COMPOSTAJE.

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1 COMPOSTAJE

2 Definición El compostaje se define como un sistema de tratamiento/estabilización de los residuos orgánicos basado en una actividad microbiológica compleja, realizada en condiciones controladas (presencia asegurada de oxígeno—aerobiosis— y con alguna fase de alta temperatura) en las que se obtiene un producto utilizable como abono, enmienda o sustrato. El compostaje se asume como un proceso artificial, como una biotecnología por el hecho de corresponder a una explotación industrial del potencial de los microorganismos. También puede considerarse una ecotecnología, ya que permite el retorno al suelo de la materia orgánica y de los nutrientes vegetales, introduciéndola de nuevo en los ciclos biológicos.

3 Antecedentes generales del compostaje
El compostaje es una técnica utilizada desde hace mucho en la agricultura, consistente en el apilamiento de los residuos de la casa, excrementos animales y restos de cosecha, para descomponerlos y transformarlos en un producto fácilmente manejable y aprovechable como mejorador de suelo. Este era un proceso lento y no siempre se conservaba al máximo la calidad del material. Sin embargo, el compostaje que se practica en la actualidad es un proceso controlado para conseguir la transformación de un residuo orgánico en un producto estable, aplicable al suelo como mejorador de suelo.

4 Antecedentes generales del compostaje
Presenta las siguientes ventajas: · Disminuye las necesidades de materia orgánica de los suelos y contribuye a su recuperación. · Reduce la tasa de ocupación de los vertederos, al darles un destino útil a parte de los residuos. · Es una alternativa las necesidades del sector agrícola y comercial en el campo de los productos que aportan materia orgánica a los suelos. · Optimiza los recursos existentes en cada zona al aprovechar los residuos que se producen.

5 MATERIAS PRIMAS PARA EL PROCESO DE COMPOSTAJE
En general todos los residuos orgánicos son posibles de utilizar en un proceso de compostaje, tales como: · Residuos sólidos · Desechos de corte y limpieza de parques y jardines. · Desechos horto-frutícolas y subproductos de industrias alimentarias. · Restos de cosechas de invernaderos y cultivos hortícolas. · Lodos de depuradora · etc. Pero dependiendo de cada tipo de residuo habrá que tener en cuenta ciertos aspectos:

6 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTACIÓN
El compostaje, básicamente, requiere de cuatro operaciones: 1 Recepción de Residuos 2 Selección y acondicionamiento Esta etapa tiene por finalidad realizar una primera selección o limpieza de las materias primas que ingresan a la planta y una trituración de acondicionamiento necesaria para dar mayor superficie de acción a los microorganismos.

7 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTACIÓN
3 Etapa de compostaje El proceso de compostaje puede dividirse en cuatro períodos, atendiendo a la evolución de la temperatura: Mesolítico. La masa a compostar está a temperatura ambiente y los microorganismos mesófilos se multiplican rápidamente. Como consecuencia de la actividad metabólica la temperatura se eleva y se producen ácidos orgánicos que hacen bajar el pH. Termofìlico. Cuando se alcanza una temperatura de 40 ºC, los microorganismos termófilos actúan transformando el nitrógeno en amoníaco y el pH del medio se hace alcalino. A los 60 ºC estos hongos termófilos desaparecen y aparecen las bacterias esporígenas y actinomicetos. Estos microorganismos son los encargados de descomponer las ceras, proteínas y hemicelulosas.

8 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTACIÓN
3 Etapa de compostaje De enfriamiento. Cuando la temperatura es menor de 60 ºC, reaparecen los hongos termófilos que reinvaden el mantillo y descomponen la celulosa. Al bajar de 40 ºC los mesófilos también reinician su actividad y el pH del medio desciende ligeramente. De maduración. Es un periodo que requiere meses a temperatura ambiente, durante los cuales se producen reacciones secundarias de condensación y polimerización del humus.

9 ETAPAS DEL PROCESO DE COMPOSTACIÓN
4 Tratamientos finales y Almacenamiento Los tratamientos finales del compost maduro consisten en triturarlo y tamizarlo, para darle una menor granulometría y volverlo más manejable para su almacenamiento y envasado.

10 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
Debido a que el compostaje es un proceso de conversión microbiológica de materia prima orgánica (residuos orgánicos) en humus estable, donde se requiere de las mejores condiciones internas y externas para el crecimiento y desarrollo de los microorganismos, se hace indispensable que exista un manejo adecuado de los “factores críticos” del proceso. Los factores críticos corresponden a: · Temperatura · pH · Humedad · Relación carbono/nitrógeno · Aireación · Granulometría · Tiempo · Período de estabilización

11 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
a. Temperatura Esta tiene efecto en el crecimiento y la actividad metabólica de los microorganismos. Es un parámetro útil para medir el proceso de descomposición, ya que en la medida que se desarrolla el metabolismo de las bacterias se genera calor por lo tanto el incremento de temperatura es un buen indicador de cómo esta funcionando el proceso. Los microorganismos más eficientes en la compostación son los microorganismos mesófilos cuya temperatura óptima corresponde a los 35 – 40 °C y los termófilos quienes requieren de 55 °C o un poco más. Estas temperaturas mantenidas en el tiempo permiten ejercer naturalmente un tratamiento de sanitización especialmente con respecto a microorganismos patógenos. El manejo de la temperatura requiere cuidado y control ya que así como la alta temperatura es capaz de sanitizar de patógenos también puede terminar con la flora benéfica antes que el proceso lo haga naturalmente en el momento justo.

12 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
b. Acidez de la materia en el proceso (pH) Este es un parámetro importante para evaluar el ambiente microbiano y la estabilización de los residuos. El valor del pH, al igual que la temperatura varían con el tiempo y el proceso de compostaje. El pH inicial esta normalmente entre 5 y 7. En los primeros días de compostaje, el pH cae a 5 o menos, debido a la presencia de ácidos orgánicos simples, y la temperatura sube debido a la producción de organismos mesófilos. Después de aproximadamente 3 días, la temperatura llega a la etapa termófila y el pH comienza a subir hasta aproximadamente 8 a 8,5 para el resto del proceso aeróbico. El valor del pH llega a un valor de 7 a 8 en el compost maduro.

13 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
c. Humedad Ejerce un efecto importante en la población bacteriana en cuanto a su crecimiento y actividad metabólica. El valor ideal varía entre 40 – 60%. La mezcla inicial de los componentes es importante para aumentar o disminuir el contenido de humedad inicial hasta el nivel óptimo. d. Relación Carbono/Nitrógeno Este es otro parámetro de producción muy importante a la hora de dar las condiciones perfectas para que se inicie el desarrollo de los microorganismos, esta relación puede variar entre un substrato y otro pero como rango se ha determinado que una relación 15:1 a 30:1 es la más adecuada.

14 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
e. Aireación Este factor es el cuarto más importante, ya que si la pila o cúmulo en donde se encuentran las materias primas del compost deja de tener aireación el proceso de fermentación cambia de aeróbico a anaeróbico generándose productos distintos y con manejo diferente y graves problemas de olor. La mayoría de los problemas de olores en los procesos de compostaje aeróbico se deben fundamentalmente, a problemas de deficiencia en el volteo donde se pueden desarrollar condiciones anaeróbicas, bajo estas condiciones se pueden generar ácidos orgánicos, muchos de los cuales presentan olores desagradables. El oxígeno se mueve dentro de la pila principalmente por difusión, así si la pila es muy grande se dificulta el paso de oxígeno al centro de la misma, es por eso que en grandes instalaciones o en pilas muy grandes se recomienda hacer aireación forzada.

15 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
f. Tamaño de las partículas (granulometría). La mayoría de los materiales que conforman los residuos sólidos son de forma irregular. Se puede reducir esta irregularidad mediante la trituración de los materiales orgánicos. Lo más importante de todo es que un tamaño de partículas reducido, incrementa la velocidad de las reacciones bioquímicas durante el proceso de compostaje aerobio. g. Tiempo Mientras mayor es el tiempo de permanencia de los materiales a compostar dentro de la pila más seguridad se tendrá de la completa degradación y madurez del compost. El compost debe pasar por todas sus fases para estar maduro Fase I, Fase II y Fase III.

16 FACTORES CRÍTICOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMPOST
h. Período de Estabilización del Material El proceso de compostaje es variable y depende del material a utilizar, se puede reconocer al producto terminado cuando la temperatura del material baja a aproximadamente 25 ºC y se mantiene sin subir por lo menos una semana. Una vez que se considera estabilizado el material, se debe dejar reposar o madurar, entre 15 a 45 días, para posibilitar la higienización del compost, al terminar de degradarse todos los restos de material orgánico.

17 TECNICAS DE COMPOSTAJE
El rendimiento de producto es básicamente el mismo en las distintas técnicas de compostaje. Las técnicas principales corresponden a las que a continuación se describen, la elección de cualquiera de ellas va a depender de los objetivos planteados por el productor, el producto que desea elaborar, de las necesidades del mercado, de la cantidad de material a procesar y del tipo de substrato con el que se pretende trabajar (entre otros).

18 TECNICAS DE COMPOSTAJE
1 Compostaje en Pilas Estáticas Es el sistema más antiguo de compostaje, en el que se forman pilas de reducida altura, que se dejan sin movimiento, ventilándose naturalmente, por lo que ocurren procesos de anaerobiosis zonales, con generación de malos olores, gases y líquidos. Lo anterior, genera una fermentación deficiente e irregular, no obteniendo un producto de alta calidad. El tiempo de estabilización de la pila es entre 4 y 6 meses. En regiones con mucha pluviometría o alta humedad ambiental, se recomienda colocar el material bajo techo.

19 TECNICAS DE COMPOSTAJE
2 Compostaje en Pilas Estáticas Aireadas Consiste en colocar el material a compostar y airearla en forma forzada, la altura recomendada de la pila es de 2 a 2,5 metros sobre una red de tuberías de aireación, donde se suministra aire frecuente para proporcionar el medio aeróbico necesario para la compostación. Este material se procesa en un período relativamente rápido, dos meses aproximadamente, el primero con aireación y el segundo sin ella, para la estabilización del material. Este tipo de compostaje requiere una serie de equipamiento, como un compresor, red de tuberías, válvulas, y sistemas de control de presión de aire, temperatura y humedad, lo que lo hace tener un valor económico mayor.

20 TECNICAS DE COMPOSTAJE
3 Compostaje en Reactor Este proceso se lleva a cabo en un contenedor cerrado, donde se establece un proceso aerobio acelerado para generar compost (alrededor de un mes). Los distintos tipos de residuos se alimentan a la máquina, y luego se dosifica una cantidad programada de material rico en carbono (serrín, paja) para asegurar el proceso de descomposición. Luego, la mezcla es desmenuzada dentro de la máquina para asegurar un tamaño de partícula adecuado. Una vez realizado el proceso de trituración y mezcla, el material pasa a un contenedor de compostaje provisto de una bomba para inyectar aire a la mezcla, lo que facilita el trabajo de los microorganismos que convierten los desechos en compost.

21 TECNICAS DE COMPOSTAJE
4 Compostaje en pilas de volteo o en hileras: Este sistema considera el volteo del producto ya sea manual o mecánicamente, en este sistema de compostaje en pilas se amontona el material al aire libre. Con el volteo de las pilas se persigue obtener los siguientes efectos: ç Mezclado. ç Evitar compactación. ç Intercambio gaseoso. ç Creación de nuevas superficies de ataque para los microorganismos. ç Control de la temperatura, pH y humedad.

22 CARACTERÍSTICAS DEL COMPOST DE CALIDAD
Un compost maduro de calidad debería cumplir con todas las condiciones del término del proceso, en cuanto a sus características químicas, físicas y biológicas. Características Químicas Debe ser un producto libre de metales pesados o con valores trazas, libre de toxinas (pesticidas, herbicidas, fungicidas y fitotoxinas) de pH neutro a ligeramente alcalino. El contenido de nutrientes debe mostrar nitrógeno en sus formas disponibles para las plantas, fósforo y potasio además de los micronutrientes tales como calcio, azufre, cobre y otros. La Organización Mundial de la Salud ha establecido los rangos tolerables de elementos químicos que puede contener el compost maduro o final.

23 CARACTERÍSTICAS DEL COMPOST DE CALIDAD
b. Características Físicas Libre de cuerpos extraños sean estos metales, papeles, plásticos y vidrios, sin variaciones de temperatura con una temperatura que bordea los 35 °C, de textura granulosa, color café oscuro en apariencia muy similar a la tierra de hoja. Con humedad pero sin saturación.

24 CARACTERÍSTICAS DEL COMPOST DE CALIDAD
c. Características Biológicas En buen estado sanitario (sin microorganismos patógenos vivos) y con microorganismos benéficos que mantendrán y darán vida al suelo cuando el compost sea incorporado. En grandes líneas el Compost se conoce por características tales como: · No es posible distinguir la materia orgánica inicialmente compostada con el producto final, es decir hay una completa degradación de la materia orgánica. · El producto compost se asemeja en apariencia a suelo oscuro rico en minerales y granuloso.

25 BIBLIOGRAFÍA Manual de compostaje elaborado por la Corporación Tecnológica de Chile. Manual de gestión del medio ambiente. Ed. Mapfre. Madrid Ortega D. Residuos orgánicos urbanos. Manejo y utilización. CSIC ediciones. Costa, F; García, C.

26 Define brevemente qué es el compostaje.
PREGUNTAS: Define brevemente qué es el compostaje. Enumera y define cuatro técnicas de compostaje.