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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ
FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y DEL AMBIENTE
T E S I S
PRESENTADA POR LA BACHILLER:
JAKELIN ANALY SORIANO VILCAHUAMAN
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO FORESTAL Y AMBIENTAL
HUANCAYO – PERÚ 2016
TIEMPO Y CALIDAD DEL COMPOST CON APLICACIÓN DE TRES DOSIS DE
“MICROORGANISMOS EFICACES”- CONCEPCIÓN
II Asesor:
M.Sc. Emilio Osorio Berrocal CIP 34012
III DEDICATORIA
A Dios por haberme dado la vida, y permitirme haber llegado a este momento tan importante de
mi formación profesional.
A mi madre Edith Vilcahuamán, por ser aquella persona que me inspira a seguir luchando por mis
objetivos que no dudó a sostenerme y llevar la investigación hasta el final.
A mis hermanos Brandon y Ennith, por contagiarme de su alegría y formar parte de este
objetivo, los amo mucho hermanos míos.
Analy.
IV AGRADECIMIENTOS
A los docentes la Facultad de Ciencias Forestales y del Ambiente de la Universidad Nacional del Centro del Perú, por colaborar en mi formación como persona y profesional.
Al M.Sc Emilio Osorio Berrocal, asesor de la investigación por su valioso apoyo, guía, análisis y revisiones de la presente tesis.
Al Doc., Bernardo Vargas Tito, por disponer las facilidades para la ejecución de la presente tesis dentro de las instalaciones del Centro Ecoturístico de Protección Ambiental Santa Cruz.
A la Gerencia Ecológica Ambiental de la Municipalidad Provincial de Concepción, representada por la Ing. Johana Falcón Estrella por las facilidades otorgadas para la ejecución de la presente tesis dentro del CEPASC.
Al Ing., Johnny Vílchez Espejo e Ing., Ysolina Ricse Chuquillanqui por las facilidades brindadas para la obtención del producto
“Microorganismos Eficaces”.
De una forma especial a Richard, Daphne, Gustavo, Williams y a todos mis amigos que estuvieron apoyándome en este paso tan importante para mí.
La autora.
V ÍNDICE
Pág.
I. INTRODUCCIÓN XIII
II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ... 1
2.1.1 A nivel internacional 1
2.1.2A nivel nacional 3
2.1.3 A nivel regional 3
2.2 MARCO TEORICO ... 7 2.2.1 Residuos sólidos ... 7
2.2.1.1Residuos sólidos urbanos 7
2.2.1.2 Generación de residuos sólidos urbanos en Concepción 8 2.2.2 Compost ... 9
2.2.2.1El compostaje 9
2.2.2.2 Los tipos de sistemas de compostaje 10
2.2.2.3 Pilas con volteo 11
2.2.2.4 Ventajas del uso de compost 12
2.2.3El proceso de compostaje ... 13
2.2.3.1 Fase mesolítica 13
2.2.3.2Fase termófila 14
2.2.3.3 Fase mesófila 14
2.2.3.4Fase de maduración 15
2.2.4 Factores que condicionan el proceso de compostaje ... 16
2.2.4.1Componente biológico 16
2.2.4.1.1 Microorganismos 16
2.2.4.1.2Invertebrados 16
2.2.4.2 Componente físico 17
2.2.4.2.1Humedad 17
2.2.4.2.2Temperatura 18
2.2.4.3 Componente químico 19
2.2.4.3.1Relación Carbono / Nitrógeno 19
2.2.4.3.2 pH 20
2.2.4.3.3Contenido de materia orgánica 20
2.2.4.3.4 Tiempo de compostaje 20
VI
2.2.5El proceso de compostaje ... 21
2.2.6Compost maduro ... 21
2.2.7 Compost joven ... 21
2.2.8Microorganismos eficaces ... 22
2.2.8.1 La tecnología de microorganismos eficaces 22 2.2.8.2Tipos de Microorganismos 23 2.2.8.3 La inoculación de microorganismos en la compostera 24 2.2.8.4Tipos y usos de microorganismos eficaces 25 2.2.9 Calidad del compost ... 27
2.2.9.1Índices de calidad del compost 28 III. MATERIAL Y MÉTODOS 31 3.1 LUGAR DE EJECUCIÓN ... 31
3.1.1 Ubicación política 31 3.1.2 Ubicación geográfica: 31 3.1.3Límites: 32 3.1.4 Accesibilidad 33 3.1.5 Características del medio físico 33 3.1.5.1 Condiciones climatológicas 33 3.1.5.2Ecología 34 3.2 MATERIALES, EQUIPOS E INSUMOS ... 35
3.2.1Materiales de campo 35 3.2.2 Equipos 35 3.2.3Insumos 35 3.2.4 Programas 35 3.3 MÉTODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN ... 36
3.3.1 Tipo de investigación 36 3.3.2Nivel de investigación 36 3.3.3 Población 36 3.3.4Muestra 36 3.3.5Variables 37 3.3.6 Diseño de investigación 37 3.3.6.1Tratamientos- composición de las pilas 37 3.4 PROCEDIMIENTO ... 40
3.4.1Fase de Pre campo 40
3.4.1.1 Activación de los microorganismos eficaces 40
VII 3.4.1.2Relación Carbono/Nitrógeno inicial para la formación de compost 40
3.4.1.3Recolección de estiércol de vaca 41
3.4.1.4 Recolección de residuos orgánicos 41
3.4.1.5Picado y homogenización de los residuos sólidos. 41
3.4.2 Fase de campo 41
3.4.2.1Formación de las pilas de compostaje 41
3.4.2.2 Temperatura 42
3.4.2.3Humedad 42
3.4.2.4 pH 43
3.4.2.5Riego 43
3.4.2.6 Volteos 43
3.4.2.7Cosecha 44
3.4.3 Fase de gabinete 44
3.4.3.1 Pruebas en laboratorio 44
3.4.3.2Técnica de recolección de datos 45
3.4.3.3 Técnica de tratamiento de datos 45
IV. RESULTADOS 46
V. DISCUSION 65
VI.CONCLUSIONES 73
VII.RECOMENDACIONES 75
VIII.BIBLIOGRAFIA 76
ANEXOS……….
VII I
LISTA DE TABLAS
Tabla 1 Composición de los residuos solidos domiciliarios en la
ciudad de Concepción 8
Tabla 2 Tipos de sistema de compostaje 10 Tabla 3 Razon carbono/nitrógeno de distintos materiales 19 Tabla 4 Parámetros de calidad exigidos para compost final 29 Tabla 5 Tratamiento para las pilas de compostaje 38 Tabla 6 Relacion C/N inicial de las pilas composteras 40 Tabla 7 Temperatura y tiempo de subsistencia para la destrucción
de algunos organismos patógenos 49
Tabla 8 Producción de compost y reducción del compost obtenida a partir de residuos orgánicos en el CEPASC 49 Tabla 9 Producción de compost y reducción del compost obtenida
a partir de residuos orgánicos en el CEPASC 52 Tabla 10 Análisis de varianza del contenido de materia orgánica (%)
en el compost ANOVA 52
Tabla.11 Subconjuntos homogéneos del contenido de materia
orgánica (M.O) 53
Tabla 12 Contenido de nitrogeno (%N) en los tratamientos 53 Tabla 13 Análisis de varianza del contenido de nitrógeno (%) en el
compost ANOVA 53
Tabla 14 Subconjuntos homogéneos del contenido de nitrógeno
(%N) 54
Tabla 15 Contenido de calcio (% CaO) en los tratamientos 54 Tabla 16 Análisis de varianza del contenido de calcio (%CaO) en el
compost ANOVA 54
Tabla 17 Subconjuntos homogéneos del contendio de calcio (%CaO) 55 Tabla 18 Contenido de Sodio (%Na) en los tratamientos 55 Tabla 19 Análisis de varianza del contenido de sodio (% Na) en el
compost ANOVA 55
Tabla 20 Subconjuntos homogéneos del contenido de sodio (%Na) 56
VIII
IX Tabla 21 Contenido de potasio (% K2O) en los tratamientos 56 Tabla 22 Análisis de varianza del contenido de potasio (% K2O) en
el compost ANOVA 56
Tabla.23..Subconjuntos homogéneos del contenido de potasio
(%K2O) 57
Tabla 24 Contenido de magnesio (%MgO) en los tratamientos 57 Tabla 25 Análisis de varianza del contenido de magnesio (%MgO) en
el compost ANOVA 57
Tabla 26 Subconjuntos homogéneos del contenido de magnesio
(%MgO) 58
Tabla 27 Conductividad eléctrica (dS/m) en los tratamientos 58 Tabla.28..Análisis de varianza del contenido de conductividad
eléctrica (C.E) en el compost ANOVA 58
Tabla 29 Subconjuntos homogéneos para la conductividad eléctrica
(dS/m) 59
Tabla 30 Relación carbono/nitrógeno en los tratamientos 59 Tabla 31 Análisis de varianza de la relación carbono/nitrógeno (C/N)
en el compost ANOVA 59
Tabla.32…Subconjuntos homogéneos para la relación
carbono/nitrógeno 60
Tabla 33 Promedio de metales pesados en los tratamientos de
compost 60
Tabla 34 Resumen de los parámetros que determinan la calidad del
compost tratamiento 0 – Testigo 61
Tabla 35 Resumen de los parámetros que determinan la calidad del
compost tratamiento 1 – T1 62
Tabla 36 Resumen de los parámetros que determinan la calidad del
compost tratamiento 2 – T2 63
Tabla 37 Resumen de los parámetros que determinan la calidad del
compost tratamiento 3 – T3 64
X LISTA DE FIGURAS
Figura 1 Temperatura y fases del compostaje - (FUNDASES, 2014) Figura.2 Ubicación del área de influencia en la Provincia de
Concepción
Figura 3 Distribución de las pilas de compostaje 39 Figura 4 Comportamiento de la temperatura en la elaboración de
compost, residuos sólidos orgánicos y estiércol de vaca
(T0) 46
Figura 5 Comportamiento de la temperatura en la elaboración de compost, residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca y
1000ml de EM (T1). 47
Figura 6 Comportamiento de la temperatura en la elaboración de compost, residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca y
500ml de EM (T2). 47
Figura 7 Comportamiento de la temperatura en la elaboración de compost, residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca y
250ml de EM (T) 48
Figura 8 Comportamiento promedio de la temperatura para los cuatro tratamiento en el proceso de compostaje. 48 Figura 9 Comportamiento del pH en la elaboración de compost de
la mezcla de residuos sólidos orgánicos y estiércol de vaca
(Testigo – T0). 50
Figura 10 Comportamiento del pH en la elaboración de compost de la mezcla de residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca y 1000ml de EM (Tratamiento 1 – T1). 50 Figura 11 Comportamiento del pH en la elaboración de compost de
la mezcla de residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca
y 500ml de EM (Tratamiento 2 - T2). 51
Figura 12 Comportamiento del pH en la elaboración de compost de la mezcla de residuos sólidos orgánicos, estiércol de vaca
y 250ml de EM (Tratamiento 3 – T3). 51
Figura 13 Comportamiento promedio del pH para los cuatro tratamiento en el proceso de compostaje. 52
15 32
XI RESUMEN
El presente trabajo de investigación se realizó con el objetivo de determinar el tiempo y calidad del compost posterior a la aplicación de tres dosis de microorganismos eficaces en la Planta de Tratamiento de Residuos Sólidos
“Centro Ecoturístico de Protección Ambiental Santa Cruz- CEPASC”, en la Provincia de Concepción. Para la investigación se empleó el método experimental con un Diseño Completamente al Azar con 04 tratamientos y 03 repeticiones, para lo cual se instaló pilas composteras de 100 x 100 x 30 cm, donde se monitoreo el proceso de compostaje mediante el análisis físico, se analizó las muestras en el laboratorio de análisis de suelos y en el laboratorio de ecología microbiana y biotecnología “Mariano Tabusso” de la Universidad Agraria la Molina. Se empleó el modelo de Análisis de varianza ANOVA; para evaluar las diferencias entre la medias de los tratamientos se efectuó la prueba de Tukey al 95% de confianza, cuyos datos se procesaron en el software SPSS 20. El compost final se obtuvo en 43 días; de acuerdo a la calidad del compost para la Norma Chilena 2880 el tratamiento 0 (Testigo), Tratamiento 1 (T1), tratamiento 2 (T2) y tratamiento 3 (T3) se encuentran dentro de los parámetros generales excepto en la conductividad eléctrica y contenido de metales pesados lo cual hace que su uso sea restringido para la aplicación a tierra agrícola. Sin embargo todos los tratamientos cumplen con los rangos establecidos en la norma 503-Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), norma técnica Colombiana 5167 y la Organización Mundial de la Salud.
Palabras clave: compost, microorganismos eficaces.
XII ABSTRAC
This research was conducted to determine the time and quality of compost back to the application of three doses of effective microorganisms in Plant Solid Waste Treatment "Ecological Center of Santa Cruz Environmental Protection CEPASC" in the province of Conception. To research the experimental method with a completely randomized design with 04 treatments and 03 repetitions employed, for which compost stacks of 100 x 100 x 30 cm, where the composting process monitoring by physical analysis was installed, was analyzed samples in the laboratory soil testing and laboratory of microbial ecology and biotechnology "Mariano Tabusso"
Agrarian University of la Molina, to assess differences between treatment means the Tukey test was carried out at 95% confidence, the data were processed in SPSS software 20The final compost was obtained in 43 days;
according to the quality of compost to the Chilena Standard 2880, Treatment 0 (control), Treatment 1 (T1), treatment 2 (T2) and Treatment 3 (T3) are within the general parameters except the electrical conductivity and content heavy metals which makes their use is restricted for application to agricultural land. However all treatments meet the ranges established in the 503-Environmental Protection Agency - EPA, technical standard Colombiana 5167 and the World Health Organization.
Keywords: compost, effective microorganisms.
XII I
I. INTRODUCCIÓN
En la provincia de Concepción, la generación de residuos en materia orgánica según el Plan Integral de Gestión Ambiental de Residuos Sólidos - PIGARS 2015, presenta valores de 71.49% en residuos sólidos domiciliarios, comercio 45.64%, limpieza pública 60.01%, mercados 75.54%, instituciones educativas 50.72% estos datos nos representa la búsqueda de alternativas para disminuir los impactos ambientales que estos generan como la emisión de gases de efecto invernadero, olores, vectores patogénicos, contaminación de la napa freática, entre otros. El compostaje se encuadra a uno de los sistemas de tratamiento de residuos sólidos urbanos, industriales, agrícolas y ganaderos que permiten dar valor a los residuos de fácil biodegradabilidad, como son los restos vegetales o de animales (fecales de ganados vacuno, porcinos, etc.), considerándolo un método biológico que permite la descomposición controlada de los residuos orgánicos, eliminando en el proceso los microorganismos patógenos presentes. Una de las alternativas que se presenta actualmente es la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM), que bien empleados reduce la contaminación del microambiente (control de malos olores, moscas), asimismo mejorar la calidad del compost, ya que el EM es un inoculo constituido por la mezcla de microorganismos benéficos (levaduras, XIII
XI V
bacterias acidolácticas y fotosintéticas) que son mutuamente compatibles entre sí y coexisten en un cultivo líquido. Por lo que el EM representa una tecnología óptima para el tratamiento de Residuos sólidos orgánicos, la investigación tuvo como objetivos:
Determinar el tiempo de obtención del compost posterior a la aplicación de tres dosis de microorganismos eficaces.
Evaluar la calidad del compost que se obtiene a partir de la aplicación de tres dosis de microorganismos eficaces.
XIV
1 II. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
2.1.1 A nivel internacional
Naranjo (2013), en su investigación: “Aplicación de microorganismos para acelerar la transformación de desechos orgánicos en compost”;
cuyo objetivo general fue: Aplicar microorganismos (bacterias fototróficas, bacterias acido lácticas, actinomicetos, hongos, levaduras, algas), para acelerar la descomposición de materiales orgánicos en la elaboración de compost, llegando a las siguientes conclusiones:
La aplicación de microorganismos en la dosis 30 cc/10 L de agua, causó el mejor efecto en el proceso de descomposición, acelerando el tiempo de obtención del compost, obteniéndose mejor calidad en su contenido nutricional.
Los tratamientos que recibieron aplicación de dosis 30cc/10L de agua, se reportó un tiempo de obtención de compost de 80 días, con contenido de nitrógeno de (1;13%), fósforo (219;99ppm) y potasio (0;72%), reportándose así el mayor porcentaje de materia orgánica (24,63%). Por lo que es la dosis de aplicación adecuada de microorganismos.
2 En relación al testigo, que no recibió dosis de microorganismos, experimentó mayor tiempo de cosecha de compost (120 días), contenido de fósforo (4;00ppm) y materia orgánica (20;40%), lo que justifica la aplicación de microorganismos en el proceso de compostaje.
Londoño, C. Useche, M. (2003), en su investigación: “Comparación de biocompostaje de estiércol vacuno usando tratamiento de lombricultura tradicional, lombricultura con el uso de microorganismos eficaces (EM) y el uso de microorganismos eficaces (EM)”; cuyo objetivo general fue:
Comparar la eficiencia de biocompostaje de estiércol vacuno utilizando 3 tratamientos; la Lombricultura tradicional, Microorganismos eficaces (EM) y la combinación de las dos tecnologías Lombricultura y Microorganismos Eficaces (EM), para la obtención de un bioabono, llegando a las siguientes conclusiones:
Tanto el tratamiento con Lombricultura y Microorganismos Eficaces (EM), se obtiene bioabono los cuales cumplen con los requisitos especificados en la norma ICONTEC “Productos para la industria agrícola. Materiales orgánicos usados como fertilizantes y acondicionadores del suelo.
Basándose en la comparación de las características del producto terminado de 17 parámetros evaluados se presenta diferencias significativas entre los tratamientos en 5 de ellos, siendo éstos el pH, relación carbono/nitrógeno, fosforo, potasio.
3 2.1.2 A nivel nacional
Rivera (2011), en su investigación: “Evaluación de Microorganismos Eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza”; cuyo objetivo general fue: evaluar el sistema de proceso de sistema de compostaje, llegando a la siguiente conclusión:
La aplicación de microorganismos eficaces es una mejor alternativa óptima de tratamiento de estiércol y maleza, que contribuye al control de patógenos, amortiguación de olores, al desarrollo de una práctica mejorado y a un ambiente saludable, en comparación con el método convencional que durante el proceso se generó olores desagradables.
Cantanhede (2002) en su proyecto de investigación: “ Compostificación de residuos de mercado en Lima”, obtuvo los siguientes resultados: pH de 8 y 9, lo cual representa un compost estable, el 83% de las pilas que no tuvo adicción de cal mostro un incremento o permanencia de nitrógeno, la relación carbono nitrógeno vario entre 12 y 17; en cuanto al análisis bactereologico el 67% de las pilas presento una reducción de 3 logaritmos en la población de coliformes totales y una reducción de 4 logaritmos en coliformes fecales.
2.1.3 A nivel regional
Chauca (2014), en su investigación: “Proceso de producción y aplicación del producto Microorganismos Eficaces sobre la calidad de compost de residuos orgánicos de mercados de Sapallanga-Huancayo”; cuyo
4 objetivo general fue: evaluar el sistema de proceso de sistema de compostaje, llegando a las siguientes conclusiónes:
De acuerdo a las características químicas del compost de las 06 pilas instaladas se obtuvo un pH promedio de 8.60, en cuanto al contenido de materia orgánica y contenido de nitrógeno las 06 pilas cumplen con la normativa Chilena, solo las pilas RM-MMA y RM-TMA cumplen con la conductividad eléctrica; el contenido de microelementos (Fe, Cu, Zn, Mn, B) y metales pesados (Pb, Cd y Cr) cumplen con los requisitos establecidos según la norma Chilena 2880, norma 503 – EPA, norma técnica colombiana y OMS para los 06 pilas instaladas.
El proceso de producción y la aplicación de microorganismos eficaces influye directamente sobre la calidad de compost; dando como resultado para el tratamiento RM-MMA (M-17) y RM-TMA (M-4) corresponden a un compost de calidad B para uso agrícola sin ninguna restricción; y el tratamiento RM-MMI (M-18), RM-MTo (M-2), RM-TMI (M-6) y RM-TTo (M-5) solo difieren en la conductividad eléctrica según la norma Chilena 2880. Todos los tratamientos cumplen con los rangos establecidos en la norma 503-EPA; así mismo según la norma técnica colombiana 5167 los 06 pilas cumplen con las características de calidad de compost excepto con el contenido de humedad superando los valores establecidos según la normativa.
La experiencia de compost con la tecnología de EM (microorganismos eficaces) perfectamente puede aprovechar al manejo de desecho orgánico urbano con alta calidad de abono orgánico.
5 Unnoc (2015), en su investigación titulada “Proceso de producción y aplicación del producto Microorganismos Eficaces sobre la calidad de compost de residuos orgánicos de camal Sapallanga-Huancayo cuyo objetivo general fue: Evaluar el efecto del proceso de producción y aplicación del producto “Microorganismos eficaces” sobre la calidad del compost de Residuos de camal, llegando a las siguiente conclusión:
Las características físicas de los compost referente a la temperatura, alcanzó niveles inferiores a 50°C, obteniendo un Xt =26,99°C, e incrementándose los niveles de temperatura al aumentar la dosificación de “EM”; asimismo la humedad obtuvo un Xt =54,57%, el olor y color obtuvo un Xt =2,61 para cada uno, resultando un olor más agradable al olfato y color más oscuro respectivamente.
Las características químicas de los compost referente al pH, obtuvo niveles alcalinos (Xt =8,71), aproximándose a la neutralidad al aumentar el nivel de dosificación de “Microorganismos eficaces”; la Conductividad Eléctrica no estuvo dentro de los valores adecuados; la Materia Orgánica obtuvo valores dentro del rango óptimo a excepción del compost de proceso mecanizado con dosificación mínima (RC-MMI) y el compost de proceso tradicional sin dosificación (RC-TTO); el Nitrógeno y la relación C/N estuvo dentro de los valores recomendados; los Microelementos (P2O5, K2O, CaO, MgO y Na) obtuvo valores dentro del rango óptimo, a excepción del CaO para el compost de proceso mecanizado con dosificación máxima y mínima (RC-MMA y RC-MMI) y compost de proceso tradicional con dosificación máxima y sin dosificación (RC-TMA
6 y RC-TTO); los oligoelementos (Fe, Cu, Zn, Mn y B) y metales pesados (Pb, Cd y Cr) obtuvieron valores adecuados para el uso del compost de Residuos de Camal.
Las características microbiológicas de los compost referente al número de Bacterias presentes, no estuvo dentro de los valores recomendados a excepción del compost de proceso mecanizado sin dosificación (RC- MTO); el número de Actinomicetos presentes fue el adecuado; el número de Hongos presentes, no estuvo dentro del rango óptimo; ninguno de los valores de los Coliformes totales presentes cumple los valores recomendados; los Coliformes fecales presentes son el número adecuado para su uso a excepción del compost de proceso mecanizado sin dosificación (RC-MTO) y el compost de proceso tradicional con dosificación mínima(RC-TMI).
El proceso de producción y aplicación del producto “Microorganismos Eficaces” influye directamente en los compost incrementando la calidad de éstos. Después de la evaluación con las normativas, se obtiene a los compost de proceso mecanizado y tradicional con dosificación máxima en el primer (RC-MMA) y segundo lugar (RC-TMA) que resultan ser de calidad óptima (“A”) para uso agrícola, asimismo los compost de proceso mecanizado y tradicional sin dosificación en el último (RC-TTO) y penúltimo lugar (RC-MTO) que resultan de pésima Calidad (“B”) y que podrán ser utilizados en parques, jardines y recuperación de áreas degradadas.
7 2.2 MARCO TEORICO
2.2.1 Residuos sólidos
Son residuos sólidos aquellas sustancias, productos o subproductos en estado sólido o semisólido de los que su generador dispone, o está obligado a disponer, en virtud de lo establecido en la normatividad nacional o de los riesgos que causan a la salud y el ambiente, para ser manejados a través de un sistema que incluya, según corresponda, las siguientes operaciones o procesos: minimización de residuos, segregación en la fuente, reaprovechamiento, almacenamiento, recolección, comercialización, transporte, tratamiento, transferencia, disposición final, esta definición incluye a los residuos generados por eventos naturales (Ley General de Residuos Sólidos 27314, 2004).
Los residuos son originados por los organismos vivos, como desechos de las funciones que éstos realizan por los fenómenos naturales derivados como ciclos y por la acción directa del hombre, donde se encuentran los residuos más peligrosos para el medio ambiente pues muchos de ellos tienen un efecto negativo y prolongado en el entorno, lo cual viene dado en muchos casos por la propia naturaleza físico-química de los desechos (Fernández; Sánchez, 2007).
2.2.1.1 Residuos sólidos urbanos
Los residuos sólidos urbanos son una masa heterogénea compuesta de cada uno de los desechos de casa, negocios e instituciones, no contienen dosis masiva de tóxicos, pero si contienen pequeñas cantidades
8 encontradas en los desechos de las diversas actividades como: la lejía, los líquidos de limpieza, los insecticidas y la gasolina. Los residuos sólidos urbanos normalmente se supone que incluyen a todos los desechos de la comunidad con la excepción de los desechos de procesos industriales y de los desechos agrícolas (Calderón; Baquerizo, 2007).
La calidad del compost depende directamente de la composición de los Residuos Urbanos (RU) y más concretamente de la riqueza en productos orgánicos. De forma negativa influye la presencia de plásticos, vidrios y en general, productos no fermentables, la primera operación previa al compostaje de los RU es la eliminación de la mayor cantidad posible de estos productos inertes (Santos, 2007/2008).
2.2.1.2 Generación de residuos sólidos urbanos en Concepción La generación de Residuos Sólidos, corresponde a los resultados obtenidos en el estudio de generación y caracterización de los residuos sólidos en la ciudad de Concepción, realizado del 17 al 24 de julio del 2015.
La Tabla 1 muestra la Generación Per Cápita de residuos sólidos domiciliarios de la provincia de Concepción.
Tabla 1
Composición de los residuos sólidos domiciliarios en la ciudad de Concepción COMPOSICION DE RESIDUOS SÓLIDOS PER CÁPITA DE LA CIUDAD –VIVIENDAS
COMPOSICIÓN Kg/Día COMPOSICIÓN
PORCENTUAL
Materia orgánica 117.15 70.011
Madera, follaje 3.46 2.068
Papel 2.6 1.554
Cartón 1.46 0.873
Vidrio 3.45 2.062
9
Plástico PET 1.75 1.046
Plástico duro 2.95 1.763
Bolsas plásticas 12 7.171
Tetra pack 0.21 0.126
Tecnopor y similares 0.7 0.418
Metal 1.8 1.076
Telas, textiles 1.35 0.807
Caucho, cuero, jebe 0.5 0.299
Pilas 0.2 0.12
Residuos sanitarios 15.35 9.173
Residuos Inertes 2.4 1.434
TOTAL 167.33 100%
Fuente: PIGARS – 2015- Municipalidad Provincial de Concepción.
2.2.2 Compost
El compost es una palabra que viene del latín y significa componer (juntar), una definición aceptada de compostaje es “la descomposición biológica aeróbica de residuos orgánicos en condiciones controladas” (INTEC ,1999).
El compost es el producto que resulta del proceso de compostaje. Está constituida principalmente por materia orgánica estabilizada, donde no se reconoce su origen, puesto que se degrada generando partículas más finas y oscuras (NCh2880, 2003).
2.2.2.1 El compostaje
Labrador (2002), señala que el compostaje es un proceso bioxidativo de fermentación aerobia y controlado en el que intervienen una gran diversidad de microorganismos, que requieren una humedad adecuada y sustratos orgánicos heterogéneos en su composición y homogéneos en cuanto a su tamaño, básicamente en estado sólido pasa por una fase termófila, dando al final como producto de los diferentes procesos de transformación dióxido
10 de carbono (CO2), agua, minerales y materia orgánica estabilizada e higienizada, libre de patógenos y de semillas adventicias; rica en poblaciones microbianas útiles, en sustancias húmicas y bioactivadores de la fisiología vegetal.
2.2.2.2 Los tipos de sistemas de compostaje
Hay numerosos sistemas para llevar a cabo el proceso de maduración, así para realizar una primera clasificación somera, se pueden establecer las siguientes categorías.
Tabla 2
Tipos de sistemas de compostaje
TIPO CARACTERÍSTICAS
Sistemas Abiertos
Windrow El residuo se apila en largas filas en el exterior y la aireación se consigue dándole la vuelta periódicamente.
Apilamiento estático (proceso Beltsville)
Un apilamiento alargado es aireado por un sistema de succión.
Apilamiento estático (proceso Rutgers)
Un apilamiento aireado mediante presión forzada con un sistema de regulación de la temperatura.
Apilamiento estático Aireación alternativa mediante sop13 lado y succión.
Sistemas Cerrados
Sistema Dano Cilindro con mezclado y aireación mediante rotación del cilindro.
Sistema Túnel Flujo del pistón horizontal con el residuo movido por un ariete hidráulico en un reactor de cemento rectangular.
11 Sistema Metro Sistema de lecho solido horizontal agitado con
aireación a través de la base perforada del tanque rectangular, una cinta sin fin se utiliza como sistema de agitación/carga.
Sistema Fairfield-Hardy Sistema de lecho sólido horizontal agitado con mezclado por barreras en un recipiente
cilíndrico.
Sistema Silo o de Torre Reactor vertical de flujo tipo pistón Sistema Continuo Material compostado en una gran masa
utilizando ventilación forzada; el residuo se carga por la parte superior y el compost se retira por la parte inferior.
Sistema Discontinuo Digestores divididos en una serie de niveles o pisos a los cuales se transfiere el residuo secuencialmente de arriba hacia abajo.
Fuente: Alan Scrag “Biotecnología Ambiental”
Haug (1993), citado por Cochachi (2008), escribió que los sistemas abiertos comportan un menor coste y tiene un manejo de instalación más sencilla, mientras que los sistemas cerrados conllevan una infraestructura más complicada y costosa, al tener que realizar una instalación cerrada y emplear una maquinaria quizá más compleja. Dependiendo del clima del lugar en que se realice el proceso, del tipo de material que estemos tratando, de la disponibilidad de terreno o de la necesidad de abreviar el proceso, se manejan unos u otros sistemas.
2.2.2.3 Pilas con volteo
Haug (1993), citado por Cochachi (2008), es uno de los sistemas más sencillos y más económico, esta técnica de compostaje se caracteriza por el hecho de que la pila se remueve periódicamente para homogenizar la mezcla y su temperatura, a fin de eliminar el excesivo calor, controlar la
12 humedad y aumentar la porosidad de la pila para mejorar la ventilación.
Después de cada volteo, la temperatura desciende del orden de 5 o 10 °C, subiendo de nuevo en caso que el proceso no haya terminado. La frecuencia del volteo depende del tipo de material, de la humedad y de la rapidez con que deseamos realizar el proceso, siendo habitual realizar un volteo cada 6-10 días. Normalmente se realizan controles automáticos de temperatura, humedad y oxígeno para determinar el momento óptimo para efectuar el volteo.
2.2.2.4 Ventajas del uso de compost
Mejorador de las propiedades del suelo
Sandoval (2006), citado por Chauca (2014), escribió que empleo del compost como enmienda orgánica o producto restituidor de materia orgánica en los terrenos de labor tiene un gran potencial, ya que la presencia de dicha materia orgánica en el suelo en proporciones adecuadas es fundamental para asegurar la fertilidad.
A. Mejora las propiedades físicas del suelo
La materia orgánica contribuye favorablemente a mejorar la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo agrícola (serán más permeables a los suelos pesados y más compactos los ligeros), aumenta la permeabilidad hídrica y gaseosa, contribuye a aumentar la capacidad de retención hídrica del suelo mediante la formación de agregados (Sandoval 2006, c.p. Chauca, 2014).
13 B. Mejora las propiedades químicas
La materia orgánica aporta macronutrientes N, P, K mejorando la capacidad de intercambio de cationes del suelo. Esta propiedad consiste en absorber los nutrientes catiónicos del suelo, poniéndolos más adelante a disposición de las plantas, evitándose de esta forma la lixiviación. Por otra parte, los compuestos húmicos presentes en la materia orgánica forman complejos y quelatos estables, aumentando la posibilidad de ser asimilados por las plantas (Sandoval 2006, c.p. Chauca, 2014).
C. Mejora la actividad biológica del suelo
La materia orgánica del suelo actúa como fuente de energía y nutrición para los microorganimos presentes en el suelo. Estos viven expensas del humus y contribuyen a su mineralización. Una población microbiana activa es índice de fertilidad de un suelo (Sandoval 2006, c.p. Chauca, 2014).
2.2.3 El proceso de compostaje
El proceso de compostaje puede dividirse en cuatro periodos, atendiendo a la evolución de la temperatura.
2.2.3.1 Fase mesolítica
Sztern y Pravia (1999), citado por Cochachi (2008), menciona la primera fase de latencia o crecimiento, llamada también mesolítica o mesófita, en que los microbios se hallan adaptándose al medio putrefacto y comienza a multiplicarse, dura de 2 a 4 días y se desenvuelven bien a temperaturas
14 que pueden superar los 50°C. Los microorganismos oomicetos, zigomicetos, ascomicetos, basiodomicetos y hongos imperfectos se multiplican rápidamente por la actividad metabólica, que eleva la temperatura, produciendo ácidos orgánicos los que hacen bajar el pH. En este periodo son atacadas sustancias carbonadas fácilmente oxidables como los glúcidos, almidón, aminoácidos y proteínas solubles.
2.2.3.2 Fase termófila
Naranjo (2013), cita a Ramírez y Restrepo (2007), donde refiere a la segunda fase termófila, aquí las poblaciones mesófilas son sustituidas por las termófilas en ambiente entre 50-70°C, aquí los patógenos, larvas, e inclusive semillas de malezas crecen de estrés térmico. El proceso tarda de una a ocho semanas según el ritmo de fermentación acelerado o lento, dependiendo de los especímenes que entran del medio, se hace una verdadera pasteurización y excesiva mineralización. Además transforma el nitrógeno en amoniaco y el pH alcalino. A 60°C los hongos termófilos desaparecen y surgen bacterias esporíferas y actinomicetos que descomponen las ceras, proteínas y hemicelulosas, la temperatura desciende a 40°C, habitad en que reinician su actividad y desciende el pH.
2.2.3.3 Fase mesófila
Según la Fundación de Asesorías para el Sector Rural Ciudad de Dios (FUNDASES), en esta fase se da un descenso paulatino de la
15 temperatura a 40°C y los microorganismos mesófilos se reactivan. Las bacterias y los hongos transforman otra parte de la celulosa como la lignina y la lignoproteina y se da la presencia de microorganismos e invertebrados.
2.2.3.4 Fase de maduración
La fase de maduración se caracteriza por mantener una fermentación lenta, los microorganismos termófilos disminuye, pero aparecen otros como los basidiomicetos que degradan la lignina y los actinomicetos la celulosa, en esta etapa es el momento de la síntesis coloidal, húmico, hormonal, vitamínico, de antibióticos y otros compuestos (Ramírez;
Restrepo, 2007 c.p. Naranjo, 2013).
Figura 1: Temperatura y fases del compostaje - (FUNDASES, 2014).
16 2.2.4 Factores que condicionan el proceso de compostaje
2.2.4.1 Componente biológico
2.2.4.1.1 Microorganismos
Los microorganismos aerobios, se alimentan de materia orgánica y desarrollan tejido celular, a partir del nitrógeno, fósforo, carbono y otros micronutrientes. Gran parte del carbono es fuente de energía para los organismos, se quema y se expulsa como dióxido de carbono (CO2). Como el carbono orgánico puede servir como fuente de energía para los microorganismos, es decir, como carbono celular se requiere más carbono que nitrógeno en el proceso (Bejarano; Delgadillo, 2007).
Cochachi (2008), cita a Haug (1993), donde manifiesta que el proceso de maduración o compostaje desarrollan su actividad diferentes tipos de microorganismos mesofílicos, y darán paso a microorganismos termófilos, cuya temperatura óptima de desarrollo se establece en temperaturas superiores a los 40°C, temperaturas obtenidas como consecuencia de la actividad de los microorganismos mesofílicos, organismos que retomarán su papel durante la fase final de maduración.
2.2.4.1.2 Invertebrados
Entre los organismos invertebrados presentes en el proceso de compostaje, cabe destacar a los nematodos, lombrices, miriápodos, escarabajos, hormigas, moscas y arañas. De todos estos invertebrados las lombrices son los organismos más importantes y que pueden ser cultivados e
17 inoculados en la masa de compostaje para producir vermicompost), producto de gran calidad. En el caso de vermicompost se une la acción de dos agentes, por un lado los microorganismos encargados del proceso simple de compostaje y por otro la acción de las lombrices, que consiguen una mayor velocidad de la maduración de los residuos biodegradables y una mayor humificación de la mismos. Algunos de estos organismos, como los cienpies o chinches, desmenuzan los residuos vegetales, aumentando la superficie de acción que tienen bacterias, hongos y actinomicetos y con ella la velocidad de degradación de la materia orgánica (Cochachi, 2008).
2.2.4.2 Componente físico
2.2.4.2.1 Humedad
El contenido de humedad de los desechos orgánicos crudos es muy variable, tal es el caso de las excretas y estiércoles, donde el contenido de humedad está íntimamente relacionado con la dieta. Si la humedad inicial de los residuos crudos es superior a un 50%, necesariamente debemos de buscar la forma de que el material pierda humedad, antes de conformar las pilas o camellones. Este procedimiento podemos realizarlo extendiendo el material en capas delgadas para que pierda humedad por evaporación natural, o bien mezclándolo con materiales secos, procurando mantener siempre una adecuada relación C/N. La humedad idónea para una biodegradación con franco predominio de la respiración aeróbica, se sitúa en el orden del 15 al 35% (del 40 al 60%, si se puede mantener una buena aireación). Humedades superiores a los valores indicados producirían un
18 desplazamiento del aire ente las partículas de la materia orgánica, con lo que el medio se volveria anaerobio, favoreciendo al metabolismo fermentativos y las respiraciones anaeróbicas. Si la humedad se sitúa en valores inferiores al 10% desciende la actividad biológica general y el proceso se vuelve extremadamente lento (Cochachi, 2008).
2.2.4.2.2 Temperatura
Dentro de la pila de compostaje depende de varios parámetros como es el tamaño, humedad y aireación de la misma composición de materia orgánica y cantidad de nitrógeno de la masa en maduración así como de la temperatura exterior. La variación en la temperatura y la generación de calor viene dada por la actividad metabólica de los microorganismos encargados de atacar a la materia orgánica, así como por los distintos procesos de transferencia de calor que se dan durante el proceso (Cochachi, 2008).
Según Navarro (2006), cuando el material se está compostando pasa por un ciclo de temperaturas que es ocasionado por la actividad microbiológica.
Al inicio la pila aumenta rápidamente la temperatura por el compostaje de los materiales que se degradan más fácilmente, se mantiene así por un corto tiempo y luego comienza a enfriarse. Al voltear la pila se facilita la entrada de aire, se trae al interior los materiales del exterior, y la pila se vuelve a calentar. Es deseable alcanzar condiciones termófilas (entre 40 y 93°C), ya que se necesitan altas temperaturas para destruir patógenos que
19 pudieran encontrarse en la pila, ya que de lo contrario se podría producir compost infectado e infectar el lugar donde se vaya a disponer.
2.2.4.3 Componente químico
2.2.4.3.1 Relación Carbono / Nitrógeno
Los microorganismos que atacan y degradan la pila de compost deben tener disponible un cierto número de nutrientes. Los más importantes son carbono, para energía, nitrógeno para la síntesis de proteínas. Uno de los mejores indicadores de la probable salud de los microorganismos es la razón de carbono a nitrógeno disponible. Una proporción ideal C: N esta alrededor de 25 a 35. Razones más altas inhiben el crecimiento de los microorganismos, ralentizando la descomposición. Razones más bajas aceleran la tasa de descomposición pero pueden causar pérdida de nitrógeno en forma de amoniaco y rápido agotamiento del oxígeno disponible lo que conduce a los malos olores típicos de situaciones anaerobias (Gilbert; Wendell, 2008).
Tabla 3
Razón Carbono/Nitrógeno de diferentes materiales.
Materia Prima Razón C:N
Alto contenido en carbono
Caña de maíz 60:1
Fronda 40-80:1
Hojas secas y hierbajos 90:1
RSU mezclados 50-60:1
Aserrín 500:1
20 Alto contenido en nitrógeno
Estiércol de vaca 18:1
Desperdicios 15:1
Recortes de césped 12-20:1
Mantillo 10:1
Hojas frescas 30-40:1
Podas de plantas no leguminosas 12:1
Fuente: Gilbert, M. Masters. E “Introducción a la Ingeniería Medioambiental”
2.2.4.3.2 pH
El control del pH es otro parámetro importante para evaluar el ambiente microbiano y la estabilización de residuos. El valor de pH, al igual que el de la temperatura varía con el tiempo de 5 a 9 dependiendo de la etapa de compostaje (Bejarano; Delgadillo, 2007).
2.2.4.3.3 Contenido de materia orgánica
El tamaño inicial de las partículas que componen la masa a compostar es una importante variable para la optimización del proceso, ya que cuanto mayor sea la superficie expuesta al ataque microbiano por unidad de masa, más rápida y completa será la reacción. Por lo tanto el desmenuzamiento del material facilita el ataque de microorganismos y aumenta la velocidad del proceso (Chauca, 2014).
2.2.4.3.4 Tiempo de compostaje
Se entiende por tiempo de compostaje (Tc) el transcurrido desde la conformación de una pila o camellón hasta la obtención del compost estable. El Tc, varía según las características de los residuos a compostar, las condiciones climatológicas (temperatura ambiente, % de humedad
21 relativa, etc.), manejo fisicoquímico, manejo microbiológico y características del producto final que se desea obtener. El Tc es un parámetro que puede ser controlado y establecido con cierto grado de certeza a través del conjunto de técnicas descritas con anterioridad (Cochachi, 2008).
2.2.5 El proceso de compostaje
Según la época a la que se aplica a la tierra y al tipo de cultivo, pueden encontrarse dos tipos de compost.
2.2.6 Compost maduro
Es aquel que está muy descompuesto y puede utilizarse en cualquier tipo de cultivo, pero en cantidades iguales tienen un valor fertilizante menos elevado que el compost joven. Se emplea en aquellos cultivos que no soportan materia orgánica fresca o poco descompuesta y sirven como cobertura en los semilleros. Este compost presenta estabilización en las propiedades químicas, tales como, capacidad de intercambio catiónico, pH y materia orgánica; tiene bajo contenido de ácidos fúlvicos, relación C/N menor a 20 (Navarro, 2006).
2.2.7 Compost joven
Está poco descompuesta y se emplea en el abonado de plantas que soportan bien este tipo de compost (patata, maíz, tomate, pepino o calabaza). Este compost presenta inestabilidad en las propiedades
22 químicas, tales como, capacidad de intercambio catiónico, pH y materia orgánica; tiene alto contenido de ácidos fúlvicos y relación C/N mayor a 20 (Navarro, 2006).
2.2.8 Microorganismos eficaces
Higa (2002), describe “Es una solución que contiene varios microorganismos benéficos tanto aeróbicos como anaeróbicos, los cuales tiene diferentes funciones. Como los Microorganismos eficaces (EM) está compuesto por microorganismos, es una entidad viva, los microorganismos son microbios benéficos de origen natural que al ponerse en contacto con la materia orgánica secretan sustancias útiles”.
2.2.8.1 La tecnología de microorganismos eficaces
El EM es una combinación de los varios microorganismos naturales benéficos encontrados en alimentos. Contiene organismos benéficos de tres géneros principales: bacterias fototrópicas, bacterias del ácido láctico y levadura. Estos microorganismos eficaces secretan sustancias benéficas tales como vitaminas, ácidos orgánicos, minerales y antioxidantes cuando entran en contacto con la materia orgánica. El EM consiste en cultivos mixtos de microorganismos benéficos y naturales que coexisten en un medio líquido. Cuando se aplican inoculadores microbianos a la basura orgánica o se introducen en el medio ambiente, su efecto benéfico individual se multiplica en forma sinérgica. El cultivo consiste sobre todo de bacterias lácticas, bacterias fotosintéticas y levaduras, y contiene más de 80 diferentes microorganismos en total (Correa, 2005).
23 La tecnología fue introducida al mundo en una Conferencia Internacional llevada a cabo en Tailandia en 1989, donde un programa de investigación para probar su eficacia fue emprendido por 13 países de la región Asia del Pacífico. Después de eso, este programa abarcó muchos foros internacionales, incluyendo La Federación Internacional de Movimientos de Agricultura Orgánica (IFOAM).
2.2.8.2 Tipos de Microorganismos
Rhodopseudomonas sp (Bacterias Fototrópicas): es encontrada comúnmente en suelo y agua, posee un metabolismo muy versátil al degradar y reciclar gran variedad de compuestos aromáticos, como bencénicos de varios tipos encontrados en el petróleo, lignina y sus compuestos constituyentes y por lo tanto está implicado en el manejo de reciclaje de compuestos carbonados. No solo puede convertir CO2 en material celular, sino también en N2 en amonio y producir H2 gaseoso. Crece tanto en ausencia como en presencia de oxígeno, prefiere obtener toda su energía de la luz por medio de la fotosíntesis, crece y aumenta su biomasa absorbiendo CO2, pero también puede crecer degradando compuestos carbonados tóxicos y no tóxicos cuyo oxigeno está presente llevando a cabo respiración (Joint Genome Institute [JGI], 2015,).
Lactobacillus sp (Bacterias acido Lácticas): El ácido láctico actúa como un esterilizador, eliminando microorganismos patógenos e
24 incrementando la velocidad de descomposición de la materia orgánica.
Estas bacterias son capaces de transformar algunos componentes de la materia orgánica (lignina y celulosa), gracias al aumento de su fragmentación sin causar efectos negativos al proceso (FUNDASES, 2014).
Saccharomycetes sp (Levaduras): se encargan de sintetizar a partir de aminoácidos y azucares, materia orgánica y raíces, sustancias antimicrobiales y útiles para el crecimiento de las plantas. Sus secreciones constituyen sustratos útiles para los demás microorganismos eficientes (FUNDASES, 2014).
2.2.8.3 La inoculación de microorganismos en la compostera
Según Bejarano y Delgadillo (2007), la inoculación de la pila de compostaje o compostera con microorganismos, tiene el objeto de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado.
Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están:
Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales.
Promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación en la que se liberan gases generadores de olores molestos (sulfurosos,
25 amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo.
Incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas químicas y microbiológicas.
Acelera el proceso de compostaje a una tercera parte del tiempo de un proceso convencional (5-8 semanas)
Cochachi (2008), cita a Nuñez (1992), los microorganismos como hongos, bacterias y ascomicetos que bajo condiciones controladas pueden abastecer importantes cantidades de materia orgánica a bajos costos para mejorar la productividad del suelo
2.2.8.4 Tipos y usos de microorganismos eficaces
Según (Portal Oficial de la tecnología EM en América Latina, 2015), describe:
Aplicación en abono orgánico
Para obtener abono orgánico en un corto espacio de tiempo, se puede usar el producto tipo EM - Compost, promoviendo la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica
26 por oxidación en la que liberan gases generados de olores molestos como sulfuros y amoniacales.
Aplicación de los EM en la agricultura
La aplicación de EM en la agricultura posee grandes beneficios, ya que reestableces el equilibrio microbiológico del suelo, mejora sus condiciones físico-químicas, incrementa la productividad de los cultivos y los hace más resistentes, de tal manera que se genera una agricultura y en medio ambiente más sostenible.
Aplicación de los EM en manejo de desechos animales
Su aplicación presenta gran cantidad de ventajas, principalmente por la reducción de malos olores provenientes del estiércol y orina, además que ayuda al aprovechamiento de los desechos animales, obteniendo rápidamente abono que sirve como acondicionador de suelos.
Aplicación de EM en el medio ambiente
Su aplicación es ventajosa, gracias a que el promover la fermentación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando la descomposición de la materia orgánica por oxidación evita la liberación de gases de olores molestos y la proliferación de insectos vectores.
27 2.2.9 Calidad del compost
La calidad del compost no es un concepto absoluto, si no que depende de los usos a que se destine, se define como “la capacidad o aptitud del compost para satisfacer las necesidades de las plantas, con un mínimo impacto ambiental y sin riesgo para la salud pública” (Ansorena; Batalla;
Merino, 2014).
La calidad del compost está relacionada a su valor agronómico y comercial como un acondicionador del suelo. Se determina en base a sus características físicas y químicas como contenido de materia orgánica, humedad, pH, relación C/N, contenido de sales, presencia de metales pesados, entre otros. Si estos parámetros son bien manejados se tendrá un compost de buena calidad, con las siguientes características: libre de contaminación, higienizado, alto potencial fitosanitario, potencial de fertilización, potencial de capacidad de retención de agua, potencial de protección de erosión, libre de malos olores y estabilidad microbiológica (Avendaño, 2003).
La calidad del compost para ser catalogada como buena, los metales pesados deben de encontrarse por debajo de los límites máximos establecidos por la legislación vigente en el país que corresponda (Basaure, 2011)
28 2.2.9.1 Índices de calidad del compost
Índice químico y físico-químico
Los análisis químicos y físico-químicos más comunes incluyen el pH, conductividad eléctrica, relación Carbono/Nitrógeno, capacidad de intercambio catiónico. Uno de los índices más utilizado es la relación C/N, estableciéndose, en general, que en un compost maduro esta relación debe ser < 20.
Índices microbiológicos
Son utilizados en los textos legislativos como medida de garantía higiénica y sanitaria para el uso de compost y en menor medida como chequeo de la eficiencia del proceso de compostaje. (Gomez; Estrada, 2005)
29 Tabla 4
Parámetros de calidad exigidos para compost final
PARAMETROS Nch 2880 Norma
técnica Colombiana
5167
OMS Norma
503-40 CFR dela Calidad A Calidad B EPA
Relación C/N ≤ a 25 ≤ a 30 --- --- ---
Parámetros generales y de Materia Orgánica
pH 5.0 - 8.5 5.0 - 8.5 4.0 - 9.0 6.0 - 9.0 ---
C.E dS/m < a 3dS/m ≤ a 8 dS/m --- --- ---
M.O % ≥ a 20% ≥ a 20% --- 25% - 50% ---
N % ≥ a 0.5% ≥ a 0.5% --- 0.4% - 3.5% ---
Micro elementos
P2O5 % --- --- > 1% 0.3% - 1.8% ---
K2O % --- --- --- --- ---
CaO % --- --- --- --- ---
MgO % --- --- --- --- ---
Na % --- --- --- --- ---
Hd % 30% - 45% 30% - 45% 35% 30% - 50% ---
Metales Pesados
Pb 100 mg/kg 100 mg/kg 300 mg/kg 200 - 400 mg/kg 300 mg/kg
Cd 2 mg/Kg 8 mg/Kg 39 mg/kg 15 - 40 mg/kg 18 mg/kg
Cr 120 mg/Kg 800 mg/Kg 1200 mg/kg --- 1200 mg/kg
Coliformes totales (NMPg) < a 1000 NMP < a 1000 NMP --- --- --- Coliformes fecales (NMP/g) < a 1000 NMP < a 1000 NMP --- ---
< a 1000
< 2000000 NMP
30 Organismos mesófilos
totales (UFC/g de compost seco)
Bacterias --- --- --- --- --- Actinomicetos --- --- --- --- ---
Hongos --- --- --- --- ---
Respiración microbiana
mg CO2/g de compost seco/día
--- --- --- --- --- Biomasa microbiana mg C/g de
compost --- --- --- --- ---
Bacterias fijadoras de
nitrógeno de vida libre Organismos/g compost seco
--- --- --- --- --- Bacterias nitrificantes --- --- --- --- --- Fuente: Chauca, V (2014) “Proceso de producción y aplicación del producto Microorganismos Eficaces sobre la calidad de compost de residuos orgánicos de mercados de Sapallanga-Huancayo”.
Nch 2880 : Norma Chilena 2880.
OMS : Organización Mundial de la Salud.
EPA : Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos.
31 III. MATERIAL Y MÉTODOS
3.1 LUGAR DE EJECUCIÓN
El proyecto de investigación se llevó a cabo en las instalaciones de la Planta de Tratamiento del Centro Ecoturístico y de Protección Ambiental Santa Cruz - CEPASC
3.1.1 Ubicación política
Región : Junín
Provincia : Concepción Distrito : Concepción
Anexo : Alayo
3.1.2 Ubicación geográfica:
Altitud : 3200 m.s.n.m.
Latitud Sur : 11° 54’ 59”
Longitud Oeste : 75° 18’ 33”
32 3.1.3 Límites:
Por el Norte y Noreste: Limita con los distritos de Apata y Monobamba de la Provincia de Jauja, Pampa Hermosa, Llaylla y Pangoa de la Provincia de Satipo
Por el Este: Limita con los distritos de Santo Domingo de Acobamba, Pariahuanca, El Tambo, Quilcas, Ingenio y Quichuay (Provincia de Huancayo).
Por el Sur y Suroeste: Limita con los distritos San Jerónimo de Tunan, Saño, Sicaya de la Provincia de Huancayo, los distritos de Huachac, San Juan de Jarpa, Yanacancha de la Provincia de Chupaca ; y Tomas de la Provincia de Yauyos departamento de Lima.
Por el Oeste : Limita con los distritos de Canchayllo, Sincos y San Lorenzo de la Provincia de Jauja.
Figura 2: Ubicación del área de influencia en la Provincia de Concepción
33 3.1.4 Accesibilidad
La accesibilidad a la Planta de Tratamiento del Centro Ecoturístico y de Protección Ambiental Santa Cruz de la provincia de Concepción desde Huancayo es a través de la carretera que va a Ingenio, hasta llegar al desvío hacia Santa Rosa y Qichuay en el Anexo de Alayo y continuar hasta la Planta de Tratamiento en caminata por un tiempo de 15 minutos.
3.1.5 Características del medio físico
3.1.5.1 Condiciones climatológicas
El clima de la provincia de Concepción es templado frío, con una temperatura mínima que disminuye hasta los -5°C (meses de mayo a junio, donde caen las temidas heladas) y una temperatura máxima de hasta 22°C.
Teniendo un promedio anual de 12°C.
Se distinguen dos temporadas marcadas según el régimen anual de precipitaciones. Una húmeda que se da entre los meses de octubre y abril, en los que se da una mayor concentración de las precipitaciones, y una seca entre mayo y setiembre; las precipitaciones pluviales en la localidad se intensifica en los meses de noviembre a abril, la precipitación anual es 600mm en promedio anual.
Durante los meses de mayo a octubre hay vientos fuertes, tanto en las madrugadas como en las noches existe presencia de hielo, los cuales en combinación con el sol intenso del día se hace un clima un tanto complicado.
