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Compostabilidad industrial: fases del proceso de compostaje

Categoría: Economía circular en la industria del plástico¿En qué consiste el proceso de compostaje?El compostaje es un proceso de degradación de materia orgánica mediado por microorganismos aeróbicos. Dicho proceso es llevado a cabo bajo condiciones controladas de temperatura y humedad. El producto obtenido es un compost 100% natural de alta calidad, útil como sustrato para el suelo. El compost tiene múltiples beneficios, entre los que se destacan: un alto aporte nutricional, la retención de carbono en el suelo, una menor incidencia de microorganismos patógenos al actuar como bactericida y fungicida, además, mejora la capacidad de retención, almacenamiento y velocidad de infiltración del agua y, la estabilidad y estructura del suelo.

¿Cuáles son los factores que condicionan el proceso de compostaje?El compostaje es un proceso mediado por la actividad de un consorcio de microorganismos y condicionado por factores como la temperatura, el pH, la relación C/N (carbono, nitrógeno) y, especialmente, por la humedad y el oxígeno. La humedad es indispensable para los microorganismos, ya que el agua es el medio en el que se desplazan, viven y se alimentan. Los niveles óptimos de humedad están entre el 40 y el 60%, una humedad por debajo del límite disminuye la actividad microbiana y el proceso se retrasa, por el contrario, una humedad elevada desplazaría el oxígeno y en consecuencia el proceso pasaría a ser anaerobio, entrando en un estado de putrefacción. Por su parte, el oxígeno es fundamental para que los microorganismos puedan descomponer eficazmente la materia orgánica, se necesita un equilibrio en el aporte de oxígeno para mantener la actividad microbiana sin que aparezcan condiciones anaerobias.



Las cuatro fases del proceso de compostaje:Fase Mesófila.Consiste en el periodo de aclimatación de los microorganismos al nuevo medio, donde se inicia la multiplicación y colonización de los residuos. La fase mesófila empieza a una temperatura cercana a la del ambiente (20?C – 40?C) y tiene una duración entre 2 y 8 días. En esta fase los microorganismos mesófilos empiezan a reproducirse, utilizando las fuentes de carbono y nitrógeno sencillas, aumentando la temperatura de la mezcla hasta alcanzar entre 50?C y 70?C. La descomposición de las moléculas orgánicas en ácidos orgánicos baja el pH de la mezcla hasta valores cercanos a 4.

 

Fase Termófila (también llamada de Higienización).Al superar una temperatura de 45?C los microorganismos mesófilos son sustituidos por microorganismos termófilos. Éstos, en su mayoría son bacterias con capacidad de descomponer fuentes complejas de carbono tales como la celulosa y la lignina, también de degradar ceras y proteínas complejas, produciéndose una rápida degradación del material añadido a la pila. La mezcla se debe airear frecuentemente con el objetivo de aportar oxígeno a los microorganismos para que puedan seguir descomponiendo. La temperatura se mantiene alta durante esta fase, que puede durar desde varios días hasta varios meses. Periodo en el cual el proceso de pasteurización entra en acción, eliminando microorganismos patógenos tales como Salmonella, Escherichia Coli y esporas de hongos, razón por la cual, también es conocida como fase de higienización. Por su parte, el pH de la mezcla aumenta y se vuelve alcalino, pudiendo llegar a valores de 8, debido a la transformación del nitrógeno en amoniaco.

 

Fase de Enfriamiento (también llamada Mesófila II).Al transformarse prácticamente la totalidad de la materia orgánica, la temperatura comienza a descender. Aquí habrá que decidir si se voltea la mezcla para homogeneizarla y elevar la temperatura de nuevo o dejar que la temperatura descienda hasta los 40?C – 45?C.

En esta fase, los microorganismos mesófilos vuelven a aparecer y siguen degradando polímeros como la celulosa y lignina, al reiniciar la actividad, el pH de la mezcla desciende, esta vez de forma ligera, pudiendo aparecer hongos visibles a simple vista. Al final, el pH se estabiliza y hay una reducción en la demanda de oxígeno.

Fase de Maduración.Esta última fase tiene un periodo más largo con respecto a las otras, con una duración de meses, que corresponde a una fermentación lenta, donde la parte menos biodegradable de la materia orgánica es degradada. La mezcla se enfría hasta llegar a temperatura ambiente, en este punto se producen nuevas reacciones químicas de condensación y polimerización de compuestos con carbono, resultando en la formación de ácidos y la consolidación de nuevas moléculas. En esta fase el pH se estabiliza en un valor neutro (pH=7), permitiendo la aparición de nuevas poblaciones de microorganismos, así como ácaros e insectos que serán los encargados de completar la transformación del compost.

Los laboratorios de AIMPLAS llevan a cabo el esquema completo de compostabilidad acorde a diferentes normas (EN, ISO y ASTM) y, además, los ensayos están acreditados por ENAC y reconocidos por la entidad certificadora TÜV Austria para que las empresas puedan obtener la ecoetiqueta OK Compost INDUSTRIAL, entre otras.

Josep García Severí. Biodegradation & Compostability Laboratory.

AIMPLAS

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Fecha publicación: 24/05/2022

Fuente: AIMPLAS - Blog