UNIVERSIDAD NACIONAL DELCOMAHUE

Maestra en Intervencin Ambiental. Orientacin:Ingeniera Ambiental

Facultad de Ingeniera

EVALUACIN DEL DESEMPEO DE DIFERENTESPROTOTIPOS DE COMPOSTADORES EN ELTRATAMIENTO DE RESIDUOS ORGNICOS

Trabajo de Tesis presentado por:

Juan Pablo Arrigoni

Licenciado en Saneamiento y Proteccin Ambiental

Universidad Nacional del Comahue

Neuqun, 2011

1 Introduccin

La disposicin final de los residuos slidos urbanos (RSU) se ha convertido

en un grave problema ambiental debido a la disminucin de los sitios de vertido y

al aumento de regulaciones ambientales (Singh et al., 2009). A nivel mundial, la

legislacin actual tiende a eliminar y/o minimizar los riesgos para la salud de los

habitantes e implica un mejoramiento sustancial en la gestin de los residuos

(Woodard et al., 2004). La fraccin orgnica generada en domicilios particulares

constituye, aproximadamente, el 50% del total y est compuesta principalmente

por residuos de cocina (Papadopoulos et al., 2009). Actualmente la gestin de

los residuos se orienta hacia sistemas integrales y sostenibles (Woodard et al.,

2004), donde la recuperacin, como el reciclado y el compostaje se vuelven

opciones sustentables para reducir los vertidos en rellenos sanitarios y/o a cielo

abierto (Zurbrgg et al., 2005).

La clasificacin de residuos es un proceso importante en los sistemas de

reciclado modernos y puede ser implementada en origen o luego de la

recoleccin. Un sistema ideal de separacin en origen, adems de minimizar el

gasto energtico y la carga sobre el proceso de clasificacin posterior, reduce los

riesgos para la salud y los costos del reciclado, brindando oportunidades para la

innovacin (Mason et al., 2004).

En consecuencia, se observa un creciente inters en el compostaje, definido

como un proceso microbiolgico que transforma los residuos orgnicos en una

enmienda rica en materia orgnica y nutrientes, que puede ser devuelta al suelo

incrementando su capacidad productiva (Zurbrgg et al., 2005; Krner et al.,

2008; Papadopoulos et al., 2009), otros autores lo definen como un proceso

biooxidativo controlado que involucra: (i) un sustrato orgnico heterogneo en

estado slido; (ii) una etapa termoflica y liberacin temporaria de fitotoxinas y

(iii) una etapa de maduracin que finaliza en la produccin de materia orgnica

estabilizada (compost) y minerales (Zucconi & De Bertoldi, 1987). Es la prctica

ms recomendada a nivel mundial dar un tratamiento ambientalmente sostenible

a la fraccin orgnica de los residuos municipales y a los generados por la

agricultura, a partir del cual, se puede obtener, un producto de alto valor agrcola

(Rynk et al., 1992; Laos, 2001; Tognetti, 2007).

Con este fin, una alternativa prometedora para dar tratamiento a estos

residuos es promover la separacin y el compostaje a nivel domiciliario

(Papadopoulos et al., 2009), ya que un alto nivel de clasificacin en la fuente,

est asociado a un incremento en el mejoramiento de la calidad del producto

final: compost (Mason et al., 2004; SAyDS, 2006). El compostaje en plantas de

grandes dimensiones, con un alto nivel de mecanizacin utilizadas en el

compostaje centralizado, suele asociarse a problemas econmicos que impiden

la implementacin de sistemas en plantas de tratamiento a gran escala (Krner

et al., 2008). En este contexto, el compostaje a menor escala y en forma

descentralizada se muestra ms accesible (Zurbrgg et al., 2004).

Las investigaciones que recomiendan la implementacin del compostaje

descentralizado remarcan sus beneficios econmicos y de efectividad frente a la

alternativa centralizada (Bench et al., 2005; Kalamdhad & Kazmi, 2009a). Una

tecnologa que ha mostrado elevada eficiencia al emplearse en el compostaje

descentralizado, corresponde a los denominados compostadores (Rotary Drum

Composter, en ingls), estos consisten en un sistema de compostaje semi

esttico, que provee agitacin, aireacin y mezclado (Illmer & Schinner, 1997;

USEPA, 1997; Jasim & Smith, 2003; Bench et al., 2005; Zurbrgg et al., 2005;

Kalamdhad & Kazmi, 2008; Kalamdhad et al., 2009; Papadopoulos et al., 2009).

Pueden disearse para brindar tratamiento a un flujo continuo de residuos,

aplicarse a diversos tipos de residuos, instalarse en el mismo sitio de generacin

y reutilizar los residuos donde fueron generados, disminuyendo as las

cantidades a transportar, los costos operativos y de investigacin asociados

(Zurbrgg et al., 2005). De esta manera, el compostaje descentralizado en

instituciones, vecindarios o a nivel comunitario puede lograrse a un bajo costo y

generando un impacto positivo sobre la gestin de residuos local (Kalamdhad et

al., 2009).

Las variaciones tpicas ms estudiadas y publicadas en la actualidad estn

asociadas a la evolucin del proceso de compostaje (temperaturas mesoflicas y

termoflicas, humedad, tiempo de maduracin, etc.) y son prcticamente

exclusivas de los sistemas de compostaje tradicionales (pilas o hileras a campo),

por lo tanto, el conocimiento desarrollado sobre estos sistemas no es

completamente aplicable al compostaje mediante compostadores. Esto se debe,

principalmente, a que las sucesivas incorporaciones de material crudo, alteran el

desarrollo tpico de la temperatura y la disminucin de la relacin C/N (Illmer &

Schinner, 1997). Se ha descripto como diferentes tipos de residuos pueden ser

reciclados mediante compostadores domsticos, sin embargo, a pesar de ser

una tecnologa ya probada, diversos aspectos deben investigarse para mejorar el

desempeo de la misma (Kalamdhad & Kazmi, 2009a). Por un lado, Singh et al.

(2009) y Papadopoulos et al. (2009) hacen referencia a un rango de tiempo muy

amplio, entre 45 a 365 das para la maduracin del compost producido en estos

sistemas, mientras que en otros trabajos se describen tiempos requeridos de 14

a 21 das (Kalamdhad et al., 2008; Kalamdhad & Kazmi, 2008; Kalamdhad et al.,

2009; Kalamdhad & Kazmi, 2009b).

Estas diferencias, se basan principalmente, en la formulacin experimental

de cada trabajo y/o una variabilidad inherente al sistema de tratamiento en

estudio. En la informacin disponible suele caracterizarse el producto final, pero

es limitada respecto del proceso de estabilizacin y maduracin (Singh et al.,

2009). El estudio de los aspectos operativos y la dinmica del compostaje de

residuos institucionales es muy limitada, as como el efecto de distintas

frecuencias de mezclado/volteo, mezclas de diferentes residuos, calidad y

estabilidad del compost obtenido (Kalamdhad & Kazmi, 2009a; Kalamdhad &

Kazmi, 2009b).

En Argentina, se ha doblado el esfuerzo para evitar la disposicin final a

cielo abierto de los RSU, por tal motivo se promueve la investigacin en

tecnologas innovadoras que permitan dar un tratamiento sustentable a los

residuos propios de la actividad antrpica (SAyDS, 2006). Un componente

importante de esta poltica nacional ser establecer los lineamientos para regular

el proceso de compostaje as como la aplicacin del producto final, debido a la

falta de normas especficas en este sentido. Esta condicin marca una

necesidad de investigacin para el desarrollo de prcticas sostenibles en el

tratamiento de los residuos orgnicos.

En la Patagonia argentina, la actividad hidrocarburfera es una de las

principales actividades asociadas al desarrollo econmico y presenta un contexto

propicio para el establecimiento de experiencias innovadoras en materia de

polticas y prcticas ambientales. Las empresas que prestan servicios en los

yacimientos hidrocarburferos manifiestan un alto compromiso con el cuidado del

ambiente, y muy frecuentemente son conducidas por las empresas operadoras a

la implementacin de Sistemas de Gestin Ambiental. Esta realidad ha llevado a

la identificacin de los residuos como uno de los aspectos ambientales al cual

deben dar tratamiento para evitar de esta manera los impactos que derivan de su

incorrecta gestin.

En un yacimiento hidrocarburfero, los residuos orgnicos representan

aproximadamente un 50% del total (exceptuando suelos empetrolados), y esta

proporcin aumenta si solo se consideran los comedores que prestan servicios

en dichos yacimientos. Los residuos orgnicos de comedores constituyen una

materia prima adecuada para un tratamiento de compostaje (Tchobanoglous et

al., 1994; Tchobanoglous & Kreith, 2002; Bernal et al., 2009), y frecuentemente

se separan de otras categoras de residuos en el lugar de origen, favoreciendo

de esta manera las posibilidades de obtener un compost de elevada calidad. En

general, hay menos opciones que en las ciudades al momento de gestionar

adecuadamente los residuos (servicio de transporte, sitio de disposicin final,

acceso de recicladores, etc.), razn que hace necesaria la bsqueda de

alternativas para mejorar su gestin. La ausencia de sitios adecuados

tcnicamente para la disposicin final de los residuos (rellenos sanitarios)

acenta los riesgos de impacto en el yacimiento por una inadecuada gestin.

Por otro lado, el bajo contenido de materia orgnica (MO) en los suelos de la

regin, favorece la aplicacin de enmiendas orgnicas con alto contenido de

materia orgnica estabilizada para incorporar este elemento en los suelos. Otra

prctica que debe fomentarse para el fortalecimiento del desempeo ambiental

de las empresas es la participacin, formacin y entrenamiento del personal

involucrado con la generacin de residuos, en prcticas sostenibles y

recomendadas a nivel internacional.

Este contexto muestra al compostaje descentralizado como una fuente de

incgnitas e incertidumbres en el mbito tecnolgico argentino, as como una

estrategia con elevado potencial de xito para mejorar el desempeo ambiental

en el tratamiento de residuos orgnicos en la actividad hidrocarburfera. Por

estas razones se plante dar tratamiento in-situ a los residuos orgnicos de un

comedor ubicado a 25 km en direccin Noroeste de la ciudad de Neuqun, con

la participacin del personal de un comedor que abastece regularmente (de

lunes a viernes) a un promedio de aproximadamente 65 personas por da.

1.1 Hiptesis

1. Los compostadores constituyen una herramienta eficaz para la

transformacin de los residuos orgnicos de un comedor en enmiendas

orgnicas (compost).

2. Los compostadores construidos a partir de plsticos reciclados y

tambores metlicos reutilizados brindan prestaciones similares respecto a

su funcionalidad y aptitud al ser utilizados en sistemas de compostaje.

3. El proceso de compostaje (etapas mesoflica, termoflica y maduracin)

se desarrolla de manera similar en los tres prototipos de compostadores.

4. La calidad de los compost es independiente del diseo de compostador

que se utilice para la obtencin del producto.

5. El proceso de compostaje y la calidad de los compost producidosmediante compostadores son similares a los obtenidos en los sistemasde compostaje tradicionales.

1.2 Objetivos generales

Estudiar el proceso de compostaje de los residuos orgnicos de uncomedor mediante la utilizacin de tres prototipos de compostadores de

diseo y construccin locales.

Evaluar el desempeo de los prototipos de compostadores mediantevariables cuali-cuantitativas para identificar las caractersticas del diseo

y operacin asociadas con un mayor potencial para su posterior

desarrollo.

1.3 Objetivos especficos

1. Disear y construir tres prototipos de compostadores experimentales a fin

de evaluar sus prestaciones para el compostaje de residuos orgnicos

1010

generados en un comedor.

2. Utilizar materiales reciclables (plsticos) y reutilizables (tambores

metlicos) en la construccin de los prototipos de compostadores.

3. Caracterizar el proceso de compostaje en compostadores.

4. Evaluar diferencias en el desempeo de los tres prototipos de

compostadores en funcin de la calidad de los productos obtenidos.

5. Identificar diferencias de logstica, proceso y producto final debidas a la

aplicacin de un sistema de compostaje con compostadores vs un

sistema tradicional (pilas o hileras).

2 Marco terico2.1 Los residuos slidos domiciliarios.

La migracin promovida por la revolucin industrial, desde las reas rurales

hacia los centros urbanos (Europa, 1750-1850), fue causando una masiva

expansin de la poblacin en las ciudades y por consiguiente un incremento en

los volmenes de residuos provenientes de los hogares. Estos cambios dieron

origen al establecimiento de las primeras normas para hacer frente al problema

de los residuos (riesgos para la salud, atraccin de moscas y roedores). Pasada

la segunda guerra mundial (1960 en adelante), surge la preocupacin por

establecer normas ms estrictas para el vertido de residuos como consecuencia

de importantes contaminaciones y daos producidos debido al vuelco de

productos qumicos como arsnico, cianuro, bifenil policloruros (PCBs) entre

otros (Williams, 2005).

En respuesta a la preocupacin generada por el vuelco indiscriminado de

residuos, en el ao 1976, Estados Unidos de Norte Amrica establece el Acta

Federal para la Conservacin y Recuperacin de los Recursos (Federal

Resource Conservation and Recovery Act), una mejora a la ya establecida Ley

de disposicin de residuos (Solid Waste Disposal Act, 1965). Se profundiza la

visin de los residuos como una fuente de recursos posibles de ser utilizados y

se establece el marco para la promocin de programas nacionales que permitan

a los distintos estados alcanzar una gestin de residuos, ambiental y

econmicamente sostenibles. Un hito en la historia de la legislacin de este pas,

ocurre a partir del programa Opportunity to Recycle del ao 1983 en Oregon,

1111

con el cual fue posible alcanzar una importante reduccin de los residuos

enviados a rellenos sanitarios mediante el reciclado, el compostaje y la

minimizacin de la generacin en origen. De esta manera, a partir de los aos

90, los estados fijan objetivos para la reduccin de los residuos con destino a

rellenos sanitarios que alcanzan el 65% de los residuos con este destino

(Tchobanoglous & Kreith, 2002; Williams, 2005).

En el ao 1996 la Unin Europea (UE), a travs del Ministerio Europeo de

Medioambiente, emite el documento llamado Estrategia de Residuos (Waste

Strategy) en el que se establece la minimizacin de la generacin en origen,

como una accin prioritaria; y la recuperacin mediante el re-uso, el reciclado, el

compostaje y el aprovechamiento energtico, como objetivos jerrquicos. A esta

estrategia le sigui el establecimiento de objetivos cuantitativos para la reduccin

de los residuos producidos por los pases miembros, as como para las

emisiones por incineracin y el control de los rellenos sanitarios (CE, 1999;

Williams, 2005).

2.1.1 El rol de la Gestin de los residuos en el contextointernacional.

Mundialmente se ha reconocido que una gestin de residuos deficiente

provoca graves problemas: por prdida de recursos naturales tiles y/o la

necesidad de revertir graves impactos en el ambiente y la salud humana. Estos

impactos no solo afectan en el sitio de disposicin sino que tambin en los

puntos de generacin y almacenamiento transitorio. Las Naciones Unidas por el

Medio Ambiente (UNEP, 2005) enfatizan en la importancia de implementar un

programa para la gestin de los residuos en los pases en desarrollo, y declaran

que la sostenibilidad del crecimiento de una nacin solo se podr alcanzar si el

desarrollo econmico e industrial se dan junto a una correcta gestin de sus

residuos.

La implementacin de un plan de gestin de residuos moderno tiene un

impacto positivo sobre la salud humana y en la calidad del ambiente de manera

directa y sostenida. La mejora de esta gestin no requiere necesariamente de

grandes inversiones, se ha demostrado que es posible alcanzar sistemas

efectivos identificando las deficiencias de los sistemas vigentes y trabajando en

1212

ellas, muchas veces con bajos o nulos costos. Es posible generar cambios, por

ejemplo, concentrando los esfuerzos en la mejora de la eficiencia de las rutas de

recoleccin, modificaciones de los vehculos de recoleccin, reduciendo el

tiempo de inactividad, la aplicacin de las mejores tecnologas disponibles y la

educacin de la comunidad (UNEP, 2005).

La gestin integral de residuos (GIR) puede definirse como el conjunto de

actividades interdependientes y complementarias entre s, que conforman un

proceso de acciones para el manejo de residuos domiciliarios, con el objeto de

proteger el ambiente y la calidad de vida de la poblacin, y comprende las

siguientes etapas: generacin, disposicin inicial, recoleccin, transferencia,

transporte, tratamiento y disposicin final (Ley Nacional N 25.916). De esta

manera puede observarse que el diseo y aplicacin de una GIR ha dejado de

ser un problema de ingeniera, resultando adems, un problema social y poltico.

La United States Environmental Protection Agency (USEPA) ha identificado

cuatro principios bsicos para el establecimiento de estrategias en este campo:

1) reduccin en la fuente, 2) reciclado y compostaje, 3) combustin o

aprovechamiento de la energa de los residuos y 4) disposicin en los rellenos

sanitarios (Sakai et al., 1996; Tchobanoglous & Kreith, 2002).

Respecto al reciclado y compostaje para el establecimiento de estrategias,

la Unin Europea (UE) define los siguientes trminos en el tratamiento de

residuos:

Reutilizacin: el empleo de un producto usado para el mismo fin para el quefue diseado originalmente.

Reciclado: transformacin de los residuos, dentro de un sistema de

produccin, para su fin inicial o para otros fines, incluido el compostaje y la

biometanizacin, pero no la incineracin con recuperacin de energa.

Valorizacin: todo procedimiento que permita el aprovechamiento de los

recursos contenidos en los residuos sin poner en peligro la salud humana y sin

utilizar mtodos que puedan causar perjuicios para el medio ambiente.

1313

Un problema que se interpone en la planificacin de las mejoras sobre los

sistemas de gestin de residuos es la estimacin de las cantidades generadas,

este problema es de escala mundial y no se ha encontrado solucin definitiva

hasta el momento. El campo de anlisis presenta complejos obstculos que

impiden tal estimacin: la falta de reporte por parte de los pases, provincias o

ciudades; inconsistencias en la forma de reporte por diferentes definiciones y

mtodos de recoleccin de datos utilizados.

2.1.2 La fraccin orgnica de los residuos.

A pesar de las dificultades mencionadas, se ha estimado que en los pases

en desarrollo la proporcin de residuos orgnicos es de al menos un 50% (Baker

et al., 2004). Se estima una mayor proporcin de residuos orgnicos en pases

en desarrollo que en los pases desarrollados, asimismo, se encuentra una

correlacin entre la proporcin de la componente orgnica en los residuos y la

cercana con el ecuador o climas tropicales, por su mayor produccin vegetal.

Un inapropiado manejo de los residuos orgnicos puede contaminar el aire,

el agua y el recurso suelo. Estudios epidemiolgicos han demostrado que el

personal que trabaja en el circuito de los residuos o que vive en las proximidades

de los sitios de disposicin, son infectados con mayor frecuencia por parsitos y

microorganismos gastrointestinales. A menos que sean adecuadamente

gestionados, los impactos adversos prevalecen hasta que se alcance una

completa descomposicin o estabilizacin. La importancia de una rpida y

correcta gestin de los residuos orgnicos se basa en los impactos que stos

pueden generar sobre el ambiente y la salud humana: la atraccin de roedores e

insectos vectores, a los que provee alimento y ambientes adecuados para su

desarrollo; y ambientalmente, debido a la generacin de olores desagradables,

emisin de gases de invernadero, contaminacin de suelo y recursos hdricos

subterrneos como superficiales (UNEP, 2005; Mosler et al., 2006; Bilgili et al.,

2007; Lou & Nair, 2009).

Si se considera el origen de generacin, los residuos orgnicos tambin

pueden clasificarse en funcin de los sectores de produccin (Moreno-Casco &

Moral-Herrero, 2008), en tal sentido, stos podran denominarse de la siguiente

manera:

1414

Residuos primarios o de produccin de materias primas: estos provienen de

las actividades ganaderas (estircoles y purines) y de la agricultura (restos de

cosechas, poda, etc.).

Residuos secundarios o industriales: provenientes de las industrias (lquidos

y slidos), con especial atencin en los generados por la industria

agroalimentaria como resultado del procesamiento de frutas, verduras, carnes y

lcteos.

Residuos terciarios o del sector de servicios: en los que se incluyen los

residuos domsticos (residuos slidos urbanos), de limpieza y mantenimiento de

jardines, y los generados durante el tratamiento de las aguas residuales (barros).

En los pases en desarrollo se ha dado ltimamente gran atencin a la

fraccin orgnica debido a que a partir de stos, se puede obtener un producto

de utilidad en agricultura como mejorador del suelo, si antes es compostado.

Otras soluciones como la recuperacin de energa o la produccin de azcar

para sustrato en la generacin de metanol son tambin estudiadas en pases

desarrollados, pero estas ltimas alternativas dependen de un equipamiento ms

sofisticado y caro. Por lo tanto, el compostaje resulta en una opcin ms

accesible para los pases en desarrollo (UNEP, 2005; Krner et al., 2008;

Andersen et al., 2010).

2.1.3 Las tendencias en tratamiento de los residuos orgnicos.

En los ltimos aos, muchas entidades gubernamentales en el mundo han

desarrollado e impuesto requisitos legales para alcanzar niveles de reciclado que

fluctan entre el 15% y el 50% de las cantidades generadas (Daz et al. 2007).

En la UE se ha establecido la obligacin para los estados miembros, de reducir

las cantidades de residuos orgnicos con destino a vertederos a un 75% para el

ao 2006 respecto de la cantidad producida en el ao 1995, al 50% para el ao

2009 y al 35% para el ao 2016 (CE, 1999).

En los Estados Unidos, a partir de la dcada del 80, se establecieron a nivel

federal, de los estados y gobiernos locales, requisitos legales, objetivos y

principios de proteccin de los recursos hdricos y el suelo, que llevaron a la

1515

bsqueda de alternativas para reducir las cantidades de residuos a ser

dispuestos en rellenos sanitarios. Esta situacin intensific el inters de los

sectores privados por el desarrollo de instalaciones para el compostaje. En el

ao 2001, 23 de los 50 estados de los Estados Unidos ya haban establecido

limitaciones para el vuelco de residuos orgnicos, medida con la cual se busc

optimizar el uso del espacio de los rellenos sanitarios, alcanzar objetivos (ej.:

disminucin del 50% de los residuos con destino a vertedero en California) o

abastecer la demanda de compost propia del mercado (Stoffella & Kahn, 2001;

Daz et al., 2007).

En la UE los pases que aplican tcnicas de compostaje con mejores

resultados son Blgica, Dinamarca, Alemania, Espaa, Francia, Italia y Holanda;

en los cuales el porcentaje de RSU tratados por esta tcnica va de 13 al 28%.

Mientras que el promedio para Europa es del 13%, para China es del 20%, 5%

para la India y en los Estados Unidos alcanza el 8,4% (Wei et al., 2000;

Kalamdhad & Kazmi, 2008; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008). Estas cifras

muestran el resultado de polticas ambientales que priorizan la asignacin de

importantes recursos financieros a la gestin de los residuos slidos, permitiendo

desarrollar tecnologas y servicios ambientales con marcado crecimiento, al

punto de volverse exportadores de stos (Medina Ross et al., 2001).

El compostaje no es una tecnologa reciente, en la biblia ya existen

referencias de su aplicacin, as como en las prcticas utilizadas por agricultores

de Amrica en los siglos XVII y XVIII. Sin embargo el estudio cientfico de esta

tecnologa inicia en India, en el siglo XX, con la aplicacin de tcnicas para

aumentar la velocidad del proceso (sistema Indore) mediante la mezcla de

diferentes residuos, la utilizacin de dispositivos mecnicos y mtodos

especficos en la construccin de pilas (Rynk et al., 1992).

El desarrollo de maquinaria agrcola, de fertilizantes qumicos y la

especializacin en las tcnicas de agricultura, provoc un desinters temporal en

la aplicacin del compostaje. Recin en el siglo XX, como consecuencia de la

dificultad para encontrar sitios para el vertido de los residuos y la preocupacin

por el medio ambiente, el compostaje fue nuevamente considerado por los

gobernantes como una prctica conveniente para tratar tanto residuos slidos

1616

urbanos (RSU) como los barros provenientes de los efluentes cloacales (Rynk et

al., 1992).

El compostaje ha reportado numerosos beneficios y pocos perjuicios, puede

aplicarse con diferentes niveles de tecnologa y a diferentes escalas (desde el

compostaje domstico hasta instalaciones centralizadas) y el producto obtenido

puede ser utilizado en un gran nmero de aplicaciones y reas geogrficas

(Laos, 2001; Daz et al. 2007). Sin embargo la aplicacin de esta tcnica para el

tratamiento de la fraccin orgnica de los residuos no depende nicamente de la

disponibilidad de tecnologas o conocimiento para su aplicacin. El xito de esta

prctica est adems, estrechamente asociado a un marco regulatorio y al

beneficio econmico de esta alternativa (Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

El segmento que ltimamente ha mostrado el mayor desarrollo en la

industria del compostaje es el institucional/comercial/industrial, principalmente

asociado a los alimentos y al procesamiento de alimentos, con rango de

generacin entre 5 y 100 tn de residuos orgnicos al ao. En la mayora de estos

casos, el compostaje es aplicado in situ, a partir de restos de comida (pre y post-

elaboracin), restos de jardines, residuos de cocina y restos industriales

orgnicos. Una caracterstica comn en los casos observados es que esta

alternativa de tratamiento es econmicamente conveniente frente a la alternativa

de vertido en rellenos sanitarios (Stoffella & Kahn, 2001).

2.1.4 La gestin de residuos y el compostaje en el escenario local.

El estudio de los aspectos polticos, legales, institucionales, tcnicos,

econmicos, instrumentales, de ordenamiento territorial, de sensibilizacin y

educacin de la poblacin ha revelado que en pases como Argentina, Brasil,

Colombia, Costa Rica, Chile y Ecuador, las dificultades para el establecimiento

de programas sostenibles para la gestin de los residuos radica principalmente

en las carencias de recursos humanos para formular y llevar a cabo una poltica

ambientalmente adecuada. En estos pases, los aspectos ambientales no son

generalmente prioritarios y la gestin de los residuos suele estar sostenida en la

cooperacin internacional, razones por las que el mercado de bienes

ambientales, como tecnologas limpias, sistemas de tratamiento y reciclaje,

1717

energas alternativas, filtros, equipos de monitoreo y de procesos no

contaminantes se encuentra limitado (Medina Ross et al., 2001)

Esta situacin es consecuencia de la baja prioridad que se ha asignado a la

investigacin y desarrollo tecnolgico en la temtica ambiental en comparacin

con los pases desarrollados, si bien esta tendencia ha comenzado a revertirse

en la ltima dcada en la Argentina.

A esto se suma la escasez de recursos humanos involucrados en la gestin

ambiental y su falta de calificacin; la falta de educacin formal en esta materia,

la falta de capacidad institucional para capitalizar el desarrollo y la baja oferta de

carreras de grado y programas de posgrado en materia ambiental. Finalmente, la

legislacin ha sido otro elemento que en muchas ocasiones ha jugado en contra

del desarrollo ambiental, sumndose al problema en lugar de formar parte de la

solucin (Medina Ross et al., 2001).

Mientras en los pases de Hemisferio Norte, el uso agrcola de residuos

orgnicos es promocionado y regulado por los organismos responsables de

Medio Ambiente y/o Agricultura, en Argentina no existe un marco regulatorio

para su control y el uso en agricultura u otras prcticas. En nuestro pas son aun

pocas las experiencias con un detallado control sobre proceso de compostaje,

posiblemente debido a la falta de regulaciones de nivel nacional. La mayora de

los antecedentes se han registrado para el tratamiento de la fraccin orgnica de

los RSU a nivel municipal, bajo controles empricos.

Sin embargo, la Secretara de Medio Ambiente y Desarrollo Sustentable de

la Nacin (SAyDS) ha desarrollado un marco legislativo importante en los ltimos

aos. Las normas que dicta la autoridad ambiental establecen las pautas

mnimas que deben respetar y complementar las normas provinciales en la

temtica ambiental, y normalmente tienen la denominacin de leyes de

presupuestos mnimos.

Las Leyes nacionales con mayor impacto en la temtica de los residuos son:

Ley 24051/92, Texto ordenado c/Decreto 831: Residuos peligrosos

Generacin, manipulacin, transporte y tratamiento.

1818

Ley N 25612/02: Gestin integral de residuos industriales y de

actividades de servicios (presupuestos mnimos)

Ley N 25916/04: Residuos domiciliarios (presupuestos mnimos).

Ley N 26184/06: Pilas y bateras primarias, prohibicin de su

fabricacin, ensamblado e importacin.

Ley N 26190/06: Declrase de inters nacional la generacin de

energa elctrica a partir del uso de fuentes de energa renovables.

Estas son las normas ambientales que directa o indirectamente brindan el

marco legal para la gestin integral de los residuos domiciliarios en la Argentina,

a nivel nacional. En cuanto al tratamiento de residuos orgnicos por compostaje,

las leyes que con mayor pertinencia podran aproximarse a su abordaje son las

N 25916/04 y la N 25612/02. Sin embargo, a continuacin veremos que el

planteo del compostaje como prctica necesaria es inexistente.

Ley 25916/04. Residuos Domiciliarios:

Establece los presupuestos mnimos de proteccin ambiental para la gestin

integral de los residuos domiciliarios, sean stos de origen residencial, urbano,

comercial, asistencial, sanitario, industrial o institucional, con excepcin de

aquellos que se encuentren regulados por normas especficas.

Los objetivos de esta ley son:

Lograr un adecuado y racional manejo de los residuos domiciliarios

mediante su gestin integral, a fin de proteger el ambiente y la

calidad de vida de la poblacin;

Promover la valorizacin de los residuos domiciliarios, a travs de la

implementacin de mtodos y procesos adecuados;

Minimizar los impactos negativos que estos residuos puedan producir

sobre el ambiente;

Lograr la minimizacin de los residuos con destino a disposicin final.

Establece que las autoridades de aplicacin de la ley sern aquellas

correspondientes a las distintas jurisdicciones nacionales. Asimismo, stas sern

1919

las responsables de la gestin integral de los residuos domiciliarios, debiendo

promover la valorizacin de los mismos.

Segn lo expresado, en esta ley se est promoviendo la valorizacin de la

fraccin orgnica de los residuos domiciliarios donde el compostaje constituye,

claramente, la implementacin de un proceso adecuado para resolver el destino

final de esta fraccin y reducir considerablemente los volmenes finales de

disposicin en vertederos.

Ley N 25612/02. Gestin integral de residuos industriales y deactividades de servicios:

Define a la gestin integral de residuos industriales y de actividades de

servicio al conjunto de actividades interdependientes y complementarias entre s,

que comprenden las etapas de generacin, manejo, almacenamiento, transporte,

tratamiento o disposicin final de los mismos, y que reducen o eliminan los

niveles de riesgo en cuanto a su peligrosidad, toxicidad o nocividad, segn lo

establezca la reglamentacin, para garantizar la preservacin ambiental y la

calidad de vida de la poblacin.

Los objetivos de esta ley son:

Garantizar la preservacin ambiental, la proteccin de los recursos

naturales, la calidad de vida de la poblacin, la conservacin de la

biodiversidad, y el equilibrio de los ecosistemas;

Minimizar los riesgos potenciales de los residuos en todas las etapas

de la gestin integral;

Reducir la cantidad de los residuos que se generan;

Promover la utilizacin y transferencia de tecnologas limpias y

adecuadas para la preservacin ambiental y el desarrollo

sustentable;

Promover la cesacin de los vertidos riesgosos para el ambiente.

Establece que es responsabilidad de los generadores aplicar un tratamiento

adecuado y la disposicin final, a cada tipo de residuos que genere.

2020

Que los generadores debern implementar medidas necesarias para: (i)

minimizar la generacin de residuos que producen, pudiendo para ello, adoptar

programas progresivos de adecuacin tecnolgica de los procesos industriales,

que prioricen la disminucin, el reuso, el reciclado o la valoracin, conforme lo

establezca la reglamentacin; (ii) reusar sus residuos, como materia prima o

insumo de otros procesos productivos, o reciclar los mismos; entre otras.

Establece que las autoridades de aplicacin de esta ley correspondern alas fijadas por las autoridades provinciales.

Uno de los hitos en las polticas nacionales hacia una gestin sostenible de

los RSU est dado por el lanzamiento de la Estrategia para la Gestin Integral de

Residuos Slidos Urbanos en el ao 2005. Mediante esta estrategia, en la

Argentina se prev eliminar los vertederos a cielo abierto en un plazo de 20 aos

(2025). Se reconoce que los municipios son los responsables directos de

sustituir el viejo sistema de gestin de residuos, y en este marco, la nacin

apoya con asesoramiento y financiamiento a los planes o programas en el marco

de la estrategia. A partir de sta, comenz el Proyecto Nacional para la Gestin

Integral de Residuos Slidos Urbanos (PNGIRSU), que tiene como objetivo

general la implementacin de sistemas de Gestin Integral de los Residuos

Slidos Urbanos en todo el territorio nacional; desde un abordaje social-

ambiental aceptable y sostenible financieramente, a efectos de lograr una mejora

en el medio ambiente, la salud pblica y la calidad de vida de la poblacin

(SAyDS, 2005).

Esta iniciativa dio respuesta a la situacin observada durante los estudios de

situacin, que mostraban una condicin precaria en trminos de gestin de los

residuos, caracterizada por reducirse en general, a la recoleccin domiciliaria,

higiene urbana y a la disposicin final en basureros a cielo abierto (SAyDS,

2005).

La profundizacin en el estudio de la situacin frente a la gestin de los

residuos para la Argentina se ha profundizado en los ltimos 10 aos. Durante

este perodo se ha recolectado y generado informacin de suma utilidad en la

planificacin de proyectos de mejoramiento:

2121

La generacin de residuos media por persona es de 0.91 kg/hab/da, con

una mxima de 1.52 kg/hab/da y una mnima de 0.44 kg/hab/da (SAyDS, 2005).

Las mayores tasas de generacin se dan en las ciudades con mayor

densidad poblacional y ms del 90% de la poblacin Argentina se ubica en reas

urbanizadas (SAyDS, 2005).

En el ao 2004 se estim una generacin total anual de 12.325.000 tn/ao,

que se estima, pueden incrementarse en ms de un 29% para el ao 2025

(SAyDS, 2005).

En los aos 1998-1999 se relevaron 13 emprendimientos de valoracin de

residuos en la Argentina, 10 de estos aplicaban compostaje a parte de la fraccin

orgnica de los residuos. La poblacin cubierta por las 13 plantas era de

2.385.600 habitantes, mientras que la poblacin cubierta por emprendimientos

con aplicacin de compostaje fue de 265.000 habitantes aproximadamente. La

poblacin Argentina para el ao 2004 fue estimada en 37.7 millones de personas

(SOA, 1999).

Sobre un total de ms de 2200 municipios, se relevaron 308 municipios con

inters en la valoracin de los RSU (ao 2003) (SRNyDS, 2003).

Las prcticas de compostaje se dan en mayor medida en ciudades con una

poblacin menor a 200.000 habitantes (SOA, 1999).

As mismo, se observa que la instalacin de los vertederos se sita

frecuentemente en tierras fiscales, reas degradadas o depreciadas por usos

anteriores, en zonas inundables, cercanas a cursos de agua, cuyas crecientes se

encargan de arrastrar los residuos aguas abajo. A esta situacin se le agrega el

problema de la saturacin o finalizacin de su vida til, el incremento de los

costos del sistema de higiene urbana que tienen como contrapartida la

imposibilidad de aumentar los impuestos por la baja capacidad de pago de los

contribuyentes, o la falta de optimizacin administracin de los municipios, todo

lo cual induce a la aplicacin de criterios cortoplacistas para la gestin de

residuos slidos urbanos (SAyDS, 2005).

2222

Finalmente, se reconoce que una de las limitantes que afecta negativamente

a las iniciativas de mejora, es la falta de conocimiento que la poblacin tiene del

manejo de los residuos y el desinters general en responsabilizarse por lo que

ocurra con stos ms all de su propiedad. Esto puede asociarse a que la

mayora de los sistemas tributarios municipales no discriminan el costo asignado

a la gestin de los residuos, y se los incluye junto a otros cargos (SAyDS, 2005).

De esta manera queda establecido el marco que brindan las polticas

nacionales para la aplicacin de programas de reduccin y valorizacin de los

residuos. Como puede observarse, no existen hasta el momento, medidas

nacionales concretas que comprometan a distintos actores sociales con la

aplicacin de programas de compostaje. Algunas de las medidas observadas en

pases con mayor desarrollo en esta temtica son (Schlauder, 1995; Gies, 1996;

Vossen & Ellen, 1997; CE, 1999; Jasim & Smith, 2003; Bench et al., 2005; Curtis

et al., 2009; Andersen et al., 2010):

Objetivos y metas de reduccin del vertido de residuos orgnicos en

rellenos sanitarios, para el corto, mediano y largo plazo.

Tasas impositivas crecientes en funcin al peso de los residuos orgnicos

eliminados con destino final en rellenos sanitarios.

Promocin de tecnologas y emprendimientos para la reutilizacin,

reciclado y/o valoracin de los residuos orgnicos.

Implementacin de programas municipales de reciclado con la

participacin de la poblacin.

Elaboracin de un marco regulatorio para la promocin, produccin y

aplicacin de enmiendas orgnicas obtenidas a partir del compostaje de

residuos orgnicos y/o barros provenientes de efluentes cloacales.

Promocin del tratamiento por compostaje mediante el pago por tn de

residuos orgnicos tratados y/o el establecimiento de precios de venta

favorables a emprendimientos que traten la fraccin orgnica de los RSU.

De lo expuesto se puede sealar que an falta en nuestro pas una

normativa especfica sobre la adopcin de prcticas de compostaje para el

tratamiento de residuos orgnicos. Los mximos avances en ese sentido, los

constituy un Decreto reglamentario provisorio (Anexo a la Ley N 20.466 de

2323

fertilizantes y enmiendas orgnicas) redactado por el SENASA (1999) que

normalizaba le proceso de compostaje para los residuos orgnicos urbanos y

lodos cloacales y no ha sido puesto en vigencia hasta el momento.

2.2 El proceso de compostaje y los factores que loafectan.

La palabra compostaje tiene su origen etimolgico de la palabracompositum, del Latn, que significa mezcla, y se refiere al proceso debiodegradacin de una mezcla de sustratos en estado slido, llevada adelante

en un ambiente aerbico, por una comunidad de microorganismos compuestapor varias poblaciones (Daz et al., 2007). Durante el proceso se generancantidades considerables de calor y dixido de carbono (CO2) con liberacin de

vapor de agua a la atmsfera. Las emisiones de CO2 y vapor de agua

representan aproximadamente la mitad del peso de los materiales originales. Deesta manera, el compostaje reduce tanto el volumen como la masa,

transformando los residuos en una enmienda orgnica de valor agrcola (Rynk etal., 1992).

El compostaje comienza con la oxidacin de la materia orgnica fcilmente

degradable (fase activa), durante el proceso se produce tambin la

mineralizacin de los productos originales y la polimerizacin de compuestos

ligno-celulosos (fase de maduracin) hasta la obtencin de un producto final tipo

humus, comnmente conocido como compost, abono o enmienda orgnica.

Energticamente, se caracteriza por ser un proceso exotrmico con produccin

de energa en forma de calor (fase termoflica), causando el aumento de la

temperatura de la masa de los materiales originales. Esta fase termoflica se da

de manera espontnea y est precedida y seguida, por fases mesoflicas.

Durante el compostaje se liberan temporalmente fitotoxinas (metabolitos

intermediarios, amonio, etc.) (Figura 1). Al final del proceso esta fitotoxicidad ha

sido completamente removida o se encuentra ausente y el producto final es

benfico para las plantas si se lo aplica al suelo (Daz et al., 2007).

La transformacin de la materia orgnica fresca (residuos crudos) en

compost es utilizada principalmente con tres objetivos: i) eliminar la fitotoxicidad

2424

de los materia orgnica fresca sin estabilizar; ii) reducir la presencia de agentes

patgenos para el hombre, animales y plantas a un nivel que no constituya ya un

riesgo para la salud (virus, bacterias, hongos, parsitos); iii) producir un

fertilizante orgnico o una enmienda orgnica mediante el reciclado de los

residuos orgnicos (Daz et al., 2007).

Las condiciones ambientales (fsicas y qumicas) en las que se desarrolla la

actividad microbiana estn en un permanente cambio debido a la acumulacin

de los subproductos de su misma actividad (Moreno-Casco & Moral-Herrero,

2008), sin embargo, para que el compostaje se desarrolle ms rpidamente haydeterminadas condiciones que convine considerar:

La mezcla de materiales debe proveer los nutrientes necesarios para la

actividad y crecimiento de los microorganismos, por lo que se debe prestar

especial atencin al balance de la relacin C/N.

La presencia de oxgeno entre las partculas de los materiales debe brindar

un ambiente aerbico para el mejor desarrollo del proceso.

La humedad debe ser adecuada para la actividad biolgica, y no convertirse

en un obstculo para lograr condiciones aerbicas.

El control y seguimiento de la temperatura, debe favorecer la actividad

microbiolgica que se da en la fase termoflica.

A pesar del conocimiento desarrollado acerca del proceso de compostaje

diversos aspectos siguen siendo inexactos, el compostaje se aplica en un gran

rango de condiciones y de materiales, la velocidad del compostaje y la calidad

del compost obtenido estn estrechamente ligados a la seleccin y mezcla de los

materiales crudos (Rynk et al., 1992; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

2525

Figura 1: Esquema del proceso de compostaje. Tomado de Moreno-Casco & Moral-Herrero (2008)

2.2.1 Oxgeno y aireacin

El oxgeno es esencial para el metabolismo y la respiracin de los

microorganismos aerbicos, as como para la oxidacin de muchas molculas

orgnicas presentes en los residuos (Trautmann & Krasny, 1997). En el proceso

de compostaje, la mayor demanda de oxgeno ocurre durante la fase de

descomposicin (fase activa), al inicio del proceso de compostaje. Al disponer de

gran cantidad de materia orgnica fcilmente degradable como sustrato, los

microorganismos desarrollan un elevado metabolismo, con un alto requerimiento

de oxgeno y generacin de calor. Si la disponibilidad de oxgeno entre los poros

del material que se est compostando se encuentra por debajo del 5%, la

actividad biolgica se ve limitada, lo que detiene la dinmica caracterstica del

proceso y genera condiciones de anaerobiosis (Rynk et al., 1992).

Los ambientes anaerbicos causan una disminucin de la eficiencia en la

degradacin de la materia orgnica, aumentando los tiempos necesarios para

obtener el compost. Se ve favorecida la proliferacin de microorganismos

2626

anaerbicos, que producen compuestos intermedios como metano, cidos

orgnicos, sulfuro de hidrgeno entre otros, causantes de olores fuertes y

desagradables. Si bien, en un proceso aerbico pueden generarse algunos de

estos compuestos, continuarn degradndose si se mantienen las condiciones

aerbicas, en lugar de acumularse, como ocurre en condiciones anaerbicas

(Rynk et al., 1992; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

Adems de representar un requerimiento para la actividad biolgica, la

aireacin es un factor relacionado al control de la temperatura y la humedad.

Cuando la temperatura se vuelve nociva para los microorganismos (60 C) una

de las maneras de reducirla es mediante la aireacin, de esta manera, el rango

de aireacin puede superar hasta en diez veces el rango mnimo en estas

condiciones. As mismo, la aireacin puede aumentarse cuando es necesario

bajar los valores de humedad (Rynk et al., 1992).

Sin embargo, el exceso de aireacin puede provocar la reduccin de la

actividad metablica de los organismos debido al enfriamiento (por debajo de las

temperaturas ptimas) o al desecamiento del material que se composta. Durante

la ltima fase del compostaje (maduracin), no deben hacerse aportes

adicionales de oxgeno, debido a que un exceso de aire favorecera el consumo

de los compuestos estables formados y una rpida mineralizacin de los mismos

(Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

2.2.2 Tamao de partcula, porosidad y estructura

El tamao de las partculas del material que se composta afecta

directamente el proceso de compostaje, y puede variar significativamente

dependiendo el tipo de residuos a emplear (USEPA, 1994).

La mayor actividad biolgica del compost ocurre en la superficie de las

sustancias orgnicas, de esta manera, mientras mayor es la superficie de los

residuos expuesta al ataque de los microorganismos por unidad de masa, ms

rpida y completa ocurre su descomposicin. Tanto la superficie expuesta como

la disponibilidad de carbono y nitrgeno, aumentan mientras las partculas son

ms pequeas, por consiguiente el proceso se ve favorecido mientras se

disminuye el tamao de estas, no obstante, un tamao excesivamente pequeo

2727

puede reducir la porosidad y con esto, el espacio entre las partculas para la

circulacin del oxgeno. El tamao de partcula recomendado oscila entre 1 y 5

cm (Trautmann & Krasny, 1997; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

Como se mencion anteriormente, la porosidad est relacionada con la

circulacin del aire, y es un indicador del espacio para el aire que existe en el

interior de la masa de residuos. Mientras ms grandes y uniformes sean las

partculas, mayor ser la porosidad y menor la resistencia a la circulacin de

aire. Por otro lado, la estructura de los materiales est referida a la rigidez de las

partculas, que determinan su capacidad para resistir a la fractura y

compactacin, una estructura adecuada previene la prdida de porosidad (Rynk

et al., 1992).

2.2.3 Humedad

La humedad est estrechamente relacionada con varios parmetros del

compostaje, que incluyen: el contenido de agua de los materiales originales, la

actividad biolgica, el contenido de oxgeno, la porosidad de los materiales y la

temperatura. Los microorganismos producen agua durante la descomposicin, y

si sta es acumulada ms rpidamente de lo que es eliminada (mediante

aireacin o evaporacin) se obstruir el flujo de oxgeno, resultando en la

creacin de condiciones anaerbicas (Rynk et al., 1992; USEPA, 1994).

Los microorganismos requieren de agua para asimilar nutrientes,

metabolizar nuevas clulas, catabolizar biomolculas y reproducirse, ya que el

agua es un medio que vuelve qumica y fsicamente disponibles a los nutrientes,

brinda el medio para que se desarrollen reacciones qumicas y cumple la funcin

de transporte de sustancias solubles que sirven de alimento a las clulas; de los

productos de desecho; y de ellos mismos por las superficies expuestas de los

residuos; que es el sitio en donde ocurre ms rpidamente la descomposicin de

la materia orgnica (Trautmann & Krasny, 1997; Moreno-Casco & Moral-Herrero,

2008).

La humedad mxima en un proceso de compostaje depender de la

porosidad y absorcin de los materiales, sin embargo un contenido entre 40

65% es generalmente recomendado como ptimo. La humedad tiende a

2828

disminuir con el avance del proceso de compostaje, debido a la evaporacin. Al

bajar del 40% la actividad biolgica disminuye y la descomposicin se vuelve

ms lenta debido a que los nutrientes ya no se encuentran en el medio acuoso y

disponibles para los microorganismos. La actividad de stos ser completamente

inhibida por debajo 15%. Por otro lado si la humedad supera el 65%, el agua

desplaza al aire ubicado en los poros del material y limita su ingreso, lo que

genera condiciones anaerbicas (USEPA, 1994).

2.2.4 Temperatura

La temperatura ha sido considerada tradicionalmente como una variable

fundamental en el control del proceso de compostaje, siendo que representa

muy bien su evolucin en el tiempo y se ha demostrado que pequeas

variaciones en la temperatura afectan ms a la actividad microbiana que

pequeos cambios de la humedad, pH o de la relacin C/N (Moreno-Casco &

Moral-Herrero, 2008). El compostaje, proceso exotrmico, produce una gran

cantidad de energa, sin embargo solo el 40-50% de sta puede ser utilizada por

los microorganismos para sintetizar ATP, mientras que la restante energa es

perdida como calor (Daz et al., 2007).

La energa generada por los microorganismos y la capacidad auto aislante

de la masa de residuos generan el incremento sostenido de su temperatura, el

cual puede ser contrarrestado por la evaporacin de agua y el movimiento de

aire. En funcin de la temperatura del material, se han definido dos rangos en los

cuales se desarrolla el compostaje: rango mesoflico (40 C) y rango termoflico

(40 C) (Rynk et al. , 1992). A partir de los 55 C la temperatura se vu elve letal

para muchos microorganismos patgenos y semillas de malezas, por lo tanto, es

comn que las normas que regulan el compostaje fijen el tiempo mnimo que

debe superarse esta temperatura para garantizar la sanidad del producto final

(Trautmann & Krasny, 1997). Por otro lado, si la temperatura supera los 65 C,

provoca que los microorganismos adopten formas esporuladas o mueran,

generando la disminucin de su capacidad de descomposicin y un perjuicio

para la continuidad del proceso (Rynk et al., 1992; Trautmann & Krasny, 1997).

De acuerdo a la USEPA (1994) el rango de temperatura ms conveniente para la

descomposicin de los residuos se encuentra entre 45 59 C.

2929

2.2.5 pH

El proceso de compostaje es relativamente poco sensible al pH dentro del

rango que presentan las mezclas de residuos orgnicos (3 11), debido al gran

espectro de microorganismos presente. Como ocurre con la temperatura, el pH

tiende a seguir un patrn de sucesin a lo largo del proceso de compostaje, la

evolucin del pH presenta tres fases, al inicio (fase mesoflica inicial) el pH

disminuye debido a la accin de los microorganismos sobre la materia orgnica

ms lbil, produciendo la liberacin de cidos orgnicos. Durante la fase

termoflica, se produce una progresiva alcalinizacin del medio, como

consecuencia de la prdida de cidos orgnicos (descomposicin y

volatilizacin) y la generacin de amonaco propio de la descomposicin de

protenas. Finalmente, en la fase mesoflica final, el pH tiende a la neutralidad

debido a la formacin de compuestos ms estables que tienen propiedades

tampn (Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008). En el caso que el sistema se

vuelva anaerbico, el pH no seguir esta tendencia, y se acumularn cidos que

acidificarn el medio (cercano a un pH de 4,5), como consecuencia la actividad

bacteriana se deducir considerablemente (Trautmann & Krasny, 1997).

Las bacterias se desarrollan mejor en un rango de pH entre 6 7,5,

mientras que los hongos poseen mayor tolerancia y se desarrollan sin

inconvenientes en un rango de 5,5 8. Si el pH desciende de 6, las bacterias

mueren y disminuye la velocidad del proceso, en tanto si el pH es mayor que 9,

el nitrgeno adquiere la forma de amonio y deja de estar disponible para los

microorganismos, lo que adems de favorecer la volatilizacin del nitrgeno,

tambin disminuir la velocidad del proceso (Rynk et al., 1992).

2.2.6 Nutrientes

Para que el compostaje se desarrolle de manera eficiente, los

microorganismos requieren nutrientes especficos en sus formas disponibles, en

una adecuada concentracin y relacin. Los macronutrientes esenciales

necesarios en cantidades relativamente importantes incluyen carbono (C),

nitrgeno (N), fsforo (P) y potasio (K) (USEPA, 1994).

3030

El C es utilizado en la sntesis celular para formar protoplasma, lpidos,

grasas e hidratos de carbono; durante el metabolismo se oxida con produccin

de energa y anhdrido carbnico. El N es un componente esencial en las

protenas, aminocidos, enzimas y ADN, necesarios para el crecimiento de las

clulas y sus funciones; se ha demostrado que la calidad de un compost como

fertilizante est directamente relacionada con su contenido de N. El P

desempea un papel fundamental en la formacin de compuestos celulares ricos

en energa, y junto con el K, constituyen elementos necesarios para la

reproduccin celular y el metabolismo microbiano (USEPA, 1994; Trautmann &

Krasny, 1997; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

Respecto de las necesidades nutricionales de los microorganismos, se ha

demostrado que la relacin C/N es la ms importante, y que casi sin excepcin,el resto de los nutrientes se encuentran en concentraciones adecuadas en lamayora de los residuos. La relacin C/N ideal para el compostaje se encuentra

alrededor de 30. Los microorganismos utilizan unas 20 partes de C en laoxidacin y formacin de CO2, y unas 10 partes para sintetizar protoplasma.

Ciertamente, la relacin media en muchas bacterias es de 9 10 (Daz et al.,

2007).

La relacin C/N es un factor que influye directamente en la velocidad del

proceso y la prdida de amonio durante el compostaje; si la relacin es mayor a

40 la actividad biolgica disminuye debido a que los microorganismos deben

oxidar el exceso de C con un dficit de N para la sntesis proteica. Para eliminar

el exceso de C (en forma de CO2) es necesaria la aparicin sucesiva de diversas

especies microbianas, que al morir dejarn el N disponible y as se reciclar el

mismo y la relacin C/N ir disminuyendo. Si el material original tiene una

relacin C/N alta, pero la materia orgnica es poco biodegradable, el proceso

evolucionar rpidamente pero afectar slo a una proporcin de la masa total.

Por otro lado, si la relacin inicial es baja, el compostaje tambin evolucionar

rpidamente pero el exceso de N se desprender en su forma amoniacal

(desperdicio de N) o de xido de nitrgeno, volvindose un problema de olor;

finalmente se producir una autorregulacin de la relacin C/N del proceso (Rynk

et al., 1992; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

3131

A medida que el compostaje evoluciona, la relacin C/N disminuye

gradualmente hasta valores de 10-15 en el producto final. Esto ocurre debido a

que, como se mencionara anteriormente, a medida que la materia orgnica es

consumida por los organismos, dos tercios del carbn son eliminados como CO2gaseoso en la atmsfera mientras que la mayor parte del N es reciclado en

nuevos microorganismos (Trautmann & Krasny, 1997). Sin embargo, que la

relacin alcance este valor al final del proceso no indica que se ha obtenido un

compost suficientemente estable o maduro porque la relacin C/N tiene una gran

dependencia de los materiales iniciales y algunos residuos tienen una relacin

C/N menor a 20 antes de compostar como son los estircoles y bioslidos

(Tognetti, 2007). Por estas razones ser ms indicado seguir la evolucin de la

relacin durante el proceso o calcular la diferencia entre los valores iniciales y

finales (Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

Los nutrientes como parmetros de calidad agronmica de un compost.

El aspecto ms positivo de la utilizacin del compost es la sustentabilidad

que implica su empleo como enmienda, debido a la disminucin del uso de

agroqumicos y a la capacidad de mantener el sistema por s mismo por un

perodo de tiempo indefinido, manteniendo el ciclo de los nutrientes. La

aplicacin del compost no solo ha sido descripta y valorada en su aplicacin

agronmica, sino tambin, en la aplicacin como un enmendante del suelo,

mejorando directa e indirectamente los parmetros fsicos, qumicos y biolgicos

asociados a la fertilidad. (Daz et al., 2007).

Una manera de evaluar el valor agronmico del compost es calcular el

aporte de materia orgnica y los nutrientes de vegetales, particularmente el

contenido de macronutrientes como el N y el P. La calidad y cantidad de materia

orgnica que se agrega a un suelo juega un rol importante en el valor

agronmico del compost debido a su influencia en el radio en que la materia

orgnica se mineraliza en el suelo y en consecuencia, provoca mayores efectos

residuales sobre la fertilidad que tiene sobre ste tales como: disponibilidad y

almacenamiento de nutrientes, estructura y almacenamiento de agua y la

actividad biolgica (Laos, 2001).

3232

La concentracin de N es probablemente el valor de mayor inters, desde el

punto de vista ambiental y agronmico, al punto que las tasas de aplicacin en

suelos, muchas veces, son calculadas a partir de este nutriente. El compost

contiene dos formas de N, orgnica e inorgnica, predominando la primera (85

90 %) por sobre la segunda (10 15 %), que es la que est rpidamente

disponible para las plantas. Al considerarse la mineralizacin del N en suelo, se

estima que entre un 20 - 30 % del N total estar disponible para las plantas en el

transcurso de un ao (USEPA, 1994; Daz et al., 2007).

Las formas qumicas en las que se encuentra N varan a lo largo del

compostaje, y se relacionan directamente con su grado de mineralizacin. ste

se da en dos grandes pasos: i) amonificacin, mediante la cual los

microorganismos (hongos y bacterias) descomponen la materia orgnica, utilizan

protenas y aminocidos para formar sus propias protenas y liberan el exceso en

forma de amonaco o amonio, y ii) nitrificacin, mediante la cual las bacterias

quimioauttrofas (principalmente del gnero Nitrosomonas y Nitrobacter) oxidan

el amonaco o el amonio y liberan nitratos y energa que utilizan como fuente

energtica primaria. Contrariamente, la amonificacin es llevada adelante por un

gran nmero de microorganismos y en consecuencia, en un mayor rango de

condiciones. Las mayores prdidas de N inorgnico se producen en forma de

nitratos debido a que sus sales son muy solubles y es poco retenido en el

complejo de intercambio del suelo, o bien, bajo condiciones anaerbicas se

reduce a formas voltiles (denitrificacin) (Laos, 2001).

Al comenzar el compostaje se incrementa la concentracin en las formas de

amonio debido a la mineralizacin del N orgnico, reflejando la transformacin

activa de la materia orgnica y la presencia de sustrato no estabilizado, sin

embargo, con el avance del proceso, la concentracin de amonio tiende a

estabilizarse luego de haber disminuido, mientras que las formas de N

mineralizado (nitratos y nitritos) aumentan, reflejando el proceso de nitrificacin,

que se desarrolla cuando las temperaturas se encuentran por debajo del rango

termoflico (Tognetti, 2007; Bernal et al., 2009).

El P es un nutriente esencial para el crecimiento de las plantas, y tanto su

baja concentracin como su baja solubilidad en suelos, lo convierten en un

3333

nutriente limitante y crtico. Las formas inorgnicas y orgnicas (20 60 % del

total), contenidas y no contenidas en la biomasa microbiana, juegan un rol

fundamental en el ciclo del P, y en la disponibilidad de P para las plantas, tanto

en suelos de alta como de baja fertilidad. El compost posee un promedio de 0,6

2,0 % de P (base seca), y normalmente, las tasas de aplicacin satisfacen los

requerimientos dados por las necesidades de los cultivos (Laos, 2001; Daz et

al., 2007).

Durante la mineralizacin del P orgnico o a partir de la disolucin de

minerales primarios y secundarios, se liberan fostatos (P disponible para las

plantas) que son retenidos por la fase slida en minerales como en la materia

orgnica soluble (Laos, 2001).

2.2.7 Materia orgnica

La materia orgnica es considerada el principal factor para determinar la

calidad agronmica del compost. A lo largo del proceso, tiende a disminuir en su

cantidad debido a su mineralizacin y a la consiguiente prdida de carbono en

forma de anhdrido carbnico. La velocidad de transformacin depende de su

naturaleza fsica y qumica, de los microorganismos que intervienen y de las

condiciones fsico-qumicas del proceso (Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

Inicialmente se produce un rpido decrecimiento de los carbohidratos,

transformndose las cadenas carbonadas largas en otras ms cortas con la

produccin de compuestos simples; algunos de los cuales se reagrupan para

formar molculas complejas dando lugar a compuestos ms estables. En la

segunda etapa, una vez consumidos los compuestos lbiles, otros materiales

ms resistentes como las ligninas se van degradando lentamente y/o

transformando en compuestos tipo hmicos (Castaldi et al., 2005; Moreno-Casco

& Moral-Herrero, 2008).

2.2.8 Conductividad elctrica (CE)

La CE est directamente relacionada con la composicin de los materiales

originales y a su vez con el contenido de sales de stos. En menor medida, la

CE del compost est relacionada con la presencia de iones amonio o nitratos

3434

formados durante el proceso (Castaldi et al., 2005; Moreno-Casco & Moral-

Herrero, 2008).

Normalmente la CE aumenta en el compostaje, debido a la prdida de masa

durante el proceso, esto aumenta la concentracin de sales y en consecuencia la

CE. De manera contraria, puede ocurrir un descenso de la CE debido al lavado

de las sales por un exceso de riego o humectacin de la masa (Moreno-Casco &

Moral-Herrero, 2008).

2.2.9 Duracin del proceso.

Como se ha mencionado, el proceso de compostaje depende de varios

factores y en consecuencia el tiempo que demande obtener compost. Sin

embargo el tiempo de compostaje est relacionado con uso que se pretenda dar

al compost. Por ejemplo, si se lo aplicara a tierras de cultivo antes del perodo de

crecimiento, sera factible el uso de un compost estable (sin maduracin) y el

perodo de compostaje requerido sera ms corto. Una posible manera de

manejo de los materiales, es alcanzar la estabilizacin por la prdida de

humedad o desecamiento, inhibiendo as la actividad biolgica. No obstante esta

prctica no es adecuada para la mayora de los usos agrcolas debido a que la

actividad biolgica se reactivar en el momento que se recupere la humedad y

normalmente causara condiciones indeseadas (Rynk et al., 1992).

En trminos generales, la descomposicin y estabilizacin de los materiales

originales puede alcanzarse en pocas semanas si las condiciones son

favorables, sin embargo un perodo mayor a dos meses es lo normal (Rynk et al.,

1992).

2.2.10 La biologa del compostaje

Los restos orgnicos son consumidos por microorganismos como bacterias,

hongos, actinomicetes e invertebrados, incluyendo milpis, cienpis, nematodos,

caracoles, babosas, gusanos y escarabajos entre otros, sin embargo los

microorganismos cumplen el principal rol en el compostaje, ya que digieren la

materia orgnica y tambin la convierten en formas qumicas disponibles para

otros microorganismos, invertebrados y plantas (Trautmann & Krasny, 1997).

3535

Los microorganismos considerados beneficiosos para el compostaje son

aquellos que biotransforman la materia orgnica, los que tienen la capacidad de

degradar sustancias contaminantes y los que ejercen una actividad antagnica

con los organismos patgenos, entre los perjudiciales se encuentran los

causantes del mal olor y los patgenos. Los microorganismos quimio-

hetertrofos utilizan los sustratos orgnicos como fuente de carbono y energaen presencia de O2, a travs de distintas rutas metablicas que conllevan al ciclo

de Krebs para la obtencin de energa en forma de ATP. Los microorganismos

responsables del compostaje consisten en aquellos existentes en el sustrato de

partida y los que colonizan el material desde el entorno (Figura 2) (Moreno-

Casco & Moral-Herrero, 2008).

El compostaje induce un alto nivel metablico en los microorganismos que

se desarrollan en una elevada densidad; los cambios constantes en las

condiciones (temperatura, pH, aireacin, humedad, disponibilidad de sustratos,

etc.) promueven el crecimiento exponencial as como fases estacionarias

durante su desarrollo. Los consorcios evolucionan reemplazndose en breves

perodos de tiempo (Daz et al., 2007).

La capacidad de los microorganismos para asimilar la materia orgnica

depende de la habilidad para producir enzimas necesarias para la degradacin

del sustrato. Por otro lado, un tamao molecular elevado en el sustrato, as como

la presencia de enlaces qumicos complejos, dificultan la biodegradacin, de esta

manera las molculas orgnicas monomricas (azcares y aminocidos) son

ms fcilmente degradadas que las polimricas como protenas, lpidos,

hemicelulosa y la lignina, en orden decreciente de biodegradabilidad (Moreno-

Casco & Moral-Herrero, 2008).

Bacterias.

Son los microorganismos ms numerosos durante el compostaje (Rynk et

al., 1992) y responsables de la mayor proporcin de la descomposicin y

generacin de calor durante el proceso, se estima que son los responsables del

80 a 90% de la actividad microbiolgica del proceso (Stoffella & Kahn, 2001).

Son el grupo ms rico en nutrientes, y utilizan un amplio rango de enzimas para

romper qumicamente gran variedad de compuestos, son el grupo que alcanza

3636

mayor desarrollo en la primera fase mesoflica y termoflica, pero decrecen

considerablemente en la fase de maduracin (Trautmann y Krasny, 1997;

Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008). Se trata de los microorganismos ms

pequeos y simples, son bacterias unicelulares, muchas de las cuales tienen la

capacidad de trasladarse por sus propios medios (Trautmann & Krasny, 1997).

Durante la primera etapa su metabolismo provoca la oxidacin de los H,

sulfuros, nitrificacin y fijacin de N y crecen exponencialmente debido al

aprovechamiento de azcares y almidones, provocando el rpido aumento de la

temperatura en la masa de residuos (Trautmann & Krasny, 1997). Las razones

de su xito se fundamentan en su elevada velocidad de crecimiento y su gran

diversidad metablica, la capacidad de formar esporas resistentes a la

temperatura y la presencia de especies que se desarrollan en un gran rango de

temperaturas, lo que les permite adaptarse fcilmente a cambios rpidos de

disponibilidad de sustratos y otros parmetros que caracterizan las primeras

fases (Rynk et al., 1992; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008).

El rango de temperaturas de 50 65 C resulta ventajoso y selectivo para

las bacterias termoflicas (Daz et al., 2007).

Actinomicetes.

Estos microorganismos forman micelios de manera similar a los hongos, se

desarrollan ms lentamente que otras bacterias y tienen la capacidad de

degradar compuestos complejos como la celulosa, lignina, quitina y protenas

(Trautmann & Krasny, 1997; Moreno-Casco & Moral-Herrero, 2008). Estos

microorganismos no son competitivos frente a otros en el consumo de azcares

durante la primera fase mesoflica, sin embargo sus enzimas son capaces de

romper qumicamente residuos resistentes como tallos o cortezas de madera y

papeles, que se encuentran prcticamente inaccesible para otras bacterias y/u

hongos (Trautmann & Krasny, 1997; Stoffella & Kahn, 2001). Muchos

actinomicetes pueden inhibir el crecimiento de microorganismos patgenos

debido a la produccin de antibiticos, enzimas lticas y parasitismo (Moreno-

Casco & Moral-Herrero, 2008).

3737

Pueden ser numerosos al punto de observarse a simple vista como

manchas blancas o en una capa blanquecina, adems son los agentes

responsables del olor a tierra hmeda que caracteriza al compost debido a la

volatilizacin de geosmina (Stoffella & Kahn, 2001; Moreno-Casco & Moral-

Herrero, 2008). Suelen tener la capacidad de formar esporas y sobrevivir a

condiciones de baja humedad (Rynk et al., 1992; Stoffella & Kahn, 2001), sin

embargo se desarrollan ms favorablemente en condiciones clidas, bien

aireadas, neutras a un poco alcalinas (Trautmann & Krasny, 1997).

Hongos

Su variedad es mayor que la de las bacterias y actinomicetes (Stoffella &

Kahn, 2001), pueden encontrarse en forma de moho y levaduras, predominan

en las fases de enfriamiento (2 fase mesoflica) y de maduracin (al igual que

los actinomicetes), cuando los nutrientes asimilables han sido agotados y los

polmeros constituyen los nicos sustratos disponibles, por esto, son

responsables de la descomposicin de sustancias complejas como la celulosa y

lignina. Atacan residuos que disponen poco o nada de N, poca humedad y/o un

pH cido. La mayora de los hongos segregan enzimas digestivas sobre su

alimento, y luego absorben los productos de la digestin extracelular (Trautmann

& Krasny, 1997).

Predominan las especies mesoflicas, y en condiciones de baja humedad y

pH, durante la fase termoflica suelen ubicarse en las capas externas del material

en descomposicin, por lo que su rol es poco significativo durante esta fase. Los

mohos son estrictamente aerbicos y de suma importancia en las ltimas fases

(enfriamiento y maduracin), cuando el agua comienza a escasear (Trautmann &

Krasny, 1997; Daz et al., 2007).

Protozoos.

Son organismos microscpicos unicelulares que se alimentan de bacterias y

hongos. Representan una baja proporcin de la biomasa del compost

(Trautmann & Krasny, 1997).

3939

2.3 Sistemas de compostaje tradicionales.

La descomposicin de los residuos orgnicos ocurre a una mayor velocidad

si el proceso es aerbico, los sistemas de compostaje determinan la manera en

que se abastece de este oxgeno a los microorganismos involucrados. De la

misma manera, el sistema elegido tendr influencia en los mecanismos de

control de la temperatura, mezcla de los materiales, control del olor, etc (Rynk et

al., 1992; Stoffella & Kahn, 2001).

El mecanismo de aireacin tiene como objetivo renovar la fase gaseosa

dentro de la masa en compostaje y disponible para los microorganismos. Esta

renovacin puede lograrse fsicamente al mover las partculas a una nueva

posicin con exposicin al aire, o bien, desplazando la capa gaseosa mientras

las partculas permanecen estticas (Daz et al., 2007).

Un mismo sistema puede dar respuesta a diferentes cantidades de residuos

a tratar, adversidades climticas o distintas caractersticas econmicas y

sociales del entorno. Es importante considerar que no existe necesariamente

una relacin directamente proporcional entre el tamao o complejidad de un

sistema y sus resultados, sino que deberan buscarse los parmetros

indicadores para un funcionamiento sostenible (Moreno-Casco & Moral-Herrero,

2008), y deber tenerse siempre presente que todos los sistemas de compostaje

dependen de los microorganismos que transforman a los residuos en compost

(Stoffella & Kahn, 2001).

Los sistemas de compostaje se clasifican bsicamente en dos grupos:

Sistemas abiertos conformando hileras o pilas (windrows or piles) y Sistemas

cerrados en reactores (in-vessel) (Stoffella & Kahn, 2001; Daz et al., 2007).

2.3.1 Compostaje en sistemas abiertos.

En estos sistemas las condiciones ambientales no son controladas. Se

denominan pilas o hileras dependiendo del la extensin de la configuracin

(Stoffella & Kahn, 2001). Mientras una hilera tiene entre 20 40 m de longitud, 3

6 m de ancho y de 1,5 a 2,5 m de alto, las pilas tienen forma cnica, con unaaltura caracterstica de 1,2 m y un dimetro de base de 2,4 m (Daz et al., 2007).

4040

(i) Hileras o pilas estticas aireadas:

Implican el uso de un sistema de aireacin forzada, mediante una bomba desoplado o extraccin de aire, unido a un sistema de caeras o red dedistribucin del aire que adems contribuye a enfriar la masa que se composta,remover el vapor de agua, el CO2 y otros productos de la descomposicin(Stoffella & Kahn, 2001). Estas caeras se ubican normalmente por debajo delos residuos y sobre ellas una capa de material poroso. El material que secomposta puede cubrirse con una capa de compost maduro, evitando as laexposicin a lluvias, ambientes muy fros, el secado de las capas superiores yfuncionar como filtro de olores. Este sistema provee un control directo sobre elproceso y es aplicable a grandes cantidades de residuos (hileras). En estossistemas el volteo o la agitacin es mnima, mientras se garantice una correctadistribucin del aire y en cantidades adecuadas (Figura 3). En condicionesptimas el proceso completo puede reducirse a 5 semanas (Rynk et al., 1992).

De acuerdo a Daz et al. (2007) este sistema implica los siguientes pasos:

Mezclado de un agente estructurante con los residuos que desean

compostarse

Construccin de la hilera o pila

Proceso de compostaje

Tamizado del compost para extraer el agente estructurante para ser

reutilizado

Curado

Almacenado

Figura 3: Esquema de sistema de compostaje en pilas estticas aireadas. Tomadode Rynk et al. (1992)

4141

(ii) Hileras con volteo

Este es probablemente el mtodo ms utilizado. Se forman hileras de

material a compostar, el cual es volteado peridicamente utilizando mquinas

especiales. La operacin de volteo ayuda a mezclar el material, favoreciendo la

oxigenacin, la liberacin de gases y calor atrapado, mejora la distribucin del

agua, nutrientes, microorganismos, conduciendo a una descomposicin ms

homognea de los residuos (Figura 4). La altura de las pilas vara (1 a 3,5 m)

dependiendo de la densidad de los materiales que se composten. El ancho de

las hileras va de los 3 a 6 m y el largo a partir de los 10 m en adelante,

dependiendo del sitio en donde se realice el compostaje. Las dimensiones de las

hileras dependen en gran medida del equipamiento que se utilice para las

operaciones de volteo (Rynk et al., 1992; Stoffella & Kahn, 2001).

Figura 4: Esquema de sistema de compostaje en hileras con volteo. Tomado deRynk et al. (1992).

4242

(iii)Pilas o hileras aireadas pasivamente:

Incorporan caeras perforadas, que favorecen una oxigenacin asistida (no

forzada) de los materiales y se elimina de esta manera la necesidad de realizar

volteos peridicamente (Rynk et al., 1992). El flujo de aire es promovido por

difusin molecular, viento y/o conveccin trmica. Es comn que los sistemas

que aplican un mecanismo de aireacin pasiva se utilicen para compostar

materiales de lenta degradacin, y en casos que se requiera una mnima

atencin del proceso, dado que se reducen al mnimo las tareas de volteo. Estos

sistemas suelen ser ms lentos que el resto, y presentan las siguientes

limitantes: i) se aplica sobre todo a material homogneo, ii) requiere un sistema

de aireacin pasiva mvil, iii) requiere una base de material estable y absorbente

y iv) una capa de material estable por sobre la hilera o pila (14 cm aprox.) que

retenga la temperatura, humedad y filtre los olores (Figura 5) (Stoffella & Kahn,

2001).

Figura 5: Esquema de compostaje con aireacin pasiva. Tomado de Rynk et al.(1992).

4343

2.3.2 Compostaje en Sistemas cerrados.

Estos sistemas van desde recipientes simples hasta sistemas muy

complejos que combinan agitacin mecnica y aireacin forzada de los residuos

a compostar. En trminos generales, los materiales son introducidos en un

recipiente o contenedor diseado a tal fin, en el cual se desarrolla

principalmente, la fase activa o termfila del proceso (Rynk et al., 1992; Daz et

al., 2007). Pueden ser verticales u horizontales, los horizontales a su vez pueden

configurarse en canales, celdas, containers o tneles, y segn incorporen

funciones de mezclado, llamarse estticos o dinmicos. A continuacin se

describen brevemente los sistemas ms comunes:

(i) Compostaje en cajones (Bin composting):

El ms simple dentro de los denominados Sistemas tipo tanque (In-Vesselsystems), muchas veces incluye un techo, y sus paredes suelen estarconstruidas con madera. Al estar cubiertos, resuelven el problema de exceso deagua por lluvias o nevadas, pueden contener los olores y proveer un control de latemperatura. Pueden funcionar como una pila esttica aireada, incluyendoalguna forma de aireacin, pueden o no disponer de un mecanismo de volteo(Figura 6) (Rynk et al., 1992).

Figura 6: Esquema de compostaje tipo cajn. Tomado de Trautmann & Krasny(1997)

4444

(ii) Camas rectangulares de agitacin (Rectangular Agitated Beds):

En este caso se combinan aireacin controlada y volteos peridicos,

adems se puede incluir un sistema de riego y frecuentemente se instalan bajo

techo. El compostaje se produce entre paredes que forman largos canales

rectangulares, llamados camas o canales (de 2 - 6 m de ancho, 1 - 3 m de

profundidad, y de 30 m o ms de largo), las cuales tienen adosadas un sistema

de volteo que se mueve mediante rieles ubicados en la zona superior de las

paredes (Figura 7). La aireacin normalmente est provista mediante un sistema

de caeras ubicadas en la base de las camas. Pueden operarse de manera

continua o en lotes. El tiempo sugerido para el compostaje en estos sistemas va

de 2 a 4 semanas ms un tiempo de maduracin extendido (Rynk et al., 1992;

Daz et al., 2007).

Figura 7: Esquema de compostaje en camas rectangulares de agitacin. Tomadode Rynk et al. (1992).

4545

(iii)Silos o reactores verticales:

Generalmente conformados por un cilindro o tanque aislado trmicamente.Este sistema permite extraer el compost desde la base del silo, y la

incorporacin de material nuevo se realiza por la parte superior de este.Disponen de un sistema de aireacin que bombea el aire desde la base, y en laparte superior se encuentra el mecanismo mediante el cual se pueden filtrar los

gases con malos olores (Figura 8). El tiempo de residencia depender del casoparticular, pero es estimado en 14 das, luego de lo cual el compost seencontrar estabilizado. Estn diseados para operar de manera continua, su

diseo es aplicable al tratamiento que va desde unos pocos metros cbicos

hasta aproximadamente 1500 m3. Estos sistemas minimizan el rea requerida, y

pueden no incluir un mecanismo de volteo (Rynk et al., 1992; Daz et al., 2007).

Figura 8: Esquema de sistema de comopostaje en silos. Tomado de Rynk et al.(1992).

(iv)Tambores rotativos (Rotating Drums):

Consisten en un tambor rotativo horizontal, que permite el mezclado,

aireacin y movimiento del material a lo largo del sistema. Suelen no incluir un

mecanismo de aireacin forzado, pero s mecanismos de monitoreo del oxgeno

y humedad. El ingreso del aire se realiza mediante el extremo por el cual se

descarga el material estabilizado. Pueden o no, incluir un mecanismo de riego.

Sus dimensiones oscilan entre 30 45 m de longitud y 2 4 m de dimetro

(Figura 9). El tiempo de residencia est determinado por la inclinacin del tambor

4646

y la velocidad de giro del tambor. Un tambor preparado para una carga diaria de

50 tn (3 m de dimetro y 36 m de largo) tiene un tiempo de residencia

aproximado de 3 das, luego de este, el material debe completar el proceso en

una segunda etapa de maduracin. Estos sistemas pueden adaptarse para

funcionar a una menor escala, reciclando equipos como mezcladores de

cemento, mezcladores de piensos o viejos hornos de cemento. Las funciones de

mezclado, aireacin y de activacin del proceso de compostaje se mantendrn.

ltimamente se han desarrollado modelos aplicables al compostaje en el hogar o

jardines residenciales (Rynk et al., 1992; Stoffella & Kahn, 2001).

Figura 9: Esquema de compostaje en tambores rotativos. Tomado de Rynk et al.(1992).

(v) Contenedores (Containers):

Consiste en recipientes rectangulares con una capacidad volumtrica que

vara de 20 a 40 m3. Frecuentemente se instalan en mdulos, con los cuales sepuede dar tratamiento a un rango de 3000 5000 tn/ao (Figura 10)(configuracin de 6 a 8 contenedores en mdulo). La aireacin es forzada desdela base del contenedor y luego de atravesar la masa en compostaje esrecolectado y tratado en filtros. Cuentan con un sistema de riego, y en caso deexceso de humedad, sta es removida por gravidez mediante perforaciones enla base del contenedor. El tratamiento tpico se realiza por lotes (batches), y el

4747

tiempo de residencia sugerido es de 8 15 das, el que una vez completado,

ser seguido por un perodo de maduracin (Stoffella & Kahn, 2001; Daz et al.,

2007).

Figura 10: Compostaje en contenedores a gran escala.

2.4 El compostaje descentralizado.

El compostaje descentralizado (CD) se puede definir como una opcin en la

estrategia para la gestin de los residuos de una comunidad, en la cual los

residuos orgnicos son compostados en diversos puntos de la ciudad (pequeas

plantas de compostaje), realizados por iniciativas barriales, instituciones

gubernamentales, organizaciones no gubernamentales, empresas privadas, el

hogar y/o una combinacin de stas; y no de manera centralizada o en una nica

planta predestinada al tratamiento de los residuos urbanos. Las plantas de CD

se caracterizan por tener una capacidad de tratamiento de 50 a 5000 kg/da

aproximadamente, hacer uso de tecnologas simples y de bajo costo, as como

de constituir una fuente de trabajo alternativa a los circuitos informales asociados

al reciclaje (Zurbrgg et al., 2004; Zurbrgg et al., 2005).

El CD ha sido una respuesta a sistemas de gestin de residuos deficientes,

ligados a bajos presupuestos, en los cuales por ejemplo, el servicio de

recoleccin no dispone de la capacidad necesaria para acceder a todos los

puntos de generacin de manera regular, resultando en la acumulacin de

residuos en la va pblica durante varios das; al fracaso de plantas de

compostaje o a la necesidad de disponer de mayores cantidades de nutrientes

4848

(fertilizantes y/o enmiendas orgnicas) para la agricultura (Ali et al., 2004;

Zurbrgg et al., 2004; Krner et al., 2008). En pases con mayor desarrollo

econmico, sin problemas de presupuesto para la gestin de los residuos, pero

con una alarmante disminucin de las capacidades de los rellenos sanitarios y

escasa disponibilidad de tierras para la disposicin final de residuos, el CD ha

surgido como una opcin para aumentar la efectividad en el logro de objetivos

asociados a polticas de desvo de residuos con destino final en rellenos

sanitarios, que han promovido nuevas y ms exigentes normativas ambientales

(Gies, 1996; Woodard et al., 2004; Bench et al., 2005).

De acuerdo a Krner et al. (2008) el CD es sugerido por la poltica de la

Unin Europea como una prctica importante para la gestin de los residuos y

puede adoptar distintas formas (estructura organizacional, capacidad de

tratamiento, tecnologa, financiamiento, etc.). Pueden instalarse plantas

descentralizadas de bajo nivel tecnolgico en sitios como plazas y terrenos

municipales, escuelas, viveros y chacras entre otros. Es posible su aplicacin en

reas urbanas con una elevada densidad poblacional aunque una porcin

importante de los hogares carezca de espacio o jardines para el compostaje en

el domicilio. Una segunda alternativa consiste en implementar tcnicas de