Emisiones asociadas a los residuos orgánicos en forma sólida

El proceso de degradación de residuos orgánicos se ha identificado como una fuente importante de emisiones, contribuyendo a impactos ambientales a escala regional (eutrofización, acidificación) y global (cambio climático, destrucción de la capa de ozono). Los principales flujos de residuos orgánicos se generan tanto en zonas urbanas e industriales, como ligados a sistemas de producción ganadera; gestionándose a menudo en forma sólida, lo cual facilita su manejo y transporte dentro del sistema de gestión. No obstante, debido a la naturaleza heterogénea de estos residuos, durante su tratamiento es inevitable que se generen ciertas cantidades de amoníaco (NH3), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O) que son emitidas a la atmósfera. El tipo de tratamiento y las condiciones en que se lleva a cabo juegan un papel fundamental en la magnitud en que se producen estos gases contaminantes (Chadwick et al., 2011). Por lo tanto la gestión sostenible de los residuos orgánicos debe implicar prácticas que minimicen estas emisiones a la vez que garanticen el valor agronómico del producto final.

El tratamiento de compostaje, ya sea mediante pila volteada o aireación forzada, es una de las técnicas más extendidas por su eficacia en la estabilización de este tipo de residuos. No obstante un adecuado control de las condiciones del proceso (ej. temperatura, humedad) así como el ajuste de la estructura y porosidad del material mediante la utilización de agentes estructurantes (ej. restos de poda) pueden influir de manera notable en la evolución del proceso, dando lugar a muy diferentes resultados en términos de pérdidas de carbono (C) y nitrógeno (N). Por otro lado, otras estrategias de manejo como la compactación o el cubrimiento del residuo con una lona plástica, están orientadas a preservar los nutrientes y limitar la degradación mediante una restricción de la concentración de oxígeno (O2) en el material. Este tipo de técnicas han sido exploradas fundamentalmente en explotaciones ganaderas, con resultados diversos en términos de emisiones de gases con efecto invernadero (GEIs): CH4 y N2O (Chadwick, 2005). Finalmente el uso de aditivos ha sido otra de las vías investigadas durante los últimos años, con diferente grado de éxito. Añadidas al residuo a tratar, estas sustancias buscan disminuir las emisiones a la atmósfera durante el proceso de des composición mediante distintos mecanismos físico-químicos.

Si bien los fundamentos de estas estrategias son bien conocidos, sus implicaciones a nivel de emisiones son aún hoy objeto de estudio. En este contexto el presente trabajo, publicado recientemente en la revista “Global Change Biology”, es un intento de recopilar y analizar de forma sistemática la información científica disponible sobre emisiones gaseosas procedentes del tratamiento de residuos orgánicos en forma sólida. El principal objetivo ha sido identificar aquellas estrategias con potencial para reducir emisiones y cuantificar la magnitud de reducción que se puede alcanzar con cada una de ellas. Para ello, se ha llevado a cabo un meta-análisis con los datos recopilados de un total de 76 artículos de investigación y 304 medidas de gases, a través del cual se ha examinado la influencia de una selección de prácticas de manejo (compostaje en pila volteada, compostaje por aeración forzada, adición/sustitución de estructurante, cubrimiento con lona, compactación, uso de aditivos) con respecto a una estrategia control basada en el almacenamiento convencional de residuos sólidos sin aplicar un tratamiento específico. Los detalles de la metodología utilizada pueden consultarse en Pardo et al., (2014).

EFECTO DEL COMPOSTAJE EN LAS EMISIONES DE GEI

Los sistemas de compostaje conllevan una mejora de la aireación de la pila, asegurando el suministro de oxígeno (O2) y promoviendo la degradación de la materia orgánica en condiciones aerobias. De acuerdo a los resultados del meta-análisis, en el caso del compostaje en pila volteada se observó una influencia consistente hacia reducir las emisiones de GEIs (CH4, N2O) en comparación con el tratamiento control (almacenamiento convencional) (Fig. 1ab). En cambio para el compostaje por aireación forzada no se encontró un efecto significativo. Las diferencias en este sentido entre los dos métodos de compostaje estudiados se han atribuido principalmente a la influencia del volteo en la homogeneización del residuo. Esta práctica evita la estratificación, lo que previene la aparición de zonas anaerobias y gradientes de O2, que dan lugar a la formación de CH4 y N2O respectivamente.

Por otro lado, ambos métodos tienden a aumentar las emisiones de NH3 con respecto al almacenamiento convencional (Fig. 1c), si bien la influencia en el caso del compostaje por aireación forzada es más acusada (121%) que para la pila volteada (54%). Este efecto es consecuencia del aumento de temperatura generado por la actividad biológica aeróbica, que se ve favorecida en los sistemas de compostaje. No obstante, con respecto a las pérdidas totales de N, no se encontraron diferencias significativas para el caso del compostaje por pila volteada (Fig. 1d), lo que sugiere que este método podría promover una serie de mecanismos que contrarrestan en cierta medida el aumento en las pérdidas por volatilización de NH3.

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