Toma de muestras

Las materias primas utilizadas para el aislamiento fueron: poda, residuos de plaza, contenido ruminal y cascarilla de arroz (Figura 15). Así mismo, se llevo a cabo la toma de muestras, correspondiente para el análisis de patógenos humanos Escherichia coli y Salmonella sp. Sin reportes de temperatura al momento del montaje, debido a que estos se comenzaron a evaluar desde el día 3.

Figura 15. Conformación de las pilas. Fuente: Autores 2007.

6.4.1 Determinación de pH y Temperatura

Durante las 8 semanas que duró el proceso de compostaje, se determinó pH y temperatura a las 3 replicas (Figura 16). La temperatura se determinó diariamente y el pH semanalmente.

El proceso de compostaje, se describe comúnmente como un proceso aeróbico de degradación de materia orgánica, donde el calor esta relacionado con el consumo de oxígeno debido al metabolismo microbiano, dando como resultado un incremento en la temperatura (MacGregor et al., 2001).

Un sistema de compostaje es dinámico cuando hay una intensa actividad biológica, debido a los cambios en el sistema y a las condiciones del medio ambiente, en especial el incremento en la temperatura (Sundberg, 2005). De la misma manera el valor de pH varía en el compost con el tiempo durante el proceso, en este el pH inicial de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos se encuentran en valores de 5 y 7.

Se debe tener en cuenta que durante el proceso de compostaje se presentan tres fases de acuerdo a la temperatura y a su efecto sobre los microorganismos; la primera mesofílica o fase de temperatura moderada; hace que la temperatura se eleve rápidamente hasta los 40ºC; segunda, la termofílica, donde se alcanzan temperaturas de 65ºC, la cual puede durar pocos días o semanas y finalmente la fase de maduración y de enfriamiento que tiene una duración de semanas, obteniendo valores de temperatura de 40ºC hasta alcanzar la temperatura ambiente que indica que alcanzó la fase de maduración. Por lo anterior, fue importante llevar a cabo un monitoreo de la temperatura, cabe anotar que los resultados obtenidos son de los promedios alcanzados por las tres pilas, ya que estas corresponden a un solo tratamiento (Anexo 2) (Figura 17).

Figura 17. Resultados de pH y Temperatura vs. Tiempo durante el proceso de compostaje de residuos orgánicos, Fuente: Autores, 2007

De la misma manera, la energía liberada al inicio del proceso se emplea para elevar la temperatura de la masa en el proceso secando el material por evaporación (Gómez, 1998), lo que permite el paso a la degradación de diversos compuestos ya que a medida que aumenta la temperatura se transformaron en moléculas más sencillas para

0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Semanas T em p e rat u ra ºC 0 2 4 6 8 10 p H Temperatura (°C) pH

que microorganismos presentes en bajas temperaturas sinteticen completamente hasta obtener compost.

Teniendo en cuenta los resultados observados en la figura 4, se puede decir que las pilas comienzan a salir de la etapa mesofílica al tercer día, ya que se registra un valor de 50.21 ºC. En cuanto al pH, se observa un valor neutro lo cual indica que va en aumento para alcanzar la etapa termofílica. A partir de la segunda semana se evidencia igualmente un aumento de ambas variables, observando que el punto máximo se obtiene en la semana 6 cuando alcanza la etapa termofílica, encontrando una temperatura de 65.2ºC y un pH entre 8 y 9 debido a que se presenta un consumo de ácidos orgánicos por parte de los microorganismos, además en esta fase forman esporas a manera de resistencia (Trautmann et al., 1999).

Por otro lado, el pH sufre cambios durante el proceso de compostaje, debido a los cambios en la composición química. En general el pH cae por debajo de la neutralidad en el comienzo, durante la formación de ácidos orgánicos y mas adelante sube alrededor de la neutralidad porque los ácidos orgánicos son consumidos y hay producción de amonio, es por esto que durante el monitoreo se observó un aumento a medida que pasaban las semanas, hasta que se alcanzó un pH cercano a la neutralidad. Sin embargo, mientras ocurre este cambio de acidez a neutralidad, se presentan alrededor de la semana 4 valores cercanos a la alcalinidad, esto debido a la adición de cal (10 Kg/T de residuos) que corrigió la acidificación (Galindo et al., 2005); esto a su vez evita presencia de vectores así como malos olores. De la misma manera se sabe que al adicionar cal o hidróxido de calcio se aumenta la velocidad de degradación de materiales orgánicos, debido a la activación de enzimas termófilas, que actúan principalmente en pHs comprendidos entre 7 y 9; este uso a su vez tiene una desventaja ya que se presentan pérdidas de nitrógeno en forma de amoniaco, debido al pH ligeramente básico que favorece su formación (Gómez, 1998).

Finalmente en la semana 9 los resultados arrojados denotan una caída poco notoria tanto del pH como de la temperatura, alcanzando valores de 6,5 y 52.45ºC respectivamente. Lo anterior puede atribuirse a que probablemente hubo un largo período de termofilia (5 semanas) debido a que quizá ocurrieron desigualdades en la homogenización de los

residuos en el momento del volteo (Galindo et al., 2005) ó se presentó un alto porcentaje en la fuente de carbono, en este caso Residuos de Plaza (55%) (Sylvia et al., 1999).

De la misma manera cabe resaltar que el pH en el proceso de compostaje es influenciado por el CO2, el cual se forma durante el proceso de descomposición, el cual puede

evaporarse como gas o disolverse en forma líquida como ácido carbónico (H2CO3),

bicarbonato (HCO3) y carbonato (CO3 -2). Este sistema tiene dos constantes de disociación

(pKa) 6.35 y 10.33 a 25°C, las cuales tienden a neutralizar el pH en el compost, aumentando un pH bajo y reduciendo un pH alto (Sundberg, 2005).

El amonio es formado cuando hay una descomposición de las proteínas durante la fase inicial del compostaje gran parte del nitrógeno es metabolizado y retenido por microorganismos que se encuentran en etapa de crecimiento (Sundberg, 2003). El amoniaco tiene un pKa de 9.24 a 25°C, lo que hace que haya un incremento en los valores de pH. Así mismo, como ya se mencionó anteriormente, otro de los factores que afectan dichos valores son los ácidos orgánicos, donde predominan el acido acético y el láctico, estos se han demostrado en estudios recientes que pueden disminuir el pH hasta valores de 4.14 (Sundberg, 2005).

6.5 ANÁLISIS DE MICROORGANISMOS PATÓGENOS Escherichia.coli y Salmonella