CONTENIDO DE HUMEDAD DE UNA PILA DE LA PLANTA DE COMPOSTAJE DE LA UNIVERSIDAD

SURCOLOMBIANA DE NEIVA.

MOISTURE CONTENT OF A BATTERY OF COMPOSTING

PLANT OF THE UNIVERSITY SURCOLOMBIANA OF

NEIVA. Pérez Cerón Cristhian Fernando1 González Leiva Fernando2

Valencia Granada Eduardo 3

Resumen

Uno de los parámetros fundamentales para garantizar que el proceso de Compostaje sea eficiente es controlar el contenido de humedad. Este estudio evaluó durante un periodo de 30 días dicho parámetro en una pila de Compostaje ubicada en la Planta de Manejo de Residuos Sólidos de la Universidad Surcolombiana. Se tomaron muestras del material compostado a profundidades diferentes en toda la pila para luego ser homogenizadas y determinar el contenido de humedad utilizando el método gravimétrico en el laboratorio de Construcciones de la Facultad de Ingeniería. Los resultados obtenidos indican que el valor promedio de humedad presente en la pila es de 59.88%. Éste valor se encuentra dentro del rango de 40-60% sugerido según la literatura para el proceso de Compostaje. Palabras Clave: Compostaje, humedad.

Abstract

One of the key parameters to ensure that the composting process is efficient is to control moisture content. This study evaluated over a period of 30 days that parameter in a compost pile located on the ground of solid waste management at the University Surcolombiana. The samples were taken at different depths throughout the stack to be homogenized and then determine the moisture content using the gravimetric method. The results indicate that the average value of moisture present in the stack is 56%. This value is within the range of 40-60% allowed by the literature. Keywords: Composting, moisture.

1 Estudiante de Ingeniería Agrícola. Universidad Surcolombiana. Neiva. crifep@gmail.com

2 Estudiante de Ingeniería Agrícola. Universidad Surcolombiana. Neiva

fernandogleiva@hotmail.com 3 Magister en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Docente, Universidad Surcolombiana. Neiva

eduvale@usco.edu.co.

1. INTRODUCCIÓN

El contenido de agua en las materias

primas, la actividad microbiana, el

nivel de oxigeno y la temperatura son

factores directamente relacionados

con la humedad global de la pila de

Compostaje. Las actividades

microbianas relacionadas con el

crecimiento y división celular

requieren de unas condiciones de

humedades óptimas. La presencia de

agua dentro de la pila de Compostaje

es imprescindible para el transporte

de sustancias y nutrientes, de modo

que los hace más accesibles para los

microorganismos (Moral y Moreno,

2008). Cuando el contenido de

humedad es demasiado alto, los

espacios entre las partículas del

material se saturan de agua,

impidiendo el movimiento del aire

dentro de la pila (Riddlestone et al,

1991).

En la práctica del Compostaje,

siempre se ha de evitar una humedad

elevada porque desplazaría al

oxígeno, en consecuencia, el

proceso pasaría a ser anaeróbico

(Pérez, 2008). Si se presenta este

fenómeno lo más común es que

aparezcan los malos olores

producidos por la putrefacción y

pérdida de nutrientes por lixiviación.

Por el contrario, si la humedad

disminuye para los microorganismos

se genera poco calor en la pila y la

parte superior se encontrara seca,

ocasionando una disminución de la

actividad microbiana (Riddlestone et

al, 1991).

Muchos de los autores coinciden en

los rangos óptimos de humedad para

llevar a cabo el proceso de

Compostaje. Según Moral y Moreno

(2008), la humedad debe mantenerse

en un rango entre el 30 y 60%. Otros

autores como Navarro et al (2009),

expresan que la humedad debe

mantenerse en un rango optimo

situado entre 40-60% aunque en

condiciones anaerobias y según el

reactor se puede llegar a necesitar

una humedad del 90%. De acuerdo

con Kahn y Stoffella (2004), el

equilibrio ideal de la humedad

generalmente se encuentra en el

rango de 50 a 60% (base húmeda).

Dependiendo de los materiales y

método de Compostaje, los

contenidos de humedad de 40 a 70%

son tolerables, por debajo de 40% el

proceso de Compostaje se ralentiza

por falta de humedad.

Pravia y Sztern (2004), expresan que

la humedad idónea para una

biodegradación con franco

predominio de respiración aeróbica

se sitúa en el orden de 40 a 60% con

buena aireación. Humedades

superiores a los valores indicados

producirían un desplazamiento del

aire entre las partículas de materia

orgánica, con lo que el medio se

volvería anaerobio favoreciendo los

metabolismos fermentativos. Si la

humedad se sitúa en valores

menores al 10%, desciende la

actividad biológica general y el

proceso se vuelve extremadamente

lento.

La Tabla 1. Muestra algunas

condiciones que Kahn y Stoffella

(2004), consideran como preferidas

en el Compostaje.

Tabla 1. Condiciones Preferidas para el Compostaje.

Condición Rango Razonable1 Rango Preferido

Relación C/N Contenido de Humedad

Concentraciones O2 Tamaño Partícula (Ǿ mm)

PH Temperatura (°C)

20:1-40:1 40-65%2

>5% 3-13

5,5-9,0 43-66

25:1-30:1 50-60%

Mucho mayor a 5% Varia2 6,5-8,0 54-60

Fuente: Rynk et al., 1992. On-farm Composting Handbook.NRAES,Ithaca, New York. Con permiso Citado por: Compost Utilization in Horticultural Croopping Systems, Kahn y Stoffella , USA, 2004. 1 Recomendaciones para Compostaje rápido. Las condiciones fuera de estos rangos pueden también producir

resultados satisfactorios. 2 Depende de los materiales específicos, tamaños de la pila y condiciones meteorológicas.

Es importante determinar el contenido

de humedad inicial presente en los

materiales empleados para el

Compostaje. Según Fabelo y López

(2005), la humedad inicial de los

residuos no debe ser superior a un 50

%, de ser así hay que hacer que el

material pierda humedad, esto se

logra extendiendo el material en

capas delgadas para que pierda

humedad por evaporación natural, o

bien mezclándolo con materiales

secos, procurando mantener siempre

una adecuada relación C/N. Pérez

(2008), expresa que la relación entre

material húmedo y material seco es

2/1, para la humedad durante el

proceso. Hermand et al (2003),

evaluaron los rendimientos en un

compost de broza de café y un

compost elaborado con gallinaza,

suelo, carbón vegetal, cascarilla y

mucilago de café. El Compostaje fue

realizado bajo techo en 2 pilas de 2.5

m, 1.5 m de ancho y 0,45 m de alto.

La humedad fue monitoreada cada 3

días durante 60 días. Los resultados

obtenidos expresan que valor

promedio de la humedad en la pila

elaborada con residuos orgánicos fue

de 55% y del 85% en la pila con

broza de café. Fabelo y López (2005),

realizaron una evaluación parcial del

proceso de Compostaje en la etapa

mesotérmica, en la Universidad

Central Martha Abreu de las Villas, en

Cuba. La evaluación del Compostaje

se realizó comparando el proceso en

una pila común y en un cesto o

recipiente con capacidad de 3 m3

cada uno. Los resultados que

obtuvieron en un periodo de 9 días

arrojaron que la humedad en pila de

Compostaje era de 56% y la del

recipiente 54%.

En este estudio se presentan los

resultados de la evaluación realizada

para determinar la evolución de la

humedad en una pila de Compostaje

ubicada en Planta de Manejo de

Residuos Sólidos de la Universidad

Surcolombiana, para periodo de 30

días con procesos de monitoreo 2

veces por semana.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 Unidad Experimental

La investigación se desarrolló en la

Planta de Manejo de Residuos

Sólidos de la Universidad

Surcolombiana, ubicada frente al

parqueadero de la facultad de

Ingeniería. Para realizar el monitoreo

de la humedad se seleccionó una pila

bajo el criterio de la madurez de

Compostaje. Las dimensiones de la

pila seleccionada (Unidad

Experimental) son de 1.5 m de largo

por 0.7 m de ancho y 0.45 m de

altura. Los materiales principales

Compostado son residuos de podas y

residuos alimenticios.

2.2 Metodología

Para realizar el monitoreo del

contenido de humedad en la Unidad

Experimental, se tomaron muestras a

diferentes profundidades para la

totalidad de la pila durante los meses

de Marzo y Abril de 2010. El proceso

se llevo a cabo en 2 fases.

I Fase:

Durante esta fase, se tomaron

muestras 2 veces por semana

durante 30 días en horas de la

mañana. Las muestras recolectadas

fueron homogenizadas y como

muestra representativa se tomó 60 g

para determinar el contenido de

humedad de acuerdo a la norma

ICONTEC 1495 (ver tabla 2). Ésta

prueba se realizó en el laboratorio de

construcciones de la Facultad de

Ingeniería, utilizando los siguientes

equipos: 1 bandeja metálica, 1 tara, 1

palustre, horno marca Humboldt

MFG, balanza digital marca OHAUS

con precisión de 0.1. La ecuación

utilizada para determinar el contenido

de humedad es la siguiente:

% 𝐶𝐻 =𝑊𝑖 −𝑊𝑓

𝑊𝑓∗ 100

II Fase:

Se realizó el análisis de los datos

obtenidos en el laboratorio para la

elaboración de una curva que

representa la evolución del contenido

de humedad en el periodo de estudio.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La tabla 3 muestra los valores que se

obtuvieron durante el proceso de

experimentación.

La figura 1 muestra la evolución de la

humedad en la pila de Compostaje

durante el proceso de

experimentación. El rango de

humedad se encuentra entre el 56 al

63%, valores muy cercanos a los que

consideran Kahn y Stoffella (2004),

como rango optimo para el contenido

de humedad en Compostaje. El valor

promedio registrado de la humedad

es de 59.88%, es considerado como

óptimo para un pila compuesta por

residuos orgánicos comparada con

los obtenidos por Hermand et al

(2003), cuyo promedio registró

55.00% para una pila con los mismos

materiales. El rango de humedad de

56 al 63%, se puede asociar a la

existencia predominante de un

proceso de respiración aerobia en la

pila de Compostaje, según los

estudios de Pravia y Sztern (2004).

Variable Frecuencia Método

Contenido de Humedad 2 veces por semana durante 30 días

Gravimétrico*

Tiempo (días) Humedad (%)

1 4 6 11 23 27 30

62,39 61,50 56,02 58,50 59,16 59,50 62,16

Tabla 2. Variable Evaluada y Frecuencia de Medición.

Tabla 3. Porcentaje de Humedad durante el proceso de experimentación.

*Según Norma ICONTEC 1495.

4. CONCLUSIONES

El valor promedio de la humedad

durante los 30 días de

experimentación en la pila de

Compostaje fue del 59.88%.

El contenido de humedad en la pila

se encuentra en rangos óptimos

para el desarrollo eficiente de los

microorganismos utilizados en el

proceso de Compostaje.

5. REFERENCIAS

FABELO J.A.; LÓPEZ M.E.

Minimización de Residuos Mediante

la Obtención de Compost de

Residuos Sólidos Urbanos en la

Universidad Central “Marta

Abreu” de las Villas. Centro de Estudio de Química Aplicada (CEQA), Facultad de Química-Farmacia.

Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Santa Clara, Cuba. 12 p. (2005). HERMAND, J.M.; MUÑOZ,C.Y.;

MUÑOZ.; MUSCHLER R. Pérdidas

de Nutrimentos Durante el

Compostaje y Liberación de

Nutrimentos de 3 Compost en

Condiciones de Campo. Centro

Agronómico de Investigación CATIE.

Turrialba, Costa Rica. (2003)

Instituto Colombiano de Normas

Técnicas y Certificación (ICONTEC).

Norma Técnica Colombiana

NTC1495: Determinación del

Contenido de Humedad. Bogotá

(2003).

MORAL, R.; MORENO, J. Capítulo

Obtención de productos de alto valor

añadido a partir de Compost

Compostaje. Mundi Prensa. Madrid,

España. 570 p. (2008).

55

56

57

58

59

60

61

62

63

0 5 10 15 20 25 30

Hu

me

dad

%

Tiempo (días)

Figura 1. Evolución de la humedad durante el tiempo de experimentación.

NAVARRO, José; MORAL, R.;

GÓMEZ I. Residuos orgánicos y

agricultura. Universidad de Alicante.

(2009).

Natural Environmental Systems. The

Science of composting. Disponible

en:

http://ambientalnatural.com.mx/Article

.php?ArticleSKU=The-Science-of-

Composting. Ultimo Acceso: 8 de

Mayo de 2010.

PÉREZ, M.A. Manual del

Compostaje. España. 24 p. (2008).

PRAVIA, A.; SZTERN D. Manual para

la Elaboración de Compost, Bases

Conceptuales y Procedimientos. pág.

(23-24). Organización Panamericana

de la Salud. OPS/HEP/HES/URO. 69

p. (2004).

RIDDLESTONE, A.J.; DALZELL H.W.; Gray, K.R.; THURAIRAJAN K. Capítulo Principios de la producción de Cmposte. Pág. (23-24, 62-63). En: Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación FAO. Manejo del Suelo: Producción y uso del Composte en Ambientes Tropicales y Subtropicales. Roma, Italia. 184 p. (1991). STOFFELLA, P.J; KAHN B. (Capítulo Commercial Compost Production Systems. Pág. (54-55). Compost Utilization in Horticultural Crooping System. USA. 414 p. 2004).