La crisis mundial de los residuos está llegando a un punto de inflexión. Las proyecciones indican que los residuos mundiales llegarán 46 mil millones de toneladas para 2050. La necesidad de soluciones de gestión de residuos ecológicas es mayor que nunca.
Una solución prometedora es aprovechar el poder de los microbios. Estos pequeños organismos, que a menudo se pasan por alto, pueden descomponer la materia orgánica y convertirla en valiosos recursos. Los microbios se pueden usar en procesos anaeróbicos y aeróbicos para combatir una amplia gama de flujos de desechos.
En esta guía, puede obtener más información sobre el papel de los microbios en las soluciones de desechos anaeróbicos y aeróbicos.
Introducción a la actividad microbiana
Los microbios son organismos diminutos que desempeñan un papel crucial en la gestión de residuos. Son descomponedores naturales que descomponen la materia orgánica en materiales más simples que el medio ambiente puede reutilizar. Este proceso, conocido como biodegradación, puede ayudarnos a mantener un ecosistema saludable.
Hay dos tipos principales de procesos microbianos involucrados en la gestión de residuos: anaeróbicos y aeróbicos.
Procesos anaeróbicos ocurren en ambientes con oxígeno limitado o nulo. En estas condiciones, los microbios, como las bacterias y las arqueas, descomponen la materia orgánica mediante la fermentación.
Este proceso produce biogás — una mezcla de metano y dióxido de carbono — que se puede reutilizar como fuente de energía renovable. La digestión anaeróbica (DA) se usa comúnmente en vertederos y plantas de tratamiento de aguas residuales.
Procesos aeróbicos requieren oxígeno para que los microbios funcionen. En estas condiciones, las bacterias y los hongos descomponen la materia orgánica a través de la respiración aeróbica.
Este proceso produce dióxido de carbono y agua, que son menos dañinos para el medio ambiente. El compostaje aeróbico (AC) es un método popular para gestionar los desechos orgánicos que produce abono rico en nutrientes que puede mejorar la fertilidad del suelo.
Microbios en la digestión anaeróbica (AD)
En la digestión anaeróbica, una comunidad diversa de microbios trabaja para descomponer la materia orgánica. Estos microbios, principalmente bacterias y arqueas, prosperan en ambientes con poco oxígeno.
La comunidad microbiana en los digestores anaeróbicos es dinámica y responde rápidamente a los cambios de temperatura, pH y composición del sustrato. Estudios muestran que la composición de estas comunidades cambia mucho durante las fases operativas de la AD, especialmente durante la puesta en marcha o cuando se producen cambios en las materias primas.
El proceso de desglose
El proceso de AD se produce en varias etapas:
- Hidrólisis: Las moléculas orgánicas complejas, como los carbohidratos, las proteínas y los lípidos, se descomponen en compuestos más pequeños y simples, como azúcares, aminoácidos y ácidos grasos.
- Acidogénesis: Estos compuestos más simples se convierten en ácidos orgánicos, tales como los ácidos acético, propiónico y butírico.
- Acetogénesis: Los ácidos orgánicos se convierten en acetato, dióxido de carbono e hidrógeno.
- Metanogénesis: Las arqueas metanogénicas convierten el acetato, el dióxido de carbono y el hidrógeno en metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), formando biogás.
Los beneficios de la AD
El biogás producido en AD se puede utilizar para generar electricidad, calor o combustible para el transporte. Al depender menos de los combustibles fósiles, las empresas pueden alcanzar sus objetivos de sostenibilidad mucho más rápido.
La AD también actúa como una solución sostenible para gestionar los residuos orgánicos, como restos de comida, residuos agrícolas y lodos de aguas residuales. Desvía los residuos orgánicos de los vertederos, lo que permite a las empresas reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. En general, la AD contribuye a una economía circular.
Además, el digerir producido en AD es un fertilizante rico en nutrientes que puede mejorar la fertilidad del suelo y reducir la necesidad de fertilizantes sintéticos. Con todos los beneficios de AD, las empresas pueden generar su propia energía y dejar de pagar las tasas de eliminación en vertederos.
Microbios en el compostaje aeróbico (AC)
En el compostaje aeróbico, los microbios trabajan para descomponer los desechos orgánicos. Esto incluye las bacterias aeróbicas, que prosperan en ambientes con niveles de oxígeno de 1— 10% — bacterias mesófilas y bacterias termófilas. Estos microbios necesitan oxígeno para crecer y metabolizarse.
El proceso de desglose
El proceso de AC consta de varias etapas:
- Fragmentación: Los procesos físicos y biológicos descomponen la materia orgánica en partículas más pequeñas.
- Hidrólisis: Las enzimas producidas por los microbios descomponen las moléculas orgánicas complejas en compuestos más simples.
- Acidogénesis: Estos compuestos más simples se convierten en ácidos orgánicos.
- Mineralización: Los microbios degradan los ácidos orgánicos en nutrientes inorgánicos.
Los beneficios del aire acondicionado
AC produce abono, una sustancia rica en nutrientes que se utiliza para mejorar la calidad, la fertilidad y la estructura del suelo. El compost promueve la retención de humedad, la aireación del suelo y el crecimiento de las plantas. También puede ayudar a restaurar el suelo degradado.
El aire acondicionado es otra forma sostenible de gestionar los residuos orgánicos, como los restos de comida, los recortes de jardín y los residuos agrícolas. Al igual que la AD, desvía los residuos orgánicos de los vertederos para que las empresas puedan reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y conservar el espacio de los vertederos.
Además, el aire acondicionado promueve el ciclo de los nutrientes en el medio ambiente, lo que reduce la necesidad de fertilizantes sintéticos. Por último, ayuda a retener el carbono en el suelo, lo que contribuye a los esfuerzos de mitigación del cambio climático.
Comparación de las dos soluciones
Antes de elegir un proceso de gestión de residuos para su empresa, es mejor entender la clave diferencias entre AD y AC.
Diferencias microbianas
Cómo elegir el sistema correcto
La decisión de implementar AD o AC depende de varios factores:
- Composición de los residuos: La AD es más adecuada para residuos biodegradables con alto contenido de humedad, como restos de comida, lodos de aguas residuales y residuos agrícolas.
- Producto final deseado: Si el objetivo es producir biogás para la generación de energía, la AD es la mejor opción. El aire acondicionado es mejor para producir abono para mejorar el suelo.
- Disponibilidad de espacio: La AD requiere un reactor anaeróbico cerrado, mientras que el aire acondicionado se puede implementar en pilas o contenedores abiertos.
- Costos de inversión: Por lo general, AD tiene gastos iniciales más altos debido a la necesidad de equipos e infraestructuras especializados. El aire acondicionado es mucho más económico.
Consideraciones empresariales
Las empresas deben tener en cuenta los siguientes factores al decidir entre AD y AC:
- Análisis del flujo de residuos: Analice la composición y el volumen de sus residuos orgánicos para elegir el sistema más adecuado. AD es una mejor opción para un gran volumen de residuos, ya que puede procesar los residuos a un ritmo más rápido.
- Necesidades de energía: Para las empresas con altas demandas de energía, la AD puede ser una mejor opción.
- Objetivos de salud del suelo: Para mejorar la fertilidad del suelo, el aire acondicionado es una inversión mucho más beneficiosa.
- Impacto ambiental: Tanto el aire acondicionado como el aire acondicionado ayudan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y a desviar los residuos de los vertederos.
- Viabilidad económica: Tenga en cuenta los posibles costos y beneficios de cada sistema, incluidos los ahorros de energía, los ingresos por la venta de biogás o compost y la reducción de las tarifas de eliminación de desechos. AD tiene costos iniciales más altos, pero también ofrece un mayor ROI.
Conclusión
A menudo se pasa por alto a los microbios, pero su capacidad para descomponer la materia orgánica en recursos valiosos, como el biogás y el compost, los convierte en una herramienta poderosa para reducir nuestra huella ambiental.
En EcoRich, ayudamos a las empresas a aprovechar el poder de los microbios para lograr un futuro más sostenible. Nuestra experiencia en AD y AC nos permite ofrecer soluciones personalizadas que reducen los residuos, generan energía renovable, y mitigar el cambio climático. Asociarse con EcoRich es la clave para alcanzar sus objetivos medioambientales de forma más rápida y eficiente.
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