CONTENIDO DE HUMEDAD DE UNA PILA DE LA PLANTA DE COMPOSTAJE DE LA UNIVERSIDAD
SURCOLOMBIANA DE NEIVA.
MOISTURE CONTENT OF A BATTERY OF COMPOSTING
PLANT OF THE UNIVERSITY SURCOLOMBIANA OF
NEIVA. Pérez Cerón Cristhian Fernando1 González Leiva Fernando2
Valencia Granada Eduardo 3
Resumen
Uno de los parámetros fundamentales para garantizar que el proceso de Compostaje sea eficiente es controlar el contenido de humedad. Este estudio evaluó durante un periodo de 30 días dicho parámetro en una pila de Compostaje ubicada en la Planta de Manejo de Residuos Sólidos de la Universidad Surcolombiana. Se tomaron muestras del material compostado a profundidades diferentes en toda la pila para luego ser homogenizadas y determinar el contenido de humedad utilizando el método gravimétrico en el laboratorio de Construcciones de la Facultad de Ingeniería. Los resultados obtenidos indican que el valor promedio de humedad presente en la pila es de 59.88%. Éste valor se encuentra dentro del rango de 40-60% sugerido según la literatura para el proceso de Compostaje. Palabras Clave: Compostaje, humedad.
Abstract
One of the key parameters to ensure that the composting process is efficient is to control moisture content. This study evaluated over a period of 30 days that parameter in a compost pile located on the ground of solid waste management at the University Surcolombiana. The samples were taken at different depths throughout the stack to be homogenized and then determine the moisture content using the gravimetric method. The results indicate that the average value of moisture present in the stack is 56%. This value is within the range of 40-60% allowed by the literature. Keywords: Composting, moisture.
1 Estudiante de Ingeniería Agrícola. Universidad Surcolombiana. Neiva. [email protected]
2 Estudiante de Ingeniería Agrícola. Universidad Surcolombiana. Neiva
[email protected] 3 Magister en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Docente, Universidad Surcolombiana. Neiva
1. INTRODUCCIÓN
El contenido de agua en las materias
primas, la actividad microbiana, el
nivel de oxigeno y la temperatura son
factores directamente relacionados
con la humedad global de la pila de
Compostaje. Las actividades
microbianas relacionadas con el
crecimiento y división celular
requieren de unas condiciones de
humedades óptimas. La presencia de
agua dentro de la pila de Compostaje
es imprescindible para el transporte
de sustancias y nutrientes, de modo
que los hace más accesibles para los
microorganismos (Moral y Moreno,
2008). Cuando el contenido de
humedad es demasiado alto, los
espacios entre las partículas del
material se saturan de agua,
impidiendo el movimiento del aire
dentro de la pila (Riddlestone et al,
1991).
En la práctica del Compostaje,
siempre se ha de evitar una humedad
elevada porque desplazaría al
oxígeno, en consecuencia, el
proceso pasaría a ser anaeróbico
(Pérez, 2008). Si se presenta este
fenómeno lo más común es que
aparezcan los malos olores
producidos por la putrefacción y
pérdida de nutrientes por lixiviación.
Por el contrario, si la humedad
disminuye para los microorganismos
se genera poco calor en la pila y la
parte superior se encontrara seca,
ocasionando una disminución de la
actividad microbiana (Riddlestone et
al, 1991).
Muchos de los autores coinciden en
los rangos óptimos de humedad para
llevar a cabo el proceso de
Compostaje. Según Moral y Moreno
(2008), la humedad debe mantenerse
en un rango entre el 30 y 60%. Otros
autores como Navarro et al (2009),
expresan que la humedad debe
mantenerse en un rango optimo
situado entre 40-60% aunque en
condiciones anaerobias y según el
reactor se puede llegar a necesitar
una humedad del 90%. De acuerdo
con Kahn y Stoffella (2004), el
equilibrio ideal de la humedad
generalmente se encuentra en el
rango de 50 a 60% (base húmeda).
Dependiendo de los materiales y
método de Compostaje, los
contenidos de humedad de 40 a 70%
son tolerables, por debajo de 40% el
proceso de Compostaje se ralentiza
por falta de humedad.
Pravia y Sztern (2004), expresan que
la humedad idónea para una
biodegradación con franco
predominio de respiración aeróbica
se sitúa en el orden de 40 a 60% con
buena aireación. Humedades
superiores a los valores indicados
producirían un desplazamiento del
aire entre las partículas de materia
orgánica, con lo que el medio se
volvería anaerobio favoreciendo los
metabolismos fermentativos. Si la
humedad se sitúa en valores
menores al 10%, desciende la
actividad biológica general y el
proceso se vuelve extremadamente
lento.
La Tabla 1. Muestra algunas
condiciones que Kahn y Stoffella
(2004), consideran como preferidas
en el Compostaje.
Tabla 1. Condiciones Preferidas para el Compostaje.
Condición Rango Razonable1 Rango Preferido
Relación C/N Contenido de Humedad
Concentraciones O2 Tamaño Partícula (Ǿ mm)
PH Temperatura (°C)
20:1-40:1 40-65%2
>5% 3-13
5,5-9,0 43-66
25:1-30:1 50-60%
Mucho mayor a 5% Varia2 6,5-8,0 54-60
Fuente: Rynk et al., 1992. On-farm Composting Handbook.NRAES,Ithaca, New York. Con permiso Citado por: Compost Utilization in Horticultural Croopping Systems, Kahn y Stoffella , USA, 2004. 1 Recomendaciones para Compostaje rápido. Las condiciones fuera de estos rangos pueden también producir
resultados satisfactorios. 2 Depende de los materiales específicos, tamaños de la pila y condiciones meteorológicas.
Es importante determinar el contenido
de humedad inicial presente en los
materiales empleados para el
Compostaje. Según Fabelo y López
(2005), la humedad inicial de los
residuos no debe ser superior a un 50
%, de ser así hay que hacer que el
material pierda humedad, esto se
logra extendiendo el material en
capas delgadas para que pierda
humedad por evaporación natural, o
bien mezclándolo con materiales
secos, procurando mantener siempre
una adecuada relación C/N. Pérez
(2008), expresa que la relación entre
material húmedo y material seco es
2/1, para la humedad durante el
proceso. Hermand et al (2003),
evaluaron los rendimientos en un
compost de broza de café y un
compost elaborado con gallinaza,
suelo, carbón vegetal, cascarilla y
mucilago de café. El Compostaje fue
realizado bajo techo en 2 pilas de 2.5
m, 1.5 m de ancho y 0,45 m de alto.
La humedad fue monitoreada cada 3
días durante 60 días. Los resultados
obtenidos expresan que valor
promedio de la humedad en la pila
elaborada con residuos orgánicos fue
de 55% y del 85% en la pila con
broza de café. Fabelo y López (2005),
realizaron una evaluación parcial del
proceso de Compostaje en la etapa
mesotérmica, en la Universidad
Central Martha Abreu de las Villas, en
Cuba. La evaluación del Compostaje
se realizó comparando el proceso en
una pila común y en un cesto o
recipiente con capacidad de 3 m3
cada uno. Los resultados que
obtuvieron en un periodo de 9 días
arrojaron que la humedad en pila de
Compostaje era de 56% y la del
recipiente 54%.
En este estudio se presentan los
resultados de la evaluación realizada
para determinar la evolución de la
humedad en una pila de Compostaje
ubicada en Planta de Manejo de
Residuos Sólidos de la Universidad
Surcolombiana, para periodo de 30
días con procesos de monitoreo 2
veces por semana.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
2.1 Unidad Experimental
La investigación se desarrolló en la
Planta de Manejo de Residuos
Sólidos de la Universidad
Surcolombiana, ubicada frente al
parqueadero de la facultad de
Ingeniería. Para realizar el monitoreo
de la humedad se seleccionó una pila
bajo el criterio de la madurez de
Compostaje. Las dimensiones de la
pila seleccionada (Unidad
Experimental) son de 1.5 m de largo
por 0.7 m de ancho y 0.45 m de
altura. Los materiales principales
Compostado son residuos de podas y
residuos alimenticios.
2.2 Metodología
Para realizar el monitoreo del
contenido de humedad en la Unidad
Experimental, se tomaron muestras a
diferentes profundidades para la
totalidad de la pila durante los meses
de Marzo y Abril de 2010. El proceso
se llevo a cabo en 2 fases.
I Fase:
Durante esta fase, se tomaron
muestras 2 veces por semana
durante 30 días en horas de la
mañana. Las muestras recolectadas
fueron homogenizadas y como
muestra representativa se tomó 60 g
para determinar el contenido de
humedad de acuerdo a la norma
ICONTEC 1495 (ver tabla 2). Ésta
prueba se realizó en el laboratorio de
construcciones de la Facultad de
Ingeniería, utilizando los siguientes
equipos: 1 bandeja metálica, 1 tara, 1
palustre, horno marca Humboldt
MFG, balanza digital marca OHAUS
con precisión de 0.1. La ecuación
utilizada para determinar el contenido
de humedad es la siguiente:
% 𝐶𝐻 =𝑊𝑖 −𝑊𝑓
𝑊𝑓∗ 100
II Fase:
Se realizó el análisis de los datos
obtenidos en el laboratorio para la
elaboración de una curva que
representa la evolución del contenido
de humedad en el periodo de estudio.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La tabla 3 muestra los valores que se
obtuvieron durante el proceso de
experimentación.
La figura 1 muestra la evolución de la
humedad en la pila de Compostaje
durante el proceso de
experimentación. El rango de
humedad se encuentra entre el 56 al
63%, valores muy cercanos a los que
consideran Kahn y Stoffella (2004),
como rango optimo para el contenido
de humedad en Compostaje. El valor
promedio registrado de la humedad
es de 59.88%, es considerado como
óptimo para un pila compuesta por
residuos orgánicos comparada con
los obtenidos por Hermand et al
(2003), cuyo promedio registró
55.00% para una pila con los mismos
materiales. El rango de humedad de
56 al 63%, se puede asociar a la
existencia predominante de un
proceso de respiración aerobia en la
pila de Compostaje, según los
estudios de Pravia y Sztern (2004).
Variable Frecuencia Método
Contenido de Humedad 2 veces por semana durante 30 días
Gravimétrico*
Tiempo (días) Humedad (%)
1 4 6 11 23 27 30
62,39 61,50 56,02 58,50 59,16 59,50 62,16
Tabla 2. Variable Evaluada y Frecuencia de Medición.
Tabla 3. Porcentaje de Humedad durante el proceso de experimentación.
*Según Norma ICONTEC 1495.
4. CONCLUSIONES
El valor promedio de la humedad
durante los 30 días de
experimentación en la pila de
Compostaje fue del 59.88%.
El contenido de humedad en la pila
se encuentra en rangos óptimos
para el desarrollo eficiente de los
microorganismos utilizados en el
proceso de Compostaje.
5. REFERENCIAS
FABELO J.A.; LÓPEZ M.E.
Minimización de Residuos Mediante
la Obtención de Compost de
Residuos Sólidos Urbanos en la
Universidad Central “Marta
Abreu” de las Villas. Centro de Estudio de Química Aplicada (CEQA), Facultad de Química-Farmacia.
Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Santa Clara, Cuba. 12 p. (2005). HERMAND, J.M.; MUÑOZ,C.Y.;
MUÑOZ.; MUSCHLER R. Pérdidas
de Nutrimentos Durante el
Compostaje y Liberación de
Nutrimentos de 3 Compost en
Condiciones de Campo. Centro
Agronómico de Investigación CATIE.
Turrialba, Costa Rica. (2003)
Instituto Colombiano de Normas
Técnicas y Certificación (ICONTEC).
Norma Técnica Colombiana
NTC1495: Determinación del
Contenido de Humedad. Bogotá
(2003).
MORAL, R.; MORENO, J. Capítulo
Obtención de productos de alto valor
añadido a partir de Compost
Compostaje. Mundi Prensa. Madrid,
España. 570 p. (2008).
55
56
57
58
59
60
61
62
63
0 5 10 15 20 25 30
Hu
me
dad
%
Tiempo (días)
Figura 1. Evolución de la humedad durante el tiempo de experimentación.
NAVARRO, José; MORAL, R.;
GÓMEZ I. Residuos orgánicos y
agricultura. Universidad de Alicante.
(2009).
Natural Environmental Systems. The
Science of composting. Disponible
en:
http://ambientalnatural.com.mx/Article
.php?ArticleSKU=The-Science-of-
Composting. Ultimo Acceso: 8 de
Mayo de 2010.
PÉREZ, M.A. Manual del
Compostaje. España. 24 p. (2008).
PRAVIA, A.; SZTERN D. Manual para
la Elaboración de Compost, Bases
Conceptuales y Procedimientos. pág.
(23-24). Organización Panamericana
de la Salud. OPS/HEP/HES/URO. 69
p. (2004).
RIDDLESTONE, A.J.; DALZELL H.W.; Gray, K.R.; THURAIRAJAN K. Capítulo Principios de la producción de Cmposte. Pág. (23-24, 62-63). En: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FAO. Manejo del Suelo: Producción y uso del Composte en Ambientes Tropicales y Subtropicales. Roma, Italia. 184 p. (1991). STOFFELLA, P.J; KAHN B. (Capítulo Commercial Compost Production Systems. Pág. (54-55). Compost Utilization in Horticultural Crooping System. USA. 414 p. 2004).
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