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Manejo y aprovechamiento de residuos orgánicos de una unidad educativa mediante técnica de compostaje.

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Academic year: 2020

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

Informe de propuesta tecnológica para obtener el título de:

INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE UNA UNIDAD EDUCATIVA MEDIANTE TÉCNICA DE COMPOSTAJE.

Autora

HEIDY VALERIA MORENO CASILLAS

Director

ING. FRANCEL XAVIER LÓPEZ MEJÍA, MsC.

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II

MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE UNA UNIDAD EDUCATIVA MEDIANTE TÉCNICA DE COMPOSTAJE.

Ing. Francel Xavier López Mejía, MsC.

DIRECTOR

APROBADO

Lic. Marco Antonio Jácome Rivera, MsC

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

Ing. Roberto Jacinto Campos Vera, MsC

MIEMBRO DEL TRIBUNAL

Ing, José Luis Cedeño Zambrano, MsC

MIEMBRO DEL TRIBUNAL

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III

Autor: HEIDY VALERIA MORENO CASILLAS

Institución: UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

Título: MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE UNA UNIDAD EDUCATIVA MEDIANTE TÉCNICA DE COMPOSTAJE.

Fecha: ENERO, 2018

El contenido del presente trabajo está bajo la responsabilidad del autor y no ha sido plagiado.

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IV

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL Sede Santo Domingo

INFORME DEL DIRECTOR

Santo Domingo, 22 de enero del 2018 Señor Licenciado

Marco Jácome Rivera, MsC.

COORDINADORA DE LA CARRERA

INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

Presente.

Señor Coordinador

Mediante la presente tengo a bien informar que el trabajo escrito de titulación realizado por la señorita: HEIDY VALERIA MORENO CASILLAS, cuyo título es: “MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS DE UNA UNIDAD EDUCATIVA MEDIANTE TÉCNICA DE COMPOSTAJE.”, ha sido elaborado bajo mi supervisión y revisado en todas sus partes, el mismo que no ha sido plagiado, por lo cual autorizo su respectiva presentación.

Particular que informo para fines pertinentes. Atentamente,

Ing. Francel Xavier López Mejía, MsC.

(5)

V

Dedicatoria

Con mucho cariño dedico este logro a mis padres…

A mi madre Mariana por su dedicación y entrega, por su apoyo en los momentos difíciles de mi vida y sobre todo por su amor incondicional. Gracias infinitas por todo mami, te amo demasiado.

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VI

Agradecimiento

A mi Director, Ing., Xavier López, gracias por sus conocimientos y sugerencias, y por la ayuda brindada en el transcurso de este trabajo.

A todos mis docentes, quienes con sus enseñanzas han inculcado en mí los conoci-mientos necesarios para incursionar en el ámbito profesional.

A mis padres, siempre estaré inmensamente agradecida por su paciencia, compren-sión y apoyo incondicional.

A mis tías y primos y hermanos, su esfuerzo y perseverancia me inspira. Gracias por el sincero respaldo brindado durante esta etapa de mi vida.

(7)

VII

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1718353715

APELLIDO Y NOMBRES: Moreno Casillas Heidy Valeria

DIRECCIÓN: Cooperativa Villa Florida, Av. Bombolí y calle

Alluriquín

EMAIL: valeria.1508@hotmail.com

TELÉFONO FIJO: 3702-105

TELÉFONO MÓVIL: 0981399165

DATOS DE LA OBRA

TITULO: Manejo y aprovechamiento de residuos

orgáni-cos de una unidad educativa mediante técnica de compostaje.

AUTOR O AUTORES: Heidy Valeria Moreno Casillas

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN: Enero del 2018

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITU-LACIÓN: Ing. Francel Xavier López Mejía, MsC.

PROGRAMA PREGRADO POSGRADO

TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniero Ambiental Y Manejo de Riesgos Naturales

RESUMEN: La generación, manejo y gestión parcial de

(8)

Gam-VIII

boa Collantes mediante la técnica de compostaje. Para llevar a cabo este estudio se consideró la metodología de caracterización de residuos sóli-dos urbanos propuesta por la Asociación de Municipalidades Ecuatorianas (AME) la cual permitió el levantamiento de datos como son la producción per cápita de la institución que es de 0,03 kg/hab/día; y la composición de los residuos sólidos la cual es de 33% residuos orgánicos, 21% tetrapack, 21% papel y cartón, 15% plásti-cos, 6% sanitarios y 4% residuos de composición variable. Con esta información además de análi-sis de laboratorio se fijaron los lineamientos para el manejo de los residuos sólidos de la institución a través de actividades de separación en la fuente y recolección diferenciada así como las directri-ces para su aprovechamiento ya sea por medio de reciclaje o compostaje; para este último se esta-blecieron criterios como ubicación, construcción, diseño y manejo de la compostera.

PALABRAS CLAVES: Residuos orgánicos, residuos sólidos urbanos, compostaje, reciclaje, instituciones educativas.

ABSTRACT: The generation, management and partial

man-agement of large volumes of waste is a very important problem in the city of Santo Domingo because of the consequences it has such as pollu-tion of natural resources and damage to public health. Within this context, this study aims to contribute to the solution of this problem through the involvement of social actors such as educa-tional institutions. The present work proposes the integral management and use of the organic solid wastes of the educational unit “Mentor Gamboa Collantes” by the technique of composting. To

(9)

IX

is 0.03 kg/inhab/ day; and the composition of solid waste which is 33% organic waste, 21% Tetrapack, 21% paper and cardboard, 15% plas-tics, 6% sanitary and 4% of variable composi-tion. With this information in addition to labora-tory analysis, the guidelines for the management of the solid waste of the institution were fixed through activities of separation in the source and differential collection as well as the guidelines for its use either by means of recycling or com-posting; for the last one there were established criteria such as location, construction, design and management of the compost.

KEYWORDS Organic waste, urban solid waste, composting,

recycling, educational institutions.

Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la Institución.

f:__________________________________________

(10)

X

DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN

Yo, MORENO CASILLAS HEIDY VALERIA, CI. 1718353715 autora del proyecto titulado:

Ma-nejo y aprovechamiento de residuos orgánicos de una unidad educativa mediante técnica de

compostaje previo a la obtención del título de INGENIERO AMBIENTAL Y MANEJO DE

RIESGOS NATURALES en la Universidad Tecnológica Equinoccial.

1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las Instituciones de Educación

Superior, de conformidad con el Artículo 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior, de

entregar a la SENESCYT en formato digital una copia del referido trabajo de graduación

pa-ra que sea integpa-rado al Sistema Nacional de información de la Educación Superior del

Ecua-dor para su difusión pública respetando los derechos de autor.

2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad Tecnológica Equinoccial a tener una copia del

referido trabajo de graduación con el propósito de generar un Repositorio que democratice la

información, respetando las políticas de propiedad intelectual vigentes.

Santo Domingo, 24 de enero de 2018

f:__________________________________________

MORENO CASILLAS HEIDY VALERIA

(11)

XI

ÍNDICE DE CONTENIDO

Contenido Pág.

Portada ... I Sustentación y aprobación de los integrantes del tribunal ... II Responsabilidad del autor ... III Aprobación del director ... IV Dedicatoria ... V Agradecimiento ... IV Formulario de biblioteca ...

Declaración y Autorización ... Índice de contenido ...

VII X XI Índice de tablas. ... XIII Índice de figuras ... XIV

I. INTRODUCCIÓN ... 1

II. CONTENIDO TÉCNICO ... 5

2.1. Definición y clasificación de los residuos sólidos urbanos (RSU) ... 5

2.2. Gestión integral de los residuos sólidos urbanos (GIRSU) ... 6

2.2.1. El papel de las instituciones educativas en la gestión de los RSU... 8

2.3. El Compostaje ... 8

2.3.1. Fases del compostaje... 9

2.3.2. Factores que influyen en el proceso de compostaje ... 10

2.4. Localización ... 12

2.5. Metodología ... 13

2.5.1. Planificación del procedimiento de caracterización de los RSU ... 13

2.5.1.1. Determinación de la zona de estudio ... 14

2.5.1.2. Preparación de material para la caracterización ... 14

2.5.1.3. Recolección de residuos sólidos ... 15

2.5.1.4. Parámetros de evaluación de los residuos sólidos ... 16

Composición de los residuos ... 16

Determinación de la producción per cápita (PPC) ... 17

Determinación de la humedad de los residuos orgánicos ... 17

(12)

XII

2.6. Materiales y Herramientas ... 20

III. RESULTADOS ... 21

3.1. Clasificación de los componentes de los RSU resultantes de la caracterización ... 21

3.2. Generación per cápita de los RSU ... 22

3.3. Humedad de los RS orgánicos ... 24

3.4. Densidad de los RS orgánicos... 25

IV. GUÍA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS MEDIANTE COMPOSTAJE ... 26

4.1. Etapas del manejo técnico de los residuos orgánicos ... 26

4.1.1. Consumo responsable ... 26

4.1.2. Separación en el origen ... 26

4.1.3. Recolección ... 29

4.1.4. Reciclaje y disposición final de residuos no compostables ... 29

4.1.5. Compostaje ... 30

4.1.5.1. Diseño y tamaño de la compostera ... 31

4.1.5.2. Ubicación de la compostera ... 32

4.1.5.3. Materias primas y herramientas para el compostaje ... 33

4.1.5.4. Pasos para el compostaje ... 35

4.1.5.5. Problemas en el proceso de compostaje... 37

4.1.6. Programa de aprovechamiento del compost en áreas de jardinería de la institución ... 38

4.2. Análisis económico de la propuesta ... 41

CONCLUSIONES... 42

RECOMENDACIONES ... 43

(13)

XIII

ÍNDICE DE TABLAS

Pág

1 Clasificación de los residuos sólidos urbanos según su composición ... .6

2 Etapas del modelo de gestión ideal de los residuos sólidos ... 7

3 Clasificación y peso de los componentes de los RSU ... 21

4 Generación promedio de residuos sólidos en la UEMGC ... 23

5 Cálculo de la densidad de los residuos orgánicos ... 25

6 Precios de mercado referenciales para materiales reciclables ... 30

7 Factores de la UEMGC que influyen en el compostaje ... 31

8 Resultados del análisis de relación Carbono/Nitrógeno ... 33

9 Ficha de control y monitoreo del compostaje ... 36

10 Problemas usuales en el proceso de compostaje y posibles soluciones ... 37

11 Programa de aplicación de compost en los jardines de la UEMGC ... 38

(14)

XIV

ÍNDICE DE FIGURAS

Pág

1 Evolución de la temperatura, oxígeno y pH en el proceso de

compostaje ... 10

2 Ubicación del proyecto ... 12

3 Proceso de caracterización de los residuos sólidos urbanos ... 13

4 Proceso de caracterización de los residuos sólidos urbanos de la UEMGC ... 14

5 Recolección y pesaje de los residuos sólidos ... 15

6 Caracterización de los residuos sólidos ... 16

7 Componentes de los residuos sólidos de la UEMGC ... 16

8 Procedimiento para la determinación de la humedad de los residuos orgánicos ... 18

9 Porcentaje de los componentes de los residuos sólidos de la UEMGC ... 21

10 Recipientes para recolección de los residuos sólidos de la UEMGC ... 27

11 Contenedores diferenciados para la recolección de los residuos sólidos de la UEMGC ... 27

12 Modelo informativo para los contenedores diferenciados ... 28

13 Diseño y tamaño de la compostera ... 31

14 Área destinada para la compostera ... 32

(15)

I. INTRODUCCIÓN

En el mundo cada día se generan grandes cantidades de residuos urbanos como pro-ducto de las actividades humanas, se estima que las principales causas de la creciente generación de residuos son la cultura consumista irresponsable, su gestión parcial, la falta de conciencia ambiental sobre los impactos derivados de su disposición final y la poca o nula participación ciudadana en su manejo (Rodríguez, Londoño, & Herre-ra, 2008). Aunque gran parte de estos residuos son dispuestos en rellenos sanitarios otro porcentaje es causante de la contaminación de los recursos naturales. Por ello a nivel mundial diversas entidades y organizaciones están contribuyendo a la reduc-ción de la generareduc-ción de residuos. (Cartella Comunicaciones Públicas Cia. Ltda., 2016)

En la ciudad de Santo Domingo esta problemática cada día resulta más evidente y se traduce en una notoria falta de conciencia ambiental sobre el impacto que tiene la generación de residuos sobre el medio ambiente; en consecuencia se generan apro-ximadamente 300 toneladas de desechos de los cuales la materia orgánica representa el 70% (El Telégrafo, 2014). Estos residuos eran recolectados sin ningún tipo de cla-sificación hasta la actual implementación del proyecto piloto de separación en la fuente impulsado por el Gobierno Autónomo Descentralizado de Santo Domingo el cual consiste en la separación de los residuos domiciliarios en orgánicos e inorgáni-cos, lo que facilita su gestión y aprovechamiento en el Complejo Ambiental (GAD Municipal de Santo Domingo, 2017). En este contexto la gestión integral de los re-siduos sólidos ha llegado a ser un problema creciente y de carácter primordial dentro de la gestión ambiental que además involucra a diversas autoridades y profesionales dentro de la sociedad. (Marshall & Farahbakhsh, 2013)

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im-portantes tanto en la generación de residuos como en su gestión puesto que son con-sideradas un factor influyente dentro de la comunidad. (Choles, 2013)

Actividades piloto de compostaje a pequeña escala han demostrado ser efectivas en el tratamiento de los residuos sólidos orgánicos. (Diputación de Granada. Medio Ambiente, 2012). Su implementación en Instituciones educativas por consecuente no solo permite manejar adecuadamente los residuos sino también impulsar una con-ciencia ambiental en los estudiantes, reducir la contaminación ambiental y prevenir la contaminación del ambiente a largo plazo. (Teutli, González, Cruz, Jiménez, & Ruiz, 2011)

Según lo mencionado anteriormente se hace evidente que el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos en las Instituciones Educativas resulta una alternativa im-portante para contribuir con la reducción de la generación de residuos y para la con-cientización de los jóvenes sobre las consecuencias que provocan estos sobre el me-dio ambiente cuando no se les da una gestión adecuada.

La institución educativa considerada en este trabajo es la “Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes” la cual es un centro educativo de educación regular y sosteni-miento fiscal con modalidad presencial de jornada matutina y vespertina. El estable-cimiento cuenta con 23 personas constituidas por personal de dirección, docentes y personal administrativo y con una población estudiantil de 1233 estudiantes de los cuales 797 pertenecen a la jornada matutina y 436 a la jornada vespertina. En la Uni-dad Educativa se encuentra además un bar escolar administrado por 6 personas el mismo que provee de productos alimenticios a los estudiantes y del cual se estima se generan la mayor cantidad de residuos.

¿El manejo y aprovechamiento de los residuos orgánicos en unidades educativas me-diante técnica de compostaje es una alternativa eficiente para la reducción de los vo-lúmenes de residuos generados?

(17)

cuen-ta la institución con el objetivo de cerrar el ciclo de vida de los residuos; cabe men-cionar que la implementación de sistemas de compostaje en instituciones educativas es sólo el inicio de la divulgación de medidas alternativas de aprovechamiento de la “basura” puesto que indirectamente se transmite esta información a los núcleos fami-liares y posteriormente a la comunidad en general fortaleciéndose así la conciencia y responsabilidad ambiental que cada ser humano debe tener para con el medio am-biente.

(18)

Objetivo General

 Manejar y aprovechar los residuos orgánicos de la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes mediante la técnica de compostaje.

Objetivos Específicos

 Caracterizar los residuos sólidos que se generan en la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes.

 Determinar la producción per cápita de residuos sólidos orgánicos generados en la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes.

 Establecer el proceso de manejo técnico para la elaboración de compostaje.

(19)

II. CONTENIDO TÉCNICO

2.1. Definición y clasificación de los residuos sólidos urbanos (RSU)

Los RSU o también llamados residuos sólidos municipales (RSM) son aquellos que se originan en los núcleos urbanos como resultado de actividades domésticas y co-merciales. Si bien los RSU pueden ser clasificados de diversas formas, son su origen y composición la clasificación más comúnmente utilizada. (Bertolino, et al., 2007) Cerrato (2006) señala que la clasificación por origen es esencialmente sectorial pues permite conocer en qué actividad se origina el residuo mientras que la clasificación por composición trata de identificar en una base másica o volumétrica los distintos componentes de los residuos.

Conforme al Código Municipal de Santo Domingo (2016) en la Sección II-Recolección de Desechos Sólidos Urbanos se clasifica a los RSU de acuerdo a su origen en los siguientes:

 Desechos sólidos domiciliarios: Aquellos provenientes de viviendas particu-lares como desperdicios de alimentación del consumo doméstico, productos del barrido de inmuebles y aceras, cenizas resultantes de materiales utilizados en la cocción y envoltorios, envases y papeles procedentes de compras do-mésticas.

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Como lo hace notar Cerrato (2006) al estar los RSU constituidos por un conjunto heterogéneo de materiales se hace necesaria una clasificación de acuerdo a su com-posición pues estos datos son de utilidad tanto para el diseño como para la operación de actividades de gestión de residuos. Se detalla la clasificación en la Tabla 1.

Tabla 1. Clasificación de los residuos sólidos urbanos según su composición.

Orgánicos Inorgánicos

Residuos de cocina Residuos de jardines

Residuos de poda, de arbolado urbano, parques y plazas

Papel y cartón Vidrio Plástico Metales

Otros (inertes, loza, textiles, sintéticos, caucho, tetrapack)

Compostables: fácilmente degradables ante la actividad bacteriana

No compostables: integran la cadena de comercialización y reciclaje

Fuente: Adaptado de Participación ciudadana y gestión integral de residuos, (p. 13), por Bertolino, R., Fogwil, E., Chidiak, M., Cinquangelis, S., & Forgione, M, 2007.

2.2. Gestión integral de los residuos sólidos urbanos (GIRSU)

Se entiende por GIRSU como una estrategia política-ambiental que se espera imple-mentar a nivel mundial para minimizar los efectos negativos de los residuos urbanos sobre la salud y el medioambiente (Como se cita en Jiménez, 2015, p. 31). Este mo-delo de gestión según sugiere el (Ministerio de Ambiente del Ecuador (2013) debe acoplarse en base a las características ambientales y sociales de cada municipio con-siderando en todos los casos la participación e involucramiento activo de la sociedad civil.

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Tabla 2. Etapas del modelo de gestión ideal de los residuos sólidos. (Pozo, 2016)

Etapa Definición

Generación Consiste en la clasificación de los residuos sólidos en el sitio donde se generan para su recuperación posterior.

Recolección

Comprende la etapa de selección manipulación y almacena-miento de residuos.

-Recolección en masa: los residuos se recogen mezclados, sin selección en su origen, ni selección posterior.

-Recolección selectiva: la recolección de los residuos se rea-liza por fracciones. Habitualmente, se separa lo siguiente: vidrio, papel y cartón, envases ligeros.

Transferencia

El volumen de residuos transportado a las plantas se suele transferir de los pequeños camiones de recogida a camiones mayores con el fin de optimizar el transporte.

Clasificación Los residuos sólidos útiles como fuente de materia prima son clasificados según su composición y su naturaleza.

Reutilización

Es el uso que se puede dar a algunos residuos antes de pasar a la etapa de almacenamiento, para alargar su ciclo de vida y el ahorro de materiales.

Tratamiento

Consiste en la transformación de los residuos orgánicos e inorgánicos en instalaciones apropiadas para este fin, en base al volumen de productos y a las demandas del comprador transformadas.

Reciclaje Reciclar tiene como fin la recuperación directa o indirecta de determinados componentes de los residuos sólidos.

Compostaje Es el proceso de transformación de los almidones, proteínas y grasas dela materia orgánica, para elaborar abono.

Disposición final

La mala disposición final de los residuos sólidos urbanos afecta a las comunidades y sus actividades, socio-económicas. La disposición final de los residuos sólidos se ha convertido en un problema económico y medioambiental de-bido a la creciente dificultad para encontrar lugares que per-mitan su acomodo correcto.

Los residuos sólidos urbanos comúnmente son depositados en:

-Vertederos

(22)

2.2.1. El papel de las instituciones educativas en la gestión de los RSU

Según afirma Bertolino, et.al (2007), son cuatro los actores involucrados en el ciclo de los residuos municipales: el Estado, el gobierno local, las empresas y la comuni-dad siendo la participación de este último el principal eslabón en el logro de una ges-tión adecuada de los residuos sólidos. Dentro de este marco se considera del mismo modo a la comunidad educativa quienes a través de la sensibilización, concientiza-ción y estimulaconcientiza-ción en la participaconcientiza-ción ambiental constituyen un agente fundamental en la gestión integral de residuos y en la consolidación de una ciudad saludable y sostenible. (EcoEscuela, 2015)

El programa Manejo de Residuos Sólidos en las Instituciones Educativas –MARES impulsado por el Ministerio de Educación de Perú (2016) es un ejemplo de estrategia pedagógica en la que acuerdan que se debe aplicar un enfoque ambiental transversal en todas las áreas curriculares para el fortalecimiento en los estudiantes de una refle-xión crítica y correcta toma de decisiones respecto al cuidado del agua, aire, suelo, biodiversidad y consumo responsable. Este programa coincide con el programa Es-cuelas Verdes fomentado por el Ministerio de Educación de la ciudad de Buenos Aires (2009), en que un plan de gestión de residuos en las escuelas debe promover la reducción, reutilización y reciclaje de residuos a través de la separación en el origen y la recolección diferenciada. Mediante estas dos estrategias es posible un reaprove-chamiento de los residuos sólidos ya sea para reciclaje (residuos no biodegradables) o para abonos orgánicos (residuos biodegradables), en ambos casos se enfatiza la obtención de múltiples ventajas económicas, ambientales y sociales.

2.3. El Compostaje

(23)

2.3.1. Fases del compostaje

De acuerdo a la evolución de la temperatura generada por el calor que desprenden los microorganismos en la descomposición de la materia orgánica se divide el composta-je en cuatro fases (FAO, 2013):

- Fase Mesófila: esta fase que dura entre dos y cinco días se inicia con el material compostable a temperatura ambiente, en pocos días o incluso horas la temperatu-ra alcanza los 45 °C a causa de la actividad microbiana; se produce la descompo-sición de azúcares a ácidos orgánicos lo que genera a su vez una disminución del pH hasta cerca de 4.0.

- Fase Termófila o de Higienización: el material alcanza temperaturas superiores a los 45 °C y los microorganismos mesófilos (se desarrollan a temperaturas me-dias) son sustituidos por organismos termófilos (crecen a mayores temperaturas) mismos que actúan en la degradación de compuestos más complejos de carbono como la lignina y la celulosa. A partir de los 60 °C las bacterias termófilas son reemplazadas por bacterias esporígenas y actinobacterias que descomponen las ceras, proteínas y hemicelulosas. El pH del medio también aumenta como conse-cuencia de la transformación del nitrógeno a amoníaco. Esta fase es denominada también de higienización ya que el calor generado elimina bacterias y contami-nantes patógenos dura desde unos pocos días hasta meses.

- Fase de Enfriamiento o Mesófila II:una vez consumidas las fuentes de carbono y nitrógeno se presenta un descenso de la temperatura (40-45 °C) y reaparecen hongos termófilos que continúan con la descomposición de la celulosa. Al bajar de 40 °C los mesófilos también reinician su actividad y el pH desciende ligera-mente aun manteniéndose leveligera-mente alcalino. Esta fase dura varias semanas.

(24)

2.3.2. Factores que influyen en el proceso de compostaje

El compostaje al ser un proceso llevado a cabo por microorganismos se ve afectado por diversos factores que modifican el crecimiento y reproducción de los mismos. Los factores más importantes considerados en el proceso biológico del compostaje son:

- Temperatura:Dependiendo de la fase de compostaje la temperatura ideal varía, sin embargo en términos generales la temperatura óptima que permite la des-trucción de organismos patógenos y semillas de malas hierbas oscila entre los 35 y 70 °C, a mayores temperaturas se corre el riesgo de eliminar microorganismos interesantes para el proceso mientras que temperaturas bajas el proceso se torna lento por la disminución de la actividad metabólica de los microorganismos.

- Oxígeno: el compostaje es un proceso que se lleva a cabo en presencia de oxí-geno por lo tanto requiere de una aireación adecuada que permita la respiración de los microorganismos. La concentración ideal de oxigeno es entre 5-15%, una baja aireación genera exceso de humedad impidiendo la respiración microbiana mientras que el exceso de aireación genera un descenso en la temperatura y en la descomposición.

(25)

- Humedad:el contenido de humedad óptimo se sitúa alrededor del de 55%. Si la humedad baja de 45% el proceso de compostaje será más lento puesto que dis-minuye la actividad microbiana, por otra parte si la humedad es excesivamente alta (>60%) se puede producir la putrefacción de la materia orgánica como con-secuencia de la saturación de agua e interferencia en la oxigenación del material de compostaje.

- pH:definido como el grado de acidez o basicidad de un medio, el pH es un fac-tor influyente en la acción de los microorganismos; si bien este varía en función de la fase del compostaje se considera que el pH óptimo debe oscilar entre 5,8 y 7,2.

- Tamaño de la partícula:el tamaño ideal del material con el que se inicia el com-postaje es de 5 a 20 cm., A menor tamaño de la partícula mayor es la superficie de acción de los microorganismos, sin embargo el exceso de partículas pequeñas conlleva fácilmente a la compactación y consecuentemente a la putrefacción del compost. Por otro lado partículas de mayor tamaño producen exceso de aireación lo cual disminuye la temperatura y desacelera el proceso.

(26)

2.4. Localización

El proyecto se llevó a cabo en la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes ubica-da en la Cooperativa Villa Floriubica-da, calle Río Verde y Alluriquín N° 1834, en la ciu-dad de Santo Domingo de los Colorados (Fig. 2). La ciuciu-dad se encuentra en una zona climática lluviosa subtropical, posee una temperatura promedio de 22.9 °C y un vo-lumen de precipitación de 2300 mm anuales. Es necesario conocer esta información debido a que los factores climáticos son de gran relevancia para el proyecto pues son estos factores los que inciden directamente en el tiempo y los resultados del proceso de compostaje.

(27)

2.5. Metodología

2.5.1. Planificación del procedimiento de caracterización de los RSU

Para llevar a cabo este estudio se requiere realizar como primer paso una caracteriza-ción de los RSU de la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes (UEMGC) con el fin de recolectar datos de importancia para el trabajo como la composición y cantidad de los residuos generados, producción per cápita, entre otros. A continuación en la Fig. 3 se muestra la metodología de caracterización conforme lo establece la Asocia-ción de Municipalidades del Ecuador. (AME, 2012)

Cabe mencionar que debido a que la zona de estudio se limita a una institución edu-cativa la metodología de caracterización ha sido modificada acorde a las necesidades de esta investigación sin alterar por supuesto la esencia de la misma. Dicho esto, la metodología aplicada ha sido la siguiente según se indica en la Fig. 4:

1. Zonificación y Muestreo

2. Preparacíon del material

3. Socialización 4. Recolección 5. Determinación de la composición

de los RSU 6. Determinación

de la producción per cápita

7. Cálculo de la Densidad

8. Cálculo de la Humedad

(28)

1. Determinación de la zona de

estudio

2. Preparacíon del material

3. Recolección

4. Determinación de la composición

de los RSU 5. Determinación

de la producción per cápita 6. Cálculo de la

Densidad

7. Cálculo de la Humedad

2.5.1.1. Determinación de la zona de estudio

La Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes está ubicada en la cooperativa Villa Florida de la ciudad de Santo Domingo de los Tsháchilas. Este centro educativo de sostenimiento fiscal brinda educación general básica distribuida en dos jornadas: matutina y vespertina; en la jornada matutina se imparte educación de 1ero a 6to cur-so con tres paralelos cada uno A, B y C mientras que la sección vespertina se lo rea-liza a los cursos de 7mo a 10mo (paralelos A, B y C), con sólo dos paralelos A y B el 10mo curso. Se tiene en total una comunidad estudiantil de 1262 personas, 1233 es-tudiantes y 29 directivos y administrativos.

La UEMGC cuenta con áreas de educación, deportivas y de recreación además de un bar escolar que provee de productos alimenticios en ambas jornadas estudiantiles y del cual se considera se producen la mayor cantidad de residuos.

2.5.1.2. Preparación de material para la caracterización

La obtención de información se realizó a través de registros diarios de datos como:

- Fecha

- Peso total de los residuos recolectados en el día

- Peso de las diferentes fracciones de residuos luego de su separación

(29)

Este paso se lo ejecutó con la ayuda del auxiliar de limpieza de la institución quien es el encargado de la recolección diaria de los residuos generados en la misma. Los re-siduos fueron dispuestos en un lugar de acopio temporal dentro de la misma unidad educativa para posteriormente ser pesados y separados.

2.5.1.3. Recolección de residuos sólidos

La recolección se desarrolló durante 5 días laborables iniciando un día lunes donde se garantizó que la muestra diaria tomada correspondía únicamente a ese día puesto que gracias a los horarios de recolección de la empresa municipal de aseo (lunes, miércoles y viernes) todos los residuos de la semana anterior al estudio ya fueron despachados. El proceso abarcó los residuos generados en cada aula de clases, en los departamentos directivos y administrativos, los producidos en el bar y los recolecta-dos en las áreas deportivas y de recreación de la institución.

Posterior a la recolección los residuos fueron colocados en un área de acopio tempo-ral para realizar su pesaje y separación como se indica en la Fig., 5. Se procedió con el pesaje del total de fundas recogidas en un día y el registro de datos, luego se vacío el contenido de las fundas en la misma área de acopio de aproximadamente 9 m2 de superficie para continuar con su análisis.

(30)

Residuos orgánicos Plásticos Tetrapack

Papel y cartón

Otros (vidrio, textiles, madera, metales, espuma

flex, etc.)

Residuos sanitarios

2.5.1.4. Parámetros de evaluación de los residuos sólidos

Composición de los residuos

Para determinar la composición de los residuos sólidos Inicialmente se propuso efec-tuar esta actividad con el método de cuarteo el cual es una herramienta de muestro aprobada internacionalmente para las diferentes determinaciones de campo y labora-torio (AME, 2012), sin embargo en la misma indica que la porción final del cuarteo de los residuos sólidos debe tener un peso mínimo de 50 Kg, en ese sentido y al ser el peso de la muestra diaria menor a este valor se procedió a realizar una caracteriza-ción diaria del total de los residuos. El procedimiento seguido se muestra en la Fig. 6.

Los principales componentes resultantes se muestran a continuación en la Fig. 7:

Fig. 6. Caracterización de los residuos sólidos

(31)

Esta clasificación fue adoptada de acuerdo a los pesos registrados para cada categoría los cuales fueron significativos a diferencia del ítem “otros” en donde los componen-tes perteneciencomponen-tes a esta categoría fueron poco comunes y de aparición variable. Una vez finalizada la caracterización diaria los residuos fueron recogidos y guarda-dos para su disposición final en el complejo ambiental por parte de la empresa muni-cipal de aseo

Determinación de la producción per cápita (PPC)

La PPC es un indicador de los patrones de consumo de la población de un país; para calcular este dato se utilizó la fórmula sugerida por la AME, 2012:

𝐺𝑃𝐶 =𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑘𝑔 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑁° 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠

El dato de generación per cápita GPC se obtiene como resultado de la división del peso diario promedio de los residuos sólidos para el número de personas pertenecien-tes a la UEMGC.

Determinación de la humedad de los residuos orgánicos

Resulta importante conocer este dato pues la humedad de los residuos orgánicos es un factor clave en el proceso de compostaje así como en sus resultados. La obtención de esta información permitirá diseñar un programa eficaz de aprovechamiento de los residuos orgánicos conforme a las características de los mismos.

(32)

Recolección de una muestra signficativa para su análisis en

laboratorio

Pesaje del recipiente con y sin la muestra

Secado de la muestra húmeda en la estufa a

60 °C

Pesaje de la muestra seca 24 horas después

Para el cálculo del porcentaje de humedad contenido en la muestra de residuos orgá-nicos se aplicó la fórmula recomendada por la Universidad de Valparaíso (1993).

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =𝑚2 − 𝑚3 𝑚2 − 𝑚1∗ 100

Donde:

m1 = Peso de la bandeja vacía

m2 = Peso de la bandeja más la muestra húmeda m3 = Peso de la bandeja más la muestra seca

(33)

Determinación de la densidad de los residuos orgánicos

Al igual que la humedad resulta primordial conocer cuál es la densidad de los resi-duos orgánicos, es decir la masa que ocupan estos resiresi-duos en un determinado volu-men lo que a su nos permitirá seleccionar las mejores opciones en cuanto a las di-mensiones del tacho de recolección, capacidad de la compostera, etc.

El cálculo de la densidad se lleva a cabo dividiendo el peso del residuo entre el vo-lumen del recipiente que lo ocupa según expresa Sandoval (2004):

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐷 (𝑘𝑔 𝑚3) =

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑊 (𝑘𝑔) 𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑉 (𝑚3)

Para el cálculo del peso del residuo Sandoval (2004) sugiere pesar el recipiente cuando está vacío (w1) y cuando está lleno (w2) la diferencia de estos dos valores dará como resultado el peso real del residuo (W).

𝑊 = 𝑤2 − 𝑤1

Para determinar el volumen que ocupa el residuo se aplicó la siguiente fórmula (AME, 2012):

𝑉 = 𝜋𝐷

2

2 (𝐻 − ℎ)

Donde:

D= diámetro del recipiente H= Altura interna del recipiente

(34)

2.6. Materiales y Herramientas

El equipamiento necesario para llevar a cabo el estudio es el siguiente:

Materiales herramientas y equipos

- Mandil

- Guantes

- Recipiente de plástico 20 lt

- Fundas plásticas de basura

- Recipiente metálico

- Cinta métrica

- Papel periódico

- Cuaderno y esfero

- Balanza capacidad 200 kg

- Estufa

(35)

Residuos orgánicos

33%

Plásticos 15% Papel y

cartón 21% Tetrapack

21% Otros

4%

Sanitarios 6%

Componentes de los residuos sólidos (%)

III.RESULTADOS

3.1. Clasificación de los componentes de los RSU resultantes de la caracteri-zación

Tal como se ha expresado con anterioridad la clasificación propuesta conforme a los pesos registrados se detalla a continuación en la Tabla 3:

Tabla 3. Clasificación y peso de los componentes de los RSU

Peso (kg)

Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes

Residuos orgánicos 14,5 6,8 15,5 8,8 17,5

Residuos inorgánicos

Plásticos 6 6,3 5,3 4,9 6

Papel y cartón 9 8,9 6,1 7,2 8,9

Tetrapack 7,5 7,8 6 11,3 7,3

Otros (vidrio, textiles,

made-ra, metales, espuma flex, etc.) 1,2 1 1,2 2,1 2

Sanitarios 2,5 1,9 2,1 1,5 2,4

Total 40,7 32,7 36,2 35,8 44,1

En base a la información que se muestra en la Tabla 3 se logró determinar el porcen-taje de cada componente en relación al peso total recolectado en un día. Fig. 9.

(36)

Como se puede observar en la Fig. 9 los residuos orgánicos representan el 33% del total de los residuos seguido del tetrapack y del papel y cartón ambos con un 21%. Después le sigue los plásticos con un 15%, los residuos sanitarios con el 6% y por último la categoría “otros” (4%) conformado por materiales textiles, maderas, espu-ma flex, vidrio y metales mismos que son de generación variable y poco común en la unidad educativa.

Según varios especialistas establecen que el porcentaje de residuos orgánicos gene-rados en la urbe generalmente supera el 50% sin embargo al tratarse de un estableci-miento educativo se puede evidenciar que la composición de los residuos sólidos es variable, en este caso materiales como papel y cartón también resultan representati-vos al igual que el envase tetra pack el cual es entregado a los estudiantes de educa-ción general básica de todas las instituciones educativas públicas, fiscomisionales y municipales como parte del programa de alimentación escolar impulsado por el Mi-nisterio de Educación del Ecuador.

3.2. Generación per cápita de los RSU

(37)

Tabla 4. Generación promedio de residuos sólidos en la UEMGC

Peso (kg) Promedio

diario

Promedio semanal

Promedio mensual

Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes

Residuos orgánicos 14,5 6,8 15,5 8,8 17,5 12,62 63,1 252,4

Residuos inorgánicos

Plásticos 6 6,3 5,3 4,9 6 5,7 28,5 114

Papel y cartón 9 8,9 6,1 7,2 8,9 8,02 40,1 160,4

Tetrapack 7,5 7,8 6 11,3 7,3 7,98 39,9 159,6

Otros (vidrio, textiles,

made-ra, metales, espuma flex, etc.) 1,2 1 1,2 2,1 2 1,5 7,5 30

Sanitarios 2,5 1,9 2,1 1,5 2,4 2,08 10,4 41,6

Total 40,7 32,7 36,2 35,8 44,1 37,9 189,5 758

(38)

Siguiendo con el procedimiento de cálculo se aplicó la fórmula de GPC:

Datos:

Promedio kg recolectados = 37,9 kg N° de habitantes = 1262 hab

𝐺𝑃𝐶 =𝑃𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑘𝑔 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑙𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜𝑠

𝑁° 𝑑𝑒 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝐺𝑃𝐶 =

37,9 𝑘𝑔

1262 ℎ𝑎𝑏= 0,03 𝑘𝑔/ℎ𝑎𝑏/𝑑í𝑎

La producción per cápita para la UEMGC es entonces de 0,03 kg/hab/día un valor relativamente bajo si lo comparamos con el dato proporcionado por el Ministerio del Ambiente (2014) que sitúa una PPC promedio de 0,70 kg/hab/día a nivel nacional. Se deduce que el valor de la PPC es bajo ya que la zona de estudio se limitó a una institución educativa y las actividades llevadas a cabo dentro de la institución no se asemejan a las realizadas por un ciudadano promedio en su domicilio.

3.3. Humedad de los RS orgánicos

Aplicando la fórmula descrita para el cálculo de la humedad tenemos: Datos obtenidos del análisis de la muestra en el laboratorio:

Peso de la bandeja vacía m1= 24,71 g

Peso de la bandeja más la muestra húmeda: m2= 1284,96 g Peso de la bandeja más la muestra seca: m3= 268,05 g

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =𝑚2 − 𝑚3 𝑚2 − 𝑚1∗ 100

% 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =1284,96 𝑔 − 268,05 𝑔 1284,96 𝑔 − 27,71 𝑔 ∗ 100

(39)

A través del análisis en el laboratorio de la muestra de residuos orgánicos se deter-mina que la pérdida de humedad de los mismos a 60°C en la estufa por 24 horas es del 80,69%. Este dato indica que la mayor pérdida de humedad y consecuente gene-ración de lixiviados se produce durante los primeros días, un factor clave a conside-rar al momento de establecer el proceso de manejo técnico de estos residuos.

3.4. Densidad de los RS orgánicos

En la Tabla 5 se detallan las operaciones realizadas para el cálculo de la densidad en base a las fórmulas descritas con anterioridad:

Tabla 5. Cálculo de la densidad de los residuos orgánicos

Datos obtenidos Sustitución de datos en la fórmula

Peso del recipiente vacío w1= 1 kg

Peso del recipiente lleno w2= 8,9 kg

Diámetro del recipiente D= 0,325 m

Altura interna del recipiente H= 0,31 m

Espacio luego de la compacta-ción h= 0,095 m

Peso del residuo W= 7,9 kg

Volumen de la basura V= 0,0356 m3

La densidad de los residuos orgánicos es de 221,91 kg/m3. Según el valor típico de densidad para los residuos orgánicos propuesto por María Cabildo y otros (2012) de 291 kg/ m3 se aprecia que el valor obtenido de densidad se acerca mucho al prome-dio por lo que se deduce que la generación de residuos orgánicos en la institución es similar a la generación de un domicilio particular.

Densidad = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑊

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑉

W = 𝑤2- w1

V = 𝜋𝐷2

2 (𝐻 − ℎ)

W = 8,9 kg − 1 kg

W = 7,9 𝑘𝑔

V = 0,0356 m3

Densidad= 7,9 𝑘𝑔

0,0356 𝑚3

Densidad= 221,91 𝑘𝑔/𝑚3

V = 𝜋0,3252

(40)

IV.GUÍA TÉCNICA PARA EL MANEJO Y APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS MEDIANTE COMPOSTAJE

4.1. Etapas del manejo técnico de los residuos orgánicos

4.1.1. Consumo responsable

Es importante destacar que para darle una gestión adecuada a los residuos sólidos no basta con adoptar medidas post-consumo sino que es necesario actuar a través de medidas que actúen antes de la generación de estos residuos. En este contexto nace la idea del consumo responsable lo cual significa que se debe tomar conciencia sobre el efecto negativo directo e indirecto que tienen nuestras actividades para con el medio ambiente.

Siguiendo con esta idea se propone fomentar dentro del programa educativo acciones como el consumo responsable de los productos y la aplicación de las 3Rs: reducir, reciclar y reutilizar con el propósito de minimizar el desperdicio de estos artículos y darle una segunda vida útil a los mismos disminuyendo consecuentemente el volu-men de los residuos en los vertederos municipales.

4.1.2. Separación en el origen

Para que los residuos sólidos de la UEMGC puedan ser aprovechados se establece como segundo paso la separación en el origen, es decir, la organización los residuos de acuerdo a su composición en el sitio en que fueron utilizados. Según los resulta-dos obteniresulta-dos en el estudio de campo los principales componentes de los residuos de la institución son: residuos orgánicos, papel y cartón, plástico, tetrapack, otros com-ponentes variables como vidrio, metal, espuma flex, madera y residuos sanitarios. Estos últimos no serán considerados en el proceso de separación puesto que su gene-ración se limita a los baños del establecimiento y por ende ya se encuentran separa-dos.

(41)

tacho común a excepción de las botellas plásticas y cajas de cartón que contiene la bebida escolar para los cuales se dispone de dos contenedores respectivamente como se indica en la Fig. 10.

Por ello se propone la sustitución de los actuales tachos de basura, tanto de la institu-ción como del bar, por tres contenedores diferenciados en cuatro fracciones para la separación de los residuos sólidos en residuos orgánicos, papel y cartón, plástico, otros (Fig. 11); y el mantenimiento de los contenedores para botellas y cartón con que ya cuenta la institución.

Fig. 10. Recipientes para recolección de los residuos sólidos de la UEMGC

(42)

El contenedor deberá diferenciarse en 4 colores siendo cada color característico para un tipo de residuo. Así mismo cada contenedor contendrá una ficha informativa con una lista de residuos para cada categoría con el fin de facilitar la separación. En la Fig. 12 se muestra en detalle la información que debe presentar cada contenedor.

Para que la separación sea más efectiva se recomienda que los residuos estén limpios y secos, que el contenido de botellas y recipientes se vacíe y que se aplasten botellas y desarmen cajas para reducir su volumen y optimizar el espacio en los contenedores. Así mismo se recomienda que los contenedores se ubiquen en un lugar seco y prote-gido de las lluvias.

Residuos Orgánicos Papel y cartón Plástico Otros

- Cáscaras de frutas, verduras y huevo

- Sobrantes de comida

- Restos y filtros de café y té

- Residuos lác-teos sin envase

- Huesos y pro-ductos cárnicos

- Restos de jardi-nería y poda

- Tierra y polvo

- Etc.

- Papeles y car-tulinas

- Periódicos y revistas

- Cajas y enva-ses de cartón

- Carpetas de cartón

- Cuadernos

- Etc.

- Envoltorios de alimentos y go-losinas

- Fundas de to-dos los tipos y colores

- Envases de pegamentos y pinturas

- Botellas plásti-cas

- Etc.

- Envases te-trapack

- Vidrio

- Metales y latas

- Espuma flex

- Fomix

- Madera

- Textiles

- Lozas y ce-rámicas

- Caucho

- Pilas

- Etc.

(43)

Por otra parte es importante mencionar que se debe fortalecer el programa educativo en cuanto a la separación de residuos en el origen con el fin de naturalizar esta acti-vidad en los estudiantes.

4.1.3. Recolección

La recolección de los desechos del establecimiento educativo es llevada a cabo por el auxiliar de limpieza y se realiza todos los días en horario de 06:00h a 14:00h; la reco-lección implica básicamente la recogida de todos los residuos provenientes del bar, de las aulas de clases, oficinas, baños y de las áreas de recreación para luego ser lle-vadas a un área de acopio temporal donde esperan hasta ser llelle-vadas por el camión municipal de recolección para su disposición final.

Con la implementación del programa de separación la recolección deberá realizarse de manera diferenciada principalmente con el objetivo de reunir todos los residuos de la institución y mantener la separación de origen realizada previamente.

4.1.4. Reciclaje y disposición final de residuos no compostables

(44)

Los precios de mercado referenciales para materiales reciclables se indican a conti-nuación (MAE, 2014):

Tabla 6. Precios de mercado referenciales para materiales reciclables

Residuo Precio referencial

(ctvs/kg)

Cartón $ 0,11

Papel mixto $ 0,10

Papel limpio $ 0,17

Papel blanco $ 0,18

Papel periódico $ 0,02

PET $ 0,75

Tetra pack $ 0,10

Considerando el volumen de generación de estos tipos de residuos en la unidad edu-cativa se sugiere la comercialización de los mismos. De esta manera se pretende aprovechar la fracción inorgánica de los residuos de la institución obteniendo a cam-bio un ingreso económico que indudablemente motivará a los estudiantes a que realicen con mayor empeño la separación de residuos.

Los residuos no reciclables como los residuos sanitarios entre otros, deberán ser eli-minados a través del servicio municipal de recolección quienes le darán una gestión adecuada a los mismos.

4.1.5. Compostaje

Para la elección de una técnica de compostaje sea esta de sistema cerrado o pilas o de sistema abierto o compostador se deben considerar factores claves según lo indica la FAO (2013), estos son:

- Material que se requiere compostar

- Tiempo requerido para el proceso

- Disponibilidad de espacio

- Seguridad e higiene requerida

(45)

De acuerdo a estos factores tenemos:

Tabla 7. Factores de la UEMGC que influyen en el compostaje

Material Restos orgánicos en su mayoría de origen vegetal, volu-men volu-mensual aprox. 222 kg/m3

Tiempo Ilimitado, preferentemente no mayor a 4 meses

Espacio Disponible un área de aprox. 20 m2

Seguridad e higiene Riesgo de interferencia por actividades escolares, posible aparición de vectores

Clima Temperatura promedio 22 °C, precipitación anual de 2300

mm.

En base a estas características la técnica que mejor se adapta es el de sistema cerrado ya que al utilizar recipientes para el compostaje se evita inundaciones, ocupa poco espacio, impide la interferencia de personas no autorizadas al material y se controla la aparición de vectores como las ratas.

4.1.5.1. Diseño y tamaño de la compostera

En función de la inversión y de las características mencionadas anteriormente se pro-pone el diseño de una compostera dividida en 5 unidades de 1 m3 cada una como se muestra en la Fig. 13. Este diseño permitirá trabajar en continuo, es decir, se trabaja-rá en un nuevo proceso cada semana mientras aún se está trabajando en fases inter-medias en la unidad anterior.

Diseño Tamaño Resultado

(46)

Para la construcción de los cajones se puede utilizar palets o láminas de madera con-siderando dejar un espacio de aproximadamente 2 cm para propiciar la circulación del aire.

La base de la compostera deberá ubicarse sobre un terreno plano, sin estar en contac-to direccontac-to con el suelo para evitar posibles inundaciones. Así mismo durante la época lluviosa se recomienda tapar las composteras, para ello se pueden utilizar palets re-cubiertos con plástico.

4.1.5.2. Ubicación de la compostera

El lugar seleccionado para ubicar la compostera es un área de fácil acceso y relati-vamente alejado de las actividades escolares como se observa en la Fig. 14. El espa-cio disponible es de aproximadamente 20 m2 lo cual resulta suficiente para la ubica-ción de las composteras.

En la Fig. 15 se puede observar en detalle la ubicación de la compostera en relación a los departamentos y áreas recreativas de la institución.

(47)

4.1.5.3. Materias primas y herramientas para el compostaje

Para que el proceso de compostaje sea óptimo el material de partida debe tener una relación carbono/nitrógeno (C/N) equilibrada que permita a los microorganismos desarrollarse y degradar rápidamente la materia orgánica. Esta relación como se mencionó anteriormente debe estar entre un rango de 35/15:1.

Mediante un análisis químico de los residuos orgánicos de la UEMGC se pudo de-terminar que la relación C/N es de 37,19/1,70 valor que se encuentra en el rango ideal para comenzar el compostaje.

Tabla 8. Resultados del análisis de relación Carbono/Nitrógeno. Laboratorio de aná-lisis químico agropecuario AGROLAB.

Muestra Residuos orgánicos

Referencia

Fecha de ingreso: 25/10/2017 Fecha de entrega: 17/11/2017

Relación C/N 37,19 / 1,70

(48)

Según estos resultados se deduce que la descomposición de los residuos orgánicos de la UEMGC se desarrollará sin inconvenientes y sin la necesidad de añadir materiales adicionales. Sin embargo debido a que los residuos orgánicos son de composición variable en algunos casos se pueden presentar deficiencias de carbono y/o nitrógeno por lo cual será necesario añadir ciertas materias primas correctivas.

Materia prima

- Residuos orgánicos: es la principal fuente de alimento y nutrientes de los micro-organismos.

Materiales adicionales (uso según la evolución del compost)

- Cascarilla de arroz: su incorporación brinda sustrato y energía para los microor-ganismos ya que aporta con grandes cantidades de carbono.

- Gallinaza: fertilizante que ayuda a corregir deficiencias de nitrógeno. Herramientas

- Pala: se utiliza para incorporar, mover y voltear el material compostable.

- Tijeras de podar: para reducir el tamaño de los residuos orgánicos que se van a compostar.

- Regadera o manguera: sirve para humedecer el material durante el compostaje

- Termómetro: para medir la temperatura del material compostable durante el pro-ceso.

- Tamiz (1 a 1,5 cm de luz): para retirar elementos gruesos que no se hayan des-compuesto al final del proceso de compostaje.

- Guantes: para manipular el material de manera segura.

(49)

4.1.5.4. Pasos para el compostaje

Este proceso se llevará a cabo con los estudiantes de 8vo a 10mo curso en conjunto y con la guía de sus docentes tutores; se incluirán estas actividades dentro del proyecto TiNi el cual es una propuesta pedagógica-ambiental impulsada por el Ministerio de Educación (2017) que busca fortalecer la cultura y conciencia ambiental en la comu-nidad educativa. Los horarios de trabajo serán determinados en relación a los hora-rios establecidos para el proyecto TiNi.

1. Picado del material y amontonamiento: se tomará como unidad de tiempo la se-mana lo que significa que el material orgánico generado durante la misma se amontonará en una misma compostera antes de dar inicio al proceso. Si el mate-rial es muy grande se debe trocear manualmente con ayuda de tijeras de podar antes de incorporarlo a la compostera. Los residuos de la segunda semana se co-locarán en la segunda compostera y así sucesivamente.

2. Preparación: añadimos a la compostera aproximadamente 60 kg de residuos or-gánicos que es el valor promedio de generación semanal junto con aproximada-mente 5 kg de tierra y mezclamos todos los materiales hasta homogenizarlos. En caso de presentarse problemas durante la descomposición del material (ver Tabla 10) se puede incorporar gallinaza o cascarilla de arroz según sea el caso para co-rregirlos.

3. Control: la frecuencia con que se realicen las actividades dependerá de las condi-ciones climáticas que se presenten pero básicamente consiste en:

- Realizar un volteo semanal durante las primeras 3 a 4 semanas para airear el material y luego cada 15 días.

- Regar el material dos veces por semana para mantener una humedad ade-cuada.

- Realizar un control de temperatura semanal para verificar que su valor coincida con la fase en que se encuentra el compost.

(50)

Tabla 9. Ficha de control y monitoreo del compostaje

Semanas

Temperaturas °C

Compostera 1

Fecha:

Compostera 2

Fecha:

Compostera 3

Fecha:

Compostera 4

Fecha:

Compostera 5

Fecha:

Rango ideal

1ᵃ 15°- 40°

2ᵃ 15°- 40°

3ᵃ 40°- 65°

4ᵃ 40°- 65°

5ᵃ 40°- 65°

6ᵃ 15°- 40°

7ᵃ 15°- 40°

8ᵃ 15°- 40°

9ᵃ 15°- 40°

10ᵃ 15°- 40°

11ᵃ T° ambiente

12ᵃ T° ambiente

13ᵃ T° ambiente

14ᵃ T° ambiente

(51)

Para el monitoreo de la humedad del compost se puede hacer la técnica del puño ce-rrado, esta consiste en tomar un puñado del material y apretarlo. Al abrir la mano lo ideal es que este mantenga su forma por otro lado si escurre significa que hay exceso de agua mientras que si se deshace significa que el material está muy seco.

5. Comprobación de finalización del proceso: el primer indicativo es la temperatura pues esta cuando el compost está maduro se mantendrá constante a pesar de que se realice volteo. Visualmente el compost deberá tener un aspecto homogéneo, ligero, esponjoso y de color oscuro, con olor agradable similar a tierra de bosque. 6. Cernido: cuando se haya comprobado que el compost está maduro se debe cernir

el material para separar elementos gruesos que no se hayan compostado. Estos elementos se deben agregar a la compostera siguiente para que termine su proce-so mientras que el compost ya tamizado puede ser empleado en distintos uproce-sos agrarios.

7. Conservación: se recomienda guardar el compost maduro en sacos que permitan su aireación.

4.1.5.5. Problemas en el proceso de compostaje

A pesar de lo sencillo que es el proceso de compostaje siempre pueden presentarse ciertos inconvenientes, a continuación se muestran los problemas más usuales, cau-sas, efectos y soluciones.

Tabla 10. Problemas usuales en el proceso de compostaje y posibles soluciones.

(Alcolea & Gonzáles, 2000)

Efecto observado Causas posibles Soluciones

Baja

temperatura del material

Hay poco material Incrementar el volumen de material y/o cubrir

Poca humedad Añadir agua mientras volteas Poca aireación Voltear

Déficit de nitrógeno Mezclar componentes nitrogenados (gallinaza)

Bajas temperaturas ambientales

Incrementar el volumen de material y/o cubrir

Exceso de lluvias Voltear y añadir material absorbente y drenante (cascarilla de arroz)

Olor a podrido

Exceso de humedad (falta de oxígeno)

Voltear, mezclar material

estructurante (cascarilla de arroz) Compactación Voltear, mezclar material

(52)

Tabla 10 (cont.)

Olor de amoníaco

Exceso de nitrógeno, asociado posiblemente con humedad elevada y falta de oxigenación.

Mezclar componentes más secos y con mayor contenido en carbono (cascarilla de arroz)

Altas

temperaturas Insuficiente ventilación Voltear

Capa blanca

sobre el material Hongos

No representa ningún problema, son consecuencia de la actividad

microbiana

Presencia de

pequeñas setas No representa ningún problema

Moscas

Exceso de humedad Mezclar bien con material

estructurante (hojas secas, carbón) Los restos de fruta atraen

a pequeñas moscas

La mosca de la fruta contribuye a la descomposición

Gusanos blancos y gordos

Normalmente son larvas de mosca que proliferan cuando hay mucha humedad

Mezclar con material estructurante (hojas secas, carbón)

Roedores Atracción por algún

material Mezclar bien materiales y cubrir

Otros insectos Condiciones ambientales

favorecen la proliferación

No representa ningún problema, también son descomponedores

4.1.6. Programa de aprovechamiento del compost en áreas de jardinería de la institución

(53)

Tabla 11. Programa de aplicación de compost en los jardines de la UEMGC

Jardín Mes de aplicación Dosis

1 de enero a febrero

Esparcir aproximadamente 1 kg alre-dedor de cada planta

2 de marzo a abril

3 de mayo a junio

4 de julio a agosto 5 de septiembre a octubre 6 de noviembre a diciembre

(54)

El uso del compost en áreas de jardinería presenta múltiples ventajas para el suelo y para las plantas, estas son:

- Mejora la estructura del suelo facilitando la retención de humedad, oxígeno y nutrientes.

- Estimula la aparición, desarrollo y mantenimiento de microfauna los que a su vez también mejoran la estructura del suelo.

- Protege al suelo contra la erosión y la sequía.

- Proporciona los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas ya que es un abono natural.

- Sirve como fuente de reserva de nutrientes para las plantas ya que estos se li-beran de forma progresiva.

(55)

4.2. Análisis económico de la propuesta

Tabla 12. Costos de inversión de la propuesta

Detalle Presupuesto

Unidad Cantidad Valor unitario Valor total

Contenedor

compuesto unidad 03 $ 100,00 $ 300,00

Fichas

informativas unidad 12 $ 000,80 $ 009,60

Palets unidad 30 $ 004,00 $ 120,00

Construcción de la composte-ra

sueldo 01 $ 100,00 $ 100,00

Cascarilla de

arroz Saco de 50 lb 01 $ 003,00 $ 003,00

Gallinaza Saco de 50 lb 01 $ 008,00 $00 8,00

Tamiz unidad 01

Pala unidad 02 $ 004,30 $ 008,60

Tijeras de

jar-dinería unidad 01 $ 010,00 $ 010,00

Carretilla unidad 11 $ 004,50 $ 004,50

Regadera unidad 02 $ 003,20 $ 006,40

Termómetro unidad 01 $ 005,00 $ 005,00

(56)

CONCLUSIONES

 Se caracterizaron los residuos sólidos de la Unidad Educativa Mentor Gamboa Collantes durante 5 días y se obtuvo como resultado que los residuos orgánicos representan un 33% del total de los residuos, lo cual resulta ideal para poner en marcha el proyecto de compostaje. Se encontraron además otros componentes como papel y cartón con un 21%, la categoría tetrapack también con un 21%, plásticos 15%, residuos sanitarios 6% y por último la categoría “otros” constituido por materiales variables como textiles, madera, vidrios, etc., con un 4%. Estos materiales deben recibir una gestión adecuada según sus características acción que brindará múltiples beneficios tanto para la institución, la sociedad y el ambiente.

 Se determinó que la generación per cápita de residuos sólidos en la institución es de 0,03 kg/hab/día, este dato es indicativo de un bajo consumo de productos en comparación con el promedio de consumo nacional que es de 0,70 kg/hab/día. Se estima que este valor es bajo debido a que el comportamiento de consumo de los habitantes dentro de la institución difiere del realizado por un ciudadano promedio en su domicilio.

 El proceso de manejo técnico para la elaboración de compostaje fue establecido en base a los resultados obtenidos en la fase de campo, el procedimiento incluye actividades que actúan durante todo el ciclo de vida de los residuos orgánicos desde su generación dentro de la institución hasta su disposición final mediante el compostaje.

(57)

RECOMENDACIONES

- Para que este trabajo sea puesto en marcha y sea mayormente efectivo es ne-cesario trabajar en conjunto con entidades públicas gubernamentales como el Ministerio de Educación, el Ministerio de Ambiente y el GAD Municipal de Santo Domingo los cuales incluyen dentro de su competencia la gestión de los residuos.

- Se recomienda que este trabajo sea implementado como una política educati-va en la UEMGC puesto que constituye una solución práctica, pedagógica y sostenible en cuanto a la gestión de residuos en la institución.

- Así mismo se espera que una vez demostrada la efectividad de este proyecto pueda ser replicado en otras instituciones educativas con el fin de extender el campo de acción referente a la problemática ambiental de los residuos sólidos urbanos.

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REFERENCIAS

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