universidad nacional agraria de la selva de... · universidad nacional agraria de la selva facultad...
TRANSCRIPT
1
UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA
FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLES
ESCUELA PROFESIONAL DE CIENCIAS AMBIENTALES
INFORME FINAL DE PRÁCTICAS
“POTENCIAL DE GENERACIÓN DE COMPOST A PARTIR DE RESIDUOS
SÓLIDOS ORGÁNICOS VEGETALES DEL MERCADO DE FRUTAS TINGO
MARÍA”
Ejecutor : MARTINEZ GALINDOS, Samir Robinson
Asesor : Ing. Msc. BETETA ALVARADO, Víctor Manuel
Lugar de Ejecución : Laboratorio de Calidad de Suelos
Entidad : Universidad Nacional Agraria de la Selva
Fecha de inicio : 23 de enero del 2019
Fecha de culminación : 23 de abril del 2019
Tingo María – Perú
Julio, 2019
2
ÍNDICE GENERAL
Página
I. INTRODUCCIÓN ........................................................................................ 7
1.1. Objetivo general ...................................................................................... 8
1.2. Objetivos específicos .............................................................................. 8
II. REVISIÓN DE LITERATURA ..................................................................... 9
2.1. Antecedentes de estudio ........................................................................ 9
2.2. Residuos sólidos ................................................................................... 13
2.3. Residuos sólidos orgánicos .................................................................. 14
2.4. Compostaje........................................................................................... 14
2.4.1. Proceso de formación del compost ........................................... 16
2.4.2. Propriedades del compostaje .................................................... 16
2.4.3. Materias primas del compostaje ................................................ 17
2.4.4. Factores que condicionan el proceso de compostaje ............... 19
2.4.5. Fases de elaboración de compost ............................................ 23
2.5. Abonos orgánicos ................................................................................. 25
2.6. Población microbiana ........................................................................... 26
2.6.1. Generalidades de los microorganismos .................................... 26
2.6.2. Microorganismos eficientes ....................................................... 27
3
2.6.3. Tipos de microorganismos que conforman el caldo
microbiano ................................................................................. 28
2.7. Marco legal ........................................................................................... 29
III. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................... 30
3.1. Lugar de ejecución ............................................................................... 30
3.1.1. Ubicación política ...................................................................... 31
3.1.2. Ubicación geográfica ................................................................. 31
3.1.3. Clima ......................................................................................... 31
3.2. Materiales y equipos ............................................................................. 32
3.2.1. Materiales .................................................................................. 32
3.2.2. Equipos ..................................................................................... 33
3.2.3. Software .................................................................................... 33
3.3. Metodología .......................................................................................... 33
3.3.1. Composición de residuos del mercado de frutas ...................... 34
3.3.2. Tiempo de producción del compost .......................................... 35
3.3.3. Tasa de producción de compost ............................................... 35
3.3.4. Determinar los parámetros fisicoquímicos ................................ 38
3.3.5. Determinar lá presencia de toxicidad del compost .................... 38
IV. RESULTADOS ......................................................................................... 40
4.1. Generación compost a partir de residuos sólidos orgánicos del
mercado de frutas Tingo María. ............................................................ 40
4
4.1.1. Composición de los resíduos orgânicos vegetales del
mercado de frutas ..................................................................... 40
4.1.2. Determinar el tiempo de producción del compost producido..... 42
4.1.3. Tasa de producción de compost producido............................... 45
4.1.4. Determinación de la calidad fisicoquímica del compost
producido .................................................................................. 46
4.1.5. Determinación de la toxicidad del compost ............................... 47
V. DISCUSIÓN .............................................................................................. 50
VI. CONCLUSIONES ..................................................................................... 53
VII. RECOMENDACIONES ............................................................................. 54
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................... 55
IX. ANEXO ..................................................................................................... 58
5
ÍNDICE DE CUADROS
Página
1. Caracterización de residuos orgánicos vegetales ....................................... 40
2. Diferencia entre la temperatura ambiente y la temperatura del compost..…42
3. Volumen de materia orgánica inicial …………………………………………...45
4. Peso del compost generado en diferentes diámetros ................................. 46
5. Parámetros fisico-químicos del compost final ............................................. 47
6. Semillas germinadas por cada tratamiento ................................................. 48
7. Longitud radicular de semillas germinadas por tratamiento (mm) ............... 48
8. Medición de biomasa en la prueba de toxicidad ......................................... 49
9. Medición de la temperatura del compost durante los días de generación ... 59
10. Lixiviados generados durante los primeros días del proceso generación del
compost……………………………………………………………………….....60
Cuadro
6
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
1. Mapa de ubicación de la Universidad Nacional Agraria de la Selva……......30
2. Caracterización de residuos orgánicos usados para la generación de
compost. ................................................................................................... 41
3. Comparación de la temperatura ambiente con la del compost………...……44
4. Instalación del sistema para la preparación de compost. ............................ 61
5. Pesado de materia organica ....................................................................... 61
6. Medición de la temperatura inicial ............................................................... 62
7. Propagación de microorganismos ............................................................... 62
8. Fumigado del compost con microorganismos ............................................. 63
9. Volteado del compost .................................................................................. 63
10. Generación de compost ............................................................................ 64
11. Compost etapa final .................................................................................. 64
12. Medición de parámetros fisico-químicas ................................................... 65
13. Pruebas de toxicidad ................................................................................. 65
Figura
7
I. INTRODUCCIÓN
A lo largo de la historia de la humanidad el suelo ha sido el
depositario de los residuos generados por todas las actividades antropogénicas,
a raíz de la revolución industrial el mundo empezó a crecer en tecnología, pero
a la vez se acrecentó la contaminación ambiental, de ahí la importancia que
tiene el control y manejo de los residuos sólidos en general
Parte del problema global a raíz de la contaminación; es que los
diferentes cultivos necesitan refuerzos químicos para producir los productos y a
la fecha aún más esto han creado en los suelos agrícolas la dependencia
química artificial en los distintos cultivos. El compostaje proporciona la
posibilidad de transformar de una manera segura los residuos orgánicos en
insumos para la producción agrícola. Se define como compostaje a la mezcla
de materia orgánica en descomposición en condiciones aeróbicas que se
emplea para mejorar la estructura del suelo y proporcionar nutrientes.
En sus orígenes, consistía en el apilamiento de los residuos de la
casa, excrementos de animales y los residuos de la cosecha, con el fin de que
se descompusieran y se trasformen en productos más fácilmente manejables y
aprovechables como abono. Con el pasar de los años estas técnicas se fueron
8
perfeccionando, logrando así mejor el proceso de compostaje para obtener
abono orgánico de mejor calidad
En los últimos años se ha incrementado el consumo del abono
orgánico y a la fecha se está valorando aún más la obtención de lo natural a
través de los diferentes métodos, por eso en la presente práctica realizada se
busca generar compost a partir de residuos sólidos orgánicos vegetales del
mercado de frutas Tingo María y demostrar que el compost proporciona mejor
crecimiento y ayuda a las plantas a su desarrollo natural, mejorando la calidad
natural del suelo.
1.1. Objetivo general
- Determinar el potencial de generación de compost a partir de residuos
sólidos orgánicos vegetales del mercado de frutas Tingo María.
1.2. Objetivos específicos
1. Determinar la composición de residuos del mercado de frutas
2. Determinar el tiempo de producción del compost
3. Determinar la tasa de producción de compost
4. Determinar los parámetros fisicoquímicos del compost
5. Determinar la presencia de toxicidad del compost
9
II. REVISIÓN DE LITERATURA
2.1. Antecedentes de estudio
Sir Albert Howard, agrónomo inglés, quien estuvo en la India entre
los años 1905 y 1934, practicó por primera vez el «método indore», desarrolló
la técnica de compostar, para el mejoramiento de los terrenos de cultivos e
incrementar la producción en la región; concluyó que los residuos animales y
plantas sanas que caen en el suelo mejoran la fertilidad de éste debido al
abundante humus.
Aprendió de los agricultores chinos la importancia de usar todos los
residuos orgánicos para fortalecer las tierras.
ANDRADE, (2008), elaboró en la Universidad San Francisco de
Quito la tesis “Reciclaje: Utilización de desechos orgánicos para obtener abono
orgánico”; donde comparó los procesos de compostaje y Lombricultura, basado
en una agricultura sostenible, para el efecto se utilizó los desechos de los
jardines y la granja de la USFQ, para obtener abono orgánicos; la conclusión al
haber finalizado este proyecto muestra que se debe utilizar un sistema hibrido
para el reciclaje de los desechos. Se debe combinar un proceso de
precompostaje seguido por el proceso de Lombricultura. En base a los
resultados de laboratorio, el tamaño de partículas y la composición física del
10
material de esta investigación mostró que la lombricultura es el proceso más
idóneo para la obtención de abono orgánico; pero este no se puede desarrollas
sin primero un proceso de precompostaje.
ENRÍQUEZ, (2013), desarrolló en la Universidad Técnica del Norte
de Ecuador, con la tesis “Producción de compost a base de Lechugín utilizando
en tratamiento de aguas residuales en Lafarge Cementos S.A. y su efecto en el
cultivo de lechuga”, esta investigación tuvo como objetivo general producir
compost a base de lechuguín (Eichornia crassipes) utilizado en el tratamiento
de aguas residuales en Lafarge Cementos S.A., y evaluar su efecto en el cultivo
de lechuga. Llegó a las conclusiones siguientes: En base a los estudios y
análisis realizados a cada uno de los tratamientos y haciendo referencia a los
contenidos de As, B y Hg determinados en el lechuguín; donde se observa que
el lechuguín, no es el factor que eleva los valores de estos contaminantes en el
compost; y se comprueba la hipótesis alternativa, demostrando que es posible
producir compost a base de lechuguín (Eichornia crassipes), utilizado en el
tratamiento de aguas residuales en Lafarge Cementos S.A. En base a los
resultados obtenidos de dicha investigación, se recomendó a Lafarge Cementos
S.A. disponer de este compost, para la reforestación de capas vegetales,
recuperación de áreas verdes; además de prácticas agrícolas con la comunidad.
La práctica del compostaje se inició en el Perú en 1940 en la
estación experimental agrícola de la Universidad Nacional Agraria la Molina, a
través de experimentos empíricos con residuos de rastrojo y heces de los
vacunos.
11
Desde 1985 se está realizando una amplia promoción del proceso
de elaboración del compost, en las comunidades campesinas de la zona andina,
a cargo de algunas instituciones privadas (ONG) que ejecutan proyectos de
desarrollo rural integral, tales como IDEAS, EDAC en Cajamarca, IDMA en
Huánuco. Además es de mencionar la enseñanza de esta técnica en escuelas
rurales de Ancash, Cajamarca, Ayacucho y Celendín que vienen desarrollando
la asociación evangélica LUTERANA de ayuda para el desarrollo comunal
(DÍACONIA) con buenos resultados.
CARHUANCHO, (2012), realizó en la Universidad Nacional Agraria
la Molina, Lima – Perú, la tesis “Aprovechamiento del estiércol de gallina para la
elaboración de biol en biodigestores tipo batch como propuesta al manejo de
residuo avícola”; al finalizar la investigación se concluyó que el biol obtenido de
la gallinaza de piso presenta mejor calidad en nutrientes sin efecto de toxicidad
en mínimas concentraciones 0.1/100 y 1/100 de biol para las plantas,
considerándose un biol fitonutriente.
MANSILLA, (2012), desarrolló en la Universidad Nacional de San
Martín, Tarapoto – Perú; la investigación “Determinación de la concentración de
nutrientes N, P, K en los residuos sólidos orgánicos selectivos provenientes del
mercado Ayaymaman, mediante la técnica del compostaje, Moyobamba”; al
realizar la clasificación por sectores de generación de los residuos sólidos
orgánicos en el mercado Ayaymaman, precisaron el sector comidas, el sector
frutas y verduras, y el sector jugos.
12
El análisis de varianza y prueba de Duncan de la materia orgánica
del contenido de Nitrógeno, Fósforo y Potasio, no presentaron significancia ni
diferencia estadística entre los promedios porcentuales; sin embargo, los
valores de pH de los sectores comida, testigo, frutas – verduras y jugos, fueron,
10.788, 10.590, 9.952 y 8.904 respectivamente, el testigo alcanzó una
conductividad eléctrica mayor, con 16.376 unid., y con similitud estadística de
11.872 unid., pero el sector jugos fue de 7.098 unidades.
MARTEL, (2014), desarrolló en la Universidad Nacional Agraria de
la Selva, Tingo María, Huánuco – Perú; con la tesis “Caracterización preliminar
de la agricultura convencional y orgánica en la comunidad de Vinchos, distrito
de Churubamba, provincia de Huánuco”, con esta investigación se llegó a la
conclusión que en la comunidad de Vinchos, que la aplicación de las técnicas
agroecológicas son básicas por la mayor parte de la población 85%, pero aún
falta impulso en otro tipo de técnicas agroecológicas más avanzadas para poder
mejorar la producción de los campesinos. En cuanto a cultivos, se practica
bastante la asociación de cultivos, dándose entre maíz y frijol, maíz y calabaza
y maíz y habas. Sin embargo, no se hace ningún tipo de control ecológico de
plagas, lo cual ayudaría a disminuir el uso de pesticidas. Por último, hay una
escasa producción de enmiendas orgánicas, (como el bocashi o biol), cuya
elaboración mejoraría el aporte de nutrientes a los cultivos; teniendo en cuenta,
además, que varios de los elementos para su elaboración lo pueden obtener en
el mismo medio rural.
13
CAJAHUANCA, (2016), desarrollo en la universidad de Huánuco la
tesis “OPTIMIZACIÓN DEL MANEJO DE RESIDUOS ORGÁNICOS POR
MEDIO DE LA UTILIZACIÓN DE MICROORGANISMOS EFICIENTES
(Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus sp., Lactobacillus sp.) EN EL
PROCESO DE COMPOSTAJE EN LA CENTRAL HIDROELÉCTRICA
CHAGLLA” con esta investigación se llegó a la conclusión El Tratamiento 4 (T4),
fue el más eficiente, logrando descomponer la mayor cantidad de residuos
orgánicos en 32 días; esto se debe a la dosis de EM utilizada y su distribución
en las 4 capas. Mientras Los resultados obtenidos con los lotes (T2, T3 y T4)
experimentales muestran que el proceso de compostaje fue satisfactorio para el
manejo residuos orgánicos. Siendo el lote del Tratamiento 4, Ensayo 1 cuya
composición fue la de mayor proporción con 84% de MO.
2.2. Residuos sólidos
Residuo sólido es cualquier objeto, material, sustancia o elemento
resultante del consumo o uso de un bien o servicio, del cual su poseedor se
desprenda o tenga la intención u obligación de desprenderse, para ser
manejados priorizando la valorización de los residuos y en último caso, su
disposición final. Los residuos sólidos incluyen todo residuo o desecho en fase
sólida o semisólida. También se considera residuos aquellos que siendo líquido
o gas se encuentran contenidos en recipientes o depósitos que van a ser
desechados, así como los líquidos o gases, que por sus características
fisicoquímicas no puedan ser ingresados en los sistemas de tratamiento de
emisiones y efluentes y por ello no pueden ser vertidos al ambiente. En estos
14
casos los gases o líquidos deben ser acondicionados de forma segura para su
adecuada disposición final (EL PERUANO, 2017).
2.3. Residuos sólidos orgánicos
Son residuos compuestos de materia orgánica que tiene un tiempo
de descomposición bastante menor que los inertes (residuos prácticamente
estables en el tiempo), entre ellos tenemos los restos de cocina, maleza,
mantenimiento de jardines, entre otros (TCHOBANOGLOUS, 1997).
Sin embargo, los materiales de los residuos desechados, por sus
propiedades intrínsecas, a menudo son reutilizables y se pueden considerar
como un recurso en otro marco. Los desechos sólidos están compuestos por
desperdicios orgánicos vegetales y animales de fácil descomposición y
desperdicios inorgánicos o de difícil descomposición, pero que pueden ser
reutilizados (PRIETO, 2003).
Residuos orgánicos: Se refiere a los residuos biodegradables o
sujetos a descomposición. Pueden generarse tanto en el ámbito de gestión
municipal como en el ámbito de gestión no municipal (EL PERUANO, 2017).
2.4. Compostaje
El compostaje es la descomposición biológica oxidativa de los
constituyentes orgánicos de los materiales de desecho, que se produce en
condiciones controladas sobre sustratos orgánicos heterogéneos, en estado
sólido. (Carlo et al., 2001 citado por CAJAHUANCA, 2016)
15
.Es un proceso biológico aerobio controlado, que permite la
degradación y estabilización de la materia orgánica, donde se generan
reacciones químicas, físicas y biológicas como cambios de temperatura,
humedad, pH, entre otros. (Carlo et al., 2001 citado por CAJAHUANCA, 2016)
En términos generales el Compostaje se puede definir como una
biotécnica donde es posible ejercer un control sobre los procesos de
biodegradación de la materia orgánica, proporciona la posibilidad de transformar
de una manera segura los residuos orgánicos en insumos para la producción
agrícola. La FAO define como compostaje a la mezcla de materia orgánica en
descomposición en condiciones aeróbicas que se emplea para mejorar la
estructura del suelo y proporcionar nutrientes (FAO, 2013).
Además de se sabe qué es un proceso mediante el cual diversos
sustratos orgánicos se descomponen y estabilizan debido a la acción de una
población mixta de microorganismos, obteniéndose un producto final
denominado compost, orgánicamente estable, libre de patógenos y semillas de
malezas que puede ser aplicado de manera eficiente al suelo para mejorar sus
propiedades (Haug 1993 citado por SILVA, VALENCIA, PIEDAD, 2010).
Los objetivos del compostaje han sido tradicionalmente convertir
residuos orgánicos putrescibles a materiales estables libres de organismos
patógenos para los humanos. El compostaje es también capaz de destruir
enfermedades de plantas, malezas, insectos y huevos de larvas. El compostaje
contribuye a los procesos de secado de materiales orgánicos de naturaleza
humedad como son los lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales
16
domésticas o industriales, mejorando su manejo y disposición final. (SILVA,
VALENCIA, PIEDAD, 2010).
Por otro lado la FAO, (2013). Indican que: “El compostaje es un
proceso que supone una serie de transformaciones de los residuos orgánicos,
mejorando las propiedades físicas y químicas del material original, aumenta la
fertilidad potencial y simultáneamente la cantidad de humus estable”.
2.4.1. Proceso de formación del compost
La velocidad de formación del compost depende de factores físicos
y químicos. La temperatura es uno de los parámetros claves, así como algunas
características físicas de los ingredientes del compost como el tamaño de las
partículas y el contenido de humedad. Otras consideraciones físicas incluyen el
tamaño y la forma del sistema que afectan la aireación y la tendencia a retener
o disipar el calor (GALLARDO, 2013).
Para llevar a cabo el proceso de compostaje existen variadas
técnicas las que se ajustan a diferentes necesidades; la elección de una técnica
u otra depende, entre otras cosas, de la cantidad y tipo de material a procesar,
inversión, disponibilidad de terreno, complejidad operacional y del producto final
que se quiere obtener. (CARNES, LOSSIN, 1970 citado por GALLARDO, 2013).
2.4.2. Propriedades del compostaje
a. Mejora las propiedades físicas del suelo:
La materia orgánica favorece la estabilidad de la estructura de los
agregados del suelo agrícola, reduce la densidad aparente, aumenta la
17
porosidad y permeabilidad, y aumenta su capacidad de retención de agua en el
suelo (FAO, 2013).
b. Mejora las propiedades químicas:
Aumenta el contenido en macronutrientes nitrógeno (N), fósforo (P),
potasio (K), y micronutrientes (FAO, 2013).
c. Mejora la actividad biológica del suelo:
Actúa como soporte y alimento de los microorganismos ya que viven
a expensas del humus y contribuyen a su mineralización. La población
microbiana es un indicador de la fertilidad (FAO, 2013).
2.4.3. Materias primas del compostaje
Según (CAJAHUANCA, 2016). Para la elaboración del compostaje
se puede emplear cualquier materia orgánica, con la condición de que no se
encuentre contaminada. Generalmente estas materias primas proceden de:
a. Restos de cosechas
Los restos vegetales jóvenes como hojas, frutos, tubérculos, etc.
Son ricos en nitrógeno y pobres en carbono. Los restos vegetales más adultos
como troncos, ramas, tallos, etc. son menos ricos en nitrógeno (CAJAHUANCA,
2016).
18
b. Las ramas de poda de los frutales
Es preciso triturarlas antes de su incorporación al compostaje, ya
que con trozos grandes el tiempo de descomposición se alarga (CAJAHUANCA,
2016).
c. Restos urbanos
Se refiere a todos aquellos restos orgánicos procedentes de las
cocinas como puede ser restos de fruta y hortalizas, restos de animales de
mataderos, etc. (CAJAHUANCA, 2016).
d. Estiércol animal
Se destaca el estiércol de vaca, aunque otros de gran interés son la
gallina, conejina o sirle, estiércol de caballo, de oveja y los purines
(CAJAHUANCA, 2016).
e. Complementos minerales:
Son necesarios para corregir las carencias de ciertas tierras.
Destacan las enmiendas calizas y magnésicas, los fosfatos naturales, las rocas
ricas en potasio y oligoelementos y las rocas silíceas trituradas en polvo
(CAJAHUANCA, 2016).
f. Plantas marinas
Anualmente se recogen en las playas grandes cantidades de
fanerógamas marinas como Posidonia oceánica, que pueden emplearse como
materia prima para la fabricación de compostaje ya que son compuestos ricos
en nitrógeno (N), fósforo (P), carbono (C), oligoelementos y biocompuestos cuyo
19
aprovechamiento en agricultura como fertilizante verde puede ser de gran
interés (CAJAHUANCA, 2016).
g. Hojas
Pueden tardar de 6 meses a dos años en descomponerse, por lo
que se recomienda mezclarlas en pequeñas cantidades con otros materiales
(CAJAHUANCA, 2016).
2.4.4. Factores que condicionan el proceso de compostaje
La calidad de un compost es usualmente determinada por
parámetros químicos los cuales dan una determinación exacta de cada
sustancia y los parámetros biológicos los cuales permiten evaluar la estabilidad
del producto final (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012.).
El proceso de compostaje se basa en la actividad de
microorganismos que viven en el entorno, ya que son los responsables de la
descomposición de la materia orgánica (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD,
2012.).
Para que estos microorganismos puedan vivir y desarrollar la
actividad descomponedora se necesitan unas condiciones óptimas de
temperatura, humedad y oxigenación (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD,
2012.).
Según (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012) son muchos y
complejos los factores que intervienen en el proceso biológico del compostaje,
estando a su vez influenciados por las condiciones ambientales, tipo de residuo
20
a tratar y el tipo de técnica de compostaje empleada. Los factores más
importantes son:
a. Temperatura
El compostaje inicia a temperatura ambiente y puede subir hasta los
65°C sin necesidad de ninguna actividad antrópica (calentamiento externo), para
llegar nuevamente durante la fase de maduración a una temperatura ambiente.
(FAO, 2013).
Es deseable que la temperatura no decaiga demasiado rápido, ya
que a mayor temperatura y tiempo, mayor es la velocidad de descomposición y
mayor higienización. Se consideran óptimas las temperaturas del intervalo 35-
55 ºC para conseguir la eliminación de patógenos, parásitos y semillas de
malezas (FAO, 2013).
A temperaturas muy altas, muchos microorganismos interesantes
para el proceso mueren y otros no actúan al estar esporados (FAO, 2013).
b. Humedad
La humedad es un parámetro estrechamente vinculado a los
microorganismos, ya que, como todos los seres vivos, usan el agua como medio
de transporte de los nutrientes y elementos energéticos a través de la membrana
celular. La humedad óptima para el compost se sitúa alrededor del 55%, aunque
varía dependiendo del estado físico y tamaño de las partículas, así como del
sistema empleado para realizar el compostaje (ver sección sobre Tamaño de
Partícula). Si la humedad baja por debajo de 45%, disminuye la actividad
21
microbiana, sin dar tiempo a que se completen todas las fases de degradación,
causando que el producto obtenido sea biológicamente inestable. Si la humedad
es demasiado alta (>60%) el agua saturará los poros e interferirá la oxigenación
del material (FAO, 2013).
En procesos en que los principales componentes sean substratos
tales como aserrín, astillas de madera, paja y hojas secas, la necesidad de riego
durante el compostaje es mayor que en los materiales más húmedos, como
residuos de cocina, hortalizas, frutas y cortes de césped. El rango óptimo de
humedad para compostaje es del 45% al 60% de agua en peso de material base
(FAO, 2013).
c. pH
El pH del compostaje depende de los materiales de origen y varía
en cada fase del proceso (desde 4.5 a 8.5). En los primeros estadios del
proceso, el pH se acidifica por la formación de ácidos orgánicos. En la fase
termófila, debido a la conversión del amonio en amoniaco, el pH sube y se
alcaliniza el medio, para finalmente estabilizarse en valores cercanos al neutro.
(FAO, 2013).
El pH define la supervivencia de los microorganismos y cada grupo
tiene pH óptimos de crecimiento y multiplicación. La mayor actividad bacteriana
se produce a pH 6, - 7,5, mientras que la mayor actividad fúngica se produce a
pH 5,5-8,0. El rango ideal es de 5,8 a 7,2. (FAO, 2013).
22
d. Oxígeno
El compostaje es un proceso aeróbico, por lo que la presencia de
oxígeno es esencial. La concentración de oxígeno dependerá del tipo de
material, textura, humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia
de aireación forzada. (JARAMILLO, C.; CRISTINA, D.; ECKEHARD, S. 2012.).
El oxígeno es necesario para que se dé un proceso de
descomposición aeróbica, la actividad de los microorganismos y para oxidar
determinadas moléculas orgánicas del sustrato. En el sistema de compostaje se
incrementan los niveles de CO2 mientras que el oxígeno disminuye; el consumo
de éste está relacionado con la actividad microbiana de acuerdo a los cambios
de temperatura y humedad. (JARAMILLO, C.; CRISTINA, D.; ECKEHARD, S.
2012.).
e. Relación C/N equilibrada
Es un factor importante dentro del proceso, por la necesidad de
carbono por parte de los microorganismos como fuente de energía y el nitrógeno
es un factor importante como elemento básico en la formación de proteínas y
otros constituyentes del protoplasma celular (JARAMILLO, CRISTINA,
ECKEHARD, 2012.).
El carbono (C) y el nitrógeno (N) son los dos constituyentes básicos
de la materia orgánica. Por ello para obtener un compostaje de buena calidad
es importante que exista una relación equilibrada entre ambos elementos
(JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012.).
23
Teóricamente una relación C/N de 25-35 es la adecuada, pero esta
variará en función de las materias primas que conforman el compostaje. Si la
relación C/N es muy elevada, disminuye la actividad biológica. Una relación C/N
muy baja no afecta al proceso de compostaje, perdiendo el exceso de nitrógeno
en forma de amoniaco (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012.).
Es importante realizar una mezcla adecuada de los distintos
residuos con diferentes relaciones C/N para obtener un compostaje equilibrado.
Los materiales orgánicos ricos en carbono y pobres en nitrógeno son la paja, el
heno seco, las hojas, las ramas, la turba y el aserrín. Los pobres en carbono y
ricos en nitrógeno son los vegetales jóvenes, las defecaciones animales y los
residuos de matadero (JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012.).
2.4.5. Fases de elaboración de compost
Según (Jaramillo, 2005 citado por CABRERA, 2016) enuncia cuatro
4 fases descritas durante el proceso del compostaje, las cuales se describen a
continuación:
a. Mesófila:
Es la primera fase y se caracteriza por la presencia de bacterias y
hongos, siendo las primeras quienes inician al proceso por su gran tamaño; ellas
se multiplican y consumen los carbohidratos más fácilmente degradables,
produciendo un aumento en la temperatura desde la del ambiente a más o
menos 40 grados Celsius (Jaramillo, 2005 citado por CABRERA, 2016).
24
b. Termófila:
En esta fase la temperatura sube de 40 a 60 grados centígrados,
desaparecen los organismos mesófilos, mueren las malas hierbas, e inician la
degradación los organismos termófilos. En los seis (6) primeros días la
temperatura debe llegar y mantenerse a más de 40 grados Celsius a efecto de
reducción o supresión de patógenos al hombre y a las plantas de cultivo. A
temperaturas muy altas, muchos microorganismos importantes para el proceso
mueren y otros no crecen por estar esporulados. En esta etapa se degradan
ceras, proteínas y hemicelulosas y, escasamente la lignina y la celulosa;
también se desarrollan en estas condiciones numerosas bacterias formadoras
de esporas y actinomicetos (Jaramillo, 2005 citado por CABRERA, 2016).
c. Enfriamiento:
La temperatura disminuye desde la más alta alcanzada durante el
proceso hasta llegar a la del ambiente, se va consumiendo el material fácilmente
degradable, desaparecen los hongos termófilos y el proceso continúa gracias a
los organismos esporulados y actinomicetos. Cuando se inicia la etapa de
enfriamiento, los hongos termófilos que resistieron en las zonas menos calientes
del proceso realizan la degradación de la celulosa (Jaramillo, 2005 citado por
CABRERA, 2016).
d. Maduración:
La maduración puede considerarse como complemento final de las
fases que ocurren durante el proceso de fermentación disminuyendo la actividad
25
metabólica. El producto permanece más o menos 20 días en esta fase
(Jaramillo, 2005 citado por CABRERA, 2016).
2.5. Abonos orgánicos
En los últimos años, la utilización y desarrollo de abonos orgánicos
ha ido en aumento, debido a los nuevos conceptos sobre conservación
ecológica y contaminación, ya que el uso indiscriminado de los fertilizantes
químicos se ha convertido en un problema, principalmente por la contaminación
de aguas y suelos (ROMERO et al., 2004).
Los abonos orgánicos están constituidos por desechos de origen
animal, vegetal o mixto, se agregan al suelo con la finalidad de mejorar sus
características físicas, químicas y biológicas (Romero et al., 2004). También
pueden ser residuos de cultivos dejados en el campo después de la cosecha;
cultivos para abonos verdes (leguminosas fijadoras de nitrógeno); restos
orgánicos de la explotación agropecuaria (estiércol); restos orgánicos del
procesamiento de productos agrícolas; desechos domésticos (basura de
viviendas, excretas); compost preparado con las mezclas de los compuestos
mencionados (Bruzon, 1996 citado por IPARRAGUIRRE, 2007).
Los abonos orgánicos tienen un gran efecto benéfico en los suelos,
debido a que su materia orgánica activa los procesos microbianos, mejora la
estructura del suelo, la aireación y la capacidad de retención de humedad,
también actúa como regulador de la temperatura edáfica, retarda la fijación del
ciclo fosfórico mineral y suministra productos de descomposición orgánica que
incrementan el crecimiento de las plantas. Además, los abonos orgánicos
26
aportan microorganismos que contribuyen a aumentar la fertilidad del suelo
(PRIETO, 2003). Los abonos orgánicos, además de aportar al suelo materiales
nutritivos, favorecen la formación de humus, lo que incrementa el intercambio
catiónico (ROMERO et al., 2004).
Según (CAJAHUANCA, 2016) dice que los abonos orgánicos tienen
propiedades que ejercen determinados efectos sobre el suelo, aumentando la
fertilidad de éste. Básicamente, actúan en el suelo sobre tres tipos de
propiedades:
2.6. Población microbiana
El compostaje es un proceso aeróbico de descomposición de la
materia orgánica, llevado a cabo por una amplia gama de poblaciones de
bacterias, hongos y actinomicetos” ; también agrega que estos organismos
existen en residuos orgánicos de forma natural, aunque en pequeñas cantidades
y mediante el proceso de compostaje en condiciones óptimas, éstas se
reproducen aumentando la actividad microbiana y descomponiendo materia
orgánica. (RODRÍGUEZ, 2005 citado por CAJAHUANCA, 2016).
2.6.1. Generalidades de los microorganismos
En el planeta existen diversas clases de organismos que interactúan
con la naturaleza, permitiendo un equilibrio adecuado entre todos los reinos
vivientes. Sin embargo, existen algunos tipos de seres que han sido
beneficiosos dentro de este proceso, los microorganismos. Estos diminutos
seres están presentes en casi todos los rincones de nuestro planeta, dentro de
27
casi todos los procesos existentes, ayudando a mantener el equilibrio de la
materia y energía en el ciclo del planeta. (ROMERO et al., 2004).
La diversificación de estos microorganismos nos lleva a encontrar
desde microorganismos parásitos y patógenos tanto de planta, animales y el
hombre, hasta microorganismos llamados benéficos, por la gran ayuda que
éstos brindan en diversos procesos en algunas áreas de la vida del ser humano.
Los microorganismos son muy importantes dentro del ciclo de
transformación de la materia y energía. Se encargan de degradar los restos
animales y vegetales, transformándolos en nutrientes indispensables para su
propio metabolismo, además de generar sustancias y minerales que servirán
como fuente de energía para otras especies dentro de otros ciclos. (FAO, 2013).
2.6.2. Microorganismos eficientes
Los E.M. (Effective Microorganisms) o Microorganismos Eficientes,
son una combinación de varios microorganismos benéficos (caldo microbiano),
de origen natural, que unidas producen a temperaturas favorables un
aprovechamiento de los componentes de la materia a compostar para optimizar
el proceso de compostaje (FAO, 2013).
Según (FAO, 2013) Son utilizados en diferentes aplicaciones en
más de 110 países del mundo, brindando soluciones a diferentes problemas de
la agricultura, el medio ambiente, la acuicultura, entre otras áreas.
28
2.6.3. Tipos de microorganismos que conforman el caldo
microbiano
Segun (ROMERO et al., 2004) los microorganismos eficientes son
una combinación de varios microorganismos agrupados en 4 grandes géneros:
bacterias Foto tróficas, bacterias ácido lácticas, levaduras y actinomicetos.
- Las bacterias ácido-lácticas, producen ácido láctico a partir de
azúcares y otros carbohidratos sintetizados por bacterias foto
tróficas y levaduras; también aumentan la fragmentación de los
componentes de la materia orgánica, como la lignina y la
celulosa.
- Las levaduras, sintetizan sustancias antimicrobiales y útiles
para el crecimiento de las plantas a partir de aminoácidos y
azúcares secretados por bacterias foto tróficas, materia
orgánica y raíces de las plantas.
- Los actinomicetos, actúan como antagonistas de muchas
bacterias y hongos patógenos de las plantas debido a que
producen antibióticos.
- Las bacterias foto tróficas, son bacterias autótrofas que
sintetizan sustancias útiles como aminoácidos, ácidos nucleicos
y azúcares, a partir de secreciones de raíces, materia orgánica
y gases dañinos, usando la luz solar y el calor del suelo como
fuentes de energía.
29
2.7. Marco legal
Constitución Política del Perú 1993 Uno de los mayores
instrumentos legales en la materia que nos ocupa es la Constitución Política del
Perú del año 1993.
Asimismo en el diario (EL PERUANO, 2017) presenta el Decreto
Legislativo Nº1278 que tiene como reglamento EL Decreto Supremo Nº 014-
2017-MINAM, el Ministerio del Ambiente (MINAM) publicó el Reglamento de la
Ley de Gestión Integral de Residuos Sólidos, que entre sus objetivos busca
minimizar la generación de residuos sólidos en el origen (viviendas, empresas,
industrias, comercios, entre otros), así como promover su recuperación y
valorización a través de procesos como el reciclaje de plásticos, metales, vidrios
y otros, y la conversión de residuos orgánicos en compost o fuente de
generación de energía, lo cual impulsará una industria moderna del reciclaje,
incluyendo a los pequeños recicladores en esta cadena de valor.
30
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1. Lugar de ejecución
La presente práctica pre profesional se realizó en el mercado de
frutas de la ciudad de Tingo María y el Laboratorio de Calidad de suelo de la
carrera profesional de ingeniería ambiental en la Universidad Nacional Agraria
de la Selva, en la provincia de Leoncio Prado, región Huánuco.
Figura 1. Mapa de ubicación de la Universidad Nacional Agraria de la Selva
31
3.1.1. Ubicación política
El laboratorio de Calidad de suelo de la carrera profesional de
ingeniería ambiental en la Universidad Nacional Agraria de la Selva, se
encuentra ubicado políticamente en:
Región : Huánuco
Provincia : Leoncio Prado
Distrito : Rupa Rupa
Ciudad : Tingo María
3.1.2. Ubicación geográfica
Geográficamente el laboratorio de Calidad de suelo de la carrera
profesional de ingeniería ambiental en la Universidad Nacional Agraria de la
Selva, se encuentra en la zona 18 L cuyas coordenadas es 9º 18'53 de latitud
Sur y 75º 59'52 de longitud Oeste, además presenta una altitud de 668 metros
sobre el nivel del mar, mientras que el mercado de frutas se ubica en las
siguientes coordenadas 9°18'13 de latitud Sur y 76º 00'03 de longitud Oeste.
3.1.3. Clima
La ciudad de Tingo María posee, en general, un clima tropical, cálido
y húmedo, con características diferenciadas por la variación de la temperatura
media anual que es de 22º y 25ºC y el volumen de precipitación pluvial
sobrepasa 3860 mm. La precipitación pluvial media es de 3,179 mm y la
humedad relativa mensual promedio de 77.5% (SENAMHI, 2019)
32
3.2. Materiales y equipos
3.2.1. Materiales
a. Material biológico
– Residuos sólidos orgánicos de frutas (plátano, palta,
naranja, papaya, anona, zapote, pomarrosa)
– 2 litros de Yogurt natural
– 4 litros de melaza
– 1 java de huevos
– 2 litros de rumen de vaca
– 4 kilos de suelo de bosque
b. Material físico
– Botas de jebe
– Guantes
– Mascarilla
– Guardapolvo
– Baldes
– Manguera
– Bomba de pecera
– Plástico
– Recipiente contenedor de compost
– Machete
– Aspersor
– Bolsas
– Pilas de reloj
33
– Pala
– Costales
– Envases de porcelana
– Lapicero
– Cuaderno de campo
3.2.2. Equipos
– Termómetro digital
– Multiparámetro
– Cámara fotográfica
– Balanza
– Laptop
3.2.3. Software
– Google Earth Pro
– Microsoft Word
– Microsoft Excel
– Microsoft PowerPoint
– Software ArcGIS
3.3. Metodología
Como metodología en el potencial de generación de compost a
partir de residuos sólidos orgánicos del mercado de frutas Tingo María, se
desarrolló en diferentes fases, las cuales se detallan a continuación:
34
3.3.1. Composición de residuos del mercado de frutas
a. Coordinación con los comerciantes del mercado de
frutas para la recolección del material orgánico.
Se coordinó con comerciantes para que puedan juntar durante el día
y brindarnos las frutas en descomposición que ellos lo toman como basura, pero
en nuestro caso lo usaremos como materia prima para la elaboración del
compostaje.
Se realizo el muestreo de frutas mediante previa coordinación de los
horarios de recolección siendo estos a las 5 de tarde los 5 días programados y
el número de puestos que en este caso fueron seleccionados al azar un numero
total de 4 puestos lo que significa un 25 % con respecto al total de puestos que
fueron 16.
b. Recolección de la materia orgánica
Previa coordinación con los comerciantes del mercado de frutas se
procedió a la recolección de los baldes contenedores con frutas en
descomposición dejados en dichos puestos comerciales, en el horario
programado.
Luego de ello, se procedió al transporte de dichos contenedores con
material orgánico al laboratorio de calidad de suelos de la universidad nacional
agraria de la selva, para la elaboración del compost.
35
c. Caracterización de los residuos
Después de la recolección de la materia orgánica en el mercado de
frutas se procedió a la caracterización de las diferentes frutas que dicho mercado
genera como residuos, donde se separó según el tipo de frutas para luego ser
pesado y medido el volumen que estas representan en relación a la pila total de
compost, con la finalidad de tener un porcentaje de cada tipo de fruta en el
proceso de compostaje.
Se debe de considerar que según las estaciones del año pueden
variar del tipo de frutas, por ende la calidad del compost puede ser diferente ya
que cada fruta implica sus propias características fisicoquímicas y propiedades
que hacen variar las características del compost.
3.3.2. Tiempo de producción del compost
Se determino de manera opcional, eligiendo el método más
apropiado, calculando mediante datos importantes como la temperatura si varía
entre + o – 5 ºC en relación a la temperatura ambiente y sus características
granulométricas.
3.3.3. Tasa de producción de compost
a. Preparación y adecuación del lugar
Para iniciar la práctica pre profesional se procedió al limpiado del
lugar y quitado de la maleza donde se realizaría dicha práctica, en este caso fue
el patio del laboratorio de calidad de suelo, en la Universidad Nacional Agraria
de la Selva.
36
Luego se procedió a la adecuación de sombra para poder implantar
la cama del compostaje, se logró mediante el templado de plástico en el patio
del laboratorio de calidad de suelo.
Después mediante la acumulación de piedras en se logra dar cierto
grado de inclinación para que la cama de compostaje pueda drenar los lixiviados
producidos.
A continuación, sobre estas piedras se coloca un triplay que
otorgara firmeza a área para luego colocar la cama para el compost que se trata
de una lata de un metro por un metro, con los bordes elevados a 20 cm.
Para la eliminación de los lixiviados se realizó dos agujeros en las
esquinas de la parte baja de la lata donde va ir conectada a unas mangueras
que estas a su vez llevaran dicho lixiviado a un balde contenedor de este.
Se coloco sobre la lata un plástico que permita que la fruta no tenga
contacto con dicha lata ya que podría altear el proceso de compostaje.
b. Fase de elaboración del compost
Ya con el material orgánico en laboratorio se procedió al pesado y
estimación del volumen de la fruta total para la elaboración del compost.
Una vez pesado se tritura la fruta con la ayuda de un machete para
que el proceso de compostaje sea más factible y en menor tiempo.
Se deposito, la fruta picada en una pila en la parte superior de la lata
y se deja reposar.
37
c. Propagación de microrganismos como aditivo para el
compost.
Para iniciar el procedimiento se recolecto los materiales necesarios
en este caso 2 litros de Yogurt natural, 4 litros de melaza, 1 java de huevos, 2
litros de rumen de vaca, 4 kilos de suelo de bosque.
Estos materiales serán mezclados en un balde y puestos a airear
mediante el uso de una bomba de pecera.
Se deja así por una semana, luego se filtró mediante el uso de una
tela que permita que los sólidos se queden en dicho material.
Luego se regó con dicho material sobre la cama de compost.
d. Elaboración del compost (mediciones y toma de datos)
Al iniciar el proceso de descomposición de la fruta para le
elaboración del compostaje, se obtiene lixiviados del cual se medirá el volumen
diario generado los días iniciales.
Una vez formado la pila de compostaje se tomaron mediciones
diarias de la temperatura, tanto la temperatura ambiental como en la pila de
compostaje 10 repeticiones para evaluar la actividad microbiana en dicha fuente
durante el tiempo en que tome en formarse el compost.
Posteriormente si la pila de compost excede los 40 ºC se procede a
la remoción de la pila para controlar que no se produzca anoxia en dicho
proceso.
38
Además, se roció el aditivo de microorganismos para que el
compost no presente resequedad y como fuente de humificación del proceso.
e. Determinación de la taza de producción
Se hace una relación del compost producido en relación a la
cantidad de materia orgánica inicial antes del proceso de compostaje.
Se calculo mediante los datos obtenidos en las fases anteriores,
para la tasa de producción de compost esto sabiendo la cantidad en Kg de
residuos sólidos orgánicos frescos (fruta en descomposición) en relación a los
gramos de compost producido.
3.3.4. Determinar los parámetros fisicoquímicos
Se determina su pH, temperatura, potencial reducción oxidación,
salinidad, conductividad, solidos disueltos mediante una disolución de 10 g. de
compost en 100 ml de agua, esta disolución agitada por 2 horas hasta tener una
mezcla homogénea, esta mezcla se filtra y se obtiene mediante el uso del
multiparámetro las concentraciones deseadas a evaluar.
3.3.5. Determinar lá presencia de toxicidad del compost
Para determinar la presencia de toxicidad del compost, se utilizó la
mezcla previa de agua con compost, de donde se extrae 1 ml. que va depositado
en placas petri como indicador de evaluación con 9 ml de agua destilada y en
otras 3 placas va 10 ml de agua destilada que nos servirá como testigo, se
coloca 10 semillas de lechuga en cada una de las placas y se observa su
39
germinación bajo 16 horas de sol simulado en el laboratorio, se riega
periódicamente y se observa la germinación de las semillas por 7 días.
Por último, se mide las raíces de las semillas germinadas de las 6
placas y se expone a la estufa por 24 horas en dos placas Petri, una del testigo
y la otra de la prueba con compost para medir biomasa.
a. Determinación de biomasa
Para determinar la biomasa producida en la prueba de toxicidad de
procede al pesado de la muestra de las semillas germinadas antes y después
de la estufa.
𝐵𝑖𝑜𝑚𝑎𝑠𝑎 = 𝑝. 𝑓𝑟𝑒𝑠𝑐𝑜 − 𝑝. 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎
Donde:
- P. fresco = peso de los brotes
- P. de la placa = peso de la placa sola
40
IV. RESULTADOS
4.1. Generación compost a partir de residuos sólidos orgánicos del
mercado de frutas Tingo María.
4.1.1. Composición de los resíduos orgânicos vegetales del
mercado de frutas
- Caracterización de residuos orgánicos
Esta materia orgánica fue caracterizada inicialmente con la finalidad
de tener en cuenta del tipo de frutas que están dentro de la pila para la
generación de compost la cual fue la siguiente:
Se puede apreciar en el Cuadro 1 que el plátano es la fruta que más
predomina en la pila compost con un 33%, seguido por la naranja que está
presente en un 20%, seguido por zapote en un 15% teniendo como base
principal para la generación del compost en la presente práctica.
Cuadro 1. Caracterización de residuos orgánicos vegetales
Tipo de fruta Peso (kg) Porcentaje %
Naranja 18.66 20
Plátano 31.38 33
Palta 6.92 7
Zapote 13.8 15
41
Tipo de fruta Peso (kg) Porcentaje %
Limón dulce 10.64 11
Anona 7.9 8
Caimito 2.86 3
Otros 2.61 3
Total 94.77 100
En la siguiente figura se muestra en porcentajes con respecto al total
las diferentes frutas caracterizadas en antes del proceso de compostaje en la
presente práctica.
Figura 2. Caracterización de residuos orgánicos usados para la generación de
compost.
naranja20%
platano33%
palta7%
zapote15%
limon dulce11%
anona8%
caimito 3%
otros3%
42
4.1.2. Determinar el tiempo de producción del compost
producido
Para determinar el tiempo de producción de compost se evalúa la
temperatura en el proceso de compostaje, midiendo por un periodo de tiempo
contante durante todos los días con la finalidad de mantener menor de 40 °C
permitiendo de esta forma que los microorganismos logren su labor
descomponedora de la materia orgánica.
Se compara la temperatura ambiente con relación a la temperatura
del compost durante los días de generación para establecer que la temperatura
sea mayor o menor a 5 a la de la temperatura ambiente pero también se toma
en cuenta las otras características como la textura y granulometría para saber
si el compost ya está apto, pero en caso a la práctica realizada consideramos
que a partir del día 45 que fue el día que más coincidencia tubo con respecto a
ambas temperaturas.
Cuadro 2. Diferencia entre la temperatura ambiente y la temperatura del
compost
Días T. de compost (s) T. ambiente (s) diferencia
1 34.55 26.2 8.35
2 34.01 26.7 7.31
3 34.67 30.1 4.57
4 34.46 26.4 8.06
5 33.88 27.3 6.58
6 32.91 28.3 4.61
7 32.58 30.1 2.48
8 31.36 26.9 4.46
9 29.85 27.5 2.35
10 29.05 26.6 2.45
11 29.07 25.8 3.27
12 28.45 26.7 1.75
43
Días T. de compost (s) T. ambiente (s) diferencia
13 29.35 27.3 2.05
14 28.61 27.2 1.41
15 28.49 25.5 2.99
16 28.89 27.8 1.09
17 29.17 26.5 2.67
18 28.83 25.7 3.13
19 29.93 27.1 2.83
20 29.4 28.3 1.1
21 30.47 28.2 2.27
22 29.64 28.4 1.24
23 29.12 26.1 3.02
24 29.15 27.1 2.05
25 30.29 23.3 6.99
26 29.08 26.8 2.28
27 29.39 28.4 0.99
28 29.34 26.7 2.64
29 31.26 28.9 2.36
30 30.89 29.9 0.99
31 31.35 28.9 2.45
32 31.71 30.1 1.61
33 31.65 30.3 1.35
34 31.56 30.1 1.46
35 31.32 29.4 1.92
36 31.34 30.1 1.24
37 31.6 28.1 3.5
38 28.3 25.2 3.1
39 29.66 28.8 0.86
40 30.63 28.4 2.23
41 31.94 30.2 1.74
42 31.64 29.5 2.14
43 29.59 28.2 1.39
44 27.69 26.4 1.29
45 28.62 28.4 0.22
46 27.47 26.6 0.87
47 28.61 28.7 -0.09
48 27.08 27.1 -0.02
49 26.98 26.9 0.08
50 26.94 27.3 -0.36
51 26.27 26.9 -0.63
52 26.39 26.6 -0.21
44
53 26.36 26.2 0.16
54 26.38 26.9 -0.52
55 28.18 26.6 1.58
Se realizó una comparación de ambas temperaturas en la siguiente
figura donde la temperatura del compost inicio mayor y elevada pero poco a
poco se fue normalizando hasta que coincidió el día 45 logrando de esta forma
establecer que el compost ya era óptimo.
Figura 3. Comparación de la temperatura ambiente con la del compost
Se consideró a partir del día 45 dejarle unos 10 días más con la
finalidad de que continúe el proceso de compostaje para la obtención del
compost en menor diámetro, tiempo en que la temperatura se mantuvo estable
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55
Tem
per
atu
ra
Dias
temperaturaambiente
temperaturadel compost
45
dentro de los parámetros requeridos y se buscó que dicho producto sea menor
a dos micras.
4.1.3. Tasa de producción de compost producido
Para determinar la tasa de producción se estableció una relación
entre el volumen de materia orgánica inicial y el total de compost producido
durante el proceso de degradación de la materia orgánica.
Se puede apreciar en el Cuadro 3, un total de 10 baldes de materia
orgánica utilizada para la pila de compost en el laboratorio con un peso de
94,777 Kg de materia orgánica.
Cuadro 3. Volumen de materia orgánica inicial
N° de Baldes Peso (Kg)
1 9,110
2 9,977
3 9,565
4 9,273
5 9,178
6 8,337
7 9,820
8 9,797
9 9,794
10 9,926
Total 94,777
46
- Compost generado
Se puede apreciar en el Cuadro 4 los diferentes diámetros del
compost producido y su peso de este siendo de 2 micras 244.6 g, de 3 micras
260.3 g, 4 micras 351.5 g, de 6 micras 635.8 g, 12 micras 1134.8 g. y de
mayor a 12 micras 3120.5 g correspondientemente.
Cuadro 4. Peso del compost generado en diferentes diámetros
Diámetro Peso (g)
2 micras 244.6
3 micras 260.3
4 micras 351.5
6 micras 635.8
12 micras 1134.8
mayor a 12 micras 3120.5
Total 5747.5
La tasa de producción de compost es de 5.7475 Kg a partir de 94.77
Kg de materia orgánica en un periodo de tiempo de 55 días es:
𝑇𝑃𝑐% =94.77 Kg
5,7475 Kg 𝑥 100% = 16.48%
4.1.4. Determinación de la calidad fisicoquímica del compost
producido
Se puede apreciar en el Cuadro 5 los valores fisicoquímicos del
compost final obtenidos con el uso de un multiparámetro electrónico del
laboratorio de calidad de suelo, mediante la disolución de 10 g. de compost en
100 ml de agua, ésta disolución agitada por 2 horas hasta tener una mezcla
47
homogénea, esta mescla se filtra y se obtiene mediante el uso del
multiparámetro las concentraciones deseadas a evaluar.
Cuadro 5. Parámetros fisicoquímicos del compost final
Parámetros Valores
pH 8.49
Temperatura 26.5 °C
Potencial Reducción Oxidación (-119.5 mv )
Salinidad 73% NaCl
Conductividad 37.7 ms
Solidos Disueltos 18.9 g/l
Volumen 21 l
Peso 5,7475 Kg
4.1.5. Determinación de la toxicidad del compost
Para la determinación de la toxicidad del compost se procedió
obtener unas muestras de 1 ml de la disolución anterior que se utilizó para la
medición de los parámetros fisicoquímicos y ésta se aplicó en placas donde se
procedió al sembrío de semillas para evaluar cómo estas germinaban.
Se puede apreciar en el Cuadro 6 que la prueba realizada en las
placas con compost son las que germinaron en mayor proporción comparado
con el testigo que solo tenía agua como base de estas.
48
Cuadro 6. Semillas germinadas por cada tratamiento
Prueba Número De Placa Semillas
Germinadas
Testigo
1 7
2 7
3 10
Compost
4 9
5 9
6 10
Se puede apreciar en el Cuadro 7 que la prueba realizada en las
placas con compost son las que tienen mayor longitud radicular en comparación
a las pruebas testigo, llegando estas a 2 mm las más grandes.
Cuadro 7. Longitud radicular de semillas germinadas por tratamiento (mm)
N° de
semilla
Testigo Compost
Placa 1 Placa 2 Placa 3 Placa 4 Placa 5 Placa 6
1 0.15 0.6 0.55 0.9 0.8 0.9
2 0.2 0.5 0.8 1 1.5 1.1
3 0.1 0.45 0.25 1.6 1.1 1.5
4 0.2 0.3 0.5 0.6 1.8 1.7
5 0.05 0.25 0.2 0.9 1.5 1.2
6 0.1 0.6 0.3 0.9 0.7 0.9
7 0.05 0.1 0.15 1.5 2 1.5
8 0.6 1 1.2 0.7
9 0.2 0.4 1.1 0.5
10 0.1 1.3
49
Figura 4. Longitud radicular de las semillas en las placas.
- Determinación de biomasa en la prueba de toxicidad
Cuadro 8. Medición de biomasa en la prueba de toxicidad
Tratamiento Peso De La Placa
(g)
Peso Fresco
(g)
Peso Seco
(g)
Testigo 104.84 0.37 0.02
Compost 109.24 0.54 0.05
0
0.5
1
1.5
2
2.5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
lon
gitu
d r
adic
ula
r
Numero de semillas
placa 1 placa 2 placa 3 placa 4 placa 5 placa 6
50
V. DISCUSIÓN
Según MINAM, 2019. para determinar la generación de residuos
sólidos en mercados se aplica la siguiente formula Kg peso
recolectados/Número de mercados muestreados es igual a GPM = Generación
de residuos por mercado (kg/mercado/día), basado en esta formula se aplico
para determinar la composición de los residuos sólidos vegetales del mercado
de frutas de Tingo María logrando calcular en este caso la generación total de
los residuos sólidos, multiplicando la generación per cápita por el total de
puestos y mediante la ayuda de un la caracterización de los residuos orgánicos
recolectados.
La calidad de un compost es usualmente determinada por
parámetros químicos los cuales dan una determinación exacta de cada
sustancia y los parámetros biológicos los cuales permiten evaluar la estabilidad
del producto final, Según JARAMILLO, CRISTINA, ECKEHARD, 2012 para que
estos microorganismos puedan vivir y desarrollar la actividad descomponedora
se necesitan unas condiciones óptimas de temperatura, humedad y
oxigenación; siendo la temperatura la principal característica utilizada para
determinar el tiempo de producción de compost en la presente práctica.
51
Según MARTEL, 2014 una tasa de producción es la medida de la
cantidad típica de tiempo que toma hacer la operación para producir los
productos. Las tasas de producción varían de acuerdo al gran número de
variables, en una operación donde la producción tiene varias fases, algunas
partes del proceso pueden ser más eficientes que otra, teniendo en cuenta lo
antes mencionado por el autor se determinó la taza de producción de compost
en la presente practica la cual indica que el proceso podría ser potenciado para
incrementar la producción mediante algunas técnicas como microorganismos
eficientes ya que la taza de producción solo fue de 16.48%.
Según GALLARDO, 2013. Cuando más caliente es la pila, más
rápido es el compostaje. Si usa materiales con una mezcla apropiada, bien
triturada y con un volumen suficientemente grande, y la humedad y la
ventilación son adecuadas, tendrá una pila de compost rápida y caliente, esto
se explica mediante el alza de las temperaturas en los procesos de compostaje
en los primeros días generalmente mayores a 45 °C ya que el metabolismo de
los microorganismos es exotérmico, por lo tanto en el proceso de
descomposición hay liberación de calor originándose un aumento de la
temperatura. Según los resultados obtenidos tras el proceso experimental la
temperatura se mantuvo menor de 35 grados lo cual indica que se produjo
menos actividad microbiana para la descomposición de la materia orgánica, por
lo tanto el proceso de compostaje se tarda más ya que la mayoría de los
microorganismos se desarrollan a temperaturas entre 35 y 55 C. concordando
con lo que menciona el autor que sería más eficiente si es a mayor escala y
52
mayor volumen de tal forma que permita que la temperatura llegue a dicha
magnitud.
Con relación a los resultados presentados correspondientes a la
generación de compost a partir de residuos sólidos orgánicos del mercado de
frutas Tingo María, realizado en la Universidad Nacional Agraria de la Selva; se
concluye que el compost no es toxico, sino al contrario ayuda la germinación y
a abonado de las plantas esto demostrado mediante la prueba toxicológica
realizada donde las semillas con aditivo de compost germinaron en mayor
proporción y en mayor longitud radicular, concordando con lo que menciona la
FAO (2013) El compost contiene elementos fertilizantes para las plantas,
aunque en forma orgánica y en menor proporción que los fertilizantes minerales
de síntesis. Una de las mayores ventajas del uso de compost como aporte de
materia orgánica es que en él se encuentran presentes nutrientes tanto
disponibles como de lenta liberación, útiles para la nutrición de las plantas. Por
otra parte, el compost presenta un alto contenido de materia orgánica con las
ventajas que ello conlleva.
53
VI. CONCLUSIONES
1. Se determino la composición de los residuos del mercado de frutas,
donde el 20 % fue de naranja, 33 % plátano, 7 % palta, 15 % zapote,
11% limón dulce, 8 % anona, 3 % caimito, 3 % otras frutas.
2. Se determino el tiempo de producción del compost el cual fue de 55 días
3. La tasa de producción de compost es de 16.48% en relación 5.7475 Kg
de compost a partir de 94.77 Kg de materia orgánica inicial.
4. Se determino la calidad físico química del compost siendo estas 8.49 de
pH, 26.5 °C de temperatura, potencial reducción oxidación -119.5 mv,
salinidad 73% NaCl, conductividad 37.7 ms, solidos disueltos 18.9 g/l,
logrando medir así las concentraciones deseadas a evaluar.
5. El compost generado en el laboratorio no presenta toxicidad ya que la
prueba realizada en las placas con compost son las que tienen mayor
longitud radicular en comparación a las prueba testigo, llegando estas a
2 mm las más grandes.
54
VII. RECOMENDACIONES
1. Clasificar bien los residuos orgánicos vegetales que están
direccionados para la elaboración de compost para no tener
resultados alterados de la calidad y demora del tiempo de
descomposición.
2. Tener en cuenta el contenido de humedad ya que esta variable puede
ser critica si es que no se controla a tiempo.
3. Tener la cuenta el tipo de frutas a utilizar para la pila de compost ya
que cada fruta tiene diferente periodo de descomposición y esto pude
influir en los parámetros fisicoquímicos del compost final
4. Durante el proceso de degradación de los residuos orgánicos
vegetales, se debe controlar la temperatura que no exceda de 50 ° C
para un optimo proceso de compostaje.
5. Realizar la homogenización cada 2 días para evitar su incremento.
55
.
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDRADE, E. 2008, “Reciclaje: Utilización de desechos orgánicos para obtener
abono orgánico” Quito, ecuador. 93 p.
CABRERA, V. 2016. Propuesta para la elaboración de compost a partir de los
residuos vegetales provenientes del mantenimiento de las áreas verdes
públicas del distrito de miraflores”. Lima, Perú. 101 p.
CAJAHUANCA, S. 2016. “Optimización del manejo de residuos orgánicos por
medio de la utilización de microorganismos eficientes (Saccharomyces
cerevisiae, Aspergillus sp., Lactobacillus sp.) En el proceso de compostaje
en la central hidroeléctrica chaglla”. Huánuco, Perú. 166 P.
CARHUANCHO, F. 2012. Aprovechamiento del estiércol de gallina para la
elaboración de biol en biodigestores tipo batch como propuesta al manejo
de residuo avícola. Lima, Perú, 12 p.
EL PERUANO, 2017. Ley de gestión integral de residuos sólidos (Decreto
Legislativo Nº 1278) y su Reglamento (D.S. N° 014 – 2017 - MINAM), que
modifica la Ley General de Residuos Sólidos (Ley Nº 27314).
56
ENRÍQUEZ, E. et al. 2013. Producción de compost a base de Lechugín
utilizando en tratamiento de aguas residuales en Lafarge Cementos S.A. y
su efecto en el cultivo de lechuga. Ibarra, Ecuador. 113 p.
FAO, 2013. Manual de compostaje del agricultor, Experiencias en América
Latina, Oficina Regional para América Latina y el Caribe. Santiago de
Chile, Chile. 112 p.
JARAMILLO, C. CRISTINA, D. ECKEHARD, S. 2012. Optimization of the
decomposition processes for organic solid waste. Colombia, Antioquia.
Journal of Engineering and Technology.
GALLARDO, K. 2013. Obtención de compost a partir de residuos orgánicos
impermeabilizados con geomembrana. Lima, Perú. 183 p.
IPARRAGUIRRE, R. 2007. Tipos de excretas y degradación aeróbica del
estiércol en el compostaje. Tesis Ingeniero Zootecnista. Lima, Perú.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Facultad Zootecnia. 115 p.
MANSILLA, M. 2012, Determinación de la concentración de nutrientes N, P, K
en los residuos sólidos orgánicos selectivos provenientes del mercado
Ayaymaman, mediante la técnica del compostaje, Moyobamba,
Moyobamba, Perú, 109 p.
MARTEL, R. 2014, Caracterización preliminar de la agricultura convencional y
orgánica en la comunidad de Vinchos, distrito de Churubamba, provincia
de Huánuco”, Huánuco, Perú. 82 p.
57
MINAM, 2019. Guía metodológica para el desarrollo del Estudio de
Caracterización para Residuos Sólidos Municipales, Perú, 70 p.
PRIETO, C. 2003. Basuras: Manejo y transformación práctico económico.
Bogotá. Ecoe. 98 p.
ROMERO, C.; CHIRINOS, R.; LÓPEZ, R. 2004. Elaboración de un abono
orgánico a partir de la cáscara de la semilla del árbol de Neem
(Azadirachta indica) 85 p.
SENAHMI, 2019. Condiciones de tiempo. Servicio nacional de meteorología e
hidrología. [En línea]: Senamhi. http://www.senamhi.gob.pe/, 20 de enero
del 2019.
SILVA, J. VALENCIA, P. PIEDAD. M, 2010. Recuperación de nutrientes en fase
sólida a través del compostaje. Universidad del Valle-Facultad de
Ingeniería. Cali-Colombia. 25 p.
TCHOBANOGLOUS, G. 1997. Gestión integral de residuos sólidos. Madrid.
McGraw Hill. 2 edicion. v. 1, 1120 p.
58
IX. ANEXO
59
Cuadro 9. Temperatura durante el proceso de compostaje
N° de
días
medidos
temperatura
ambiente
Repeticiones
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 26.2 30.5 34.1 31.3 38.1 31.9 33.7 35.1 38 37.8 35
2 26.7 31.1 33.4 32.1 35.6 30.7 33.4 35.1 36.7 35.6 36.4
3 30.1 31.9 32.4 33.5 33.5 35.8 33.5 37.1 37.2 35.6 36.2
4 26.4 32.7 32.5 34.3 35.2 34.1 34.8 37.4 38.5 32.6 32.5
5 27.3 32.4 32.7 32.4 31.8 35.5 36 35.9 36.1 33.2 32.8
6 28.3 31.4 32.6 30.7 32.3 32.5 33.4 35.6 36.2 31.6 32.8
7 30.1 30.7 32.4 31.2 34.5 33.8 32.8 33.3 32.8 31.2 33.1
8 26.9 31.4 31.8 32.6 31.5 31.2 32.2 31.7 30.8 30.3 30.1
9 27.5 29.3 29.7 29.9 30.1 29.9 30.8 30.5 30.5 28.7 29.1
10 26.6 28.9 29.1 27.5 29 28.8 29.5 30.1 29.6 29.1 28.9
11 28.8 28.9 29.3 29.1 29.1 29.3 29.1 29.5 29.3 28.5 28.6
12 25.7 28.2 28 27.3 28.8 27.8 28.6 28.8 28.2 29.5 29.3
13 30.3 29.3 29.1 29.5 29.7 29.3 29.1 29.5 29.7 29.1 29.2
14 28.2 28.4 28.6 29 28.7 28.9 29.1 29.4 28.6 27.8 27.6
15 25.5 27.5 27.8 27.2 27.5 28.2 28.4 28.7 28.4 28.2 28
16 27.8 28.2 27.8 28.1 29.5 28.4 28.7 28.4 27.8 29.3 29.7
17 28.5 29.5 29.7 29.2 28.4 29.3 29.7 30.1 29.9 27.8 28.1
18 25.7 28.2 27.8 27.4 30.3 28.7 28.4 28.2 28 30.1 31.2
19 30.1 31.2 30.2 30.5 28.3 30.3 30.1 29.9 30.4 29.5 28.9
20 28.3 29.2 29.1 28.6 30.1 29 29.4 28.7 29.3 30.1 30.5
21 28.2 30.3 30.5 30.9 29.3 31.4 31.7 30.7 30.3 29.7 29.9
22 28.4 29.5 29.7 29.9 29.1 30.3 30.5 30.1 29.9 28.6 28.8
23 26.1 28.6 28.9 28.6 28.8 30.3 29.2 29.3 28.8 29.7 29
24 27.1 28.8 28.4 28.2 30.1 29.1 28.7 29.3 29.5 28.6 30.8
25 23.3 28.2 28.8 29.5 29.1 32.5 33.2 31.4 31.6 29.7 28.9
26 26.8 27.3 28.4 28.3 29.5 29.1 27.6 30.8 30.5 31.2 28.1
27 28.4 28.4 28.3 29.3 30.8 29.9 29.7 29.8 29.7 29.8 28.2
28 26.7 28.6 28.8 30.8 30.3 29.9 28.3 28.6 28.4 28.9 30.8
29 28.9 29.9 30.1 30.7 32.8 31.8 32.4 31.3 32.6 28.8 32.2
30 29.9 30.9 31.1 30.9 29.5 31.4 31.2 31.6 30.1 29.7 32.5
31 28.9 29.7 30.5 29.2 30.3 30.9 32.4 33.3 32.2 31.9 33.1
32 30.1 32.2 31.9 31.4 31.4 30.7 31.7 32.2 32.8 32.8 30
33 30.3 32.4 30.6 30.8 30.6 31.2 32.2 32.2 31.9 33.2 31.4
34 30.1 31.9 31.5 31.4 31.1 31.2 32.1 32.4 32.1 30.9 31
35 29.4 30.8 30.4 31.2 31.1 32.2 31.9 31.5 31.5 31.8 30.8
36 30.1 29.7 30.3 30.5 31.4 31.5 32.2 33.1 31.2 32.4 31.1
60
N° de
días
medidos
temperatura
ambiente
Repeticiones
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
37 28.1 30.5 30.8 31.1 30.4 32.2 32.6 33.3 32.2 31.4 31.5
38 25.2 26.9 27.1 27.3 27.6 27.8 28.7 30.1 29.7 30.7 27.1
39 28.8 29.3 29.5 29.7 29.2 30.1 30.3 29.9 30.1 28.5 30
40 28.4 28.4 30.1 31.2 31.4 30.9 32.2 31.8 30.5 29.6 30.2
41 30.2 30.2 32.2 32.4 32.1 30.9 31.6 33.1 32.8 32.5 31.6
42 29.5 29.5 31.3 31.8 32.2 32.1 32.8 32.6 31.9 30.4 31.8
43 28.2 28.2 29.5 30.1 30.5 31.1 31.3 29.2 29.1 28.3 28.6
44 26.4 26.4 27.3 26.8 28.3 26.5 26.9 28.2 29.1 28.6 28.8
45 28.4 28.4 28.4 28.3 29.1 29.3 29.6 28.6 28.2 28.4 27.9
46 26.6 26.6 28.6 28.6 28.3 27.8 27.4 26.9 26.5 27.2 26.8
47 28.7 28.7 28.6 26.9 29.3 29.4 29.1 28.7 28.5 28.3 28.6
48 27.1 27.1 27.3 26.8 27.1 27.3 27.1 26.9 27.2 27.1 26.9
49 26.9 26.9 27.4 27.3 26.3 26.5 26.8 27.3 27.1 27 27.2
50 27.3 27.3 26.9 26.4 27.1 27.3 27.1 26.9 26.8 26.5 27.1
51 26.9 26.6 26 26.2 26.2 26.2 26.8 26 26.6 26.1 26
52 26.6 26.2 26.4 26.4 26.4 26.4 27.1 26.4 26.4 26 26.2
53 262 26.9 26 26.2 26.6 26.6 26 26.1 26.6 26.5 26.1
54 26.9 26.4 26.2 26.2 26.6 26.4 26.2 26.6 26.4 26.4 26.4
55 26.6 28.4 28.7 28.4 28.2 28.2 26.4 28.5 28.2 28.4 28.4
Cuadro 10. Lixiviados generados durante los primeros días del proceso de
generación del compost
Días Cantidad (ml)
Jueves 0
Viernes 5360
Sábado 4024
Domingo 1560
Lunes 656
Martes 420
Miércoles 85
Total 12105
61
Figura 4. Instalación del sistema para la preparación de compost
Figura 5. Pesado de materia orgánica
62
Figura 6. Medición de la temperatura inicial
Figura 7. Propagación de microorganismos
63
Figura 8. Fumigado del compost con microorganismos
Figura 9. Volteado del compost
64
Figura 10. Generación de compost
Figura 11. Compost etapa final
65
Figura 12. Medición de parámetros fisicoquímicos
Figura 13. Pruebas de toxicidad