Manual Explicativo sobre Compostaje

81
COMPOSTAJE Felipe Moreau

description

Completa explicación sobre los tipos de compost, las ventajas y desventajas explicado didacticamente y muy claro para utilizarlo como herramienta pedagogica.

Transcript of Manual Explicativo sobre Compostaje

Page 1: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE

Felipe Moreau

Page 2: Manual Explicativo sobre Compostaje

¿QUÉ ES?

“Proceso biológico mediante el cual los

microorganismos actúan sobre la materia

rápidamente biodegradable (restos de cosecha,

excrementos de animales y residuos urbanos),

permitiendo obtener un producto final homogéneo,

conocido como compost”

Page 3: Manual Explicativo sobre Compostaje

BENEFICIOS

Efectos en el suelo:

Mejora la estructura

Mejora la aireación

Controla patógenos

Aumenta la fertilidad

Aumenta la capacidad de retención de agua

Mejora las propiedades físicas, químicas y biológicas

Page 4: Manual Explicativo sobre Compostaje

VENTAJAS

Sistema de reciclaje. Útil revaloración de residuos

Optimiza recursos existentes al aprovechar residuos

Reduce volumen de residuos

Producto comercializable

Aumenta la vida en el suelo. Estimula su actividad

biológica

Fácil de preparar, poco espacio (a pequeña

escala)

Bajo costo, solo mano de obra (a pequeña escala)

Aumenta el contenido de materia orgánica

Page 5: Manual Explicativo sobre Compostaje

DESVENTAJAS

Alta inversión inicial a nivel comercial

Necesidad de espacio (terreno)

Mal manejo: mal olor, ratones

Page 6: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Page 7: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Page 8: Manual Explicativo sobre Compostaje

Macroorganismos:

Trituran distintos residuos: detritívoros

Rompen y disgregan los materiales, facilitando la

acción de microorganismos

Gusanos, lombrices, ácaros y arañas, ciempiés,

escarabajos y otros

ORGANISMOS

Page 9: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Microorganismos:

Responsables del proceso de compostaje

Degradan un amplio rango de compuestos:

Proteínas.

Carbohidratos complejos.

Aminoácidos.

Azúcares simples .

Presencia y acción condicionada por las condiciones físicas y químicas de la pila

Temperatura:

Uno de los factores más importantes.

Influye en la proliferación y sobrevivencia de éstos.

Page 10: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Tipos de microorganismos:

Bacterias:

Microorganismos más pequeños y numerosos.

Principales responsables de la descomposición y de la

generación de calor.

Según temperaturas se pueden clasificar en:

Mesófilas: rol importante durante la primera etapa del

compostaje

Termófilas: predominan sobre los 40°C, principalmente del

género Bacillus

Page 11: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Tipos de microorganismos:

Actinomicetos:

Bacterias filamentosas.

Degradación de compuestos orgánicos complejos:

Materiales leñosos

Paja

Aserrín

Algunas aparecen durante la etapa termófila.

Otras son más importantes en la etapa de maduración:

Cuando sólo quedan materiales más resistentes de degradar

Page 12: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Tipos de microorganismos:

Hongos:

Degradan celulosas y ligninas: materiales más resistentes.

Importantes en la etapa de maduración:

Temperaturas moderadas

Degradada la mayor cantidad de azúcares solubles

Page 13: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Tipos de microorganismos:

Protozoos:

Transforman nutrientes en formas disponibles.

Aumentan la descomposición y la formación de agregados.

Evitan que patógenos se establezcan en las plantas.

Son alimento de nemátodos, lombrices, entre otros.

Page 14: Manual Explicativo sobre Compostaje

ORGANISMOS

Tipos de microorganismos:

Nemátodos:

Mineralizan nutrientes a formas asimilables.

Comen y regulan poblaciones de microorganismos.

Comen patógenos.

Algunos parasitan larvas de coleópteros.

Page 15: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Oxidación biológica de residuos orgánicos en

condiciones controladas de humedad, temperatura

y aireación, realizado por microorganismos.

Éstos utilizan carbono y nitrógeno disponibles en los

residuos, liberando energía y producen, a través de

una serie de reacciones bioquímicas, agua, dióxido

de carbono, humus y sales minerales.

Page 16: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Page 17: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Biología:

Microorganismos para reproducirse y crecer degradan

los residuos, forman energía y sintetizan nuevo material

celular

La obtención de energía puede ser por medio de la

respiración y la fermentación

Una serie de reacciones:

Liberan energía en forma de calor.

Forman una serie de compuestos orgánicos que utilizan los

microorganismos hasta completar la degradación de los

residuos.

Page 18: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Biología:

Microorganismos :

Producen una serie de enzimas extracelulares (proteasa,

amilasa, lipasa) y otras que transforman los materiales

insolubles en solubles.

Así son utilizados finalmente por éstos como nutrientes para

su crecimiento.

Page 19: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Proceso exotérmico: genera calor

Temperatura varía según la actividad metabólica de los

microorganismos:

4 etapas: mesófila, termófila, de enfriamiento y maduración.

Page 20: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Fase I o Mesófila: (10-40 °C)

Residuos a temperatura ambiente.

Microorganismos mesófilos se desarrollan utilizando:

Hidratos de carbono.

Proteínas fácilmente asimilables.

Microorganismos crecen y se multiplican descomponiendo.

Temperatura se eleva alcanzando 40°C en pocos días.

Duración variable y depende de:

Oxígeno, humedad, relación carbono/nitrógeno y tipo de

residuos utilizados.

Page 21: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Fase II o Termófila: (40-75 °C)

Temperatura sube hasta 60 ó 70 °C.

Microorganismos mesófilos mueren.

Microorganismos termófilos se desarrollan.

Al comienzo, bacterias y hongos termófilos:

Degradan celulosa y parcialmente lignina.

Sube la temperatura.

Desde 60 °C:

Hongos termófilos cesan su actividad y aumentan los actinomicetos.

Temperatura alta mantenida por varios días:

Disminuye la actividad biológica.

Pasteurización del medio: patógenas, parásitos y semillas.

Volteos para oxígeno: microorganismos consumen rápidamente.

Page 22: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Fase III o de enfriamiento:

Casi toda la materia orgánica se ha transformado.

Temperatura empieza a disminuir:

Se genera menos calor del que se pierde.

Bacterias y hongos mesófilos:

Reinvaden y degradan celulosa y lignina restantes.

Se reconoce cuando:

Después de voltear no aumenta temperatura.

Page 23: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Fase IV o de maduración:

Requiere de meses a temperatura ambiente:

Reacciones de condensación y polimerización de humus.

Degradación de ácidos orgánicos de la fase termófila:

Fitotóxicos.

Page 24: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Etapas:

Page 25: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Page 26: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Tipo de sustrato (residuos)

Aireación o presencia de oxígeno

Contenido de humedad

pH

Relación carbono/nitrógeno

Page 27: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Tipo de sustrato (residuos):

Condicionan la calidad del producto final.

Características físicas influyen: descomposición y oxígeno.

Principales características que se deben considerar:

Porosidad: aireación y movimiento del aire. A mayor porosidad,

mayor aireación.

Tamaño de partículas: menor aumenta superficie, favorece

actividad de microorganismos y tasa de descomposición. Tamaño

ideal: 2 a 5 cm. Menor produce compactación, poca aireación y

menos actividad microbiana, retardando proceso.

Page 28: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Relación Carbono/Nitrógeno:

Elementos más importantes:

Proteínas, carbohidratos y lípidos que forman microorganismos.

Permite conocer velocidad de descomposición:

25/1 a 35/1: Relación teórica adecuada.

Mayor a 35: Nitrógeno insuficiente:

Disminuye actividad biológica y se retrasa el proceso.

Menor a 30: Nitrógeno excesivo:

Puede perderse como amoniaco (NH3): olor desagradable.

Guanos, materiales verdes y húmedos: baja relación.

Materiales leñosos y secos: alta relación.

Page 29: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Page 30: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Humedad:

Microorganismos necesitan agua:

Medio para transportar nutrientes y otros elementos.

Determinante en el intercambio gaseoso.

40-60%: Óptimo.

Mayor ocupa todos los poros: anaeróbico (putrefacción).

Menor disminuye actividad de microorganismos y retarda.

Depende de las materias primas.

Test manual: Apretar un puñado de compost:

Si aparecen algunas gotas: óptima.

Si no gotea nada: insuficiente.

Si chorrea: excesiva.

Page 31: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Aireación:

Proceso aeróbico.

Oxígeno: esencial para el metabolismo y la respiración de

los microorganismos.

Doble objetivo:

Aportar oxígeno suficiente a los microorganismos.

Permitir al máximo la evacuación de CO2 producido.

Mayor al 5%: adecuada actividad de microorganismos.

Manejo para mejorar aireación: volteo.

Volteo: oxigena, evacúa CO2, mezcla y suelta materiales.

Page 32: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Aireación:

Page 33: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Temperatura:

Refleja actividad biológica.

Se relaciona con:

Tamaño de la pila, contenido de agua y relación

carbono/nitrógeno.

A menor relación carbono/nitrógeno: mayores temperaturas.

Controlar temperatura durante todo el proceso:

Excesivas temperaturas pueden eliminar microorganismos que

realizan el proceso y aumentar el riesgo de incendios en la pila.

Page 34: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Temperatura:

Page 35: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

pH:

Microorganismos tienen diferentes requerimientos de pH.

6.5 a 8: Ideal.

Varía durante el proceso:

Disminuye al principio: producción de ácidos orgánicos (mesófila).

Aumenta (termófila).

Finalmente disminuye y se estabiliza (maduración).

Page 36: Manual Explicativo sobre Compostaje

PROCESO

Factores que Influyen:

Page 37: Manual Explicativo sobre Compostaje

MATERIALES

Material orgánico no contaminado:

Residuos de cultivos:

Restos vegetales jóvenes: hojas, frutos, tubérculos, etc.

Ricos en nitrógeno y pobres en carbono.

Restos vegetales adultos: troncos, ramas, tallos, etc.

Menos ricos en nitrógeno.

Restos de poda:

Triturarlos, trozos grandes alargan descomposición.

Cortes de pastos, malezas u otros

Residuos sólidos urbanos:

Restos de comidas, residuos de casa y otros.

Page 38: Manual Explicativo sobre Compostaje

MATERIALES

Material orgánico no contaminado:

Estiércol animal y purines

Residuos de explotaciones madereras:

Aserrín, virutas de madera y otros.

Residuos de agroindustrias:

Orujo de uva, animales y otros.

Plantas marinas

Minerales:

Roca fosfórica y otros compuestos.

Page 39: Manual Explicativo sobre Compostaje

MATERIALES

Material orgánico no contaminado:

Page 40: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Varían de acuerdo a:

Condiciones de aireación

Periodo de volteo

Calidad producto final

Se dividen en cuatro grupos:

Compostaje pasivo en pilas estáticas

Compostaje en pilas de volteo

Compostaje en pilas estáticas con aireación (pasiva,

forzada)

Compostaje en Biodigestores

Page 41: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje pasivo en pilas estáticas:

Page 42: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje pasivo en pilas estáticas:

Más antiguo y simple

Apilar residuos orgánicos

Son descompuestos en forma lenta

Sin manejos

Aireación natural

Microorganismos anaeróbicos:

Baja tempera, lenta descomposición y puede haber malos

olores, gases y líquidos no deseados.

Baja calidad del producto final

Page 43: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en pilas de volteo:

Page 44: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en pilas de volteo:

Pilas alargadas de forma triangular o trapezoidal

2 a 5 m de ancho x 1 a 3 m de alto y largo variable

Volteos regulares: manuales o mecánicos

Frecuencia del volteo debe ir disminuyendo

Efectos del volteo:

Mezclado, evitar compactación, intercambio gaseoso,

control de temperatura, humedad y pH.

Proteger del exceso de humedad:

Evitar falta de oxígeno.

Page 45: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en pilas estáticas aireadas:

Pilas iguales que en el sistema anterior

Aireación pasiva o forzada

No hay necesidad del volteo.

a) Con aireación pasiva:

Airearlo a través de una red de tuberías perforadas

colocada en la parte inferior de la pila

Cubierta porosa: flujo adecuado

Mezcla inicial adecuada:

Óptima porosidad y estructura.

Page 46: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

a) Con aireación pasiva:

Page 47: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

b) Con aireación forzada:

Page 48: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

b) Con aireación forzada:

Red de tuberías de aireación

Se suministra aire frecuentemente.

Requiere de mayor inversión:

Compresor de aire, red de tuberías, válvulas y sistemas de

control de presión de aire, temperatura y humedad.

Disminuye el tiempo de compostaje:

Mayor control de los factores.

Page 49: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en biodigestores:

Page 50: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en biodigestores:

Contenedor cerrado

Proceso aeróbico acelerado

Inyectores de aire y agua:

Mantienen condiciones ideales en la mezcla.

Facilita el trabajo de los microorganismos.

Page 51: Manual Explicativo sobre Compostaje

MÉTODOS

Compostaje en biodigestores:

Page 52: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Producir compost de calidad:

En el menor tiempo posible

Reducir al mínimo los olores

Reducir la contaminación (lixiviación)

Mejorar el uso de los materiales:

Equipos, terreno y mano de obra

Seguridad, control de olores y sanidad

Page 53: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Seguridad:

Vestimenta adecuada

Riesgo de incendios:

Cigarros, fósforos o aumento de temperatura de la pila:

Más de 75ª: incendio incontrolable.

Difíciles de detectar y de apagar.

Factores:

Menos de 40% de humedad.

Imposibilidad de agregar agua homogéneamente.

Aireación deficiente.

Pilas muy grandes.

Mal control de temperatura.

Page 54: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Seguridad:

Riesgo de incendios:

Para minimizar:

Buen manejo de humedad y aireación

Medir diariamente la temperatura

Cortafuegos alrededor del sector de compostaje

Tener extintores

Page 55: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de olores:

Compostaje aeróbico no huele mal

Proceso anaeróbico sí puede oler mal

Malos olores pueden venir de:

Materiales o condiciones del proceso inapropiados.

Tres principales fuentes de olores:

Materiales o residuos, pérdida de amonio (baja relación

c/n) y condiciones anaeróbicas.

Page 56: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Sanidad:

Posibles patógenos:

Pueden enfermar a trabajadores.

Residuos animales industriales, como guanos:

Pueden contener salmonellas, E. coli, parásitos, entre otros.

Tomar todas las medidas necesarias:

Guantes, lavarse las manos, entre otras.

Aserrín, virutas de maderas y lodos:

Metales pesados:

Pueden ser traspasados por contacto directo con la piel.

Contaminar el suelo y el agua (lixiviados).

Page 57: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Condiciones climáticas:

Bajas temperaturas prolongadas:

Disminuye la actividad de los microorganismos:

Demora más.

Altas temperaturas prolongadas:

Mayor pérdida de agua por evaporación.

Control de humedad más frecuente.

Precipitaciones

Pueden producir problemas.

Al aire libre pueden absorber demasiada agua:

Disminuye oxígeno y se vuelve anaeróbico.

Cubrir con plástico.

Page 58: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de los factores claves:

Temperatura

Humedad

Page 59: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de los factores claves:

Temperatura:

Refleja el estado del proceso.

Sobre 55° C: destrucción de semillas, patógenos y parásitos.

Ideal termómetro y tomar nota:

Registro diario a una misma hora en las primeras etapas.

Luego menos frecuencia.

Introducir termómetro cerca del centro.

Tomar en centro y a ambos lados.

Control manual:

¡Sí, está caliente!

Page 60: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de los factores claves:

Temperatura:

Page 61: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de los factores claves:

Humedad:

Microorganismos necesitan agua.

Contenido óptimo de 50 a 60%.

Apretar con la mano un puñado de compost:

Page 62: Manual Explicativo sobre Compostaje

MANEJOS

Control de los factores claves:

Humedad:

Apretar con la mano un puñado de compost:

Si caen gotas y la mano se humedece: 60% aprox.

Si se humedece la mano y el material toma la forma en la cual

se apretó: 50% aprox.

Si no se humedece la mano y los materiales se disgregan: menos

de 40%.

Page 63: Manual Explicativo sobre Compostaje

MADUREZ Y CALIDAD

Duración variable y dependerá de:

El sistema de compostaje utilizado

Materiales utilizados

Condiciones climáticas

Manejos realizados, entre otros

Page 64: Manual Explicativo sobre Compostaje

MADUREZ Y CALIDAD

Proceso de maduración:

Después de la fase activa:

Se requiere más de un mes.

El compost desarrolla las características deseadas.

En este proceso se sintetizan las sustancias húmicas

El grado de madurez afecta la utilización:

Maduro o inmaduro.

No requiere de volteos

Page 65: Manual Explicativo sobre Compostaje

MADUREZ Y CALIDAD

Test de maduración:

Pruebas de germinación:

Si germina 80% o más: baja o nula fitotoxicidad.

Page 66: Manual Explicativo sobre Compostaje

MADUREZ Y CALIDAD

Test de maduración:

Page 67: Manual Explicativo sobre Compostaje

MADUREZ Y CALIDAD

Olor luego de ser almacenado:

Colocar muestra húmeda en bolsa plástica una semana

a temperatura de 20 a 30°C:

Maduro: suave olor a tierra al abrir la bolsa.

Inmaduro: fermentación anaeróbica y fuerte olor.

Métodos de observación:

Olor: compost maduro huele a tierra de hojas

Temperatura estable: similar a la ambiental

Color: se oscurece con la madurez, café oscuro o negro

Page 68: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 69: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 70: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Aflojar 30 a 60 cm de suelo

Enterrar palo de unos 2 m

Capa de paja y materia seca

Capa con restos de cocina y plantas verdes

Capa de estiércol

Tierra negra (opcional)

Regar

Repetir hasta alcanzar altura total:

1 m x 1 m x 1 m es un buen tamaño

Page 71: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 72: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Tarro de 200 L aprox.

Sin tapa ni fondo y con agujeros

Ponerlo a 30 cm del suelo (sobre algo)

Partir poniendo materiales igual que en pila

Echar todos los desechos de la cocina

Cada tanto un poco de tierra (opcional)

O cubrirlo con materia seca

Remover para airear

Tapar (lluvias)

Page 73: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 74: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

1 m x 1 m x 1 m

Cuadrado con malla de alambre

Agregar material por capas

Desechos orgánicos diarios

Mantener tapado (lluvias)

Cuando está lleno desarmar estructura

Construir otra

Page 75: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 76: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 77: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 78: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 79: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 80: Manual Explicativo sobre Compostaje

COMPOSTAJE CASERO

Page 81: Manual Explicativo sobre Compostaje

BIBLIOGRAFÍA

“El compostaje y su utilización en agricultura”

(Manuales FIA de Apoyo a la Formación de Recursos

Humanos para la Innovación Agraria, Gobierno de

Chile, Universidad de las Américas).

“Abono orgánico – compost” (Programa de huertas

comunitarias).

“Manual de microbiología y remineralización de

suelos en manos campesinas” (Jesús Ignacio Simón

Zamora).