linea del proyecto: Sostenibilidad ambiental
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Consiste en el periodo de aclimatación de los microorganismos al nuevo medio, donde se inicia la multiplicación y colonización de los residuos. La fase mesófila empieza a una temperatura cercana a la del ambiente (20˚C – 40˚C) y tiene una duración entre 2 y 8 días. En esta fase los microorganismos mesófilos empiezan a reproducirse, utilizando las fuentes de carbono y nitrógeno sencillas, aumentando la temperatura de la mezcla hasta alcanzar entre 50˚C y 70˚C. La descomposición de las moléculas orgánicas en ácidos orgánicos baja el pH de la mezcla hasta valores cercanos a 4.
Al superar una temperatura de 45˚C los microorganismos mesófilos son sustituidos por microorganismos termófilos. Éstos, en su mayoría son bacterias con capacidad de descomponer fuentes complejas de carbono tales como la celulosa y la lignina, también de degradar ceras y proteínas complejas, produciéndose una rápida degradación del material añadido a la pila. La mezcla se debe airear frecuentemente con el objetivo de aportar oxígeno a los microorganismos para que puedan seguir descomponiendo. La temperatura se mantiene alta durante esta fase, que puede durar desde varios días hasta varios meses. Periodo en el cual el proceso de pasteurización entra en acción, eliminando microorganismos patógenos tales como Salmonella, Escherichia Coli y esporas de hongos, razón por la cual, también es conocida como fase de higienización. Por su parte, el pH de la mezcla aumenta y se vuelve alcalino, pudiendo llegar a valores de 8, debido a la transformación del nitrógeno en amoniaco.
Al transformarse prácticamente la totalidad de la materia orgánica, la temperatura comienza a descender. Aquí habrá que decidir si se voltea la mezcla para homogeneizarla y elevar la temperatura de nuevo o dejar que la temperatura descienda hasta los 40˚C – 45˚C.
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Compostaje
El compostaje es un proceso biológico aerobio (con presencia de oxígeno) que, bajo condiciones de ventilación, humedad y temperatura controladas, transforma los residuos orgánicos degradables en un material estable e higienizado llamado compost, que se puede utilizar como enmienda orgánica.
El proceso de compostaje imita la transformación de la materia orgánica en la naturaleza, y permite homogenizar los materiales, reducir su masa y el volumen e higienizarlos. Este tratamiento favorece el retorno de la materia orgánica al suelo y su reinserción en los ciclos naturales.
El proceso de descomposición se basa en la actividad de microorganismos como los hongos y las bacterias y su duración puede oscilar, dependiendo de distintos factores (sistema, tecnología, disponibilidad de espacio, etc.), entre 10 y 16 semanas.
El proceso de compostaje se desarrolla en dos fases: descomposición y maduración. En la primera fase, desaparecen las moléculas más fácilmente degradables liberando energía (se alcanzan temperatura de 60-70°C), agua, anhídrido carbónico y amoníaco; biopolímeros como la celulosa y la lignina quedan parcialmente alterados y pasan a ser, en la posterior fase de maduración, las estructuras básicas de las macromoléculas que incluirán parte del nitrógeno contenido en los materiales iniciales dando lugar a materia orgánica parecida a las sustancias húmicas del suelo (Soliva, 2001a). La duración de esta primera fase suele ser de 4-6 semanas, aunque si se lleva a cabo de forma intensiva (recintos cerrados y aireación forzada) puede reducirse a 2-4 semanas.
Después se pasa a la etapa de maduración, donde el residuo se estabiliza y madura, para ello se requiere de 6-10 semanas, y finalmente se obtiene un producto, el compost, con distinta estabilidad, según la duración de esta fase.
En el proceso es importante conseguir una higienización del material resultante. El incremento de la temperatura alcanzado durante el proceso de compostaje, especialmente en su fase de descomposición, unido a la competencia y el antagonismo entre los grupos de microorganismos y la formación de antibióticos de la fase de maduración son elementos que minimizan el número de agentes patógenos animales y vegetales en el producto final.
Si se tratan cantidades importantes de residuos y dependiendo de las características de los materiales, se necesitan etapas de pre y post tratamiento, las primeras para adecuar los materiales a la transformación biológica, y las segundas para ajustar el producto a sus destinos.