Reciclaje de residuos orgánicos (métodos, pasos, importancia, barreras)

¿Qué son los desechos orgánicos?

Los desechos orgánicos son materiales que se originan en fuentes vivas como plantas, animales y microorganismos que son biodegradables y pueden descomponerse en moléculas orgánicas más simples.

• Los desechos orgánicos producidos en la naturaleza por diversos medios pueden existir tanto en estado sólido como en estado líquido.
• Los desechos orgánicos sólidos se entienden principalmente como desechos orgánicos biodegradables y contienen aproximadamente un 80-85% de contenido de humedad.
• Las fuentes más comunes de desechos orgánicos incluyen la agricultura, las actividades domésticas y los productos industriales.
• Los desechos verdes como desechos de alimentos, papel manchado de alimentos, desechos de madera no peligrosos, desechos de jardinería y desechos de poda son algunos de los ejemplos de desechos orgánicos o biodegradables.
• A pesar de que la mayoría de los desechos orgánicos en el suelo acumulan nutrientes y minerales para la fertilidad del suelo y el crecimiento de las plantas, las prácticas de eliminación inapropiadas pueden causar graves daños al medio ambiente.
• Recientemente, sin embargo, se ha introducido e implementado el concepto de gestión y reciclaje de residuos orgánicos.
Los desechos orgánicos han sido una fuente importante de contaminación en el medio ambiente. Algunos de los tipos comunes de desechos orgánicos que generalmente se encuentran en la naturaleza incluyen los siguientes:

1. Residuos sólidos municipales
• Los desechos sólidos municipales incluyen los desechos más comunes que se generan en nuestra vida diaria en forma de empaques de productos, recortes de césped, muebles, ropa, botellas, restos de comida, electrodomésticos, pintura, periódicos y baterías.
• Estos desechos se generan en áreas residenciales, escuelas, hospitales y negocios.

2. Residuos de ganado
• Los desechos del ganado son desechos animales que son de origen animal y actúan como buenos recursos de materia orgánica.
• Los desechos del ganado también son un importante fertilizante del suelo que proporciona una alta concentración de micro y macronutrientes para el crecimiento de los cultivos y la fertilidad del suelo.
• El estiércol y el forraje de ganado constituyen desechos orgánicos en forma de desechos de ganado. Además, los desechos de aves de corral y de porcinos también suman el número de desechos orgánicos de origen animal.
 
3. Residuos de alimentos
• Los desechos alimentarios representan aproximadamente el 30% del total de desechos orgánicos en la naturaleza a través de medios naturales y artificiales.
• Algunos de los ejemplos de desechos de alimentos incluyen cáscaras, núcleos, hojas, frutos, ramitas, pieles exteriores y lodos.
• Las industrias de conservas de frutas y verduras, las industrias de verduras congeladas y las industrias de secado de frutas, junto con las áreas residenciales y los hoteles o restaurantes, son los principales productores de desechos alimentarios.
 
¿Qué es el reciclaje de residuos orgánicos?
 
El reciclaje de residuos orgánicos es el proceso de gestión de residuos orgánicos en el que los residuos orgánicos se reciclan o se convierten en materia útil mediante diferentes métodos de reciclaje.
 
• La necesidad de reciclaje de residuos orgánicos ha aumentado a lo largo de los años a medida que la gestión de residuos se ha convertido en un problema emergente en la mayoría de las ciudades metropolitanas.
• Los residuos orgánicos representan la mayor parte de los residuos creados en la naturaleza que luego afectan directamente a los sistemas de vida urbanos debido a su alto contenido de humedad.
• El exceso de contenido de humedad aumenta el volumen de desechos al tiempo que reduce las temperaturas de su incinerador, lo que provoca una carga general de eliminación de desechos.
• Para hacer frente a estos problemas, se han formulado e implementado varios métodos y prácticas de tratamiento en todo el mundo.
• La utilización de microorganismos en el manejo de desechos orgánicos también es un medio viable para mejorar la fertilidad del suelo mientras se eliminan dichos desechos.
• Durante el proceso de reciclaje de residuos orgánicos, los residuos son sometidos a diferentes formas de tratamiento, lo que resulta en la conversión de residuos en compost o vermicompost que luego se pueden utilizar como fertilizantes naturales.
• Los tratamientos biológicos se encuentran entre las alternativas más convenientes y efectivas para el tratamiento de residuos orgánicos.
• Estos tratamientos ayudan a maximizar el reciclaje y la recuperación de componentes de desecho.
• El objetivo principal del reciclaje de residuos orgánicos es mantener un ciclo sostenible en el que la fracción biodegradable de los residuos orgánicos se convierte en abono orgánico útil o fertilizante mediante diversas técnicas de reciclaje.

Métodos de reciclaje de residuos orgánicos

Existen diferentes métodos de reciclaje de desechos orgánicos, cada uno de los cuales puede usarse para un grupo particular de desechos para producir alguna forma de materia orgánica útil. Algunos de los métodos habituales se describen a continuación:

  1. Nutrición Animal
  • Una de las formas más comunes y eficientes de reciclar los desechos orgánicos es entregar desechos agrícolas y alimentarios al ganado y otros animales como alimento.
  • Alimentar a los animales con desechos orgánicos es un método sencillo y sencillo de reciclaje de desechos.
  • La gente puede ponerse en contacto con algunos granjeros y donar sus desperdicios de cocina para que los animales puedan recogerlos.
  • Sin embargo, la alimentación directa de desechos orgánicos a los animales podría provocar algunos problemas de salud en dichos animales.
  • Por lo tanto, diferentes países como EE. UU. Han reglamentado la cantidad y el tipo de alimento que se les da a los animales.
  • El reciclaje de alimentos a través de piensos para animales tiene muchas ventajas, como la reducción de la presión sobre los vertederos, la reducción de la producción de metano de frutas y verduras y la falta de necesidad de convertir los desechos orgánicos en otras formas.
  • Esto también ayuda a los agricultores, ya que no tienen que comprar pienso extra y, finalmente, ayuda a la economía.
  1. El compostaje
  • El compostaje es el proceso de descomposición de material orgánico en el que los organismos del suelo actúan sobre el material orgánico, lo que resulta en el reciclaje de nitrógeno, fósforo, potasio y otros nutrientes del suelo en componentes ricos en humus.
  • El compostaje es un proceso aeróbico que se lleva a cabo en condiciones adecuadas de producción de humedad y calor biológico.
  • Aunque toda la materia orgánica se puede convertir en abono, algunos materiales como las astillas de madera y el papel tardan mucho más en convertirse en abono que los alimentos y los desechos agrícolas.
  • Sin embargo, una cierta cantidad de astillas de madera es esencial para aumentar la aireación en el proceso de compostaje.
  • El proceso general de compostaje incluye tanto el tiempo de compostaje seguido de un período de estabilización para producir un producto final estable que luego se puede aplicar a la tierra.
  • Existen diferentes sistemas de compostaje que van desde el compostaje en contenedores simples y de bajo costo hasta los sistemas de reactores de alto costo altamente técnicos.
  • Los contenedores de abono son más adecuados para su uso en casas para abonar desechos de cocina simples y recortes de jardín. Uno de los principales problemas con los contenedores de abono es el tiempo necesario para completar el proceso.
  • El compostaje a gran escala se realiza en grandes reactores con un suministro automatizado de oxígeno y humedad para generar grandes toneladas de compost para aplicaciones industriales.
  1. Digestión anaeróbica
  • Debido a los impactos negativos del vertido y la incineración, se ha propuesto la digestión anaeróbica debido a la tecnología rentable para la producción de energía renovable y el tratamiento de material rico en energía y con alto contenido de humedad.
  • Durante el proceso de digestión anaeróbica, los microorganismos anaeróbicos convierten diferentes tipos de biomasa y otros desechos orgánicos en biogás y residuos ricos en nutrientes que se pueden utilizar para aplicaciones de regazo.
  • El biogás producido por la digestión anaeróbica incluye gases como metano, dióxido de carbono y una pequeña cantidad de hidrógeno y sulfuro de hidrógeno.
  • En comparación con otros métodos, este método puede utilizar una gama mucho más amplia de sustratos, incluso aquellos con alto contenido de humedad e impurezas.
  • Algunos de los sustratos comúnmente utilizados para la digestión anaeróbica incluyen aguas residuales, lodos de depuradora y estiércol animal.
  1. representación
  • La renderización es el proceso de conversión de los tejidos animales de desecho en formas estables y utilizables como las proteínas alimentarias.
  • Durante el proceso de extracción, los tejidos grasos, los huesos y los cadáveres de animales se exponen a una temperatura alta de aproximadamente 130 ° C y luego se presurizan para destruir los patógenos.
  • El renderizado se puede realizar tanto en balanzas de cocina como industriales.
  • Algunas cajas de productos no animales también pueden transformarse para formar pulpas.
  • Los productos de extracción se pueden aplicar en diferentes formas donde las partículas sólidas se utilizan en productos alimenticios para mascotas y la grasa se agrega a las operaciones de fabricación de jabón.
  • Sin embargo, el renderizado tiene algunas desventajas, como que no puede degradar por completo los productos de desecho como la sangre.
  1. Digestión termofílica rápida
  • La digestión termófila rápida es el proceso de fermentación rápida de desechos orgánicos mediante la activación de microorganismos fermentadores a altas temperaturas.
  • Un digestor termófilo rápido funciona de seis a diez veces más rápido que un biodigestor normal.
  • En un digestor termofílico, la materia prima se alimenta al digestor con aire forzado a través del material para apoyar el crecimiento de microbios aeróbicos.
  • El proceso de digestión termofílica es un proceso exotérmico que mantiene una condición termofílica a 55-65 ° C.
  • El producto de una rápida digestión termofílica es un biofertilizante que se puede utilizar en el suelo para aumentar su fertilidad.
  • La aplicación más común de la digestión aeróbica termofílica se encuentra en la industria de las aguas residuales para el tratamiento de lodos de depuradora.
  1. Reacción enzimática inmovilizada
  • El uso de enzimas en lugar de catalizadores químicos en el tratamiento de aguas residuales y otros productos de desecho similares reduce la formación de subproductos y aportes importantes de energía.
  • Sin embargo, algunos desafíos, como el mantenimiento de la estabilidad y el rendimiento de las enzimas, requieren el desarrollo de sistemas de energía estabilizados.
  • El uso de enzimas inmovilizadas durante el reciclaje de residuos orgánicos permite la actividad de degradación incluso en entornos no ideales.
  • La inmovilización de enzimas también apoya la reutilización de biocatalizadores para múltiples procesos, lo que luego reduce el costo de los procesos químicos y enzimáticos.
  • Se pueden aplicar técnicas de inmovilización como adsorción, atrapamiento y encapsulación.
  • El uso de enzimas para la conversión de desechos orgánicos en formas reutilizables permite modificaciones importantes como oxidación, hidrólisis, acilación y fosforilación.
  • Se pueden usar enzimas como las esterasas para esterificar aceites y formar biodiésel. De manera similar, los azúcares también se pueden esterificar para usar como tensioactivos.
  • Todos estos procesos permiten una forma más económica y eficiente de gestionar los residuos.

Proceso (Pasos generales / Mecanismo) de reciclaje de residuos orgánicos

El proceso general de reciclaje de desechos orgánicos comienza con la recolección de materiales de desecho que luego se pasan por varios pasos para obtener una forma utilizable de materia orgánica. Los pasos / mecanismos generales del reciclaje de desechos orgánicos se pueden explicar a continuación;

  1. Recaudación
  • El primer paso en la gestión de residuos orgánicos del reciclaje es la recogida de materiales de desecho que pueden ser a pequeña escala en una cocina o a gran escala en las industrias.
  • Es necesario recolectar una cantidad suficiente de desechos en bolsas apropiadas para que puedan ser trasladados al sitio de reciclaje.
  • En el caso del compostaje, los residuos orgánicos se recogen en un pozo, mientras que en un digestor se recogen en el digestor.
  1. Descontaminación
  • Un paso importante en el reciclaje de residuos orgánicos es la descontaminación de los residuos para evitar sus efectos nocivos.
  • Este paso es particularmente importante cuando se trata de desechos orgánicos de las industrias.
  • Además, cualquier sustancia no biodegradable como vidrio, plástico y ladrillos, si está presente, debe eliminarse durante este paso.
  1. Preparación
  • Antes de que los desechos orgánicos se agreguen a un sistema de reciclaje, deben prepararse.
  • El método de preparación empleado depende del tipo de método de reciclaje elegido. Porque, por ejemplo, el compostaje requiere triturar y apilar desechos orgánicos, mientras que un sistema de enzimas inmovilizadas requiere enzimas inmovilizadas.
  • Algunos métodos pueden incluso requerir un período de estabilización antes del reciclaje, en cuyo caso, se debe designar el tiempo.
  1. Proceso de reciclaje
  • Dependiendo de la naturaleza de los desechos orgánicos y de los productos finales deseados, se debe adoptar un método apropiado de reciclaje.
  • Los desechos humanos como las aguas residuales y los desechos fecales deben reciclarse mediante digestión anaeróbica, mientras que las aguas residuales pueden tratarse con digestores termofílicos.
  1. Cribado y clasificación
  • Los residuos obtenidos o el compost se tamizan en diferentes tamaños para ser utilizados para diferentes propósitos.
  • Dependiendo de la aplicación de los productos finales, la clasificación y el cribado son esenciales.

Importancia del reciclaje de residuos orgánicos

El reciclaje de residuos orgánicos tiene múltiples ventajas que ayudan a prevenir los problemas que surgen con la acumulación de productos de desecho en la naturaleza. Algunas de las ventajas o significados comunes del reciclaje de residuos orgánicos son:

  1. El reciclaje de biomasa o residuos biológicos permite la generación de energía en forma de biogás mediante procesos de reciclaje como la digestión anaeróbica.
  2. La conversión de materia orgánica en compost ayuda a ahorrar recursos, ya que el compost se puede utilizar como biofertilizante que evita el uso de otros fertilizantes químicos.
  3. La separación de desechos orgánicos e inorgánicos también mejora la eficiencia del reciclaje no orgánico.
  4. Uno de los significados más importantes del reciclaje de residuos orgánicos es la reducción de la contaminación en el aire, el agua y la tierra, ya que reduce problemas como la generación de olores o las emisiones de gases.
  5. La generación de biofertilizantes mediante el proceso de reciclaje mejora la calidad del suelo, que luego aumenta la fertilidad del suelo y el crecimiento de las plantas.
  6. Los vertederos tienden a aumentar la emisión de gases de efecto invernadero y el reciclaje de dichos desechos en desechos menos dañinos disminuye dichas emisiones.
  7. El reciclaje de desechos orgánicos también reduce la concentración de desechos que quedan para procesos menos eficientes como el vertedero y la incineración.
  8. El reciclaje de materia orgánica aumenta el contenido orgánico del suelo, lo que mejora la fertilidad del suelo y proporciona nutrientes esenciales a las plantas, aumentando el rendimiento de los cultivos.
  9. La estabilización de los desechos orgánicos agrega valor en términos de mejorar el contenido y la disponibilidad de nutrientes para su uso como fertilizante en la agricultura. Además, introduce nuevos conceptos populares como producción más limpia, política de cero residuos, sostenibilidad y economía circular de base biológica.
  10. Algún compost preparado con el sustrato adecuado actúa como agente de biocontrol para prevenir y controlar las enfermedades de las plantas.
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