Sistemas de compostaje

Sistemas de compostajeSistemas de compostaje. Cortesía del Maestro Compostador

En la actualidad, existen diversos métodos o sistemas de compostaje, desde muy pequeños y sencillos hasta sistemas tecnológicamente muy complejos y automatizados que permiten el tratamiento de un gran volumen de residuos. En general, el diseño y las características de los sistemas de compostaje dependen de factores como el tiempo del proceso necesario, el espacio requerido, el gasto energético o la seguridad higiénica de la planta de tratamiento entre otros. Así, la elección de un sistema u otro dependerá de que sea óptimo para tratar eficazmente un volumen de residuos orgánicos concreto, en el periodo más corto posible y que genere un producto estable, con suficiente calidad como abono e higienizado (libre de microorganismos patógenos).

Puesto que el compostaje se basa en procesos espontáneos sometidos a los ciclos biológicos de los microorganismos, es difícil acortar artificialmente los periodos mínimos necesarios para que tales procesos se sucedan y completen. Técnicamente, el factor más manipulable y sobre el que es posible incidir para el control del compostaje es la aireación, de forma que las diferencias entre los distintos sistemas de compostaje suelen derivar de cómo se realice el control de este parámetro. En base a esto, los sistemas de compostaje se pueden clasificar en dos tipos, abiertos (al aire libre) y cerrados (confinados en un recinto controlado), siendo este último el más idóneo para controlar la aireación aunque también resultando más costosos en instalaciones y mantenimiento que los primeros.

  1. Sistemas abiertos:
    1. Pila móvil (volteo mecánico del material permite la oxigenación)
    2. Pila estática (sin volteo mecánico del material, la oxigenación se hace insuflando aire, por succión o mezcla de ambos)
  2. Sistemas cerrados
    1. Sistemas dinámicos (volteo del material) o estáticos (sin volteo del material)
    2. Reactores horizontales, verticales, y en túnel.




Principales características de los sistemas de compostaje.

Los sistemas abiertos son los más utilizados por su sencillez y viabilidad técnica y económica. Consisten en colocar los sustratos a compostar en montones o pilas (pueden estar al aire libre o protegidos de factores meteorológicos bajo techado) y se distinguen dos sistemas fundamentales, los de pila móvil y los de pila estática.

Los sistemas de pila móvil o de volteo mecánico necesitan un mayor espacio debido a la necesidad de mover la masa durante los volteos. Al estar sometidos a una aireación periódica, no mantienen un nivel de oxigenación constante por lo que el proceso evoluciona más lentamente que en los sistemas con ventilación. Los sistemas de pila móvil no permiten el control efectivo de la temperatura y se consideran menos efectivos que los de pila estática en la destrucción de patógenos debido a la reinoculación durante el volteo por parte de aquellos microorganismos situados en zonas no sometidas a elevadas temperaturas. Por el contrario, el volteo mejora progresivamente la mezcla de los componentes del sustrato, reduce el tamaño de partícula y homogeniza el material, lo que redistribuye los microorganismos, el agua y los nutrientes, mientras que expone nuevas superficies a la colonización microbiana. También el volteo puede influir positivamente sobre la estructura física de la mezcla y las condiciones de aireación, aumentando su porosidad en aquellos sistemas en los que la ventilación forzada no es eficaz debido a la mala distribución del aire en el interior de la masa y, generalmente, muestran menores pérdidas de agua los sistemas con volteo.

Pilas de compostaje
Volteos mecánicos

En los métodos de pila estática con ventilación forzada, el material es apilado de igual forma que en el sistema anterior pero una vez formada la pila de compostaje éste no se moverá del sitio, la aireación del sistema se realiza bien suministrando aire a presión o mediante succión del mismo (Beltsville). Estos sistemas suelen operar a temperaturas elevadas que inhiben y disminuyen la descomposición del material. Para paliar este aumento de temperatura se ideó el sistema de inyección de aire en función de la temperatura (Rutgers), sistema de pila estática provisto de un termopar para controlar la temperatura de modo que en el momento que ésta sobrepasa un límite fijado, se dispara la ventilación y provoca un descenso de la misma. Se evita así la destrucción de parte importante de la población microbiana que impulsa el proceso de compostaje, lo que se traduciría en inhibición y ralentización del proceso. Los sistemas de pila estática tienen como principal inconveniente una falta de homogeneización de la masa, con la consiguiente formación de gradientes de temperatura y vías preferenciales para la circulación del aire, produciéndose además la compactación paulatina del material durante la descomposición del mismo con la consecuente pérdida de porosidad.

Pilas de compostaje
Aireación forzada

Por estas razones existen sistemas que combinan los volteos y la ventilación forzada y, últimamente, los sistemas de pila están incorporando en mayor medida sistemas de medición de parámetros y de automatización, como por ejemplo, sondas de temperatura, sondas de medida del grado de humedad y también sondas para medir la concentración de oxígeno, dióxido de carbono y amoníaco, permitiendo ocasionalmente el volteo de la pila de forma automatizada.

Los sistemas cerrados permiten un mayor control de las condiciones del proceso y de las emisiones, pero presentan como mayor inconveniente los elevados costes de inversión, mantenimiento y energéticos, e implican el uso de un reactor o digestor que puede ser vertical u horizontal, donde se realiza la primera fase del proceso para posteriormente dejar madurar el material en el exterior del reactor. En los sistemas estáticos no existe mezcla del material durante el proceso, mientras que en los dinámicos sí existe mezcla. Los procesos en túnel, generalmente fabricado en hormigón, son sistemas cerrados con ventilación controlada y sistemas de medición (temperatura, oxígeno, etc.) que pueden incluir sistemas de mezcla interna.

compostaje_membrana
Compostaje en túnel
Sistema cerrado de composaje
Sistema cerrado de compostaje

Para completar:

  1. Sistemas de compostaje por “el maestro compostador”
  2. Información sobre compostaje del proyecto AGROWASTE
  3. Información general sobre compostaje del Cornell Waste Management Institute
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