BIODEGRADACIÓN EL COMPOSTAJE DE LA BASURA DOMÉSTICA En condiciones adecuadas, todos los compuestos naturales pueden ser biodegradados. Las poblaciones microbianas mixtas del ambiente degradan las sustancias orgánicas a través de numerosas reacciones, sin que sean necesarios cuidados asépticos o cultivos puros. En condiciones aerobias, los productos finales de la mineralización de la materia orgánica son dióxido de carbono (CO2) y agua; en condiciones anaerobias, se forma biogas. En el compostaje, una etapa intermediara de la mineralización, los propios microorganismos de la basura degradan la materia orgánica previamente fragmentada y mezclada. La acción microbiana inicia la degradación de la materia orgánica, liberando energía, CO2, agua y nutrientes (N, P, K, S). El aumento de la temperatura estimula el crecimiento de una flora termófila, acelerando la descomposición y eliminando los patógenos, huevos de parásitos y semillas de hierbas dañinas (sanitización). A medida que la actividad microbiana disminuye, el sistema se estabiliza y madura hasta perder todo su potencial de biodegradación. Al final del proceso, el sustrato contendrá nutrientes, compuestos de descomposición lenta (lignina) y ácidos húmicos. El compost se caracteriza por el color (marrón oscuro o negro) y el olor a tierra. BIBLIOGRAFÍA CORNELL COMPOSTING / COMPOSTING IN SCHOOLS http://compost.css.cornell.edu/CIC.html MALAJOVICH, M.A.M. de. Biotecnología, 2ª edición actualizada. Bernal, Editorial de la Universidad Nacional de Quilmes, 2012. Guía 23 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br BIODEGRADACIÓN / EL COMPOSTAJE DE LA BASURA DOMÉSTICA ACTIVIDAD PRÁCTICA El compostaje es un proceso biológico aerobio en el cual los microorganismos (hongos y bacterias) transforman la parte orgánica de la basura en un material estable, denominado compost, utilizado en la agricultura como fertilizante y como modificador de la estructura del suelo. OBJETIVO Observar las transformaciones de la materia orgánica durante el compostaje. MATERIALES Columna de compostaje, construida como se indica en la Guía 21 (Biodegradación: construcción de una columna de compostaje (1). Material para armar la columna, como se indica en la Guía 22 (Biodegradación: construcción de una columna de compostaje (2), 2 termómetros. PROCEDIMIENTO 1. Armar una columna de compostaje. 2. Colocar uno de los termómetros con el bulbo en el interior de la parte inferior de la columna y el otro al lado de la columna. 3. Registrar diariamente la temperatura del interior de la pila, durante la primer semana. 4. Registrar semanalmente los cambios observados: temperatura, pH, aspecto de la basura, olor, tamaño de la pila. 5. Concluir el experimento después de por lo menos un mes, dependiendo del resultados del test de estabilidad. Test de estabilidad Humedecer un poco de compost y colocarlo en un frasco. Mantener el frasco bien cerrado, durante varios días. Si al abrir el frasco el olor es agradable, se puede considerar que el compost está estabilizado. De lo contrario o si se observara la formación de micelos, se puede afirmar que el compost aún no está listo. Guía 23 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br BIODEGRADACIÓN / EL COMPOSTAJE DE LA BASURA DOMÉSTICA NUESTRO COMENTARIO El proceso comienza a temperatura ambiente, con el crecimiento de microorganismos mesófilos (bacterias y hongos) que forman ácidos y liberan energía, provocando el aumento de la temperatura. Se desarrollan entonces los microorganismos termófilos (bacterias, actinomicetes y hongos) que degradan diversas sustancias (proteínas, grasas, hemicelulosa y celulosa), alcalinizando el pH. Luego de aproximadamente 15 días, la temperatura disminuye hasta alcanzar la temperatura ambiente, favoreciendo el crecimiento de los microorganismos mesófilos (bacterias, actinomicetes y hongos) que neutralizan el pH, degradan lentamente la lignina y forman compuestos húmicos. A lo largo del compostaje, el volumen de la basura se reduce considerablemente hasta forman el compost, un material de color oscuro y olor agradable a tierra. El test de estabilidad permite verificar si el compost está listo. OBSERVACIÓN: En las pilas de compostaje al aire libre, que procesan volúmenes mayores a 1 m3, el calor se disipa lentamente y la temperatura interna puede alcanzar los 70ºC. En el laboratorio de enseñanza, con este modelo de columna, observamos diferencias de 5ºC en relación con la temperatura ambiente. ¿CÓMO MONTAR UN PROYECTO? Comparar el desarrollo de la biodigestión en columnas con otras proporciones C:N (50:1, 15:1). Comparar el desarrollo del proceso en condiciones normales y cuando la columna es inoculada con humus de lombriz. Comparar el tiempo de degradación de diversos materiales en la columna de compostaje (plásticos, bioplásticos, papeles etc.). Guía 23 María Antonia Malajovich / Guías de actividades Biotecnología: enseñanza y divulgación http://www.bteduc.bio.br