ALTERNATIVAS SUSTENTABLES Y PARTICIPACIÓN COMUNITARIA

ALTERNATIVAS SUSTENTABLES Y PARTICIPACIÓN COMUNITARIA

Ramón Rivera Espinosa
Universidad Autónoma Chapingo

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APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE LAS PACAS BIODIGESTORAS PARA EL TRATAMIENTO ECOLÓGICO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DE LA UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA


Laura Catalina Ossa Carrasquilla
Escuela Ambiental.

Universidad de Antioquia
Lcossa.udea@hotmail.com
Medellín, Colombia

Es un reto para las sociedades actuales pensar en una forma alternativa de hacer gestión y un manejo ecológico de las grandes cantidades de residuos orgánicos que son generadas diariamente por las comunidades humanas. Los residuos orgánicos que comúnmente se dejan pudrir resultan ocasionando grandes problemáticas y fuertes impactos en la Naturaleza y en la salud de las personas. Aun cuando ya se haya pensado en técnicas y mecanismos para el tratamiento de los residuos, la realidad permite observar que todavía no se ha llegado a una correcta solución para esta problemática y las estrategias de gestión implementadas en la actualidad siguen siendo poco viables en términos económicos, sociales y ambientales.

La Universidad de Antioquia no es ajena a las problemáticas ambientales causadas por las altas producciones de residuos orgánicos que generamos los seres humanos en el diario vivir y aunque en la actualidad se cuente con un método de tratamiento y manejo basado en la digestión anaerobia conocido como compostaje, la solución no ha llegado a ser del todo integral lo que posibilita que aun se tengan condiciones de vulnerabilidad debido a la mala disposición y a la acumulación temporal de residuos que terminan generando afectaciones a la salud de las personas, al suelo, el agua y la atmósfera.

En base a las dificultades anteriores, la presente investigación de tipo experimental se piensa en una alternativa para la gestión de los residuos orgánicos la cual actúa conforme a las leyes de la naturaleza, lo que significa que funciona mediante un tratamiento ecológico, minimiza los impactos ambientales, se desarrolla mediante un proceso autónomo y protege la salud pública. El lugar de aplicación es la Universidad de Antioquia en la sede Ciudad Universitaria a la cual convergen diariamente alrededor de 40.000 personas entre estudiantes, profesores, trabajadores y visitantes. La aplicación del presente estudio se desarrolla bajo el mecanismo de prueba piloto que podrá servir como ejemplo y modelo para la resolución de los problemas de residuos orgánicos en contextos de instituciones, industrias, ciudades, regiones y cualquier agrupación poblacional. De esta manera, se busca comprender y demostrar cómo el funcionamiento de las Pacas Biodigestoras puede servir para hacer una digestión ecológica de los residuos orgánicos generados en el campus de la Universidad de Antioquia.

Para cumplir el objetivo de la presente investigación y lograr consolidar y demostrar la viabilidad ambiental de las Pacas Biodigestoras como un proceso de tratamiento de los residuos in situ y autónomo, el cual integra la gestión y reducción de los residuos orgánicos, le apuesta al uso de tecnología limpia y saludable, es necesario comprender desde la parametrización fisicoquímica de las Pacas Biodigestoras, cómo es el funcionamiento y el proceso de digestión de los residuos, cuál es la cantidad de residuos orgánicos que procesa, en qué tiempo y cuánta es la cantidad de materia orgánica que produce. De igual forma es necesario resaltar las bondades de este mecanismo de tratamiento y cómo mediante su uso podemos mitigar, evitar y reducir el alto impacto de la huella ecológica de la humanidad.

La Paca Biodigestora es un proceso alternativo para la descomposición de los residuos orgánicos, con cada Paca construida se crea un microecosistema vivo diferente, que evoluciona en condiciones anaerobias hasta madurarse, convirtiéndose finalmente en materia orgánica rica en nutrientes que puede ser aprovechada para la fertilidad de los suelos y los cultivos. La Paca Biodigestora es un mecanismo descomponedor de toda clase de excedentes biodegradables que se ensambla compactando residuos putrescibles entre excedentes de jardinería humedecidos, de tal manera que se logre aislar del interior de la Paca el aire y su efecto pudridor (Silva; 2012).

Pensar en Pacas Biodigestoras es crear en la imaginación un cubo de residuos orgánicos comprimidos. El método de elaboración es similar a la construcción de una lasaña, el cual mediante la orientación de un molde se disponen capas de residuos orgánicos de tal forma que los bordes sean cubiertos con hojarasca verde o seca y en el centro o núcleo todos aquellos otros residuos como cascaras de frutas y vegetales, sobras de comida, materia fecal, entre otros, (ver imagen 1) que al tener contacto con el oxígeno se pudren, generando olores desagradables, gases tóxicos y lixiviados. Cada capa de residuos debe ser debidamente comprimida (ver imagen 2) para eliminar la mayor cantidad de oxígeno y así propiciar un sistema anóxico, es decir un ambiente sin oxígeno que permita el desarrollo de microorganismos descomponedores los cuales usan otros compuestos como la materia orgánica para obtener energía.

Esencialmente, cuando una Paca Biodigestora (ver imagen 3) es construida se genera un ecosistema que funciona como un empaque antioxidante, es decir la hojarasca protege los residuos factibles a la pudrición y crea condiciones favorables de humedad, temperatura y nutrientes para que se inicie un proceso de descomposición mediante la participación de microorganismos. Es menester considerar, que la capa exterior de la paca queda expuesta al contacto con el oxígeno y por más que se trate de eliminar totalmente de entre los residuos, una pequeña porción queda latente, lo que permite considerar que los organismos que en la paca se desarrollan son aerotolerantes, es decir que pueden crecer en ambientes con poca presencia de oxígeno, pero no lo utilizan para obtener energía ni les es tóxico en su proceso vital.

De esta manera, son las bacterias anaerobias facultativas las que propician la descomposición de la materia orgánica en las pacas biodigestoras, ya que los residuos orgánicos dispuestos representan el sustrato que provee a los microorganismos los nutrientes necesarios para desarrollar su metabolismo celular y fermentativo. (Ferrer G., Machado, & Brieva, 2014). De este modo, la composición de la paca representa un medio factible para el crecimiento de microorganismos en un sustrato sólido casi en ausencia de agua libre, lo que implica que la paca funciona mediante un mecanismo de fermentación en estado sólido o fermentación en sustrato sólido, el cual, según Kondo y Zadrazill, es un proceso natural mediante el cual se da continuidad a importantes ciclos vitales, dentro de los cuales se destacan los de descomposición de la materia orgánica. (Julián Ricardo & Ramos Sánchez, 2007) Así mismo, Pandey considera que en este proceso se emplea un sustrato natural o un sustrato inerte que actúa como fuente de carbono o como fuente de energía para los organismos. (Julián Ricardo & Ramos Sánchez, 2007) En este sentido, las pacas contienen los niveles óptimos de nutrientes en el material compactado y las condiciones de humedad específicas para asegurar el crecimiento, el metabolismo y la reproducción de los microorganismos descomponedores.

El proceso de fermentación que se lleva a cabo dentro de las pacas genera productos como alcohol y ácido acético (vinagre), los cuales cumplen una función de desinfección de los residuos orgánicos, evitando cualquier producción de malos olores. Además, la compactación de los residuos permite que en épocas de lluvia, el agua que cae sobre las pacas no causa una saturación, debido a que gran parte de esta circula por escorrentía superficial y el resto, sólo un pequeño porcentaje, penetra dentro de las pacas propiciando condiciones favorables de humedad para el desarrollo de los organismos y evitando la generación de lixiviados. Condiciones similares se obtienen en épocas de sequía, donde la paca cumple una función autoreguladora y conserva por mucho tiempo porcentajes óptimos de humedad.
El tiempo de descomposición de la materia orgánica en las pacas tarda entre seis y ocho meses según las condiciones ambientales del lugar. En el caso de la Universidad de Antioquia, la cual se encuentra en la zona de vida bosque húmedo Premontano (bh-PM), las pacas tardan aproximadamente seis meses en descomponerse y convertirse finalmente en abono orgánico. Mientras ocurre este proceso, las pacas se convierten en un habitáculo para muchos micro, meso y macroorganismos descomponedores. En algunas caracterizaciones de la fauna dentro de las pacas, al cabo de cinco meses de descomposición, se ha podido encontrar diversidad de organismos que por su orden se encuentran los Collembolos, Dípteras (moscas), Coleópteros (escarabajos), Himenópteros (hormigas y avispas) y Haplotaxida (lombriz de tierra), entre otros (Ardila Delgado & Cano Córdoba, 2011), los cuales incrementan la actividad de descomposición de la materia orgánica, debido a que su actividad biológica consiste en transformar y reciclar la materia orgánica propiciando la síntesis de estructuras y compuestos más complejos en otros más simples que luego pueden ser aprovechados por microorganismos. Así, un compendio de relaciones biológicas y reacciones químicas convierten un problema de tratamiento de residuos en una solución que brinda beneficios ecosistémicos para el entorno.

Actualmente, la fase experimental se está realizando sobre cuatro Pacas Biodigestoras las cuales fueron construidas en dos jornadas académicas de cinco horas cada una con la participación de algunos integrantes del Grupo de Investigación Aliados con el Planeta y los alumnos del curso Introducción a la Ingeniería Sanitaria del semestre 2015-2. Con los últimos, se está llevando a cabo un proyecto de aula que busca acercar a los estudiantes al conocimiento científico y experimental, donde cada paca sirve como objeto de investigación en las cuales se está analizando organismos descomponedores, sucesión vegetal, parámetros fisicoquímicos y procesos de huerta urbana en cada una respectivamente. (Ver imágenes de la 4 a la 7). Con esta iniciativa es posible demostrar que el interés de la investigación no circunda meramente en la resolución de problemas ambientales sino en la consecución de espacios académicos de participación, dónde los habitantes de la Universidad se apropien y se incluyan dentro de las estrategias y alternativas de solución. Pues socializar este tipo de procesos con las comunidades académicas hará posible la transformación de nuestras habituales dinámicas de vida que están alejadas de una relación armónica con la Naturaleza.

Cada Paca Biodigestora, según el objetivo de investigación, es monitoreada semanalmente por los estudiantes junto con el acompañamiento de dos monitores a cargo del Grupo de investigación Aliados con el Planeta, los datos y observaciones se recolectan en bitácoras las cuales son socializadas por algún integrante cada ocho días en los encuentros en el aula. En cada paca ensamblada se alcanzó a compactar alrededor de 560 Kg de residuos orgánicos entre residuos de cocina proveniente de las cafeterías y los residuos vegetales provenientes de las zonas verdes de la Universidad como hojarasca, chamizas y poda de jardín. Esta cantidad expresada refleja que con las cuatro pacas ensambladas se alcanzó a procesar más de dos toneladas de residuos (2,24 toneladas aproximadamente), lo cual cada paca ocupa un metro cuadrado de espacio para procesar esta gran cantidad de residuos orgánicos.

Según el Plan de Manejo Integral de Residuos Sólidos de la Universidad de Antioquia actualizado solo hasta el año 2006, en ese año la Universidad contaba con una población de  29.916 habitantes, los cuales producían diariamente una cantidad de 3.100 Kg de residuos sólidos. Una porción de estos residuos fue reciclada (600 Kg/día), otra fue compostada (900Kg/día) y el resto fue enviado como disposición final al Relleno Sanitario, a través de la recolección y transporte realizada por Empresas Varias de Medellín. Suponiendo que la cantidad de residuos orgánicos por día que fueron compostados en el año 2006, corresponden a la cantidad total de residuos orgánicos que se generaron diariamente en la Universidad y teniendo en cuenta la población registrada para ese año, cada habitante estaba generando aproxiamdamente 0,03 Kg/día de residuos orgánicos. Y haciendo un aproyección en el tiempo con este factor de generación de residuos orgánicos diarios por persona en la Universidad, para el año 2015 que se cuenta con una población de 40.000 habitantes se pueden estar generando alrededor de 1203,37 Kg/día lo que equivale 1,2 toneladas diarias de residuos orgánicos.

Este valor corrobora las espectativas y según los mecanismos de manejo actual de los residuos orgánicos en la Universidad refleja que la planta de tratamiento con la que se cuenta actualmente, la cual no ha tenido ninguna remodelación en sus intalaciones ni infraestructura hasta el momento, no alcanza a procesar esta gran cantidad de residuos que se generan, por ello se incurre en la acumulación y disposición temporal por medio de pilas y bolsas de este material orgánico ocasionando deterioro en el ambiente, aumento de vectores y malos olores lo que se traduce en problemas de salud pública. Lo anterior implica que la Institución deberá pensar en complementar sus estrategias de manejo integral de residuos y si se optara por realizar una Paca Biodigestora diaria se estarian digiriendo de manera ecológica 560Kg/día aproximadamente con este método y solo restarian 643,37Kg/día para ser compostados, cantidad que sería más razonable para procesar mediante los métodos convencionales implementados de digestión anaeróbia de los resiudos orgánicos en la plata de tratamiento de la Universidad.

Son varias las bondades que aporta el uso de las Pacas Biodigestoras en la Universidad de Antioquia, pues complementar el manejo integral de los residuos orgánicos seria una de ellas, al igual que obtener abono orgánico rico en nutrientes para la recuperación de la fuente nutricia de los suelos. Por otro lado, las pacas aportan belleza paisajistica, este cubo de residuos compactados evoluciona con el tiempo desarrollando de manera espontanea en su capa externa una sucesión ecológica que brinda armonía con el paisaje. Al no generar presencia de malos olores, ni de moscas las pacas pueden estar ubicadas en entornos aledaños a las prácticas cotidianas de la vida académica, jardines y sectores circundantes a las bloques de aulas y oficinas, ya que no generan molestias en las personas, sino por el contratio posibilitan un lugar apto para reposar, sentarse y conversar.

Un factor importante que se esta experimentando con esta investigación, es poder demostrar que mientras se digiere un metro cúbico de residuos orgánicos compactados, se puede obtener un metro cuadrado de suelo productivo. Lo que corresponde a uno de los temas de investigacion en el proyecto de aula conocido como huerta urbana el cual brinda alternativas de soberania alimentaria, ha permitido corroborar que hortalizas de crecimiento rápido pueden ser sembradas de manera directa o por transplante sobre las pacas. (Ver imagen 8 y 9) Las siembras se realizaron en la primera semana del mes de Septiembre y para la segunda semana de Noviembre se está cerca a realizar la primera cosecha de lechuga crespa, acelga, cebolla de rama, ajo, cilantro y albahaca.

Lo enuciado anteriormente refleja que la presente investigación se piensa en términos propositivos, formas alternativas que sean causantes de cambios, acciones y estrategias que permitan mitigar y evitar en nuestros pequeños entornos, en primera instancia,  el alto impacto que generan nuestras dinámicas de vida,  las cuales permeadas por un modelo consumista que se fortifica cada vez más en nuestra sociedad ponen en riesgo las condiciones de un ambiente sano para las especies vivas, incluyendo la humana. Tal como lo enuncia Eduardo Galeano, “Mucha gente pequeña, en lugares pequeños, haciendo cosas pequeñas, pueden cambiar el mundo” y ante esta premisa es menester socilizar con la humanidad las diferentes estrategias que se estan usando actualmente que permiten convivir de manera armónica y equilibrada con la Naturaleza, actividades que incurren en la disminución de nuestra huella ecológica y métodos sanos y amigables con el Planeta. Pues la Naturaleza en su esfuerzo de sobrevivir a las acciones y los impactos del ser humano está agotando su capacidad de resiliencia y son muchos los puntos de quiebre y los daños irreversibles que sin nuestra concientización y cooperación sería imposible revertir.

Bibliografía

Ardila Delgado, J. L., & Cano Córdoba, J. (2011). Técnica de descomposición de residuos forestales y heces de establo con pacas digestoras: aspectos físico-químicos, ambientales y sanitarios. Centro Educativo Conquistadores. Medellín

Ferrer G., J. R., Machado, J. L., & Brieva, J. (2014). Fermentación en estado sólido: Una alternativa biotecnológica para el aprovechamiento de residuos agroindustriales. Revista Tecnocientífica URU.

Julián Ricardo, M. C., & Ramos Sánchez, L. B. (2007). Fermentación en estado sólido: Producción de alimento animal. Tecnología Química .

Silva P., Guillermo. Manejo limpio y sano de residuos biodegradables en pacas digestoras Silva. Una Alternativa hacia BASURA CERO en Medellín para Proteger la Salud Pública, el Ambiente y la Agricultura Ecológica. Medellín, Colombia. Marzo. 2012.