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II. MARCO TEÓRICO

2.2. Antecedentes de calidad del compost producidos a partir de

2.2.1. Internacional

Ansorena et al. (2014) reportaron que, el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología para la Investigación del Medio Ambiente y Agricultura de Francia en estudios realizados sobre la calidad del compost en la región francesa de

Rennes durante tres años, determinaron niveles elevados de Cu y Zn la cual ocurre posiblemente por causas naturales o por la aplicación de productos químicos que contienen dichos metales a la vegetación de jardín y cultivos agrícolas. Igualmente encontraron casos de contaminación con arsénico en compost que contenía serrín, el cual podría deberse a que la madera fue tratada con conservantes que contenía arsénico.

Según Roca et al. (2008), de acuerdo a los resultados obtenidos en relación a las propiedades físicas, químicas y biológicas del compost procedente de RSU en Coruña, concluyeron que el compost experimental presentó una excelente calidad ajustándose a la normativa española. Para la granulometría el 100% de partículas pasaron por malla de 20 mm, según el Real Decreto 824/2005 estableció que el 90% de partículas deben pasar por malla de 25 mm. Con relación al tamaño de partículas inertes, elementos extraños y humedad deberían ser menores a 10 mm, 3% y 40%

respectivamente, los valores del estudio estuvieron por debajo. Para las propiedades químicas el pH debe estar cercano a neutro, el estudio arrojo 7.3, para la M.O., el N, el P, el Ca, el Mg y K deben ser mayores a 35%, 1%, 0.43%.

1.4%, 0.20% y 0.41% respectivamente y los valores del compost experimental fueron 51.20%, 3.12%, 0.85%, 1.85%, 2.05% y 1.10%. Con respecto a la relación C/N el valor obtenido (9.52) fue menor al límite (< 18) establecido por la normativa. Para las propiedades biológicas no hubo presencia de patógenos.

Madrid et al. (2001), en un estudio sobre caracterización de compost de RSU según el tamaño de partículas en la planta de Villarrasa (Huelva) en España, reportaron resultados en promedio de 48 muestras provenientes de diferentes pilas de compost tamizado por un tamiz de 10 mm de luz (compost C10). El contenido medio de impurezas fue del 3.2% determinado sobre masa en base seca, constituida fundamentalmente por partículas de vidrio. La normativa española vigente no fija un máximo para este parámetro, aunque indica que los elementos inertes deben ser < 10 mm, lo cual evidentemente se cumple en este caso, encontrándose dentro de los límites tolerables.

El valor medio de pH fue 7.04, este valor estuvo próximo al límite inferior del intervalo normal en compost de RSU (7.0 - 8.5) indicado por Nogales

(1993). La conductividad eléctrica (CE) varió en un amplio intervalo (1.5 - 11.5 dS/m), con una media de 5.96 dS/m que coincide con el valor inferior del intervalo normal (6 - 15 dS/m). El contenido de materia orgánica en este tipo de compost fue variable, con un contenido medio del 34.6%. En los composts C10 el valor medio de la relación C/N fue 20.6 (óptimo), el contenido medio de N fue de 0.93%. Los contenidos de P, K, Ca y Mg, son similares a los normales en composts de RSU (Nogales, 1993).

Solla-Gullón et al. (2001) en un estudio que realizaron con el objetivo de evaluar el empleo de cenizas de desperdicios procedentes de las industrias madereras como enmendante de la acidez y fertilizante de suelos ácidos, reportaron que, la adición de cenizas tuvo un efecto neutralizante de pH en el suelo. Lo que se atribuye a la abundancia de óxidos, hidróxidos y carbonatos, principalmente de Ca, Mg y K, que confieren a este material un fuerte carácter alcalino (Etiégni y Campbell, 1991).

Con respecto a los metales pesados concluyeron en cumplimiento al Real Decreto Español 824/2005 que la calidad del compost es equivalente a la Clase C debido a que el Pb presentó una concentración de 160 mg/kg valor que sobrepaso los límites legales para compost Clase A y B, mientras que los valores para el Cu, Zn, Cr y Ni fueron de 211, 393, 103 y 37 mg/kg respectivamente que se enmarca dentro de los valores límites legales para compost de calidad Clase B.

Con relación a la humedad (28.0%) sobre base húmeda presentó un contenido apropiado, este valor es inferior al máximo admitido (40%) por la legislación española para compost (BOE 131/1998).

Álvarez (2013) en un estudio realizado en la planta de compostaje situada en el municipio Almeriense de Rioja en la provincia de Almería (España) principalmente con el objetivo de determinar las características del compost reportó que, tuvo niveles de humedad muy bajos, alrededor de 20%, precisando que aunque dicho nivel está por debajo del rango de 30% a 40%

indicado en el Real Decreto 824/2005 sobre productos fertilizantes (BOE 171/2005), al respecto el indicado autor refiere que este parámetro no supone

ningún problema ya que puede ajustarse sin inconvenientes para la comercialización del producto.

Una alta humedad en el compost dificulta su manipulación y eleva los costos de transporte en la producción de hortalizas (Ozores, 2016).

Jara (2016) en base a un estudio realizado con el objetivo de determinar la naturaleza y composición de la materia orgánica proveniente de residuos orgánicos de origen urbano y afines de la provincia de Chimborazo, Ecuador, reportó que la concentración promedio inicial de la materia orgánica de tres pilas para compostar fue de 88.53% y al final del proceso del compostaje se situó en 54.4%. Las pérdidas de la materia orgánica se produjeron principalmente en el primer mes de compostaje que correspondió a la máxima actividad microbiana, reflejada en los altos valores de temperatura que bastante típico en los procesos de compostaje. Durante la fase de maduración, las concentraciones de materia orgánica no sufrieron cambios notables siendo un indicativo que se van estabilizando los materiales después de la fase bio- oxidativa.

Gonzales et al. (2014), en un estudio de caracterización del compost realizado en la planta de Bordo Poniente del Distrito Federal de México, reportaron que el producto final en comparación con la NADF-020-2011 cumple con los límites establecidos para la humedad, el pH, la M.O. y el nitrógeno cuyos valores en promedio fueron de 44.27%, 7.41, 40.33% y 1.37%

respectivamente. Los demás valores estuvieron fuera de norma, llama la atención que no cumplan con los valores establecidos para coliformes fecales que alcanzó un valor de 2000 NMP/g y la norma legal precisa que debe ser < a 1000 en base seca, lo que indica presencia de patógenos, se debe posiblemente a que el proceso de compostaje no ha sido llevado adecuadamente con respecto al rango óptimo de temperatura, ni con la relación C/N que fue de 17.28 y la norma establece que debe ser < de 15, que son de los indicadores más importantes de la calidad del compost. Teniendo en consideración los resultados obtenidos, concluyen que el proceso de compostaje en la planta de Bordo Poniente y la calidad del compost obtenido

cumple parcialmente con la normatividad correspondiendo a un compost de Clase C cuyo uso está orientado para áreas verdes urbanas y reforestación.

Gracia (2012) dio a conocer los resultados de la caracterización química de compost procedente de RSU segregados en origen, procesados en una planta de compostaje de Barcelona (España) y el compost procedente de RSU sin segregación en origen procedentes de una planta de compostaje de Murcia (España). Al respecto, lo más saltante que se obtuvo en los resultados fue las diferencias marcadas en las concentraciones de metales pesados, lo que le atribuye principalmente a la operación de segregación de los RSU en origen (Tabla 1).

Tabla 1. Características químicas del compost generado a partir de RSU segregados y no segregados en origen.

Parámetro Unidades

Valores del compost Sin segregación

RSU en origen

Con segregación de RSU en origen

pH -- 7.2 7.45

CE dS/m 6.4 5.04

Humedad % 27.7 26.8

Nitrógeno total % 2.4 2.7

Materia orgánica % 52.4 57.6

Fósforo total % 1.8 0.53

Potasio total % 0.66 0.84

Cu mg/kg 395 28

Ni mg/kg 59 18

Zn mg/kg 3,083 106

Cd mg/kg < 2.5 0.3

Cr mg/kg 113 8

Pb mg/kg 84 18

Fuente: Gracia (2012).

Según Rosal et al. (2007), en un estudio realizado en la ciudad de Córdoba (España), referido sobre el compostaje de residuos municipales con recogida selectiva y la incidencia de metales pesados en los composts en tres años consecutivos. Consideró como metodología que para cada ensayo de caracterización química, recogió una muestra de 500 g de peso de compost de diferentes partes de la pila, la misma que fue refinado con un tamiz de 15 mm de luz (Tabla 2 y 3).

Tabla 2. Características químicas del material fresco (RSU) y del compost por año.

Característica RSU fresco

Compost 1er año

Compost 2do año

Compost 3er año

pH 6.1 8.3 8.4 8.1

CE (dS/m) 8.0 19.7 13.2 11.4

M.O. (%) 58 39 36 33

C/N 14.1 7.7 8.1 7.1

N (%) 2.4 2.9 2.6 2.7

P 0.3 0.2 0.3 0.2

Fuente: Rosal et al. (2007).

Los composts producidos empleando residuos municipales con recogida selectiva, satisfacieron los límites legales en cuanto al máximo contenido de los metales pesados, clasificándose como compost de Clase C. Las concentraciones de cadmio, cobre y zinc, fueron muy altas y motivo por el cual fue imposible considerar estos compost como productos ecológicos en el ámbito europeo (Tabla 3).

La incorporación de metales pesados en el compost procede en primer lugar de una segregación muy pobre que la población hizo de los residuos en sus hogares. La escasa industrialización de esta ciudad permite afirmar que poca incidencia tuvo este sector en la contribución de metales a la materia

orgánica, por deposición atmosférica, contaminación de las aguas o residuos que en otros lugares influyen claramente. Sin embargo, los inputs (entrada) procedentes de la abrasión (desgaste) de superficies pintura, plomo y zinc de los materiales de construcción u otros metales que están en la composición de productos de higiene contribuyeron a estas altas concentraciones de metales a través de los restos orgánicos o productos cotidianos.

Tabla 3. Metales en RSU fresco, compost y límites máximos permisibles por clases según Ley Española RD 824/2005.

Metal pesado

Contenidos de metales pesados (mg/kg)

Límites máximos permisibles por clases

de compost RSU

fresco

Compost 1er año

Compost 2do año

Compost 3er año

Clase A

Clase B

Clase C

Cd 4 3 3 2 0.7 2 3

Cu 47 276 252 373 70 300 400

Cr 104 30 57 84 70 250 300

Ni 98 50 57 64 25 90 100

Pb 120 165 120 144 45 150 250

Zn 90 415 579 603 200 500 1000

Fuente: Rosal et al. (2007).

Como el contenido de materia orgánica total durante el proceso de compostaje decrece por la respiración de la biomasa, que genera CO2 y H2O, un incremento general en el contenido de metales es de esperar. Sin embargo, solo los contenidos en zinc y cobre experimentaron este aumento. En cierta medida, la bioacumulación por parte de la biomasa está implicada en este fenómeno (Premuzic et al., 2002) y la movilidad que tiene el zinc.

Probablemente, el resto de los metales fueron parcialmente rechazados en el proceso de refinado y eliminación de restos inertes.

Del mismo modo, Madrid et al. (2001) reportan los resultados en promedio de 17 muestras de compost tamizado por un tamiz de 25 mm. En

este tipo de compost mostraron contenidos de materia orgánica (32.8%), P (0.82%), K (0.49%), Ca (3.95%) y Mg (0.23%) habituales en este tipo de productos. En lo que se refiere al nitrógeno, su contenido fue relativamente bajo (0.71%), y sobre todo, la alta relación C/N (26.4), que podrían dar lugar a inmovilización de este nutriente en el suelo. Con respecto al pH (6.98) está comprendido en un valor neutral y la CE (6.48 dS/m) es alto. Con relación a los metales pesados sobrepasaron a los límites legales para compost Clase A, que alcanzaron valores para el Cu, Zn, Cr, Ni y Pb de 195, 318, 126, 48 y 144 mg/kg respectivamente, concluyendo que la calidad del compost es equivalente a la Clase B. Con respecto a la humedad (26.8%) sobre base húmeda presenta un contenido adecuado y en el caso del contenido de impurezas fue de 21.1%

determinado en base seca, cantidad que sobrepaso los límites establecidos. La presencia importante de fracción de impurezas (vidrio, piedras, metales, etc.) se debe especialmente a una segregación inadecuada de los residuos lo que generó una pérdida de calidad del compost.

García et al. (2008) en un trabajo de evaluación realizado sobre la presencia de metales pesados en compost municipal (CM) producidos en la planta de composta ubicada en el sitio Bordo Poniente-México, según los análisis efectuados a las muestras por triplicado, concluyeron que el contenido de metales expresado en mg/kg fueron inferiores a los límites recomendados por la norma oficial, cuyas concentraciones para el Pb fue de (0.130 ±.0.01), Cd de (0.00186 ± 0.0001), Zn de (0.213 ± 0.02) y Cu de (0.0847 ± 0.001), a excepción del níquel (Ni) que no se encontró.

También, en la misma investigación, el pH se encontró en el límite máximo deseado (8.5 ± 0.43); la conductividad eléctrica obtuvo un valor promedio de 3.01 ± 0.46 µS/cm; la humedad por arriba de la norma (28.29 ± 3.88%). En cuanto a la materia orgánica se encontró dentro del rango preferente (39.36 ± 2.69%) señalado por la norma oficial.

El Instituto de Pesquisas Tecnológicas de Brasil (IPT) analizó muestras del compost proveniente de 15 plantas ubicadas en el Estado de São Paulo, la cual según el CEMPRE (1998), los niveles medios de metales pesados

encontrados en las muestras del compost producido a partir de residuos orgánicos urbanos reportan los siguientes contenidos de: cobre = 182 mg/kg, zinc = 433 mg/kg, plomo = 188 mg/kg, cromo = 54 mg/kg, níquel = 22 mg/kg y cadmio = 6 mg/kg. Según la literatura internacional, las muestras de compost referidas pueden ser aplicadas en suelos de Francia, Austria e Italia, siendo prohibidas en Suiza por la concentración de Cd y Pb, lo que indica que en la gran mayoría de los casos, los metales pesados no presentan un problema serio, siempre que se adopten prácticas adecuadas de recolección, clasificación y operación de la planta.