Medir la concentración de oxígeno en el compostaje con el sensor MO-200
La evolución y el control del proceso de compostaje viene condicionado por la temperatura, la aireación, la humedad y el pH. El grado de aireación se expresa cómo concentración de oxígeno, en % de oxígeno presente en los espacios porosos.
La concentración de O2 en el aire, en condiciones ambientales normales, es del 20,95%. En una pila de compostaje, en la parte más externa de la misma, la concentración de oxigeno puede oscilar entre 18 y 20%, y va disminuyendo en profundidad.
La gráfica muestra la evolución de la temperatura, humedad y concentración de oxígeno (Vergara y Silver, 2019) en unas pilas de compostaje. Los datos son valores promedio diarios durante el proceso, con aireación semanal y riegos en los días 29, 50, 57, 64, 71 y 78. Lo datos de los sensores colocados en la parte más externa de la pila aparecen en rojo, en la parte media en verde, y en azul los más profundos.
Sensor de célula galvánica para medir la concentración de oxígeno en compostaje
Hay dos tipos de sensores para medir la concentración de O2: los que miden el oxígeno gaseoso y los que miden el oxígeno disuelto en una solución. El medidor de oxígeno MO-200 de Apogee Instruments mide la concentración relativa de oxígeno en un medio poroso, utilizando un sensor de célula galvánica.
Lecturas rápidas
La sensibilidad del sensor permite que el tiempo de respuesta del sensor sea de 14 segundos.
Comprobar que no hay condensación en el sensor
Hay que tener en cuenta que si al introducir el sensor de concentración de oxígeno en la pila de compostaje se produce condensación, se obtendrá una lectura igual a cero. Por tanto, para prevenir la formación de líquido en la membrana de la célula galvánica es necesario calentar el sensor antes de insertarlo en la pila de compost.
El medidor MO-200 de Apogee Instruments incorpora un calentador integrado pero sólo es capaz de aumentar la temperatura del sensor en 1 – 2 º C.
También hay que comprobar en que fase se encuentra el proceso de compostaje, fase mesófila (15 – 40 º C) o termófila (40 – 70 º C). O bien, disponer de registros de temperatura para decidir si es necesario calentar el sensor de oxígeno antes de introducirlo en la pila de compost, y a qué temperatura aproximada.
Calibrar el sensor de concentración de oxígeno para las condiciones de uso durante el compostaje
Antes de realizar medidas con el medidor de oxígeno MO-200 hay que calibrarlo, igual que cuando se utiliza cualquier equipo de laboratorio, pHmetro, conductímetro … El sensor no viene calibrado de fábrica ya que la corrección de las lecturas es específica para las condiciones de temperatura, presión y humedad del aire de cada ensayo.
La presión barométrica dependerá de la altura y de las condiciones atmosféricas.
En el caso de una pila de compost, la humedad de la porosidad interna será prácticamente del 100%, mientras que la temperatura puede fluctuar considerablemente. Por lo que es necesario calibrar el sensor para aplicar la corrección de temperatura.
De esta manera se obtendrán medidas de concentración de O2 más exactas.
Para calibrar el sensor, es necesario emplear un tarro con cierre hermético, parcialmente lleno de agua y que contenga aire ambiental exterior.
La temperatura del tarro deberá ser lo más parecida a la esperada dentro de la pila de compost.
Varias maneras de utilizarlo
El medidor MO-200 está compuesto por un sensor, un cabezal AO-001 para evitar la contaminación de la membrana de la célula, un cable de 2 m y el lector/ registrador de datos.
El sensor de concentración de oxígeno para medir en compostaje, se puede introducir en las pilas de varias maneras: durante el volteo o bien realizando un orificio e insertando el sensor en el interior.
Y para medir la temperatura y la humedad
La sonda de humedad y temperatura TEROS 11 es robusta y permite la calibración para medios orgánicos como el compost. Hay que insertarla dentro de la pila de compost para que las púas metálicas estén en contacto con la matriz.