Monitoreo y procesamiento de los índices de estabilidad y madurez

En el estudio se monitorearon once pruebas para determinar la estabilidad y madurez, seleccionadas por su mayor potencial de aplicación en la localidad de estudio. Con el propósito de hacer seguimiento a la evolución de los resultados de las pruebas, las mediciones se realizaron desde el inicio de la etapa de enfriamiento del proceso hasta la finalización del monitoreo de las pilas, con una diferencia de dos semanas entre cada medición. La Tabla 40 presenta las pruebas de estabilidad y madurez a nivel de laboratorio y las de sitio, así como los días de medición. Tabla 40. Pruebas de estabilidad y madurez a nivel de laboratorio y en sitio

Sitio Estabilidad Madurez Días de medición en el proceso

En sitio* Temperatura, color, olor y humedad pH y CE 70, 86, 100, 113, 128, 141, 155,

162 y 190

En Laboratorio SV, relación C/N, IR y autocalentamiento IG

Nota: * De acuerdo con lo identificado en las instalaciones de compostaje, se emplean estas pruebas para inferir estabilidad y madurez en sitio. Debido a limitaciones experimentales las pruebas de autocalentamiento e IG no fueron medidas el día 70; IR no fue medida el día 70, 113 y 155; C/N no fue medida los días 70, 86, 100, 113 y 128

En cada medición se siguieron los protocolos de toma de muestras para pilas de compostaje propuestos por Sullivan y Miller (2001). La humedad fue determinada mediante método gravimétrico, el COT por el método de Walkley Black, el pH y la CE por método potenciométrico sobre un extracto acuoso obtenido mediante agitación del agua destilada y del material a analizar en una relación 5:1 (peso/peso), utilizando un pHmetro WTW Modelo 315i y un conductivímetro WTW modelo 325. Los SV se determinaron a través de técnicas de calcinación determinando los pesos de la muestra tanto a 105°C por 24 horas como a 550°C por 4 horas. Todos estos parámetros se determinaron siguiendo los protocolos establecidos en la Norma Técnica Colombiana (NTC) 5167 (Icontec, 2003). El NTotal se analizó con el método Kjeldahl de acuerdo con la NTC 370 (Icontec, 1997). Los ensayos de germinación se

efectuaron determinando la sensibilidad del rabanito (Raphanus Sativus) a los productos, siguiendo lo establecido

en INN (2004) y Varnero et al. (2007).

El potencial de autocalentamiento se desarrolló siguiendo lo establecido por Brinton et al. (1995), mediante el acondicionamiento de la humedad de la muestra a 35% y el depósito en un recipiente térmicamente aislante (Vaso Dewar). El registro de la temperatura se hizo con dos termómetros de carátula (bimetálico 2'' dial x 1.5'' bulbo) durante 8 días (muestra incubada en un lugar cubierto y a temperatura ambiente de 25 ± 2 °C) y registrando el valor de la temperatura cada 8 horas.

90

El IR se realizó a través de la determinación de CO2 de las muestras; para tal efecto se adaptó la técnica de

actividad microbiana en suelos conforme el método descrito por Álvarez-Solís y Anzueto-Martínez (2004) y Tognetti (2007). La muestra (50 g) se incubó durante seis días a temperatura ambiente en un sistema cerrado y adicionando

una muestra de 10 mL de hidróxido de sodio (NaOH) 1N (capta el CO2). Transcurrido el tiempo de incubación, se

adicionaron 2 mL de cloruro de bario (BaCl2) al 10%, cuya reacción precipita el CO2 producto de la respiración, en

forma de carbonato de bario (BaCO3). Luego se agregaron dos gotas de fenolftaleína al 1% (solución indicadora) y

posteriormente se titularon todas las muestras con ácido clorhídrico (HCl) 0,5N determinando los volúmenes consumidos hasta el cambio de color de la solución. La determinación se desarrolló también con una muestra testigo (blanco). La Ecuación 5.1 presenta los cálculos para la estimación del IR (medido como actividad

microbiológica – AMS) en términos de mgCO2-C / g CO * día.

(Ecuación 5.1)

Donde:

B= volumen empleado en la Titulación del Blanco (mL) T= volumen empleado en la Titulación Muestra (mL) N HCL = normalidad HCL (0,5 N)

0,006= Factor de Dilución

1000 = Factor conversión μgCO2a mg CO2

P= peso seco de la muestra

% CO= Porcentaje de Carbono Orgánico de la muestra (%) d = días de incubación (6 día)

Para la determinación de olor se almacenó la muestra en recipientes herméticos durante cinco días; transcurrido el tiempo, se abrió el recipiente y se comparó con el olor producido por la muestra con otro que contenía suelo, contrastando los olores típicos predominantes. Se consideró lo planteado por Iglesia–Jiménez et al. (2008) quienes indican que un producto con alto grado de madurez carece de olores generados por el contenido de ácidos orgánicos, presentando un olor característico similar al del suelo húmedo. Respecto del color, se comparó visualmente la muestra con compost certificados como estables y maduros, identificando las tonalidades: café claro, café oscuro y casi negro indicando respectivamente inestable, relativamente estable y estable.

Las mediciones de SV, CE, pH, COT, NTOTAL e IG fueron realizadas por duplicado y ante la ocurrencia de

coeficientes de variación mayores de 10% se repetía el ensayo. Los valores obtenidos en cada medición de los parámetros fueron comparados con los estándares establecidos en la literatura técnica para determinar su grado de estabilidad y madurez. Se compararon los resultados de estabilidad y madurez de todas las pruebas, estableciendo la consistencia entre los resultados.

Con el propósito de identificar si se presentaban diferencias significativas en los resultados de las pruebas de estabilidad y madurez entre las pilas, se aplicaron modelos de regresión para las pruebas cuantitativas determinadas ocho o nueve veces (temperatura, humedad, SV, autocalentamiento, pH, CE e IG). El modelo de regresión estimado se presenta en la Ecuación 5.2. Los análisis se realizaron con un nivel de significancia del 5% y se validaron satisfactoriamente los supuestos de cada modelo planteado.

91 (Ecuación 5.2) donde,

Yt: Parámetro bajo análisis

t: Tiempo en el cual se midió el parámetro

Pila: Variable dicotómica que toma el valor de 0 si la medición del parámetro se realiza en la pila A y 1 si la medición se realiza en la pila B

εt: Error aleatorio

β0: Valor de intercepto del modelo, es decir, valor que asume Y en la eventualidad que las variables t y Pila sean cero

β1: Pendiente asociada al tiempo, es decir, cambio en Y por cada unidad de t

β2: Pendiente asociada a la pila, es decir, cambio en Y debido a que la medición se realizó en la pila B

5.4

Resultados y Discusión