Utilización de residuos industriales sólidos orgánicos para la generación de compost y vermicompost de calidad estandarizada, para metales pesados y patógenos

Abstract

El compostaje y vermicompostaje son técnicas utilizadas para transformar residuos industriales sólidos orgánicos. Este proceso permite la valoración de materiales en desecho generando la circularidad de procesos productivos. Sin embargo, las cualidades de las mezclas de materiales y de los productos finales son variadas. En este trabajo se realizó una revisión sistemática siguiendo la metodología PRISMA, donde se llevó a cabo un análisis descriptivo de la calidad de los productos generados a partir de la transformación de residuos industriales sólidos orgánicos, y el efecto del compostaje y vermicompostaje en el contenido de microorganismos patógenos y metales pesados. Los criterios de elegibilidad empleados permitieron caracterizar las mezclas y el producto final generado en el proceso de compostaje, mediante sus parámetros fisicoquímicos, metales pesados y patógenos, según los estándares de Canadá, Chile y España. Se obtuvieron 12 documentos con un total de 38 muestras pertenecientes a distintas industrias. Más del 80% de los productos cumplieron con los estándares aplicados, existiendo muestras de baja calidad por altas concentraciones de cadmio y altos niveles de pH. Además, se presentó un aumento general en la concentración de metales y disminución, específicamente, de cadmio tras los tratamientos de compostaje y vermicompostaje. Estos comportamientos se deben a la reducción de biomasa en forma de CO2 y H2O, y a la lixiviación de ciertos metales por los cambios de pH, respectivamente. Finalmente, se muestra que la higienización de patógenos sólo se produce mediante compostaje, al superar el umbral de los 55°C en la fase termófila. Se concluye que la identificación de parámetros de riesgo del residuo objetivo y las proporciones de mezcla con agentes de carga son cruciales a la hora de generar compost y vermicompost de alta calidad para estándares internacionales.

Composting and vermicomposting are techniques used to transform organic solid industrial waste. This process allows the valorization of waste materials, generating the circularity of production processes. However, the qualities of the mixtures of materials and the final products are varied. In this work, a systematic review was carried out following the PRISMA methodology, where a descriptive analysis was carried out of the quality of the products generated from the transformation of organic solid industrial waste, and the effect of composting and vermicomposting on the content of pathogenic microorganisms and heavy metals. The eligibility criteria used allowed the characterization of the mixtures and the final product generated in the composting process, through their physicochemical parameters, heavy metals and pathogens, according to the standards of Canada, Chile and Spain. 12 documents were obtained with a total of 38 samples belonging to different industries. More than 80% of the products met the applied standards, with low quality samples due to high concentrations of cadmium and high pH levels. In addition, a general increase in metal concentration and a decrease in cadmium specifically were observed after composting and vermicomposting treatments. These behaviors are due to the reduction of biomass in the form of CO2 and H2O, and to the leaching of certain metals due to pH changes, respectively. Finally, it is shown that pathogen sanitation only occurs through composting, when the threshold of 55°C in the thermophilic phase is exceeded. It is concluded that the identification of risk parameters of the target waste and the mixing proportions with bulking agents are crucial when generating high-quality compost and vermicompost for international standards.