Física del compost
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La velocidad a la que madura el compost depende
de factores físicos y químicos. La temperatura es
uno de los parámetros claves, así como algunas características
físicas de los ingredientes del compost como el tamaño
de las partículas y el contenido de humedad. Otras consideraciones
físicas incluyen el tamaño y la forma del sistema
que afectan la aireación y la tendencia a retener o disipar
el calor.
Temperatura
El calor del compost es un subproducto de la degradación
de la materia orgánica. El calor depende del tamaño
de la pila, la humedad, la aireación y la relación
C/N. Además la temperatura ambiente también afecta
la temperatura del compost.
Una curva de temperatura típica de una pila
no mezclada
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El compost en gran escala de uso comercial o para reciclado
de residuos urbanos alcanza temperaturas entre 60 y 70º C en 3 o
4 días. Por arriba de 65º C se hace necesario remover o airear
la pila para evitar la muerte de los organismos beneficiosos.
La fase termofílica (40 a 60º C) dura desde varias semanas
a varios meses dependiendo del tamaño de la pila y de la composición
de los ingredientes. En esta fase la descomposición ocurre más
rápidamente y es también importante para destruir patógenos
termosensibles. Los invertebrados del compost sobreviven a esta etapa
moviéndose a la parte externa de la pila o permaneciendo en estado
de dormición.
Para asegurar una reducción significativa de los patógenos
el compost debería mantenerse al menos 5 días a una temperatura
mínima de 40º C, con temperaturas que excedan los 55º
C por al menos 4 horas durante este período.
Cuando el compost empieza a enfriarse si se remueve la pila se produce
un nuevo pico de temperatura por el aumento del contenido de oxígeno
y la exposición de materia orgánica que no fue descompuesta.
Existe un momento en que la temperatura cae y no puede ser restablecida
mezclando o removiendo la pila. Esto indica el fin de la fase termofílica
y en este punto los microorganismos inician un largo proceso de curación
o maduración. En esta etapa continúan ocurriendo reacciones
que hacen que la materia orgánica remanente se vuelva más
estable y apta para usar como mejorador de suelo.
Los microorganismos se desarrollan sobre la superficie de las partículas
orgánicas. Por lo tanto, cuanto menor es el tamaño de las
partículas aumenta la relación superficie / volumen y esto
conduce a un aumento de la actividad microbiana, el sustrato carbonado
está más disponible y por consiguiente la velocidad de descomposición
aumenta.
Por otra parte cuando las partículas son demasiado pequeñas
y compactas la circulación de aire en el interior de la pila empeora,
lo que disminuye la disponibilidad de oxígeno y el ritmo de descomposición.
Aireación
El oxígeno es esencial para mantener el
metabolismo respiratorio que conduce a la oxidación del
material de la pila. Al comienzo de la actividad oxidativa la
concentración de oxígeno en los poros es cercana
al 15-20 % (semejante a la concentración de la atmósfera)
y la de CO2 oscila entre 0,5 y 5 %. A medida que la actividad
biológica progresa el oxígeno cae y el CO2 aumenta.
Si la concentración de oxígeno cae por debajo del
5 % se crean condiciones de anaerobiosis. Mientras la actividad
anaeróbica se mantiene baja la pila actúa como un
biofiltro que atrapa y degrada los compuestos olorosos que resultan
de la descomposición anaeróbica. Cuando la actividad
anaerobia aumenta por encima de cierto límite se producen
olores desagradables y el compost no alcanza su estado maduro.
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Existen varios factores que conducen a condiciones
anaeróbicas
1) humedad excesiva
2) baja porosidad
3) sustratos que no degraden rápidamente
4) tamaño excesivo de la pila
Para mantener la condición aeróbica se
pueden usar recipientes con agujeros de aire, armar agujeros de aire en
la pila y en el compost de gran escala el mezclado o rotación mecánica,
el uso de cañerías de ventilación y el flujo forzado
de aire son algunas de las opciones.
Humedad
Un contenido de humedad de 50 a 60 % es considerado óptimo,
la descomposición microbiana ocurre más rápidamente
en la película delgada de agua que rodea las partículas
orgánicas. Mientras que muy bajos contenidos de humedad ( inferior
al 30 %) inhiben la actividad microbiana, contenidos muy altos (mayores
del 65 %) genera condiciones anaeróbicas y el consecuente enlentecimiento
de la descomposición y la producción de olores desagradables.
El contenido de humedad del material compostable varía mucho como
se muestra en la siguiente tabla:
|
Material |
Humedad
relativa (%) |
| Duraznos |
80 |
Lechuga |
87 |
Alimento seco (pellets) |
10 |
Diario |
5 |
A menudo los materiales ricos en nitrógeno son
muy húmedos y los ricos en carbono son secos. Combinando los distintos
tipos de materiales se puede obtener una humedad adecuada.
Tamaño de la pila
En sistemas aireados pasivamente la pérdida de
calor es proporcional a la superficie expuesta y el calor producido es
función del volumen. Las pilas más grandes por lo tanto
tienden a sobrecalentarse y las más pequeñas tienden a ser
demasiado frías. Usualmente la altura ideal de la pila es de 1
a 3 metros y el ancho cercano al doble. Las pilas que lleven sustratos
que se degradan rápidamente (estiércol, restos de pasto
verde, restos de alimentos) deben estar en el rango inferior y los más
porosos y de descomposición más lenta deben tener tamaños
cercanos al rango superior. Los sistemas de aireación forzada con
reciclado del flujo de aire o el uso de aire precalentado permiten aumentar
el tamaño de la pila.
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