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

Fuente: www.epa.gov

CRITERIOS DE DISEÑO

Los componentes principales de un inodoro de compostaje (véase 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 extracción de gases (generalmente inducida con un ventilador) para eliminar olores, calor, dióxido de carbono, vapor de agua, y los subproductos de la descomposición aeróbica.
• Un mecanismo para proveer la ventilación necesaria para mantener los organismos aeróbicos en la cámara de compostaje.
• Una manera de drenar y manejar el líquido 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 construída para lograr la separación de las fracciones sólida y líquida, 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 sólidos húmedos pero no saturados son descompuestos por los organismos aeróbicos usando oxígeno molecular. Se pueden agregar aditivos de abultamiento para proveer espacio para la aeración y la colonización de los microbios. En algunos inodoros de compostaje se calienta la cámara de compostaje por medio de energía solar o eléctrica para proporcionar y mantener la temperatura óptima para su uso durante todo el año.

DESEMPEÑO

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

• Microorganismos: Los microorganismos predominantes son una población mixta de bacterias y hongos. La presencia de estos microorganismos está directamente ligada a las condiciones ambientales en la materia del compostaje.
• Humedad: La humedad ayuda a los microorganismos a hidrolizar los compuestos orgánicos complejos a compuestos más simples antes de ser metabolizados. La humedad se debe mantener en el rango entre 40% y 70%, siendo el óptimo aproximado del 60%.
• pH: En sistemas de inodoros de compostaje, el pH típicamente no es una preocupación para el dueño o el operador aún cuando el pH se reduce inicialmente por la formación de ácidos orgánicos. Otros procesos bioquímicos hacen la compensación del producto final, aumentando el pH a un valor neutro. En general, el pH óptimo es entre 6.5 y 7.5.

• Proporción entre el carbono y el nitrógeno (C/N): Para la utilización completa del nitrógeno de la orina se necesita una cantidad adecuada de carbono (aproximadamente 30 partes de carbono por cada parte de nitrógeno). Sin embargo, como la mayoría 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.
• Aireación: El mantener un ambiente aeróbico es el factor de mayor importancia para el crecimiento de los microorganismos, la reducción de la humedad excesiva, y el minimizar la pérdida de nitrógeno por la volatilización del amoníaco. Se puede mejorar la aereación por medio de la mezcla mecánica o con la adición al compostaje de virutas de madera o aserrín.
• Manejo: Como es el caso de todos los sistemas de tratamiento de agua residual, el manejo apropiado del sistema es crítico para que los sistemas de compostaje sean eficientes.

Los dos parámetros principales en el proceso de compostaje que realizan la destrucción de los organismos patógenos son:

• El efecto antibiótico: Microbios y otros organismos aeróbicos más avanzados crecen en la pila de compostaje durante el proceso de descomposición, lo cual da como resultado la síntesis de substancias que son tóxicas para la mayoría de los organismos patógenos.
• El tiempo: La mayoría de los microorganismos patógenos no sobreviven cuando están expuestos por un periodo extenso de tiempo a un medio desfavorable. Sin embargo, es crítico tener precauciones cuando se usa el producto final del compostaje y el líquido residual porque existe la posibilidad de que algunos patógenos sobrevivan. La Tabla 1 presenta los tiempos típicos de supervivencia de patógenos en varios ambientes, a temperaturas entre 20° y 30°C.

Las especificaciones mínimas de materiales, diseño, construcción y desempeño de los sistemas de inodoros de compostaje, las dicta el Estándar ANSI/NSF 41-1998 para Sistemas de Tratamiento Sin Saturación Líquida (American National Standard/NSF International Standard ANSI/NSF 41-1998: Non-Liquid Saturated Treatment Systems).

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

La disposición de residuos crudos ha sido históricamente un problema desde el punto de vista de manejo. La remoción de residuos de cajas o fosas ha creado derrames accidentales y siempre es una tarea difícil. Por esta razón los administradores de instalaciones de tratamiento aprecian el concepto del compostaje del excremento humano.

Las consideraciones gerenciales para inodoros de compostaje incluyen la adquisición de información sobre el mantenimiento anual requerido, la administración y operación, el control y el aseguramiento de calidad, el mantenimiento de expedientes, y el entrenamiento.

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

Los sistemas de inodoros de compostaje pueden requerir aditivos orgánicos de abultamiento como recortes de hierba, hojas, aserrín 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 distribución apropiada del aire. Si el inodoro se usa cada día, se recomienda agregar aditivos de abultamiento por lo menos cada dos días. Se recomienda la mezcla o el rastrillado periódicos para sistemas con una cámara única de uso continuo.

El otro paso requerido para mantenimiento es la remoción del producto final (puede ser desde cada 3 meses para un sistema domiciliario, hasta cada dos años 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 disposición 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 diseño. Aunque el principio del tratamiento de los residuos es el mismo, hay variaciones de diseño en los métodos de contención del excremento, la aeración, 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 eléctricas, y el trabajo laboral de instalación.

Para una vivienda con dos adultos y dos niños que se use todo el año, el costo de un sistema de inodoros de compostaje podría estar dentro del rango de $1,200 a $6,000 dependiendo del sistema. Los sistemas de viviendas campestres diseñados para uso estacional estarían en el rango de $700 a $1,500. Los sistemas de gran capacidad para uso publico pueden costar hasta $20,000, o más. Sin embargo, los sistemas construídos en el sitio, como por ejemplo los sistemas de doble caja construídos con bloques de concreto tienen un costo que corresponde al costo de los materiales y el trabajo laboral requerido. Generalmente se requiere un tanque séptico y un sistema de absorción al terreno o un sistema de drenaje subsuperficial para manejar las aguas domesticas provenientes del lavado (aguas “grises”).

REFERENCIAS

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