Desde siempre civilización y residuos son dos conceptos que han avanzado y evolucionado juntos. Las agrupaciones humanas en una ubicación concreta, bien como aldea, villa, poblado o ciudad han llevado consigo la generación de residuos que hubieron de ser, sino tratados, sí al menos gestionados. Resulta sorprendente e indicativo que un problema que ha acompañado al hombre desde los inicios de las civilizaciones siga sin resolverse satisfactoriamente en el siglo XXI.
En los asentamientos humanos del Paleolítico utilizaban agujeros excavados en sus inmediaciones para depositar todos los restos que generaban. Obviamente en aquellos momentos todos los residuos eran de naturaleza orgánica.
Este sistema de “tratamiento” continuó manteniéndose en antiguas civilizaciones como fue el caso de sumerios y griegos, siendo el origen de los vertederos.
No hay una fecha conocida en la que se pueda considerar el comienzo de la utilización de los restos orgánicos en agricultura, pero sí hay que marcar una diferencia que se crea en la gestión de los residuos a partir de que los asentamientos humanos concentran cada vez a un mayor número de habitantes, estableciéndose una diferenciación entre medio urbano y medio rural. Así en el rural existía un aprovechamiento de los restos orgánicos, tanto humanos como animales, para su uso en agricultura considerándolos un recurso. Sin embargo, en las ciudades los residuos eran considerados un problema que había que erradicar, y su supuesta gestión no pretendía más que sacarlos fuera de las murallas y deshacerse de ellos. Ese planteamiento ya se encontraba en ciudades como la antigua Creta, se intensificó durante el medievo y curiosamente se ha mantenido de manera generalizada hasta nuestros días.
Sin embargo hubo excepciones como en la Roma del 50 a.C., una ciudad de un millón de habitantes bajo el mandato del emperador Augusto, había una recogida de los residuos orgánicos generados que luego eran empleados en agricultura. En la ciudad de Florencia, durante el siglo XV, eran los mismos agricultores que por las mañanas entraban en la ciudad con sus carros cargados de productos frescos para vender en los mercados, los que al atardecer recogían los restos orgánicos de la ciudad para utilizarlos en el cultivo de sus campos.
Por tanto se demuestra que el conocimiento de los beneficios del uso de restos orgánicos como fertilizantes de los campos se remonta a los inicios de la agricultura. Si esto es así, ¿cuándo se comenzó a convertirlos en compost?. La primera referencia a la aplicación de técnicas para transformar los residuos agrícolas y ganaderos en abonos se encuentran en China, India y Japón, donde eran conocidas y aplicadas hace más de 4.000 años. Por algo se trataban de civilizaciones con un altísimo número de habitantes a los que se debía alimentar y mantener mediante la agricultura.
El contacto con otros pueblos y civilizaciones durante los siglos de invasiones y conquistas propiciaron que este conocimiento se transmitiera entre otras culturas. Principalmente fueron los árabes los que facilitaron que estas técnicas llegaran a Europa, donde se realiza la primera referencia escrita del proceso de compostaje.
Los primeros maestros compostadores
Es en Trujillo (Cáceres, España) donde aparece en 1963 un manuscrito templario fechado en 1182 y atribuido al gran maestre templario Gualdim Pais en el que se describe el proceso de obtención de un “humus viviente” u “oro fértil” a partir de restos orgánicos de la agricultura y la ganadería. Dependiendo del tipo de cultivo y/o de suelo se ofrecen distintas recetas para, mediante técnicas de pilas volteadas, obtener un fertilizante de calidad. Es importante indicar que daban gran importancia al tamaño de partícula y a la humedad durante todo el proceso, establecido en unos 90 días.
No se han encontrado referencias escritas en los siglos posteriores, aunque el conocimiento se mantuvo y se transmitió vía oral sin que se conozcan avances o implementaciones en los métodos.
Con el paso de los siglos la agricultura pasó a ser intensiva, con extensos monocultivos y la introducción de maquinaria especializada que sustituyeron a los animales y cuyos residuos no podrían ser utilizados como abono. Cada vez es más necesario aplicar fertilizantes químicos y pesticidas a los cultivos para mantenerlos productivos. Curiosamente la introducción en el siglo XIX de estas técnicas agrícolas con monocultivos de té, tabaco, algodón, café,... en países que fueron la cuna de las técnicas agrícolas ya mencionadas como la India y China condujeron a grandes hambrunas
Sir Albert Howard (1873 - 1947)
En cierto modo está considerado el “padre” del compostaje moderno y también reivindicado como pionero en el concepto de la “agricultura orgánica”. Nacido y educado en Inglaterra trabajó durante 25 años como investigador agrícola en la India (1905-1931), primero como asesor agrícola de los estados de India central y Rajputana y luego como director del Institute of Plant Industry en Indore, tras lo que regresó definitivamente a Inglaterra.
En sus años de trabajo en la India sus experimentaciones y observaciones, unidas a su talento como innovador y desarrollador de conceptos, le llevaron a adoptar una visión de la agricultura como una técnica completamente ligada a la gestión de la materia orgánica. Frente al “aprender más y más sobre menos y menos” que ocurría en las pruebas realizadas en laboratorio bajo condiciones controladas, Sir Howard centró sus trabajos de investigación en como se podían conseguir cultivos sanos y abundantes bajo las condiciones normales de trabajo en el campo.
“There is no nuisance of any kind -- no smell, no flies, no dustbins, no incinerators, no artificial sewage system, no water-borne diseases, no town councils, and no rates. On the contrary, the forest affords a place for the ideal summer holiday: sufficient shade and an abundance of pure fresh air. Nevertheless, all over the surface of the woods the conversion of vegetable and animal wastes into humus is never so rapid and so intense as during the holiday months -- July to September.” (Howard, 1940).
De esta manera Sir Howard consideraba que la fertilidad de los suelos pasaba por un reciclaje efectivo de todos los residuos orgánicos y su aplicación, y así, durante su estancia en la ciudad de Indore, en el centro de la India, entre los años 1924 y 1931, ideó un proceso para producir humus a partir de restos vegetales y animales, al que denominó “Proceso Indore”. La primera descripción detallada del método fue publicada en el capítulo 4 de su libro The Waste Products in Agriculture (1931), aunque a partir de investigaciones posteriores añadió nuevas sugerencias al método sin variar sus dos principios fundamentales: la mezcla de restos vegetales y residuos animales con una base para neutralizar la acidez, y el tratamiento del material para que los microorganismos responsables del proceso estuvieran en las condiciones más adecuadas. El sistema descrito por Howard se realiza en mesetas o en zanjas (dependiendo de la climatología de la zona) durante tres meses con dos volteos y riego periódico.
Desde su publicación la descripción del método se propagó rápidamente por todo el mundo. En 1931 se construye en Wijster, Holanda, la primera planta industrial de compostaje cuyo sistema de tratamiento es una modificación del método Indore, el propósito específico de esta instalación es el de utilizar residuos orgánicos como fertilizantes en el norte del país. El método Indore es traducido al alemán en Der Tropenpflanzer en febrero de 1936 y al español en la Revista del Instituto de Defensa del Café de Costa Rica en marzo de 1937. En 1940 el propio Sir Howard contabilizó en su libro An Agricultural Testament numerosas referencias de granjas que aplicaban con éxito su método en los cinco continentes.
La mitificación del compostaje
Tuvo que ser el incremento exponencial de la tasa de generación de residuos y el impacto paisajístico de los vertederos lo que modificara las prioridades de la opinión pública respecto a los residuos, desbancando el aspecto económico y la comodidad como los factores más importantes de la gestión de los residuos, lo que llevó a reconocer la necesidad de desarrollar sistemas de gestión y tratamiento con un impacto mínimo en la Naturaleza y que ofrecieran los mínimos riesgos de afección a la salud pública. Además la crisis económica de la década de 1930 estimuló la reutilización de los residuos domésticos para tratar de sustituir a las cada vez más caras materias primas. Este panorama social, junto a la popularidad de los descubrimientos de Sir Howard, permitió el despegue de las instalaciones industriales de tratamiento de residuos mediante compostaje. Pero en las mentes de los responsables de gestión de residuos la incineración ya había alcanzado el primer puesto como alternativa al depósito en vertederos. El compostaje quedó como un sistema que sólo interesaba a una minoría, cuyo principal error fue el considerar el compostaje como la panacea del tratamiento de residuos. Este concepto tan irrealmente optimista del sistema llevó a desarrollar proyectos de instalaciones fallidos en muchas comunidades en las décadas de 1950 y 1960. Era muy habitual encontrar desde 1920 firmes defensores del “compostaje anaerobio”, en el que una fase del proceso se debía desarrollar en ausencia de oxígeno, lo que viene a contravenir directamente la principal característica del proceso de compostaje.
En 1937 aparece en Dinamarca el primer sistema de compostaje cerrado (in-vessel) denominado “sistema de tambores DANO” con el lema “Residuos domésticos para estiércol orgánico”. En los siguientes 25 años se establecieron en Dinamarca 19 plantas con el sistema DANO, y otras se exportaron a los Estados Unidos, Sudamérica, Oriente Medio, Extremo Oriente, Australia y muchos países europeos. Aunque se incluye en las tecnologías del compostaje es necesario comentar que difícilmente se le puede considerar un sistema de compostaje por sí mismo, pues el material no pasa más de 3 días en el tambor rotatorio, donde es mezclado y desmenuzado para que el compostaje posterior en pilas (o por otro método) sea más eficiente.
El rápido crecimiento industrial, cualitativo y cuantitativo, de la década de 1960 fue un desastre para el compostaje tanto por la falta de conocimiento de proceso como por su mitificación como la panacea de los sistemas de tratamiento de residuos. A principios de esta década había en Europa 37 plantas de compostaje: 25 con la tecnología DANO y 12 con el sistema de pilas, de las cuales la mayor parte cerraría en la década siguiente. En los Estados Unidos cerraron 14 de las 18 plantas construidas a partir de 1951. El contenido cada vez mayor en los residuos de plásticos no degradables y otras sustancias no orgánicas, junto con el incremento en la concentración de metales pesados, redujo drásticamente las posibilidades comerciales del compost.
El método Beltsville y el método Rutgers
Los siguientes avances en los métodos y técnicas de compostaje serían desarrollados en universidades de Estados Unidos. Las aportaciones más significativas fueron las relacionadas con la capacidad de control de proceso, fundamentalmente en lo referido a los parámetros: contenido en oxígeno y temperatura de la masa.
En el departamento de agricultura de la Universidad de Beltsville, MD, se desarrolló un sistema de compostaje en el que una pila estática era ventilada periódicamente por un sistema de aspiración de aire desde el suelo. El desarrollo provenía de la investigación en el compostaje de lodos procedentes de depuradoras urbanas, más concretamente de la problemática de malos olores que se generaban durante el proceso.
Este método, denominado Beltsville, consiste en colocar en el suelo dos tuberías de 15 cm de diámetro perforadas a todo lo largo con agujeros de 0,25 pulgadas y conectadas entre sí por sus extremos. Estas tuberías se cubren con una capa de unos 30 cm de triturado vegetal o compost sin cribar. La mezcla a compostar de lodo de depuradora junto con material vegetal triturado, que actuará como estructurante, se hace en una relación volumétrica de 1:3. Con esta mezcla se constituye, sobre las tuberías cubiertas, una pila de 12 metros de largo, 6 de ancho y 2,5 de altura, cubriéndose a continuación con una capa de 30 cm de un compost cribado con una luz de malla de 10 mm. El sistema de tuberías está conectado a un ventilador centrífugo que funciona en aspiración tomando aire del exterior por las tuberías y a través de la pila. Sus ciclos de encendido y apagado se determinan mediante un temporizador garantizando unas concentraciones de oxígeno intersticial en la pila entre el 5 y el 15%.
Los gases captados por el ventilador son depurados haciéndolos pasar por una pila de compost cribado. La succión se mantiene entre 16 y 20 días, cambiándose luego la posición del ventilador para que introduzca aire en la pila en sobrepresión durante otros 8 a 10 días.
El sistema Beltsville supuso un paso muy importante en la historia del compostaje. Por primera vez se incidía directamente sobre uno de los factores clave del proceso controlándolo desde el principio. Su sencillez y la facilidad de operación lo convierten en un sistema muy extendido para el tratamiento de lodos de depuradoras. El principal problema del sistema es que no ejerce ningún control sobre la temperatura. Es más, al mantener las condiciones aerobias del material durante todo el proceso favorece inicialmente la actividad microbiana degradativa y por tanto la subida de la temperatura. Esto sumado a las condiciones aislantes del material provoca que la temperatura llegue a los 80ºC en varios puntos de la masa, con un gradiente vertical de temperatura en ocasiones superior a los 40ºC. Estas altas temperaturas inhiben la mayor parte de los microorganismos que participan en la degradación del residuo lo que reduce la tasa de descomposición de la materia orgánica, necesitando más tiempo para completar el proceso y conseguir un producto estabilizado.
El profesor Melvin Finstein y sus colaboradores de la Universidad de Rutgers (NJ, Estados Unidos) dieron un paso más desarrollando un sistema en el que se planteaba una nueva estrategia: el control de la temperatura del material según las necesidades del proceso. A este sistema se le denominó sistema Rutgers. Sus principales diferencias con el método Beltsville están centradas en el sistema de control de temperatura de la masa que impide que sobrepase los 60ºC, con el ventilador actuando en sobrepresión o soplado, primero de manera temporizada y cuando la temperatura del material es superior a 60ºC conectándose según demanda.
Ambos sistemas marcaron un punto de inflexión en la historia del compostaje, pues demostraron que el conocimiento del proceso es clave para poder actuar sobre él de manera eficiente y conseguir mejores rendimientos y un producto final de mayor calidad. Pero al mismo tiempo abrieron la caja de Pandora de la tecnificación y sofisticación del compostaje, ya que basándose en sus modelos comenzaron a aparecer numerosas empresas que presentaron sistemas de compostaje cada vez más complejos y tecnológicamente sofisticados en los que se primaba y se daba más importancia a la cantidad de tecnología que portaban frente al conocimiento de las necesidades y características del proceso como del residuo a compostar. A partir de aquí se desarrollaron las tecnologías de compostaje en trincheras, los túneles de compostaje (estáticos y dinámicos, en una o dos fases) y tambores. Para todos los demás elementos que componen las plantas de compostaje y no intervienen específicamente sobre el proceso biológico se produjo un “préstamo tecnológico” de otros sectores industriales, especialmente de la minería. Esta carencia en el desarrollo de una tecnología específica ha provocado multitud de problemas funcionales en las tradicionales plantas de compostaje de residuo urbano recogido “todo en uno”, problemas que se agudizan en las nuevas plantas de recogida selectiva en origen.