6to Simposio Internacional de Aplicaciones del Ozono V Simposio Internacional de Medio Ambiente
Ciudad de La Habana, Cuba Del 28 de Junio al 1 de Julio 2010
EL COMPOSTAJE COMO SOLUCIÓN VIABLE A LA
PROBLEMÁTICA DE LA GENERACIÓN DE LOS RESIDUOS
SÓLIDOS URBANOS (RSU) EN LA CD. DE MÉXICO
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Ciudad de México, México
M. En C. Silvia Galicia Villanueva
Docente Investigador ESCA Tepepan Instituto Politécnico Nacional
Tel: 57 29 6000 EXT. 73509
Dra. María Elena Tavera Cortés
Jefa de la Sección de Estudios de Posgrado e Investigación UPIICSA
Instituto Politécnico Nacional Tel: 57 29 6000 EXT. 70511
Lic. Pablo Emilio Escamilla García
Alumno PIFI de Posgrado UPIICSA
Instituto Politécnico Nacional Tel: 57 29 6000 EXT. 70511
El compostaje como solución viable a la problemática de la
generación de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) en la Cd.
de México
Proyecto de investigación SIP 2009-RE/75 Proyecto Conacyt-Gobierno del Distrito Federal No. 94279 Estudio de factibilidad tecnológica para la elaboración de composta en las Delegaciones Xochimilco y Milpa Alta
Introducción.- En México año con año, se generan más y más residuos. El volumen que alcanzan constituye uno de los parámetros por los que se mide el grado de sostenibilidad de nuestra forma de vida. Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) al acumularse y no reincorporarse a la naturaleza en un corto o mediano plazo generan contaminación, ésta afecta al suelo, aire, ríos, lagos, mares, plantas, animales y a las personas. Los problemas de salud pública causados por la acumulación de los RSU, son numerosos, sin mencionar las graves afectaciones al mismo medio ambiente. Los procesos de ordenamiento ecológico identifican a los RSU como problemas ambientales a resolver, pues no solo afectan a los asentamientos humanos en donde se generan, sino también a los ambientes rurales que los rodean.
Es necesario hacer un mayor esfuerzo por minimizar la cantidad de residuos producidos y maximizar la cantidad de residuos reciclados.
La acción de comer, cortar el césped o de podar los árboles genera residuos, pero éstos son de un tipo especial, porque pueden transformarse en producto de gran utilidad: la composta, capaz de aumentar la calidad de nuestros suelos, especialmente de aquellos que han perdido fertilidad debido a un sistema de fertilización mediante componentes de síntesis, es decir, mediante fertilizantes químicos.
A
Anntteecceeddeenntteess..-- La historia humana no puede separarse de la de sus residuos y ambas han sufrido importantes cambios a partir del siglo XIX. La evolución del compostaje, que puede considerarse como un antiguo arte o ciencia moderna, es cíclica; sus objetivos han ido variando al cambiar el desarrollo y los intereses de la sociedad, el sistema de tratamiento de residuos ha transcurrido entre el entusiasmo para provechar la energía y nutrientes, contenidos en los tejidos animales y vegetales, por imitar a la naturaleza que recicla y no acumula residuos, el desarrollo del compostaje ha tenido diversos cambios, que han impedido un avance sostenido, acorde con el interés que presenta para la gestión de los residuos y la conservación y fertilización de los suelos. Es difícil atribuir a una persona a una sociedad o a una época concreta los inicios del compostaje, sín que puede afirmarse que surgieron con la agricultura cuando la humanidad paso de ser nómada (abandonando los residuos en cualquier lugar porque se desplazaban rápidamente a uno nuevo) a sedentaria. A partir de este momento se empezó a “gestionar los residuos” enterrándolos, quemándolos usándolos para alimentación animal o bien transformándolos a través de un precario sistema de compostaje.1
1
Existen diferentes sistemas, técnicas y equipos para la elaboración de composta dependiendo de los volúmenes de residuos que se manejen y de los fines socioeconómicos que se persigan. Sin embargo desde los métodos caseros hasta los centros de composteo a gran escala trabajan mediante el mismo principio: la transformación de los residuos sólidos urbanos en un producto estable, sin mal olor y que puede mejorar las propiedades del suelo, mediante los elementos esenciales de este proceso biológico que son los residuos orgánicos, agua, oxigeno, microorganismos degradares y un lugar apropiado.2
Así mismo, en el manejo de las compostas ya sean familiares, comunitarias o de mayores dimensiones se requiere de la participación y concientización adecuada, por parte de la población, desde el almacenamiento, transporte y tratamiento de los residuos sólidos urbanos.
El principal elemento que se ha regulado en México son los sitios de disposición final; actualmente existen para ellos las Normas Oficiales Mexicanas en la cual se establece en detalle las características que deben cumplir estos sitios, estableciendo que dado el crecimiento demográfico, la modificación de las actividades productivas y el incremento en la demanda de los servicios, han rebasado la capacidad del ambiente para asimilar la cantidad de residuos que genera la sociedad, por lo que es necesario contar con sistemas de manejo integral de residuos adecuados con la realidad de cada localidad. 3
Para poder establecer el tipo de manejo para los residuos orgánicos es necesario conocer en que consisten los distintos tipos de residuos con base a la ley aplicable al Distrito Federal4:
Residuos urbanos: Los generados en casa habitación, unidad habitacional o similares que resultan de la eliminación de los materiales que utilizan en sus actividades domésticas, de los productos que consumen y de sus envases, embalajes o empaques, los provenientes de cualquier otra actividad que genere residuos sólidos con características domiciliarias y los resultantes de la limpieza de las vías públicas y áreas comunes, siempre que no estén considerados por esta Ley como residuos de manejo especial;
Residuos Orgánicos: Todo residuo sólido biodegradable.
Residuos Inorgánicos: Todo residuo que no tenga características de residuo orgánico y que pueda ser susceptible a un proceso de valorización para su reutilización y reciclaje,
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http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/laec/maldonado_z_r/capitulo5.pdf
3
Norma oficial mexicana. Especificaciones de protección ambiental para la selección del sitio, diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial (NOM-083-SEMARNAT-2003).
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Ley de Residuos Sólidos del Distrito Federal. (2003). Art. 3 Fracción XXXI XXXII. XXXIII. Asamblea Legislativa Del Distrito Federal, III legislatura.
tales como vidrio, papel, cartón, plásticos, laminados de materiales reciclables, aluminio y metales no peligrosos y demás no considerados como de manejo especial.
El desarrollo de técnicas para la elaboración del compostaje data de tiempos inmemoriales; en China se conocen técnicas desde hace más de 6000 años. Los residuos orgánicos (residuos de la cocina, paja, ramas, hojas, estiércol, etc.) son la materia prima para la producción de la composta que se puede producir a escala doméstica, agrícola, comercial y municipal. El proceso por el cual se elabora composta se ha denominado “compostaje”. Las tecnologías para el compostaje son variadas y los productos finales también varían en su composición, color, textura, etc., según los residuos y el proceso que les dio origen.5
El compostaje es una atractiva solución viable a la problemática de los RSU, por la cual los residuos orgánicos pueden ser degradados para obtener benéficos resultados, y se define; como el proceso microbiológico que convierte la materia orgánica putrefactiva, en un estable e higiénico producto húmico y que puede mejorar las propiedades físicas y químicas del suelo.
El término compostaje, desde el punto de vista del ser humano, es el “conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos, mediante los cuales el hombre promueve y maneja la descomposición de los residuos orgánicos para convertirlos en nutrientes naturales del suelo”.
El compost o composta (a veces también se le llama abono orgánico) es el humus obtenido de manera natural por descomposición bioquímica al favorecer la fermentación aeróbica (con oxígeno) de residuos orgánicos como restos vegetales, animales, excrementos y purines, por medio de la reproducción masiva de bacterias aeróbias termófilas que están presentes en forma natural en cualquier lugar (posteriormente, la fermentación la continúan otras especies de bacterias, hongos y actinomicetos). Normalmente, se trata de evitar la putrefacción de los residuos orgánicos, aunque ciertos procesos industriales de compostaje usan la putrefacción por bacterias anaerobias. 6
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Op. Cit. (nota 1)
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Gómez-Sobrino E, Correa-Guimaraes A, Hernández-Navarro S, Navas-Gracia LM, Martín-Gil J, Sánchez-Báscones M, Gónzález-Hurtado JL, Ramos-Sánchez MC. "Biodegradación de asfaltenos del Prestige mediante la aplicación de las técnicas de compostaje-vermicompostaje", Residuos, 2006 Jul-Agos, XVI(92).
La composta se usa en agricultura y jardinería como enmienda para el suelo, aunque también se usa en paisajismo7, control de la erosión, recubrimientos y recuperación de suelos.
Al ser el compostaje un proceso de transformación de la parte orgánica de los RSU en un producto útil (la composta) y debido a que la porción orgánica de los RSU en México es de aproximadamente el 50%8, esta transformación puede disminuir significativamente la cantidad de RSU que son generados, y en parte son liberados al ambiente, o son confinados permanentemente en un tiradero municipal o algún relleno sanitario.
De esta manera, la producción de composta es una herramienta útil para cumplir dos objetivos principales: el primero que se encuentra relacionado con la disposición final, ya que al ser menor el número de residuos expuestos al medio ambiente la cantidad de metano producida es menor, y esto sería de gran ayuda para el ambiente, puesto que el metano es considerado un gas de efecto invernadero que ayuda al calentamiento global. El segundo objetivo, se refiere al mejoramiento para el suelo de la agricultura, siendo igualmente útil en el mantenimiento de parques y jardines.
La composta es una materia inodora, estable y parecida al humus, rico en sustancias biodegradables, en proteínas e hidratos de carbono, que resulta del proceso de compostaje de residuos biodegradables, dando un compuesto altamente equilibrado en nutrientes y especialmente en oligoelementos de los que las plantas necesitan para su correcto estado de salud y producción.
Esta “magia” capaz de transformar restos putrescibles y húmedos en un material orgánico que huele a mantillo o a tierra recién removida es obra de la naturaleza, a través de bacterias, hongos, insectos y gusanos.
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El paisajismo es el arte de diseñar jardines y parques. También puede definirse como paisajismo el proceso racional por el cual el hombre utiliza la naturaleza como herramienta para expresarse al mismo tiempo de obtener otros beneficios.
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Información estadística sobre composición de Residuos Sólidos. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. (INEGI). 2008.
M
Maatteerriiaass pprriimmaass..-- Para la elaboración de la composta, se puede emplear cualquier materia orgánica, con la condición de que no se encuentre contaminada, generalmente éstas proceden de:
Restos de cosechas. Pueden emplearse para hacer composta o como acolchado. Los restos vegetales jóvenes como hojas, frutos, tubérculos, etc. son ricos en nitrógeno y pobres en carbono.
Abonos verdes, siegas de césped, malas hierbas, etc.
Las ramas de poda de los frutales. Es preciso triturarlas antes de su incorporación a la composta, ya que con trozos grandes el tiempo de descomposición se alarga. Hojas. Pueden tardar de 6 meses a dos años en descomponerse, por lo que se
recomienda mezclarlas en pequeñas cantidades con otros materiales.
Restos urbanos. Se refiere a todos aquellos restos orgánicos procedentes de las cocinas como pueden ser restos de fruta y hortalizas, restos de animales de mataderos, etc.
Estiércol animal. Destaca el estiércol de vaca, aunque otros de gran interés son la gallinaza, conejina o sirle, estiércol de caballo, de oveja y los purines.
Plantas marinas. Anualmente se recogen en las playas grandes cantidades de fanerógamas marinas como Posidonia oceánica, que pueden emplearse como materia prima para la fabricación de composta ya que son compuestos ricos en N, P, C.
Algas. También pueden emplearse numerosas especies de algas marinas, ricas en agentes antibacterianos y antifúngicos y fertilizantes para la fabricación de composta.
Entre los materiales cafés (o fuentes de carbono) están: Las hojas secas.
La paja de gramíneas.
Astillas de madera (estacones viejos).
Los materiales verdes (o fuentes de nitrógeno) son: Los recortes de césped
Los desechos de cocina. Alfalfa, soya, garbanzo, etc.
Mezclando diferentes tipos de materiales en ciertas proporciones puede representar la diferencia en la tasa de descomposición. Lograr la mejor mezcla es más bien un arte ganado a través de la experiencia que una ciencia exacta. La proporción ideal se acerca a 25 partes de materiales cafés a una parte de materiales verdes. Juzgue las cantidades aproximadamente por el peso. Demasiado carbono causará que la pila se descomponga demasiado lento, mientras que mucho nitrógeno puede causar malos olores. El carbono proporciona energía a los microorganismos y el nitrógeno proporciona proteína.
Las hojas representan un porcentaje grande del total de los desechos del patio. Si las hojas se muelen se almacenarán más fácilmente hasta que puedan usarse en la pila y se descompondrán más rápidamente. Las hojas están cargadas de minerales absorbidos desde las raíces del árbol y son una fuente natural de carbono.
Las hojas de pino necesitan ser cortadas, ya que se descomponen lentamente. Ellas están cubiertas con una capa espesa, cerosa. En cantidades muy grandes, pueden acidificar la composta, lo cual sería una cosa buena si usted tuviera suelo alcalino.
Los recortes de césped se descomponen rápidamente y contienen tanto nitrógeno como el estiércol. Si los recortes de césped se agrupan, llegarán a ser anaeróbicos y empiezan a oler, por ello deben mezclarse con suficiente material café. Si usted tiene mucho recorte de césped extiéndalo para asolearlo durante por lo menos un día. Una vez que empieza a ponerse pálido o pajizo, puede usarse sin peligro de agriarse.
Los desechos de jardín se puede compostar (ramas, flores y plántulas). La mayoría de las malezas y las semillas de malezas se mueren cuando la pila alcanza una temperatura interior arriba de 55 C, pero algunas pueden sobrevivir. Para evitar problemas no composte la maleza con sistema radical persistente y las malezas con semilla.
El estiércol es uno de los materiales más ricos y pueden agregarse a cualquier pila de composta. Contiene cantidades grandes de nitrógeno y microbios benéficos. El estiércol para composta puede venir de ovejas, patos, cerdos, cabras, vacas, palomas y cualquier otro animal vegetariano. La mayoría de los estiércoles son considerados "calientes" cuando están frescos, lo cual significa que son tan ricos en nutrientes que pueden quemar las raíces tiernas de las plantas jóvenes o sobrecalentar una pila de composta, matando lombrices de tierra y bacterias benéficas. Si se deja envejecer un poco, sin embargo, estos materiales son buenos para usarse.
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Faaccttoorreess qquuee ccoonnddiicciioonnaann eell pprroocceessoo ddee CCoommppoossttaajjee..-- La actividad de microorganismos que viven en el entorno, son los responsables de la descomposición de la materia orgánica, para que estos microorganismos puedan vivir y desarrollarse, se necesitan condiciones óptimas de temperatura, humedad y oxigenación.
El compostaje es un proceso aeróbico de descomposición de la materia orgánica, llevado a cabo por una amplia gama de poblaciones de bacterias, hongos y actinomicetos.9
T
Tiippooss..-- La composta se clasifica atendiendo al origen de sus materias primas, y de acuerdo a los siguientes tipos:
De maleza. El material empleado es vegetación de sotobosque, arbustos, etc., excepto coníferas, zarzas, cardos y ortigas. El material obtenido se utiliza generalmente como cobertura sobre la superficie del suelo (acolchado o “mulching”).
De maleza y broza. Similar al anterior, pero al que se le añade broza (restos de vegetación muertos, evitando restos de especies resinosas).
De material vegetal con estiércol. Procede de restos de vegetales, malezas, plantas aromáticas y estiércol de équidos o de pequeños rumiantes. Este tipo de compost se incorpora al suelo en barbecho, dejándolo madurar sobre el suelo durante varios días antes de incorporarlo mediante una labor.
Compost activado con levadura de cerveza. Es una mezcla de restos vegetales, levadura fresca de cerveza, tierra, agua tibia y azúcar.
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Técnicas de compostaje: Compostaje en montón.
Es la técnica más conocida y se basa en la construcción de un montón formado por las diferentes materias primas. Los materiales deben estar bien mezclados y homogeneizados, por lo que se recomienda una trituración previa de los restos de cosecha leñosos, ya que la rapidez de formación del compost es inversamente proporcional al tamaño de los materiales.
La ubicación del montón dependerá de las condiciones climáticas de cada lugar y del momento del año en que se elabore. En climas fríos y húmedos conviene situarlo al sol y al abrigo del viento, protegiéndolo de la lluvia con una lámina de plástico o similar que permita la oxigenación. En zonas más calurosas conviene situarlo a la sombra durante los meses de verano.
Manejo adecuado del montón, ya que de él dependerá la calidad final del compost. El montón debe airearse frecuentemente para favorecer la actividad de la oxidasa por parte de los microorganismos descomponedores. El volteo de la pila es la forma más rápida y económica de garantizar la presencia de oxígeno en el proceso de compostaje, además de homogeneizar la mezcla e intentar que todas las zonas de la pila tengan una temperatura uniforme. La humedad debe mantenerse entre el 40 y 60%.
Si el montón está muy apelmazado, tiene demasiada agua o la mezcla no es la adecuada se pueden producir fermentaciones indeseables que dan lugar a sustancias tóxicas para las plantas. En general, un mantillo bien elaborado tiene un olor característico.
El manejo del montón dependerá de la estación del año, del clima y de las condiciones del lugar. Normalmente se voltea cuando han transcurrido entre 4 y 8 semanas, repitiendo la operación dos o tres veces cada 15 días. Así, transcurridos unos 2-3 meses obtendremos un compost joven pero que puede emplearse semienterrado.
Compostaje en silos.
Se emplea en la fabricación de compost poco voluminosos. Los materiales se introducen en un silo vertical de unos 2 o 3 metros de altura, redondo o cuadrado, cuyos lados están calados para permitir la aireación. El silo se carga por la parte superior y el compost ya elaborado de descarga por una abertura que existe debajo del silo. Si la cantidad de material es pequeña, el silo puede funcionar de forma continua: se retira el compost maduro a la vez que se recarga el silo por la parte superior.
Compostaje en superficie.
Consiste en esparcir sobre el terreno una delgada capa de material orgánico finamente dividido, dejándolo descomponerse y penetrar poco a poco en el suelo. Este material sufre una descomposición aerobia y asegura la cobertura y protección del suelo, sin embargo las pérdidas de N son mayores, pero son compensadas por la fijación de nitrógeno atmosférico.10
10 INFOAGRO. Disponible en: http://www.infoagro.com/abonos/compostaje2.htm Consultado:
Usos y aplicaciones del compost.- Los usos del compost van a depender del grado de madurez del mismo y del tipo de cultivo. Las estaciones óptimas para aplicar el compost son el principio de la primavera y el otoño, épocas en que el suelo está caliente y la adición del compost lo calentará aún más favoreciendo así la actividad de los microorganismos. Si se aplica en verano, seca demasiado el suelo y si se aplica en invierno el frío lo hace inservible, la composta se diferencia según el grado de madures en:
Compost fresco: aquel que ha tenido un período de maduración corto y en el que se aprecian materiales aún sin descomponer. Sería el material que podemos extraer del compostador al cabo de dos o tres meses.
Compost maduro: aquel que ha tenido un tiempo de maduración largo y no presenta materiales sin descomponer. Se reconoce por su textura y su color oscuro y se utiliza sobre todo como fertilizante, ya que aporta elementos minerales (nitrógeno, fósforo, calcio, etc.). Favorece la capacidad del suelo para retener agua.
Prueba para saber si un compost está maduro:
Depositar unas cuantas semillas de lechuga dentro de un poco de compost y humedecerlo. Si los procesos de descomposición todavía se están desarrollando las semillas no crecerán bien en cambio si el compost está bastante maduro después de 5 a 7 días éstas habrán germinado.
Resultados - Se diseño y construyó una planta piloto para la elaboración de composta con dos pilas, una para la delegación Xochimilco y otra para la delegación Milpa Alta con mezcla de insumos de los residuos orgánicos urbanos como son; pasto, ramas, maderas, hierbas, estiércol de vaca, caballo y borrego, nopales, proporcionados por: club de golf México, delegación Milpa Alta y ganaderos residentes en la delegación Xochimilco.
Conclusiones.
El reaprovechamiento de los residuos, contribuye a la elaboración de compostaje, como una solución viable a la problemática de la generación de los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) en la Cd. de México, lo que permite la conservación del medio ambiente
Para mejorar el nivel de vida de la población, se debe tomar conciencia de la necesidad que existe de separar los RSU y lo más importante buscar el reaprovechamiento de los mismos.
Reutilizar los desechos orgánicos para la elaboración de la composta, misma que servirá de abono orgánico para los productores de la delegación Xochimilco y Milpa Alta a un precio accesible
Bibliografía
Labrador Moreno, Juana, La materia orgánica en los agrosistemas, Ed. Ediciones Mundi Prensa, España, 1996
Moreno Casco, J y Mora Herrero, R (Edit. Cient.) COMPOSTAJE. Madrid; Ediciones Mundi-Prensa, 2008
Ruìz Figueroa, Josè Feliciano, Ingeniería del Compostaje, Ed. Universidad Autònoma de Chapingo, Mèxico, 2009
INFOAGRO. Disponible en: http://www.infoagro.com/abonos/compostaje2.htm Consultado: 04-octubre-2009.
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/laec/maldonado_z_r/capitulo5.pdf consultado: 03-octubre-2009
Ramírez Villapudua, J y Sainz Rodríguez, R. Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos63/compostaje/compostaje2.shtml#xfactor
Consultado: 04-octubre-2009.
Tierra. Disponible en: http://www.tierra.org/spip/IMG/pdf/AdT_Curso-compostaje2.pdf Consultado: 03-octubre-2009
