El compostaje es el proceso mediante el cual distintos materiales orgánicos en proporciones y tamaños definidos, se mezclan con el objeto de lograr una rápida transformación de la materia orgánica, en presencia de oxígeno, y con adición de microorganismos especializados.
El proceso de compostaje tiene cuatro etapas básicas en las que se conjugan las variaciones de temperatura y tipo de microorganismos:
FASE MESÓFILA
La temperatura de la pila de compostaje sube rápidamente hasta los 40° C.
Los microorganismos mesófilos se alimentan de proteínas y azúcares que son consumidos rápidamente.
Predominan las bacterias.
El pH baja un poco debido a la producción de ácidos orgánicos, alrededor de 5.0 a 5.5.
FASE TERMÓFILA
Esta etapa se caracteriza por la presencia de altas temperaturas, por encima de los 40° C.
Los microorganismos termotolerantes continúan la transformación del material orgánico. Predominan los hongos termófilos y Actinomycetos. Por encima de los 65° C, las bacterias que forman esporas preponderan y los hongos mueren.
En esta fase, la celulosa y la hemicelulosa son transformadas.
El pH de la pila sube a causa del consumo de los ácidos orgánicos por parte de los microorganismos, estando entre 8 y 9, mientras se da la producción de iones, como los de potasio, magnesio y calcio.
FASE DE MESÓFILA
En esta etapa se da un descenso paulatino de la temperatura a 40° C y los microorganismos mesófilos se reactivan.
Las bacterias y los hogos transforman otra parte de la celulosa, como la lignina y la lignoproteína y la presencia de microorganismos e invertebrados.
FASE DE MADURACIÓN
En esta etapa la temperatura de la pila disminuye continuamente hasta asemejarse a la del ambiente.
Se produce la madurez o el enfriamiento del compost.
Hay una disminución de las poblaciones de microorganismos.
El pH del compost terminado puede oscilar entre 7 y 8.
La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos, tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado.
Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están:
Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales.
Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo.
Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas.
Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional (5 -8 semanas).
El agua es requerida por los microorganismos para desarrollar sus funciones metabólicas, además, es utilizada como vehículo de trasporte de nutrientes y productos de desecho.
En la pila de compostaje, el balance de la humedad es importante, ya que bajos valores afectan el metabolismo microbiano, mientras que altos valores de humedad, conllevan a la acumulación de agua en las cavidades intersticiales, dificultando la difusión de O2 y favoreciendo las condiciones de anaerobiosis.
Así pues, la humedad de la pila de compostaje debe oscilar entre el 60 al 70 %.
FACTORES IMPORTANTES
A la hora de establecer una producción de compost, hay que tener en cuenta varios factores que determinan el éxito y la calidad del material que se va a comportar. A continuación se presentan dichos factores, describiendo sus puntos claves.
1. Localización e instalaciones
2. Materia orgánica
3. Relación carbono / nitrógeno
4. El tamaño de las partículas
5. Las dimensiones de la pila
6. La inoculación
7. La humedad
8. La temperatura
9. La aireación
1. Localización e instalaciones
Para la escogencia del sitio de compostaje, debe tenerse en cuenta que el lugar permanente sea cercano al sitio de generación de los desechos y al de utilización del material compostado, de fácil acceso vehicular o de maquinaria.
Las instalaciones de compostaje deben ser, preferiblemente, de piso de cemento y techadas.
El objetivo del techo en una instalación de compostaje es el de evitar la caída directa de agua y sol sobre la pila de compostaje controlando la humedad e intercambio de gases del material.
El piso de cemento es importante para que los lixiviados producidos en la transformación de la materia orgánica no se filtren y puedan ser captados y devueltos a la pila de compost.
2. Materia orgánica
El origen del material utilizado en el compostaje, debe ser de alto contenido de sustancias orgánicas, mezclando, en lo posible, diferentes materiales tanto de origen animal como vegetal.
El tejido vegetal muy viejo está constituido por celulosa y lignina que contienen muy poco nitrógeno y agua, haciendo más lenta su degradación.
El material fresco contiene más agua, nitrógeno y compuestos orgánicos que se transforman rápidamente.
La cantidad de los materiales vegetales para la transformación depende de la relación carbono / nitrógeno.
En el compostaje se puede utilizar cualquier desecho de origen orgánico como:
Paja, follaje
Restos de cosecha y deshierba
Plantas, pequeños trozos de madera
Desperdicios de comida
Estiércol de cualquier animal
3. Relación carbono / nitrógeno
Tipo de material Relación C/N
Leguminosas 12:1
Tallos de Maíz 60:1
Restos de comida 15:1
Restos de fruta 35:1
Gramíneas 19:1
Hojas 80-40:1
Paja de avena 80:1
Papel 170:1
Estiércol 20:1
Aserrín 500:1
Madera 700:1
Humus 10:1
Cuadro 1. Relación C/N de
diferentes sustancias orgánicas
La relación carbono / nitrógeno es un aspecto básico a considerar en la elaboración del compost. Por esta razón es importante determinarla en cada uno de los materiales a compostar, fijando las cantidades a mezclar de cada uno, garantizando así una relación adecuada entre 25-35:1.
El Carbono es utilizado por los microorganismos como fuente de energía, mientras que el Nitrógeno es utilizado en la síntesis de sustancia y para las funciones vitales de los microorganismos.
Cuando la relación de C/N es mayor de 40:1, los microorganismos demorarán mucho tiempo en degradar los residuos por carecer de nitrógeno, disminuyendo el rendimiento en el compostaje. Si la relación es muy baja, se producen pérdidas de nitrógeno en forma amoniacal, debido a elevaciones considerables de la temperatura.
La relación C/N va bajando durante el proceso, hasta llegar a valores cercanos a 10-15:1 y es cuando el material está listo para ser utilizado.
4. El tamaño de las partículas
Para acelerar la velocidad de transformación biológica de los residuos, el tamaño de las partículas juega un importante papel.
Al ser partículas demasiado grandes, presentan poca superficie de contacto para ser atacadas por los microorganismos, haciendo que el tiempo de procesamiento se alargue y que los materiales se transformen parcialmente.
Cuando las partículas son muy pequeñas, hay una disminución entre los espacios intersticiales, el material se compacta y se dificulta el intercambio de oxígeno y CO2, promoviendo la putrefacción.
Por esto, la relación entre el área superficial debe favorecer la transformación de la materia orgánica, y el tamaño de las partículas, debe garantizar una adecuada aireación. El tamaño ideal de las partículas debe ser de 3 a 6 cm.
5. Las dimensiones de la pila
Las dimensiones de la pila de compostaje influyen básicamente en la aireación del material y por lo tanto en la transformación adecuada del material orgánico.
En el caso de manejo manual de las pilas, su ancho debe estar entre 0.80 a 1,00 metros, el alto debe ser de 1.00 a 1,20 m y el largo dependerá de la disponibilidad del terreno, pero este último no tiene clara influencia en el proceso de compostaje.
El compostaje en mecanizado, las dimensiones de las pilas pueden ser mayores trabajando un ancho de 1.50 a 2.00 m, por un alto de 2.00 a 2.50 m, por el largo de las instalaciones, recordando siempre a la hora de armar las pilas, dejar el espacio necesario, entre pilas, para poder pasar con la maquinaria y realizar las labores.
Estas medidas son para controlar de una mejor manera las variables del proceso y llevarlo a exitoso término.
6. La inoculación de la pila
La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos, tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado.
Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están:
Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales.
Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo.
Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas.
Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional (5 -8 semanas).
7. La humedad
El agua es requerida por los microorganismos para desarrollar sus funciones metabólicas, además, es utilizada como vehículo de trasporte de nutrientes y productos de desecho.
En la pila de compostaje, el balance de la humedad es importante, ya que bajos valores afectan el metabolismo microbiano, mientras que altos valores de humedad, conllevan a la acumulación de agua en las cavidades intersticiales, dificultando la difusión de O2 y favoreciendo las condiciones de anaerobiosis.
Así pues, la humedad de la pila de compostaje debe oscilar entre el 60 al 70 %.
8. La temperatura
La temperatura en la pila de compostaje comienza con una rápida elevación, a causa del metabolismo de los microorganismos.
El proceso de compostaje se lleva a cabo en cuatro fases de transformación, ligadas a igual número de variaciones de temperatura.
El control de las máximas de temperatura en el proceso tiene como objetivo evitar la calcinación de los materiales en proceso de transformación y garantizar la eliminación de patógenos y la inhabilitación de semillas de arvenses, procurando un material inocuo a la hora de su aplicación en el campo
El objetivo de la aireación durante el proceso de compostaje es el de suministrar O2 para la degradación microbiana, controlar la temperatura y eliminar la humedad de la material orgánico.
Durante la etapa termofílica, se hace necesario mantener un régimen adecuado de aireación, controlando las temperaturas con un termómetro de sonda, realizando mínimo un volteo semanal, hasta que el material sea cosechado.
La excesiva aireación puede ocasionar la desecación del material, siendo negativo para la actividad microbiana.
Los principales grupos de microorganismos
presentes en el EM son:
Bacterias Fototróficas
Bacterias Ácidolácticas
levaduras
Los diferentes tipos de microorganismos en el EM, toman sustancias generadas por otros organismos basando en ello su funcionamiento y desarrollo.
Las raíces de las plantas secretan sustancias que son utilizadas por los Microorganismos Eficaces para crecer, sintetizando aminoácidos, ácidos nucleicos, vitaminas, hormonas y otras sustancias bioactivas.
Cuando los Microorganismos Eficaces incrementan su población, como una comunidad en el medio en que se encuentran, se incrementa la actividad de los microorganismos naturales, enriqueciendo la microflora, balanceando los ecosistemas microbiales, suprimiendo microorganismos patógenos.
Bacterias Fototróficas
Son bacterias autótrofas que sintetizan sustancias útiles a partir de secreciones de raíces, materia orgánica y gases dañinos, usando la luz solar y el calor del suelo como fuentes de energía.
Las sustancias sintetizadas comprenden aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas y azúcares, promoviendo el crecimiento y desarrollo de las plantas.
Los metabolitos son absorbidos directamente por ellas, y actúan como sustrato para incrementar la población de otros Microorganismos Eficaces.
Bacterias Ácido Lácticas
Estas bacterias producen ácido láctico a partir de azúcares y otros carbohidratos sintetizados por bacterias fototróficas y levaduras.
El ácido láctico es un fuerte esterilizador, suprime microorganismos patógenos e incrementa la rápida descomposición de materia orgánica.
Las bacterias ácido lácticas aumentan la fragmentación de los componentes de la materia orgánica, como la lignina y la celulosa, transformando esos materiales sin causar influencias negativas en el proceso.
Levaduras
Estos microorganismos sintetizan sustancias antimicrobiales y útiles para el crecimiento de las plantas a partir de aminoácidos y azúcares secretados por bacterias fototróficas, materia orgánica y raíces de las plantas.
Las sustancias bioactivas, como hormonas y enzimas, producidas por las levaduras, promueven la división celular activa. Sus secreciones son sustratos útiles para Microorganismos Eficaces como bacterias ácido lácticas y actinomycetos. | Respuesta chequeada por Engormix.com  |
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