TABLA DE CONTENIDO:

Introduccion2Compostaje 3Proceso de Compostaje4Fitotoxidad4Bloqueo Biologico del Nitrogeno 4Reduccion de Oxigeno Radicular4Exceso de Amoio y Nitratos en las Plantas y Contaminantes de Fuentes de Agua 4 Fases de Compostaje 5Fase Mesofita5Fase Termofila o de Higienizacion5Fase de Enfriamiento o Mesofila II6Fase de Maduracion6Factores mas Influyentes en el Proceso de Compostaje 7Oxigeno7Dioxodo de Carbono8Humedad8Temperatura9Ph10Relacion Nitrigeno-Carbono11Tamao de Particula11Tamao de la Pila o Volumen de Compostaje12Tecnicas de Compostaje12Sistema Abierto o en Pilas 13Aireacion Forzada 13Recolaccion de Lixiviados y su Posterior Tratamiento14Sistema de Pilas con Volteo Mecanizado14Beneficio del Compost15Conclusion16Bibliografia17INTRODUCCIN. La gestin integral de los residuos slidos tanto su manejo como disposicin final es causante de diferentes contaminantes a la salud publica y los recursos naturales. Uno de los recursos ms importantes que se ve afectado por la mala gestos de los residuos slidos es el suelo afectando la materia orgnico ya que el suelo es el sustento de toso ecosistema implementar soluciones de los residuos slidos es parte del desarrollo a la conservacin del recurso natural. La materia orgnica es uno de los ms importantes componentes del suelo. Si bien nos imaginamos que es un solo compuesto, su composicin es muy variada, pues proviene de la descomposicin de animales, plantas y microorganismos presentes en el suelo o e materiales fuera del predio. Es justamente en esa diversa composicin donde radica su importancia, pues en el proceso de descomposicin. Puede ser hojas, races muertas, exudados, estircoles, orn, plumas, pelo, huesos, animales muertos, productos de microorganismos, como bacterias, hongos, que aportan al suelo sustancias orgnicas o sus propias clulas al morir.La descomposicin de la materia orgnica es un proceso esencial para la vida, que se da continuamente en la naturaleza y de forma espontnea. Por la misma razn, el compostaje, es la forma ideal de reciclar y devolver los restos orgnicos al lugar de donde provienen originariamente. De esta forma, la aplicacin de compost es un beneficio para el suelo: sobretodo les aporta materia orgnica que generalmente son deficitarios en este elemento, mejora su estructura, mantiene la humedad y protege contra la erosinEl compostaje es un tratamiento a nuestro alcance, podemos hacerlo nosotros mismos en casa, y veremos que con poco esfuerzo, nos reportar muchas satisfacciones. Veremos cmo se reduce considerablemente el peso y volumen de la bolsa de basura; adems no contendr productos fermentables, que produzcan olores y lquidos, por lo que la tendremos que llevar con menor frecuencia a los vehculos recolectores. Por otro lado, el compost que obtenemos, nos ayudar a abonar las plantas de nuestro jardn con el consecuente ahorro de fertilizantes y substratos

COMPOSTAJE. Es importante distinguir el termino compostaje de los tratamientos de bioestibilizacion o de los tratamientos que producen materiales de baja calidad y reservarlos a los tratamientos donde el objetivo es ontener un producto de elevada calidad para el uso agronomico. Haug (1993) define el compostaje como la descomposicion y estabilizacion biologica de sustrato organicos, bajo condiciones que permiten el desarrollo de temperaturas termofilas como el resultado del calor producido biologicamente para producir un producto final estable, libre de patogenos y semillas, y puede ser aplicado de forma beneficiosa al suelo. Durante el proceso de compostaje los microrganismo transforman los residuos orgnicos tal como lo muestra la figura. (Tchobanoglous, 1994).

El proceso de degradacin aerbico en estado slido es un sistema trifsico: solido, lquido y gaseoso. La fase solida est representada por una partcula, constituida tanto por fraccin inorgnica como por fraccin orgnica. La partcula interacciona con la fase acuosa que est adherida a su superficie formando una biopelicula con los microrganismos, donde tiene lugar todos los procesos biolgicos. Este estrato interacciona directamente con la fase gaseosa con la cual intercambia los gases (O2 y CO2). La biopelicula contiene sustrato soluble ya presente o que es producto de la hidrlisis microbiana del subsustrato insolubles y de los gases desprendidos en la fase gaseosa. La fraccin orgnica contenida en la biopelicula es oxidada por los microrganismo aerobios presentes. En la fase gaseosa externa, el oxgeno se difunde en la biopelicula gracias al gradiente de concentracin creado por le consumo de oxgeno y por la produccin de CO2 por parte de la biomasa. Como la profundidad de penetracin del oxgeno en la partcula est limitada por su resistencia interna, en la biopelicula se puede distinguir por dos zonas: una fina superficie externa, aerbica y una capa interna ms espesa, anaerbica. En el estrato anaerbico el material insoluble se hidroliza enzimticamente en substrato insoluble y despus se transforma anaerbicamente por medio de fermentaciones en diferentes productos como cidos grasos etc lo productos resultantes de la fermentacin, as como los hidrolizados, pueden ser oxidados despus de la zona aerobia. Por lo tanto, tericamente la presencia de oxgeno en concentraciones adecuadas permitir la completa degradacin a todos los compuestos orgnicos a CO2 y agua; y de manera contraria, limitaciones en la disponibilidad de oxigeno harn que predominen las reacciones anaerbicas (Adani, 2003). PROCESO DE COMPOSTAJE. El proceso de compostaje incluye diferentes etapas que deben cumplirse para obtener compost de calidad. La utilizacin de un material que no haya finalizado correctamente el proceso de compostaje puede acarrear riesgos como: FITOTOXICIDAD. En un material que no haya terminado el proceso de compostaje correctamente, el nitrgeno est ms en forma de amonio en lugar de nitrato. El amonio en condiciones de calor y humedad se transforma en amoniaco, creando un medio txico para el crecimiento de la planta y dando lugar a malos olores. Igualmente, un material sin terminar de compostar contiene compuestos qumicos inestables como cidos orgnicos que resultan txicos para las semillas y plantas. BLOQUEO BIOLGICO DEL NITRGENO, TAMBIN CONOCIDO COMO HAMBRE DE NITRGENO. Ocurre en materiales que no han llegado a una relacin Carbono: Nitrgeno equilibrada, y que tienen material mucho ms rico en carbono que en nitrgeno. Cuando se aplica al suelo, los microorganismos consumen el C presente en el material, y rpidamente incrementan el consumo de N, agotando las reservas de N en el suelo. REDUCCIN DE OXGENO RADICULAR. Cuando se aplica al suelo un material que an est en fase de descomposicin, los microorganismos utilizarn el oxgeno presente en el suelo para continuar con el proceso, agotndolo y no dejndolo disponible para las plantas. EXCESO DE AMONIO Y NITRATOS EN LAS PLANTAS Y CONTAMINACIN DE FUENTES DE AGUA. Un material con exceso de nitrgeno en forma de amonio, tiende a perderlo por infiltracin en el suelo o volatilizacin y contribuye a la contaminacin de aguas superficiales y subterrneas. Igualmente, puede ser extrado por las plantas del cultivo, generando una acumulacin excesiva de nitratos, con consecuencias negativas sobre la calidad del fruto (ablandamiento, bajo tiempo postcosecha) y la salud humana (sobre todo en las hortalizas de hoja).

FASES DEL COMPOSTAJE. El compostaje es un proceso biolgico, que ocurre en condiciones aerbicas (presencia de oxgeno). Con la adecuada humedad y temperatura, se asegura una transformacin higinica de los restos orgnicos en un material homogneo y asimilable por las plantas.Es posible interpretar el compostaje como el sumatorio de procesos metablicos complejos realizados por parte de diferentes microorganismos, que en presencia de oxgeno, aprovechan el nitrgeno (N) y el carbono (C) presentes para producir su propia biomasa. En este proceso, adicionalmente, los microorganismos generan calor y un sustrato slido, con menos C y N, pero ms estable, que es llamado compost.Al descomponer el C, el N y toda la materia orgnica inicial, los microorganismos desprenden calor medible a travs de las variaciones de temperatura a lo largo del tiempo. Segn la temperatura generada durante el proceso, se reconocen tres etapas principales en un compostaje, adems de una etapa de maduracin de duracin variable. Las diferentes fases del compostaje se dividen segn la temperatura, en:1. FASE MESFITA. El material de partida comienza el proceso de compostaje a temperatura ambiente y en pocos das (e incluso en horas), la temperatura aumenta hasta los 45C. Este aumento de temperatura es debido a actividad microbiana, ya que en esta fase los microorganismos utilizan las fuentes sencillas de C y N generando calor. La descomposicin de compuestos solubles, como azcares, produce cidos orgnicos y, por tanto, el pH puede bajar (hasta cerca de 4.0 o4.5). Esta fase dura pocos das (entre dos y ocho das).2. FASE TERMFILA O DE HIGIENIZACIN. Cuando el material alcanza temperaturas mayores que los 45C, los microorganismos que se desarrollan a temperaturas medias (microorganismos mesfilos) son reemplazados por aquellos que crecen a mayores temperaturas, en su mayora bacterias (bacterias termfilas),que actan facilitando la degradacin de fuentes ms complejas de C, como la celulosa y la lignina. Estos microorganismos actan transformando el nitrgeno en amonaco por lo que el pH del medio sube. En especial, a partir de los 60 C aparecen las bacterias que producen esporas y actino bacterias, que son las encargadas de descomponer lasceras, hemicelulosas y otros compuestos de C complejos. Esta fase puede durar desde unos das hasta meses, segn el material de partida, las condiciones climticas y del lugar, y otros factores.Esta fase tambin recibe el nombre de fase de higienizacin ya que el calor generado destruye bacterias y contaminantes de origen fecal como Eschericha coli y Salmonella spp. Igualmente, como se ver en el captulo 3.4, esta fase es importante pues las temperaturas por encima de los 55C eliminan los quistes y huevos de helminto, esporas de hongos fitopatgenos y semillas de malezas que pueden encontrarse en el material de partida, dando lugar a un producto higienizado.3. FASE DE ENFRIAMIENTO O MESFILA II. Agotadas las fuentes de carbono y, en especial el nitrgeno en el material en compostaje, la temperatura desciende nuevamente hasta los 40-45C. Durante esta fase, contina la degradacin de polmeros como la celulosa, y aparecen algunos hongos visibles a simple vista. Al bajar de 40 C, los organismos mesfilos reinician su actividad y el pH del medio desciende levemente, aunque en general el pH se mantiene ligeramente alcalino. Esta fase de enfriamiento requiere de varias semanas y puede confundirse con la fase de maduracin.

4. FASE DE MADURACIN. Es un perodo que demora meses a temperatura ambiente, durante los cuales se producen reacciones secundarias de condensacin y polimerizacin de compuestos carbonados para la formacin de cidos hmicos y flvicos.

FACTORES MS INFLUYENTES EN EL PROCESO DE COMPOSTAJE. Ya que el compostaje es un proceso biolgico llevado a cabo por microorganismos, se deben tener en cuenta los parmetros que afectan su crecimiento y reproduccin. Estos factores incluyen el oxgeno o aireacin, la humedad de substrato, temperatura, pH y la relacin C:N.Externamente, el proceso de compostaje depender en gran medida de las condiciones ambientales, el mtodo utilizado, las materias primas empleadas, y otros elementos, por lo que algunos parmetros pueden variar. No obstante, stos deben estar bajo vigilancia constante para que siempre estn siempre dentro de un rango ptimo. A continuacin se sealan los parmetros y sus rangos ptimos.OXGENO.El compostaje es un proceso aerobio y se debe mantener una aireacin adecuada para permitir la respiracin de los microorganismos, liberando a su vez, dixido de carbono (CO2) a la atmosfera. As mismo, la aireacin evita que el material se compacte o se encharque. Las necesidades de oxgeno varan durante el proceso, alcanzando la mayor tasa de consumo durante la fase termoflica.La saturacin de oxgeno en el medio no debe bajar del 5%, siendo el nivel ptimo el 10%. Un exceso de aireacin provocara el descenso de temperatura y una mayor prdida de la humedad por evaporacin, haciendo que el proceso de descomposicin se detenga por falta de agua. Las clulas de los microorganismos se deshidratan, algunos producen esporas y se detiene la actividad enzimtica encargada de la degradacin de los diferentes compuestos. Por el contrario, una baja aireacin, impide la suficiente evaporacin de agua, generando exceso de humedad y un ambiente de anaerobiosis. Se producen entonces malos olores y acidez por la presencia de compuestos como el cido actico, cido sulfhdrico (H2S) o metano (CH4) en exceso.

DIXIDO DE CARBONO (CO2).Como en todo proceso aerobio o aerbico, ya sea en el compostaje o aun en la respiracin humana, el oxgeno sirve para transformar (oxidar) el C presente en las materias primas (substrato o alimentos) en combustible. A travs del proceso de oxidacin, el C se transforma en biomasa (ms microorganismos) y dixido de carbono (CO2), o gas producido por la respiracin, que es fuente de carbono para las plantas y otros organismos que hacen fotosntesis. Sin embargo, el CO2 tambin es un gas de efecto invernadero, es decir, contribuye al cambio climtico.Durante el compostaje, el CO2 se libera por accin de la respiracin de los microorganismos y, por tanto, la concentracin vara con la actividad microbiana y con la materia prima utilizada como sustrato. En general, pueden generarse 2 a 3kilos de CO2 por cada tonelada, diariamente. El CO2 producido durante el proceso de compostaje, en general es considerado de bajo impacto ambiental, por cuanto es capturado por las plantas para realizar fotosntesis.HUMEDAD.La humedad es un parmetro estrechamente vinculado a los microorganismos, ya que, como todos los seres vivos, usan el agua como medio de transporte de los nutrientes y elementos energticos a travs de la membrana celular.La humedad ptima para el compost se sita alrededor del 55%, aunque vara dependiendo del estado fsico y tamao de las partculas, as como del sistema empleado para realizar el compostaje. Si la humedad baja por debajo de 45%, disminuye la actividad microbiana, sin dar tiempo a que se completen todas las fases de degradacin, causando que el producto obtenido sea biolgicamente inestable. Si la humedad es demasiado alta (>60%) el agua saturar los poros e interferir la oxigenacin del material.En procesos en que los principales componentes sean substratos tales como aserrn, astillas de madera, paja y hojas secas, la necesidad de riego durante el compostaje es mayor que en los materiales ms hmedos, como residuos de cocina, hortalizas, frutas y cortes de csped.El rango ptimo de humedad para compostaje es del 45% al 60% de agua en peso de material base. Una manera sencilla de monitorear la humedad del compost, es aplicar la tcnica del puo.

TEMPERATURA.La temperatura tiene un amplio rango de variacin en funcin de la fase del proceso.El compostaje inicia a temperatura ambiente y puede subir hasta los 65C sin necesidad de ninguna actividad antrpica (calentamiento externo), para llegar nuevamente durante la fase de maduracin a una temperatura ambiente. Es deseable que la temperatura no decaiga demasiado rpido, ya que a mayor temperatura y tiempo, mayor es la velocidad de descomposicin y mayor higienizacin.

PH.El pH del compostaje depende de los materiales de origen y vara en cada fase del proceso (desde 4.5 a 8.5). En los primeros estadios del proceso, el pH se acidifica por la formacin de cidos orgnicos. En la fase termfila, debido a la conversin del amonio en amoniaco, el pH sube y se alcaliniza el medio, para finalmente estabilizarse en valores cercanos al neutro.El pH define la supervivencia de los microorganismos y cada grupo tiene pH ptimos de crecimiento y multiplicacin. La mayor actividad bacteriana se produce a pH 6,0-7,5, mientras que la mayor actividad fngica se produce a pH 5,5-8,0. El rango ideal es de 5,8 a 7,2.

RELACIN CARBONO-NITRGENO (C:N).La relacin C:N vara en funcin del material de partida y se obtiene la relacin numrica al dividir el contenido de C (%C total) sobre el contenido de N total (%N total) de los materiales a compostar. Esta relacin tambin vara a lo largo del proceso, siendo una reduccin continua, desde 35:1 a 15:1.

TAMAO DE PARTCULA.La actividad microbiana est relacionada con el tamao de la partcula, esto es, con la facilidad de acceso al sustrato. Si las partculas son pequeas, hay una mayor superficie especfica, lo cual facilita el acceso al sustrato. El tamao ideal de los materiales para comenzar el compostaje es de 5 a 20 cm.La densidad del material, y por lo tanto la aireacin de la pila o la retencin de humedad, estn estrechamente relacionados con el tamao de la partcula, siendo la densidad aproximadamente 150 -250 kg/m, conforme avanza el proceso de compostaje, el tamao disminuye y por tanto, la densidad aumenta, 600-700 kg/m.

TAMAO DE LA PILA O VOLUMEN EN COMPOSTAJE.Existen diversos sistemas de compostaje: en pilas, en cajas o composteras, abiertas o cerradas.

En el caso del compostaje en pilas, el tamao de la pila, en especial la altura, afecta directamente al contenido de humedad, de oxgeno y la temperatura. Pilas de baja altura y de base ancha, a pesar de tener buena humedad inicial y buena relacin C:N, hacen que el calor generado por los microorganismos se pierda fcilmente, de tal forma que los pocos grados de temperatura que se logran, no se conservan. El tamao de una pila viene definido por la cantidad de material a compostar y el rea disponible para realizar el proceso. Normalmente, se hacen pilas de entre 1,5 y 2 metros de alto para facilitar las tareas de volteo, y de un ancho de entre 1,5 y 3 metros. La longitud de la pila depender del rea y del manejo.En el momento de estimar las dimensiones de la pila de compostaje, se debe tener en cuenta que durante el proceso de compostaje, la pila disminuye de tamao (hasta un50% en volumen) debido en parte a la compactacin y en parte a la prdida de carbono en forma de CO2.TCNICAS DE COMPOSTAJE.Los factores claves a la hora de decidir una tcnica son: Tiempo de proceso. Requisitos de espacio. Seguridad higinica requerida. Material de partida (ausencia o presencia de material de origen animal). Condiciones climticas del lugar (temperaturas bajo cero, vientos fuertes, lluvias torrenciales u otros eventos climticos extremos).Las diferentes tcnicas se dividen generalmente en sistemas cerrados y sistemas abiertos. Los sistemas abiertos son aquellos que se hacen al aire libre, y los cerrados los que se hacen en recipientes o bajo techo.SISTEMAS ABIERTOS O EN PILAS.Cuando hay una cantidad abundante y variada de residuos orgnicos (sobre 1m3 o superior), se puede llevar a cabo este tipo de compostaje.

En funcin del manejo de las pilas en planta (espacio, tecnificacin, tiempo de retencin), existe una amplia variedad de formacin de pilas, variando as el volumen de estas, su forma, la disposicin y el espacio entre ellas.A nivel industrial, las pilas cuentan con un nivel alto de tecnificacin. Algunos ejemplos se ven a continuacin: AIREACIN FORZADA, en el que se proporciona aire a travs de canales construidos en el suelo para as mantener los niveles ptimos de oxgeno.

RECOLECCIN DE LIXIVIADOS Y SU POSTERIOR TRATAMIENTO.

SISTEMA DE PILAS CON VOLTEO MECANIZADO, utilizando bien sea volteador lateral de tornillo adaptado a tractor, o una pala frontal: en el primer sistema mecanizado la altura de la pila varia con la altura del volteador lateral de tornillo, mientras en el segundo, las pilas pueden alcanzar una altura de tres metros. A nivel familiar, es tono es realista, y la altura alcanzada deseable es de 1,5 metros para facilitar la tarea de volteo.

Antes de comenzar el proceso de compostaje, se debe calcular el rea que se utilizar y el volumen de la pila. Se pueden tener varias limitantes, como por ejemplo, la cantidad de material a compostar, el rea a aplicar el compost, o el rea donde se realiza el proceso de compostaje.

BENEFICIOS DEL COMPOST. Efectos en la estructura del suelo. El compost, debido a su estructura aterronada, facilita la formacin de conglomerados del suelo permitiendo as, mantener una correcta aireacin y humedad del mismo. Efectos sobre la salud del suelo. Se trata de un producto natural, sin compuestos qumicos y libre de patgenos. En muchos casos acta como bactericida y fungicida. Efectos sobre los nutrientes de las plantas. Al ser un producto rico en nutrientes y macronutrientes, se convierte en un excelente abono para las plantas. Beneficios econmicos. No es necesario adquirir este producto, ya que se obtiene de un proceso muy sencillo que se puede realizar en el hogar.

CONCLUSIN. El compostaje (o humus) es un abono orgnico completamente natural, se da a temperaturas altas. Tiende a tener un color caf oscuro, en ocasiones con un aroma dulce. El compostaje permite mantenerla fertilidad de los suelos con excelentes resultados en el rendimiento de los cultivos. Se crea bajo un proceso controlado de descomposicin de materiales orgnicos debido a la actividad de diferentes organismos que habitan en el suelo (bacterias, hongos, lombrices, caros, insectos) en presencia del aire (oxigeno).La materia prima puede variar pues existen muchas combinaciones para el compostaje, pero principalmente debe de emplear cualquier materia orgnica (no contaminada) generalmente los que se utilizan son: restos de cosechas, ramas de los frutales, madera, pasto fresco, estircol de animales de granja, desperdicios orgnicos domsticos, papel y plantas marinas, con una relacin C/N.Se puede decir que el compostaje es una manera de usar la basura (restos de cosecha, excremento de animales, y residuos urbanos) como abono excelente para la agricultura y un buen nutriente para el suelo por que mejora su estructura, ayuda a reducir la erosin y ayuda la absorcin de agua y nutriente por parte de las plantas.

BIBLIOGRAFA. Gestin integral de residuos slidos. Tchobanoglous George. Editorial McGraw-Hill. 1994. http://api.eoi.es/api_v1_dev.php/fedora/asset/eoi:52127/componente67293.pdf http://www.fao.org/docrep/019/i3388s/i3388s.pdf http://www3.uclm.es/profesorado/giq/contenido/dis_procesos/tema8.pdf http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/5307/rbg1de1.pdf;jsessionid=2126E70C4684C28A37735E882082E699.tdx1?sequence=1

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