Resumen en español

Cerca del 65% de los residuos sólidos municipales generados en Colombia corresponden a la fracción orgánica de residuos (Biorresiduos de Origen Municipal ¿ BOM), razón por la que el aprovechamiento y valorización de la misma constituye uno de los principales retos que se afrontan actualmente a nivel nacional en materia ambiental. Entre las diferentes alternativas existentes, el compostaje es una de las más sencillas, puesto que es un proceso de biodegradación aerobia que permite obtener un producto final no solo estable, sino también con potencial valor comercial. El oxígeno se constituye como uno de los factores más importante en la biodegradabilidad aerobia puesto que condiciona la actividad metabólica de los microorganismos durante todo el proceso; éste también es el factor que ocasiona los mayores costos operacionales, razón por la que determinar la concentración mínima de oxígeno disuelto (OD) requerido para llevar a cabo el proceso sin generar un exceso de este componente, es de gran importancia para potencializar a gran escala dichos procesos de aprovechamiento. Por otra parte, durante el proceso se deben satisfacer unos requerimientos nutricionales (C:N:P) que no siempre son suplidos por el sustrato original, razón por la que el estudio de la incorporación de nutrientes al proceso recobra gran importancia para mejorar la eficiencia del mismo y las características obtenidas en el producto. En este estudio se evaluó a escala de laboratorio mediante un diseño experimental por bloques, la influencia de la concentración de OD (<0,5, 1,0, 1,5, 2,0 y 2,5 mg/L) y de los nutrientes (con y sin adicción de nutrientes) sobre la biodegradabilidad aerobia de los BOM. En los ensayos se simularon tres de las etapas del proceso de compostaje (mesofílicas, termofílica y de enfriamiento) mediante el ajuste de la temperatura y el pH inicial del sustrato. Además del monitoreo del pH y la temperatura como variables de control se evaluó la cinética del proceso mediante la determinación de las tasas de consumo de oxígeno (TCO), utilización de sustrato (TUS) y crecimiento bacteriano (TCB). Se encontró que en general los experimentos a escala de laboratorio consiguieron simular las diferentes etapas del proceso de compostaje, siendo la etapa termofílica la que presentó mayores TCO, TUS y TCB. Las concentraciones de OD de 2,0 mg/L y 2,5 mg/L presentaron el mejor desempeño del proceso biológico aerobio, reflejado tanto en la cinética del proceso, como en la eficiencia en la reducción de la materia orgánica con eficiencias de disminución de Demanda Química de Oxígeno Tota (DQO(T)) de 52 y 55% respectivamente. La aplicación de nutrientes mostró un efecto favorable, encontrándose que hubo un incremento tanto en las TCO, TUS y TCB como en la eficiencia en la reducción de DQO(T) de 60 y 67% respectivamente para las concentraciones de 2,0 mg/L y 2,5 mg/L.