Aproximadamente el 60% de los residuos sólidos urbanos en la República Argentina, está constituido por materia orgánica proveniente de la preparación de los alimentos. Cuando esta materia orgánica no tiene una disposición final adecuada, genera olores, proliferación de vectores, contaminación de las aguas superficiales y subterráneas, etc. Los municipios deben realizar inversiones importantes en la erradicación de los antiguos basurales a cielo abierto y las correspondientes para rellenos sanitarios que cumplan con las normas de seguridad del caso.

El compostado de esta materia orgánica es una solución relativamernte simple, que permite obtener un producto con valor agregado, que son las compostas. La aplicación de éstas es muy variado, abarcando desde el uso como mejorador de suelos de parques y jardines del mismo municipio, su aplicación en horticultura orgánica a nivel local para la creación de fuentes de trabajo y alimentos de mejor calidad que los que se obtienen con los tradicionales abonos e insecticidas químicos; el mejoramiento de suelos agrícolas y la remediación de suelos contaminados.

Es decir que esa materia orgánica que hoy genera un costo para su disposición final puede transformarse en un recurso básico para el desarrollo de nuevos emprendimientos.

La intención de desarrollar estos temas básicos que gobiernan el proceso de compostado es el de proveer a los municipios de líneas de atención que permitan generar compostas de buena calidad y al mismo tiempo continuar con la idea impulsada por ARPET, de la cooperación horizontal a nivel municipal. Donde los actores puedan intercambiar sus experiencias y plantear sus problemas.

Este documento pretende ser cada vez más completo, con la colaboración y nuevas experiencias de los Municipios, INTA Balcarce y Pergamino junto con los usuarios e interesados en el tema.

Dr. Luis Carriquiriborde

Tema 1: El proceso del compostado

Es de gran importancia la comprensión básica de los procesos que intervienen en el compostado, previniendo la mayor parte de los problemas comunes, de tal manera de lograr un producto de buena calidad. En este sentido la correcta separación domiciliaria y la recolección diferenciada son factores determinantes del producto final, al evitar la contaminación de la materia orgánica con metales pesados (Mercurio, Cadmio, Arsénico, etc.); patogénicos domiciliarios (pañales descartables, toallas femeninas, medicamentos vencidos, etc.) y peligrosos domiciliarios (insecticidas, pinturas, solventes, hidrocarburos, etc.)

El trabajo del compostado es realizado por microrganismos y estos tienen unos pocos requerimientos básicos, los cuales deben ser provistos en las proporciones adecuadas para crear el ambiente requerido. Estos elementos son: Aire, agua, la relación de Carbono y Nitrógeno, el tamaño de partícula, la temperatura y el diseño de la pila.

El compostado es un proceso aeróbico lo que significa que debe producirse en presencia del oxígeno del aire, el cual es provisto de dos maneras:

1.- Por mezclado de la pila, sea esto en forma manual o mecanizada.

2.- Por la correcta construcción y diseño de la pila para que el aire de la atmósfera pueda difundir desde la periferia hacia el centro. Cuando la pila dispone de poco oxígeno, el proceso biológico es anaeróbico produciendo malos olores.

Los microrganismos requieren de agua e idealmente el tenor de humedad debe situarse entre el 40 y el 60 %. Cuando la humedad excede estos valores se producen condiciones de anaerobiosis y cuando es menor el proceso se vuelve más lento.

Las bacterias, hongos, levaduras y otros microrganismos toman la energía del proceso de descomposición de las fuentes de carbono como son las hojas, tallos, o madera chipeada o aserrada. El Nitrógeno es requerido para el crecimiento de la comunidad de microrganismos (síntesis de proteínas), pero los excesos de Nitrógeno pueden generar olor a amoníaco u otros olores, puede contaminar el agua de escurrimiento superficial y las subterráneas. Si se utilizan materiales con alto contenido de N como hojas o pasto verde debe corregirse la mezcla con fuentes de C (madera chipeada, aserrín, papel molido, etc).

Es regla general que todas las sustancias verdes poseen alto tenor de nitrógeno y humedad y los materiales marrones alto contenido en C y poca humedad. La relación de superficie es también muy importante por la mayor disponibilidad de sustrato activo (área) para la actividad biológica, determinante de la penetración del aire, del grado de compactación y de la biodisponibilidad de los materiales a degradar.

En la medida que los microrganismos se desarrollan, el proceso genera calor. Cuando la temperatura alcanza los 60 °C, los organismos empiezan a morir. Cuando la temperatura llega a este punto, se debe voltear la pila, evitando el sobrecalentamiento. que genera fluctuaciones drásticas en las comunidades (mesófilas y termófilas) y es determinante de la emanación de malos olores.

Cuando el proceso está optimizado, los microrganismos utilizarán la mayor parte del residuo degradable y el proceso de compostado se volverá mas lento. La temperatura disminuirá gradualmente y la composta tomará un color oscuro, de textura granular. En este punto puede ser acumulado en grandes pilas para el proceso de curado hasta quedar listo para su uso en forma directa o la elaboración de lombricompuestos. La utilización de compostas sin terminar es contraproducente por la presencia de sustancias fitosupresoras.

Los RSUD contienen una gran variedad de materiales orgánicos provenientes de los desperdicios de la elaboración de las comidas. En Argentina, aproximadamente el 60% en peso de los RSUD, es orgánico. Su composición varía con las condiciones socio-económicas de los hogares y También de acuerdo a las épocas del año. De acuerdo a estas características debe realizarse el balanceo de la relación C:N. En promedio los residuos orgánicos poseen una relación C:N de 15:1. La relación ideal es de 30 partes de Carbono por 1 de Nitrógeno. Esta relación debe ser ajustada de acuerdo a la biodisponibilidad del C y el N.

Los microrganismos activos responsables del proceso de compostado requieren de un ambiente húmedo. El contenido de humedad debe ser entre el 40 y 60% del peso total. Cuando las condiciones son muy húmedas, el agua llena los espacios capilares necesarios para la circulación del aire y se producen condiciones de anaerobiosis. Si las condiciones son muy secas, la comunidad de microrganismos no puede desarrollarse de manera optima y el proceso es mas lento.

Los materiales con alto contenido de humedad suelen ser verdes, conteniendo agua en la estructura celular, en la medida que esta se descompone el agua es liberada volviendo pastosa la masa de composta. Cuando la composta se vuelve muy húmeda es necesario agregar materia seca como aserrín o madera chipeada. El material de mayor tamaño es indicado en estas situaciones ya que aumenta la porosidad permitiendo el drenaje del exceso de agua y permite que el aire penetre en la masa.

La forma de la pila de compostado tiene un efecto importante en el contenido de humedad. Si la parte superior de la pila es cóncava va a maximizar la captación de agua de las precipitaciones, en tanto si es convexa ayudara al escurrimiento por los bordes de la misma. Durante el proceso de compostado parte importante del agua se evapora en forma de vapor y es necesario mantener un tenor de humedad adecuado dentro de los limites vistos previamente.

El agua puede agregarse a la pila de compostado de varias formas, sea regando la misma cuando es volteada, cambiando la forma superior para incorporar agua de lluvia o infiltrarla con un tubo cerrado en la punta y perforado en los costados en el centro de la pila.. Es necesario determinar la humedad media, para calcular la cantidad de agua necesaria para mantener las condiciones óptimas.

El compostado es un proceso aeróbico, lo que significa que se realiza en presencia de oxígeno del aire (O₂). El 21% de la composición del aire a nivel del mar es O₂ . Los microrganismos de las compostas toleran hasta un mínimo del 5%, pero a partir de un tenor del 10% comienza a producirse anaerobiosis. La descomposición anaeróbica produce gas metano y sulfuro de hidrógeno, dando un olor similar a huevo podrido. Debido a que los olores son algunos de los problemas más comunes de las plantas de compostado, mantener un adecuado nivel de O₂ en las compostas es una meta importante

El aire puede proveerse tanto de forma pasiva como activa. Si el tamaño de la pila es moderado, el aire puede fluir hacia el interior de la misma. El proceso pasivo de provisión de aire incluye la difusión y la convección natural por el efecto "chimenea" de calentamiento del aire desde el centro de la pila y saliendo por la parte superior. Así el aire fresco es chupado en las partes bajas de los laterales de la pila. Las pilas ideales tienen un tamaño aproximado de 2 m de altura y 3 de ancho en su base. Estas, absorben la mayor parte del aire por difusión y convección natural. Cuando se utilizan materiales que se descomponen muy rápidamente ricos en N) las pilas deben ser más pequeñas y aumentar la porosidad para permitir la aereación natural. Si la pila es muy grande el aire no alcanza a penetrar de manera eficiente produciendo malos olores debido a los procesos anaeróbicos. El contenido de humedad y el tamaño medio de partícula intervienen de manera importante en los procesos de difusión y convección.

El proceso de aereación puede ser provisto por la acción mecánica del volteo de la pila y esta aereación solo será efectiva una pocas horas. Si la porosidad y humedad no son adecuadas impiden el flujo continuo de aire por difusión y convección. En algunos casos se puede proveer de oxígeno adicional utilizando un soplador que inocule aire a baja presión en la base de la pila. Estos sistema son más caros, pero se justifican cuando existen problemas serios de olores o se incluyen en el proceso barros de plantas de tratamiento de semisólidos.

En la medida que los microrganismos descomponen la materia orgánica, generan calor por el proceso de oxidación de la misma. El compostado es un proceso exotérmico. La descomposición es más rápida cuando la temperatura se encuentra entre los 30 y 60 °C. Por debajo de los 30 °C el proceso se hace muy lento y por arribas de los 60 °C la mayor parte de los organismos no pueden sobrevivir. En el compostado intervienen dos comunidades de organismos: La comunidad mesófila que interviene en un principio y eleva la temperatura, luego es sucedida por la comunidad termófila adaptada a mayores temperaturas. En esta etapa la comunidad mesófila queda en estado latente y cuando se produce el enfriamiento de la pila por el agotamiento de las fuentes de carbono, vuelve a desarrollarse para iniciar la fase de curado.

La temperatura de la pila depende de cómo se genera el calor producido por los microrganismos y como este es disipado por la aereación, el calor latente del agua al evaporarse y la superficie de irradiación de la misma. En períodos invernales las pilas deberán ser proporcionalmente más grandes que lo usual en verano, para minimizar la superficie de irradiación de calor. En verano, y sobretodo cuando se compostan materiales ricos en N, las pilas deberán ser mas pequeñas que lo usual y el volteo frecuente para proveer más O₂ y facilitar la irradiación del calor excesivo.

Después de un período inicial de altas temperaturas, de una duración de pocos días a varias semanas, la temperatura de la pila de compostado va disminuyendo gradualmente. El volteo de la pila renueva la provisión de O₂ y expone nueva superficie a la descomposición haciendo aumentar la temperatura hasta cerca de 70 °C, la composta al llegar a estas temperaturas comienza a esterilizarse a si misma, matando a la comunidad de microrganismos. Temperaturas extremadamente altas pueden también iniciar un proceso de oxidación violento con fuego. Volteando la pila cuando esta llega a un máximo de 60 °C previene estos potenciales problemas.

En el curado, cuando la temperatura cae por debajo de los 20 °C el proceso de compostado está prácticamente completo. No obstante es posible que el desbalance de oxígeno o humedad estén causando que la pila esté muy fría. Si las condiciones de compostado, tales como humedad, aereación, relación C:N, volteo, fueron las adecuadas es posible que el compost esté terminado.

El control de la temperatura es muy importante en el manejo del proceso de compostado. Midiendo la temperatura regularmente se puede saber cuan rápido se esta desarrollando los procesos y cuando hay partes frías o muy calientes en la pila. Volteando la pila cuando las temperaturas están por arriba o por debajo de los límites aceptables ayuda a producir una composta de buena calidad en el menor tiempo posible.

El primer paso del compostado es el diseño y la construcción de las pilas, siendo la clave para un buen comienzo. Los dos aspectos de la construcción de las pilas son:

2.- La forma de la pila

Si diferentes materiales van a ser compostados, como es el caso de los RSUD, deben ser primero molidos y homogeneizada la mezcla. Balanceada la relación C : N en una proporción 30 : 1 y distribuida la humedad uniformemente. La porosidad debe garantizar el flujo de aire en el conjunto de la pila. Si la mezcla es muy rica en N el proceso de mezclado es particularmente crítico en su homogeinización.

El tamaño de la pila y su diseño deben permitir la difusión del aire y el mantenimiento de la temperatura en los rangos apropiados. El tamaño óptimo va a varíar con la composición de los materiales, el tamaño de partícula y el contenido de humedad. Si la pila es muy pequeña no alcanzará a elevar la temperatura adecuadamente, si es poco porosa y muy húmeda habrá procesos anaerobicos, etc. En términos generales el ancho de la base de la pila debe ser el doble de la altura y su largo acorde con la cantidad de residuos o el que permitan las instalaciones. Si la proporción de N es inferior a 30 : 1 el tamaño deberá ser proporcionalmente menor de tal manera que la mayor superficie en relación al volúmen, permita mayor irradiación del calor. En todos los casos deberán realizarse ajustes locales y estacionales a las medidas sugeridas.

En la construcción de la pila debe evitarse el compactado de la misma, siendo aconsejable la utilización de una cinta transportadora y dejar caer los materiales en cascada para la formación de la pila. Es recomendable que los lados que tengan las pendientes propias que el material toma cuando es vertido, que generalmente es 2:1 en la relación ancho : alto.

El volteo de las pilas tiene dos objetivos fundamentales. El primero es el de mover el material de la periferia al centro, donde el proceso de descomposición es más intenso. El segundo objetivo es el de aflojar y esponjar el material para que se vuelva más poroso y el aire pueda penetrar con mayor facilidad. Cuando los volúmenes son pequeños este volteo puede realizarse a mano con horquillas, con la ayuda de una cinta transportadora o con equipos mecanizados cuando son mayores. El volteo debe realizarse utilizando la parte superior de la pila para construir la base de la nueva y los laterales para el centro. El centro de la vieja pila debe ser la parte superior de la nueva, dejando que los materiales queden lo más esponjados posible.

El volteo debe ser tan frecuente como lo requiera el mantenimiento de la temperatura dentro de los límites óptimos (30 - 60 °C), sin que se caliente ni enfríe más allá de estos, para darle continuidad al proceso biológico. Esto permitirá que el proceso se desarrolle con mayor rapidez y eficiencia evitando situaciones comprometidas de anaerobiosis o detención del proceso biológico. Antes de aplicar medidas correctivas es necesario identificar feacientemente la causa de la anomalía del proceso: si la pila es muy grande o muy pequeña, si el tenor de humedad es el correcto, el tamaño de partícula utilizado, la relación C : N. Estas medidas pueden ser aplicadas durante el volteo de las pilas.

De todos los materiales provenientes de los residuos, los restos de madera son los más fáciles de reciclar. Existe una gran variedad de molinos y "shredders" que transforman a la madera en chips, los cuales pueden ser vendidos inmediatamente o fácilmente guardados. En general, en Estados Unidos, los mercados para chips de madera en forma de "mulch" o como combustible son más estables que los mercados para muchos otros materiales reciclables.

En general, hay tres tipos de equipamiento de chipeado que pueden ser apropiados para el manejo de madera proveniente de diferentes fuentes: chipeadoras móbiles, molinos rotativos y molinos de martillos. Los cuales son apropiados según los casos y los volúmenes y tamaño de madera a chipear, debiendo buscarse una relación costo-efectividad apropìada.

Los mercados para la madera chipeada en Argentina comienzan a abrirse, sobre todo en lo que se refiere al "mulch", utilizado en plazas, jardines, horticultura y floricultura.

El tamaño, humedad y tiempo pueden ser manejados de acuerdo a las necesidades de los usuarios, siendo el tamaño, apariencia y color los factores más importantes en jardinería. El "mulch" permite retener mejor la humedad subsuperficial y la proliferación de microrganismos del suelo.

Luego del tamizado, la fracción fina de la molienda, que no es deseable para el "mulch" puede ser utilizada como fuente de C para el compostado, mejorando la relación que presentan normalmente los residuos orgánicos domiciliarios (15:1). Esta fracción debe estar bien seca tanto para el compostado de residuos domiciliarios como para los barros de desagües urbanos o industriales con alta carga orgánica.

Debe tenerse en cuenta que el ensilado de la madera chipeada debe hacerse cubierto para mantenerlo lo más seco posible y deben tomarse precauciones para prevenir el fuego.

Los residuos orgánicos domiciliarios deben ser molidos en un tamaño medio de partícula entre 30 y 40 mm, dependiendo de la composición de los mismos. Este aspecto es muy importante en la homgeinización y biodisponibilidad de la materia orgánica para los organísmos y la superficie de ataque de los mismos. Aspecto importante en la optimización del proceso de compostado.

Es necesario observar una apropiada atención a la higiene y seguridad de las instalaciones y los procesos de compostado con el fin de minimizar la mayor parte de los riesgos de salud de los operarios y evitar accidentes. Esto en la medida que el compostado y la molienda tienen sus cuotas de riesgo, las precauciones son necesarias. No olvidar que los residuos urbanos son de baja peligrosidad, pero que esta se encuentra siempre presente.

La seguridad concierne primariamente al equipamiento, palas cargadoras, electricidad, molinos, cintas transportadoras, zarandas, etc. El equipamiento debe contar con todos los sistemas de seguridad necesarios para la protección de los operadores.

Cuando se hacen las pilas de compostado o se almacena madera chipeada debe tenerse asegurado un plan de contingencia contra el fuego, pudiendo incendiarse facilmente por colillas de cigarrillos, escapes de vehículos o cortocircuitos en las máquinas. Dentro de la pila de compostado o en los silos de madera chipeada, se produce una combustión pobre, pero si el material se seca mucho esta se acelera y la temperatura asciende pudiendo producirse una combustión espontanea. La materia orgánica puede encenderse espontáneamente en rangos de humedad del 25 al 45 %. La temperatura no debe exceder bajo ningun concepto los 90 ºC, lo cual requeriría de pilas de 4 metros de altura. Manteniendo las pilas con una altura máxima inferior a 3 metros y volteando la pila cuando la temperatura llega a los 60 ºC, no solo obtendremos una óptima calidad de compostas sino que también se habrán tomado los recuados necesarios para la prevención de incendios. Los sitios de compostado y almacenamiento de madera deben contar con una provisión de agua adecuada, manteniendo distancias apropiadas con otros elementos inflamables.

Los problemas de la salud vinculados con el compostado dependen tanto de los individuos como de los materiales utilizados, pocos son los organismos patogénicos encontrados en los residuos domiciliarios, provenientes de recolección diferenciada, o de los estiércoles de animales de granja o "feed lots". Normalmente medidas sanitarias elementales son suficientes e importantes (lavarse las manos antes de tocar la comida o tocarse los ojos, etc. ). De hecho, desde hace muchísimos años y en forma extendida se ha practicado el compostaje en el mundo, sin que existan graves problemas de salud. Solo en algunos casos los trabajadores deben tomar precauciones, tomando conocimiento de los materiales y reconociendo los problemas potenciales que puedan derivar.

En la medida que cada individuo presenta diferente resistencia a las enfermedades, algunos pueden ser particularmente sensibles a los componentes o microrganismos de la composta. Las grandes poblaciones de especies de levaduras, bacterias, hongos, etc, activos en el proceso del compostado pueden causar reacciones alérgicas en individuos sensibles, como la manifestacion adversa más frecuente. Las condiciones que pueden predisponer a los individuos a infecciones o cuadros alérgicos implican que estos poseen bajo sus sistema inmunológico respecto a alergias, asma, estar bajo tratamientos con medicaciones como antibióticos, corticoides o presentan alguna lesión epidérmica que pueda alojar procesos infecciosos. Los trabajadores con estas condiciones no deben estar normalmente asignados a las operaciones de compostado.

Para minimizar estos riesgos de alergias o infecciones los trabajadores deben utilizar máscaras de polvo o respiradores secos especialmente cuando el se voltean las pilas. Es indispensable que utilicen Casco, botas de goma o botines de seguridad y guantes, para prevenir lastimaduras y eventuales descargas eléctricas.