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PROPUESTA PARA EL APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS
SOLIDOS ORGANICOS GENERADOS EN LA CENTRAL DE ABASTOS
MERCABASTOS DE VALLEDUPAR.
ANTONIO RUDAS MUÑOZ
INGENIERO FORESTAL
DOCENTE:
ING. JORGE WILLIAM ARBOLEDA VALENCIA
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
CENTRO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA – CEDUM MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
MÓDULO: MANEJO INTEGRADO DE RESIDUOS SÓLIDOS
TUTOR: JORGE ARBOLEDA VALENCIA VALLEDUPAR, ABRIL DE 2016
INTRODUCCIÓN
Toda actividad por lo mínima que sea genera un residuo que puede ser líquido,
solido o gaseoso y que puede ser percibido fácilmente dependiendo de su
composición y del volumen que este ocupe. En el caso de los residuos sólidos,
estos pueden llegar a conformar grandes volúmenes, lo que es un problema
cuando se quiere dar un manejo a estos.
Aprovechar los residuos sólidos creando acciones cuyo objetivo es recuperar
su valor económico y su capacidad de operación, mediante su reutilización,
remanufactura, rediseño, reciclado y recuperación; son medidas adoptadas
para disminuir el volumen de residuos llevados a los sitios de disposición final.
En el caso, de los residuos orgánicos, estos son sustancias que se pueden
descomponerse en un tiempo relativamente corto. Como por ejemplo, cáscaras
de frutas, verduras, residuos de comida, hierbas, hojas y raíces, vegetales,
madera, papeles, cartón y telas entre otros.
El proceso de compostaje de los residuos orgánicos como biofertilizantes y
acondicionadores de suelos, la producción de gas, humus, los biocombustibles,
entre otros, son técnicas mediante las cuales se puede aprovechar éste tipo de
residuos.
Según Jaramillo y Zapata (2008), una de las técnicas más usadas en Colombia
para el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos urbanos es el
compostaje el cuál se define como descomposición de residuos orgánicos por
la acción microbiana, cambiando la estructura molecular de los mismos. De
acuerdo al tiempo de degradación, se da el grado de madurez al realizar bio-
transformación o degradación parcial (descomposición de un compuesto
orgánico en otro similar) y mineralización o degradación completa, cuando
todas las moléculas de dióxido de carbono se descomponen en su totalidad.
Estos residuos inorgánicos inertes o minerales se incorporan a la estructura del
suelo, de los microorganismos y de las plantas causando beneficios
ambientales, sociales, económicos y de salubridad al entorno.
La Central de Abastos de Valledupar, MERCABASTOS, está ubicado en el
costado derecho de la vía que de Valledupar conduce a Bosconia,
aproximadamente a 500 metros del obelisco. En esta central se generan
residuos característicos de una zona de mercado o abastos, constituidos en su
gran mayoría por residuos que pueden ser compostables, comprendidos por
restos de pastos, ramas, hojas, verduras, frutas, entre otros, con un 59,2%.
Igualmente se destacan con un 23,32% los residuos de hojas y vástagos que
provienen de la comercialización del plátano y guineo.
De esta forma la siguiente propuesta está enfocada en plantear una alternativa
para aprovechar los residuos sólidos orgánicos mediante el diseño de un
sistema de compostaje, que permita disminuir el volumen de residuos
generados y dispuestos por la empresa de aseo INTERASEO.
JUSTIFICACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
MERCABASTOS, en sus nuevas administraciones ha logrado mantenerse
como una alternativa para que grandes, medianos y pequeños productores
puedan comercializar sus diferentes productos de mercado como frutas,
tubérculos, verduras, granos y demás. Como en toda actividad donde se
manipulen víveres y abarrotes, se genera una gran cantidad de estos residuos,
lo que se puede convertir en un problema si no se les da un adecuado manejo.
Para una adecuada gestión de los residuos sólidos, esta administración está
interesada en disminuir el volumen de los residuos que son generados y
dispuestos por la empresa de aseo; lo que le permitirá al mismo tiempo reducir
los gastos relacionados con la tarifa de recolección. Para esto se han tomado
medidas como reciclar, recuperar y reaprovechar, buscando otras alternativas
que permitan disponer de estos de la forma que le genere una mejor
rentabilidad técnica, económica y ambiental.
El aplicar el método de compostaje como alternativa para disponer esa porción
de los residuos orgánicos que no son aprovechados en actividades como el
alimento de animales, permite recuperar la capacidad productiva de estos
como abono para su comercialización y/o manejo interno de la empresa como
recuperador de suelo. Es así como esta propuesta se enfoca en plantear una
alternativa para aprovechar los residuos sólidos orgánicos mediante el diseño
de un sistema de compostaje.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL.
Diseñar una propuesta para el aprovechamiento de los residuos sólidos
orgánicos generados en la central de abastos MERCABASTOS de Valledupar,
mediante la aplicación de un sistema de compostaje.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
Evaluar las condiciones actuales de generación y disposición de los
residuos sólidos orgánicos e inorgánicos de la Central de Abastos
MERCABASTOS de Valledupar.
Caracterizar los residuos sólidos generados, determinando su
composición en %, Kg, m3 y densidad.
Determinar las proyecciones promedio diaria, semanal y mensual.
Diseñar un sistema de compostajes que permita aprovechar el volumen
de residuos orgánicos proyectados.
MARCO TEORICO.
A continuación se presentan algunas definiciones y conceptos teóricos que son
de gran importancia para comprender la presente propuesta.
Aprovechamiento: Proceso mediante el cual, a través de un manejo
integral de los residuos sólidos, los materiales recuperados se reincorporan
al ciclo económico y productivo en forma eficiente, por medio de la
reutilización, el reciclaje, la incineración con fines de generación de energía,
el compostaje o cualquier otra modalidad que conlleve beneficios sanitarios,
ambientales o económicos.
Biodegradabilidad: Capacidad de descomposición rápida bajo condiciones
naturales.
Compost: Material estable que resulta de la descomposición de la materia
orgánica en procesos de compostaje.
Compostaje: Proceso mediante el cual la materia orgánica contenida en las
basuras se convierte a una forma más estable, reduciendo su volumen y
creando un material apto para cultivos y recuperación de suelos.
Cuantificación: Proceso mediante el cual se determina la proporción de
cada uno de los componentes contenidos en los residuos sólidos.
Densidad: Masa o cantidad de materia de los residuos, contenida en una
unidad de volumen, en condiciones específicas.
Desecho: Término general para residuos sólidos excluyendo residuos de
comida y cenizas sacados de viviendas, establecimientos comerciales e
instituciones.
Desperdicio: Residuo sólido o semisólido de origen animal o vegetal,
sujeto a putrefacción, proveniente de la manipulación, preparación y
consumo de alimentos para uso animal y humano.
Disposición final de residuos: Proceso de aislar y confinar los residuos
sólidos en forma definitiva, efectuado por las personas prestadoras de
servicios, disponiéndolos en lugares especialmente diseñados para
recibirlos y eliminarlos, obviando su contaminación y favoreciendo la
transformación biológica de los materiales fermentables, de modo que no
representen daños o riesgos a la salud humana y al medio ambiente.
Residuo sólido: Cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido
que se abandona, bota o rechaza después de haber sido consumido o
usado en actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales,
de servicios e instituciones de salud y que es susceptible de
aprovechamiento o transformación en un nuevo bien, con valor económico.
Se dividen en aprovechables y no aprovechables.
CLASIFICACIÓN DE LOS RESIDUOS SOLIDOS:
Los residuos sólidos podemos clasificarlos según su composición y según se
origen.
Según su composición:
Residuo orgánico: Es todo desecho de origen biológico, que alguna vez
estuvo vivo o fue parte de un ser vivo, por ejemplo: hojas, ramas, cáscaras y
residuos frutas y verduras utilizados en la preparación de alimentos. Esta
materia constituye una fuente importante de abonos, un aporte de nutrientes y
fertilidad para la recuperación y mantenimiento de cultivos, evitando el uso de
fertilizantes químicos que pueden producir contaminación.
Residuo inorgánico: todo desecho de origen no biológico, industrial o de
algún otro proceso no natural, constituido por materiales no fermentables,
donde la mayor parte de los cuales son envases o embalajes, papel, cartón,
plásticos, vidrios, textiles, chatarra y otros. Gran parte de estos materiales se
pueden reciclar y recuperar, volviendo después a incluirse en la cadena
productiva y de consumo, ahorrando energía y materias primas, además de
contribuir a la calidad ambiental.
Residuos peligrosos: todo desecho, ya sea de origen biológico o no, que
constituye un peligro potencial y por lo cual debe ser tratado de forma especial,
por ejemplo: material médico infeccioso, residuo radiactivo, ácidos y sustancias
químicas corrosivas, etc.
Según su origen:
Residuo domiciliario: Los proveniente de los hogares y/o comunidades.
Residuo industrial: Su origen es producto de la manufactura o proceso de
transformación de la materia prima.
Residuo hospitalario: Deshechos que son catalogados por lo general como
residuos peligrosos y pueden ser orgánicos e inorgánicos.
Residuo comercial: Provenientes de ferias, oficinas, tiendas, etc., y cuya
composición es orgánica, tales como restos de frutas, verduras, cartones,
papeles, etc.
Residuos de Barrido: Son los residuos sólidos originados por los servicios de:
higiene pública urbana, incluyendo todos los residuos del barrido de las vías
públicas, limpieza de playas, alcantarillado, cloacas, plazas y terrenos, restos
de poda de árboles, etc. limpieza de áreas de ferias, constituidos por restos de
vegetales diversos, envoltorios, cajas, etc.
Residuos Agrícolas: Son los residuos provenientes de actividades agrícolas y
pecuarias, como envases de abonos, insecticidas y herbicidas, raciones, restos
de cosecha, etc.
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS:
El Ministerio del Medio Ambiente, en sus Políticas para la Gestión de Residuos
sólidos, define el aprovechamiento como el conjunto de fases sucesivas de un
proceso, cuando la materia inicial es un residuo, entendiéndose que el
procesamiento tiene el objetivo económico de valorizar el residuo u obtener un
producto o subproducto utilizable.
Los residuos aprovechables, son aquellos que pueden ser reutilizados o
transformados en otro producto, reincorporándose al ciclo económico con un
nuevo valor comercial. El aprovechamiento de los residuos, debe realizarse
siempre y cuando sea económicamente viable, técnicamente factible y
ambientalmente conveniente.
Al aumentar el número de residuos sólidos generados que son aprovechados y
minimizar los residuos que son dispuestos en el basurero, se contribuye a
conservar y reducir la demanda de recursos naturales, disminuir el consumo de
energía, preservar los sitios de disposición final y reducir sus costos, así como
a reducir la contaminación ambiental al disminuir la cantidad de residuos que
van a los sitios de disposición final o que simplemente son dispuestos en
cualquier sitio contaminando el ambiente (Jaramillo y Zapata, 2008).
Tipos de aprovechamientos:
Se describen a continuación, los tipos de aprovechamiento que se logran a
partir del tratamiento de los residuos sólidos orgánicos.
Como alimento para animales:
Los residuos orgánicos tienen un alto contenido de humedad lo que implica
dificultades para su almacenamiento, por lo que requieren que su consumo o
aprovechamiento deba ser rápido, evitando problemas de fermentación o
descomposición de los mismos. Es muy común que en las zonas rurales se
separe la fracción orgánica de los residuos generados en las actividades
domésticas y/o agrícolas, para la alimentación de animales como ganados y
credos; siendo necesaria una correcta planificación en la que se tenga en
cuenta, de qué productos se dispone, en qué cantidades y en que periodos de
tiempo.
Compostaje:
Arroyave (1999), dice que el compostaje es un proceso natural y bioxidativo, en
el que intervienen numerosos y variados microorganismos aerobios que
requieren una humedad adecuada y sustratos orgánicos heterogéneos en
estado sólido, implica el paso por una etapa termófila dando al final como
producto de los procesos de degradación de dióxido de carbono, agua y
minerales, como también una materia orgánica estable, libre de patógenos y
disponible para ser utilizada en la agricultura como acondicionador de suelos.
Para Navarro y col (1995), El compostaje lo podemos definir como una
fermentación controlada de los residuos orgánicos, proceso bioxidativo de
sustancias heterogéneas con el paso por una etapa termófila (de
calentamiento), produciendo materia orgánica estabilizada. Es un proceso
básicamente microbiológico que depende del crecimiento y la actividad de las
poblaciones bacterianas y de hongos, que son fundamentalmente originarios
de los propios residuos orgánicos. Los microorganismos obtienen de este modo
nutrientes y energía para su actividad y convierten el material orgánico en un
compost estabilizado
- Fases del proceso del compostaje:
Se identifican seis (6) fases durante el proceso del compostaje, las cuales se
describen a continuación:
Preparación: Los residuos orgánicos compuestos con residuos de la
preparación de los alimentos (como cáscaras o partes de frutas, hortalizas,
tubérculos), hojas de poda, flores y tallos picados, etc. Son almacenados y
preparados antes de ser llevados a compostaje, controlando su humedad
(exceso de agua), su relación de Carbono-Nitrógeno (C/N), su textura y
tamaños adecuados. Los plásticos, vidrios, papeles, metales, no deben
mezclarse con los residuos orgánicos que van a ser compostados, ya que no
son transformables por las bacterias.
Mesófila: Es la primera fase y se caracteriza por la presencia de bacterias y
hongos, siendo las primeras quienes inician al proceso por su gran tamaño;
ellas se multiplican y consumen los carbohidratos más fácilmente degradables,
produciendo un aumento en la temperatura a más o menos 40 grados
centígrados.
Termófila: en ésta fase la temperatura sube de 40 a 60ºC, desaparecen los
organismos mesófilos, mueren las malas hierbas, e inician la degradación los
organismos termófilos, que transforman el Nitrógeno (N) en Amoníaco (NH3),
por lo cual el pH se hace alcalino. En los seis (6) primeros días la temperatura
debe llegar y mantenerse a más de 40ºC a efecto de reducción o supresión de
patógenos. A los 60º-65°C, estos hongos termófilos desaparecen y dan paso a
las bacterias esporígenas y actinomicetos que tienen capacidad para
descomponer sustancias orgánicas como ceras, proteínas y hemicelulosas y,
escasamente la lignina y la celulosa.
Descomposición Mesófila de Enfriamiento: La temperatura comienza a
descender por debajo de 60ºC, y reaparecen los hongos termófilos que
reinvaden la parte superior del residuo (mantillo) y lograr descomponer
compuestos, como la celulosa. Al bajar de 40ºC, los mesófilos también reinician
su actividad y el pH del residuo, desciende ligeramente.
Maduración: Requiere de 1 a 2 meses en promedio y se realiza exponiendo el
compost a temperatura ambiente y protegido de la lluvia. Durante este período,
se producen reacciones secundarias de condensación y polimerización del
humus; desciende el consumo de oxígeno y la fitotoxicidad del compost debe
estar controlada.
Afinación: Se realiza para homogenizar y mejorar el tamaño de partículas del
compost (granulometría), para regular la humedad a valores menores de 40%,
seleccionar por cernido el residuo no compostado o impurezas, se toman
muestras para análisis de laboratorio y control de calidad (en caso de procesos
industriales o con fines comerciales), el empaque y etiquetado si fuese el caso.
(Ver Grafica 1)
Gráfica 1. Etapas del compostaje, evolución de la temperatura y el pH
Fuente: Manual de Aprovechamiento de Residuos Orgánicos a través de Sistemas de
Compostaje y Lombricultura en el Valle de Aburrá; Área Metropolitana del Valle de Aburrá;
ACODAL; Medellín febrero de 2013.
- Condiciones del proceso de compostaje:
En el proceso de compostaje, son los microorganismos los responsables de la
transformación del sustrato, por lo tanto, todos aquellos factores que puedan
inhibir su crecimiento y desarrollo, afectarán también sobre el proceso. Los
factores más importantes que intervienen éste proceso biológico son:
temperatura, humedad, pH, oxigeno, relación C/N y población microbiana.
Temperatura: Las fases mesófila y termófila del proceso, mencionadas
anteriormente, tienen un intervalo óptimo de temperatura. Se ha observado que
las velocidades de crecimiento se duplican aproximadamente con cada subida
de 10 grados centígrados de temperatura, hasta llegar a la temperatura óptima
(50 a 60ºC). En el momento donde se alcanzan las temperaturas más altas, a
partir de éste nivel se empiezan a eliminar microorganismos patógenos
dándose el proceso de sanitización ayudados adicionalmente por los
antibióticos producidos por algunos microorganismos que favorecen su
eliminación. Hacia los 70°C grados centígrados se inhibe la actividad
microbiana por lo que es importante la aireación del compost para disminuir la
temperatura y evitar la muerte de los microorganismos. Durante estos cambios
de temperatura las poblaciones bacterianas se van sucediendo unas a otras.
Este ciclo se mantiene hasta el agotamiento de nutrientes, disminuyendo los
microorganismos y la temperatura.
Humedad: En el compostaje es importante evitar la humedad elevada ya que
cuando está muy alta (>60%), el aire de los espacios entre partículas de
residuos se desplaza y el proceso pasa a ser anaerobio. Por otro lado, si la
humedad es muy baja (<40%), disminuye la actividad de los microorganismos y
el proceso se retarda. Se consideran niveles óptimos de humedades entre 40%
- 60%, éstos dependen de los tipos de material a utilizar. Se recomienda
mezclar materiales secos con materiales húmedos para controlar la humedad
excesiva y la presencia de líquidos lixiviados en el proceso de compostaje.
Sepúlveda y Alvarado (2013), sitúa el contenido óptimo en humedad en torno al
55 - 65% y consideran valores por debajo del 40% como condiciones de estrés
hídrico.
pH: Es un buen indicador de la forma de cómo ha evolucionado el proceso de
descomposición, en el compostaje, el pH normalmente baja ligeramente
durante las primeras etapas del proceso (es decir, a 5,0) debido a la formación
de CO2 y ácidos orgánicos. Los ácidos sirven como sustratos para futuras
poblaciones microbianas. Posteriormente, el pH empieza a subir, y puede llegar
a niveles tan altos entre 8 y 9 como consecuencia de la liberación de CO2, la
aireación de la biomasa y la producción de amoníaco de la degradación de las
proteínas. Valores de pH ácidos indican ausencia de madurez debido
generalmente a un tiempo de compostaje demasiado corto o a la ocurrencia de
procesos anaeróbicos en la masa. El proceso de compostaje se realiza dentro
de un rango amplio de valores de pH. Los valores óptimos para la mezcla de
partida son entre 5,5 y 8,0, teniendo en cuenta que las bacterias prefieren un
pH cercano al neutro, mientras que los hongos prefieren condiciones acidas
(Sepúlveda y Alvarado, 2013).
Oxigeno (Aireación): Con el fin de conseguir un compostaje de buenas
condiciones y que se obtenga de manera rápida, y a la vez evitar malos olores,
es imprescindible asegurar la presencia de oxígeno, necesario para la
evolución del proceso de descomposición aeróbico. El oxígeno ha de ser
suficiente para mantener la actividad microbiana y en ningún caso debe
llegarse a condiciones anaerobias ya que generaría una caída en el
rendimiento y 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, la viruta es especial) que
proporcione estructura y porosidad al residuos a compostar. Es aconsejable
mezclar cada 2 o 3 días, el residuo para asegurar que la transformación se dé
en condiciones aeróbicas, de tal forma que el aire llegue al centro de la pila.
Levantar el sistema del piso, también es muy beneficioso, ya que de esta
forma, el aire penetra la masa de residuos y permite la reducción de los
volteos. Al principio de la actividad de los microorganismos aerobios, la
concentración de oxígeno (O2) en los espacios porosos es aproximadamente
del 15 al 20% (similar a la composición normal del aire), y la concentración del
dióxido de carbono (CO2) varía del 0,5 al 5%. Mientras progresa la actividad
biológica, la concentración de O2 baja y la concentración del CO2 aumenta. Si
la concentración media de O2 en el material es menor al 5 %, la
descomposición del material se vuelve anaerobia. Las concentraciones de
oxígeno mayor del 10% se consideran óptimas para mantener la pila de
compost en un medio aeróbico. Algunos sistemas de compostaje pueden
mantener un nivel de oxígeno adecuado mediante mecanismos pasivos o
naturales de aireación, otros sistemas requieren la aireación activa, con
sopladores o con volteos de la pila (Sepúlveda y Alvarado, 2013).
Según Röben (2002), en plantas donde no hay aireación artificial, el tamaño de
las pilas o de las celdas de compostaje está limitado. Para evitar que ocurran
condiciones anaeróbicas, se recomienda no formar pilas más altas de 1.5 m,
con un corte de triángulo simétrico. Si se hace el compostaje en celdas (p.e., la
lombricultura); la altura del material no debe exceder a 1,2 m.
Nutrientes (Relación Carbono/Nitrógeno): Una de las primeras tareas para
desarrollar con éxito una actividad de compostaje es lograr la correcta
combinación de los ingredientes iniciales. El contenido de humedad (H) y la
relación Carbono - Nitrógeno (C/N) son dos parámetros fundamentales para
esta actividad. La humedad es un componente crítico para lograr la
optimización del compostaje debido a que este es un proceso biológico de
descomposición de la materia orgánica y la presencia de agua es
imprescindible para las necesidades fisiológicas de los microorganismos que
intervienen en él, pues el agua es el medio de transporte de las substancias
solubles que sirven de alimento a las células así como de los productos de
desecho de esa reacción. En el segundo componente crítico, la relación de
Carbono - Nitrógeno C/N, se debe tener cuenta que la relación ideal oscila
entre 25 y 30:1 aproximadamente y decrece a 15:1 en el compost final (La
relación C/N disminuye 2/3 con el tiempo porque parte del carbono se pierde
como CO2 durante la compostación).
Una relación más baja, significa que el nitrógeno estará en exceso y se pierde
como amoniaco (NH3), El alto consumo de oxígeno que esto ocasionaría, crea
unas condiciones anaeróbicas y empieza la pila a oler mal. Relaciones más
altas significan que no hay suficiente nitrógeno para el crecimiento óptimo de
las poblaciones microbianas, así que el compost es relativamente frío y la
degradación procederá a una tasa lenta. Este valor es dependiente de la
disponibilidad del carbono y nitrógeno de las fuentes. No se puede confundir el
valor de la relación C/N de un material compostado maduro con la relación de
una material fresco como un estiércol que tiene una relación baja. El primero es
adecuado para aplicar al suelo, mientras que el segundo podría tener
condiciones nocivas para éste. En general, los materiales que son verdes y
húmedos tienden a ser altos en nitrógeno (incluyen a la hierba, a las podas de
las plantas, y a los desechos de frutas); y los que son marrones y secos son
altos en carbono (los materiales de color café tales como las hojas secas, las
virutas de madera, aserrín, y el papel); se puede calcular la relación C/N de la
mezcla a compostar, estimando las condiciones óptimas, simplemente usando
una combinación de los materiales que son altos en carbón y de otros que sean
altos en nitrógeno (Sepúlveda y Alvarado, 2013).
Tamaño de partículas: El tamaño de partículas no debe ser ni muy fina ni muy
gruesa, porque si es muy fina, se obtiene un producto apelmazado, lo que
impide la entrada de aire al interior de la masa y no se llevará a cabo una
fermentación aerobia completa. Si las partículas son muy grandes, la
fermentación aeróbica tendrá lugar, solamente en la superficie de la masa
triturada. Aunque el desmenuzamiento del material facilita el ataque
microbiano, no se puede llegar al extremo de limitar la porosidad, es por ello
que se recomienda un tamaño de partícula de 1 a 5 cm (Jaramillo y Zapata,
2008).
En la Tabla 1, se presentan los niveles aceptables de los factores físicos y
químicos para el compostaje, y los valores óptimos.
Tabla 1: Niveles aceptables de los factores físicos y químicos para el compostaje, y los valores
óptimos.
Fuente: Manual de Aprovechamiento de Residuos Orgánicos a través de Sistemas de
Compostaje y Lombricultura en el Valle de Aburrá; Área Metropolitana del Valle de Aburrá;
ACODAL; Medellín febrero de 2013.
- Técnicas de compostaje:
Según Jaramillo y Zapata (2008), actualmente, los métodos más utilizados son
agitado y estático: En el método agitado, el material que se va a fermentar se
mueve periódicamente, esto con el fin de permitir la entrada de oxígeno,
controlar la temperatura y mezclar el material para que el producto sea
homogéneo; mientras que el método estático, el material que se va a fermentar
permanece quieto y a través del él, se inyecta aire.
Compostaje en hilera: Antes de formar las hileras se pre-trata el material
orgánico mediante trituración y cribación hasta obtener un tamaño de partícula
aproximadamente de 2,5 a 7,5 cm y un contenido de humedad entre 50 a 60%,
y se dispone en hileras. El ancho y alto de las hileras depende del tipo de
equipamiento que se va a utilizar para voltear los residuos fermentados. La
altura es un parámetro limitante, hileras muy altas pueden causar
compactación del material y presentar condiciones anaerobias, un sistema
rápido para el volteo de las hileras emplea normalmente alturas entre 1,2 y 1,8
m con un corte triangular simétrico; y un anchos de la hilera de 3,2 a 3,6 m, el
material se voltea hasta dos veces por semana mientras la temperatura se
mantiene aproximadamente a 55ºC; la fermentación completa puede obtenerse
en tres o cuatro semanas, después del periodo de volteo, se deja el compost
para curarse durante tres o cuatro semanas más sin volteo.
Pilas: El compostaje en pilas es el sistema más antiguo y más sencillo. La
operación de este sistema es muy fácil. Después de haber separado todo
material no biodegradable de la basura biodegradable que llega al relleno, el
material se coloca en pilas triangulares. El tamaño de las pilas es muy
importante para el proceso de compostaje. No debe superar in cierto máximo, y
tampoco debe quedarse bajo un volumen mínimo. Para asegurar la
proliferación de los microorganismos que realizan el compostaje, se necesita
una "masa crítica" mínima de 50 - 100 kg de basura biodegradable. Con esa
masa, ya se puede prender y mantener durante un tiempo suficiente la reacción
exóterma del proceso aeróbico que asegura las temperaturas necesarias para
la higienización del material. Esta "masa crítica mínima" es especialmente
importante para el compostaje individual. Es más importante no superar el
tamaño máximo de una pila. Si las pilas son más altas que 1.50 m, el aireación
natural se impide y pueden ocurrir condiciones anaeróbicas (para sistemas de
compostaje con aireación artificial, ese límite es de 2.50 - 3.00 m). Una
tonelada de basura corresponde aproximadamente a una pila (pila no aireada
de 1.50 m altura). Se formarán filas con los montones de basura; una fila
correspondiente al material de una semana.
Las pilas de material biodegradable se deben cubrir con pasto, hojas de planta
de banano o material similar para evitar el problema de olor y no atraer las
moscas. Una vez por semana se deben mezclar las pilas para airear y
homogenizar el material. La mezcla del material se puede hacer manualmente
con palas. Se debe remover el material de cobertura para la mezcla.
La biodegradación principal ocurre durante los primeros 3 meses del proceso.
Es importantísimo que se haga regularmente la mezcla del material y que se
controle la humedad. Se puede medir la humedad con un método muy simple,
sin instrumentos. Se toma una pequeña cantidad del material en la mano y se
aprieta el material. Si salen 2 - 5 gotas de agua, la humedad es buena. Si sale
menos agua, se necesita regar; si sale más, el riego debe ser interrumpido o, si
es por causa de demasiada lluvia, se debe construir un techo para la planta de
compostaje.
Pila estática aireada: Este sistema fue, originalmente desarrollado para el
compostaje aerobio de fangos de aguas residuales, pero se puede utilizar para
fermentar una amplia variedad de residuos orgánicos, incluyendo residuos de
jardín o aquellos sólidos urbanos previamente separados. La pila estática
aireada consiste en una red de tuberías previamente perforadas para que entre
el aire, sobre ellas se coloca la fracción orgánica procesada de los residuos,
formando pilas de aproximadamente 2 a 2,5 m de altura. Para controlar los
olores, se puede poner una capa de compost cribado encima de la pila recién
formada.
El aire necesario tanto para la conversión biológica como para controlar la
temperatura, se introduce a la pila mediante un inyector de aire. Después que
el material ha sido fermentado durante un periodo de tres o cuatro semanas, se
realiza el proceso de curado durante cuatro semanas más. Para mejorar la
calidad del producto final, se realiza una trituración o cribación del compost
curado.
Sistemas de compostaje en reactor: Para éste sistema se ha utilizado como
reactor todo tipo de recipientes, incluyendo torres verticales, depósitos
horizontales, rectangulares y circulares. Estos se pueden dividir en dos
categorías importantes de reactores: flujo pistón y dinámico (lecho agitado). El
tiempo de retención para los sistemas en reactor varía de 1 a 2 semanas, y
emplean un periodo de curado de 4 a 12 semanas después del período de
fermentación activa.
Durante los últimos años se ha incrementado la popularidad de los sistemas de
compostaje en reactor, debido a que se diseñan muy buenos sistemas
mecanizados con control del flujo de aire, de temperatura y concentración de
oxígeno para minimizar olores, espacio, costos de mano de obra, tiempo de
elaboración y para aumentar el rendimiento del proceso.
- Utilización del compost:
El compost según su composición y sus características, puede tener diferentes
usos. Cuando el compost muestra contenidos relativamente altos de metales
pesados, puede utilizarse en parques y jardines urbanos, pero si se presenta
cierto exceso de sales se puede utilizar con las debidas precauciones en la
recuperación de suelos degradados. Aunque, es variable el grado de salinidad
que puede presentar un compost, siempre está dentro de unos niveles que no
reviste riesgo aparente de salinización para el suelo; no obstante, el nivel en
sodio no deberá sobrepasar el límite del 0,5 % sobre su contenido total de
materia seca.
Si el compost contiene buenos nutrientes y materia orgánica, y no presenta las
contraindicaciones anteriores, se puede utilizar como abono en los cultivos
para la alimentación humana o animal. Y se tiene unas propiedades físicas
adecuadas, puede utilizarse como sustituto parcial de las turbas y como abono
en el cultivo de plantas ornamentales, aun cuando muestre un contenido de
metales pesados relativamente elevado.
MARCO LEGAL
LEYES, POLÍTICAS, DECRETOS Y RESOLUCIONES SOBRE RESIDUOS
SÓLIDOS
La normatividad más relevante se describe a continuación:
Ley 99 de diciembre 22 de 1993. Elaborada por el Congreso de la República
de Colombia. Por la cual se crea el Ministerio del Medio Ambiente, se reordena
el Sector Publico encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y
los recursos naturales renovables, se organiza el Sistema Nacional Ambiental,
SINA y se dictan otras disposiciones. Una de las funciones del Ministerio es
regular las condiciones generales para el saneamiento del medio ambiente, y el
uso, manejo, aprovechamiento, conservación, restauración y recuperación de
los recursos naturales, a fin de impedir, reprimir, eliminar o mitigar el impacto
de actividades contaminantes, deterior antes o destructivas del entorno o del
patrimonio natural.
Ley 142 de 1994. Elaborada por Congreso de la República de Colombia. Por la
cual se establece el régimen de los servicios públicos domiciliarios donde se
incluye el servicio público de aseo y se dictan otras disposiciones.
Decreto 605 de 1996. Por medio del cual se establecen los lineamientos para
la adecuada prestación de un servicio de aseo desde su generación,
almacenamiento, recolección y transporte, transferencia hasta su disposición
final y las prohibiciones y sanciones en relación con la prestación del servicio
público domiciliario de aseo.
Política Nacional para la gestión Integral de Residuos, 1997. Elaborada por
el Ministerio del Medio Ambiente. Contiene el diagnóstico de la situación de los
residuos, los principios específicos (Gestión integrada de residuos sólidos,
análisis del ciclo del producto, gestión diferenciada de residuos aprovechables
y basuras, responsabilidad, planificación y gradualidad), los objetivos y metas,
las estrategias y el plan de acción. Plantea como principio la reducción en el
origen, aprovechamiento y valorización, el tratamiento y transformación y la
disposición final controlada, cuyo objetivo fundamental es "impedir o minimizar"
de la manera más eficiente, los riesgos para los seres humanos y el medio
ambiente que ocasionan los residuos sólidos y peligrosos, y en especial
minimizar la cantidad o la peligrosidad de los que llegan a los sitios de
disposición final, contribuyendo a la protección ambiental eficaz y al crecimiento
económico.
Resolución 1096 de 2000. Expedida por el Ministerio de Desarrollo
Económico, por el cual se adopta el Reglamento Técnico del sector de agua
potable y saneamiento básico- RAS.
Resolución 201 de 2001. Expedida por la comisión de regulación de agua
potable y saneamiento básico. Por la cual se establecen las condiciones para la
elaboración, actualización y evaluación de los planes de gestión y resultados.
Decreto 1713 de 2002. Elaborado por la Presidencia de la República de
Colombia. Por el cual se reglamenta la Ley 142 de 1994, la Ley 632 de 2000 y
la Ley 689 de 2001, en relación con la prestación del servicio público de aseo, y
el Decreto Ley 2811 de 1974 y la Ley 99 de 1993 en relación con la Gestión
Integral de Residuos Sólidos. Establece normas orientadas a reglamentar el
Servicio público de aseo en el marco de la gestión integral de los residuos
sólidos ordinarios, en materias referentes a sus componentes, niveles, clases,
modalidades, calidad, y al régimen de las personas prestadoras del servicio y
de los usuarios.
Decreto 1505 del 4 de junio de 2003. Elaborado por la Presidencia de la
República de Colombia. Por el cual se modifica parcialmente Decreto 1713 de
2002 en relación con los planes de gestión integral de residuos sólidos y se
dictan otras disposiciones.
Resolución 1045 del 26 de septiembre de 2003. Elaborada por el Ministerio
de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Por la cual se adopta la
metodología para la elaboración de los Planes de Gestión Integral de Residuos
Sólidos, PGIRS, y se toman otras determinaciones.
Decreto 838 de 2005. Elaborado por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y
Desarrollo Territorial. Por el cual se modifica el Decreto 1713 de 2002 sobre
disposición final de residuos sólidos, consideraciones ambientales sobre
rellenos sanitarios, fomento a la regionalización de los rellenos sanitarios y se
dictan otras disposiciones.
Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico –
RAS 2000, publicado por el Ministerio de Desarrollo Económico.
Guía Ambiental para la selección de tecnologías de Manejo Integral de
Residuos Sólidos, Ministerio del Medio Ambiente, 2002.
Normas técnicas colombianas sobre residuos sólidos
El Comité Técnico 000019 Gestión Ambiental sobre residuos sólidos ha
trabajado en la elaboración de algunas guías que buscan brindar orientaciones
para llegar a un buen manejo de los residuos.
GTC 24: 98-12-16. Guía para la separación en la fuente. Establece directrices
para realizar la separación de residuos en las diferentes fuentes generadoras:
domestica, industrial, comercial, institucional y de servicios con el fin de facilitar
su posterior aprovechamiento.
GTC 35: 97-04-16. Guía para la recolección selectiva de residuos sólidos.
Suministra pautas para efectuar una recolección selectiva como parte
fundamental en el proceso que permite mantener la calidad de los materiales
aprovechables.
Normatividad sobre residuos sólidos orgánicos en Colombia.
Decreto 2202 de 1968: expedido por la Presidencia de la República. Por el
cual se reglamenta la industria y comercio de los abonos o fertilizantes
químicos simples, químicos compuestos, orgánicos naturales, orgánicos
reforzados, enmiendas y acondicionadores del suelo, y se derogan unas
disposiciones.
NTC 2581. 89-06-21. Abonos o fertilizantes. Determinación de carbonatos
totales y proporciones aproximadas de carbonatos de calcio y magnesio en
calizas y calizas dolomíticas. Establece ensayos.
NTC 3795. 95-08-23. Fertilizantes sólidos. Derivación de un plan de muestreo
para la evaluación de una entrega grande.
NTC-ISO 8633. 95-08-23. Fertilizantes sólidos. Método de muestreo simple
para lotes pequeños. Define un plan de muestreo para el control de las
cantidades de fertilizante solido de máximo 250 t y presenta el método a
emplear. Se aplica a todos los fertilizantes sólidos a granel o empacados.
NTC 234. 96-11-27. Abonos o fertilizantes. Método de ensayo para la
determinación cuantitativa del fosforo. Contiene definiciones, requisitos,
métodos de ensayo e informe.
NTC 4150. 97-06-25. Abonos o fertilizantes. Método cuantitativo para la
determinación del nitrógeno amoniacal por titilación previo tratamiento con
formaldehido. Establece un método cuantitativo para determinar el contenido
de nitrógeno amoniacal en abonos o fertilizantes.
NTC 4173. 97-06-25. Fertilizantes sólidos y acondicionadores del suelo.
Ensayo de tamizado. Especifica un método para la determinación, mediante
ensayos de tamizado, la distribución del tamaño de partículas de los
fertilizantes sólidos y los acondicionadores de suelos.
NTC 4175. 97-06-25 Fertilizantes sólidos. Preparación de muestras para
análisis químicos y físicos. Especifica los métodos para la preparación de las
muestras o porciones de muestras requeridas para los ensayos químicos o
físicos de fertilizantes sólidos. Contiene definiciones, aparatos, rotulado y
reporte de preparación de muestra.
NTC 370. 97-08-27. Abonos o fertilizantes. Determinación del nitrógeno total.
Establece el método para determinar el contenido de nitrógeno total en abonos
o fertilizantes. Contiene definiciones y ensayos.
NTC 35. 98-03-18. Abonos y fertilizantes. Determinación de la humedad. Del
agua libre y del agua total. Establece los métodos para determinar el contenido
de humedad, agua libre y agua total en abonos o fertilizantes.
Contiene definiciones y ensayos.
NTC 202. 01-08-01. Métodos cuantitativos para la determinación de potasio
soluble en agua, en abonos o fertilizantes y fuentes de materias para su
fabricación. Establece los métodos cuantitativos para la determinación del
contenido de potasio soluble en agua, en abonos o fertilizantes y fuentes. De
materias primas, para su fabricación.
NTC 1927. 01-10-31. Fertilizantes y acondicionadores de suelos. Definiciones.
Clasificación y fuentes de materias primas. Define los términos relacionados
con fertilizantes, acondicionadores del suelo, fuentes de materias primas, y sus
clasificaciones.
Resolución 074 de 2002: elaborada por el Ministerio de Agricultura y
Desarrollo Rural. Por la cual se establece el reglamento para la producción
primaria, procesamiento, empacado, etiquetado, Almacenamiento, certificación,
importación y comercialización de productos agropecuarios ecológicos. El
prefijo BIO únicamente puede ser utilizado en acondicionadores orgánicos
registrados para agricultura ecológica, que involucren microorganismos en su
composición.
Resolución ICA No. 00150 del 21 de enero de 2003. Expedida por el Instituto
Colombiano Agropecuario.
Por el cual se adopta el reglamento técnico de fertilización y acondicionadores
de suelos para Colombia.
NTC 40. 03-03-19. Fertilizantes y acondicionadores de suelos. Etiquetado.
Establece los requisitos que debe cumplir el etiquetado de los envases y
embalajes destinados para fertilizantes y acondicionadores de suelos.
NTC 5167. 2004-05-31. Productos para la industria agrícola. Materiales
orgánicos usados como fertilizantes y acondicionadores del suelo. Establece
requisitos que deben cumplir y los ensayos a los cuales deben ser sometidos
los productos orgánicos usados como fertilizantes o como acondicionadores del
suelo. Reglamenta los limitantes actuales para el uso de materiales orgánicos,
los parámetros físico químicos de los análisis de las muestras de materia
orgánica, los límites máximos de metales y enuncia algunos parámetros para
los análisis microbiológicos.
MARCO METODOLOGICO
CARACTERIZACIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS DE MERCABASTOS.
Dada la necesidad de conocer la composición y proporción de los residuos
sólidos generados en la Central de abastos MERCABASTOS, se procedió a
realizar una caracterización de estos residuos.
En un área aproximada de 25 m2, se acondiciono el punto de recepción de los
residuos sólidos generados en cada día de caracterización; con un plástico
para evitar que los residuos entren en contacto con el suelo directo, en esta
área se fueron acopiando los residuos sólidos generados durante el día y que
son recogidos por el personal de limpieza de MERCABASTOS. Estos residuos
corresponden a los desperdicios que son generados en los diferentes locales,
los que son dispuestos en los recipientes de recolección; le sumamos a esto,
los residuos generados por los distribuidores de comidas, residuos
provenientes del barrido de las instalaciones, entre otros.
Una vez los encargados de la limpieza terminaban de acopiar los residuos del
día, se iniciaba el proceso de caracterización mediante el método del cuarteo,
realizando los siguientes pasos: (Ver Imagen 1)
1. Se procede a mezclar la pila mediante el paleo hasta lograr una mezcla
homogénea de los residuos.
2. Se esparcen los residuos en el área de trabajo conformando un círculo y
se procede a dividirlos en cuatro partes iguales formando una cruz.
3. Se escogen dos de las cuatro partes, siendo estas opuestas entre sí, y
se conforma otra nueva pila. Las partes no escogidas se disponen en el
contenedor de recolección.
4. Con esta nueva pila se repite el proceso de cuarteo y se escogen
nuevamente las dos partes de este y conforman una nueva pila.
5. Este proceso se repite hasta que se obtenga una cantidad equivalente a
unos 40 o 50 Kg.
6. Se tomó la última pila y se procedió a realizar la caracterización,
clasificando los residuos como se indica a continuación:
Tipo de Residuo
Orgánicos
Papel y Cartón.
Madera
Residuos compostables (pastos, ramas,
hojas, verduras, frutas, etc.)
Hoja de plátano y Vástago
Inorgánicos
Plásticos.
Metales.
Vidrio.
Ordinarios.
7. Una vez clasificados, se depositaron en bolsas plásticas, se pesaron y
se determinaron los gramos y el volumen de residuos.
8. Al finalizar se recogieron todos los residuos y se limpió el área de
trabajo.
9. Este procedimiento de caracterización aplicado se repitió para los cinco
días siguientes que comprendían la caracterización.
Imagen 1: Esquema del cuarteo para la caracterización de los RS.
Fuente: GUÍA PARA CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS,
OPS/CEPIS/04/IT-634
Resultados de la caracterización:
A continuación, se presenta los resultados de la caracterización realizada
durante los seis días programados, aplicando el método de cuarteo, donde se
acopiaron, se separaron y se clasificaron en orgánicos e inorgánicos, según la
composición de estos.
Composición porcentual promedio diaria:
En la Figura 1, se evidencia la composición porcentual promedio diario de los
residuos sólidos generados en la Central de abastos MERCABASTOS de
Valledupar, determinada durante el periodo de muestreo que compren días de
semana, fin de semana y festivos.
Figura 1: Distribución porcentual promedio diarios de los residuos sólidos generados en
MERCABASTOS
Fuente: Propia.
Se puede identificar que en su gran mayoría se generan residuos que pueden
ser compostables que comprenden restos de pastos, ramas, hojas, verduras,
frutas, entre otros, con un 59,2%, residuos que son característicos de una zona
de mercado o abastos. Igualmente se destacan con un 23,32% los residuos de
3.22 2.05
59.20
23.32
3.57
0.114.01 4.92
% Promedio diario de RS generado
Orgánicos Papel y Cartón.
Orgánicos Madera
Orgánicos Residuoscompostables (pastos, ramas,hojas, verduras, frutas, etc.)Orgánicos Hoja de plátano yVástago
Inorgánicos Plásticos.
Inorgánicos Metales.
Inorgánicos Vidrio.
plátano como hojas y vástagos que provienen de la comercialización del
plátano y guineo.
En la Tabla 2, se presenta a continuación las proyecciones promedio diaria,
semanal y mensual, realizadas para cada clasificación.
Tabla 2: Resultados promedio proyectados
Fechas Promedio diario Promedio
Semanal
Promedio
Mensual
Tipo de Residuo % Kg m3 Kg m3 Kg m3
Orgánicos
Papel y Cartón. 3,22 8,95 0,18 62,64 1,25 268,45 5,37
Madera 2,05 4,58 0,02 32,08 0,14 137,50 0,58
Residuos
compostables (pastos,
ramas, hojas,
verduras, frutas, etc.)
59,20 226,8
0 1,01
1587,5
7 7,06
6803,8
5 30,24
Hoja de plátano y
Vástago 23,32 77,00 0,76 539,00 5,34
2310,0
0 22,87
Inorgánico
s
Plásticos. 3,57 9,76 0,15 68,34 1,05 292,90 4,51
Metales. 0,11 0,17 0,00 1,17 0,01 5,00 0,06
Vidrio. 4,01 8,70 0,04 60,89 0,31 260,95 1,33
Ordinarios. 4,92 12,14 0,04 84,98 0,29 364,20 1,25
Total 100,0
0
289,8
1 2,21
2028,6
9
15,4
5
8694,4
0 66,21
Fuente: Propia
Proyección en kilogramo para día, semana, mes:
En la Figura 2, se muestra los resultados de proyectar los residuos generados
según su producción diaria, esta proyección se presenta en Kg por semana y
Kg por mes.
Dada las proyecciones realizadas, se tiene que de los residuos orgánicos que
pueden ser aprovechados para compostaje (Residuos de pastos, ramas, hojas,
verduras, frutas, hojas de plátano, vástagos, entre otros), se proyecta por
semana que se podrían generar aproximadamente 2127 Kg de estos residuos,
alcanzando en promedio unos 9114 Kg al mes.
Sepúlveda y Alvarado (2013), afirman que en cuanto al flujo de materiales con
100 kg de residuos orgánicos se obtienen entre 30 y 40 kg de compost, algo
menos de la mitad del material inicial; el resto se evapora en forma de vapor de
agua y CO2. Basándonos en esto, podemos suponer que según de la
producción mensual estarían generándose aproximadamente 3600 kg de
compost.
Dada las proyecciones realizadas, se tiene que de los residuos orgánicos que
pueden ser aprovechados para compostaje (Residuos de pastos, ramas, hojas,
verduras, frutas, hojas de plátano, vástagos, entre otros); tendrían una
producción diaria de unos dos metro cubico (2 m3); semanalmente se tendrían
en promedio unos 12 m3 y al mes un volumen de residuos de 53 m3.
EL ANÁLISIS ECONÓMICO:
a) Análisis de costos de la construcción y montaje de la unidad de
aprovechamiento.
b) Mantenimiento y operación.
- Mantenimiento del equipo y de las instalaciones físicas.
- Disposición de residuos.
c) Venta de subproductos.
TIPO DE APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SOLIDOS DE
MERCABASTOS.
Sistema de Compostaje por Pilas.
El Sistema de compostaje por pilas es el más antiguo y sencillo. La operación
de este sistema es muy fácil. Después de haber separado todo material no
biodegradable de la basura biodegradable, el material se coloca en pilas
triangulares. El tamaño de las pilas es muy importante para el proceso de
compostaje. No debe superar el tamaño máximo de una pila que es de 1.50 m.
Si las pilas son más altas el aireación natural se impide y pueden ocurrir
condiciones anaeróbicas (para sistemas de compostaje con aireación artificial,
ese límite es de 2.50 - 3.00 m). Una tonelada de basura corresponde
aproximadamente a una pila (pila no aireada de 1.50 m altura). Se formarán
filas con los montones de basura; una fila correspondiente al material de una
semana. La implementación de este sistema está regida por los siguientes
pasos:
Paso 1: Mezcla y formación de la pila:
Preparar la mezcla en la proporción recomendada, manteniendo la máxima
homogeneidad y con tamaño de partículas de 5 cm aproximadamente, si se
trituran los residuos facilita mucho el proceso. Se debe mantener una
proporción adecuada entre: Vegetación (alta en nitrógeno) para activar el
proceso de calor en tu composta. Los materiales perfectos para generar calor
incluyen: malezas jóvenes (antes de que desarrollen semillas); hojas, estiércol
o gallinaza, pasto cortado, frutas y verduras, restos de frutas y verduras, café
molido, hojas de té, restos de hortalizas; plantas. Materia marrón (con alto
contenido de carbono) para que sirva como la "fibra" de tu abono. Esta materia
incluye hojas secas, plantas muertas y maleza; aserrín, tubos de cartón (como
los del papel aluminio, etc.) y cartón, flores viejas (incluyendo arreglos florales
secos, menos el plástico /accesorios de espuma); paja vieja y heno, y
pequeños lechos de animales. Ya realizada la mezcla, se recomienda la
construcción de pilas alargadas, con sección triangular o trapezoidal, con una
altura de 1.5 m y ancho entre 1.5 m y 2.0 m, la longitud de la pila depende del
volumen de basura generado durante la semana.
Paso 2: Volteo (mínimo cada 3 días)
El mantener unas concentraciones de oxigeno estables es vital para que
persistan las condiciones aerobias en el proceso. La forma de aportar esa
aireación es clave para definir los protocolos de manejo de la pila, si la
aireación es inducida por tubería y aireadores, es poco el manejo que se le
hace a la pila (pila estática), pero si la aireación es manual o mecánica se
necesita estarla volteando periódicamente para mantener los niveles de
oxígeno necesario, así como una temperatura adecuada; es necesario estar
pendiente de la humedad y verificar si hay necesidad de adicionarle agua a la
pila. El volteo manual es recomendado cuando el volumen y tamaño de la pila
lo facilitan, es más económico puesto que requiere menos inversión en
materiales y maquinaria.
Paso 3: Estabilización y formación de compost (5 a 60 días).
Paso 4: Maduración (30 a 60 días)
Paso 5: Cernido y empaque
Diseño de la planta de compostaje por pilas.
Teniendo en cuenta los resultados de la caracterización se proyectó que
semanalmente se estarán generando unos 1600 kg de residuos compostables
(pastos, ramas, hojas, verduras, frutas, etc.) y unos 530 kg de residuos de hoja
de plátano y Vástagos que se pueden aprovechar en el proceso. Teniendo en
cuenta la densidad de los residuos, se proyecta un volumen por semana de
residuos compostables de aproximadamente 7 metros cúbicos.
Dimensionamiento de las pilas por semana:
Partiendo que para que en la pila se mantengan las condiciones aerobias
necesarias, una temperatura y humedad eficientes, se recomienda que esta
sea de sección triangular, con una la altura y un ancho de 1.5 m por 2.0 m
aproximadamente. Para determinar las dimensiones de la pila se deben de
realizar los siguientes cálculos.
Volumen de la pila (m3): Como resultados de la caracterización se proyecta
un volumen de residuos por semana de aproximadamente 7 m3, lo que nos
sirve de referencia para iniciar los diseños.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑉𝑝) = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 (𝐴𝑠)𝑥 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝐿𝑝) (1)
Área de la sección de la pila (m2): Se recomienda que sea una pila de
sección triangular:
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = [𝐴𝑙𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚)𝑥 𝐵𝑎𝑠𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚)]
2 (2)
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 = (1.5𝑚 𝑥 2.0 𝑚)
2= 1.5 𝑚2
Largo de la pila por semana (m): Despejando de la ecuación (1),
𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚3)
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚2) (3)
𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 = 7 𝑚3
1.5 𝑚2= 4.7 𝑚
Según los cálculos realizados, semanalmente se estaría elaborando una pila
aproximadamente con las siguientes dimensiones:
- Alto: 1.5 m
- Ancho: 2.0 m
- Largo: 4.7 m
- Sección: Triangular
Área superficial ocupada por la pila por semana: Relacionando el ancho y el
largo de la pila se puede determinar el área superficial por semana que
ocuparía cada pila.
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑜𝑐𝑢𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑟 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚2) = 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑖𝑙𝑎 (𝑚)𝑥 𝐿𝑎𝑟𝑔𝑜 (𝑚) (4)
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑜𝑐𝑢𝑝𝑎𝑑𝑎 (𝑚2) = 2.0 𝑚 𝑥 4.7 𝑚 = 9.4 𝑚2
Área superficial ocupada por la pila por mes: Se proyecta la elaboración de
cuatro pilas por mes, donde cada una estaría ocupando aproximadamente 9.4
m2; al mes se estaría ocupando un área de 37.6 m2 aproximadamente. Dejando
un espacio entre pila y pila de 1 m para facilitar el volteo (Ver plano de planta
del sistema de compostaje).
Esquema de la Planta de Compostaje – método de pilas:
En la Figura 4, se presenta el plano en planta del sistema de compostaje por
método de pilas, diseñado para aprovechar los residuos sólidos de
MERCABASTOS. A continuación, se describen las diferentes zonas que
comprenden el proceso.
Figura 4: Plano de Planta del Sistema de Compostaje por Pilas.
Fuente: Propia.
Zona de Preparación: En esta zona es donde se acopian los residuos sólidos
inicialmente para prepararlos, separando aquella porción orgánica
compostables que se va a utilizar en el proceso; se controla su humedad
(exceso de agua), su relación de C/N, su textura y tamaños adecuados. Los
plásticos, vidrios, papeles, metales, entre otros, son separados de los residuos
orgánicos que van a ser compostados.
Zona de Pre-estabilización (Comprende aproximadamente el primer mes
del sistema): En esta zona, se comienza el proceso de estabilización, y se da
la fase Mesófila, donde se evidencia las primeras formaciones bacterianas y de
hongos, se produce un incremento de la temperatura a más o menos 40 grados
centígrados.
Zona de estabilización (Comprende parte del primer mes y del segundo):
Se da la fase Termófila, donde la temperatura sube de 40 a 60ºC, desaparecen
los organismos mesófilos e inician la degradación los organismos termófilos. A
los 60º-65°C, los hongos termófilos desaparecen y dan paso a las bacterias
esporígenas y actinomicetos. La temperatura comienza a descender por debajo
de 60ºC, y reaparecen los hongos termófilos que reinvaden la parte superior
del residuo (mantillo) y lograr descomponer compuestos, como la celulosa. Al
bajar de 40ºC, los mesófilos también reinician su actividad y el pH del residuo,
desciende ligeramente.
Zona de Maduración (Comprende del 1 al 2 mes): Esta etapa se realiza
exponiendo el compost a temperatura ambiente y protegido de la lluvia; durante
este período, se producen reacciones secundarias de condensación y
polimerización del humus; desciende el consumo de oxígeno y la fitotoxicidad
del compost debe estar controlada.
Zona de Cernido y Empaque: Comprende la etapa de afinación, se realiza
para homogenizar y mejorar el tamaño de partículas del compost
(granulometría), para regular la humedad a valores menores de 40%,
seleccionar por cernido el residuo no compostado o impurezas, se toman
muestras para análisis de laboratorio y control de calidad (en caso de procesos
industriales o con fines comerciales), el empaque y etiquetado si fuese el caso.
Localización de la Planta en el área de la Central de Abastos MERCABASTOS:
En la Figura 5, se identifica la posible localización que tendrá la Planta de
Compostaje en el Área de la Central de Abastos MERCABASTOS.
Figura 5: Localización de la Planta de Compostaje.
Fuente: Propia.
Control de olores:
Por ser un proceso en el cual se trabaja con residuos sólidos orgánicos, es
normal que se presenten algunas trazas de olor, que puede llegar a ser
desagradable para algunos. Para mitigar esto, se deben crear áreas de
amortiguamiento de olores que abarquen por lo menos 100 m a la edificación
más cercana, a menos que se demuestre por medio de modelos de simulación,
que no se generan impactos sobre la comunidad por este motivo; se deben
prever y evaluar los impactos por olores; se deben considerarse sistemas de
mitigación y control en caso de ser necesario.
Post-procesamiento y mercadeo:
El REGLAMENTO TECNICO DEL SECTOR DE AGUA POTABLE Y
SANEAMIENTO BASICO – RAS 2000, en su Título F: “SISTEMAS DE ASEO
URBANO”, recomendada:
Tamizado: Debe hacerse un tamizado para mejorar la uniformidad y apariencia
del compost y retirar cualquier contaminante que haya pasado el proceso.
Mezcla con fertilizantes: Entre las técnicas recomendadas para mejorar las
condiciones de retención del compost está el mezclado de éste con
fertilizantes, como piedra fosfórica y urea para tener un verdadero valor
fertilizante y mejorar las condiciones de retención de éstos.
Límites de concentraciones tóxicas en el producto: El compost resultante
de estos procesos debe cumplir con las especificaciones contenidas en la
Tabla F.4.1 del RAS 2000. En esta se especifican los límites máximos
permisibles en el compost.
Tabla F.4.1: del RAS 2000.
Parámetro mg/kg (Peso seco)
Cadmio 18
Cromo 1200
Cobre 1200
Níquel 180
Plomo 300
Zinc 1800
Arsénico 54
Mercurio 5
Cobalto 15
Molibdeno 20
Selenio 14
PCB 1.9
Patógenos < 10001
Plástico < 3 %2
Fuente: Titulo D del RAS 2000; 1: Coliformes fecales/ g de sólidos totales; 2:
Porcentaje en peso
Usos del producto: Puede utilizarse como acondicionador de suelos para
agricultura, silvicultura, jardinería, producción de flores, control de erosión y
restauración de la capa vegetal de tierras áridas.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Realizado el presente documento, se enuncias las siguientes conclusiones y
recomendaciones:
1. Se realizó una caracterización por el método del cuarteo, donde se logró
identificar la presencio de residuos orgánicos e inorgánicos, así como
valorar su composición porcentual dentro del residuo. Se recomienda
realizar nuevas caracterizaciones que aporte una mayor representatividad
de la composición y características de los residuos sólidos generados en
esta central, valorando parámetros físicos, químicos y microbiológicos,
aportes de nutrientes (N y P), contenidos de humedad, necesarios para
conocer la capacidad del compost generado.
2. Cuantificar mejor la cantidad de residuo generado, realizando muestreos en
diferentes épocas del año, obteniendo una mejor representatividad de la
composición y la cantidad de residuos que se generan en la central
MERCABASTOS.
3. Cuantificar la cantidad de vástagos de plátano generado por día en los
periodos en los que son generados.
BIBLIOGRAFIA
Jaramillo Henao Gladys y Zapata Márquez Liliana María,
“APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS EN
COLOMBIA”, UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA, FACULTAD DE
INGENIERÍA, POSGRADOS DE AMBIENTAL, ESPECIALIZACIÓN EN
GESTIÓN AMBIENTAL, 2008.
Navarro Pedreño, Moral Herrero, Gómez Lucas y Mataix Beneyto,
“RESIDUOS ORGÁNICOS Y AGRICULTURA”, UNIVERSIDAD DE
ALICANTE – España, 1995.
Sepúlveda Villada Luis Aníbal y Alvarado Torres Jhon Alexander; “Manual
de compostaje. Manual de aprovechamiento de residuos orgánicos a través
de sistemas de compostaje y lombricultura en el Valle de Aburrá”, Área
Metropolitana del Valle de Aburrá, Medellín febrero de 2013.
Röben Eva, “Manual de Compostaje Para Municipios” Municipalidad de Loja
Loja, Ecuador, 2002.