Artículo original

Obtención de compost mediante la biotransformación de residuos de mercados agropecuarios

Clara García-Ramos^{1  *}  , Noel J. Arozarena-Daza²  , Francisco Martínez-Rodríguez¹  , Marcela Hernández-Guillén¹  , José Ángel Pascual-Amaro¹  , David Santana-Gato³ 

¹Instituto de Suelos/Ministerio de la Agricultura. Autopista Costa-Costa, y Antigua Carretera de Vento, Km. 8½., Capdevila, Boyeros. La Habana, Cuba

²Instituto de Investigaciones Fundamentales en Agricultura Tropical “Alejandro de Humboldt” INIFAT/Ministerio de la Agricultura. Calle 188 No. 38754 entre 397 y Linderos, Santiago de las Vegas, Boyeros, La Habana, Cuba

³Unidad Provincial Presupuestada de Recogida y Disposición Final de Basura/Gobierno Provincial La Habana. Calle 100 y Línea del Ferrocarril. Marianao, La Habana, Cuba

RESUMEN

La generación de residuos sólidos urbanos en La Habana ciudad con más de dos millones de habitantes alcanza los 20 000 m³ diarios y demanda alternativas eficientes para su manejo y tratamiento; una fracción considerable corresponde a residuos de productos agrícolas, derivados del funcionamiento de más de 300 mercados públicos existentes, que por su naturaleza química pueden convertirse en fuente de obtención de portadores de materia orgánica para la agricultura. Para evitar impactos ambientales desfavorables asociados a la acumulación y descomposición de estos residuos, se evaluó su biotransformación como alternativa de tratamiento; se compostaron bajo dos tratamientos los residuos sólidos urbanos generados en mercados (básicamente de frutas, hortalizas, viandas, raíces y tubérculos), a saber: adición de un 20 % de estiércol vacuno usado como inoculante microbiano para acelerar el proceso de biotransformación y sin dicho inóculo; al material biotransformado obtenido se le evaluó el pH, la conductividad eléctrica y los contenidos de materia orgánica, fósforo, potasio, calcio, magnesio, cobre, cinc, cadmio y plomo; también se le determinaron el índice de germinación, la respiración basal y la presencia de microorganismos patógenos (coliformes totales y fecales y Salmonella sp.). Las compostas obtenidas sirven para preparar sustratos de uso agrícola, en mezclas con suelos de reacción ácida; su uso no implica afectaciones por microorganismos patógenos ni por metales pesados, según normas internacionales vigentes, lo que valida la vía de tratamiento seleccionada para estos residuos.

Palabras-clave: composta; residuos; calidad

INTRODUCCIÓN

Los residuos sólidos urbanos (RSU) son los materiales de desecho (basura, desperdicio, lodos, etc.) de carácter heterogéneo, generados por las actividades ininterrumpidas, múltiples y simultáneas, propias de los núcleos poblacionales o sus zonas de influencia y que deben ser colectados o tratados por carecer de valor económico, por razones sanitarias, para evitar la ocupación de espacio y por razones estéticas ¹.

Su generación y acumulación constantes constituyen uno de los principales desafíos que enfrenta la sostenibilidad de los asentamientos humanos, principalmente a causa del aumento de la población urbana, que en el contexto latinoamericano representa ya, más del 75 % de la población total ²; es importante recordar que uno de los indicadores de desarrollo sostenible de los asentamientos urbanos es, precisamente, el porcentaje de basura urbana reciclada, respecto al volumen total de generación diaria de ese tipo de desecho.

Una alternativa de enfrentamiento a esa situación, lo es el aprovechamiento o reciclaje de algunos componentes de las basuras urbanas: a esa visión responden las acciones de recuperación de materias primas (plástico, vidrio, metal, papel, escombros, etc.) presentes en los RSU ³; otra práctica común es el uso de la fracción biodegradable de los RSU, para la obtención de portadores de materia orgánica de uso agrícola ^4-6. En ambos casos se consigue disminuir la cantidad de residuos a disponer, lo que alarga la vida útil de los vertederos, obteniéndose impactos positivos, para el medio ambiente y la economía ⁷.

No es ajena La Habana a la problemática descrita, a la que se suma la demanda no satisfecha de portadores de materia orgánica, de parte del sistema de agricultura urbana, suburbana y familiar, comprometido con el abasto a la población de condimentos, frutas y hortalizas ⁸. Sin embargo, el aprovechamiento de la fracción orgánica de los RSU, ya sea vía lombricultura o compostaje, si bien contribuye a solucionar ambos problemas, también implica la responsabilidad de garantizar la inocuidad y calidad de los alimentos producidos, a la vez que la preservación ambiental, aspectos que han hecho muy vulnerables y cuestionadas las prácticas de manejo y tratamiento de RSU, que incluyen su procesamiento con fines de uso agrícola ^9-11.

Con el estudio realizado, se pretendió aportar elementos técnicamente fundamentados al debate sobre la temática, a partir de la identificación de aspectos a tener en cuenta en la biotransformación mediante compostaje, de RSU generados en mercados agropecuarios de La Habana.

MATERIALES Y MÉTODOS

Lotes de 12000 ± 100 kg de residuos sólidos provenientes de diferentes mercados agropecuarios, se usaron para establecer pilas de compostaje de 3.00 m de ancho x 5,00 m de largo x 2,00 m de alto, en áreas de la Unidad Provincial Presupuestada de Recogida y Disposición Final de Basura, ubicada en el municipio Marianao y perteneciente a la Dirección de Servicios Comunales de La Habana.

Se estableció como esquema de trabajo, el montaje de dos tratamientos o variantes, cada una con tres repeticiones dispuestas en un área de 50 m² bajo techo y con las condiciones de riego y drenaje requeridas por el trabajo a realizar: tratamiento A) Pilas de 100 % v de residuos de mercados agropecuarios y tratamiento B) Pilas de 80 % v de residuos de mercados agropecuarios + 20 % v de estiércol vacuno parcialmente descompuesto, como inoculante para acelerar la biotransformación.

Cada montaje se repitió dos veces en el año (febrero-mayo y septiembre a diciembre), para descartar efectos de la variación en la composición del material de partida; tanto el estiércol vacuno (EV) como los residuos de mercados agropecuarios (RMA) fueron homogenizados en cuanto a tamaño de las fracciones entre 5 cm y 10 cm de diámetro ⁷, para garantizar la mayor superficie de contacto o interacción durante el proceso de compostaje y a la vez prevenir, compactación y anaerobiosis ^12,13; se dispuso de viraje mecanizado diariamente hasta la fase termófila y posteriormente con frecuencia semanal, hasta la maduración del compost. Antes de cada viraje, se midió la temperatura con un termómetro (°C; tres repeticiones/variante/fecha) a 0,20 m ^14,15 y 0.60 m de profundidad en las pilas ¹⁶. La adición del agua se realizó semanalmente en coincidencia con el viraje. Se tomaron y analizaron muestras compuestas de 1 kg de masa, del EV, de los RMA, de las pilas, al momento del montaje y del compost obtenido en cada caso, con un total de tres repeticiones por cada material a analizar; las determinaciones analíticas y los métodos utilizados se muestran a continuación en la Tabla 1.

Tabla 1 Análisis de muestras de RMA, de estiércol vacuno, de las pilas de compostaje (con y sin estiércol vacuno) y del compost obtenido; métodos analíticos utilizados 

Análisis	Fuente de referencia
pH [en agua]	^17
CE [ms cm^-1]
Materia Orgánica [%]	^18
Sodio [%]	^19
Potasio [%]
Magnesio [%]	^20
Cobre [mgKg^-1]	^21
Zinc [mgKg^-1]
Plomo [mgKg^-1]	^22
Cadmio [mgKg^-1]
Índice de Germinación [%]	^23
Respiración basal [mg CO2 g de muestra]	^24
Coliformes totales y fecales [NMP 100g de muestra]	^25^,^26
Salmonella spp [Ausencia o presencia]	^27

A los resultados obtenidos en los dos momentos en que se realizó el estudio se les determinó la media. Las muestras de estiércol y la temperatura, fueron procesadas para el cálculo de valor promedio y desviación estándar; los datos de las muestras de RMA, de pilas de compostaje y de compost, se procesaron para cálculo de rango, mediana y media de las siguientes variables: pH, conductividad eléctrica y contenidos de materia orgánica, fósforo, potasio, magnesio, cobre, cinc, cadmio y plomo.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

La temperatura

El registro de la temperatura a las profundidades seleccionadas aparece en la Figura 1, para las pilas sin estiércol vacuno y con dicho inóculo. En ambos casos, se muestra la sucesión de las fases propias de la degradación bioquímica de la materia orgánica fermentable, que tuvo lugar durante el compostaje; esa tendencia fue independiente de la profundidad a la que se tomó el dato correspondiente; los valores de la medición a 0.20 m resultaron inferiores por tratarse de la zona más superficial de las pilas, aspecto que corrobora la importancia del volteo, para garantizar la homogeneidad de la biotransformación y la calidad de su resultado ^28-30 y favorecer la actividad de las oxidasas producidas por los microorganismos descomponedores y lograr temperaturas uniformes en la masa en transformación, lo que se expresa en la calidad y uniformidad del producto final ³¹.

Las diferencias entre ambos tratamientos se deben a que, si bien la materia orgánica a transformar contiene una carga propia o natural de microorganismos participantes en la biodegradación, también es reconocido que el empleo de otros portadores de microorganismos contribuye a aumentar la población microbiana y reducir el tiempo de elaboración y maduración de compostas ³¹.

Las líneas verticales corresponden a la desviación estándar

Figura 1 Variación de la temperatura [T; ºC] durante el compostaje de RMA y de RMA + estiércol vacuno, [datos promedio de seis observaciones por fecha] 

Así, el adelanto del orden de los diez días que se logró con la mezcla descrita como variante B, para alcanzar la maduración de las compostas, se explica por el incremento de la actividad microbiana, asociado a la inclusión del estiércol en el proceso ³². Tras evaluar el compostaje de residuos de maní, con inclusión de pollinaza ³¹ informó reducciones del tiempo de descomposición y aumentos adelantados de la temperatura durante el compostaje, a favor de los tratamientos con estiércol efecto que se mantiene incluso frente a la inoculación de los residuos con un biopreparado de B. cereus y T. longibrachiatum formulado para estimular el compostaje. Vale comentar que la incorporación del estiércol en la proporción establecida implicó una mejora en la uniformidad del material dispuesto en las pilas: a eso se debe la mayor cercanía entre los valores de temperatura tomados a cada profundidad, para el tratamiento B respecto al A.

En ambos tratamientos se alcanzó la etapa termofílica, lo que garantizó la higienización o desinfección biológica del producto final respecto a microorganismos patógenos, como resultado de la incidencia simultánea de las altas temperaturas, la presencia de sustancias químicas de efecto antibiótico y la generación in situ de vapores y productos tóxicos causada por el calentamiento y la transformación química ³³.

En la Tabla 2 se muestra que durante la primera semana de compostaje no hubo diferencias significativas entre los tratamientos, posteriormente comienza a incrementarse la temperatura debido a la rápida transformación de los materiales solubles y de elevada disponibilidad (azúcares, aminoácidos) mediados por la acción de poblaciones de bacterias y hongos mesófilos ³⁴.

Tabla 2 Análisis de comparación de medias de la temperatura durante el compostaje de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Profundidad (m)	Tratamiento	Días
		7	14	21	28	35	42	49	56	63	70	77	84	91	98	105	112
0,2	Sin Inóculo	33,0	39,6	51,3	60,0	62,3	61,6	59,6	60,0	64,3	61,3	62,0	62,0	59,0	44,3	40,3	38,6
		a	b	c	b					a		ab		a		ab	a
	con inóculo	37,0	56,6	59,3	66,0	68,0	68,3	66,6	64,0	61,6	59,0	57,6	56,0	47,6	42,3	37,0	37,3
		a		ab				a	ab	a		b			a	b	a
0,6	Sin Inóculo	35,0	44,6	52,6	60,6	65,3	68,6	68,0	68,0	66,3	62,0	63,0	63,0	62,0	48,6	44,3	39,6
		a	b	bc	b	ab	a								b	a
	con inóculo	38,0	58,6	63,3	67,6	69,33	70,0	70,0	66,6	64,3	62,0	57,6	57,6	50,0	44,3	39,6	38,3
		a							ab	a		ab		b	a	ab	a
Tukey		6,6864

Letras distintas en columna difieren estadísticamente según Tukey (p<0,05)

A partir de los 14 días del proceso de compostaje y hasta el día 28, en los tratamientos donde se incorporó el estiércol vacuno se observaron diferencias significativas con respecto a los tratamientos donde no se incorporó dicho inóculo, lo que puede atribuirse a la carga microbiana presente en el estiércol ³², que permite la elevación de la temperatura. Estos resultados fueron diferentes a los obtenidos por ³⁴ quienes obtuvieron diferencias significativas a partir de la tercera semana de compostaje en residuos de alimentos y su inoculación con un biopreparado comercial y un biopreparado de B. cereus y T. longibraquiatum usado como aceleradores del proceso de compostaje, atribuyendo este comportamiento a la poca altura de las pilas.

Puede observarse que hasta los 49 días ocurre una mayor elevación de la temperatura en las variantes que están inoculadas con estiércol. A partir de ese tiempo hay una disminución de la temperatura en todas las variantes sin embargo a partir del día 63 hasta el día 70 no hay diferencias significativas entre los tratamientos y posteriormente se observa que en los tratamientos con estiércol presentan temperaturas más bajas lo que se relaciona con el aporte del estiércol en una primera etapa de carbono fácilmente biodegradable lo que proporciona condiciones para la actividad microbiológica y por lo tanto mayor disponibilidad de energía hasta que se agota la fuente carbonada por lo que la temperatura comienza a descender.

Análisis inicial de muestras de estiércol y de las pilas al inicio del compostaje

Caracterización química y física química

La Tabla 3 muestra los resultados de la caracterización del estiércol vacuno. La mayoría de los microorganismos que intervienen en el proceso de descomposición de la materia orgánica se desarrollan bien en un medio poco ácido o neutro y aún mejor si es ligeramente alcalino ⁷, lo que indicaría otra ventaja a favor del empleo de estiércol en este caso, si se toma en cuenta que su aplicación representó el 20 % de la masa de las pilas. Una tendencia igualmente coincidente, se obtuvo para el contenido de materia orgánica, lo que permite afirmar que el estiércol utilizado no mostró para estas propiedades, desviaciones respecto a los resultados tradicionalmente obtenidos para su caracterización con fines de su uso agrícola, en el país ^35,36.

Tabla 3 Análisis de muestras de estiércol vacuno usado como inóculo microbiano en compostaje de residuos sólidos de mercados agropecuarios de La Habana 

Indicador	pH agua	MO	K	Na
Valor Mínimo	8,0	66,0	1,5	0,2
Valor Máximo	9,0	72,0	2,2	0,4
Mediana	8,4	68,2	1,9	0,3
Media	8,4	68,5	1,8	0,3
Desviación estándar	0,4	2,2	0,2	0,1

Leyenda: pH; materia orgánica, K y Na: %; datos de seis muestras compuestas por cada determinación

Para la interpretación de los valores de potasio y sodio, se tuvo en cuenta que los estiércoles son materiales de composición muy variable y dependiente de factores tan diversos como la calidad y cantidad de alimento suministrado a los animales, la edad o fase de desarrollo en que se encuentren los mismos, la época estacional, entre otros ¹⁶: por estas razones es que los estiércoles son reconocidos más como enmendantes, por su condición de portadores de materia orgánica y sus efectos sobre las propiedades físicas y biológicas de los suelos, que por su aporte neto de elementos nutrientes.

La Tabla 4 ofrece los resultados de la caracterización de muestras iniciales de pilas de RMA según tratamientos A y B. Los valores de pH al inicio del compostaje resultaron alcalinos, lo cual es típico de estos residuales orgánicos ²⁹. Los porcentajes de materia orgánica en los tratamientos alcanzaron valores similares a los informados para residuales del mismo origen ²⁹ y ratifican la posibilidad de uso de los residuos sólidos empleados, para la elaboración de compostas, lo que representa una opción atractiva para su manejo y para la reducción del creciente volumen de materiales de desecho que se envían a diario hacia los vertederos de la ciudad.

En cuanto a la conductividad eléctrica, los valores fueron similares a los obtenidos por ²⁹, al iniciar el compostaje de lotes de residuos de mercados, respectivamente. Estos valores no tienen que asumirse como definitivos, ya que durante el compostaje ocurren numerosas transformaciones químicas que también tienen como resultado, la formación de productos y sustancias capaces de incidir en las magnitudes de esta propiedad.

Cabe destacar, que los valores del pH, el porcentaje de materia orgánica y la conductividad eléctrica mostraron desde el punto de vista estadístico poca variabilidad, independientemente de la época del año en que se realizara el estudio ~ el coeficiente de variación máximo entre las determinaciones analíticas realizadas, no superó el 9,6 %~, algo que los autores consideran asociado al hecho de que se trató, genéricamente, de un tipo único de residual y válida para las condiciones de la capital cubana, la opción de recogida o acopio de los residuos sólidos urbanos, por separado y en función de su posible empleo posterior.

Tabla 4 Análisis de muestras iniciales durante el compostaje de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Determinaciones	Tratamientos	Indicador
		Valor Mínimo	Valor Máximo	Mediana	Media	Desviación estándar
pH en agua	Sin inóculo	8,60	9,15	8,92	8,90	0,18
	Con inóculo	8,37	9,10	8,41	8,60	0,33
C. E.	Sin inóculo	7,30	8,91	8,59	8,43	0,60
	Con inóculo	6,46	8,15	7,73	7,60	0,61
M. O.	Sin inóculo	30,0	34,20	31,94	31,93	1,70
	Con inóculo	32,46	36,98	33,49	33,94	1,68
Na	Sin inóculo	0,06	1,01	0,13	0,27	0,37
	Con inóculo	0,03	0,19	0,07	0,09	0,07
K	Sin inóculo	3,00	5,57	3,33	3,76	0,98
	Con inóculo	0,98	3,52	1,71	1,90	1,02
Mg	Sin inóculo	0,10	0,47	0,22	0,26	0,16
	Con inóculo	0,10	0,44	0,10	0,19	0,15
Cu	Sin inóculo	20,90	27,80	27,40	25,37	3,87
	Con inóculo	28,10	31,70	29,70	29,83	1,80
Zn	Sin inóculo	37,62	57,54	44,75	46,44	7,61
	Con inóculo	39,68	54,45	41,63	43,97	5,72
Cd	Sin inóculo	0,10	1,54	1,00	0,84	0,61
	Con inóculo	0,10	1,50	0,86	0,82	0,49
Pb	Sin inóculo	5,50	6,50	5,70	5,90	0,53
	Con inóculo	3,70	5,20	4,00	4,30	0,79

Leyenda: pH; conductividad eléctrica: ms•cm^-1; materia orgánica, Na, K y Mg: %; datos de seis muestras compuestas por cada determinación

No obstante lo anterior, los residuos sólidos generados por la actividad de mercados agropecuarios, no pueden considerarse como un material de composición homogénea, por su origen y por los factores de diversa índole que inciden en su generación, manejo y acopio. Así se explica la variabilidad que expresan los resultados del análisis químico para los contenidos de sodio, potasio, magnesio y metales pesados. No existen datos publicados sobre semejantes estudios en este tipo de RSU, por lo que esta información podría servir de referente para posteriores y necesarias evaluaciones de los mismos.

Estudios realizados establecieron en suelos cubanos, valores de 8,2 mg∙kg^-1 y de 28,6 mg∙kg^-1 para Pb y Cu ³⁷, por lo que los resultados señalan, que al empleo de los residuos en la obtención de sustratos de uso agrícola, no se asocian riesgos de contaminación ambiental por la presencia de estos elementos y que en este caso, por la forma en que se seleccionaron ~in situ y en las dos épocas estacionales del año y desde las unidades o mercados generadores~ son representativos del estándar de calidad química de este tipo de material. Para Cd y Zn, los valores también resultaron notablemente bajos, de acuerdo a lo comentado por este autor en su estudio sobre los microelementos en la agricultura.

Por los resultados obtenidos se desestimó realizar el análisis de estos elementos en las compostas; no obstante, se recomienda el monitoreo regular de los materiales de partida, para asegurar la calidad de uso de las compostas elaboradas. Similares resultados fueron reportados por ³⁸ al evaluar los contenidos de Cd, Pb, Ni, Cr, Zn y Cu en compostas de residuos de cosecha y su mezcla con estiércol vacuno.

Finalmente, si bien la discusión anterior se ajusta a la información mostrada en la Tabla 4, no resulta ocioso comentar que las diferencias entre ambos tratamientos, se debe al efecto de la adición de estiércol a los RMA al momento de conformar las pilas de compostaje, lo que al parecer supuso por su magnitud ~20 % de la cantidad total~ un efecto de dilución que dio lugar a la disminución de la concentración de algunos elementos químicos y con ello, de la conductividad eléctrica.

Caracterización biológica

Microorganismos Patógenos

La Tabla 5 muestra los contenidos de microorganismos patógenos correspondientes a los tratamientos A y B. Los valores de la determinación de la presencia de coliformes fueron notablemente inferiores al límite de menos de 1000 NMP de individuos/g de peso seco ⁷, como criterio de calidad aceptable de uso para este tipo de material; también hubo ausencia total de Salmonella. Esta información señala que los RSU utilizados, no son un material contaminante o de riesgo por la presencia de estos microorganismos, lo que se suma al hecho de que la vía de su identificación y acopio, los hace representativos del estándar de calidad microbiológica de este tipo de material.

Este patrón de respuesta para los análisis microbiológicos, junto al carácter pasteurizador ³³, como atributo de los procesos de compostaje fundamenta la decisión de no realizar similares análisis a las compostas obtenidas en casos como este, si bien los mismos son indispensables para los materiales de entrada al proceso.

Tabla 5 Caracterización microbiológica de muestras iniciales de pilas de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Microorganismo	Sin inóculo	Con inóculo
Coliformes totales NMP/g (peso. seco)	44,4	220
Coliformes termotolerantes NMP/g (peso seco)	≤0,2	≤0,2
Salmonella sp.	Ausente	Ausente

Leyenda: datos promedio de seis observaciones por fecha

Obviamente, la mayor cantidad de coliformes totales propia del tratamiento B, se debe a la inclusión del estiércol vacuno ³⁹, como parte del material presente en las pilas de compostaje.

Caracterización de compostas obtenidas a partir de residuos sólidos de mercados agropecuarios de La Habana

Caracterización química

Los resultados del análisis químico de las compostas obtenidas según los tratamientos A y B, se muestran en la Tabla 6.

Los valores de pH fueron similares a ²⁹ al evaluar este parámetro en compostas de residuos agrícolas con valores de 8,85. Estudios realizados por ⁴⁰ en la descomposición de residuos orgánicos bajo un sistema de compostaje abierto y cerrado asociaron el aumento del pH a las altas temperaturas ocurridas durante la etapa termofílica debido a la acción metabólica de algunos tipos de ácidos como los carboxílicos y los grupos fenólicos y la consecuente mineralización de la materia orgánica.

Las compostas maduras de RSU presentan un pH neutro o ligeramente alcalino ³⁶; las desviaciones de ese comportamiento indicarían falta de completamiento en la maduración de las compostas y consecuentemente, que no están aptas para su uso agrícola. Por esa calidad de base, las compostas pueden ser utilizadas como enmendantes de suelos ácidos, donde se produce un aumento del pH en los mismos, amortiguando incluso, los descensos de pH que ocasionan algunos fertilizantes minerales, en tanto sobre suelos neutros o alcalinos, igual proceder no provoca cambios apreciables sobre el pH ⁴¹.

Tabla 6 Análisis de muestras de compostas de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Determinaciones	Tratamientos	Indicador
		Valor Mínimo	Valor Máximo	Mediana	Media	Desviación estándar
pH en agua	Sin inóculo	8,92	9,10	8,95	8,99	0,09
	Con inóculo	8,32	8,98	8,57	8,62	0,29
C. E.	Sin inóculo	7,70	8,94	7,86	8,02	0,46
	Con inóculo	4,07	6,50	5,49	5,32	0,89
M. O.	Sin inóculo	21,82	32,36	23,63	25,79	4,32
	Con inóculo	22,20	32,30	29,45	28,21	3,93
Na	Sin inóculo	0,03	0,13	0,12	0,10	0,04
	Con inóculo	0,05	0,10	0,07	0,07	0,02
K	Sin inóculo	1,02	2,80	1,78	1,87	0,76
	Con inóculo	1,01	1,56	1,30	1,31	0,21
Mg	Sin inóculo	0,10	0,30	0,17	0,17	0,08
	Con inóculo	0,10	0,70	0,10	0,25	0,25

Leyenda: pH; conductividad eléctrica: ms·cm^-1; materia orgánica, Na, K y Mg: %; datos de seis muestras compuestas por determinación analítica

Los valores de conductividad eléctrica resultaron adecuados al rango que proponen para ese indicador ³⁶, quienes reconocen en compostas de RSU, concentraciones relativamente elevadas de sales y coinciden con ^42,43 al señalar que su aplicación al suelo, especialmente a dosis elevadas, puede aumentar el contenido de sales de este medio, lo que tendría un efecto adverso sobre la germinación y desarrollo de especies de interés agrícola. Sin embargo, no deja de resultar alentador que, como resultado de la incorporación de estiércol al proceso, la conductividad eléctrica disminuyó notablemente en el orden del 40 % dando lugar así a un producto de menor impacto sobre similar propiedad del suelo.

Los porcentajes de materia orgánica, que equivalen en cualquier caso a no menos del 85 % de los valores propios de los materiales biotransformados, se pueden interpretar como indicadores de eficiencia en el aprovechamiento de los RSU procesados. Está documentado que durante el compostaje, se suceden eventos de reducción de la cantidad de materia orgánica presente, a través de procesos de mineralización que implican pérdida de carbono en forma de CO₂ y que pueden llegar a reducir hasta en un 20 % la masa inicial del material sometido a la biotransformación; Otros autores ³¹ han descrito desde sus respectivas experiencias eventos similares. Sin embargo, ⁷ plantean que los valores de materia orgánica al final del proceso de compostaje resultaron adecuados al estar superior al 20 %.

Los contenidos de sodio, potasio y magnesio son inferiores a sus correspondientes valores iniciales en la Tabla 4, lo que se relaciona, además de con la reducción de la masa de material durante el compostaje, con la posible pérdida de ambos elementos por lixiviación que ocurre en las pilas, a través de todo el proceso de compostaje; igual interpretación ofrecen ²⁹.

Caracterización biológica

Fitotoxicidad

Un adecuado proceso de compostaje de los residuos orgánicos y el logro de una composta de calidad debe garantizar su empleo en la agricultura, sin que provoque efectos perjudiciales para el suelo o las plantas. Sin embargo, se ha señalado que no hay mayor consenso en cuanto a la determinación del momento o las condiciones de las compostas ³¹.

Así, la madurez de las compostas se puede establecer mediante ensayos de germinación, con especies sensibles a sustancias fitotóxicas. Un material sin terminar de compostar contiene compuestos químicos inestables como ácidos orgánicos que resultan tóxicos para las semillas y plantas ⁷ y que han mostrado tener un efecto inhibitorio en la germinación de semillas de determinadas especies.

En cuanto a la fitoxicidad, en la Tabla 7 se aprecian los resultados de la prueba de germinación conducida con Raphanus sativum L. Ambas compostas (tratamientos A y B) presentaron fitotoxicidad moderada, según la gradación propuesta por ²³, si bien la composta producida según la variante B, se caracterizó por una mejor respuesta, de acuerdo con el rango establecido por los autores para la evaluación y que admite valores desde 50 % hasta 80 % para esa categoría del indicador.

Tabla 7 Evaluación del Índice de Germinación de muestras de compostas de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Indicador	Tratamientos	Valor Mínimo	Valor Máximo	Mediana	Media	Desviación Estándar
Índice de Germinación	Sin inóculo	56,9	60,4	56,9	58,1	2,0
	Con inóculo	68,5	70,0	69,2	69,1	0,8

Leyenda: Índice de Germinación: %

Algunos autores han relacionado esta afectación, con la elevada concentración de sales que se le atribuye a las compostas, a causa de los valores de conductividad que las caracterizan ⁴⁴ siendo así, esta propiedad no invalidaría el uso de las compostas obtenidas en este caso, toda vez que el mayor valor de uso de los portadores de materia orgánica en la agricultura cubana, se asocia a su empleo como componentes de sustratos elaborados para la producción de plántulas de diversas especies de interés y para la producción en condiciones de organoponía.

No obstante, si bien el resultado no limita el empleo del compostaje como alternativa de manejo de estos RSU, la mejor respuesta obtenida con la inclusión de estiércol como inoculante microbiano en varias de las evaluaciones, también identifica demandas de conocimiento a atender en la búsqueda de la mejor opción de tratamiento para estos residuales.

Respiración basal

En la Tabla 8 se muestra el resultado de las pruebas de respiración basal realizadas a las muestras de las compostas obtenidas en los tratamientos A y B. Esta prueba se aplicó como indicador o criterio de terminación del proceso de biotransformación donde valores < 2 mg CO₂∙g de muestra^-1 corresponden a una reducción notable de la actividad microbiana, asociable al cese del compostaje y por extensión, a la maduración o estabilización biológica del compost ⁴⁵.

Tabla 8 Evaluación de la Respiración Basal de muestras de compostas de RMA y de RMA + estiércol vacuno 

Indicador	Tratamientos	Valor Mínimo	Valor Máximo	Mediana	Media	Desviación estándar
Respiración basal	Sin inóculo	1,15	1,65	1,47	1,43	0,22
	Con inóculo	1,20	1,65	1,60	1,81	0,56

Leyenda: Respiración basal: mg∙CO₂·g de muestra^-1

Nótese como los valores obtenidos cumplen con los criterios de uso del indicador, para cualquiera de las variantes de compostaje puestas en práctica; este resultado permite afirmar que el proceso de compostaje transcurrió en 112 días, según el tratamiento A y en 105 días ~una semana menos~ con la adición de estiércol vacuno, o sea: según la variante B, tal y como se observa en la Figura 1 en que se muestran los respectivos momentos en que se alcanzó la temperatura ambiente.

CONCLUSIONES

• El compostaje es una alternativa viable para el manejo de residuos sólidos urbanos generados por mercados agropecuarios y la obtención de un abono orgánico de posible uso agrícola.

• La inclusión de estiércol vacuno como inoculante microbiano en dicho proceso mejora la eficiencia de la biotransformación y permite acortar su duración en diez días.

• Los contenidos de metales pesados y la presencia de microorganismos patógenos en estos materiales de desecho, no ofrecen riesgos de contaminación ambiental, asociados ni a su acopio y manejo con fines de compostaje, ni al uso agrícola de las compostas producidas.

• El proceso de biotransformación a través del compostaje de este tipo de RSU permite el recobrado en las compostas, de un elevado porcentaje del contenido de materia orgánica inicialmente presente.

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Recibido: 04 de Febrero de 2019; Aprobado: 13 de Mayo de 2019

^*Autor para correspondencia. [e-mail]