambios de temperatura las poblaciones bacterianas se van sucediendo unas a otras. Este ciclo se mantiene hasta que, debido al agotamiento de nutrientes, la temperatura ya no alcanza estos valores.

A lo largo de todo el proceso van apareciendo las formas resistentes de los microorganismos cuando las condiciones de temperatura hacen inviable su actividad normal. Sin embargo, es interesante alcanzar estas temperaturas para conseguir la eliminación de microorganismos patógenos.

2. Fase de maduración. En esta etapa ya no se producen las variaciones tan acusadas de temperatura obtenidas en la fase anterior debido a la limitación de nutrientes, desarrollándose tanto organismos mesófilos como termófilos, con un descenso importante de la actividad microbiana.

Conseguir un buen compost se reduce por lo tanto a proveer a los microorganismos de un buen entorno para que desarrollen su actividad. Para ello hay que prestar atención a una serie de parámetros para crear las condiciones óptimas de trabajo: temperatura, humedad, pH, oxígeno y balance de nutrientes.

Temperatura

Las variaciones de temperatura están tan relacionadas con el funcionamiento del proceso que su seguimiento puede ser una manera de controlar el mismo. Los microorganismos que toman parte en la descomposición de los residuos sólidos son fundamentalmente bacterias y hongos, que mantienen su actividad en un determinado intervalo de temperatura; de esta forma, se pueden distinguir microorganismos mesó filos, que desarrollan su actividad entre 15 y 45°C, y termófilos, que desarrollan su actividad entre 45 y 70°C.

Tan pronto como se ha apilado la materia orgánica comienza la actividad microbiana, si las condiciones son las adecuadas. El síntoma más claro de esta actividad es el incremento de temperatura en toda la masa. La velocidad con que se incrementa la temperatura depende del tipo de material a composta y de los factores ambientales, pero en general se considera que, como mínimo, a los dos días de haberse hecho la pila con los residuos la temperatura puede haber llegado a los 55°C. El grupo que resulta favorecido por una temperatura concreta descompondrá la materia orgánica del residuo a composta, utilizándola como fuente de energía y desprendiendo como consecuencia calor.

Aunque en principio podría parecer interesante que la temperatura no superase los 40-60°C, óptimo biológico de los microorganismos termófilos, en la práctica se hace necesario que se alcancen temperaturas más elevadas y que éstas se mantengan a fin de eliminar parásitos y microorganismos patógenos.

Humedad

Teóricamente, una descomposición aeróbica puede realizarse entre unos valores de humedad del 30-70%, siempre que se pueda asegurar una buena aireación, que dependerá tanto del método empleado para ello como de la textura del residuo a composta. En la práctica, se ha de evitar una humedad superior al 60% porque el agua desplazaría el aire del espacio entre las partículas del residuo y el proceso viraría hacia reacciones anaerobias. Por otra parte, si la humedad baja del 40%, disminuye la actividad de los microorganismos y el proceso se retrasa. Por ello un intervalo entre el 40-60% es el adecuado para la mayoría de residuos a composta.

El pH influye en el proceso de compostaje a causa de su acción sobre los microorganismos. En general, los hongos toleran un amplio margen de pH, que va desde 5 hasta 8, mientras que el margen para las bacterias es más estrecho, ya que oscila entre 6 y 7,5. El pH inicial del proceso dependerá del tipo de residuo o mezcla de residuos a composta y, generalmente, a lo largo del proceso se manifiesta una progresiva alcalinización del medio.

Oxígeno

Con el fin de conseguir un buen y rápido compostaje, y a la vez evitar malos olores, es imprescindible asegurar la presencia de oxígeno, necesario para la evolución del proceso termófilo aeróbico. El oxígeno ha de ser suficiente para mantener la actividad microbiana y en ningún caso debe llegarse a condiciones anaerobias ya que, aparte de una caída en el rendimiento, se producirían malos olores. Para conseguir una buena distribución del oxígeno en toda la masa se hace necesaria la adición de un material de soporte (triturado de poda o madera) que proporcione estructura y porosidad al residuo a composta o algún otro sistema de aireación.

Balance de nutrientes

El balance de nutrientes de un compost es importante para que funcione el proceso y para que se aprovechen y retengan al máximo los mismos. Se ha de conseguir un equilibrio entre los nutrientes, más que un determinado contenido.

Para el desarrollo y la reproducción de todos los organismos se necesita un soporte de elementos que componen su material celular o que entren en su actividad biológica, bien como fuente de energía o bien como constituyentes enzimáticos. La cantidad necesaria de elementos varía de unos a otros pero se ha de mantener una relación entre ellos. El mantenimiento de este balance es especialmente importante para el carbono y el nitrógeno, ya que generalmente los otros nutrientes están presentes en cantidades adecuadas en la mayoría de residuos.

La cantidad de carbono necesaria es considerablemente superior a la de nitrógeno, ya que los microorganismos lo utilizan como fuente de energía, con desprendimiento de dióxido de carbono, y porque está presente en el material celular en una cantidad muy superior a la del nitrógeno. Un exceso de nitrógeno resulta en un incremento del crecimiento bacteriano, y una aceleración de la descomposición de la materia orgánica; sin embargo, este exceso de actividad provoca un déficit en oxígeno por lo que el proceso se vuelve anaerobio. En cambio, la falta de nitrógeno resulta en un deficiente crecimiento del cultivo microbiano por lo que la velocidad de descomposición se ve disminuida.

Se considera que una relación carbono/nitrógeno de 25 - 35 es la adecuada, ya que los microorganismos consumen aproximadamente 30 partes de carbono por cada una de nitrógeno.

CONCLUSIONES

No existe un único parámetro, sistema, maquinaria e instalaciones para adelantar el proceso de compostaje, se debe considerar que teniendo en cuenta los principios del compostaje, estos deben de ser adaptados y apropiados en cada granja, zona, región, empresa y país dependiendo de sus condiciones ambientales, de normas y legislación, de patrones culturales, del concepto de Bioseguridad, de espacio y de logística de producción. A través de los estudios de prueba y error, de tiempos y movimientos, de socialización por medio de programas de capacitación en todos los niveles involucrados en este proceso que permitan estandarizar la técnica de elaboración y el producto final. Finalmente, el compostaje de Guano y Mortalidad puede enfrentar una dificultad desde el punto de vista comercial que para algún sector de la Avicultura les impida valorar la calidad del producto con el material crudo y por ende el valor financiero que permita serle competitivo en un mercado de INTERMEDIARIOS E INFORMAL. Este antecedente pone de manifiesto dos posiciones, unos que consideran el residuo un PROBLEMA y otros que lo consideran la posibilidad de generar valor agregado y por qué no Empresa.

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