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Folleto de tecnologa del uso eficiente del agua. Inodoros de compostaje. Parte 2

Fecha de Publicación: 26/2/2008

Fuente: www.epa.gov
United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA 832-F-99-066
Septiembre de 1999


CRITERIOS DE DISEO

Los componentes principales de un inodoro de compostaje (vase la Figura 1) son:

  • Un reactor de compostaje conectado a un inodoro seco o de micro-descarga de agua.
  • Una entrada de aire con criba y un sistema de extraccin de gases (generalmente inducida con un ventilador) para eliminar olores, calor, dixido de carbono, vapor de agua, y los subproductos de la descomposicin aerbica.
  • Un mecanismo para proveer la ventilacin necesaria para mantener los organismos aerbicos en la cmara de compostaje.
  • Una manera de drenar y manejar el lquido y el lixiviado excesivos (opcional).
  • Controles del proceso para optimizar y facilitar el manejo de los procesos.
  • Una escotilla de acceso para remover el producto final.

La unidad de compostaje necesita ser construda para lograr la separacin de las fracciones slida y lquida, y para producir un material de humus estable con un contenido de coliformes fecales menor a 200 NMP por gramo. Una vez que se ha drenado o evaporado el lixiviado, los slidos hmedos pero no saturados son descompuestos por los organismos aerbicos usando oxgeno molecular. Se pueden agregar aditivos de abultamiento para proveer espacio para la aeracin y la colonizacin de los microbios. En algunos inodoros de compostaje se calienta la cmara de compostaje por medio de energa solar o elctrica para proporcionar y mantener la temperatura ptima para su uso durante todo el ao.


DESEMPEO

Hay varios factores que afectan la tasa de compostaje. Los factores ms importantes se discuten a continuacin:

  • Microorganismos: Los microorganismos predominantes son una poblacin mixta de bacterias y hongos. La presencia de estos microorganismos est directamente ligada a las condiciones ambientales en la materia del compostaje.
  • Humedad: La humedad ayuda a los microorganismos a hidrolizar los compuestos orgnicos complejos a compuestos ms simples antes de ser metabolizados. La humedad se debe mantener en el rango entre 40% y 70%, siendo el ptimo aproximado del 60%.
  • pH: En sistemas de inodoros de compostaje, el pH tpicamente no es una preocupacin para el dueo o el operador an cuando el pH se reduce inicialmente por la formacin de cidos orgnicos. Otros procesos bioqumicos hacen la compensacin del producto final, aumentando el pH a un valor neutro. En general, el pH ptimo es entre 6.5 y 7.5.
TABLA 1: TIEMPOS TPICOS DE SUPERVIVIENCIA DE PATGENOS A
TEMPERATURAS ENTRE 20 Y 30C EN VARIOS AMBIENTES

Patgenos
Aguas dulces y
residuales
Cosechas
Suelo
Bacteria
Coliformes fecales a < 60, generalmente < 30 < 30, generalmente < 15 < 120, generalmente < 50
Salmonella (spp.) a < 60, generalmente < 30 < 30, generalmente < 15 < 120, generalmente < 50
Shigell a < 30, generalmente < 10 < 10, generalmente < 5 < 120, generalmente < 50
Vibrio cholerae b < 30, generalmente < 10 < 5, generalmente < 2 < 120, generalmente < 50
Protozoos
Quistes de E. histolytica < 30, generalmente < 15 < 10, generalmente < 2 < 20, generalmente < 10
Helmintos
Huevos de A. lumbricoides Muchos meses < 60, generalmente < 30 < Muchos meses
Virus a
Virus entricosc < 120, generalmente < 50 < 60, generalmente < 15 < 100, generalmente < 20
a En agua salada la supervivencia de los virus es menor y la supervivencia de las bacterias es mucho menor que en agua dulce.
b La supervivencia de V. cholerae en ambientes acuticos es un tema incierto en la actualidad.
c Incluye polio, echo,y el virus coxsackie.

Fuente: Adaptado de Crites and Tchobanoglous, 1998.
  • Proporcin entre el carbono y el nitrgeno (C/N): Para la utilizacin completa del nitrgeno de la orina se necesita una cantidad adecuada de carbono (aproximadamente 30 partes de carbono por cada parte de nitrgeno). Sin embargo, como la mayora de la orina es drenada al fondo del compostero y removida, esto no es un problema tan significativo como generalmente se reporta en la literatura.
  • Aireacin: El mantener un ambiente aerbico es el factor de mayor importancia para el crecimiento de los microorganismos, la reduccin de la humedad excesiva, y el minimizar la prdida de nitrgeno por la volatilizacin del amonaco. Se puede mejorar la aereacin por medio de la mezcla mecnica o con la adicin al compostaje de virutas de madera o aserrn.
  • Manejo: Como es el caso de todos los sistemas de tratamiento de agua residual, el manejo apropiado del sistema es crtico para que los sistemas de compostaje sean eficientes.

Los dos parmetros principales en el proceso de compostaje que realizan la destruccin de los organismos patgenos son:

  • El efecto antibitico: Microbios y otros organismos aerbicos ms avanzados crecen en la pila de compostaje durante el proceso de descomposicin, lo cual da como resultado la sntesis de substancias que son txicas para la mayora de los organismos patgenos.
  • El tiempo: La mayora de los microorganismos patgenos no sobreviven cuando estn expuestos por un periodo extenso de tiempo a un medio desfavorable. Sin embargo, es crtico tener precauciones cuando se usa el producto final del compostaje y el lquido residual porque existe la posibilidad de que algunos patgenos sobrevivan. La Tabla 1 presenta los tiempos tpicos de supervivencia de patgenos en varios ambientes, a temperaturas entre 20 y 30C.

Las especificaciones mnimas de materiales, diseo, construccin y desempeo de los sistemas de inodoros de compostaje, las dicta el Estndar ANSI/NSF 41-1998 para Sistemas de Tratamiento Sin Saturacin Lquida (American National Standard/NSF International Standard ANSI/NSF 41-1998: Non-Liquid Saturated Treatment Systems).


OPERACIN Y MANTENIMIENTO

La disposicin de residuos crudos ha sido histricamente un problema desde el punto de vista de manejo. La remocin de residuos de cajas o fosas ha creado derrames accidentales y siempre es una tarea difcil. Por esta razn los administradores de instalaciones de tratamiento aprecian el concepto del compostaje del excremento humano.

Las consideraciones gerenciales para inodoros de compostaje incluyen la adquisicin de informacin sobre el mantenimiento anual requerido, la administracin y operacin, el control y el aseguramiento de calidad, el mantenimiento de expedientes, y el entrenamiento.

En general, para la operacin y mantenimiento de sistemas de inodoros de compostaje no se requieren tcnicos con entrenamiento ni operadores de plantas de tratamiento. Sin embargo, la operacin y mantenimiento rutinarios son de mayor importancia ya que cualquier sistema depende de un manejo responsable. En climas fros, todos los inodoros de compostaje deben ser calentados a temperaturas especificadas por el fabricante o el diseador.

Los sistemas de inodoros de compostaje pueden requerir aditivos orgnicos de abultamiento como recortes de hierba, hojas, aserrn o paja finamente cortada. Esto ayuda al compostaje por cuanto provee una fuente de carbono para las bacterias y mantiene la porosidad de la pila para la distribucin apropiada del aire. Si el inodoro se usa cada da, se recomienda agregar aditivos de abultamiento por lo menos cada dos das. Se recomienda la mezcla o el rastrillado peridicos para sistemas con una cmara nica de uso continuo.

El otro paso requerido para mantenimiento es la remocin del producto final (puede ser desde cada 3 meses para un sistema domiciliario, hasta cada dos aos para un sistema grande centralizado). Si el compostaje se ha llevado a cabo en forma correcta, el producto final debe no ser desagradable ni peligroso de manejar. Se deben tomar las precauciones adecuadas en el manejo del material de humus. La disposicin de todos los materiales residuales se debe hacer de acuerdo con las normas estatales y locales.


COSTOS


El costo de un sistema de inodoros de compostaje depende del fabricante y el tipo de diseo. Aunque el principio del tratamiento de los residuos es el mismo, hay variaciones de diseo en los mtodos de contencin del excremento, la aeracin, y otros aspectos del sistema. Los aspectos principales que determinan el costo son el valor de los equipos, los cimientos de la estructura, las conexiones elctricas, y el trabajo laboral de instalacin.

Para una vivienda con dos adultos y dos nios que se use todo el ao, el costo de un sistema de inodoros de compostaje podra estar dentro del rango de $1,200 a $6,000 dependiendo del sistema. Los sistemas de viviendas campestres diseados para uso estacional estaran en el rango de $700 a $1,500. Los sistemas de gran capacidad para uso publico pueden costar hasta $20,000, o ms. Sin embargo, los sistemas construdos en el sitio, como por ejemplo los sistemas de doble caja construdos con bloques de concreto tienen un costo que corresponde al costo de los materiales y el trabajo laboral requerido. Generalmente se requiere un tanque sptico y un sistema de absorcin al terreno o un sistema de drenaje subsuperficial para manejar las aguas domesticas provenientes del lavado (aguas "grises").


REFERENCIAS

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    Seventh National Conference. pp. 83 98.
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  4. Del Porto, D. A. and C. J. Steinfeld. 1998. The Composting Toilet Book. Chelsea Green Publishing, Inc. Whiteriver Junction, Vermont.
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    Publishers, Inc. Ann Arbor Michigan.
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    Treating Wastewater at Remote Sites on Army Installations: Preliminary Findings. USACERL Technical Report N-160. USACERL. Champaign, Illinois.


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