SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENAREGIONAL BOLIVARCENTRO AGROEMPRESARIAL Y MINERO GUIA PRACTICA DE COMPOSTAJE

PILAS ESTATICAS CON AIREACION PASIVA

INTRODUCCIN

La produccin de compost se viene realizando desde tiempos inmemoriales ya que la naturaleza produce humus espontneamente. As, los agricultores de diferentes culturas desde antiguo han emulado esta forma de producir humus por parte del medio natural descomponiendo restos orgnicos. Se describe como la aplicacin de agua a mezclas apiladas de residuos de cosecha con excrementos animales produce calor y transforma esa mezcla en un producto diferente, un abono orgnico Durante el siglo pasado diversas escuelas agronmicas pusieron a punto la tcnica de producir ese humus, denominando al producto final compost. El trmino procede del latn y significa poner juntos.Entre ellas, destacar el llamado "mtodo Indore" de compostaje que se encuentra difundido universalmente y que naci de las experiencias realizadas por el ingls Albert Howard desde 1905 hasta 1947. Su xito fue fruto de la combinacin de los conocimientos cientficos existentes con los tradicionales de los campesinos, surgiendo as este mtodo, basado en la descomposicin de una mezcla de desechos vegetales y excrementos animales peridicamente humedecidos. Los beneficios del uso de compost en su aplicacin al suelo son mltiples en los aspectos fsico, qumico y microbiolgico. Este uso adecuado del compost, contribuye a formar y estabilizar el suelo, aumentar su capacidad para retener agua y para intercambiar cationes, haciendo ms porosos a los suelos compactos y mejorando su manejabilidad.

OBJETIVOS

Identificar las diferentes fases de desarrollo del compostaje. Evaluar el proceso de compostaje segn los procedimientos establecidos. Caracterizar el compost segn lo establece la NTC 5167. Dar una respuesta a los residuos agrcolas, significa reducir sustancialmente el volumen de lo que consideramos residuos, la fraccin orgnica de los mismos ser materia prima de los procesos de compostaje.

FUNDAMENTACION TEORICA

CONDICIONES DEL PROCESO El compostaje, mediante una serie de biotransformaciones oxidativas similares a las que ocurren en el suelo, acta sobre la materia orgnica mineralizando la fraccin ms fcilmente asimilable por los microorganismos y humificando (proceso de produccin de complejos coloidales relativamente estables y resistentes a la accin microbiana) los compuestos ms difcilmente atacables. El resultado final es la obtencin de un compuesto parcialmente mineralizado y humificado que puede sufrir mineralizaciones posteriores ms lentas una vez incorporado al suelo.En un proceso de compostaje pueden distinguirse diferentes etapas. En primer lugar y dependiendo de la materia prima de partida, suele ser necesario realizar tratamientos del material previos a la fase de fermentacin propiamente dicha, los cuales van encaminados a facilitar el proceso de fermentacin.Por ejemplo, en el caso de residuos lquidos ganaderos, su alto porcentaje de humedad exige un tratamiento previo de desecacin o bien su mezcla con otros agentes slidos como residuos agrcolas y forestales. Estos ltimos, debido a su bajo contenido en nitrgeno, es aconsejable mezclarlos con fuentes nitrogenadas como estircoles, purines o subproductos de origen animal (harinas de carne o de pescado, etc.). En general, los pre tratamientos llevados a cabo estn en funcin del uso final del producto. El compostaje espontneo de la materia orgnica se produce en la naturaleza. Sin embargo, para que el compostaje de residuos sea adecuado para su desarrollo industrial debe adaptarse a requisitos bsicos como ser rpido, tener bajo consumo de energa, garantizar la calidad del producto final, la higiene de produccin, etc. Para ello, el proceso debe ser cuidadosamente controlado atendiendo a los siguientes parmetros de operacin: Composicin de la materia prima, temperatura y humedad, aireacin, relacin C/N y pH. Finalizada la etapa de compostaje y maduracin del compost obtenido, se lleva a cabo un procesado final del mismo en el que se controla la granulometra y la presencia de material inerte. Preparar una mezcla de residuos triturada fcil de manejar. Aportar materia orgnica de composicin diversa (residuos de jardinera, estircoles, frutos en descomposicin, desechos de cocina) Disponer de oxgeno (aire) suficiente. Tener un grado de humedad adecuado (40-60%) Tener una temperatura adecuada (35-70)

La mezcla de diferentes tipos de residuos orgnicos, equilibra la humedad y la estructura. Por ejemplo, los restos de cocina, hojas, csped y otros materiales hmedos, se deben mezclar con ramas, arbustos y otros restos de poda ms secos y estructurales, para componer una matriz suficientemente esponjosa.

Relacin C/N.La composicin de los materiales debe aportar un nivel ptimo de nutrientes para el desarrollo de los microorganismos. La cantidad de carbono necesaria es notablemente superior a la de nitrgeno, considerndose adecuada una relacin carbono/nitrgeno de 30/1. Con un exceso de carbono, disminuye la actividad biolgica, prolongando el proceso de descomposicin y una carencia de ste puede producir prdidas de nitrgeno en forma de amoniaco produciendo malas olores.Una relacin C/N equilibrada normalmente asegura que el resto de nutrientes necesarios (P, K, S, Ca) estn presentes en cantidades adecuadas.

Oxgeno.Para que el proceso de descomposicin sea ptimo, se necesita la presencia de aire. Una matriz bien estructurada permite que el aire llegue a todas partes del material y as este pueda descomponer (descomposicin aerbica). Cuando el material es demasiado denso y falta aire, este se pudre descontroladamente (descomposicin anaerbica) y aparecen malos olores ya que se producen aminas (C-NH2), sulfuro de hidrgeno (H2S) y metano (CH4).

La humedad.Es un factor importante del proceso. Si falta agua, el proceso se hace lento y la descomposicin no es completa. Por el contrario, si aportamos agua en exceso, esta tiende a ocupar los poros desplazando el aire y provocando que el material se descomponga.

Temperatura. La evolucin de temperaturas durante el proceso esta relacionada con la actividad biolgica, pero tambin influyen otros factores (cantidad de residuos, clima, sistema de compostaje, localizacin, frecuencia de riegos y volteos). Por ejemplo un material muy seco, no se calentar porque no se realiza la descomposicin.

pHDurante el proceso de compostaje se producen diferentes fenmenos o procesos que hacen variar este parmetro. Al principio y como consecuencia del metabolismo fundamentalmente bacteriano que transforma los complejos carbonados fcilmente descomponibles, en cidos orgnicos, el pH desciende; seguidamente, el pH aumenta como consecuencia de la formacin de amonaco, alcanzando el valor ms alto, alrededor de 8,5, coincidiendo con el mximo de actividad de la fase termfila. Finalmente, el pH disminuye en la fase final o de maduracin (pH entre 7 y 8) debido a las propiedades naturales de amortiguador o tampn de la materia orgnica.

Materiales iniciales para la produccin de compost

Los ingredientes para el compostaje suelen ser subproductos orgnicos o materiales residuales. Es raro que un solo material residual, tenga todas las caractersticas requeridas para un compostaje eficaz. Por tanto, es necesario mezclarlo con otros materiales diferentes, en proporciones adecuadas, para obtener una mezcla con las caractersticas necesarias para llevar a cabo el proceso de compostaje.

El estircol de animales es un material rico en nitrgeno y muy hmedo. Su humedad y relacin C/N van a depender de la cantidad de cama utilizada, de las prcticas de manejo, del tipo de operacin, y del clima. Generalmente, este residuo requiere su mezcla con materiales secos y ricos en carbono, con frecuencia son necesarios de dos a tres volmenes de enmienda por volumen de estircol. El riesgo de olores es relativamente bajo si se composta durante unas pocas semanas. Se descompone rpidamente. Cuando se utiliza estircol lquido debe secarse a no ser que se utilice en pequea proporcin en la mezcla a compostar. En general, podra decirse que se trata de un buen material de compostaje.

Las hojas, son relativamente secas y tienen un alto contenido en carbono. Presentan buena degradabilidad si estn troceadas, su absorcin de humedad es moderada. El riesgo potencial de produccin de olores es bajo. Compostan solas o en mezcla como coadyuvantes. A menudo contiene deshechos, piedras, bolsas de plstico sobre todo si proceden de recogida urbana (de las calles). Podran encontrarse disponibles. Se trata de un producto muy estacional por lo que es necesario su almacenaje o manejo especial (distribucin en el tiempo). Como material para ser utilizado para compostar es de bueno a moderado

Las astillas de madera, suelen ser un material seco y con alto contenido en carbono. Tienen gran tamao de partcula, lo que proporciona una excelente estructura pero muy baja degradabilidad. En general, se utilizan como agente de relleno, para dar volumen en el compostaje con aireacin forzada. Debe separarse al final del compostaje pero puede utilizarse. Su coste es moderadamente bajo.

El serrnEl serrn es un material, en general, con bajo contenido en humedad y carbonos, su degradabilidad es de moderada a pobre. En general, es buen absorbente de humedad y olores. Normalmente est disponible a bajo coste. Se trata de un enmendante del compostaje de bueno a moderado.

Desechos de cocina E es un material, en general, con alto contenido en humedad y carbonos, su degradabilidad es rpida. En general, es buen absorbente de humedad y olores. Normalmente est disponible a bajo costo. Se trata de un enmendante del compostaje de bueno a moderado.

Herramientas

Recipientes Bolsas de papel o plstico grandes Recogida de la fraccin orgnica de la cocina Tijeras de jardinera. Pala. Mezclar, voltear y mullir el material Regadora, manguera para Humedecer el material Carretilla, cesto para transporte de materiales y compost Guantes. Manipulacin de material, herramientas Plstico Grande para proteger el compost en caso de lluvias.

Descripcin general del proceso

Se caracteriza por el predominio de los metabolismos respiratorios aerobios y por la alternancia de etapas mesotrmicas (10-40C) con etapas termognicas (40-75C), y con la participacin de microorganismos mesfilos y termfilos respectivamente. Las elevadas temperaturas alcanzadas, son consecuencia de la relacin superficie/volumen de las pilas o camellones y de la actividad metablica de los diferentes grupos fisiolgicos participantes en el proceso. Durante la evolucin del proceso se produce una sucesin natural de poblaciones de microorganismos que difieren en sus caractersticas nutricionales (quimio hetertrofos y quimio auttrofos), entre los que se establecen efectos sintrficos y nutricin cruzada. Debemos distinguir en una pila o camelln dos regiones o zonas: la zona central o ncleo de compostaje, que es la que est sujeta a los cambios trmicos ms evidentes, y la corteza o zona cortical que es la zona que rodea al ncleo y cuyo espesor depender de la compactacin y textura de los materiales utilizados. El ncleo acta como zona inductora sobre la corteza. No obstante, todos los procesos que se dan en el ncleo, no alcanzan la totalidad del volumen de la corteza. A los efectos prcticos y utilizando como criterio las temperaturas alcanzadas en el ncleo, podemos diferenciar las siguientes etapas: Etapa de latencia: es la etapa inicial, considerada desde la conformacin de la pila hasta que se constatan incrementos de temperatura, con respecto a la temperatura del material inicial. Esta etapa, es notoria cuando el material ingresa fresco al compostaje. Si el material tiene ya un tiempo de acopio puede pasar inadvertida. La duracin de esta etapa es muy variable, dependiendo de numerosos factores. Si son correctos: el balance C/N, el pH y la concentracin parcial de Oxgeno, entonces la temperatura ambiente y fundamentalmente la carga de biomasa microbiana que contiene el material, son los dos factores que definen la duracin de esta etapa. Con temperatura ambiente entre los 10 y 12 C, en pilas adecuadamente conformadas, esta etapa puede durar de 24 a 72 hs. Etapa mesotrmica 1 (10-40C): en esta etapa, se destacan las fermentaciones facultativas de la microflora mesfila, en concomitancia con oxidaciones aerbicas (respiracin aerbica). Mientras se mantienen las condiciones de aerobiosis actan Euactinomicetos (aerobios estrictos), de importancia por su capacidad de producir antibiticos. Se dan tambin procesos de nitrificacin y oxidacin de compuestos reducidos de Azufre, Fsforo, etc. La participacin de hongos se da al inicio de esta etapa y al final del proceso, en reas muy especficas de los camellones de compostaje. La etapa mesotrmica es particularmente sensible al binomio ptimo humedad-aireacin. La actividad metablica incrementa paulatinamente la temperatura. La falta de disipacin del calor produce un incremento an mayor y favorece el desarrollo de la microflora termfila que se encuentra en estado latente en los residuos. La duracin de esta etapa es variable, depende tambin de numerosos factores. Etapa termognica (40-75C): la microflora mesfila es sustituida por la termfila debido a la accin de Bacilos y Actinomicetos termfilos, entre los que tambin se establecen relaciones del tipo sintrficas. Normalmente en esta etapa, se eliminan todos los mesfilos patgenos, hongos, esporas, semillas y elementos biolgicos indeseables. Si la compactacin y ventilacin son adecuadas, se producen visibles emanaciones de vapor de agua. El CO2 se produce en volmenes importantes que difunden desde el ncleo a la corteza. Este gas, juega un papel fundamental en el control de larvas de insectos. La corteza y ms en aquellos materiales ricos en protenas, es una zona donde se produce la puesta de insectos. La concentracin de CO2 alcanzada resulta letal para las larvas. Conforme el ambiente se hace totalmente anaerobio, los grupos termfilos intervinientes, entran en fase de muerte. Como esta etapa es de gran inters para la higienizacin del material, es conveniente su prolongacin hasta el agotamiento de nutrientes. Etapa mesotrmica 2: con el agotamiento de los nutrientes, y la desaparicin de los termfilos, comienza el descenso de la temperatura. Cuando la misma se sita aproximadamente a temperaturas iguales o inferiores a los 40C se desarrollan nuevamente los microorganismos mesfilos que utilizarn como nutrientes los materiales ms resistentes a la biodegradacin, tales como la celulosa y lignina restante en las parvas. Esta etapa se la conoce generalmente como etapa de maduracin. Su duracin depende de numerosos factores. La temperatura descender paulatinamente hasta presentarse en valores muy cercanos a la temperatura ambiente. En estos momentos se dice que el material se presenta estable biolgicamente y se da por culminado el proceso. Las etapas mencionadas, no se cumplen en la totalidad de la masa en compostaje, es necesario, remover las pilas de material en proceso, de forma tal que el material que se presenta en la corteza, pase a formar parte del ncleo. Estas remociones y reconformaciones de las pilas se realizan en momentos puntuales del proceso, y permiten adems airear el material, lo que provoca que la secuencia de etapas descrita se presente por lo general ms de una vez. Desde el punto de vista microbiolgico la finalizacin del proceso de compostaje se tipifica por la ausencia de actividad metablica. Las poblaciones microbianas se presentan en fase de muerte por agotamiento de nutrientes. Con frecuencia la muerte celular no va acompaada de lisis. La biomasa puede permanecer constante por un cierto perodo aun cuando la gran mayora de la poblacin se haya hecho no viable. Las caractersticas descritas, corresponden a un compost en condicin de estabilidad. Esta condicin se diagnostica a travs de diversos parmetros. Algunos de ellos, se pueden determinar en campo (temperatura, color, olor), otras determinaciones se deben realizan en laboratorio.

PROCEDIMIENTO.

Nota: El proceso de compostaje requiere toda una serie de operaciones algunas de las cuales se repiten a intervalos a lo largo de todo el proceso.

1. Generalmente, el compostaje comienza con la recoleccin de materiales orgnicos adecuados que se transportarn hasta el sitio donde se vaya a realizar y que se mezclarn hasta conseguir una humedad y una relacin C/N adecuadas. Las materias primas de tipo estircol necesitan una atencin inmediata porque rpidamente sufren fermentacin anaerobia dando lugar a malos olores. Sin embargo materiales tales como paja, astillas, hojas y serrn se descomponen mucho ms lentamente debido a su alto contenido en carbono y baja humedad y por esta razn, pueden almacenarse durante largos periodos de tiempo antes de que comiencen a degradarse. Si estuvieran hmedos comenzaran a compostar pero debido a su bajo contenido en nitrgeno lo haran a una velocidad despreciable.

2. Para agilizar el proceso es necesario que los materiales tengan un tamao de partcula reducida y homognea (aprox.1-3 cm), para favorecer la descomposicin y una correcta mezcla de materiales que configurar una buena estructura.

3. La etapa fundamental de todo compostaje es mezclar los materiales en las proporciones adecuadas y colocar la mezcla en forma de pila

4. Preparacin del montn con una capa de unos 10 cm de material vegetal seco, este lecho facilitar la aireacin y drenaje del material que se dispondr encima .A partir de esta primera capa, se ira disponiendo sucesivas capas de un grosor inferior a 15 cm de residuos domsticos y de jardn, a medida que los vayamos generando. Para configurar una buena estructura al montn, debemos tener en cuenta las diferentes propiedades de cada tipo de material.

Nota: Una correcta mezcla de materiales aportar las condiciones ptimas de textura, humedad y nutrientes para el proceso. Si se composta nicamente restos del jardn, debemos equilibrar la fraccin verde y seca aportada. Cuando el proceso incorpora tambin residuos domsticos, los iremos combinando con la fraccin verde y seca de los residuos del jardn, procurando que queden enterrados.

5 Se debe voltear el material una o dos veces a la semana mientras dura el proceso.

6 La duracin del proceso de compostaje es variable, ya que depende de muchos factores como, las condiciones climticas, los cuidados, el tipo de materiales que se incorporan. Las caractersticas fsicas del compost varan durante el proceso, adquiriendo diferente aspecto. Reconoceremos cuando est maduro por: El material se ha enfriado y reducido el volumen aproximadamente una tercera parte del original. El compost, es de color marrn oscuro negro, y con un olor agradable, a tierra de mojada. Su aspecto ha de ser homogneo, y no se han de diferenciar los restos orgnicos que se han ido incorporado. Es ligero y esponjoso. Se puede desmenuzar fcilmente con las manos y no se compacta al presionarlo.

Nota: El compost no maduro generalmente contiene mayor humedad y no resulta tan ligero al tacto. A primera vista, se diferencian algunos de los restos orgnicos aadidos. Retardao incluso inhibe la germinacin de ciertas plantas. Las races jvenes y tiernas son sensibles al compost cuando todava no est bastante maduro porque contiene sustancias de carcter cido.

7 Tamizado puede realizarse manualmente, pasando el compost por un tamiz de unos 10mm. Obteniendo una fraccin fina y otra gruesa, la cual, podemos reincorporar a un nuevo montn como material estructurante y fuente de carbono.