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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS
PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS
EFICIENTES.
TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE
INVESTIGACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA
QUÍMICA
AUTORA: YADIRA MARISOL BRAVO OBANDO
QUITO
2017
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS
PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS
EFICIENTES.
TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE
INVESTIGACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA
QUÍMICA
AUTORA: YADIRA MARISOL BRAVO OBANDO
TUTORA: BqF. MAGDALENA DE LOS ÁNGELES DÍAZ ALTAMIRANO
QUITO
2017
iii
©DERECHOS DE AUTOR
Yo, Yadira Marisol Bravo Obando, en calidad de autora del trabajo de titulación,
modalidad proyecto de investigación: APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS
ORGÁNICOS DOMICILIARIOS PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST
UTILIZANDO MICROORGANISMOS EFICIENTES, autorizo a la Universidad
Central del Ecuador, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de
los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autora me corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Asimismo autorizó a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de
conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
En la ciudad de Quito, a los 10 días del mes de Agosto de 2017.
________________________
Yadira Marisol Bravo Obando
C.C. 0401300074
mar-y-sol26@hotmail.es
iv
APROBACIÓN DEL TUTOR
Yo, BqF. Magdalena de los Ángeles Díaz Altamirano en calidad de tutora del trabajo
de titulación, modalidad proyecto de investigación: “APROVECHAMIENTO DE LOS
RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS PARA LA OBTENCIÓN DE
COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS EFICIENTES”, elaborado por la
estudiante Yadira Marisol Bravo Obando, de la Carrera de Ingeniería Química, Facultad
de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador, considero que el mismo
reúne los requisitos y méritos necesarios en el ámbito metodológico y el campo
epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que
se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo investigativo sea habilitado
para continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del
Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 10 días del mes de Agosto de 2017.
____________________
BqF. Magdalena Díaz
TUTORA
v
DEDICATORIA
Mi trabajo lo dedico principalmente a Dios, por haberme permitido llegar hasta este momento muy importante en mi formación estudiantil. A mi madre por su ejemplo de superación, por confiar en mí y ser mi apoyo incondicional. A mi padre por sus consejos, por apoyarme y brindarme su cariño. A mi hermano por su optimismo que me impulso a seguir adelante. A mi enamorado por compartir conmigo buenos y malos momentos y apoyarme siempre. A la Monse por ser mi compañera fiel.
vi
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios por acompañarme todos los días, protegerme y darme fuerzas para
superar obstáculos y dificultades a lo largo de toda mi vida.
A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería Química por haberme
aceptado a ser parte de ella la que fue testigo de mis alegrías y tristezas mi facultad, así
como también a los docentes que me brindaron sus conocimientos para mi formación
académica.
A la BqF. Maggy Díaz por su valiosa tutoría, dirección y amistad, que me han ayudado
en la culminación de este trabajo.
A mi mami Martha Obando por ser mi pilar más importante, mi apoyo incondicional, la
que supo formarme con buenos sentimientos, hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a
salir adelante en todo momento.
A mi papi Wilson Bravo que a pesar de la distancia estuvo pendiente de mí dándome
sus consejos, apoyo y cariño.
A mi ñaño Wil por ser mi ejemplo a seguir por brindarme su apoyo y por la confianza
depositada en mí.
A mi enamorado Mauricio, que ha sabido apoyarme para continuar y nunca renunciar,
gracias por su amor, y por su ayuda en mi proyecto.
Gracias a mi familia y a todas las personas que tuvieron una palabra de apoyo hacia mí.
vii
CONTENIDO
pág.
LISTA DE TABLAS ........................................................................................................ x
LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... xii
LISTA DE ANEXOS .................................................................................................... xiv
RESUMEN ..................................................................................................................... xv
ABSTRACT .................................................................................................................. xvi
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1
1. MARCO TEÓRICO................................................................................................... 3
1.1. Impacto Ambiental.................................................................................................. 3
1.2. Residuos .................................................................................................................. 3
1.2.1. Definición. ........................................................................................................... 3
1.2.2. Residuos Sólidos. ................................................................................................. 3
1.2.3. Residuos Reciclables. .......................................................................................... 4
1.2.4. Residuos No Reciclables...................................................................................... 4
1.2.5. Residuos Peligrosos. ............................................................................................ 4
1.3. Código de colores ................................................................................................... 5
1.4. Residuos Orgánicos Domiciliarios ......................................................................... 6
1.5. Biotecnología y biorremediación ............................................................................ 7
1.6. Compostaje ............................................................................................................. 8
1.6.1. Materiales para la elaboración de compost .......................................................... 8
1.6.2. Humedad. ............................................................................................................. 8
1.6.3. Oxígeno. ............................................................................................................... 9
1.6.4. Nutrientes. ............................................................................................................ 9
1.6.5. pH. ........................................................................................................................ 9
1.6.6. Temperatura. ...................................................................................................... 10
viii
1.7. Microorganismos Eficaces EM•1 ......................................................................... 10
1.7.1. Origen. ............................................................................................................... 10
1.7.2. Descripción. ....................................................................................................... 10
1.7.3. Propiedades ........................................................................................................ 11
1.7.4. Bacterias Acido Lácticas.................................................................................... 11
1.7.5. Bacterias Fototróficas. ....................................................................................... 11
1.7.6. Levaduras. .......................................................................................................... 12
2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL .................................................................... 13
2.1. Características del proyecto de investigación ....................................................... 13
2.1.1. Ubicación ........................................................................................................... 13
2.1.2. Obtención de la materia prima ........................................................................... 13
2.2. Diseño experimental ............................................................................................. 13
2.2.1. Codificación ....................................................................................................... 13
2.2.2. Diagrama de flujo. ............................................................................................. 15
2.3. Materiales y equipos. ............................................................................................ 15
2.4. Sustancias y reactivos ........................................................................................... 16
2.5. Procedimiento ....................................................................................................... 16
2.5.1. Investigación y ejecución del proyecto .............................................................. 16
2.5.2. Activación de los microorganismos eficaces. .................................................... 17
2.5.3. Elaboración de las biocomposteras .................................................................... 17
2.5.4. Control de Humedad. ......................................................................................... 17
2.5.5. Proceso de las mezclas ....................................................................................... 18
2.5.6. Aplicación del producto. .................................................................................... 18
2.6. DATOS ................................................................................................................. 19
2.6.1. Datos Teóricos ................................................................................................... 19
2.6.2. Datos Experimentales ........................................................................................ 20
3. CÁLCULOS ............................................................................................................ 26
3.1. Cálculo para la activación de Microorganismos eficaces ..................................... 26
3.2. Cálculo para la dilución de microorganismos eficaces activados ......................... 26
3.3. Cálculo de las cantidades para los experimentos .................................................. 27
3.4. Cálculo del promedio de la temperatura y el pH de los experimentos ................. 27
ix
3.5. Cálculo de la Humedad ......................................................................................... 28
3.6. Cálculo del rendimiento ........................................................................................ 28
4. RESULTADOS........................................................................................................ 29
4.1. Resultados y gráficos ............................................................................................ 29
4.2. Contenido nutricional del compost ....................................................................... 38
4.2.1. Gráficos de cada parámetro para los cuatro experimentos ................................ 38
4.2.2. Comparación de algunos parámetros con los criterios de calidad del suelo
del Ministerio del Ambiente TULSMA.......................................................................... 45
4.2.3. Resultados observados de los experimentos ...................................................... 48
4.3. Aplicación del compost......................................................................................... 50
4.3.1. Dosis recomendadas para su uso........................................................................ 50
4.3.2. Contenido nutricional de la tierra de aplicación del compost ............................ 50
4.3.3. Contenido nutricional de la mejor mezcla de la aplicación del compost ........... 51
4.3.4. Comparación de algunos parámetros con los criterios de calidad del suelo
del Ministerio del Ambiente TULSMA.......................................................................... 51
4.3.5. Resultados observados de la aplicación del compost ........................................ 55
5. DISCUSIÓN ............................................................................................................ 56
6. CONCLUSIONES ................................................................................................... 58
7. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 61
CITAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................... 63
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 64
ANEXOS ........................................................................................................................ 67
x
LISTA DE TABLAS
pág.
Tabla 1. Clasificación General de residuos (NTE INEN 2841, 2014, pág. 5) ................. 5
Tabla 2. Clasificación Específica de residuos (NTE INEN 2841, 2014, págs. 5,6) ......... 6
Tabla 3. Contenido de EM•1 (AGEARTH, 1999, pág. 2) .............................................. 11
Tabla 4. Datos Físicos de la Solución (AGEARTH, 1999, pág. 3) ................................ 11
Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales orgánicos
(Suquilanda & M. Sc. Desarrollo Rural, 2006, pág. 193) .............................................. 19
Tabla 6. Criterios de calidad del suelo (Ministerio del Ambiente, 2015,
págs. 118,119)................................................................................................................. 20
Tabla 7. Datos para activar los microorganismos eficaces ............................................. 20
Tabla 8. Datos para la dilución de microorganismos eficaces activados ....................... 21
Tabla 9. Porcentajes para el blanco ................................................................................ 21
Tabla 10. Porcentajes para las mezclas con EMA .......................................................... 21
Tabla 11. Datos de la temperatura y pH del blanco........................................................ 21
Tabla 12. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y su repetición ............. 22
Tabla 13. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
y su repetición. ................................................................................................................ 22
Tabla 14. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
y su repetición. ............................................................................................................... 23
Tabla 15. Datos para el cálculo de la humedad del blanco............................................. 23
Tabla 16. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos
orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados ..................... 24
Tabla 17. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
xi
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) ............ 24
Tabla 18. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) ............. 25
Tabla 19. Masa inicial y final en gramos de los experimentos....................................... 25
Tabla 20. Resultados para activar los microorganismos eficaces .................................. 29
Tabla 21. Resultados para la dilución de microorganismos eficaces activados ............. 29
Tabla 22. Resultados de las cantidades para los experimentos ...................................... 29
Tabla 23. Resultados de los promedios de la temperatura y pH del blanco ................... 30
Tabla 24. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la mezcla
residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces
activados y su repetición................................................................................................. 31
Tabla 25. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la
mezcla residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos
eficaces activados dilución (1:10) y su repetición. ........................................................ 32
Tabla 26. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la
mezcla residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos
eficaces activados dilución (1:25) y su repetición. ........................................................ 33
Tabla 27. Resultados de la humedad del blanco ............................................................. 34
Tabla 28. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados ..................................... 35
Tabla 29. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) ............ 36
Tabla 30. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) ............. 37
Tabla 31. Resultados del rendimiento para los cuatro experimentos ............................. 38
Tabla 32. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de los experimentos
y el criterio de calidad del suelo TULSMA ................................................................... 45
Tabla 33. Etapas para los experimentos ......................................................................... 48
Tabla 34. Resultados observados según las etapas para los experimentos ..................... 49
Tabla 35. pH de las mezclas de compost y tierra ........................................................... 50
Tabla 36. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de la tierra y
la mezcla y el criterio de calidad del suelo TULSMA .................................................. 51
Tabla 37. Resultados observados de la aplicación del compost ..................................... 55
xii
LISTA DE FIGURAS
pág.
Figura 1. Hogares que clasificaron los Residuos Orgánicos (INEC, Grupo
Técnico, 2016, pág. 7) ...................................................................................................... 7
Figura 2. Diagrama de Flujo del Proceso para la descomposición de los
Residuos Orgánicos domiciliarios .................................................................................. 15
Figura 3. Curvas de la temperatura y pH del blanco ...................................................... 30
Figura 4. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA ......................................... 31
Figura 5. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA1 ....................................... 32
Figura 6. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA2 ....................................... 33
Figura 7. Curva de Humedad del blanco ........................................................................ 34
Figura 8. Curva de Humedad de la mezcla MEMA ....................................................... 35
Figura 9. Curva de Humedad de la mezcla MEMA1 ..................................................... 36
Figura 10. Curva de Humedad de la mezcla MEMA2 ................................................... 37
Figura 11. Contenido de Nitrógeno ................................................................................ 38
Figura 12. Contenido de Nitrato ..................................................................................... 39
Figura 13. Contenido de óxido de fosforo ...................................................................... 39
Figura 14. Contenido de óxido de potasio ...................................................................... 40
Figura 15. Contenido de Oxido de calcio ....................................................................... 40
Figura 16. Contenido de Oxido de Magnesio ................................................................. 41
Figura 17. Contenido de Sodio ....................................................................................... 41
Figura 18. Contenido de Hierro ...................................................................................... 42
Figura 19. Contenido de Manganeso .............................................................................. 42
Figura 20. Contenido de Materia Orgánica .................................................................... 43
Figura 21. Contenido de Carbono................................................................................... 43
Figura 22. Relación Carbono / Nitrógeno ...................................................................... 44
Figura 23. Contenido de Humedad ................................................................................. 44
xiii
Figura 24. Nivel de pH ................................................................................................... 45
Figura 25. Contenido de Azufre ..................................................................................... 46
Figura 26. Contenido de Zinc ......................................................................................... 46
Figura 27. Contenido de Cobre....................................................................................... 47
Figura 28. Contenido de Boro ........................................................................................ 47
Figura 29. Conductividad Eléctrica ................................................................................ 48
Figura 30. Nivel de pH ................................................................................................... 51
Figura 31. Contenido de Azufre ..................................................................................... 52
Figura 32. Contenido de Zinc ......................................................................................... 52
Figura 33. Contenido de Cobre....................................................................................... 53
Figura 34. Contenido de Boro ........................................................................................ 53
Figura 35. Conductividad Eléctrica ................................................................................ 54
xiv
LISTA DE ANEXOS
pág.
ANEXO A. Obtención de la materia prima .................................................................... 68
ANEXO B. Activación de los microorganismos eficaces .............................................. 69
ANEXO C. Elaboración de las biocomposteras ............................................................. 71
ANEXO D. Control de la Humedad. .............................................................................. 72
ANEXO E. Compost ...................................................................................................... 74
ANEXO F. Aplicación del Compost .............................................................................. 82
ANEXO G. Análisis del Laboratorio ............................................................................. 88
xv
APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS
PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS
EFICIENTES.
RESUMEN
El aprovechamiento de los residuos orgánicos domiciliarios como materia prima para la
obtención de compost empleando microorganismos eficientes como agentes
aceleradores en este proceso, es hoy en día una de las técnicas biotecnológicas utilizadas
para restaurar los suelos abatidos con el uso agrícola.
Para ello se elaboró cuatro biocomposteras en las que se colocó el 90% de residuos
orgánicos domiciliarios troceados y pesados, 5% de aserrín y 5% de soluciones
microbianas, en las tres biocomposteras se colocó microorganismos eficientes
activados, y microorganismos eficientes diluidos 1:10 y 1:25 respectivamente, mientras
que para el blanco se utilizó 5% de agua. Por último, se aplicó el compost en mezcla
con tierra en plantas de Raphanus sativus.
Se obtuvo el mejor rendimiento 80,16% de la segunda biocompostera, el contenido
nutricional del compost y del suelo probado se encuentran acorde a las especificaciones
del TULSMA.
El presente proyecto determina que se obtuvo un buen compost a partir de la
degradación de residuos orgánicos domiciliarios y que por sus características podría
funcionar como un restablecedor para el suelo a más de ayudar en la conservación del
medio ambiente.
PALABRAS CLAVES: / RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS /
MICROORGANISMOS EFICIENTES / COMPOST / MEDIO AMBIENTE /
TULSMA /
xvi
USE OF ORGANIC DOMESTIC WASTE TO OBTAIN COMPOST USING
EFFICIENT MICROORGANISMS
ABSTRACT
The use of organic domestic waste as raw material to obtain compost, using efficient
microorganisms as accelerating agents in this process, is currently one of the
biotechnological techniques for the used to restore soils with agricultural use.
Four bio-composters were made, where 90% of organic domestic waste was placed, cut
into pieces and weighed, 5% of sawdust and 5% of microbial solutions, in the three bio-
composters were placed efficient activated microorganisms, and efficient diluted
microorganisms, 1:10 y 1:25 respectively, while for the white, 5% of water was used.
Finally, the compost was applied mixed with land in Raphanus sativus plants. The best
performance 80,16% was obtained in the second bio-composter, the nutritional content
of the compost and the tested soil were in accordance to the TULSMA specifications.
The present project determines that good compost was obtained from the degradation of
organic domestic waste and that for its characteristics it might work as a soil restorer,
apart from helping to the environment’s conservation.
KEYWORDS: / ORGANIC DOMESTIC WASTE / EFFICIENT
MICROORGANISMS / COMPOST / ENVIRONMENT / TULSMA /
1
INTRODUCCIÓN
Al proponer este tema se pensó en una alternativa ante la realidad ambiental, la
importancia que tiene actualmente tener una conciencia ecológica para prevenir
problemas ambientales futuros.
El impacto que provoca la humanidad con respecto al abuso de los recursos naturales,
desde nuestros antecesores hasta la actualidad, la indiscriminada generación de residuos,
su inadecuado manejo, ya que los residuos son quemados, lanzados a ríos, quebradas,
tiraderos, se han constituido en un problema.
El tema del impacto ambiental es muy amplio, sin embargo se enfocó en la generación
de los residuos orgánicos domiciliarios, al conocer el elevado porcentaje de familias que
no los clasifican, siendo el 74,94%. “A nivel nacional en el año 2016, el 41,46% de los
hogares clasificaron los residuos, es decir, cuatro de cada diez hogares ecuatorianos han
realizado esta práctica. El 25,06% clasificaron residuos orgánicos” (INEC, Grupo
Técnico, 2016, págs. 6,7).
¿Se podrá degradar la propia basura (residuos orgánicos domiciliarios), que resultan de
las actividades cotidianas de los seres humanos, usando microorganismos eficientes de
una forma rápida y eficaz?
En nuestro país no existe una cultura en cuanto a la recolección diferenciada de los
residuos orgánicos domiciliarios por lo que es preciso concientizar, y empezar a
gestionar los residuos en cada casa, devolviéndolos a la tierra y completen su ciclo de
vida natural.
En este trabajo se pretende determinar las condiciones para la acción de los
microorganismos eficientes, además de comparar el tiempo que demoren en degradar
los residuos orgánicos domiciliarios, tanto los microorganismos eficientes como los
microorganismos nativos.
2
Para que se desarrolle el trabajo, se seguirá la metodología experimental para ello se
investigará y ejecutará el proyecto, se procederá a la activación de los microorganismos
eficientes, elaboración de las biocomposteras, en las que se colocará los residuos
orgánicos troceados y pesados, aserrín, agua o microorganismos eficientes según sea el
caso, se tomará la temperatura, pH y humedad, se realizará la aplicación del compost
obtenido en mezcla con tierra y se sembrará Raphanus sativus.
En este proyecto se obtuvo un compost (abono orgánico) gracias a la descomposición de
los residuos orgánicos domiciliarios, utilizando microorganismos eficaces como agentes
aceleradores en la disgregación.
Con este trabajo se espera dar a conocer una opción e incentivar a tener una cultura para
tratar a este tipo de residuos, con ayuda de una biocompostera, deshaciéndonos así de
una forma ecológica de nuestros residuos orgánicos domiciliarios, aprovechándolos de
tal forma que se les pueda devolver a la tierra, como un bioabono amigable con el
medio ambiente, mirándolos como materia prima, mas no como un problema.
3
1. MARCO TEÓRICO
1.1. Impacto Ambiental
Es todo cambio que resulta de la actividad humana sobre el medio ambiente, esta puede
ser favorable como una mejora al ambiente o desfavorable como el inadecuado manejo
de los residuos aportando a la contaminación, A raíz de nuestros antepasados todos los
seres humanos de todas las edades hemos contribuido en la generación de residuos,
contribuyendo así a la contaminación del agua, suelo y aire, en la actualidad debemos
ver a los residuos orgánicos domiciliarios como materia prima mas no como un
problema.
1.2. Residuos
1.2.1. Definición. “Parte o porción que queda de un todo, aquello que resulta de la
descomposición o destrucción de algo, material que queda como inservible después de
haber realizado un trabajo u operación”. (Carvajal, S.A., 1988, pág. 338)
Cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido o semisólido, resultante del
consumo o uso de un bien tanto en actividades domésticas, industriales, comerciales,
institucionales o de servicios, que no tiene valor para quien lo genera, pero que es
susceptible de aprovechamiento y transformación en un nuevo bien con un valor
económico agregado. (NTE INEN 2841, 2014, pág. 2)
1.2.2. Residuos Sólidos. Son desechos o sobras que se encuentran en estado sólido se
clasifican en residuos orgánicos y residuos inorgánicos.
Residuos orgánicos, son restos provenientes de algún ser vivo por ejemplo: residuos
de comida, frutas, verduras, hojarasca, cascaras de huevo, cáscara de papa, flores
marchitas, papel, cartón, estiércol, pasto cortado.
4
Residuos Inorgánicos, son restos en estado sólido, sufren ciclos muy largos para su
degradación por ejemplo: Bolsas de plástico, vidrio, latas de aluminio, neumáticos,
fibras sintéticas, botellas de PVC, envases de Tetra pack, pilas y baterías.
1.2.3. Residuos Reciclables. Restos capaces de ser utilizados como materia prima,
para transformarlos en productos elaborados, dando valor a los residuos y reduciendo la
contaminación, por ejemplo: Papel como (hojas arrancadas de cuadernos, periódicos,
revistas, sobres de cartas comunes, facturas, formularios, carpetas, guías telefónicas,
envases de cartón); vidrio como (botellas de jugos, de bebidas alcohólicas, envases de
perfumes); textiles como (telas de algodón, lino, tejidos de origen 100 % natural);
metales como (latas y envases de refrescos, aluminios); plásticos como (envases de
comida y bebida, frascos de cosmética, vasos, platos y cubiertos desechables); residuos
orgánicos.
1.2.4. Residuos No Reciclables. Residuos que por su composición, no pueden
reciclarse son desechos que provocan un impacto ambiental negativo, ya que su tiempo
de degradación es muy largo, por ejemplo: Papel como (de fax, de fotos, carbónico,
plastificados, servilletas, vasos usados, etiquetas); vidrio como (focos, tubos de luz,
lámparas, espejos, lentes); textiles como (telas impregnadas con contaminantes como
pintura, combustible.).
1.2.5. Residuos Peligrosos. Los residuos peligrosos, son los restos que presenten
cualquiera de las siguientes características corrosivo, reactivo, explosivo, toxico,
inflamable y biológico-infeccioso (C.R.E.T.I.B), presentando riesgo para la salud
pública y el medio ambiente, por ejemplo: pilas, baterías, aguas residuales urbanas e
industriales, desechos de plantas nucleares, biológicos, residuos de minería, gases
tóxicos industriales, entre otros.
5
1.3. Código de colores
Este código sirve para la clasificación de residuos, en una clasificación general o
especifica así:
Tabla 1. Clasificación General de residuos (NTE INEN 2841, 2014, pág. 5)
6
Tabla 2. Clasificación Específica de residuos (NTE INEN 2841, 2014, págs. 5,6)
1.4. Residuos Orgánicos Domiciliarios
Son restos orgánicos, reciclables que se degradan en tiempos cortos, la generación de
residuos orgánicos domiciliarios aumenta diaria y constantemente, convirtiéndose en un
problema, las medidas y los procesos para tratarlos, crecen muy lentamente, es
necesario concientizar y empezar a gestionar en cada casa y ver a estos residuos como
materia prima, para obtener compost, que será devuelto a la tierra como un bioabono
amigable con el medio ambiente.
7
En el Distrito Metropolitano de Quito, EMASEO recoge un promedio 1724 Tn/día, de
residuos sólidos domiciliarios, de las cuales más del 60% corresponde a residuos
orgánicos, 13,12% es plástico, 8,15% papel y 3,27% vidrio. De todo este material se
recicla menos del 8%, razón por la cual es indispensable comenzar a diferenciar la
basura en cada casa, incrementar la capacidad de reciclaje y así darle más vida al relleno
sanitario. (Villacís Mejía, 2016, pág. 8)
La información ambiental obtenida por el INEC concerniente a los hogares a nivel
nacional que clasificaron los residuos orgánicos domiciliarios en porcentaje, del
periodo 2010 al 2016 se encuentra en la siguiente figura:
Figura 1. Hogares que clasificaron los Residuos Orgánicos (INEC, Grupo Técnico,
2016, pág. 7)
1.5. Biotecnología y biorremediación
La biorremediación es la rama de la biotecnología que investiga cómo solucionar los
problemas de contaminación ambiental con la ayuda de microorganismos. En algunos
casos se utiliza microorganismos autóctonos y en otros casos se debe incrementar
microorganismos. Entre las técnicas de biorremediación se encuentra el compostaje el
estudio de los microorganismos eficientes entre otras.
8
1.6. Compostaje
El compostaje es una técnica de biorremediación en la que se obtiene compost que es un
bioabono, que resulta de la descomposición aerobia (presencia de aire), de los residuos
orgánicos.
La utilización del compost, mejora las características físicas (reduce el riesgo de
erosión), y químicas (aporta con macro y micro nutrientes) al suelo, permite darle valor
agregado a los residuos convirtiéndolos en un excelente abono orgánico, evita la
contaminación ambiental.
1.6.1. Materiales para la elaboración de compost
Materia orgánica de origen vegetal, como ramas, hojas, desechos de cosechas de
(maíz, arroz, coco), aserrín.
Residuos orgánicos domiciliarios, como restos de cascaras de papa, zanahoria,
plátano verde, hojas de col, espinaca, cebolla, calabaza, tomate, pepinos, acelga,
brócoli, cilantro, entre otras.
Materia orgánica de origen animal, estiércol de animales como vaca, cerdos, cabras,
ovejas, caballos, cuyes, conejos, aves.
Ceniza vegetal, tierra común y agua.
1.6.2. Humedad. La humedad es el contenido de agua necesario para que los
microorganismos puedan desarrollarse, el exceso de agua impide la aireación del
compost, pudriendo a los residuos orgánicos originando malos olores y plagas. Para
determinar la humedad se puede utilizar un medidor electrónico, realizar la “prueba del
puñado”, que consiste en coger un puñado del compost y apretarlo fuerte, el material
debe quedar compacto y no chorrear demasiada agua ahí la humedad será optima,
también se puede determinar la humedad con el método gravimétrico de volatización
para ello, se pesa una cantidad de compost, se coloca en la estufa por un tiempo, se
enfría en el desecador y se vuelve a pesar.
9
1.6.3. Oxígeno. El oxígeno se lo obtiene con la aireación, esta es muy importante,
homogeniza la mezcla, ahuyenta plagas, elimina agua, ayuda a que la temperatura sea
homogénea en todo el compost, garantiza la descomposición aerobia de los residuos
orgánicos domiciliarios y ayuda a evacuar los gases generados en el proceso.
1.6.4. Nutrientes. Son elementos químicos imprescindibles de los suelos, para el
crecimiento y desarrollo de las plantas, estos son:
Macronutriente primario o elemento mayor:
Nitrógeno Formación de la clorofila
Fósforo Es necesario para la fotosíntesis
Potasio Ayuda a combatir las enfermedades.
Macronutriente o elemento secundario:
Calcio la falta de este produce hojas amarillentas, ennegrecidas y curvadas, la
plata parece marchita, frutos podridos y deformación de raíces.
Azufre la falta de este hace que toda la planta sea amarilla.
Magnesio la falta de este elemento produce decoloración amarillenta en las
venas y las hojas verdes.
Micronutriente o elemento menor:
Boro aumenta el rendimiento, mejora la calidad de los cultivos.
Zinc necesario para la producción normal de clorofila y para el crecimiento.
Manganeso acelera la germinación y maduración.
Cobre es importante en la recuperación y utilización de suelos.
Molibdeno es esencial en la asimilación y fijación del nitrógeno.
Hierro está ligado a la producción de clorofila verde. (Suquilanda Valdivieso,
2017, págs. 156, 157)
1.6.5. pH. El potencial de hidrogeno indica el grado de acidez o basicidad.
Es un buen indicador de la forma de cómo ha evolucionado el proceso de
descomposición, en el compostaje, el pH normalmente baja ligeramente durante las
primeras etapas del proceso (es decir, a 5), debido a la formación de CO2 y ácidos
orgánicos. Los ácidos sirven como sustratos para futuras poblaciones microbianas.
10
Posteriormente, el pH empieza a subir, y puede llegar a niveles tan altos entre 8 y 9
como consecuencia de la liberación de CO2, la aireación de la biomasa y la producción
de amoníaco de la degradación de las proteínas. (Chiumenti et al., 2005, pág. 3)
1.6.6. Temperatura. Debido a la degradación de la materia orgánica, genera calor, la
temperatura en el compost va a depender de la humedad, aireación, tamaño de la pila,
incluso el clima incide en la temperatura del compost, las etapas que genera los cambios
de temperatura en un compost son:
Mesofílica (< de 40 ºC),
Termofílica (40 a 60ºC),
Fase de enfriamiento (< de 40 ºC) y
Fase de maduración (temperatura ambiente).
El control de los valores máximos de temperatura durante el proceso tiene como
objetivo evitar la calcinación de los materiales en transformación así como garantizar la
eliminación de patógenos y la inhabilitación de semillas de arvenses (hierbas
indeseadas) con el fin de que el material sea inocuo a la hora de su aplicación en el
campo. (Suquilanda Valdivieso, 2017, pág. 104)
1.7. Microorganismos Eficaces EM•1
1.7.1. Origen. EM•1 es un inoculante microbiano natural que contiene
microorganismos benéficos. EM•1 (Microorganismos Eficaces, por sus siglas en inglés)
fue desarrollado por el Dr. Teruo Higa, profesor de la Universidad de Ryukyus de
Okinawa, Japón. (AGEARTH, 1999, pág. 2)
1.7.2. Descripción. EM•1 es un producto que favorece especialmente la
descontaminación de aguas, tratamiento de desechos, eliminación de malos olores y
presencia de moscas debido a la acumulación de materia orgánica. Los
microorganismos contenidos en el producto, tienen la facultad directa o indirecta de
prevenir sustancias que deterioren la vida y el ambiente a través de la generación de
sustancias bioactivas. Es una mezcla de microorganismos benéficos que desplazan a los
11
microorganismos patógenos mejorando la calidad del medio en el que son aplicados. El
producto contiene microorganismos vivos que no han sido modificados genéticamente;
por lo tanto, no puede ser mezclado con antibióticos, químicos ni plaguicidas, pues al
hacerlo puede perder su efectividad. (AGEARTH, 1999, pág. 2)
1.7.3. Propiedades
Tabla 3. Contenido de EM•1 (AGEARTH, 1999, pág. 2)
CONTENIDO MÍNIMO UFC/mL
Bacterias Ácido Lácticas 104
Bacterias Fototróficas 103
Levaduras 103
Tabla 4. Datos Físicos de la Solución (AGEARTH, 1999, pág. 3)
DATOS FÍSICOS
Apariencia Solución color marrón amarillenta
Olor Fuertemente a fermento
pH Máx. 3.5
1.7.4. Bacterias Acido Lácticas. Estas bacterias producen ácido láctico a partir de
azúcares y otros carbohidratos sintetizados por las Levaduras y las Bacterias
Fototróficas. El ácido láctico es un fuerte antiséptico, suprime microorganismos
patógenos y ayuda a la rápida descomposición de la materia orgánica. Las Bacterias
Acido lácticas aumentan la fragmentación de los componentes de la materia orgánica,
como la lignina y la celulosa, transformando esos materiales sin causar influencias
negativas en el proceso. (Higa, 2009, pág. 4)
1.7.5. Bacterias Fototróficas. Son bacterias autótrofas que sintetizan sustancias útiles
a partir de secreciones de raíces, materia orgánica y gases dañinos, usando la luz solar y
el calor del suelo como fuentes de energía. Las sustancias sintetizadas comprenden
aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas y azúcares, que promueven el
crecimiento y desarrollo de las plantas. Además de descomponer los malos olores que
producen el Hidrógeno, Sulfatos y Amoníacos. (Higa, 2009, pág. 4)
12
1.7.6. Levaduras. Las levaduras usan la energía fermentativa y como materia prima
las sustancias segregadas por las raíces de las plantas, los aminoácidos y los azucares
producidos por las bacterias fotosintéticas y la MO existente en el suelo. Sintetizan las
sustancias útiles para las plantas, en especial las bioactivas (vitaminas, hormonas y
enzimas), Activan la raíz y la división celular.
Las levaduras producen sustancias necesarias para la reproducción de otros
microorganismos eficaces (bacterias lácticas y actinomicetos). (Suquilanda Valdivieso,
2017, pág. 237)
13
2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
2.1. Características del proyecto de investigación
2.1.1. Ubicación
Provincia: Pichincha
Cantón: Quito
Parroquia: Santa Prisca
Barrio: Comuna baja
Dirección: Humberto Albornoz OE9-197 y Av. Mariscal Sucre
Vivienda: Departamento
2.1.2. Obtención de la materia prima
Residuos orgánicos domiciliarios, verdulería del barrio, restos de cáscaras de papa,
zanahoria, plátano verde, hojas de col, espinaca, cebolla, calabaza, tomate, pepinos,
acelga, brócoli, cilantro, entre otras.
Aserrín, carpintería del barrio
Microorganismos eficientes, sucursal de AGEARTH, VANEGI Cia. Ltda. Ubicada
en Azcasubi, entre la Y de Cusumbamba y el Quinche.
2.2. Diseño experimental
2.2.1. Codificación
ROD: Residuos orgánicos domiciliarios
EM•1: Microorganismos eficaces
EMA: Microorganismos eficaces activados
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EMA1: Microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
EMA2: Microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
A: Aserrín
B: Blanco Mezcla de residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + agua.
MEMA: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos
eficaces activados.
MEMA1: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos
eficaces activados dilución (1:10)
MEMA2: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos
eficaces activados dilución (1:25)
RB: Repetición del blanco Mezcla de residuos orgánicos domiciliarios +
Aserrín + agua.
RMEMA: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados
RMEMA1: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
RMEMA2: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
cv: Peso (g) del crisol vacío.
wh: Peso (g) de la muestra húmeda.
w1: Peso (g) de la muestra antes del secado.
w2: Peso (g) de la muestra después del secado
HB: Humedad del blanco, mezcla de residuos orgánicos domiciliarios +
Aserrín + agua.
HMEMA: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados.
HMEMA1: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
HMEMA2: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +
Microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
AB: Aplicación blanco
AMEMA: Aplicación tierra + MEMA
AMEMA1: Aplicación tierra + MEMA1
AMEMA2: Aplicación tierra + MEMA2
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2.2.2. Diagrama de flujo.
ADECUACIÓN DEL ÁREA
EXPERIMENTAL
RECOLECCIÓN DE RESIDUOS
ORGÁNICOS DOMICILIARIOS
TROCEAR Y PESAR LOS RESIDUOS
ORGÁNICOS DOMICILIARIOS
BIO COMPOSTERA MEZCLADO
DEJAR EN REPOSOTOMAR, TIEMPO,
TEMPERATURA, pH Y HUMEDAD SEMANALMENTE
BASE BIOLÓGICA MICROORGANISMOS EFICACES ACTIVADOS
pH 4
MATERIAL FIBROSO ASERRÍN
BIO ABONOANÁLISIS
NUTRICIONAL
APLICACIÓN EN PLANTA DE CICLO
CORTO
COMPARACIÓN CON TESTIGO
COMPARACIÓN CON TESTIGO
Figura 2. Diagrama de Flujo del Proceso para la descomposición de los Residuos
Orgánicos domiciliarios
2.3. Materiales y equipos.
Vasos de precipitación V = 250 ml Ap. = ± 50 ml
Probetas V = 250 ml Ap. = ± 2 ml
Agitador de vidrio
Balanza analítica R = (0 - 300) g Ap. = ± 0,0001 g
Balanza R = (0-5000) g Ap. = ± 1g
Estufa memmert R = (0 - 350)°C Ap. = ± 0,01 °C
Potenciómetro R = (0 - 14) Ap. = ± 0,01
16
Medidor de pH con termómetro
pH R = (3,5 - 9) Ap. = ± 0,1
termómetro R = (0 - 50)°C Ap. = ± 0,1 °C
Desecador
Termómetro R= (0-360)°C Ap. = ± 2 °C
Cuchillo
Crisoles
Pinza para crisol
Envases de plástico
Fundas de plástico
Baldes
Taladro
Brocas
Botellas de plástico
Cámara
Guantes
Tiras de papel pH
2.4. Sustancias y reactivos
Residuos orgánicos domiciliarios
Aserrín
Melaza
Agua destilada H2O(L)
Microorganismos eficaces EM•1(L)
2.5. Procedimiento
2.5.1. Investigación y ejecución del proyecto
a. Recopilar y analizar información de diferentes fuentes bibliográficas para tener un
mayor alcance y sustentación de la investigación.
17
b. Adecuar el área de trabajo, con materiales apropiados y de fácil adquisición, para
elaborar las biocomposteras.
c. Obtención de la materia prima residuos orgánicos domiciliarios, aserrín y
microorganismos eficaces.
2.5.2. Activación de los microorganismos eficaces. Se realizó basado en la Ficha
técnica EM•1 de AGEARTH (AGEARTH, 1999, pág. 3).
a. Mezclar 5% de EM•1, 5% de melaza, y completar el 90% restante con agua.
b. Colocar la mezcla en un envase plástico, limpio, sin contaminación química, cerrar
bien el envase.
c. En el tercer día dejar escapar los gases generados debido a la fermentación en el
interior del envase plástico, realizar la extracción del gas cada vez que sea necesario.
d. La mezcla debe permanecer durante 5 a 7 días a la sombra antes de su aplicación, se
debe controlar que el pH sea inferior o igual a 4; si es mayor, desistir de su uso.
e. El EM•1 activado estará listo para su uso cuando su pH este bajo 4, presente olor
agridulce agradable y exista un cambio de color de café oscuro a café anaranjado.
El EM•1 activado deberá utilizarse, hasta los 35 días después de activados, luego de ese
tiempo perderán efectividad.
2.5.3. Elaboración de las biocomposteras
a. Reciclar baldes.
b. Lavar y secar los baldes.
c. Realizar perforaciones en la parte inferior y alrededor de los baldes
2.5.4. Control de Humedad. Se realizó basado en el método oficial 925.09 descrito
por la AOAC (1999). (AOAC, 1990, pág. 124)
a. Se pesó 3g de compost.
b. Se colocó en la estufa por de 3 horas, a 105°C.
c. Se transfirió la muestra al desecador para que se enfrié.
d. Se volvió a pesar la muestra seca inmediatamente.
18
2.5.5. Proceso de las mezclas
a. Trocear y pesar los residuos orgánicos domiciliarios.
b. Blanco (B) En una de las biocomposteras colocar los materiales por capas: como
primera capa los residuos orgánicos domiciliarios, y como segunda capa colocar el
material fibroso en este caso aserrín.
c. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces
activados (MEMA), en una biocompostera colocar como primera capa los residuos
orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos eficientes
activados, por último se colocara el material fibroso (aserrín).
d. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces
activados dilución (1:10) (MEMA1), en una biocompostera colocar como primera
capa los residuos orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos
eficientes activados a una dilución (1:10), por último se colocara el material fibroso
(aserrín).
e. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces
activados dilución (1:25) (MEMA2), en una biocompostera colocar como primera
capa los residuos orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos
eficientes activados a una dilución (1:25), por último se colocara el material fibroso
(aserrín).
f. Mezclar dos o tres veces por semana para ayudar a la aireación del proceso.
g. Dejar reposar, el producto estará listo para su aplicación cuando tenga color y
apariencia a tierra, tomar anotación de este tiempo transcurrido.
h. Controlar los parámetros generales del proceso una vez por semana (pH,
temperatura y humedad), llevar un registro de dichos datos.
i. Realizar un análisis físico-químico del compost obtenido.
2.5.6. Aplicación del producto. Aplicar el compost obtenido en mezcla, y se sembrar
plantas de ciclo corto en este caso Raphanus sativus, para ello.
a. Reciclar tarrinas o baldes pequeños.
b. Lavar y secar las tarrinas
c. Realizar perforaciones en la parte inferior.
d. Mezclar el compost con la tierra.
19
e. Colocar semillas de Raphanus sativus en cada experimentación.
f. Regar y cuidar, hasta obtener el producto.
g. Realizar un análisis fisicoquímico de la tierra del blanco y del mejor producto
obtenido utilizando el compost.
h. Analizar dichos resultados frente a un organismo regulatorio.
2.6. DATOS
2.6.1. Datos Teóricos
Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales orgánicos
(Suquilanda & M. Sc. Desarrollo Rural, 2006, pág. 193)
MATERIALES RELACIÓN C/N
Cascarilla de madera 700/1
Aserrín de madera 500/1
Papel triturado 170/1
Paja de cereales (trigo, cebada, arroz) 80/1
Hojas secas 80/1
Caña de maíz 60/1
Bagazo de caña de azúcar 50/1
Estiércol seco (con aserrín o paja) 50/1
Desechos de fruta 35/1
Estiércol de caballo 25/1
Estiércol de vaca (seco) 25/1
Estiércol de cerdo 12/1
Estiércol de vaca (fresco) 8/1
Estiércol de chivo 10/1
Estiércol de oveja 10/1
Estiércol de conejo 8/1
Pasto verde cortado 19/1
Trébol verde, alfalfa 16/1
Desechos de cocina 15/1
Humus 10/1
Estiércol de gallina (gallinaza) 7/1
Pescado 6/1
Sangre 3/1
20
Tabla 6. Criterios de calidad del suelo (Ministerio del Ambiente, 2015, págs.
118,119)
2.6.2. Datos Experimentales
Tabla 7. Datos para activar los microorganismos eficaces
SUSTANCIA PARTES PORCENTAJE, %
EM•1 1 5
Melaza 1 5
Agua 18 90
21
Tabla 8. Datos para la dilución de microorganismos eficaces activados
SUSTANCIA
DOSIS EMA AGUA
PARTES 1 10
1 25
Tabla 9. Porcentajes para el blanco
SUSTANCIAS PORCENTAJE, %
Residuos orgánicos domiciliarios 90
Aserrín 5
Agua 5
Tabla 10. Porcentajes para las mezclas con EMA
SUSTANCIAS PORCENTAJE, %
Residuos orgánicos domiciliarios 90
Aserrín 5
EMA 5
Tabla 11. Datos de la temperatura y pH del blanco
SEMANA FECHA B RB
T, °C pH T, °C pH
1 31/10/2016 19,00 8,55 19,00 8,55
2 08/11/2016 22,00 8,76 22,00 8,76
3 14/11/2016 24,50 8,95 24,50 8,95
4 21/11/2016 38,00 9,32 38,00 9,32
5 28/11/2016 40,20 9,59 40,20 9,59
6 02/12/2016 40,40 9,42 40,40 9,42
7 16/12/2016 40,20 9,42 40,20 9,42
8 23/12/2016 40,00 9,32 40,10 9,32
9 06/01/2017 22,50 9,25 22,50 9,25
10 09/01/2017 20,00 9,25 20,00 9,25
11 13/01/2017 19,60 9,24 19,60 9,24
12 20/01/2017 19,00 9,08 19,00 9,08
13 30/01/2017 19,00 9,00 19,00 9,00
22
Tabla 12. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y su repetición
SEMANA FECHA MEMA RMEMA
T, °C pH T, °C pH
1 31/10/2016 19,00 7,79 19,00 7,79
2 08/11/2016 24,00 8,40 24,10 8,40
3 14/11/2016 26,50 8,62 26,00 8,62
4 21/11/2016 40,30 8,66 40,00 8,66
5 28/11/2016 40,20 8,70 40,20 8,70
6 02/12/2016 40,00 8,80 40,00 8,80
7 16/12/2016 38,30 8,87 38,30 8,87
8 23/12/2016 34,20 8,95 34,20 8,95
9 06/01/2017 22,50 9,95 22,50 9,95
10 09/01/2017 19,80 9,88 19,80 9,88
11 13/01/2017 19,60 9,83 19,50 9,83
12 20/01/2017 19,00 9,60 19,00 9,60
13 30/01/2017 19,00 9,70 19,00 9,70
Tabla 13. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) y su
repetición.
SEMANA FECHA MEMA1 RMEMA1
T, °C pH T, °C pH
1 31/10/2016 19,00 8,33 19,00 8,33
2 08/11/2016 24,10 8,36 24,00 8,36
3 14/11/2016 26,10 8,42 26,20 8,42
4 21/11/2016 40,10 8,58 40,10 8,58
5 28/11/2016 40,20 8,80 40,20 8,80
6 02/12/2016 40,00 8,90 40,00 8,90
7 16/12/2016 38,30 8,92 38,30 8,92
8 23/12/2016 35,00 9,26 35,00 9,26
9 06/01/2017 22,60 9,20 22,50 9,20
10 09/01/2017 19,40 9,12 19,30 9,12
11 13/01/2017 19,20 9,11 19,20 9,11
12 20/01/2017 19,00 9,09 19,00 9,09
13 30/01/2017 19,00 9,60 19,00 9,60
23
Tabla 14. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) y su
repetición.
SEMANA FECHA MEMA2 RMEMA2
T, °C pH T, °C pH
1 31/10/2016 19,00 8,30 19,40 8,30
2 08/11/2016 24,20 8,33 24,20 8,33
3 14/11/2016 28,00 8,41 28,00 8,41
4 21/11/2016 40,30 8,43 40,30 8,43
5 28/11/2016 40,30 8,80 40,30 8,80
6 02/12/2016 40,50 8,82 40,50 8,82
7 16/12/2016 36,40 8,96 36,30 8,96
8 23/12/2016 36,00 9,34 36,00 9,34
9 06/01/2017 22,50 9,24 22,50 9,24
10 09/01/2017 19,40 9,20 19,30 9,20
11 13/01/2017 19,30 9,16 19,20 9,16
12 20/01/2017 19,00 9,14 19,00 9,14
13 30/01/2017 19,00 9,40 19,00 9,40
Tabla 15. Datos para el cálculo de la humedad del blanco
SEMANA FECHA B
wh, g cv, g w2, g
1 31/10/2016 3 21,05 21,35
2 08/11/2016 3 21,05 21,36
3 14/11/2016 3 21,90 22,31
4 21/11/2016 3 21,60 22,02
5 28/11/2016 3 21,05 21,52
6 02/12/2016 3 21,05 21,52
7 16/12/2016 3 21,05 21,53
8 23/12/2016 3 21,05 21,53
9 06/01/2017 3 13,16 13,65
10 09/01/2017 3 13,16 13,75
11 13/01/2017 3 13,15 13,75
12 20/01/2017 3 13,16 13,77
13 30/01/2017 3 13,16 13,85
24
Tabla 16. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados
SEMANA FECHA MEMA
wh, g cv, g w2, g
1 31/10/2016 3 21,05 21,35
2 08/11/2016 3 21,90 22,22
3 14/11/2016 3 21,05 21,41
4 21/11/2016 3 21,05 21,45
5 28/11/2016 3 21,91 22,35
6 02/12/2016 3 21,90 22,36
7 16/12/2016 3 21,92 22,40
8 23/12/2016 3 21,91 22,43
9 06/01/2017 3 13,86 14,43
10 09/01/2017 3 13,86 14,48
11 13/01/2017 3 13,87 14,52
12 20/01/2017 3 13,86 14,54
13 30/01/2017 3 13,86 14,54
Tabla 17. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
SEMANA FECHA MEMA1
wh, g cv, g w2, g
1 31/10/2016 3 21,07 21,35
2 08/11/2016 3 21,07 21,40
3 14/11/2016 3 21,07 21,40
4 21/11/2016 3 21,07 21,45
5 28/11/2016 3 21,07 21,52
6 02/12/2016 3 21,32 21,76
7 16/12/2016 3 21,07 21,54
8 23/12/2016 3 21,07 21,53
9 06/01/2017 3 13,44 14,01
10 09/01/2017 3 13,44 14,01
11 13/01/2017 3 13,44 14,03
12 20/01/2017 3 13,44 14,04
13 30/01/2017 3 13,44 14,05
25
Tabla 18. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos
domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
SEMANA FECHA MEMA2
wh, g cv, g w2, g
1 31/10/2016 3 21,78 21,81
2 08/11/2016 3 21,79 21,96
3 14/11/2016 3 21,79 22,09
4 21/11/2016 3 21,79 22,15
5 28/11/2016 3 21,79 22,16
6 02/12/2016 3 21,78 22,19
7 16/12/2016 3 21,79 22,24
8 23/12/2016 3 21,79 22,25
9 06/01/2017 3 13,80 14,29
10 09/01/2017 3 13,80 14,29
11 13/01/2017 3 13,81 14,34
12 20/01/2017 3 13,80 14,39
13 30/01/2017 3 13,80 14,41
Tabla 19. Masa inicial y final en gramos de los experimentos
EXPERIMENTO MASA INICIAL, g MASA FINAL, g
B 8000 5433
MEMA 8000 6413
MEMA1 8000 6203
MEMA2 8000 5973
26
3. CÁLCULOS
3.1. Cálculo para la activación de Microorganismos eficaces
Se activó 5 litros de Microorganismos eficaces para ello se utilizó el porcentaje
recomendado por la ficha técnica del producto.
Cálculo modelo del 5% de 5 L.
100%5%
5000 𝑚𝑙 𝑥
( 1 )
𝑥 =5% ∗ 5000 𝑚𝑙
100%= 250 𝑚𝑙
3.2. Cálculo para la dilución de microorganismos eficaces activados
Se diluyo según las partes recomendada por la ficha técnica del producto.
Cálculo modelo de la dilución 1:10 de Microorganismos eficientes activados para
1 L.
𝑥 + (10 ∗ 𝑥) = 1000 𝑚𝑙 ( 2 )
𝑥 + 10𝑥 = 1000 𝑚𝑙
𝑥(1 + 10) = 1000 𝑚𝑙
𝑥 =1000 𝑚𝑙
11= 90,91 𝑚𝑙
1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 = 𝑥 = 90,91 𝑚𝑙
10 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 = 10 ∗ 𝑥 = 10 ∗ 90,91 𝑚𝑙 = 909,09 𝑚𝑙
27
3.3. Cálculo de las cantidades para los experimentos
Cálculo modelo de la cantidad de residuos orgánicos domiciliarios que se deberá
colocar en el primer experimento, que será el testigo (blanco), se colocó el 90%,
para obtener 8 kg de mezcla.
100%90%
8000 𝑔 𝑥
( 3 )
𝑥 =90% ∗ 8000 𝑔
100%= 7200 𝑔
3.4. Cálculo del promedio de la temperatura y el pH de los experimentos
Cálculo modelo del promedio de la temperatura y el pH del blanco para la primera
semana.
𝑇, ℃1 =𝑇, ℃(𝐵)1 + 𝑇, ℃(𝑅𝐵)1
2 ( 4 )
𝑇, ℃1 =19 + 19
2= 19℃
𝑝𝐻1 =𝑝𝐻(𝐵)1 + 𝑝𝐻(𝑅𝐵)1
2 ( 5 )
𝑝𝐻1 =8,55 + 8,55
2= 8,55
28
3.5. Cálculo de la Humedad
El cálculo de la humedad se lo realizo siguiendo el procedimiento de la AOAC 925.09
Cálculo modelo de la humedad para el blanco en la semana 1.
𝑤1 = 𝑐𝑣 + 𝑤ℎ ( 6 )
𝑤1 = 21,0452 𝑔 + 3 𝑔 = 24,0452 𝑔
%𝐻 =𝑤1 − 𝑤2
𝑤ℎ∗ 100%
( 7 )
%𝐻 =24,0452 𝑔 − 21,3451 𝑔
3 𝑔∗ 100% = 90%
3.6. Cálculo del rendimiento
Cálculo modelo del rendimiento para el blanco.
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑀𝑎𝑠𝑎𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑀𝑎𝑠𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙∗ 100%
( 8 )
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =5433 𝑔
8000 𝑔∗ 100%
%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 67,91%
29
4. RESULTADOS
4.1. Resultados y gráficos
Tabla 20. Resultados para activar los microorganismos eficaces
Sustancia Porcentaje, % Volumen, ml
EM•1 5 250
Melaza 5 250
Agua 90 4500
TOTAL 100 5000
Tabla 21. Resultados para la dilución de microorganismos eficaces activados
SUSTANCIAS VOLUMEN, ml
1:10 1:25
EMA 90,91 38,46
Agua 909,09 961,54
TOTAL 1000 1000
Tabla 22. Resultados de las cantidades para los experimentos
SUSTANCIAS PORCENTAJE, % Masa, g
Residuos orgánicos domiciliarios 90 7200
Aserrín 5 400
Agua o Microorganismos Eficaces 5 400
TOTAL 100 8000
30
Tabla 23. Resultados de los promedios de la temperatura y pH del blanco
SEMANA B RB PROMEDIO
T, °C pH T, °C pH T, °C pH
1 19,00 8,55 19,00 8,55 19,00 8,55
2 22,00 8,76 22,00 8,76 22,00 8,76
3 24,50 8,95 24,50 8,95 24,50 8,95
4 38,00 9,32 38,00 9,32 38,00 9,32
5 40,20 9,59 40,20 9,59 40,20 9,59
6 40,40 9,42 40,40 9,42 40,40 9,42
7 40,20 9,42 40,20 9,42 40,20 9,42
8 40,00 9,32 40,10 9,32 40,05 9,32
9 22,50 9,25 22,50 9,25 22,50 9,25
10 20,00 9,25 20,00 9,25 20,00 9,25
11 19,60 9,24 19,60 9,24 19,60 9,24
12 19,00 9,08 19,00 9,08 19,00 9,08
13 19,00 9,00 19,00 9,00 19,00 9,00
Figura 3. Curvas de la temperatura y pH del blanco
T = 0,0249θ4 - 0,6102θ3 + 4,0398θ2 - 3,8812θ+ 18,4 R² = 0,8902
pH = 8E-05θ4 - 0,0002θ3 - 0,0394θ2 + 0,4566θ + 8,07 R² = 0,9068
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
T, °C
θ, semanas
Curvas del Blanco
T = f(θ)
pH = f(θ)
31
Tabla 24. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la mezcla
residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y
su repetición
SEMANA MEMA RMEMA PROMEDIO
T, °C pH T, °C pH T, °C pH
1 19,00 7,79 19,00 7,79 19,00 7,79
2 24,00 8,40 24,10 8,40 24,05 8,40
3 26,50 8,62 26,00 8,62 26,25 8,62
4 40,30 8,66 40,00 8,66 40,15 8,66
5 40,20 8,70 40,20 8,70 40,20 8,70
6 40,00 8,80 40,00 8,80 40,00 8,80
7 38,30 8,87 38,30 8,87 38,30 8,87
8 34,20 8,95 34,20 8,95 34,20 8,95
9 22,50 9,95 22,50 9,95 22,50 9,95
10 19,80 9,88 19,80 9,88 19,80 9,88
11 19,60 9,83 19,50 9,83 19,55 9,83
12 19,00 9,60 19,00 9,60 19,00 9,60
13 19,00 9,70 19,00 9,70 19,00 9,70
Figura 4. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA
T = 0,0166θ4 - 0,3641θ3 + 1,6515θ2 + 4,1606θ+ 12,281
R² = 0,9127
pH = -0,0012θ4 + 0,0327θ3 - 0,2906θ2 + 1,1408θ + 6,9697
R² = 0,9158
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
T, °C
θ, semanas
Curvas de la mezcla MEMA
T = f(θ)
pH = f(θ)
32
Tabla 25. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la mezcla
residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados
dilución (1:10) y su repetición.
SEMANA MEMA1 RMEMA1 PROMEDIO
T, °C pH T, °C pH T, °C pH
1 19,00 8,33 19,00 8,33 19,00 8,33
2 24,10 8,36 24,00 8,36 24,05 8,36
3 26,10 8,42 26,20 8,42 26,15 8,42
4 40,10 8,58 40,10 8,58 40,10 8,58
5 40,20 8,80 40,20 8,80 40,20 8,80
6 40,00 8,90 40,00 8,90 40,00 8,90
7 38,30 8,92 38,30 8,92 38,30 8,92
8 35,00 9,26 35,00 9,26 35,00 9,26
9 22,60 9,20 22,50 9,20 22,55 9,20
10 19,40 9,12 19,30 9,12 19,35 9,12
11 19,20 9,11 19,20 9,11 19,20 9,11
12 19,00 9,09 19,00 9,09 19,00 9,09
13 19,00 9,60 19,00 9,60 19,00 9,60
Figura 5. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA1
T = 0,0177θ4 - 0,3935θ3 + 1,9102θ2 + 3,3418θ + 12,958
R² = 0,9125
pH = 0,0008θ4 - 0,0222θ3 + 0,1971θ2 - 0,5155θ + 8,7097
R² = 0,9554
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
T, °C
θ, semanas
Curvas de la mezcla MEMA1
T = f(θ)
pH = f(θ)
33
Tabla 26. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la mezcla
residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados
dilución (1:25) y su repetición.
SEMANA MEMA2 RMEMA2 PROMEDIO
T, °C pH T, °C pH T, °C pH
1 19,00 8,30 19,40 8,30 19,20 8,30
2 24,20 8,33 24,20 8,33 24,20 8,33
3 28,00 8,41 28,00 8,41 28,00 8,41
4 40,30 8,43 40,30 8,43 40,30 8,43
5 40,30 8,80 40,30 8,80 40,30 8,80
6 40,50 8,82 40,50 8,82 40,50 8,82
7 36,40 8,96 36,30 8,96 36,35 8,96
8 36,00 9,34 36,00 9,34 36,00 9,34
9 22,50 9,24 22,50 9,24 22,50 9,24
10 19,40 9,20 19,30 9,20 19,35 9,20
11 19,30 9,16 19,20 9,16 19,25 9,16
12 19,00 9,14 19,00 9,14 19,00 9,14
13 19,00 9,40 19,00 9,40 19,00 9,40
Figura 6. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA2
T = 0,0155θ4 - 0,3302θ3 + 1,3061θ2 + 5,3904θ + 11,56
R² = 0,9188
pH = 0,0006θ4 - 0,0188θ3 + 0,1798θ2 - 0,4992θ + 8,6843
R² = 0,9542
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
T, °C
θ, semanas
Curvas de la mezcla MEMA2
T = f(θ)
pH = f(θ)
34
Tabla 27. Resultados de la humedad del blanco
SEMANA B HB
wh, g cv, g w1, g w2, g %
1 3 21,05 24,05 21,35 90,00
2 3 21,05 24,05 21,36 89,36
3 3 21,90 24,90 22,31 86,37
4 3 21,60 24,60 22,02 86,00
5 3 21,05 24,05 21,52 84,31
6 3 21,05 24,05 21,52 84,27
7 3 21,05 24,05 21,53 84,00
8 3 21,05 24,05 21,53 83,98
9 3 13,16 16,16 13,65 83,44
10 3 13,16 16,16 13,75 80,07
11 3 13,15 16,15 13,75 80,06
12 3 13,16 16,16 13,77 79,38
13 3 13,16 16,16 13,85 76,81
Figura 7. Curva de Humedad del blanco
H = 0,0009θ4 - 0,0397θ3 + 0,5411θ2 - 3,5064θ + 93,467
R² = 0,966
76
78
80
82
84
86
88
90
92
0 2 4 6 8 10 12 14
H, %
θ, semanas
Curva del blanco
Series1
Polinómica (Series1)
35
Tabla 28. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios
+ aserrín + microorganismos eficaces activados
SEMANA MEMA HMEMA
wh, g cv, g w1, g w2, g %
1 3 21,05 24,05 21,35 89,84
2 3 21,90 24,90 22,22 89,28
3 3 21,05 24,05 21,41 88,00
4 3 21,05 24,05 21,45 86,57
5 3 21,91 24,91 22,35 85,31
6 3 21,90 24,90 22,36 84,57
7 3 21,92 24,92 22,40 83,78
8 3 21,91 24,91 22,43 82,57
9 3 13,86 16,86 14,43 80,90
10 3 13,86 16,86 14,48 79,35
11 3 13,87 16,87 14,52 78,34
12 3 13,86 16,86 14,54 77,34
13 3 13,86 16,86 14,54 77,18
Figura 8. Curva de Humedad de la mezcla MEMA
H = 0,0015θ4 - 0,0369θ3 + 0,2903θ2 - 1,9096θ + 91,767
R² = 0,9963
76
78
80
82
84
86
88
90
0 2 4 6 8 10 12 14
H, %
θ, semanas
Curva de la mezcla MEMA
Series1
Polinómica (Series1)
36
Tabla 29. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios
+ aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10)
SEMANA MEMA1 HMEMA1
wh, g cv, g w1, g w2, g %
1 3 21,07 24,07 21,35 90,60
2 3 21,07 24,07 21,40 89,00
3 3 21,07 24,07 21,40 88,96
4 3 21,07 24,07 21,45 87,42
5 3 21,07 24,07 21,52 85,03
6 3 21,32 24,32 21,76 85,34
7 3 21,07 24,07 21,54 84,26
8 3 21,07 24,07 21,53 84,67
9 3 13,44 16,44 14,01 81,03
10 3 13,44 16,44 14,01 81,03
11 3 13,44 16,44 14,03 80,24
12 3 13,44 16,44 14,04 80,00
13 3 13,44 16,44 14,05 79,76
Figura 9. Curva de Humedad de la mezcla MEMA1
H = 0,0014θ4 - 0,0336θ3 + 0,286θ2 - 1,9792θ + 92,356
R² = 0,9671
78
80
82
84
86
88
90
92
0 2 4 6 8 10 12 14
H, %
θ, semanas
Curva de la mezcla MEMA1
Series1
Polinómica (Series1)
37
Tabla 30. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios
+ aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25)
SEMANA MEMA2 HMEMA2
wh, g cv, g w1, g w2, g %
1 3 21,78 24,78 21,81 98,91
2 3 21,79 24,79 21,96 94,35
3 3 21,79 24,79 22,09 90,16
4 3 21,79 24,79 22,15 88,16
5 3 21,79 24,79 22,16 87,66
6 3 21,78 24,78 22,19 86,35
7 3 21,79 24,79 22,24 85,09
8 3 21,79 24,79 22,25 84,99
9 3 13,80 16,80 14,29 83,67
10 3 13,80 16,80 14,29 83,67
11 3 13,81 16,81 14,34 82,35
12 3 13,80 16,80 14,39 80,38
13 3 13,80 16,80 14,41 79,64
Figura 10. Curva de Humedad de la mezcla MEMA2
H = 0,0026θ4 - 0,1005θ3 + 1,359θ2 - 8,4267θ + 106,16
R² = 0,9952
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
0 2 4 6 8 10 12 14
H, %
θ, semanas
Curva de la mezcla MEMA2
Series1
Polinómica (Series1)
38
Tabla 31. Resultados del rendimiento para los cuatro experimentos
EXPERIMENTO MASA INICIAL, g MASA FINAL, g RENDIMIENTO, %
B 8000 5433 67,91
MEMA 8000 6413 80,16
MEMA1 8000 6203 77,54
MEMA2 8000 5973 74,66
4.2. Contenido nutricional del compost
Para el análisis nutricional se envió muestras al laboratorio AGROBIOLAB de los
cuatro experimentos ver ANEXO G. Figura G.1.
4.2.1. Gráficos de cada parámetro para los cuatro experimentos
Figura 11. Contenido de Nitrógeno
B MEMA MEMA1 MEMA2
N, % 1,46 1,26 1,24 1,1
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
N, %
Contenido de N
39
Figura 12. Contenido de Nitrato
Figura 13. Contenido de óxido de fosforo
B MEMA MEMA1 MEMA2
NO3, ppm 394,4 147,4 156,1 214,6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
NO
3, p
pm
Contenido de NO3
B MEMA MEMA1 MEMA2
P2O5, % 0,46 0,46 0,23 0,46
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
P2O
5,%
Contenido de P2O5
40
Figura 14. Contenido de óxido de potasio
Figura 15. Contenido de Oxido de calcio
B MEMA MEMA1 MEMA2
K2O,% 1,8 2,25 2,1 2,25
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20K
2O
, %
Contenido de K2O
B MEMA MEMA1 MEMA2
CaO, % 0,01 0,01 0,01 0,88
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
CaO
, %
Contenido de CaO
41
Figura 16. Contenido de Oxido de Magnesio
Figura 17. Contenido de Sodio
B MEMA MEMA1 MEMA2
MgO, % 0,01 0,01 0,01 0,21
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
0,140
0,160
0,180
0,200
0,220
MgO
, %
Contenido de MgO
B MEMA MEMA1 MEMA2
Na, % 0,02 0,03 0,02 0,01
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
Na, %
Contenido de Na
42
Figura 18. Contenido de Hierro
Figura 19. Contenido de Manganeso
B MEMA MEMA1 MEMA2
Fe, ppm 542 911 986 817
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Fe,
pp
m
Contenido de Fe
B MEMA MEMA1 MEMA2
Mn, ppm 20 26 32 25
0
5
10
15
20
25
30
35
Mn
, p
pm
Contenido de Mn
43
Figura 20. Contenido de Materia Orgánica
Figura 21. Contenido de Carbono
B MEMA MEMA1 MEMA2
M.O. 142,76 158,70 157,25 147,03
0
20
40
60
80
100
120
140
M.O
., %
Contenido de M.O.
B MEMA MEMA1 MEMA2
C, % 82,82 92,05 91,21 85,28
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
C, %
Contenido de C
44
Figura 22. Relación Carbono / Nitrógeno
Figura 23. Contenido de Humedad
B MEMA MEMA1 MEMA2
C/N 56,71 73,05 73,55 77,53
0
10
20
30
40
50
60
70
C/N
Relación C/N
B MEMA MEMA1 MEMA2
HUMEDAD 76,81 77,18 79,76 79,64
0
10
20
30
40
50
60
70
80
H,
%
Contenido de Humedad
45
4.2.2. Comparación de algunos parámetros con los criterios de calidad del suelo
del Ministerio del Ambiente TULSMA
Tabla 32. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de los experimentos y el
criterio de calidad del suelo TULSMA
PARÁMETRO B MEMA MEMA1 MEMA2 TULSMA
S, ppm 171,82 194,13 182,32 137,70 250
Zn, ppm 27 34 16 23 60
Cu, ppm 8 9 7 6 25
B, ppm 4,25 0,91 1,98 3,24 1
C.E., mmho/cm 6,96 7,21 6,79 6,88 2000
pH 9,0 9,7 9,6 9,4 6
8
Figura 24. Nivel de pH
B MEMA MEMA1 MEMA2
ph 9 9,7 9,6 9,4
TULSMA rango 6 6 6 6 6
TULSMA rango 8 8 8 8 8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
pH
pH
46
Figura 25. Contenido de Azufre
Figura 26. Contenido de Zinc
B MEMA MEMA1 MEMA2
S, ppm 171,82 194,13 182,32 137,7
TULSMA, ppm 250 250 250 250
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
S, p
pm
S, ppm
B MEMA MEMA1 MEMA2
Zn, ppm 27 34 16 23
TULSMA, ppm 60 60 60 60
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Zn
, p
pm
Zn, ppm
47
Figura 27. Contenido de Cobre
Figura 28. Contenido de Boro
B MEMA MEMA1 MEMA2
Cu, ppm 8 9 7 6
TULSMA, ppm 25 25 25 25
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Cu
, p
pm
Cu, ppm
B MEMA MEMA1 MEMA2
B, ppm 4,25 0,91 1,98 3,24
TULSMA, ppm 1 1 1 1
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
4,00
4,50
B, p
pm
B, ppm
48
Figura 29. Conductividad Eléctrica
4.2.3. Resultados observados de los experimentos
Tabla 33. Etapas para los experimentos
Semana
Experimento 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
B EM ET FE FM
MEMA EM ET FE FM
MEMA1 EM ET FE FM
MEMA2 EM ET FE FM
B MEMA MEMA1 MEMA2
C.E., mmho/cm 6,96 7,21 6,79 6,88
TULSMA, mmho/cm 2000 2000 2000 2000
0
1
2
3
4
5
6
7
8
C.E
., m
mh
o/c
m
C.E., mmho/cm
49
Tabla 34. Resultados observados según las etapas para los experimentos
ETAPA OBSERVACIÓN
ETAPA MESOFÍLICA (EM)
En esta etapa para los cuatro experimentos se observó
la temperatura menor a 40°C, olor característico a los
residuos orgánicos domiciliarios, se distinguen los
residuos, esta etapa es más larga para el blanco en
comparación con los experimentos utilizando
microorganismos eficientes.
ETAPA TERMOFÍLICA (ET)
En esta etapa la temperatura está en 40°C no se
distingue los residuos, olor a amoniaco, esta etapa es
más larga para el blanco en comparación con los
experimentos utilizando microorganismos eficientes.
FASE DE ENFRIAMIENTO (FE)
En esta fase la temperatura es menor a 40°C no se
distingue los residuos, es una mezcla homogénea olor
agradable, esta etapa es más corta para el blanco en
comparación con los experimentos utilizando
microorganismos eficientes tal vez influyo el volteo se
lo realizo con frecuencia en el blanco por la presencia
de insectos.
FASE DE MADURACIÓN (FM)
En esta fase la temperatura se mantuvo constante se la
tomo como la temperatura ambiente, olor y
características a tierra para los cuatro experimentos.
50
4.3. Aplicación del compost
4.3.1. Dosis recomendadas para su uso
Para aplicar el compost se recomienda realizar mezclas con tierra, no aplicar solo para
la siembra. Para determinar la dosis recomendada, se utilizó el parámetro del pH.
Tabla 35. pH de las mezclas de compost y tierra
COMPOST TIERRA pH Mezcla
B
1 15 5,81
1 10 6,13
1 5 6,06
1 4 6,39
1 3 7,26
MEMA
1 15 6,02
1 10 6,81
1 5 7,04
1 3 7,20
MEMA1
1 15 5,61
1 10 6,20
1 5 6,50
1 3 7,50
MEMA2 1 15 6,07
1 10 6,43
1 5 6,69
1 3 7,39
4.3.2. Contenido nutricional de la tierra de aplicación del compost
Para el análisis nutricional se envió una muestra al laboratorio AGROBIOLAB de la
tierra ver ANEXO G. Figura G.2.
51
4.3.3. Contenido nutricional de la mejor mezcla de la aplicación del compost
Para el análisis nutricional se envió dos muestras al laboratorio AGROBIOLAB de la
mezcla de la tierra con el compost, ver ANEXO G. Figura G.3.
4.3.4. Comparación de algunos parámetros con los criterios de calidad del suelo
del Ministerio del Ambiente TULSMA
Tabla 36. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de la tierra y la mezcla y el
criterio de calidad del suelo TULSMA
PARÁMETRO TIERRA TIERRA + MEMA TULSMA
S, ppm 22,8 60,1 250
Zn, ppm 5,1 3,5 60
Cu, ppm 2,9 2,1 25
B, ppm 0,24 1,29 1
C.E., mmho/cm 0,21 2,83 2000
pH 5,3 6,4 6
8
Figura 30. Nivel de pH
TIERRA TIERRA + MEMA
pH 5,3 6,4
TULSMA rango 6 6 6
TULSMA rango 8 8 8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
pH
pH
52
Figura 31. Contenido de Azufre
Figura 32. Contenido de Zinc
TIERRA TIERRA + MEMA
S, ppm 22,8 60,1
TULSMA, ppm 250 250
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
S, p
pm
S, ppm
TIERRA TIERRA + MEMA
Zn, ppm 5,1 3,5
TULSMA, ppm 60 60
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Zn
, p
pm
Zn, ppm
53
Figura 33. Contenido de Cobre
Figura 34. Contenido de Boro
TIERRA TIERRA + MEMA
Cu, ppm 2,9 2,1
TULSMA, ppm 25 25
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
Cu
, p
pm
Cu, ppm
TIERRA TIERRA + MEMA
B, ppm 0,24 1,29
TULSMA, ppm 1 1
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
B, p
pm
B, ppm
54
Figura 35. Conductividad Eléctrica
TIERRA TIERRA + MEMA
C.E., mmho/cm 0,21 2,83
TULSMA, mmho/cm 2000 2000
0
1
2
3
4
5
6
C.E
., m
mh
o/c
m
C.E., mmho/cm
55
4.3.5. Resultados observados de la aplicación del compost
Tabla 37. Resultados observados de la aplicación del compost
SEMANA OBSERVACIÓN
1 Se observó la germinación de las semillas en las plantas que tenían compost
en el blanco no se observó cambio.
2
En esta semana se observó unas pequeñas hojas verdes y un tallo delgado y
pequeño en las plantas que tenían compost mientras que en el blanco se
observó la germinación de la semilla.
3
En esta semana se observó unas hojas verdes y un tallo delgado de color
verde más largo en las plantas que tenían compost mientras que en el blanco
se observó pequeñas hojas y tallo muy delgado de color blanco.
4 Se observó crecimiento de las plantas de la mezcla de compost y tierra, en
el blanco empiezan a secarse las plantitas.
5
En esta semana se observó unas hojas verdes largas y un tallo más grueso y
largo, se observa que empieza a desarrollarse el fruto a en las plantas que
tenían compost mientras que en el blanco murieron las plantitas, en esta
semana se realizó el trasplante de la planta a un tacho más grande.
6 En esta semana se observó el fruto brotando a la superficie, hojas verdes
largas y tallo grueso en las plantas que tenían compost.
7
En esta semana se observó el fruto brotando a la superficie de color rojo
redondo, hojas verdes largas y tallo grueso en las plantas que tenían
compost. Se obtuvo un producto de 10 a 12 cm de diámetro, hojas verdes de
20 a 25 cm de largo por 7 cm de ancho y una raíz de 7 cm de largo.
56
5. DISCUSIÓN
En base a los resultados obtenidos es viable el aprovechamiento de los residuos
orgánicos domiciliarios, para la elaboración de compost, el cual tuvo olor y
características a tierra, la etapa mesofílica empezó a los 19°C, la etapa termofílica
subió hasta los 40,50°C, en la fase de enfriamiento la temperatura es menor de 40°C,
sigue bajando hasta la temperatura ambiente donde se mantiene constante siendo
esta la fase de maduración, en cuanto a la humedad estuvo en un rango de 76,81% a
79,64% y el pH fue alcalino se encontró en un rango de 9 a 9,60; se debe tomar en
cuenta algunos factores como, que el proyecto se lo realizó en época de lluvia, la
aireación tal vez no fue suficiente ya que los experimentos se los realizó en baldes
perforados, el tamaño de la partícula, la calibración de los equipos, lo que pudo
originar errores sistemáticos y aleatorios
Los parámetros que se midieron una vez por semana como, la temperatura, el pH y
la humedad, al observar en sus graficas el coeficiente de determinación (R2), su
valor se encuentra en un rango de 0,8902 a 0,9963 los cuales son aceptables,
observando así una correlación fuerte entre las variables.
Con respecto a la obtención de la materia prima, esta fue de fácil adquisición ya que
son residuos que las personas no venden, más bien tratan de deshacerse porque ya
no les es útil, y al respecto de los microorganismos eficaces se los compra según el
volumen a requerir, tomando en cuenta el área donde se va a ejecutar el proceso.
Por ser un proyecto artesanal y casero que no desprende malos olores y no existe
presencia de insectos, se lo puede utilizar en cualquier lugar donde se desee tener un
tacho ecológico (biocompostera) que ayude a deshacerse de los residuos orgánicos
de una forma ecológica, obteniendo un bioabono amigable con el medio ambiente,
por ejemplo en departamentos, casas, locales de comida.
57
Al analizar los resultados obtenidos del laboratorio, se puede decir que para los
cuatro experimentos, se obtuvo un compost con parámetros altos por ejemplo el
contenido de la relación carbono/nitrógeno esta entre 56,71 a 77,53; esto se pudo
dar por la utilización de aserrín a pesar que se utilizó en una concentración baja del
5% este es un material que se compone principalmente de fibras de celulosa unidas
con lignina, en la Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales
orgánicos se observa para el aserrín de madera una relación C/N de 500/1 y de los
desechos de cocina una relación C/N de 15/1 estando los valores experimentales
dentro de este rango.
Al comparar los parámetros del compost obtenido con el criterio de calidad
TULSMA se observa que, los datos experimentales se encuentran bajo el límite
máximo permisible de la norma, se comparó los siguientes parámetros con sus
límites el azufre (250ppm), Zinc (60ppm), Cobre (25ppm) y conductividad eléctrica
(2000 mmho/cm), mientras que el límite del boro es de 1ppm los datos
experimentales están fuera de este rango esto se debe a que se utilizó residuos
orgánicos domiciliarios y el boro se encuentra en suelos erosionados por lo tanto en
los alimentos orgánicos por ende en los residuos orgánicos domiciliarios.
En cuanto a la aplicación para que un suelo produzca apropiadamente un cultivo
debe proveer a la planta de los nutrientes la cantidad necesaria, hoy en día con el uso
indiscriminado del suelo, la tecnología, la contaminación, es necesario colocar
abono orgánico al suelo para ayudar a mejorar la calidad de este aportando macro y
micro nutrientes que ayudaran para que una planta tenga un adecuado desarrollo.
58
6. CONCLUSIONES
Mediante la acción bacteriana de los microorganismos eficientes ensayados en este
proyecto se logró determinar la acción aceleradora para la descomposición de los
residuos orgánicos domiciliarios, que resultan de las actividades cotidianas de los
seres humanos, y su aplicación como bioabono en la fertilización orgánica de
suelos.
Al comparar el tiempo de acción entre los microorganismos eficaces y los
microorganismos nativos se puede concluir, que la rapidez de actividad en el tiempo
de degradación de los residuos es más corto en la etapa termofílica al utilizar
microorganismos eficaces, no hubo presencia de insectos ni malos olores. Por lo
tanto la utilización de los microorganismos eficaces se convierte en una alternativa
positiva en cuanto al tiempo de degradación de este tipo de residuos.
En los diagramas temperatura en función del tiempo se obtuvo una curva, una
polinómica de cuarto grado, indicando la evolución del proceso, empieza en
temperatura ambiente sube hasta 40°C y regresa a la temperatura ambiente donde se
mantiene constante, para todos los experimentos ver Figura 3, 4, 5 y 6, con lo que
podemos concluir que existió una evidente actividad microbiana en este proceso.
En los diagramas pH en función del tiempo se obtuvo una curva, una polinómica de
cuarto grado, observándose que el pH se encuentra en un rango alcalino de 9 a 9,6
esto debido a la utilización de los restos verdes de cocina puesto que liberan
compuestos alcalinos retardando así el proceso, por tal razón se debe utilizar el
compost en mezcla con tierra para bajar el pH y así tener un mejor cultivo.
59
En los diagramas Humedad en función del tiempo se obtuvo una curva, una
polinómica de cuarto grado, con valores elevados y con tendencia a bajar, en cuanto
a la prueba del puñado se puede ver claramente en el ANEXO E. Figura E.5. que la
humedad es óptima, ya que el compost se encuentra con la actividad de agua
necesaria para la degradación de los residuos orgánicos domiciliarios a través del
proceso microbiano.
Se alcanzó un rendimiento alto para la segunda biocompostera (MEMA), la mezcla
de residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces activados
con un 80,16% mientras que para el primer experimento (B), el blanco la mezcla de
residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Agua se obtuvo un rendimiento de
67,91% se observa la efectividad de los microorganismos eficaces.
De los resultados de la aplicación se concluye que la mejor mezcla fue la TIERRA +
MEMA ya que se obtuvo el producto deseado la planta de corto periodo el
Raphanus sativus, mientras que en el blanco las plantas murieron.
La mezcla de microorganismos eficientes mostro ser efectiva en la actividad del
compost elaborado a partir de residuos orgánicos domiciliarios y aserrín, esta
mezcla estaba constituida por levadura (Saccharomyces cerevisiae), Bacterias ácido
lácticas (Lactobacillus plantarum), y Bacterias fototrópicas/fotosintéticas
(Rhodopseudomonas sphaeroides por lo que se concluye que es un buen producto
para la degradación de dichos residuos gracias a la coexistencia de los
microorganismos beneficiosos en un medio de cultivo apropiado.
El uso de fertilizantes químicos mejora considerablemente el rendimiento de la
producción en cultivos sin embargo el exceso de estos pueden ocasionar
contaminación y perjuicio al suelo, por consiguiente a las siembras esto puede ser
mitigado a través de la aplicación de la tecnología de los microorganismos eficientes
ya que al ser un producto orgánico sin manipulación genética se hace posible la
trasformación de residuos orgánicos domiciliarios en abonos de excelente calidad
utilizados en programas de producción más limpia.
60
La relación carbono / nitrógeno da como resultado un numero adimensional siendo
la relación ideal 25:1 para utilizar el compost en jardines, en este proyecto la
relación C/N se encuentra en el rango de 56,71 a 77,53 útil para remediación de
suelos o utilizar en mezcla con tierra para huertos, una relación baja indica que el
nitrógeno está en exceso por lo que se producirá amoniaco (NH3) ocasionando
malos olores, presencia de moscas y gusanos mientras que una relación alta significa
que no hay suficiente nitrógeno para el desarrollo microbiano, por ende la
degradación se realizara de una forma más lenta.
61
7. RECOMENDACIONES
Se recomienda aplicar este compost en dosis bajas para jardines no se puede utilizar
directo por la alta relación carbono/nitrógeno que posee ya que se encuentra entre
56,71 a 77,53 pudiendo causar problemas a las plantas pero, si a este material lo
mezclamos con el suelo en una proporción una a tres se obtendrá un efecto
interesante ya que físicamente causaría un buen efecto permitiendo que la tierra no
se compacte.
El aserrín es un residuo de fácil adquisición, pero de degradación lenta por lo que se
recomienda cambiar este material por uno más suave en degradar por ejemplo
ramas, hojas, cascarillas de arroz café o cacao.
Se recomienda añadir a la biocompostera estiércol ya que contiene alto contenido de
nitrógeno que puede contrarrestar el carbono y así bajar la relación
carbono/nitrógeno.
El aserrín que se utilice debe ser de restos de maderas naturales mas no de residuos
de maderas tratadas, que lleven barnices, ni sean aglomerados ya que podrían influir
en el desarrollo de los microorganismos eficaces.
Se debería realizar investigaciones de obtener microorganismos innatos y así
aprovechar la biodiversidad de nuestro país.
En caso de realizar el cultivo de microorganismos eficaces artesanalmente se debe
tener cuidado con los microorganismos patógenos ya que debería eliminarse y no
botarlos o devolverlos a su hábitat ya que pueden contaminar, transformarse y
causar algún problema.
62
Sería conveniente medir semanalmente la relación C/N para observar cómo se van
degradando los residuos orgánicos domiciliarios y el aserrín, y así poder añadir más
residuos que contengan nitrógeno o carbono según sea el caso para tener una
relación C/N óptima para los cultivos.
En lo personal aspiro seguir con este proyecto ya que se obtuvo el conocimiento
necesario, para saber los beneficios que el mismo nos brinda después de ejecutarse
satisfactoriamente. Este tipo de tecnología casera está al alcance de todos los grupos
sociales, a los que se dedican a la agricultura, así como también a los que cultivan
plantas en sus hogares, pueden utilizar este proyecto para desarrollar procesos de
reciclaje de sus residuos orgánicos domiciliarios, la técnica desarrollada es muy
sencilla y está diseñada para este objetivo.
63
CITAS BIBLIOGRÁFICAS
AGEARTH. (1999). Ficha Técnica EM•1. GUAYAQUIL-ECUADOR.
Carvajal, S.A. (1988). Diccionario de la Lengua Española. Bogotá - Colombia:
Voluntad S.A.
Chiumenti et al., A. (2005). Modern Composting Technologies. USA: The JG Press.
Inc.
Higa, T. (2009). Tecnologia EM. ARGENTINA: Argentina S.A.
INEC, Grupo Técnico. (2016). Información Ambiental en Hogares. QUITO-
ECUADOR.
NTE INEN 2841. (2014). Gestión Ambiental. Estandarización de colores para
recipientes de depósito y almacenamiento temporal de residuos sólidos.
Requisitos. QUITO - ECUADOR.
Suquilanda Valdivieso, M. (2017). Manejo agroecológico de suelos. QUITO-
ECUADOR: Medios Públicos EP.
Villacís Mejía, V. (2016). Rendición de cuentas EMASEO 2015. QUITO-ECUADOR.
64
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67
ANEXOS
68
ANEXO A. Obtención de la materia prima
Figura A.1. Residuos Orgánicos Domiciliarios troceados
Figura A.2. Aserrín
Figura A.3. Microorganismos eficaces.
69
ANEXO B. Activación de los microorganismos eficaces
Figura B.1. 5% de EM•1
Figura B.2. 5% de melaza
Figura B.3. 90% de agua
70
Figura B.4. La mezcla para la Activación de Microorganismos Eficaces debe estar
en un pH de 3,5 a 4
Figura B.5. Microorganismos eficaces activados
Figura B.6. Diluciones de microorganismos Activados
71
ANEXO C. Elaboración de las biocomposteras
Figura C.1. Reciclar baldes
Figura C.2. Perforaciones en la parte inferior y alrededor de los baldes
Figura C.3. Biocomposteras
72
ANEXO D. Control de la Humedad.
Figura D.1. Pesaje del compost.
Figura D.2. Muestras en la estufa
73
Figura D.3. Muestras en el desecador
Figura D.4. Pesaje de la muestra seca
74
ANEXO E. Compost
Figura E.1. Etapa Mesofílica de B
Figura E.2. Etapa Mesofílica de MEMA
Figura E.3. Etapa Mesofílica de MEMA1
75
Figura E.4. Etapa Mesofílica de MEMA2
Figura E.5. Etapa Termofílica de B
Figura E.6. Etapa Termofílica de MEMA
76
Figura E.7. Etapa Termofílica de MEMA1
Figura E.8. Etapa Termofílica de MEMA2
Figura E.9. Fase de enfriamiento de B
77
Figura E.10. Fase de enfriamiento de MEMA
Figura E.11. Fase de enfriamiento de MEMA1
Figura E.12. Fase de enfriamiento de MEMA2
78
Figura E.13. Fase de maduración de B
Figura E.14. Fase de maduración de MEMA
Figura E.15. Fase de maduración de MEMA1
79
Figura E.16. Fase de maduración de MEMA2
Figura E.17. Prueba del puñado para B
Figura E.18. Prueba del puñado para MEMA
80
Figura E.19. Prueba del puñado para MEMA1
Figura E.20. Prueba del puñado para MEMA2
Figura E.21. Medición del pH
81
Figura E.22. Toma de la Temperatura
82
ANEXO F. Aplicación del Compost
Figura F.1. Primera Semana del Testigo
Figura F.2. Primera Semana de la Tierra + MEMA
Figura F.3. Segunda Semana del Testigo
83
Figura F.4. Segunda Semana de la Tierra + MEMA
Figura F.5. Tercera Semana del Testigo
84
Figura F.6. Tercera Semana de la Tierra + MEMA
Figura F.7. Cuarta Semana del Testigo
85
Figura F.8. Cuarta Semana de la Tierra + MEMA
Figura F.9. Quinta Semana de la Tierra + MEMA
86
Figura F.10. Sexta Semana de la Tierra + MEMA
Figura F.11. Séptima Semana de la Tierra + MEMA
87
Figura F.12. Producto obtenido Raphanus sativus
88
ANEXO G. Análisis del Laboratorio
Figura G.1. Análisis del Laboratorio para los cuatro experimentos donde
Muestra1 = B, Muestra2 = MEMA, Muestra3 = MEMA1 y Muestra4 = MEMA 2
89
Figura G.2. Análisis del Laboratorio de la Tierra para la Aplicación del Compost.
90
Figura G.3. Análisis del Laboratorio de la mezcla Tierra + MEMA para la
Aplicación del Compost.
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