En cuanto Román, Martínez y Pantoja (2013) refiere que el proceso del compostaje es llevado a cabo bajo condiciones biológicas y que controlen el crecimiento y reproducción de los microorganismos a través de los parámetros de PH, temperatura, humedad, relación C/N y la oxigenación. Externamente, el periodo de compostaje se basara en las condiciones climáticas, técnica de elaboración del compost, las materias primas empleadas, entre otros por lo que los parámetros a controlar pueden variar. Por lo tanto se sugiere que debe llevarse un control para su desarrollo del compostaje optimo, a continuación detallaremos los parámetros y sus rangos óptimos.
A) Oxígeno
Según, Román, Martínez y Pantoja (2013) indica que el compostaje es un proceso dado en condiciones aeróbicas y se debe de dar una aireación permanente y adecuada para el desarrollo de las bacterias, liberando a su vez, dióxido de carbono a la atmosfera. De igual manera la aireación nos permite que no haya encharcamiento ni mucho menos que el material se compacte, y la variación de oxigeno presente en la pila varia teniendo más necesidad de oxígeno en la fase termófila.
En tanto, Román, Martínez y Pantoja (2013) indica también que la saturación de oxígeno el óptimo se encuentra de 5% a 10% en caso de que la oxigenación sea mayor a 10% puede descender la temperatura del compost y consecuentemente perder evaporación, provocando que el proceso de degradación se detenga por falta de agua. Por lo tanto existiría una deshidratación de las células de los microorganismos provocado que genere esporas y generando actividad enzimática la cual hace que la degradación de diversos compuestos disminuya en gran medida por el contrario, una baja aireación, hace que haya una insuficiente evaporación de agua, dando lugar a exceso de humedad y dando lugar un ambiente anaerobio generado malos olores.
Tabla 7 Control de la aireación Porcentaje de aireación Problema Soluciones <5% Baja aireación Insuficiente evaporación de agua, generando exceso de humedad y un ambiente anaerobio.
Volteo de la mezcla y/o adición de material estructurante que permitirá la aireación 5% - 15% Rango Ideal >15% Exceso de aireación Descenso de temperatura y evaporación de agua, haciendo que el proceso se detenga por falta de agua.
Reducir el tamaño de los poros a través del picado del material. Regular la humedad.
B) Humedad
Según, Román, Martínez y Pantoja (2013) indica que la humedad es de suma importancia para el transporte de elementos energéticos y nutrientes por parte de los microorganismos
También Román, Martínez y Pantoja (2013) también refiere que la humedad es óptima cuando registra un valor de 55% en cierta forma varia la humedad puede variar de acuerdo al tamaño de las partículas, así como también dependerá del sistema de compost empleado, si la humedad está por debajo de 45%, reduce la actividad microbiana, ocasionando que se reduzca el tiempo y que no se termine las demás fases ocasionando que el producto obtenido sea biológicamente inestable. Si la humedad se incrementa por encima de (>60%) el agua saturará los poros e interferirá la oxigenación del compost.
Asimismo, Román, Martínez y Pantoja (2013) indica que si el compost está elaborado de materiales secos como aserrín restos de poda la necesidad de añadir o regar agua sea más frecuente que en comparación con los residuos que presentan en su estructura mayor porcentaje de humedad (restos de frutas y verduras). Una técnica sencilla para medir el porcentaje de humedad es la técnica del puño y el porcentaje óptimo del proceso del compostaje debe de situarse entre 45% a 60%.
Según, Sztern y Prava (2008) refiere que contenido en humedad varía según el material que se está compostando. En tanto si la humedad está por encima de 50% hay que buscar la forma de descender este valor, antes de conformar las pilas o camellones. Esto se puede realizar extendiendo en capas para dejar secar y de esa manera pierda humedad por evaporación natural o también se puede mezclas con residuos que absorban la humedad como es el caso del aserrín.
Tabla 8
Parámetros de humedad óptimos
Porcentaje de humedad Problema Soluciones <45% Humedad insuficiente
Puede detener el proceso de compostaje por falta de
agua para los
microorganismos.
Se debe regular la
humedad, con
materiales frescos como restos de frutas y verduras o también añadiéndole agua. 45% - 60% Rango Ideal >60% Oxigeno insuficiente
Material muy húmedo, el
oxígeno queda
desplazado, puede dar lugar a zonas de anaerobiosis.
Realizar volteos periódicos y añadir materiales ricos en carbono como el aserrín, hojas secas entre otros.
Fuente. (Román, Martínez y Pantoja, 2013)
C) Temperatura
Según, Román, Martínez y Pantoja (2013) señala que la temperatura varía de acuerdo con las fases o etapas del proceso de compostaje cabe mencionar que el compostaje inicia desde una temperatura ambiente hasta alcanzar temperaturas de 65°C para posterior a la fase termofila llegue a estabilizarse nuevamente a una temperatura ambiente, necesariamente debe de mantenerse a temperaturas altas el compost el mayor tiempo posible para que se elimine por completo todos los agentes patógenos contaminantes también las altas temperaturas favorecen la descomposición rápida de los materiales.
En cuanto, Alcolea y González, (2000) mencionan que durante el proceso del compost, a consecuencia de la oxidación del carbono a dióxido de carbono se generara calor y estas a su vez se retendrá dentro de biomasa de tal modo que en el centro de la biomasa se generara temperaturas promedio de 75°C y si es mayor la cantidad de residuos a compostar la generación de calor se incrementara. La fase termofila es sumamente importante porque higienizan los restos compostados, destruyendo todos los agentes patógenos y malas hierbas que resultan perjudiciales para la salud o los cultivos. En cuanto la actividad microbiana
desciende la temperatura también disminuye provocando o disminuyendo la actividad biológica.
Tabla 9
Parámetros de temperatura óptimos
Temperatura (°C)
Causas asociadas Soluciones
Bajas temperaturas (T° ambiente <35°C) Humedad insuficiente
La falta de humedad hace que la actividad microbiana descienda de igual manera la temperatura. Añadir restos de frutas y verduras para aumentar la humedad. Material insuficiente
Falta de material o forma de pila inadecuado. Añadir más material a la pila de compostaje. Déficit de nitrógeno o baja C:N
El material tiene una alta relación C/N y por consiguiente la actividad microbiana se relentiza hasta alcanzar temperaturas termófilas.
Es necesario añadir material rico en nitrógeno como el estiércol de ovino, bovino entre otros. Altas temperaturas (T ambiente >70°C) Ventilación y humedad insuficiente
Las altas temperaturas inhibe el proceso de degradación. Provocando que se mantenga en la fase termófila y que no pueda activar bacterias mesofilas para concluir el proceso de descomposición
Verificar la humedad que este en su rango optimo y realizar volteos periódicos
añadiéndoles aserrín.
Fuente. (Román, Martínez y Pantoja, 2013)
D) pH
Según, Sztern y Prava (2008) indica el rango de tolerancia de PH de las microorganismos es relativamente alto. Cabe mencionar de que si los valores de PH se encuentran en valores relativamente ácidos y alcalinos cercanos al neutro se presencia que existe una descomposición adecuada, si los valores del PH son menos a 5.5 no habrá un crecimiento fisiológico y los valores superiores a 8 también de igual manera inhiben el crecimiento de las bacterias, provocando que estos precipiten en el medio, de tal manera que no son asequibles para los microorganismos.
Por otro lado, Román, Martínez y Pantoja (2013) alude que el que el PH varia en todas las fases del proceso del compostaje y que además depende mucho del tipo de materia, en la primera fases el compost se acidifica dando lugar a la formación de ácidos orgánicos. En esta fase termofila el amonio se transforma en amoniaco provocando que el PH del compost suba por encima del neutro para posteriormente estabilizarse en valores cercanos al PH neutro, asimismo el PH es un factor muy importante para que los microorganismos se multipliquen y en cada fase el PH varia. La mayor actividad fúngica se produce a pH 5.5-8.0 y la mayor actividad bacteriana se produce a pH 6.0- 7.5.
Tabla 10
Parámetros de pH óptimos
Porcentaje
de pH Causas asociadas Soluciones
<4,5
Exceso de ácidos orgánicos
Los materiales vegetales como restos de cocina, frutas, liberan muchos ácidos orgánicos y tienden a acidificar el medio
Añadir material con contenido alto en nitrógenos como el estiércol de ovino 4,5 – 8,5 Rango Ideal >8,5 Exceso de nitrógeno Un exceso de nitrógeno provoca que el amonio se convierta en amoniaco
alcalinizando el
compostaje.
Añadir restos de podas y aserrín que son materiales ricos en carbono.
Fuente. (Román, Martínez y Pantoja, 2013)
E) Relación carbono-nitrógeno (C:N)
En tanto, Sztern y Prava (2008) refieren a la relación C/N, está dado en unidades que aporta materiales, por lo tanto el nitrógeno es un elemento necesario para la síntesis proteica el carbono es una fuente de energía para los microorganismos. La relación correcta de estos nutrientes esenciales favorece el crecimiento. Si el compost tiene una relación C/N con valores menores de 10 es un indicador de que existe una alto contenido de nitrógeno a diferencia de que si se ve el compost con valores mayores de 40 indica de que en el medio existe una alta relación C/N que perjudicara el tiempo de descomposición.
Según, Sztern y Prava, (2008) aluden que un material que presente una C/N superior a 30, necesitara mayor cantidad de microorganismos para descomponer, y mayor tiempo de degradación para estabilizarse en valores de 12 a 15, los que presentan mayor relación carbono nitrógeno son los restos vegetales. Caso contrario ocurre cuando una planta es joven su aporte de nitrógeno es superior que cuando esta vieja, por otro lado los deschos de origen animal como el estiércol son ricos en nitrógeno.
Según, Román, Martínez y Pantoja (2013) señalan que la relación C/N depende del material que se va composta y se obtiene la relación numérica a dividir entre el carbono total sobre el nitrógeno total de los materiales a compostar, esta relación variara durante todo el proceso del compost.
Tabla 11
Parámetros de la relación carbono / nitrógeno
Relación C:N
Causas asociadas Soluciones
>35:1 Exceso de carbono
Existe una relación C/N elevada en el compost por lo tanto el proceso requiere más tiempo.
Regular la relación C/N con materiales ricos en nitrógeno.
15:1 - 35:1 Rango Ideal
< 15:1 Exceso de nitrógeno
Presencia de malos olores generados por el exceso de nitrógeno en el medio que convierte el nitrógeno en amoniaco
Regular con restos de poda y aserrín que son ricos en carbono.
Fuente: (Román, Martínez y Pantoja, 2013)
Según, Sztern y Prava, (2008) adjuntan la siguiente tabla. En caso que se desconozcan las relaciones carbono nitrógeno lo más recomendable es realizar las pruebas en el laboratorio.
Tabla 12
Relación de carbono nitrógeno en algunos residuos orgánicos.
Material Orgánico % C % N C/N
Aserrines 40 0.1 400
Podas, tallos, maíz 45 0.3 150
Paja de caña 40 0.5 80 Hojas de árboles 40 1 40 Estiércol de equino 15 0.5 30 Estiércol ovino 16 0.8 20 Estiércol bovino 7 0.5 15 Estiércol suino 8 0.7 12 Estiércol de gallina 15 1.5 10 Harina de sangre 35 15 2
Fuente: (Sztern y Prava, 2008).
F) Tamaño de partícula
Román, Martínez y Pantoja (2013) indican que la actividad microbiológica también se relaciona con el tamaño de partículas de los residuos orgánicos, las partículas pequeñas facilitan el acceso al sustrato y el tamaño ideal para iniciar con el armado de las pilas debe ser de 5 a 20 cm, la humedad y la densidad están relacionado al tamaño de partículas, cuando presenta la densidad valores aproximados de 150 -250 kg/m³ la densidad aumenta 600-700 kg/m³ debido a la reducción del tamaño de partículas en descomposición.
En cuanto, Sztern y Prava (2008) refieren que numerosos residuos pierden rápidamente su estructura como es el caso del estiércol, los materiales leñosos como es el aserrín restos de hojas secas tardan en perder su estructura. En caso de tener estos materiales debemos de recurrir a tritúralos por sí mismos, para que se descompongan de manera más rápida, una de las alternativas para triturar los materiales leñosos es haciendo el usos de trituradoras a un tamaño ideal que es de 20 mm a 10 mm que es un tamaño aconsejable para la elaboración del compostaje para reducir el tiempo de obtención del compostaje.
Tabla 13
Control del tamaño de partícula
Tamaño de las partículas (cm) Problema Soluciones >30cm Exceso de aireación
Materiales de gran tamaño reducen la temperatura del proceso y la actividad de los microorganismos. Picar el material hasta conseguir un tamaño medio de 10-20cm. 5 - 30cm Rango Ideal <5cm Compactación Partículas menor de 5cm provocan un ambiente anaeróbico por la compactación del material por la saturación de los poros. Voltear y añadir material de tamaño mayor y realizar volteos periódicos para homogenizar.
Fuente: (Román, Martínez y Pantoja, 2013)
2.2.9. Indicadores de la evolución del compostaje.