Inodoro de compostaje

Un inodoro de compostaje consta de dos elementos: un lugar para sentarse o ponerse en cuclillas y una unidad de recolección/compostaje. ^{[ 3 ]} La unidad de compostaje consta de cuatro partes principales: ^{[ 2 ]}

• cámara de almacenamiento o compostaje
• una unidad de ventilación para asegurar que el proceso de degradación en el inodoro sea predominantemente aeróbico y para ventilar los gases malolientes.
• un sistema de recolección de lixiviados o de desviación de orina para eliminar el exceso de líquido
• una puerta de acceso para extraer el compost

Muchos inodoros de compostaje recogen la orina en la misma cámara que las heces, por lo que no la separan . Añadir pequeñas cantidades de agua para la higiene anal no supone ningún problema para el inodoro de compostaje.

Algunos inodoros de compostaje desvían la orina (y el agua utilizada para el lavado anal) para evitar la formación de condiciones anaeróbicas que pueden resultar de la sobresaturación del compost, lo que provoca malos olores y problemas de transmisión de patógenos. Esto generalmente requiere que todos los usuarios utilicen el inodoro sentados. Ofrecer un urinario sin agua además del inodoro puede ayudar a evitar que el exceso de orina llegue a la cámara de compostaje. Como alternativa, en zonas rurales, se puede animar a los hombres y niños a que simplemente busquen un árbol.

La cámara de compostaje puede construirse por encima o por debajo del nivel del suelo. Puede estar dentro de una estructura o incluir una superestructura separada.

Un sistema de drenaje elimina el lixiviado . De lo contrario, el exceso de humedad puede provocar condiciones anaeróbicas e impedir la descomposición. La desviación de la orina puede mejorar la calidad del compost , ya que la orina contiene grandes cantidades de amoníaco que inhiben la actividad microbiológica. ^{[ 6 ]}

Los inodoros de compostaje reducen considerablemente el volumen de desechos humanos mediante el compostaje psicrófilo , termófilo o mesófilo . Mantener la cámara de compostaje aislada y a una temperatura cálida evita que el proceso se ralentice debido a las bajas temperaturas.

Durante el proceso de compostaje en inodoros de compostaje, pueden emitirse los siguientes gases: sulfuro de hidrógeno (H₂S ₎ , amoníaco , óxido nitroso (N₂O ₎ y compuestos orgánicos volátiles (COV). ^{[ 7 ]} Estos gases pueden provocar quejas por malos olores. También puede haber metano , pero este no es inodoro.

Cuatro factores principales afectan el proceso de descomposición: ^{[ 6 ]}

• Se necesita suficiente oxígeno para el compostaje aeróbico.
• Contenido de humedad del 45 al 70 por ciento (heurísticamente, "el compost debe sentirse húmedo al tacto, con solo una o dos gotas de agua expulsadas al apretarlo firmemente con la mano". ^{[ 3 ]} )
• Temperatura entre 40 °C (104 °F) y 50 °C (122 °F) , que se logra mediante el dimensionamiento adecuado de la cámara y posiblemente mediante mezcla activa.    
• Relación carbono-nitrógeno (C:N) de 25:1

Los desechos humanos y los desechos alimentarios no proporcionan las condiciones óptimas para el compostaje. Generalmente, el contenido de agua y nitrógeno es demasiado alto, sobre todo cuando la orina se mezcla con las heces. Los aditivos o "materiales de relleno", como astillas de madera, virutas de corteza, serrín, hojas secas trituradas, ceniza y trozos de papel, pueden absorber la humedad. Los aditivos mejoran la aireación de la pila y aumentan la relación carbono/nitrógeno. ^{[ 3 ]} Los materiales de relleno también cubren las heces y reducen el acceso de los insectos. En ausencia de suficiente material de relleno, el material puede compactarse demasiado y formar capas impermeables, lo que genera condiciones anaeróbicas y mal olor. ^{[ 3 ]}

La eliminación de lixiviados controla los niveles de humedad, lo cual es necesario para garantizar un compostaje aeróbico rápido. Algunas unidades comerciales incluyen un separador o desviador de orina y/o un desagüe en la parte inferior del compostador para este fin.

La actividad microbiana también requiere oxígeno, generalmente del aire. Los sistemas comerciales proporcionan ventilación que mueve el aire del baño, a través del contenedor de residuos, y lo expulsa por un conducto vertical que ventila por encima del techo. Este movimiento de aire (por convección o mediante un ventilador) elimina el dióxido de carbono y los olores.

Algunas unidades requieren métodos manuales para la aireación periódica de la masa sólida, como la rotación de la cámara de compostaje o el paso de un "rastrillo aireador" a través de la masa.

La mayoría de los inodoros de compostaje utilizan el compostaje lento, también llamado "compostaje en frío". La pila de compost se va formando gradualmente con el tiempo.

El producto final de los inodoros de compostaje lento (conocidos como inodoros de compostaje lento o letrinas de compostaje lento en EE. UU.) generalmente no está libre de patógenos. Las directrices de la Organización Mundial de la Salud de 2006 ofrecen un marco para la reutilización segura de los residuos , mediante un enfoque de barreras múltiples. ^{[ 10 ]}

Los inodoros de compostaje lento emplean un enfoque pasivo. Sus aplicaciones comunes implican un uso moderado y a menudo estacional, como en redes de senderos remotos. Suelen diseñarse de manera que los materiales depositados puedan aislarse de la parte operativa. El inodoro también puede cerrarse para permitir un compostaje mesófilo adicional. ^{[ 11 ]} Los inodoros de compostaje lento dependen de largos tiempos de retención para la reducción de patógenos y la descomposición de los desechos, o de la combinación de tiempo y/o la adición de lombrices rojas californianas para el vermicompostaje. Se pueden introducir lombrices para acelerar el compostaje. Algunas jurisdicciones de los EE. UU. consideran a estas lombrices como especies invasoras . ^{[ 10 ]}

Los inodoros de compostaje autónomos compostan en un contenedor dentro de la unidad. Son ligeramente más grandes que un inodoro convencional , pero ocupan prácticamente el mismo espacio. Algunas unidades utilizan ventiladores para la aireación y, opcionalmente, elementos calefactores para mantener temperaturas óptimas que aceleren el proceso de compostaje y evaporen la orina y otros líquidos. Los operadores de inodoros de compostaje suelen añadir una pequeña cantidad de material absorbente de carbono (como serrín sin tratar , fibra de coco o turba ) después de cada uso para crear bolsas de aire que favorezcan el proceso aeróbico, absorban líquidos y creen una barrera contra los olores. Este aditivo a veces se denomina "agente de carga". Algunos propietarios utilizan cultivos microbianos "iniciadores" para asegurar la presencia de bacterias de compostaje en el proceso, aunque esto no es fundamental.

Un inodoro con vermicompostador es un inodoro de compostaje con descarga de agua donde se utilizan lombrices para promover la descomposición y la formación de compost. Puede conectarse a un inodoro de descarga baja o microdescarga que utiliza aproximadamente 500 mililitros (17 onzas líquidas estadounidenses ) por uso. Los sólidos se acumulan en la superficie del lecho filtrante, mientras que el líquido drena a través del medio filtrante y se descarga del reactor. Los sólidos (heces y papel higiénico) son digeridos aeróbicamente por bacterias aeróbicas y lombrices compostadoras , transformándose en humus, lo que reduce significativamente el volumen de materia orgánica. ^{[ 12 ]}   

Algunas unidades emplean contenedores móviles equipados con aireadores, mientras que otras utilizan tanques con fondo inclinado.

El compost derivado de residuos puede contener medicamentos recetados . Dichos residuos también están presentes en el efluente del tratamiento de aguas residuales convencional . Esto podría contaminar las aguas subterráneas . Entre los medicamentos que se han encontrado en aguas subterráneas en los últimos años se encuentran antibióticos , antidepresivos , anticoagulantes , inhibidores de la ECA , bloqueadores de los canales de calcio , digoxina , estrógeno , progesterona , testosterona , ibuprofeno , cafeína , carbamazepina , fibratos y medicamentos para reducir el colesterol . ^{[ 14 ]} Entre el 30 % y el 95 % de los medicamentos farmacéuticos son excretados por el cuerpo humano. Los medicamentos que son lipofílicos (disueltos en grasas) tienen más probabilidades de llegar a las aguas subterráneas por lixiviación de los desechos fecales. Las plantas de tratamiento de aguas residuales eliminan un promedio del 60 % de estos medicamentos. ^{[ 15 ]} El porcentaje de medicamentos degradados durante el compostaje de residuos aún no se ha informado.

En 2016, la Organización Internacional de Normalización ( ISO ) publicó la norma «Actividades relacionadas con los servicios de agua potable y aguas residuales: Directrices para la gestión de los servicios básicos de aguas residuales domésticas in situ». ^{[ 17 ]} Esta norma está diseñada para usarse junto con la ISO 24511. ^{[ 18 ]} Trata sobre inodoros (incluidos los inodoros de compostaje) y residuos sanitarios. Las directrices son aplicables a los sistemas básicos de aguas residuales e incluyen el ciclo completo de las aguas residuales domésticas, como la planificación, la usabilidad, la operación y el mantenimiento, la eliminación, la reutilización y la salud.

La Asociación Internacional de Funcionarios de Plomería y Mecánica (IAPMO) es una estructura de códigos de plomería y mecánica adoptada por muchos países desarrollados. Recientemente propuso una adición a su "Suplemento del Código de Plomería y Mecánica Ecológica" que "...describe los criterios de desempeño para inodoros de compostaje construidos en el sitio con y sin desviación de orina e inodoros de compostaje prefabricados". ^{[ 19 ]} De ser adoptado, este código para inodoros de compostaje y desviación de orina (el primero de su tipo en los Estados Unidos) aparecerá en la edición de 2015 del Suplemento Ecológico del Código Uniforme de Plomería. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

En Estados Unidos no existen estándares de rendimiento universalmente aceptados para inodoros de compostaje. Siete jurisdicciones en Norteamérica ^{[ 22 ]} utilizan la Norma Nacional Estadounidense/Norma Internacional NSF ANSI/NSF 41-1998: Sistemas de Tratamiento de Aguas No Saturadas No Líquidas . En 2011 se publicó una versión actualizada. ^{[ 23 ]} Los sistemas también pueden figurar en la lista de la Asociación Canadiense de Normas, cETL-US y otros programas de normalización.

En cuanto a la regulación de subproductos, varios estados de EE. UU. permiten la eliminación de sólidos de inodoros de compostaje (generalmente no se distingue entre los diferentes tipos de inodoros secos) mediante entierro, con requisitos de profundidad mínima variables o inexistentes (tan solo 6 pulgadas). Por ejemplo:

• Massachusetts: "Los residuos del sistema de inodoro de compostaje deben enterrarse en el lugar y cubrirse con un mínimo de seis pulgadas de tierra limpia y compactada. ^{[ 24 ]} Massachusetts exige que cualquier líquido producido pero "no reciclado a través del inodoro [en sí mismo] sea descargado a través de un sistema de aguas grises en la propiedad que incluya un tanque séptico y un sistema de absorción de suelo, o retirado por un transportista de lodos sépticos autorizado." ^{[ 24 ]}
• Oregón: "El humus de los inodoros de compostaje se puede utilizar alrededor de arbustos ornamentales, flores, árboles o árboles frutales y debe enterrarse bajo al menos doce pulgadas de tierra." ^{[ 25 ]}
• Rhode Island: "Los sólidos producidos por inodoros alternativos pueden enterrarse en el lugar", mientras que "los residuos no deben aplicarse a cultivos alimentarios". ^{[ 26 ]}
• Virginia: "Todos los materiales extraídos de una letrina de compostaje deberán ser enterrados", y "el material de compostaje no deberá colocarse en huertos ni en la superficie del suelo". ^{[ 27 ]}
• Vermont: "Los subproductos pueden eliminarse mediante "...entierro superficial en un lugar aprobado por la Agencia que cumpla con las condiciones mínimas del sitio [requeridas para un sistema de saneamiento basado en tanque séptico in situ]." ^{[ 28 ]}
• Washington: basa sus extensas regulaciones para lo que denomina "inodoros sin agua" en las regulaciones federales que rigen los lodos de depuradora . ^{[ 29 ]}

La Agencia de Protección Ambiental no tiene jurisdicción sobre los subproductos de un inodoro seco siempre que los desechos no se denominen "fertilizante" (sino simplemente material que se desecha). La norma federal 503, conocida coloquialmente como la "norma de biosólidos de la EPA" o la "norma de lodos de la EPA", se aplica únicamente a los fertilizantes . Por lo tanto, cada estado regula los inodoros de compostaje. ^{[ 30 ] [ 31 ]}

Las regulaciones para inodoros de compostaje y otras formas de inodoros secos en Alemania varían de un estado a otro y de una aplicación a otra (por ejemplo, uso en huertos o uso en hogares y asentamientos familiares). En los diferentes estados de Alemania, es el "Landesbauordnung" (que se traduce como "Reglamento estatal de ingeniería civil") del estado correspondiente el que regula el uso de dichos inodoros alternativos. ^{[ 32 ]} La mayoría de ellos estipulan el uso de inodoros con descarga , sin embargo, hay muchas excepciones, por ejemplo en los estados de Hamburgo , Baja Sajonia , Baviera , Mecklemburgo-Pomerania Occidental , Renania-Palatinado , Sajonia-Anhalt y Turingia . ^{[ 32 ]} Estos generalmente hacen excepciones para el uso de inodoros de compostaje en hogares siempre que no haya preocupaciones para la salud pública.

La normativa que rige el uso del compost y la orina procedentes de inodoros de compostaje es menos clara en Alemania, pero parece estar generalmente permitida siempre que se utilice en la propia propiedad y no se venda a terceros. ^{[ 32 ]}

En Australia, las regulaciones para inodoros de compostaje y otros "inodoros sin agua" varían según los estándares de los gobiernos estatales y locales, ^{[ 33 ]} y la mayor parte de la regulación se produce a nivel del gobierno local (consejo). ^{[ 34 ]} El Departamento de Cambio Climático, Energía, Medio Ambiente y Agua apoya el uso de inodoros de compostaje en situaciones adecuadas como parte de su iniciativa "YourHome" para hacer que las viviendas australianas sean más sostenibles. ^{[ 35 ]}

En Nueva Gales del Sur, se puede solicitar al consejo local la aprobación para la construcción e instalación de un inodoro de compostaje en un terreno. El consejo aprobará los sistemas que cumplan con las regulaciones del gobierno local ^{[ 36 ]} y que hayan sido acreditados por NSW Health . ^{[ 34 ]} NSW Health proporciona una lista de productos y diseños acreditados en su sitio web. ^{[ 37 ]} El Ayuntamiento de Shoalhaven ha publicado un folleto informativo sobre inodoros de compostaje. ^{[ 38 ]}

En algunas zonas ecológicamente sensibles de Nueva Gales del Sur, Australia Occidental y Queensland, se aplican normas específicas para el uso de inodoros portátiles de compostaje. ^{[ 34 ]} Sin embargo, las estructuras permanentes se utilizan ampliamente en los parques nacionales, incluidos los parques nacionales de los Alpes Australianos. ^{[ 39 ]}

En Australia Occidental, los propietarios pueden instalar su propio inodoro de compostaje, aunque pueden aplicarse regulaciones estatales. ^{[ 40 ]}

Numerosas aldeas poco pobladas en zonas rurales de Finlandia no están conectadas a la red municipal de agua potable ni a la red de alcantarillado, lo que obliga a los propietarios a gestionar sus propios sistemas. A menudo se utilizan pozos privados individuales, es decir, pozos poco profundos excavados o perforaciones en la roca madre, para el suministro de agua, y muchos propietarios han optado por inodoros de compostaje. Además, estos inodoros son comunes en casas de vacaciones, a menudo ubicadas cerca de cuerpos de agua sensibles. Por estas razones, muchos fabricantes de inodoros de compostaje tienen su sede en Finlandia, entre ellos Biolan, Ekolet, Kekkilä, Pikkuvihreä y Raita Environment. ^{[ 41 ] [ 42 ]}

Las estimaciones realizadas por los principales fabricantes finlandeses de inodoros de compostaje y la Asociación Global de Inodoros Secos de Finlandia proporcionaron las siguientes cifras para el uso de inodoros de compostaje en Finlandia en 2014:

• Alrededor del 4% de las viviendas unifamiliares que no están conectadas a la red pública de alcantarillado están equipadas con un inodoro de compostaje.
• Se estima que unos 200.000 inodoros de compostaje prefabricados dan servicio a casas de vacaciones, cifra similar a la de otros inodoros secos. Los más sencillos se ubican en una caseta exterior .

Se han instalado inodoros de compostaje con éxito en casas de hasta cuatro plantas. ^{[ 3 ]} Una estimación de 2008 situó el número de inodoros de compostaje en hogares de Alemania en 500. ^{[ 43 ]} La mayoría de estas viviendas también están conectadas a un sistema de alcantarillado; el inodoro de compostaje no se instaló por falta de sistema de alcantarillado, sino por otras razones, principalmente debido a una «mentalidad ecológica» de los propietarios.

En Alemania y Austria, se han instalado inodoros de compostaje y otros tipos de inodoros secos en viviendas unifamiliares y multifamiliares (por ejemplo, Hamburgo, Friburgo, Berlín), asentamientos ecológicos (por ejemplo, Hamburgo-Allermöhe, Hamburgo-Braamwisch, Kiel-Hassee, Bielefeld-Waldquelle, Viena-Gänserndorf) y en edificios públicos (por ejemplo, Ökohaus Rostock, VHS-Ökostation Stuttgart-Wartberg, baños públicos en áreas recreativas, restaurantes y cabañas en los Alpes, casas flotantes y jardines de infancia forestales). ^{[ 43 ]}

El asentamiento ecológico de Hamburgo-Allermöhe cuenta con inodoros de compostaje desde 1982. Este asentamiento, compuesto por 36 viviendas unifamiliares con aproximadamente 140 habitantes, utiliza inodoros de compostaje, sistemas de recolección de agua de lluvia y humedales artificiales . Los inodoros de compostaje ahorran unos 40 litros de agua por persona al día en comparación con un inodoro convencional (10 litros por descarga), lo que supone un ahorro total de 2044 m³ ^de agua al año para todo el asentamiento. ^{[ 44 ]}

El Green Mountain Club ha instalado inodoros de compostaje lento en los bosques de Vermont . Estos emplean múltiples depósitos (llamados cribas) y una estructura móvil. Cuando uno de los depósitos se llena, la estructura se traslada sobre un depósito vacío. El depósito lleno se deja sin tocar el mayor tiempo posible (hasta tres años) antes de vaciarlo. La gran superficie y la exposición a las corrientes de aire pueden provocar que el depósito se seque. Para contrarrestar esto, unos letreros indican a los usuarios que orinen en el inodoro. ^{[ 45 ]} El club también utiliza letrinas de pozo e inodoros sencillos de cubo con astillas de madera y compostaje externo, e indica a los usuarios que orinen en el bosque para evitar condiciones anaeróbicas malolientes. ^{[ 46 ]}

Los inodoros de compostaje con un gran contenedor (del tipo Clivus Multrum y sus derivados) son populares en Estados Unidos, Canadá, Australia, Nueva Zelanda, Suecia y Finlandia. Se pueden comprar e instalar como productos comerciales, como diseños para autoconstructores o como "derivados de diseño" que se comercializan con diversos nombres. Se estima que existen aproximadamente 10 000 inodoros de este tipo en uso en todo el mundo.