Artículo en PDF
Cómo citar el artículo
Número completo
Más información del artículo
Página de la revista en redalyc.org
Sistema de Información Científica
Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Rev. Int. Contam. Ambie. 27(3) 263-270, 2011
PRODUCCIÓN DE COMPOSTA Y VERICOMPOSTA A PARTIR DE LOS LODOS DE LA PLANTA
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE UN RASTRO
Ma. Guadalupe VICENCIO-DE LA ROSA
1
, Ma. Elena PÉREZ-LÓPEZ
1
,
Elizabeth MEDINA-HERRERA
1
y Ma. Adriana MARTÍNEZ-PRADO
2
1
Centro Interdisciplinario de Investigación para el Desarrollo Integral Regional, Instituto Politécnico Nacional,
Unidad Durango, CIIDIR-IPN Durango. Sigma 119, Frac. 20 de Noviembre II, Durango, Dgo., México. Correo
electrónico: mvicencio@ipn.mx
2
Instituto Tecnológico de Durango. Blvd. Felipe Pescador 1830 Ote., Colonia Nueva Vizcaya, Durango, Dgo.,
México
(Recibido junio 2010, aceptado junio 2011)
Palabras clave: biosólido, composteo y vermicomposteo
RESUMEN
Se realizó un estudio orientado a la producción de composta y vermicomposta a partir
de lodos provenientes de la planta de tratamiento de aguas residuales del rastro muni-
cipal de la ciudad de Durango. Partiendo de 75 m
3
de lodo residual se produjeron 10.9
toneladas de composta en 150 días, con 2.06 % de N
TK
, 0.16 % de P
d
y 0.13 % de K
d
,
a un costo de producción de 0.51 pesos mexicanos/kg, dicho costo permite competir
con el precio de 2.3 pesos mexicanos/kg de tierra para maceta que se venden en los
viveros de la localidad. En cuanto a la vermicomposta, se produjeron 12.5 ton en 210
días con una calidad nutrimental menor a la de la composta, 1.4 % de N
TK
, 0.12 % de
P
d
y 0.15% de K
d
, con un costo de producción de 1.2 pesos mexicanos/kg, donde la
ganancia por la venta del producto sería menor. No obstante, si se considera la venta
de la lombriz, el vermicomposteo resultaría ser el mejor sistema productivo.
Key words: biosolids, composting, vermicomposting
ABSTRACT
An investigation oriented to compost and vermicompost production was conducted
using sewage sludge from a municipal wastewater treatment plant of a slaughterhouse
at Durango city. From 75 m
3
of sludge a production of 10.9 tons of compost were
obtained in 150 days with 2.06 % of TKN, 0.16 % P
d
and 0.13% K
d
, and at a produc-
tion cost of 0.51 Mexican pesos/kg competing with the 2.3 Mexican pesos /kg of the
potting soil for gardening sold at the locality. As for the vermicompost, 12.5 tons were
obtained in 210 days with a lower nutritional quality, 1.4 % of TKN, 0.12 % P
d
and
0.15% K
d
, with a production cost of 1.2 Mexican pesos/kg; resulting in a lower pro±t.
However, vermicomposting was the best system of production if considering the sale
of the earthworm.
M.G. Vicencio-de la Rosa
et al.
264
INTRODUCCIÓN
La planta de tratamiento de aguas residuales
(PTAR) del rastro municipal de la ciudad de Duran-
go produce 15 m
3
de lodos primarios por semana
y es dispuesto sin tratamiento alguno en terrenos
contiguos al lugar. El lodo es fácilmente putrescible
y el mal olor atrae vectores creando un problema
de sanidad. La NOM-052-SEMARNAT-2005 lo
considera como residuo peligroso, por la gran can-
tidad de patógenos que contiene, 2.6
x
10
6
número
más probable (NMP) de coliformes fecales (CF)/g
y 1367 huevos de helminto (HH)/g de lodo seco
(SEMARNAT 2005).
Con el ±n de hacer posible el aprovechamiento
o disposición ±nal de los lodos y biosólidos prove-
nientes del desazolve de los sistemas de alcantarillado
urbano o municipal y de las plantas de tratamiento
de aguas residuales, proteger al ambiente y a la salud
humana, la NOM-004-SEMARNAT-2002 establece
las especi±caciones y los límites máximos permisi-
bles de contaminantes en ellos, < de 1000 NMP de
CF/g, < de 3
Salmonella
spp/g y < de 1 HH/g de lodo
seco (SEMARNAT 2002).
Una forma de disponer adecuadamente el lodo
y darle un valor agregado es mediante su esta-
bilización por composteo o vermicomposteo. El
composteo es un proceso biológico aerobio de
oxidación de materia orgánica, realizada por una
sucesión dinámica de microorganismos de cuya
actividad se genera calor que hace que la tempera-
tura ascienda por arriba de los 50 ºC durante varios
días consecutivos. Esto destruye a los patógenos y
da origen a un producto estable e inocuo, de color
marrón oscuro, inodoro o con olor a humus, lla-
mado composta (Iglesias y Pérez 1989, Ramírez y
Cardoso 2001), usada para mejorar la calidad del
suelo agrícola.
Los métodos más utilizados para el compostaje
de la fracción orgánica de los residuos son: hileras o
pilas con volteo periódico, pilas estáticas aireadas y
reactores cerrados, los cuales di±eren principalmente
en el método utilizado para airear el sistema y cuan-
do se diseñan y operan correctamente producen una
composta de calidad similar (Tchobanoglous
et al.
1993, Kiely 1999).
El compostaje en pila o hilera es un método
antiguo, simple y económico, el tamaño se adecua
a la cantidad de residuos y la aireación se aplica
por volteo de la pila con un trascabo o pala frontal
(Tchobanoglous
et al.
1993, Kiely 1999, Ramírez y
Cardoso 2001). En éste método el tiempo de pro-
ducción de la composta depende del tipo de residuo,
tamaño de pila y frecuencia de volteo; por ejemplo
en el composteo de residuos de jardín en pilas de 1.5
a 2.5 m de altura con 4 a 5.5 m de ancho, humedad
entre el 50 y 60 %, y volteo una vez por semana, tarda
de 4 a 6 meses, incluyendo el mes de maduración
(Tchobanoglous
et al.
1993).
El compostaje en pila estática aireada consiste
en una red de tuberías de escape o aireación sobre
la cual se coloca la fracción orgánica a procesar, la
altura de las pilas es aproximadamente de 2 a 2.5 m
y a menudo se coloca encima de la pila recién for-
mada una capa de compost para el control de olores;
cada pila tiene un inyector de aire, controlado por
una computadora. El oxígeno proporcionado en el
aire fermenta los residuos por un período de tres a
cuatro semanas y posteriormente el material se deja
madurar por cuatro semanas más (Tchobanoglous
et
al.
1993, Kiely 1999).
El compostaje en reactor se lleva a cabo dentro
de un contenedor o recipiente cerrado, los más usa-
dos son los de ²ujo pistón y los de lecho agitado o
dinámico. En sistemas ²ujo pistón, la relación entre
las partículas de la masa fermentándose permanece
igual durante todo el proceso y el sistema funciona
bajo el principio “salida según la entrada”. En el
sistema dinámico el material en fermentación se
mezcla mecánicamente durante el procesamiento. En
ambos sistemas se minimizan los olores y el tiempo
de elaboración se reduce al controlar el ²ujo del
aire, la temperatura y la concentración de oxígeno;
el tiempo de reacción varía de 1 a 2 semanas (Haug
1993, Tchobanoglous
et al.
1993) y al producto se
le da un periodo de maduración de 4 a 12 semanas.
En la estabilización de lodos de PTAR domésticas
generalmente se utilizan los métodos de composteo
por pilas con volteo periódico y el de pila estática
(Haug 1993, Tchobanoglous
et al.
1993, Kiely 1999).
En México los procesos más comunes para tratar los
lodos son la digestión aerobia y el acondicionamiento
con cal o estabilización alcalina, por su facilidad de
operación, y en menor proporción es usado el com-
posteo y rara vez la digestión anaerobia (Moeller
2000). Generalmente los lodos son dispuestos en
rellenos sanitarios, en terrenos aledaños a la PTAR,
en tiraderos a cielo abierto o son incinerados (Rendón
2003) ocasionando problemas de contaminación en el
suelo donde se depositan y de salud por la exposición
de los microorganismos patógenos al ambiente. La
cantidad y tipo de microorganismos en los lodos de
pende de su procedencia (Haug 1993),
por lo que
en las PTAR de rastros, estos tienden a ser más peli-
grosos si entre los animales sacri±cados hay alguno
enfermo por patógenos.
COMPOSTA Y VERMICOMPOSTA DE LODOS RESIDUALES
265
En el composteo la destrucción de microorganis-
mos patógenos se evalúa a través de la cuenta viable
de CF, microorganismos indicadores de bacterias
patógenas como la
Salmonella
(Haug 1993, Atlas
y Bartha 2006). Farrell citado por Haug (1993) al
analizar un gran número de muestras de compostas,
encontró que la
Salmonella
estaba ausente, cuando
éstas tenían menos de 1000 NMP de CF/g de sólido.
En el caso de parásitos, los microorganismos indi-
cadores son los HH, menos de un huevo viable/g de
sólido (Haug 1993, SEMARNAT 2002). El uso de
indicadores fecales como medida de reducción de
patógenos, sólo aplica en casos donde el calor de
inactivación es el principal mecanismo de destrucción
del patógeno (Haug 1993).
En el composteo, la temperatura mínima reque-
rida para destruir microorganismos patógenos es de
50 ºC (Haug 1993), la
Salmonella typhi
,
Salmonella
spp y
Escherichia coli
son destruidos a 55 ºC en una
hora y los huevos de
Ascaris lumbricoides
a 50 ºC
también en una hora (Haug 1993, Tchobanoglous
et
a
l. 1993), éstos últimos considerados como uno de
los parásitos más resistentes al calor (Haug 1993).
La otra opción prometedora para la estabilización
de lodos es el vermicomposteo, donde las lombrices
degradan por ingestión la materia orgánica y con su
movilización desplazan las partículas a lo largo del
sustrato, formando micro túneles que permiten la
penetración de agua y aire, que favorecen el desarro-
llo y crecimiento de microorganismos aerobios, que
conjuntamente con las lombrices degradan la materia
orgánica de los desechos hasta obtener la composta
(Cardoso 2000).
Las lombrices son muy susceptibles al pH alcali-
no y a altas temperaturas, por lo que se recomienda
para su alimentación utilizar lodos previamente
estabilizados, ya sea en forma anaerobia o aerobia
por composteo (Rendón 2003). En un trabajo previo
de composteo de los lodos primarios de la PTAR
del rastro se observó que en los primeros 40 días del
proceso hubo un incremento del pH hasta 9 y de la
temperatura a 55 ºC (Vicencio
et al
. 2006), por lo que
es conveniente compostarlos al menos 60 días para
ser usados como alimento de las lombrices.
El vermicomposteo ha sido implementado con
éxito a nivel piloto con lodos y lirio acuático (Car-
doso 2000) y con residuos sólidos de e±uentes de
mataderos (Rivera
et al
. 1998).
De acuerdo a lo antes mencionado el objetivo
de este trabajo fue estabilizar los lodos residuales
de la PTAR de un rastro a través de los procesos de
composteo y vermicomposteo y estimar su costo de
producción.
MATERIAL Y MÉTODOS
Ubicación de la empresa
El rastro municipal se encuentra ubicado en las
coordenadas 24º1’22.7’’ latitud norte y 104º34’25.6’’
longitud oeste, a 5.3 km de la ciudad de Durango por
la carretera a la ciudad de México y las instalaciones
están a 455 m de la carretera. Los lodos (sólidos pri-
marios) a estabilizar son removidos del sistema de
cribado de la planta de tratamiento de aguas residuales
y trasladados al área de composteo (5000 m
2
), situada
a 200 m de las cribas.
Métodos de composteo
Para la estabilización de los lodos se utilizaron y
compararon entre sí dos métodos de composteo: pilas
con volteo periódico y vermicomposteo.
Pilas con volteo periódico
Con el lodo se construyeron pilas de 2 m de ancho,
1 de alto y 3.5 m de largo, 2 pilas por semana durante
5 semanas consecutivas. La humedad del lodo no fue
corregida porque contenía un 53.7 % de ²bra, lo que
le confería un 45.3 % de carbón, y el agua excedente
escurrió de manera natural.
De las pilas recién construidas se tomó una
muestra compuesta de lodo para su caracterización
física, química y microbiológica de acuerdo a la
NOM-004-SEMARNAT-2002 (SEMARNAT 2002).
La digestión de los metales se hizo por vía húmeda
y la detección por absorción atómica de ±ama y
horno de gra²to (USEPA 1996). En el
cuadro I
se
muestran los valores promedio en base seca de los
parámetros medidos.
CUADRO I.
VALORES PROMEDIO ³ DESVIACIÓN
ESTÁNDAR EN LA CARACTERIZACIÓN
QUÍMICA Y BIOLÓGICA DEL LODO CRUDO
Parámetros
Metales (mg/kg)
Humedad (%)
80.5 ³ 0.7
As
T
0.49 ³ 0.04
Carbón (%)
45.3 ³ 0.03
Cd
T
0.38 ³ 0.4
N
TK
(%)
1.79 ³ 0.13
Cr
T
7.72 ³ 0.8
N-NO
3
(mg/kg)
4 ³ 0.9
Pb
T
21.91 ³ 1.1
C/N
25.3
Hg
T
ND
pH
5.6 ³ 0.1
Ni
T
7.3 ³ 1.1
CE (mS/cm)
0.72 ³ 0.08
Zn
T
24.1 ³ 1.3
CF (NMP/g)
25 x 10
5
³ 2 700
Cu
T
90.2 ³ 5.6
HH/g
1 367 ³ 672
P
d
(mg/kg)
604 ³ 20
P
T
1 752 ³ 141
K
d
(mg/kg)
1 366 ³ 184
K
T
1 381 ³ 265
Ca
d
(mg/kg)
4 866 ³ 499
Ca
T
8 716 ³ 470
Mg
d
(mg/kg)
316 ³ 27
Mg
T
849 ³ 25
ND = no determinado, d = disponible, T = total, Metales (n = 5)
y Parámetros (n = 6).
M.G. Vicencio-de la Rosa
et al.
266
La humedad del lodo en las pilas durante el
composteo se mantuvo entre 55 y 60 %, la cual fue
valorada con la prueba del puño, que consistió en
tomar una muestra de residuos con un guante, ce-
rrar la mano, apretar y abrir; si en la superFcie de la
mano queda una película de agua y los residuos se
mantienen unidos, hay suFciente agua y si no, hay
que adicionarla (Ravera y De Sanso 2003). Una vez
por semana las pilas fueron aireadas con un trascabo,
cada 2 días se midió temperatura y se cuantiFcaron
C±, y los HH cada 8 días.
El proceso de composteo se dio por terminado
cuando la temperatura en las pilas declinó y se igualó
a la temperatura ambiente, y el cambio en el conte-
nido de la materia orgánica (MO) fue insigniFcante,
posteriormente la composta se dejó madurar por 10
semanas. El proceso fue evaluado con la disminución
de MO, el incremento de la mineralización del nitró-
geno (como nitrato, NO
3
) y el comportamiento del
pH, para lo cual se tomaron muestras cada 20 días.
La composta se consideró madura cuando la cantidad
de MO y de NO
3
tendieron a estabilizarse.
Vermicomposteo con
Eisenia foetida
El proceso se llevó en dos etapas; en la primera
se preparó el alimento para las lombrices, lodo com-
postado por 60 días, mezclado una vez por semana
y humedad entre 55 y 60 %, proceso realizado al
menos 8 veces para obtener el alimento suFciente
para las lombrices.
En la segunda etapa se prepararon 6 camas de 2 m
2
,
con una capa de 10 cm de lodo compostado y un inócu-
lo de 0.5 kg de lombrices
/
cama. Las lombrices fueron
alimentadas cada 21 días, con lodos pre digeridos de
la primera etapa durante 150 días. Para mantener la
humedad del lodo y evitar que los pájaros se comieran
las lombrices, la superFcie de cada cama fue cubierta
con una capa de paja de avena humedecida.
La humedad del lodo en las camas de vermicom-
posteo se checó con la prueba del puño, el escurri-
miento de 7 a 8 gotas de agua al cerrar el puño de
la mano indicó que había una humedad entre 70 y
80 % (Ravera y De Sanso 2003), la cual se mantuvo
adicionando agua manualmente.
Calidad de las compostas
La calidad química de las compostas fue evaluada
con la medición del pH, MO, nitrógeno total Kjel-
dahl (N
TK
), NO
3
, fósforo disponible (P
d
) y potasio
disponible (K
d
), donde la MO, NO
3
y pH permitie-
ron establecer cuando los residuos llegaron al nivel
más bajo de su degradación y poder ser usadas en el
mejoramiento del suelo sin ningún problema. Los
métodos de evaluación empleados se mencionan en
la sección de análisis de muestras.
Muestreo y análisis de muestras
Se tomaron tres muestras por pila, en tres sitios
diferentes, a 20 cm de la superFcie para formar una
muestra compuesta de 1.5 kg aproximadamente, de
la cual se tomó una submuestra para medir los pará-
metros que se hacen de manera inmediata (muestra
fresca). El resto de la muestra fue secada al aire y
pasada por un tamiz de malla 10, para realizar los
análisis que se hacen a partir de muestra seca.
Muestra fresca
: C± por el método del número más
probable (APHA 1995); HH por el método de Mc
Master modiFcado (Thienpont
et al
. 1979); hume-
dad por secado de la muestra a 105 ºC por 24 h,
método AS-05 de la NOM-021-SEMARNAT 2000
(SEMARNAT 2000); cenizas a 550 ºC por 8 h; y
la MO calculada por la diferencia entre cenizas y
peso seco (Zhu
et al
. 2004). El contenido de carbón
orgánico se estimó de acuerdo a la relación citada
por Haug (1993).
Muestra seca
: el pH se midió en un extracto acuoso
obtenido de la relación peso volumen 1:10 y agitado
por 1 h (Sánchez-Monedero
et al.
2000, Zhu
et al
.
2004); el N
TK
por el método micro-Kjeldahl ; fósforo
total (Pt), digestión húmeda y cuantiFcación por el
método de Bray y Kurtz; calcio total (Ca
T
), magnesio
total (Mg
T
) y potasio total (K
T
), digestión húmeda y
cuantiFcación por absorción atómica de ²ama; P
d
por
el método de Olsen; calcio disponible (Ca
d
), magne-
sio disponible (Mg
d
) y K
d
, extracción con acetato de
amonio y cuantiFcación por absorción atómica de ²a-
ma, métodos de acuerdo a la NOM-021-SEMARNAT
2000 (SEMARNAT 2000) y NO
3
por vía nitración
del ácido salicílico (Etchevers 1992).
Costo de producción
En la estimación del costo de producción de la
composta y vermicomposta se tomó como base de
cálculo 75 m
3
de lodo a compostar, los costos del
agua, lombriz, renta del camión de volteo, trascabo
y mano de obra para la operación de los procesos.
Análisis de resultados
El monitoreo y evaluación del proceso de com-
posteo se llevó en 3 pilas elegidas al azar, donde los
parámetros fueron evaluados por duplicado y con los
resultados de C±, temperatura, pH, MO, Cenizas y
NO
3
se construyeron las cinéticas correspondientes
para determinar el tiempo de composteo (fase activa
COMPOSTA Y VERMICOMPOSTA DE LODOS RESIDUALES
267
de la biodegradación de la materia orgánica) y de
maduración de la composta.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Composteo
Las pilas de lodo durante su composteo desarro-
llaron una temperatura promedio de 52.5 ºC por más
de 40 días, en 22 días los CF fueron destruidos (
Fig.
1
) y a los 8 días ya no había HH, ni larvas. El tiempo
en el que mueren los patógenos depende del tipo
de microorganismo, su procedencia, temperatura y
cantidad de estos. Zhu
et al
. (2004) en el composteo
de estiércol de cerdo encontró que los CF murieron
en 3 días y los HH en 63 días, la diferencia se debe
probablemente a que los lodos del rastro están cons-
tituidos por sólidos del lavado del tracto digestivo
de cerdos y vacas.
La temperatura en las pilas de lodo después de los
65 días fue disminuyendo gradualmente hasta igualar
la temperatura ambiente a los 80 días. El decaimiento
de la temperatura se considera un buen indicador de
la fase ±nal de la biooxidación de la MO y se da por
terminada cuando la temperatura se mantiene cons-
tante y no varía con el mezclado (Iglesias y Pérez
1989, Haug 1992). En estas condiciones la composta
tenía un cierto grado de madurez y terminó de hecerlo
en 70 días más.
El tiempo que tarda en compostarse un residuo
depende de la complejidad de su MO. Residuos mu-
nicipales y paja con estiércol compostados en pilas
volteadas, tardaron 90 y 100 días respectivamente
(Kiely 1999, Velasco-Velasco
et al
. 2004) y el lodo
del rastro sólo 80 días, probablemente porque está
predigerido, ya que proviene del tracto digestivo
de vacas y cerdos.
La estabilidad de la MO en el proceso de compos-
teo es otra forma de reconocer cuando el proceso ha
llegado a su ±n, aun cuando es una prueba inexacta
es de gran utilidad. A partir de los 80 días los cam-
bios en la cantidad de MO en la composta del lodo
fueron insigni±cantes (
Fig. 2
), lo que indicó que el
proceso había terminado y la composta empezaba a
madurarse. A lo largo del proceso la MO disminuyó
un 17.2 % (
Fig. 2
); en otros lodos residuales reportan
un 18 % de reducción (Sánchez-Monedero
et al.
1998,
Ramírez y Cardoso 2001) y en estiércol de novillos
un 28 % (Haug 1993), valores que di±eren por ser
residuos de diferente origen.
El pH es otro factor importante durante el com-
posteo, Bertoldi
et al
. (1983) sugirieron que el pH
óptimo es de 5.5 a 8 y Rubio (1985) de 6.5 a 9; en el
caso de la composta del lodo, el pH se estabilizó en
5, porque el nitrógeno de la MO se siguió oxidando
a NO
3
(
Fig. 3
). Sánchez-Monedero
et al.
(1998) re-
portan un comportamiento similar en el composteo de
lodo municipal con residuos de algodón y de bagazo
de sorgo con corteza de pino.
Vermicomposteo
La producción de vermicomposta se llevó en
210
días, considerando los 60 días de la pre-digestión del
lodo y por cada tonelada producida se generaron 12.7
kg de lombriz, equivalentes a 12.7 g de lombriz/kg
de vermicomposta, 10 veces menos de lo esperado,
ya que teóricamente 1 kg de lombriz se multiplica 10
veces en 3 meses, y cuando le agrada el alimento, 1
kg de lombriz consume 1 kg de alimento y produce
0.6 kg de humus y 0.40 kg de lombriz (Ravera y de
Sanzo 2003).
10
9
8
ºC
Log CF
7
6
5
4
3
2
1
0
0
4
8
12
16
Días de composteo
Log
10
NMP coliformes fecales /g
Temperatura ºC
20
24
28
32
36
0
10
20
30
40
50
60
Fig. 1.
Comportamiento de la temperatura durante el composteo
del lodo y destrucción de microorganismos coliformes
fecales (CF)
Fig. 2.
Mineralización de la materia orgánica (MO) durante el
composteo del lodo
85
75
65
55
45
35
25
15
0
20
40
60
Días de composteo
Proceso de composteo
Maduración
MO
Cenizas
80
100
130
150
%
M.G. Vicencio-de la Rosa
et al.
268
No obstante
la producción de lombriz y de humus
en el lodo del rastro se puede mejorar si se enriquece
el lodo con otro residuo. Como ejemplo está el trabajo
de Rivera
et al
. (1998), en el cual desarrollaron un
modelo comercial de lombricultivo para el control
de residuos de mataderos, donde incluyeron en la
mezcla 40 partes de basura de mercado y 60 partes de
residuos del matadero, obteniendo 23 g de lombriz/
kg de vermicomposta, 1.8 veces más que la obtenida
con el lodo del rastro.
Para este sistema en particular, agregar otros re-
siduos incrementaría el costo de producción, tal vez
se puedan utilizar residuos cuando sean generados
en el mismo rastro.
Calidad de las compostas
La composta y vermicomposta obtenida contenían
2.06 y 1.4 % de nitrógeno (
Cuadro II
) respectiva-
mente, valores que se encuentran dentro del estándar.
En la bibliografía se reporta para la composta de
paja de cebada un 1.1 %, la de residuos de mercado
1.7 % y la de lodos residuales municipales 1.34 %
(Santamaría 2000). En el caso de fósforo y potasio
los valores estuvieron por debajo de lo reportado
para composta y vermicomposta de lodo residual
municipal, 2.18 y 0.87 %, respectivamente (Ramírez
y Cardoso 2000, Cardoso 2000) (
Cuadro II
) lo cual
puede deberse a que estos nutrientes hayan quedado
disueltos en el agua residual, ya que el lodo provie-
ne de los sólidos del lavado del tracto digestivo de
ganado vacuno y porcino.
La composta del lodo del rastro con la calidad
que posee, podría ser un excelente mejorador de
suelo alcalino, como el que cubre el 35 % del estado
de Durango (pH > 8.0), pobre en materia orgánica
(1.3 %) y nitrógeno (0.045 %) (Vicencio
et al
. 2003).
Costo de producción (en pesos mexicanos)
Composta
Del composteo de 75 m
3
de lodo se produjeron
10.875 ton de composta con un costo de 5587.5 pe-
sos, donde el kg de composta tiene un valor de 0.51
pesos (
Cuadro III
), valor que le permite competir
con la tierra para maceta que se vende en los viveros
de Durango a 2.3 pesos/kg y con otros productos
similares que se venden en las tiendas comerciales
con un costo de 10 a 12.5 pesos/kg de producto.
Vermicomposta
A partir de 75 m
3
de lodo se produjeron 12.5 ton
de vermicomposta y 158.8 kg de lombriz con un costo
de producción de 15 006 pesos y un valor por kg de
producto de 1.2 pesos (
Cuadro IV
), aun con éste
costo se podría competir con las vermicompostas que
se venden en las tiendas comerciales a 11.8 pesos/kg.
Composta vs vermicomposta
De acuerdo al tiempo de producción (21 sema-
nas), costo de producción (0.5 pesos/kg) y calidad
química (2.06 % N
TK
, 0.16 % P
d
y 0.12 % K
d
) el
proceso de producción de composta por composteo
en pilas aireadas por volteo fue mejor que el de ver-
micomposteo que tardó 30 semanas, con un costo de
1.2 pesos/kg de vermicomposta y con 1.4 % de N
TK
,
0.11 % P
d
y 0.15 % K
d
.
Fig. 3.
Evolución del pH y del N-NO
3
durante el composteo
del lodo y maduración de la composta
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
0.0
0
20
40
60
Días de composteo
pH
mg/kg de N-NO
3
N – NO
3
80
100
130
150
pH
0
100
200
300
400
500
600
CUADRO II
. VALORES PROMEDIO ± DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LOS PARÁME-
TROS MEDIDOS EN LA CALIDAD QUÍMICA DE LAS COMPOSTAS
Parámetros
Lodo crudo
Composta
Vermicomposta
pH
5.6
± 0.1
4.9
± 0.1
5.7
±
0.02
% MO
81.4
± 0.8
64.2
± 0.9
48
±
0.6
% N
TK
1.79
± 0.13
2.06
± 0.04
1.4
±
0.08
% NO
3
0.0004 ± 0.0001
0.25
± 0.006
0.33
±
0.018
% P
d
0.06
± 0.002
0.16
± 0.015
0.11
±
0.0004
% K
d
0.14
± 0.018
0.125 ± 0.01
0.15
±
0.002
*ρ (g/cm
3
)
0.150
± 0.005
0.345 ± 0.013
0.433 ±
0.007
ρ = densidad (parámetro físico), lodo (n = 5), composta (n = 6) y vermicomposta (n = 3)
COMPOSTA Y VERMICOMPOSTA DE LODOS RESIDUALES
269
Sin embargo, si se considera la cantidad de lom-
briz producida, 158.8 kg, de su venta como pie de
cría a 200 pesos/kg, se obtendrían 31 750 pesos, la
cual podría venderse a un precio mayor, por estar
libre de residuos de composta, resultando ser econó-
micamente un mejor sistema productivo.
En ambos sistemas de producción no se consi-
deró el costo del terreno y en el vermicomposteo el
costo del material de las camas metálicas, debido
a que el rastro cuentan con una gran extensión de
terreno y las camas se construyeron con material
reciclado, por lo que es necesario tomar en cuenta
estas omisiones para obtener un valor real de los
productos. Aun así, los métodos de producción
resultaron redituables.
Ambientalmente, con la estabilización de los
lodos de la PTAR del rastro se evita la posibilidad
de que el suelo sea contaminado por parásitos como
la
Taenia solium,
cuyos hospederos intermedios son
las vacas y cerdos, lo que es un riego para el hombre
si se diseminan en el ambiente, ya que los huevos de
este parásito pueden sobrevivir hasta 7 meses en el
suelo (USEPA 1982).
CONCLUSIONES
La cantidad de nitrógeno en las compostas
producidas está dentro de los valores reportados
por otros autores, sin embargo resultaron ser po-
bres en fósforo y potasio, pero no por ello son de
mala calidad. Comparando entre ellas, la composta
producida por el método de pilas volteadas fue la
de mejor calidad.
La composta y vermicomposta de acuerdo a la
NOM-004-SEMARNAT 2002, resultaron ser biosóli-
dos excelentes de clase A, libres de microorganismos
patógenos y ricas en nitrógeno, aptas para ser usadas
en jardinería sin ninguna objeción.
En cuanto a costos de producción, la composta
obtenida por el método de pilas aireadas por volteo
fue la más económica, 0.5 pesos/kg, se obtuvo en
menos tiempo y la inversión fue menor, no obstante
si se considera la venta de lombríz a 200 pesos y se
intensiFca su producción, el vermicomposteo resul-
taría ser el mejor sistema productivo.
AGRADECIMIENTOS
A CONACyT (±ondos Mixtos Durango) por el F-
nanciamiento del proyecto Clave: Dgo-2003-C02-11759
y a Norma Elisa Cisneros Ríos quién participó en el
proyecto como asistente y tesista.
REFERENCIAS
APHA (1995).
Standard methods for the examination
of water and wastewater analysis
.19
a
ed. American
Public Health Association. Washington, EUA. 1325 pp.
Atlas R.M. y Bartha R. (2006). Ecología microbiana y
microbiología ambiental. En:
Aspectos ecológicos en
el control del biodeterioro y en la gestión de suelos,
residuos y agua
. 4ª ed. Pearson Educación, S. A. Ma-
drid España. pp. 459-507.
Bertoldi M., Vallini G. y Pera A. (1983).The biology of
composting. Waste Manage Res. 1, 157-176.
Cardoso V.L. (2000). Vermicomposteo
.
En:
Curso
Teórico-Práctico de Tratamiento de lodos residuales
.
Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA).
Cuernavaca, Morelos México, 29 pp.
USEPA (1982). EPA-600/1-82-007. Helminths types
and levels in wastewater. En:
Health effects of land
treatment: Microbiological
. Health Effects Research
Laboratory, OfFce of Research and Development U.S.
Environmental Protection Agency. Cincinnati Ohio,
EUA. 58 pp.
CUADRO IV
. COSTO DE PRODUCCIÓN DE LA VERMI-
COMPOSTA
Descripción
Costo unitario
($)
Costo total
($)
Renta de tractor/h
200
800
4 h /3 obreros
34
102
1 h obrero/semana/volteo pilas
8.5
68
4 h/2 obreros/alimentar lombrices
68
272
Alimentación/cama/mes
1 038
5 104
2 h de riego /semana
17
340
1 m
3
de agua por riego
5
100
1 kg de lombriz/cama
200
6 400
Paca de paja/cama
50
800
Una jornada de 8 h
68
1 020
Costo producción/12.5 ton
----
15 006
Costo de producción/ton
----
1 200.45
Costo/kg
----
1.2
CUADRO III
. COSTO DE PRODUCCIÓN DE LA COMPOSTA
Descripción
Costo unitario ($)
Costo total ($)
Renta de tractor/h
200
4 000
4 h de 3 obreros
68
510
1 h de volteo/semana
/15 semanas
8.5
637.5
Riego/semana/h
8.5
340
0.5 m
3
de agua/riego
2.5
100
Costo/10.875 ton
----
5 587.5
Costo de producción/ton
----
513.8
Costo/kg
----
0.51
M.G. Vicencio-de la Rosa
et al.
270
USEPA (1996). Test methods, method 3050B, Acid Diges-
tion of sediments, sludges and soils. http://www.epa.gov/
epa.oswer/hazwaste/test/pdfs/3050b.pdf.
01/08/2004.
Etchevers B.J.D. (1992).
Manual de métodos para análi-
sis de suelos, plantas, aguas y fertilizantes
. Colegio
de Posgraduados en Ciencias Agrícolas, Montecillos
Estado de México. 130 pp.
Haug R.T. (1993).
The practical handbook of compost
engineering
. Lewis Publishers, EUA. 717 pp.
Iglesias J.E. and Pérez G.V. (1989). Evaluation of city
refuses compost maturity: A review. Biol. Waste 27,
115-142.
Kiely G. (1999). Tratamiento de residuos sólidos. En:
Ingeniería ambiental. (Ed. A. Garcia). Mc Graw-Hill
Interamericana de España, S. A. U. España, 843-931 pp
Moeller G. (2000). Tratamientos anaerobios de lodo re-
sidual. En:
Curso Teórico-Práctico de Tratamiento de
lodos residuales
. Instituto Mexicano de Tecnología del
Agua (IMTA). Cuernavaca Morelos, México. 41 pp.
SEMARNAT (2000). Norma OFcial Mexicana NOM-
021-SEMARNAT-2000. Que establece las especiF-
caciones de fertilidad, salinidad y clasiFcación de
suelo. Estudios, muestreo y análisis. Diario OFcial de
la ±ederación, 31 de diciembre de 2002.
SEMARNAT (2002). Norma OFcial Mexicana NOM-
004-SEMARNAT-2002. Protección ambiental, lodos
y biosólidos. EspeciFcaciones y límites máximos per-
misibles de contaminantes para su aprovechamiento y
disposición Fnal. Diario OFcial de la ±ederación, 15
de agosto de 2003.
SEMARNAT (2005). Norma oFcial Mexicana NOM-052-
SEMARNAT-2005. Que establece las características,
el procedimiento de identiFcación, clasiFcación y
listado de los residuos peligrosos. Diario OFcial de la
±ederación, 23 de junio de 2006.
Ramírez C.E. y Cardoso V.L. (2000). Composteo de lodos.
En:
Curso Teórico-Práctico de Tratamiento de lodos
residuales
. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua
(IMTA). Cuernavaca Morelos, México.17 pp.
Ravera R. y De Sanso A. (2003). Lombricultura. Buenos
Aires, Argentina [en línea]. www.agroconnection.com/
specialites/5054A00281.htm. 24/06/2004
Rendón G.M.R. (2003). Calidad nutrimental de compostas
elaboradas con lodos residuales. Tesis de Licenciatura.
Universidad Autónoma Chapingo. Texcoco Estado de
México, 90 pp.
Rivera B., Trujillo H. y Osorio M. (1998). Desarrollo de un
modelo comercial de lombricultivo para el control de
e²uentes en mataderos locales. Memorias. 3
er
Simposio
Latinoamericano sobre Investigación y Extensión en
Sistemas Agropecuarios (IESA-AL III). Lima, Perú, 19
al 21 de agosto, 1998 [en línea]. www.condesan.org/
memoria/Docsmanizales.htm. 24/06/2004
Rubio C.O.A. (1985). Síntesis y evaluación de fertili-
zantes órgano-minerales. Tesis de Maestría. Centro
de Edafología. Colegio de Postgraduados en Ciencias
Agrícolas. Chapingo, México, 120 pp.
Sanches-Monedero M.A., Roig A., Paredes C. y Bernal
M.P. (2001). Nitrogen transformation during organic
waste composting by the rutgers system and its effects
on pH, EC and maturity of the composting mixtures.
Bioresource Technol. 78, 301-308.
Santamaría R.S. (2000). Escalamiento de los procesos de
composteo y vermicomposteo: aspectos biológicos y
nutrimentales. Tesis de Maestría. Centro de Edafolo-
gía. Colegio de Postgraduados en Ciencias Agrícolas.
Montecillos Estado de México, 130 pp.
Thienpont D., Rochette ±. and Vanparijs O. ±. J. (1979).
Diagnóstico de las helmintiasis por medio del exa-
men coprológico. (Ed. Janssen Research ±oundation),
Beerse, Belgica, 187 pp.
Tchobanoglous G., Theisen H. y Vigil S.A. (1993).
Integrated Solid Waste Management: Engineering
principles and management issues.
McGraw-Hill,
International Editions. Singapur 978 pp.
Velasco-Velasco V.J., ±igueroa S.B., ±errera C.R., Trini-
dad S.A. y Gallegos S.J. (2004). CO
2
y dinámica de
poblaciones microbianas en composta de estiércol y
paja con aireación. Terra Latinoamericana 22, 307-316.
Vicencio R.M.G., López G.C.I. Pérez L. M.E. y Medina
H.E. (2003). Evaluación del impacto del agua de riego
en la calidad del suelo del Distrito de riego 052 de
Durango. Informe Técnico. Proyecto Fnanciado por la
Secretaría de Recursos Naturales del estado de Duran-
go y Secretaría de Investigación del IPN. CIIDIR-IPN
Unidad Durango, Durango, Dgo., México.
Vicencio R.M.G., Pérez L.M.E. y Vigueras C.J.M. (2006).
Estabilización de lodo residual primario de un rastro.
Memorias. III Simposio Internacional en Ingeniería y
Ciencias para la Sustentabilidad Ambiental.Univer-
sidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, D.±.,
México, 6 al 8 de junio, CD-R.
Zhu N., Deni CH., Xiong Y. y Quian H. (2004). Perfor-
mance characteristic of tree aeration system in the
swine manure composting. Bioresource Technology.
95, 319-326.
logo_pie_uaemex.mx