El compostaje es un proceso biológico de conversión aeróbica y recuperación de materiales orgánicos ( subproductos de la agricultura , biomasa , residuos orgánicos de origen doméstico, etc. ) en un producto estabilizado e higiénico, como un suelo rico en compuestos húmicos y minerales , el compost.
El compostaje se puede realizar en compostadores a escala de un hogar, de unos pocos hogares; a mayor escala es posible practicarlo en parcelas de tierra agrícola para convertir estiércol , o en plataformas para convertir residuos domésticos y residuos de biomasa. El compostaje puede ser una forma de tratar la totalidad o parte de los biorresiduos en las ciudades, especialmente en los países en desarrollo .
El compostaje es una operación durante la cual los residuos orgánicos se degradan en condiciones controladas, en presencia de oxígeno del aire y humedad (agua), por la acción combinada de bacterias, hongos, microorganismos y macroorganismos. El producto se transforma en humus rico en nutrientes, que se puede incorporar al suelo para enriquecerlo.
El compost es el resultado de un proceso de transformación, que se origina en los humanos, mientras que el humus es el resultado de una transformación natural. Por otro lado, el humus comparte muchas propiedades con el compost, incluida la capacidad de retener agua y nutrientes .
Se pueden compostar (más o menos) todo tipo de subproductos y residuos orgánicos: residuos de cocina , subproductos de jardín , residuos domésticos , pero también algunos residuos y subproductos de la industria alimentaria , los lodos de depuradora , el estiércol o efluentes de ganado. , digestato de biogás .
Varias fases se suceden en el proceso de compostaje. Cuando las cantidades de material utilizadas son grandes, el cambio de temperatura de la pila permite seguir el progreso del compostaje, y el control de la temperatura del compost permite distinguir varias fases. Esta temperatura relativamente alta se busca en la cría para romper el ciclo reproductivo de los organismos vivos en detrimento de la salud del ganado. El primero lleva los materiales al estado de compost fresco; es una intensa degradación aeróbica . La segunda fase es una degradación menos sostenida, transformará el compost fresco en un compost maduro, rico en humus .
Si la pila es pequeña, el calor producido por los microorganismos involucrados en el compostaje se elimina fácilmente y la temperatura varía poco.
DegradaciónDurante la fase de degradación, la temperatura aumenta porque hay una fuerte actividad biológica. Los compuestos más degradables, como los azúcares , los aminoácidos libres y el almidón, se consumen primero. La descomposición de la materia orgánica fresca tiene lugar bajo la acción de las bacterias y hongos con actividad aumenta la temperatura a 50 a 70 ° C . La temperatura sube rápidamente a 40 a 45 ° C como resultado de la respiración de microorganismos aeróbicos mesófilos . La respiración luego eleva gradualmente la temperatura hasta 60 a 70 ° C , lo que conduce a la sustitución de microorganismos mesófilos por termófilos y termo tolerantes. En la fase de degradación, la masa del compost disminuye por la mineralización de la materia orgánica en CO 2., y por importantes pérdidas de agua por evaporación.
La degradación a menudo se denomina "fermentación" (por ejemplo, en las regulaciones francesas); pero este nombre no es científicamente correcto, porque las fermentaciones en sentido estricto tienen lugar en un ambiente anaeróbico.
MaduraciónDurante la fase de maduración, la temperatura desciende. Después de la fase de degradación, la cantidad de material fácilmente utilizable por la microflora ya se ha vuelto escasa. Luego asistimos a la desaparición de microorganismos termófilos en favor de especies más comunes y nuevas especies mesófilas. A medida que la temperatura desciende, y durante un largo período de maduración, se estabiliza a temperatura ambiente. El compost entra en una fase de maduración constructiva, durante la cual aparecen lentamente los elementos precursores del humus.
La transición entre cada una de las fases antes mencionadas resulta de una evolución continua. No hay un límite marcado entre las especies mesófilas y termófilas. Cada especie tiene un rango de temperaturas vitales con un óptimo en el medio.
Diferentes microorganismos influyen en el proceso:
Bacterias de diferentes tamaños y formas, a menudo filamentosas, están presentes en los residuos orgánicos desde el inicio del proceso. Permanecen activos durante todo el proceso de compostaje y particularmente a alta temperatura. Hay entre 5 y 7 mil millones de bacterias en un puñado de abono. Hongos actúan sobre materiales resistentes a las bacterias. Pero ellos no sobreviven más allá de 50 ° C . Por lo tanto, se encuentran principalmente en las afueras del compost, donde la temperatura es más fría. Son los únicos capaces de trabajar en abono más seco. Actinomicetos actúan más tarde que las bacterias y los hongos y se multiplican con menor rapidez. Se especializan en estructuras más resistentes, como celulosa , hemicelulosa y lignina (que son los componentes de la madera).Los gusanos del compost actúan temprano en el proceso sobre elementos de baja descomposición, después de la fase termofílica . Se trata principalmente de la especie Eisenia andrei (o Eisenia Fetida) ", una especie epígea y no de lombrices de tierra (especie anecica).
Estas lombrices rojas integran una mezcla de desechos orgánicos y sus excrementos constituyen un ambiente ideal para las actividades microbiológicas del compost que conducen al desarrollo de compost maduro, viven idealmente entre 15 y 25 ° C , lo que corresponde a almacenar el contenedor de vermicompostaje en el interior de las viviendas.
En ocasiones se utilizan otras especies: Eisenia Hortensis, Eudrillus Eugeniae , Lumbricus Rubellus, pero se reproducen con menor rapidez que la especie Eisenia andrei .
Insectos, ácaros, etc.En el compost se pueden encontrar larvas de melolóntoides blancas . A menudo son larvas de Golden Cetonia , un escarabajo de apariencia verde metálico. Reciclan materia orgánica, al igual que los gusanos rojos, y ayudan a mejorar el compost. Las larvas no atacan las raíces de las plantas, a diferencia de las larvas del chafer , y por lo tanto no representan un peligro para el uso de compost en el jardín.
Gasterópodos , miriápodos , cochinillas Ratones, topillos, ratones de campo, etc.El compost puede ser utilizado o incluso en cuclillas por ratones , topillos , ratones de campo o musarañas , si no hay una rejilla en el fondo del compostador o si la tapa permanece abierta.
Es importante que el compost esté maduro para usarlo, porque el compost inmaduro solo se puede usar al pie de árboles adultos pero especialmente no en el huerto, árboles jóvenes o arbustos, podría “quemar” las plantas jóvenes.
La composición final de un compost depende de varios parámetros, incluidos los residuos utilizados para su elaboración, la conducción del proceso de compostaje, la madurez del compost. En 2006, se llevó a cabo la auditoría de 100 plataformas de compostaje en Francia continental por encargo de ADEME. Los resultados del análisis muestran las siguientes composiciones promedio para los parámetros agronómicos:
Configuración | Compost de residuos verdes | Lodos de depuradora y compost de residuos verdes |
---|---|---|
MS (% MB - materia prima) | 59 | sesenta y cinco |
MO (% DM) | 46 | 52 |
Nitrógeno total (N) (% MS) | 1,5 | 2.3 |
Fósforo (expresado como P 2 O 5 ) (% MS) | 0,6 | 3.4 |
Potasa (K 2 O) (% MS) | 1.4 | 0,9 |
Magnesia (MgO) (% DM) | 0,7 | 0,7 |
Cal (CaO) (% MS) | 7.8 | 8.8 |
pH | 8.4 | 7,6 |
Para los oligoelementos metálicos, se midieron las siguientes composiciones medias:
Elemento | Compost de residuos verdes | Lodos de depuradora y compost de residuos verdes |
---|---|---|
Arsénico (mg / kg MS) | 5,6 | 2.1 |
Cadmio (mg / kg MS) | 0,5 | 0,9 |
Cromo (mg / kg MS) | 18 | 29,5 |
Cobre (mg / kg MS) | 50 | 197 |
Mercurio (mg / kg MS) | 0,2 | 0,7 |
Plomo (mg / kg DM) | 60 | 87 |
Níquel (mg / kg DM) | 12 | 20 |
Selenio (mg / kg MS) | <umbral de detección | 0,62 |
Zinc (mg / kg MS) | 145 | 385 |
Según países y épocas existen normas más o menos estrictas para garantizar que el compost comercializado no presente problemas de salud , propiedades toxicológicas y ecotoxicológicas , es decir, no fue producido con sustancias que contengan cantidades excesivas de contaminantes no biodegradables y no biodegradables. .
En Francia, existen dos normas relativas al abono: NF U44-095 para abonos que contienen lodos de depuradora y NF U44-051 para otros abonos. Se han hecho obligatorios desde 2004 y, por lo tanto, se pueden ver de forma gratuita. Ambos especifican en particular una lista cerrada de materiales autorizados en la fabricación de compost, los análisis que se deben realizar sobre el compost, y los límites máximos de componentes como oligoelementos, compuestos orgánicos, materiales inertes y microorganismos.
Existe una etiqueta ecológica europea para los composts, en la categoría Mejoradores de suelos y sustratos de cultivo . Para FNE , la norma NF U44-051 vigente para el compost francés no ofrece ninguna garantía de inocuidad y protege mal el suelo y el medio ambiente, por ser demasiado laxa y por la falta de clasificación de los biorresiduos en la fuente . Los residuos mal clasificados y compostados pueden contener metales, medicamentos, residuos de pesticidas, cenizas ricas en metales pesados, PCB, dioxinas, etc. Por ejemplo, en Francia, el cadmio (un potente tóxico renal) se permite hasta 3 mg / kg , mientras que la mayoría de los otros países lo limitan a 0,7 a 1,5 mg / kg de materia seca, y mientras que en Europa, 0,5 mg / kg es encontrado en promedio en el compost. Un estudio de la Comisión Europea publicado en 2010 advierte que el uso de dicho abono durante 25 años contaminaría el suelo más allá de los umbrales tolerables en 50 años . Para el cobre y el mercurio, este período solo sería de 25 años . Del mismo modo, Francia autoriza el 2% de vidrio y metales, el 1,1% de plásticos, es decir, hasta 5 kg de vidrio / metales y 2,7 kg / m 3 de plásticos. Estos productos pueden afectar en particular a las lombrices de tierra y contaminar las plantas cultivadas.
Compostaje en pilas.
Compostador doméstico.
Compostador rotativo / de tambor.
Pabellón de compostaje colectivo.
Plataforma de compostaje.
El compostaje casero se hace simplemente en montones o en compostadores. Transforma la mayor parte de los residuos domésticos biodegradables, es decir, alrededor del 30% de los residuos domésticos: residuos de alimentos (cáscaras de huevo o nueces trituradas), cáscaras, residuos de jardinería (recortes de césped, hojas, ramas finas, paja, etc.), papel, cartón y madera ( sin tratar).
Sin embargo, puede ser difícil compostar plantas venenosas como thuja o tejo ; de manera similar, las plantas enfermas se quemarán para evitar la propagación de patógenos. Dado que los desechos animales (carne, pescado, etc. ) pueden atraer a los animales, algunas personas evitan incorporarlos al compost.
Las proporciones de los distintos materiales incorporados deben permitir mantener un ambiente aeróbico para el compostaje. Así, se debe encontrar un equilibrio entre los materiales secos y estructurantes (madera, hojas) y los materiales húmedos con tendencia a sedimentar ( peladuras ).
Para asegurar un proceso de compostaje de calidad, no es absolutamente necesario remover su pila de compost (usando un tenedor por ejemplo) ya que los microorganismos ya tienen acceso al oxígeno siempre que la pila no esté por debajo del nivel del suelo.
El equipo de compostaje colectivo se puede configurar a escala de una residencia o un distrito. Estas iniciativas requieren el apoyo de los hogares involucrados y permiten reducir los residuos a tratar por la comunidad, crear vínculos sociales y producir compost que pueda ser utilizado por individuos o para plantaciones comunitarias. Estas acciones se pueden implementar tanto en áreas urbanas (ejemplo de la comunidad del área metropolitana de Chambéry) como en áreas rurales (comunidad de municipios en el cantón de Monestier-de-Clermont). El compostaje está aumentando en las zonas urbanas. En París, las contribuciones de los participantes en el compostaje colectivo local (1% de los hogares parisinos en 2019) se estiman en 30 kg / habitante / año. El 9 de abril de 2018, un decreto ministerial regula la situación legal de los compostadores locales. Según Zéro Waste France, este nuevo texto permite que estos sitios estén exentos de aprobación sanitaria, también debe designarse una persona responsable para controlar la correcta gestión del compostador.
La ciudad de París ha puesto en marcha un plan de acción para la valorización de residuos orgánicos como parte de la estrategia “Residuo cero” para el período 2016-2020. El plan prevé una estrategia de desarrollo de compostaje individual y organizada. Los objetivos son 500 sitios de compostaje doméstico en viviendas colectivas para 2020 y 400 sitios de compostaje doméstico en instalaciones públicas para 2020.
En Nantes, la asociación La Tricyclerie organiza otro proyecto de recogida de residuos orgánicos para compostaje. La recogida se realiza en triciclo con remolque.
Es posible compostar efluentes agrícolas ganaderos (estiércol, excrementos, estiércol), solo o mezclado con materia vegetal triturada. El compost obtenido puede comercializarse si cumple con las limitaciones de la norma NF U44-051. En las plataformas de compostaje que procesan grandes cantidades de residuos, los principales materiales orgánicos utilizados son: residuos verdes triturados de plantas de poda, lodos de depuradora urbana o industrial (lodos de fábricas de papel, industrias alimentarias por ejemplo), y la fracción fermentable de residuos domésticos, clasificados en origen o separados de los residuos domésticos "crudos" mediante clasificación mecánico-biológica.
Otros residuos biodegradables de diversos orígenes pueden entrar en el compostaje: digestato de digestión anaeróbica, tallos de uva, polvo de plantas, etc. Todos estos residuos no están necesariamente integrados en la fabricación del compost; la "receta" utilizada depende de las posibilidades de suministro local, las elecciones del operador del sitio o las limitaciones reglamentarias. Por ejemplo, en Francia la norma NF U44-095 especifica una lista cerrada de efluentes industriales que se pueden utilizar para la fabricación de compost estandarizado, y la norma NF U44-051 solo autoriza, para cada tipo de enmienda orgánica producida, una lista cerrada. de materias primas.
En una plataforma de compostaje, los diferentes pasos implementados son:
Según la legislación francesa, las instalaciones de compostaje de residuos no peligrosos o materias vegetales, que hayan pasado, en su caso, por una etapa de digestión anaeróbica , son instalaciones clasificadas para la protección del medio ambiente (ICPE). De hecho, este tipo de instalación se refiere a la partida n o 2780 de la nomenclatura de las instalaciones clasificadas, que se divide en tres subcategorías:
Las autorizaciones o registros se emiten en forma de decretos para imponer a los operadores de la prefectura el cumplimiento de una serie de requisitos técnicos para limitar su impacto ambiental , incluido un decreto ministerial con fecha del22 de abril de 2008 o los de un decreto ministerial de 20 de abril de 2012.
Para limitar su impacto ambiental , los operadores de instalaciones sujetas a declaración deben cumplir con los requisitos técnicos de un decreto ministerial fechado12 de julio de 2011.
El examen de las solicitudes de autorización y registro, así como el control del cumplimiento de los requisitos técnicos por parte de los operadores, se llevan a cabo mediante la inspección de instalaciones clasificadas .
3 kg de desechos compostables producen aproximadamente 1 kg de compost.
La reducción de volumen del montón sigue las mismas proporciones, ya que al final habrá perdido 2/3 del volumen inicial. Esta pérdida de volumen comienza en los primeros días posteriores al almacenamiento. Se atribuye a la compactación por el propio peso del compost y a la pérdida de estructura del material. La transformación de la materia carbonosa en forma de CO 2 volátil y la evaporación del agua constituyen las otras causas de pérdida de volumen.
El éxito del compost requiere la presencia de dos tipos de residuos fermentables:
Es importante mezclar los desechos para obtener un abono de calidad. En principio, debería introducirse de 20 a 30 veces más carbono que nitrógeno. ¡Cuidado, esta proporción corresponde a los elementos químicos, no a la cantidad de residuos! En la práctica, es necesario mezclar una o dos partes de materia nitrogenada por una parte de materia carbonosa.
Los organismos utilizan las cadenas de carbono como fuente de energía y producen CO 2Y calor. Para su crecimiento, utilizan los componentes nitrogenados del compost para la síntesis de proteínas.
El proceso de compostaje varía en su duración dependiendo de varios factores como:
Cuanto más rigurosamente se controlen estos factores, más rápido será el proceso. La duración del proceso varía según el nivel de descomposición deseado para el producto terminado.
Duración del procesoUn producto inmaduro requiere solo un mes de preparación, mientras que un compost maduro puede requerir de seis meses a un año de secado. Sin embargo, existe un método que te permite obtener compost listo para cultivar calabazas o tomates, pero de apariencia gruesa, en menos de un mes: el compost de Berkeley .
A la inversa, si la composición no es óptima, si el compostaje no se sigue de forma adecuada, las pilas de residuos orgánicos desprenden un olor desagradable y tardan en el mejor de los casos dos o tres años en producir material utilizable.
Mezcla y aireaciónEs importante airear y homogeneizar el compost, para favorecer la descomposición o evitar que se pudra; esta operación puede realizarse por medio de una horquilla o de varillas de aireación dedicadas a este uso.
Activación del compostajeLa mezcla y la aireación son parámetros fundamentales en la dinámica del compostaje. La orina también es un buen activador de microorganismos en el compost por su contenido en nitrógeno, cuando falta.
El control de la temperatura de la pila mediante un termómetro de capa permite observar la evolución de la temperatura en el corazón del compost. La temperatura permite confirmar la actividad que allí prevalece. Si la temperatura es demasiado alta, ayuda a airear el compost. Por el contrario, si es demasiado bajo, conviene añadir materia orgánica fresca (cáscaras de verduras, hierba cortada, etc.) y, si es necesario, un activador de compost para revitalizar la actividad de las bacterias.
El compost se puede utilizar en agricultura , particularmente en cultivos de campo, horticultura y en prados. Su uso mejora la estructura del suelo ( enmienda del suelo mediante la adición de materia orgánica ) y aporta importantes cantidades de fertilizantes ( nitrógeno , fósforo, potasio en particular). Una gran parte del nitrógeno contenido en los composts está en forma orgánica: integrado en moléculas complejas, gradualmente se pone a disposición de las plantas. El uso de compost también aumenta la biodiversidad de la fauna del suelo .
En el jardín, se utiliza para fertilizar macizos de flores, árboles frutales y el huerto . También se puede utilizar como suelo para plantas en macetas y para producir nitrato de potasio ( salitre ). Se puede extraer para multiplicar microorganismos y así transportarlos en un líquido. Entonces, el objetivo es rociar las partes de las hojas de los cultivos y crear competencia y depredación contra enfermedades (fúngicas o bacterianas) mediante una acción preventiva o curativa.
El jugo de compost también se puede rociar sobre los cultivos, reduciendo así la frecuencia y las cantidades de compost sólido necesarias en cultivos con varias hectáreas de área agrícola útil . Los microorganismos transportados en el suelo ayudarán, entre otras cosas, a degradar la materia orgánica presente en el suelo y a digerir cualquier contaminación.
El compostaje también se puede utilizar para producir calor y biogás ( metano ), el producto de un proceso creado como resultado de la fermentación de material orgánico. En promedio, con 1 tonelada de residuos orgánicos, es posible producir entre 100 y 300 m 3 de biogás.
Esparcido al pie de los arbustos, el compost mantiene la humedad, promueve la vida biológica del suelo y lo protege de las malas hierbas (por falta de luz). Esta es la solución más eficaz para evitar el uso de herbicidas químicos.
Compost de siete a ocho meses: mulching, luego enterrarEsparcido en el suelo en el otoño, el compost se entierra en la primavera después de la madurez.
Compost de diez a doce meses: enmiendaCuando está maduro, se utiliza como aporte orgánico (camas, trasplante).