vvEFA
United States
Environmental Protection
Agency
Office of Water
Washington, D.C.
EPA832-F-99-066
Septiembrede1999
Folleto de tecnologia del uso
eficiente del agua
Inodoros de compostaje
DESCRIPCION
Los inodoros de compostaje fueron
comercializados por primera vez en Suecia y
han sido una tecnologia arraigada por mas de
treinta afios y, posiblemente, por mas tiempo en
la forma de estructuras de construction en el
sitio. Debido a que requieren poco o nada de
agua, los inodoros de compostaje pueden
proveer una solution a problemas ambientales y
sanitarios en areas sin alcantarillado, en zonas
rurales y sub-urbanas, tanto en paises
desarrollados como en vias de desarrollo.
Un si sterna de inodoro de compostaje (o
biologico) contiene y procesa excrementos,
papel higienico, materiales que contienen
carbono y, a veces, desechos de comida. A
diferencia de un sistema septico, el sistema de
inodoro de compostaje requiere condiclones no
saturadas de humedad en las cuales las bacterias
aerobicas puedan descomponer los residues.
Este proceso es similar al compostaje de
residues de jardin. De estar bien mantenidos y
ser de tamafio correcto, un inodoro de
compostaje puede descomponer del 10 al 30 %
del volumen original de los residues. De
acuerdo con las normas estatales y locales el
material resultante, cuya textura es semejante a
la de la tierra, y el cual se denomina humus, por
ley debe ser enterrado, o removido por personal
con licencia para el transports de residues
septicos.
Los profesionales de salud publica estan
empezando a reconocer la necesidad de contar
con metodos adecuados para el tratamiento de
los residues humanos y su reciclaje que sean
beneficos para el medio ambiente. El inodoro
de compostaje es un sistema sin utilization de
agua que tiene caracteristicas excelentes para las
siguientes aplicaciones (pero cuyo uso no esta
limitado a estas): areas distantes en donde el
agua es escasa, o en zonas en donde la
percolation es lenta, el nivel del agua freatica es
elevado, el suelo es poco profundo, o el terreno
es abrupto. Debido a que los inodoros de
compostaje eliminan la necesidad de inodoros
con descarga de agua, esto reduce
significativamente el uso de la misma y brinda
la oportunidad de reciclar nutrientes que son
valiosos para las plantas.
Aunque existen muchos disefios diferentes de
inodoros de compostaje, y estos continuan
evolucionando, el concepto basico es aun el
mismo.
El objetivo principal de un sistema de inodoro
de compostaje es el contener, inmovilizar o
destruir organismos patogenos y asi reducir a
niveles aceptables el riesgo de infection, sin
contaminar el medio ambiente y sin efectos
negatives en la vida de sus habitantes. Esto
debe llevarse a cabo de una manera que sea
consistente con buenas practicas de saneamiento
(para reducir al minimo la disponibilidad del
-------
excremento a vectores de enfermedades tales
como moscas, y el contacto humano con
excrementos no procesados), para asi generar un
producto final inofensivo y razonablemente seco
que pueda manejarse con un riesgo minimo.
Un inodoro de compostaje es un envase con
buena ventilation que provee el medio optimo
para que se realice la descomposicion biologica
y fisica del excremento humedo pero no
saturado, en condiciones aerobicas controladas y
sanitarias. Algunos inodoros son unidades
grandes que requieren un sotano para su
instalacion. Otros son dispositivos pequefios
construidos en el piso del bafio. En el proceso
de compostaje la materia organica se transforma
mediante las bacterias y los hongos que ocurren
naturalmente, descomponiendo el excremento a
un producto final oxidado parecido al humus.
Estos organ! smos crecen vigorosamente con
aereacion, sin necesidad de agua o productos
quimicos. Varies controles de proceso manejan
factores ambientales (aire, calor, humedad) para
optimizar el proceso.
Las variaciones principales del proceso son el
compostaje continue y el compostaje
intermitente. Los sistemas de compostaje
continue (que incluyen marcas tales como CIS,
Clivus Multrum, Phoenix, Biolet, SunMar, etc.)
son de una sola camara que recibe el
excremento de la zona superior y permite la
remocion del producto final desde el fondo. Los
sistemas de compostaje intermitente o por
tandas (que incluyen los de Carousel, Vera, y
casi todos de los composteros construidos en el
sitio por el mundo entero) son en realidad dos o
mas unidades de compostaje que se llenan y se
dejan madurar sin la adicion continua de nuevo
excremento, el cual posiblemente esta
contaminado con patogenos. El sistema
intermitente mas comun es el de doble cajon de
concrete, aun cuando varies sistemas usan
bidones de polietileno de 55 gal ones en los
cuales se realiza el proceso.
APLICABILIDAD
Se pueden usar sistemas de inodoros de
compostaje en casi todos los lugares en donde se
pueda usar un inodoro con descarga de agua.
Tipicamente han sido usados en casas de campo
de uso estacional, casas en areas remotas en
donde no se pueden usar inodoros con descarga
de agua, en areas de recreation, etcetera. Las
ventajas del uso de inodoros de compostaje son
las siguientes:
• En cuanto al costo es mas efectivo el tratar
residues en el sitio que construir y mantener
un sistema central de alcantarillado al cual
se deben transporter los residues.
• No se malgasta agua como medio de
transporte para vaciar el inodoro.
• Se retienen los elementos nutritives
(nitrogeno y fosforo) en ciclos biologicos
cerrados sin ocasionar problemas a cuerpos
receptores de agua.
Existen muchos informes del uso exitoso de
inodoros sin agua (los de compostaje, de
incineration, quimicos, y de letrina). A
continuation se describen algunos ejemplos de
experiencias exitosas.
Reemplazo de sistemas existentes de
disposition
Una familia de cuatro miembros tenia un
sistema defectuoso de disposition de desechos
en su vivienda localizada en una zona urbana.
La familia vivia en un lote pequefio, con terreno
insuficiente para construir el sistema de
disposition necesario para su consumo de agua.
Un inodoro sin agua fue instalado, junto con un
sistema de disposition para tratar las aguas de
lavado de contamination moderada (aguas
"grises"), cuya capacidad era menor en un 35%.
-------
Rehabilitation de un sistema existente de
disposition
Un sistema de disposition en un barrio
residential tenia un historial de fugas a la
superficie por causa de sobrecargas. Estas
fueron reducidas con la instalacion de un
inodoro sin consumo de agua, junto con
dispositivos de conservation de agua para los
componentes de plomeria.
Remodelacion
Se instalo un inodoro sin agua en un sotano
cerca a la estancia familiar por ser mas practice
que el instalar plomeria y una bomba para el
transporte de los residues a una fosa septica.
Inodoros solares sin agua en Colorado Park
La Direction de Salud de Colorado tenia la
necesidad de proveer inodoros adecuados a las
areas perifericas de una zona recreativa de 7,300
hectareas (18,000 acres). Las opciones que se
consideraron incluyeron el instalar lineas de
alcantarillado y de distribution de agua, o el
instalar inodoros quimicos y letrinas de cajon.
Sin embargo, estas opciones podian aumentar el
problema por requerir un mantenimiento
continuo, tener altos costos de uso de sustancias
quimicas, necesitar excavation y bombeo
costosos, y la posibilidad de contamination del
agua subterranea. Al enfrentar este dilema, la
Direction de Salud de Colorado instalo inodoros
de compostaje para descomponer los residues
sin uso de agua, substancias quimicas,
contamination, o generation de malos olores.
El compostaje resultante de los residues
descompuestos era similar a la tierra humica y
represento una reduction considerable del
volumen. Directamente debajo de la descarga
del inodoro se encontraba un tanque grande en
donde se colocaba materia organica tal como los
recortes de hierba, papel, y hojas. El residue era
descompuesto en forma lenta en el fondo del
tanque por las bacterias que son naturales en la
materia residual. Se instalo un ventilador con
energia electrica obtenida de una celda
fotovoltaica pequefia ubicada en el techo de
cada bafio (de construction de ladrillo y
concrete) para sacar los vapores producidos en
el tanque. Se proveyo servicio tanto a los
inodoros de hombres como de mujeres mediante
un tanque unico que podia manejar hasta 40,000
usos por afio, y de esta manera se
proporcionaron instalaciones de inodoros que
eran de gran necesidad en esas areas remotas.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Se enumeran a continuation algunas ventajas y
desventajas de los sistemas de inodoros de
compostaje.
Ventajas
• Los sistemas de inodoros de compostaje no
requieren agua para su descarga, y reducen
asi el consumo domestico de la misma.
• Estos sistemas reducen la cantidad y la
concentration de las aguas residuales que
necesitan contar con metodos de disposition
en el sitio.
• Son especialmente adecuados para nuevas
construcciones en sitios remotos en donde
los sistemas convencionales no son factibles
para uso en el punto de generation del
residue.
• Los sistemas de inodoros de compostaje
consumen poca energia.
• Los sistemas son auto-contenidos,
eliminando la necesidad del transporte de
residues para su tratamiento o la
disposition.
• El compostaje de residues humanos para ser
enterrados alrededor de las raices de arboles
y plantas no comestibles mantiene el
reciclaje productive de los residues
organicos al medio ambiente.
-------
VENTILACION DE AIRE
INODORO
ESCOTILLA DE INSPECCION DE
LA PILA DE COMPOSTAJE
ESCOTILLA DE ACCESO AL
LiQUIDO DEL COMPOSTAJF
CAJA DE CONTROL-
CONDUCTO DEL INODORO
PILA DE COMPOSTAJE
COMPOSTAJE
TANQUE DE
ALMACENAJE DEL
LiQUIDO DE
COMPOSTAJE
Fuente: Adaptado de Clivus Multrum, Inc., 1994.
FIGURA 1 INODORO DE COMPOSTAJE
Los sistemas de inodoros de compostaje
pueden aceptar desechos de cocina y reducir
asi la cantidad de basura casera.
En varies estados, la instalacion de sistemas
de inodoros de compostaje permite al duefio
de la propiedad instalar un campo de drenaje
de menor tamafio, minimizando los costos y
la alteracion del paisaje.
Los sistemas de inodoros de compostaje
reducen la descarga de efluentes con
nutrientes y organismos patogenos a los
costa y la alteracion del paisaje.
Los sistemas de inodoros de compostaje
reducen la descarga de efluentes con
nutrientes y organismos patogenos a los
suelos, el agua superficial y el agua
subterranea.
Desventajas
• El mantenimiento de sistemas de inodoros
de compostaje requiere una mayor
responsabilidad y compromiso por parte de
los usuarios y de los duefios en comparacion
• La remocion del producto final es un trabajo
desagradable si el sistema no esta instalado
o mantenido en forma correcta.
• En la mayoria de los casos hay que usar,
ademas del inodoro de compostaje, un
sistema de tratamiento para aguas "grises".
• Las unidades de menor tamafio pueden no
tener una capacidad suficiente para aceptar
cargas altas.
• El mantenimiento inadecuado hace dificil la
limpieza, y puede crear riesgos a la salud y
problemas de males olores.
-------
El usar un producto que no ha sido tratado
adecuadamente para acondicionar el suelo
puede tener consecuencias de salud.
Puede haber factores esteticos debido a que
en algunos sistemas se puede ver el
excremento.
Cuando hay demasiado liquido residual
(lixiviado) en la camara de compostaje, el
proceso se puede interrumpir si no se hace el
drenado y el mantenimiento en forma
apropiada.
La mayoria de los sistemas de inodoros de
compostaje requieren una fuente de energia
electrica.
Los sistemas que no estan bien instalados o
mantenidos pueden producir malos olores o
material no procesado.
La unidad de compostaje necesita ser construida
para lograr la separation de las fracciones solida
y liquida, y para producir un material de humus
estable con un contenido de coliformes fecales
menor a 200 NMP por gramo. Una vez que se
ha drenado o evaporado el lixiviado, los solidos
humedos pero no saturados son descompuestos
por los organismos aerobicos usando oxigeno
molecular. Se pueden agregar aditivos de
abultamiento para proveer espacio para la
aeration y la colonization de los microbios. En
algunos inodoros de compostaje se calienta la
camara de compostaje por medio de energia
solar o electrica para proporcionar y mantener la
temperatura optima para su uso durante todo el
afio.
DESEMPENO
CRITERIOS DE DISENO
Los componentes principales de un inodoro de
compostaje (vease la Figura 1) son:
• Un reactor de compostaje conectado a un
inodoro seco o de micro-descarga de agua.
• Una entrada de aire con criba y un sistema
de extraction de gases (generalmente
inducida con un ventilador) para eliminar
olores, calor, dioxido de carbono, vapor de
agua, y los subproductos de la
descomposicion aerobica.
• Un mecanismo para proveer la ventilation
necesaria para mantener los organismos
aerobicos en la camara de compostaje.
• Una manera de drenar y manejar el liquido
y el lixiviado excesivos (opcional).
• Controles del proceso para optimizar y
facilitar el manejo de los procesos.
• Una escotilla de acceso para remover el
producto final.
Hay varies factores que afectan la tasa de
compostaje. Los factores mas importantes se
discuten a continuation:
• Microorganismos: Los microorganismos
predominantes son una poblacion mixta de
bacterias y hongos. La presencia de estos
microorganismos esta directamente ligada a
las condiciones ambientales en la materia
del compostaje.
• Humedad: La humedad ayuda a los
microorganismos a hidrolizar los
compuestos organicos complejos a
compuestos mas simples antes de ser
metabolizados. La humedad se debe
mantener en el rango entre 40% y 70%,
siendo el optimo aproximado del 60%.
• pH: En sistemas de inodoros de compostaje,
el pH tipicamente no es una preocupacion
para el duefio o el operador aun cuando el
pH se reduce inicialmente por la formation
de acidos organicos. Otros procesos
bioquimicos hacen la compensation del
producto final, aumentando el pH a un valor
neutro. En general, el pH optimo es entre 6.5
y7.5.
-------
TABLA 1: TIEMPOS TlPICOS DE SUPERVIVIENCIA DE PATOGENOS A
TEMPERATURAS ENTRE 20° Y 30°C EN VARIOS AMBIENTES
Patogenos
Bacteria
Coliformes fecales3
Salmonella (spp.)a
Shigella3
Vibrio choleraeb
Protozoos
Quistes de E. histolytica
Helmintos
Huevos de A. lumbricoides
Virus3
Virus entericosc
Tiempo de supervivencia, dias
Aguas dulces y
residuales
< 60, generalmente < 30
< 60, generalmente < 30
< 30, generalmente < 10
< 30, generalmente < 10
< 30, generalmente < 15
Muchos meses
< 120, generalmente < 50
Cosechas
< 30, generalmente < 15
< 30, generalmente < 15
< 10, generalmente < 5
< 5, generalmente < 2
< 10, generalmente < 2
< 60, generalmente < 30
< 60, generalmente < 15
Suelo
< 120, generalmente < 50
< 120, generalmente < 50
< 120, generalmente < 50
< 120, generalmente < 50
< 20, generalmente < 10
< Muchos meses
< 100, generalmente < 20
En agua salada la supervivencia de los virus es menor y la supervivencia de las bacterias es mucho menor
que en agua dulce.
La supervivencia de V. cholerae en ambientes acuaticos es un tema incierto en la actualidad.
Incluye polio, echo.y el virus coxsackie.
Fuente: Adaptado de Crites and Tchobanoglous, 1998.
• Proportion entre el carbono y el nitrogeno
(C/N): Para la utilization completa del
nitrogeno de la orina se necesita una
cantidad adecuada de carbono
(aproximadamente 30 partes de carbono por
cada parte de nitrogeno). Sin embargo,
como la mayoria de la orina es drenada al
fondo del compostero y removida, esto no es
un problema tan significativo como
generalmente se reporta en la literatura.
• Aireacion: El mantener un ambiente
aerobico es el factor de mayor importancia
para el crecimiento de los micro-
organismos, la reduction de la humedad
excesiva, y el minimizar la perdida de
nitrogeno por la volatilization del amoniaco.
Se puede mejorar la aereacion por medio de
la mezcla mecanica o con la adicion al
compostaje de virutas de madera o aserrin.
• Manejo: Como es el caso de todos los
sistemas de tratamiento de agua residual, el
manejo apropiado del sistema es critico para
que los sistemas de compostaje sean
eficientes.
Los dos parametros principales en el proceso de
compostaje que realizan la destruction de los
organismos patogenos son:
• El efecto antibiotico: Microbios y otros
organismos aerobicos mas avanzados crecen
en la pila de compostaje durante el proceso
de descomposicion, lo cual da como
resultado la sintesis de substancias que son
toxicas para la mayoria de los organismos
patogenos.
• El tiempo: La mayoria de los micro-
organismos patogenos no sobreviven cuando
estan expuestos por un periodo extenso de
-------
tiempo a un medio desfavorable. Sin
embargo, es critico tener precauciones
cuando se usa el producto final del
compostaje y el liquido residual porque
existe la posibilidad de que algunos
patogenos sobrevivan. La Tabla 1 presenta
los tiempos tipicos de supervivencia de
patogenos en varies ambientes, a
temperaturas entre 20° y 30°C.
Las especificaciones minimas de materiales,
disefio, construction y desempefio de los
sistemas de inodoros de compostaje, las dicta el
Estandar ANSI/NSF 41-1998 para Sistemas de
Tratamiento Sin Saturation Liquida (American
National Standard/NSF International Standard
ANSI/NSF 41-1998: Non-Liquid Saturated
Treatment Systems).
OPERACION Y MANTENIMIENTO
La disposition de residues crudos ha sido
historicamente un problema desde el punto de
vista de manejo. La remocion de residues de
cajas o fosas ha creado derrames accidentales y
siempre es una tarea dificil. For esta razon los
administradores de instalaciones de tratamiento
aprecian el concepto del compostaje del
excremento humano.
Las consideraciones gerenciales para inodoros
de compostaje incluyen la adquisicion de
information sobre el mantenimiento anual
requerido, la administration y operation, el
control y el aseguramiento de calidad, el
mantenimiento de expedientes, y el
entrenamiento.
En general, para la operation y mantenimiento
de sistemas de inodoros de compostaje no se
requieren tecnicos con entrenamiento ni
operadores de plantas de tratamiento. Sin
embargo, la operation y mantenimiento
rutinarios son de mayor importancia ya que
cualquier si sterna depende de un manejo
responsable. En climas frios, todos los inodoros
de compostaje deben ser calentados a
temperaturas especificadas por el fabricante o el
disefiador.
Los sistemas de inodoros de compostaje pueden
requerir aditivos organicos de abultamiento
como recortes de hierba, hojas, aserrin o paja
finamente cortada. Esto ayuda al compostaje
por cuanto provee una fuente de carbono para
las bacterias y mantiene la porosidad de la pila
para la distribution apropiada del aire. Si el
inodoro se usa cada dia, se recomienda agregar
aditivos de abultamiento por lo menos cada dos
dias. Se recomienda la mezcla o el rastrillado
periodicos para sistemas con una camara unica
de uso continue.
El otro paso requerido para mantenimiento es la
remocion del producto final (puede ser desde
cada 3 meses para un sistema domiciliario, hasta
cada dos afios para un sistema grande
centralizado). Si el compostaje se ha llevado a
cabo en forma correcta, el producto final debe
no ser desagradable ni peligroso de manejar. Se
deben tomar las precauciones adecuadas en el
manejo del material de humus. La disposition
de todos los materiales residuales se debe hacer
de acuerdo con las normas estatales y locales.
COSTOS
El costo de un sistema de inodoros de
compostaje depende del fabricante y el tipo de
disefio. Aunque el principle del tratamiento de
los residues es el mismo, hay variaciones de
disefio en los metodos de contention del
excremento, la aeration, y otros aspectos del
sistema. Los aspectos principales que
determinan el costo son el valor de los equipos,
los cimientos de la estructura, las conexiones
electricas, y el trabajo laboral de instalacion.
Para una vivienda con dos adultos y dos nifios
que se use todo el afio, el costo de un sistema de
inodoros de compostaje podria estar dentro del
-------
rango de $1,200 a $6,000 depend!endo del
sistema. Los sistemas de viviendas campestres
disefiados para uso estacional estarian en el
rango de $700 a $1,500. Los sistemas de gran
capacidad para uso publico pueden costar hasta
$20,000, o mas. Sin embargo, los sistemas
construidos en el sitio, como por ejemplo los
sistemas de doble caja construidos con bloques
de concrete tienen un costo que corresponde al
costo de los materiales y el trabajo laboral
requerido. Generalmente se requiere un tanque
septico y un sistema de absorcion al terreno o un
sistema de drenaje subsuperficial para manejar
las aguas domesticas provenientes del lavado
(aguas "grises").
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Tevan Riedel
P.O. Box 27015
San Diego, CA 92198-1015
National Small Flows Clearing House at West
Virginia University
P.O. Box 6064
Morgantown, WV 26506
La mention de nombres de marca o productos
comerciales no constituye una aprobacion o
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INFORMACION ADICIONAL
Creative Energy Technologies
Carsten Ginsburg
lOGerty'sPath
Summit, NY 12175
Jade Mountain Inc.
Wes Kennedy
P.O. Box 4616
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MUNICIPAL TECHNOLOGY
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