producciÓn de compost a partir de desechos

Gordillo Manssur Fabián Alberto

Producción de compost a partir de desechos agroindustriales y su uso potencial en el mejoramiento del suelo. 1

UNIVERSIDAD DE ALMERIA

PROGRAMA DOCTORAL EN AGRICULTURA PROTEGIDA

PRODUCCIÓN DE COMPOST A PARTIR DE DESECHOS

AGROINDUSTRIALES Y SU USO POTENCIAL EN EL

MEJORAMIENTO DEL SUELO.

Doctorando:

Fabián Alberto Gordillo Manssur

Director:

José Miguel Guzmán Palomino

Codirector:

María del Carmen Salas Sanjuan

JULIO 2018



RESUMEN:

Producción de compost a partir de desechos agroindustriales y su uso potencial en el

mejoramiento del suelo.

La contaminación medio ambiental es una potencial amenaza en la salud por lo que es

fundamental encontrar las soluciones para mitigar y reducir sus incidencias e implicaciones.

La contaminación es causa de muchas actividades, entre ellas, la agricultura es una principal

fuente generadora de desechos, los cuáles en su mayoría presentan efectos negativos en el

ambiente. Estos efectos son producto de la disposición incorrecta de los desechos y el

desconocimiento de los métodos para su reutilización y reciclaje; es así como la agricultura

pierde esta importante fuente de nutrientes contenida en los residuos de las cosechas,

proporcionando grandes conocimientos enfocados en la disminución de insumos sintéticos;

por lo que, el análisis de los residuos orgánicos es muy importante por la aplicación que puede

tener. Es necesario establecer técnicas de manejo y control de los residuos, que garanticen la

calidad de los productos finales. Uno de los métodos viables para a recuperación, reutilización

y/o transformación de los residuos en insumos útiles, es el compostaje. El compostaje es una

técnica que permite monitorear el proceso de descomposición de la materia orgánica por

medio del análisis de parámetros físicos, químicos y microbiológicos para un correcto control

del proceso, debido a que un inadecuado proceso en inmadurez del compost puede generar

efectos negativos en el ambiente.

Por lo expuesto, la presente tesis doctoral se planteó como objetivo evaluar la obtención de

abono orgánico mediante el proceso de compostaje a partir de los residuos generados de los

principales cultivos agrícolas del Ecuador por medio del análisis de los principales cultivos

agrícolas del mundo, como lo son: el cacao, banano, arroz y maíz, así también el manejo

adecuado mediante el control de los parámetros del proceso de degradación aerobia por medio

del compostaje. Para cumplir dicho objetivo, se evaluaron los principales desechos sólidos

orgánicos obtenidos del cultivo posterior a la cosecha, identificando fuentes de obtención de

los desechos: panca y tuza molida (maíz), cascarilla y ceniza de cascarilla (arroz), raquis

picado (banano) y cáscara (cacao); verificando la factibilidad de los mismos, para

posteriormente realizar la recolección de las muestras. Mediante estos datos, se identificarán

los parámetros (físicos, químicos y microbiológicos) y tiempos específicos de compostaje

para cada cultivo, residuo y sus combinaciones. El procesamiento de los residuos, se lo realizó

mediante el proceso de compostaje que tuvo una duración 60 días, para lo cual se realizó el

acondicionamiento del área de producción y almacenamiento del bioinsumo bajo un diseño de

bloques al azar que permita dotar de las condiciones adecuadas para cumplir el proceso

requerido, condiciones controladas de obtención de compost y optimización de recursos.

Durante el proceso de compostaje, se determinaron parámetros físicos, químicos y

microbiológicos que permitieron realizar un control y monitoreo adecuado de las pilas de

compostaje. Una vez terminado el proceso, se determinó la calidad del compost mediante el

análisis de concentración de metales pesados, fitotoxicidad y tolerancia de acuerdo a índices

de germinación absolutos y relativos. Posterior a la obtención de compost, se procedió a su



valoración de su posible utilidad tres bioensayos en dos tipos de medios (líquido y sólido):

extracto, dosificación y sustrato, bajo condiciones controladas de temperatura y humedad, y a

determinar la producción de biomasa parte aérea. El análisis cuantitativo se lo realizó

mediante factores anidados equilibrado y no equilibrado de acuerdo a los análisis estadísticos

existente con el test LSD de Fisher (p<0.05).

Los materiales compostados cumplieron los parámetros necesarios para un correcto proceso

de compostaje mediante la optimización del proceso sin sobrepasar los valores máximos

permitidos de concentración de metales de pesados para compost de origen orgánico; sin

embargo, el raquis de banano es un material con altas concentraciones de metales pesados

conjuntamente con su alta capacidad de lixiviación durante el proceso de degradación. Cabe

mencionar, que los compost obtenidos presentan contenidos de macro y micronutrientes

importantes para ser utilizados como enmiendas; sin embargo, el raquis de banano y la

cáscara de cacao presentaron altos niveles de fitotoxicidad mediante el uso como extracto y

como abono debido a la alta relación C/N y salinidad, en cambio, la ceniza de cascarilla de

arroz evidenció la existencia de materiales con un nivel de carbono adecuado para sustentar la

actividad microbiana y por tanto, inducir una liberación de metabolitos eventualmente

fitotóxicos en su uso como extracto, convirtiéndose en un potencializador en la germinación,

capaz de disminuir el tiempo de germinación, aumentar el potencial germinativo de las

semillas, disminuir el tiempo medio de germinación y optimizar crecimiento de la radícula;

sin embargo, es el producto que menor valor medio de biomasa presentó conjuntamente con

panca de maíz como material combinado. Finalmente, se puede concluir que se obtuvo un

compost de acuerdo a normas internacionales que establecen la calidad del mismo,

establecimiento de parámetros para garantizar un proceso controlado de los residuos y

generación de conocimiento en bioensayos para identificar la fitotoxicidad del producto final

para garantizar su efectivo uso en la producción de alimentos, estandarizando el proceso de

compostaje a partir de nuevas combinaciones de residuos agrícolas y optimizar el tiempo

necesario para estabilizar el grado de madurez para este tipo de insumos y su uso potencial en

el mejoramiento de suelos.



SUMMARY:

Compost production from agroindustry waste and its use on soil improvement.

Environmental pollution is a potential health threat, so it is essential to find solutions to

mitigate and reduce their incidences and implications. Pollution is the cause of many

activities, including agriculture is a major waste-generating source, which mostly have

negative effects on the environment. These effects are the result of improper disposal of waste

and ignorance of methods for reuse and recycling; This is how agriculture loses this important

source of nutrients contained in crop residues, providing great knowledge focused on the

reduction of synthetic inputs; So, the analysis of organic waste is very important for the

application it can have. Waste management and control techniques must be established to

ensure the quality of the final products. Composting is one of the viable methods for the

recovery, reuse and/or transformation of waste into useful inputs. Composting is a technique

that allows monitoring the process of decomposition of organic matter through the analysis of

physical, chemical and microbiological parameters for proper control of the process, because

an inadequate process in immaturity of Compost can generate negative effects on the

environment.

Therefore, this doctoral thesis was proposed as an objective to evaluate the obtaining of

organic fertilizer through the process of composting from the waste generated from the main

agricultural crops of Ecuador through the analysis of the main Agricultural crops of the world,

as they are: cocoa, banana, rice and maize, as well as the proper management by means of the

control of the parameters of the aerobic degradation process by means of composting. To

meet this objective, the main organic solid waste obtained from the post-harvest crop was

assessed, identifying sources of waste collection: Panca and Tuza (maize), husk and ash from

husk (rice), chopped rachis (banana) and husk (cocoa); Verifying the feasibility of these, and

then collect the samples. This data will identify the parameters (physical, chemical and

microbiological) and specific composting times for each crop, residue and its combinations.

The waste processing was carried out through the composting process that lasted 60 days, for

which the production and storage area of the Bioinsumo was carried out under a random block

design that would provide the Suitable conditions for fulfilling the required process,

controlled conditions for obtaining compost and optimizing resources. During the composting

process, physical, chemical and microbiological parameters were determined that allowed the

proper control and monitoring of the composting piles. Once the process was completed, the

quality of the compost was determined by the analysis of concentration of heavy metals,

phytotoxicity and tolerance according to absolute and relative germination rates. Following

the obtaining of compost, it was evaluated of its possible utility three bioassays in two types

of media (liquid and solid): extract, dosage and substrate, under controlled conditions of

temperature and humidity, and to determine the production of Biomass aerial part. The

quantitative analysis was performed by nested factors balanced and unbalanced according to

the statistical analyses existing with the LSD test of Fisher (P < 0.05).



The composted materials fulfilled the necessary parameters for a correct composting process

by optimizing the process without exceeding the maximum permissible values of heavy metal

concentration for compost of organic origin; However, the banana rachis is a material with

high concentrations of heavy metals in conjunction with its high leaching capacity during the

degradation process. It should be mentioned that the compost obtained contain macro contents

and micronutrients important to be used as amendments; However, the rachis of banana and

cocoa husk showed high levels of phytotoxicity by use as extract and as fertilizer due to the

high ratio C/N and salinity, instead, the ash of rice husk showed the existence of materials

with a Adequate carbon level to support microbial activity and therefore induce a release of

metabolites eventually phytotoxic in its use as an extract, becoming a empowering in

germination, able to decrease the germination time, Increase the germinative potential of the

seeds, decrease the average germination time and optimize the growth of the radicle;

However, it is the product that lower average biomass value presented jointly with maize

Panca as a combined material. Finally, it can be concluded that a compost was obtained

according to international norms that establish the quality of the same, establishment of

parameters to guarantee a controlled process of the residues and generation of knowledge in

bioassays for To identify the phytotoxicity of the final product to guarantee its effective use in

the production of food, standardizing the composting process from new combinations of

agricultural residues and optimizing the time necessary to stabilize the degree of Maturity for

this type of inputs and their potential use in soil improvement.



Contenido.

RESUMEN: ........................................................................................................................... 3

SUMMARY: ...................................................................................................................... 5 1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 13

1.1 Gestión de los residuos: Perspectiva mundial. ......................................... 15 1.2 Gestión de residuos: Perspectiva Europea. .............................................. 16

1.3 Gestión de residuos: Perspectiva latinoamericana. .................................. 19 1.4 Gestión de residuos: Perspectiva del Ecuador. ........................................ 20

1.5 Fuente de los residuos sólidos orgánicos. ................................................ 23 1.5.1 Residuos agropecuarios. ......................................................................... 23

1.5.2 Residuos sólidos urbanos. ....................................................................... 25 1.5.3 Residuos de construcción........................................................................ 25

1.5.4 Residuos clínicos o sanitarios. ................................................................ 26 1.5.5 Residuos sin riesgo o inespecíficos (No peligrosos). ............................... 27

1.5.6 Residuos sólidos de depuradoras de agua (lodos). ................................... 28 1.5.7 Residuos de incineración. ....................................................................... 29

1.5.8 Residuos industriales. ............................................................................. 30 1.6 Clasificación de los residuos sólidos. ...................................................... 30

1.7 Características y composición de los residuos agrícolas. ......................... 31 1.8 Disposición de los residuos sólidos orgánicos agrícolas. ......................... 33

1.9 Tratamientos de residuos sólidos orgánicos agrícolas.............................. 33 1.10 Generalidades del proceso de compostaje. .............................................. 36

1.11 Características del compostaje. ............................................................... 38 1.12 Parámetros esenciales durante el proceso de compostaje. ........................ 41

1.12.1 Temperatura. .......................................................................................... 41 1.12.2 Aireación. ............................................................................................... 43

1.12.3 Humedad. ............................................................................................... 44 1.12.4 pH. ......................................................................................................... 45

1.12.5 Conductividad eléctrica. ......................................................................... 46 1.12.6 Materia orgánica. .................................................................................... 47

1.12.7 Tiempo. .................................................................................................. 47 1.12.8 Tamaño de partículas. ............................................................................. 47

1.12.9 Relación C/N. ......................................................................................... 48 1.12.10 Microorganismos. ................................................................................... 49

1.12.11 Macro y microelementos. ....................................................................... 50 1.12.12 Concentración de metales pesados. ......................................................... 51

1.13 Diseño y operación de un sistema de compostaje termo aeróbico. ........... 51 1.13.1 Aspectos cualitativos. ............................................................................. 51

1.13.2 Aspectos cuantitativos. ........................................................................... 51 1.14 Manejo del sistema de compostaje. ......................................................... 53

1.14.1 Aireación y homogenización. ................................................................. 53 1.14.2 Cuando airear y cuando regar. ................................................................ 53

1.15 Madurez e inmadurez del compost. ......................................................... 53 1.16 Fitotoxicidad del compost. ...................................................................... 54

1.16.1 Condiciones de germinación. .................................................................. 54 1.16.2 Factores que afectan la germinación. ...................................................... 55

2. JUSTIFICACIÓN. ........................................................................................................ 57 3. HIPÓTESIS. ................................................................................................................. 61



4. OBJETIVOS DEL TRABAJO. ..................................................................................... 65

5. METODOLOGÍA. ........................................................................................................ 69 5.1 Ubicación de la experimentación. ........................................................... 71

5.2 Identificación de sitios de disponibilidad de residuo a compostar. ........... 72 5.3 Adecuación de unidades experimentales. ................................................ 72

5.4 Evaluación analítica durante el proceso de compostaje. .......................... 74 5.4.1 Monitoreo de la temperatura. .................................................................. 74

5.4.2 Evaluación del volumen. ........................................................................ 74 5.4.3 Densidad real.......................................................................................... 75

5.4.4 Evaluación de la humedad. ..................................................................... 75 5.4.5 Determinación de la materia orgánica. .................................................... 75

5.4.6 Cuantificación de cenizas. ...................................................................... 76 5.4.7 Carbono total orgánico. .......................................................................... 76

5.4.8 Potencial de hidrógeno. .......................................................................... 76 5.4.9 Conductividad eléctrica. ......................................................................... 77

5.4.10 Cuantificación de la conductividad eléctrica. .......................................... 77 5.4.11 Concentración de macro y micronutrientes. ............................................ 77

5.4.12 Análisis microbiológico: Salmonella spp y Enterobacterias. ................... 78 5.5 Evaluación analítica del compost obtenido. ............................................ 78

5.5.1 Determinación de concentraciones de metales pesados. .......................... 78 5.5.2 Determinación de madurez. .................................................................... 79

5.5.2.1 Bioensayo tipo extracto. ......................................................................... 79 5.5.2.2 Bioensayo tipo abono. ............................................................................ 81

5.5.2.3 Bioensayo tipo enmienda. ....................................................................... 81 5.6 Análisis estadístico. ................................................................................ 83

6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. .................................................................................. 85 6.1 Análisis de disponibilidad de materia prima. ........................................... 87

6.2 Parámetros iniciales de residuos orgánicos agrícolas.. ............................. 88 6.3 Evaluación y monitoreo del proceso de compostaje. ............................... 89

6.3.1 Análisis general de las condiciones del proceso de compostaje. .............. 91 6.3.2 Análisis de los parámetros durante el proceso de compostaje. ................. 92

6.3.2.1 Análisis de la humedad. .......................................................................... 92 6.3.2.2 Análisis de la temperatura....................................................................... 93

6.3.2.3 Análisis de la aireación. .......................................................................... 94 6.3.2.4 Análisis del tamaño de las partículas....................................................... 95

6.3.2.5 Análisis del potencial de hidrógeno. ....................................................... 95 6.3.2.6 Análisis de la conductividad eléctrica. .................................................... 96

6.3.2.7 Análisis de la relación C/N. .................................................................... 97 6.3.2.8 Análisis de la descomposición de la materia orgánica. ............................ 98

6.3.2.9 Análisis de la concentración de macro y micro nutrientes. ...................... 99 6.3.2.10 Evaluación microbiana. ........................................................................ 103

6.4 Evaluación de parámetros de compost. ................................................. 103 6.4.1 Análisis de concentraciones de metales pesados. .................................. 103

6.5 Evaluación de la madurez del compost. ................................................ 109 6.5.1 Análisis del bioensayo tipo extracto. ..................................................... 109

6.5.1.1 Análisis de los índices de germinación.................................................. 112 6.5.2 Análisis del bioensayo tipo abono. ........................................................ 117

6.5.3 Análisis del bioensayo tipo enmienda. .................................................. 119 6.5.3.1 Análisis de la producción de biomasa. .................................................. 120



7. CONCLUSIONES. ..................................................................................................... 124

CONCLUSIONES ......................................................................................................... 126 CONCLUSIONS ............................................................................................................ 128

8. REFERENCIAS. ........................................................................................................ 130 9. ANEXO ...................................................................................................................... 146



Contenido de tablas.

Tabla 1. Ventajas y desventajas de los procesos comunes de compostaje. ............................. 40 Tabla 2. Sistemas de compostaje contra tiempos de retención. ............................................. 40

Tabla 3. Identificación de unidades experimentales. ............................................................. 73 Tabla 4. Agrupación de las unidades experimentales. ........................................................... 73

Tabla 5. Clases de madurez para sustratos orgánicos. ........................................................... 82 Tabla 6. Composición química de los componentes usados para el compostaje. ................... 88

Tabla 7. Evaluación de parámetros de control en el proceso de compostaje .......................... 90 Tabla 8. Evaluación de macro y micro elementos en el compost posterior a 60 días de

proceso. ............................................................................................................................. 100 Tabla 9. Evaluación microbiana en el compost final obtenido posterior a 60 días de proceso.

.......................................................................................................................................... 103 Tabla 10. Evaluación de concentraciones totales de metales pesados (mg·K-1) en los

materiales agrícolas orgánicos antes y luego del proceso de compostaje. ............................ 104 Tabla 11. Evaluación de germinación de semillas de pimiento durante 10 días en los

diferentes productos obtenidos (compost). .......................................................................... 109 Tabla 12. Evaluación de los índices de germinación de semillas de pimiento durante 10 días

en los diferentes extractos de productos obtenidos (compost) en función del agua (testigo

absoluto) y el extracto del material principal del producto (testigo relativo). ...................... 113

Tabla 13. Evaluación de germinación de semillas de pimiento en bioensayo tipo abono

mediante cuatro dosificaciones de producto obtenido (compost) al finalizar el proceso (60

días). .................................................................................................................................. 117 Tabla 14. Evaluación de germinación de semillas de pimiento en bioensayo tipo enmienda

mediante cinco dosificaciones de producto obtenido (compost) al finalizar el proceso (60

días). .................................................................................................................................. 119

Tabla 15. Evaluación de la producción de biomasa (g/m2) de plantas de pimiento durante 40

días de desarrollo en los diferentes productos obtenidos (compost) mediante cinco

dosificaciones del sustrato. ................................................................................................. 121



Contenido de figuras.

Figura 1. Características de la pila de compostaje. ................................................................ 37 Figura 2. Fases del compostaje (temperatura y pH vs tiempo). ............................................. 42

Figura 3. Evaluación de la humedad en material húmedo y seco de acuerdo a la temperatura y

tiempo de compostaje. .......................................................................................................... 45

Figura 4. Ubicación geográfica del sitio de experimentación. ............................................... 71 Figura 5. Identificación de las provincias proveedores del bioinsumo. .................................. 88

Figura 6. Variación de la humedad respecto al tiempo de acuerdo a los residuos principales. 92 Figura 7. Variación de la temperatura respecto al tiempo de acuerdo a los materiales

principales. .......................................................................................................................... 93 Figura 8. Variación del pH respecto al tiempo de acuerdo a los materiales principales. ........ 95

Figura 9. Evolución de la conductividad eléctrica de los materiales principales en el proceso

de compostaje. ..................................................................................................................... 96

Figura 10. Evolución de la relación C/N de los materiales principales al inicio y final del

proceso de compostaje. ........................................................................................................ 97

Figura 11. Mineralización de la materia orgánica de los materiales principales durante el

proceso de compostaje. ........................................................................................................ 98



1. INTRODUCCIÓN



El desarrollo dinámico del campo de manejo de residuos sólidos es por el aumento de los

volúmenes de residuos y al conocimiento de que son materiales reciclables y recursos útiles,

en todos los países europeos, el tratamiento de los residuos orgánicos se ha convertido en una

práctica clave.

La agricultura sostenible constituye uno de los mayores desafíos. Esta sostenibilidad supone

que la agricultura no sólo es capaz de garantizar un suministro sostenido de alimentos, sino

que sus efectos ambientales, socioeconómicos y sanitarios se reconocen y contemplan en los

planes nacionales de desarrollo. Además, es el principal usuario de recursos de agua dulce, ya

que utiliza un promedio mundial del 70 % de todos los suministros hídricos superficiales. Si

se exceptúa el agua perdida mediante evapotranspiración, el agua utilizada en la agricultura se

recicla de nuevo en forma de agua superficial y/o subterránea. No obstante, la agricultura es al

mismo tiempo causa y víctima de la contaminación de los recursos hídricos.

La agricultura es causa, debido a la descarga de contaminantes y sedimentos en las aguas

superficiales y/o subterráneas, por la pérdida neta de suelo como resultado de prácticas

agrícolas desacertadas y por la salinización y anegamiento de las tierras de regadío. La

agricultura es víctima, como consecuencia del uso de aguas residuales y aguas superficiales y

subterráneas contaminadas, que contaminan a su vez los cultivos y transmiten enfermedades a

los consumidores y trabajadores agrícolas. "deben adoptarse las medidas adecuadas para

evitar que las actividades agrícolas deterioren la calidad del agua e impidan posteriores usos

de ésta para otros fines" (Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la

Agricultura, 2015).

En cada país se establecen normas particulares de gestión de los residuos orgánicos,

atendiendo diferentes prioridades entre ellas clima, aspectos legales y políticos (Stofella &

Kahn, 2005). Una de las técnicas que permite el reciclaje y/o reutilización de los residuos, es

el compostaje (Soto & Meléndez, 2004; Suquilanda, 2006).

La recuperación, reutilización y/o transformación de los residuos en insumos útiles mediante

el mejoramiento de los sectores productivos es una opción con posibilidades, en la medida

que las alternativas surjan como consecuencia de un diagnóstico objetivo de la problemática

ambiental de cada sector. Las alternativas seleccionadas, deben ser adecuadas técnicamente a

las características locales, viables económicamente y sustentables ecológicamente. Sobre estas

bases es posible validar, adecuar y promover tecnologías de alternativa que representen una

solución efectiva y ajustada a cada realidad.

1.1 Gestión de los residuos: Perspectiva mundial.

La gestión de residuos es un servicio público esencial y un elemento fundamental de la

infraestructura que sustenta la sociedad, sin embargo, a menudo no se la reconoce como tal.

Para entender una perspectiva mundial, hay que considerar los desafíos, las tendencias y las

políticas con respecto a la prevención, minimización y gestión de los residuos, con miras a

aportar orientaciones para la planificación nacional de políticas”.



El costo de la inacción (los costos de los daños causados a la salud pública y al medio

ambiente por los vertederos no controlados y la quema a cielo abierto) supera con creces el

costo de una gestión adecuada de los residuos. Durante las últimas décadas se han realizado

avances considerables, pero entre 2,000 y 3,000 millones de personas, la mayoría de las

cuales se encuentra en los países en desarrollo, siguen careciendo de acceso a servicios

regulares de recolección de residuos y/o de disposición final controlada de los residuos

municipales.

La gestión de residuos es una prioridad mundial en materia de salud pública que requiere un

enfoque coordinado, más que de un mero problema nacional o local. Los países desarrollados

también han progresado adecuadamente, al elevar los índices de reciclado y estabilizar la

generación de residuos, pero todavía queda mucho por hacer en todo el mundo para realizar la

transición desde una gestión de residuos centrada en la gestión al final del proceso (propia de

una economía lineal) hacia una gestión de recursos y residuos integrada y sostenible

(característica de una economía circular). Las tecnologías que se necesitan para responder al

reto de lograr una gestión adecuada de los residuos ya están ampliamente disponibles y son

objeto de una abundante documentación.

Por ello, la gestión de residuos se centra fundamentalmente en aquellas cuestiones

relacionadas con la “gobernanza” que hay que estudiar para encontrar una solución sostenible

(incluidos los instrumentos de reglamentación y otros instrumentos de política, las alianzas y

los acuerdos de financiación) y proporcionar un conjunto de herramientas destinado a la

elaboración de soluciones adaptadas a las situaciones locales (United Nations Environment,

2018).

1.2 Gestión de residuos: Perspectiva Europea.

En Europa se produce un kilo de residuos urbanos por persona y por día, a lo largo de un año

supone un total de 200 millones de toneladas de residuos urbanos que deben ser tratados

adecuadamente en algún sitio y de algún modo. Además, año tras año vamos produciendo

más y más residuos y, lo que es peor, los que se generan en las ciudades no constituyen en

absoluto la parte más importante de la montaña de residuos europeos. La situación es

insostenible.

Ha llegado un momento en que los residuos han dejado de ser sólo un peligro para el medio

ambiente para constituir también una amenaza, cada vez mayor, para la salud de los seres

humanos y nuestro estilo de vida. Los vertederos autorizados están cada vez más abarrotados.

Los metales pesados y las toxinas se filtran al suelo y la capa freática. Se generan gases

tóxicos y explosivos. Aún más grave, sin embargo, es el número (desconocido, pero

indudablemente altísimo) de vertederos ilegales y los riesgos imposibles de cuantificar que

suponen. El otro medio más importante de eliminación de residuos (la incineración) produce

toxinas y metales pesados. Para impedir su liberación, deben instalarse en los incineradores

filtros muy costosos. Al final, los filtros usados y muy contaminados, junto con el 25 % del

peso de los residuos iniciales, van a parar, de todas formas, a vertederos.



Una parte importante de los residuos industriales y domésticos constituyen residuos

clasificados como peligrosos que requieren un tratamiento especial. La solución de transportar

los residuos a otras partes del mundo para su eliminación es en muchas ocasiones ilícita, y de

ninguna manera puede considerarse viable a largo plazo. Por otra parte, la eliminación de

residuos es sólo un aspecto del problema. La cantidad de residuos que producimos es el

resultado de un estilo de vida insostenible. Las pautas actuales de producción y consumo

tienen que adaptarse para reducir la presión sobre los recursos terrestres (no renovables). En

pocas palabras: la producción de residuos es un indicador infalible para medir el grado de

sostenibilidad de nuestro desarrollo.

De acuerdo a cifras que maneja la European Environment Agency (1998), se indica lo

siguiente:

• Las principales fuentes de residuos son la agricultura, la construcción, las actividades

mineras y las zonas urbanas. Los residuos agrarios son los más importantes en

términos cuantitativos. Los industriales son los que tienen una repercusión más grave

sobre el medio ambiente.

• Las fuentes de residuos son distintas en cada país y dependen de su situación

económica. Los países de Europa Occidental registran el mayor porcentaje de residuos

industriales y urbanos, mientras que la fuente principal en Europa Central y Oriental la

constituyen las actividades extractivas.

• Los residuos urbanos en los países europeos aumentaron un 11 % entre 1990 y 1995

hasta totalizar los 200 millones de toneladas. Más de 40 millones de toneladas son

residuos peligrosos. Se calcula que, entre 1990 y 1995, el volumen total de residuos

generados en Europa (incluidos los países de Europa Central y Oriental) aumentó un

10 %.

• Todo indica que en un futuro próximo esas cifras van a seguir aumentando.

• El papel y los residuos orgánicos constituyen un componente importante de los flujos

de residuos urbanos en Europa, y los plásticos ocupan un porcentaje cada vez mayor.

• La mayor parte de los residuos urbanos se eliminan en vertederos, solución que sigue

siendo la menos costosa de todas a pesar de que en la actualidad algunos países

europeos aplican cánones de vertido.

• Cada vez se es más consciente de la necesidad de prevenir y reducir los residuos, así

como del reciclado en países con sistemas avanzados de gestión. En general, el

compostaje es una posibilidad a la que se recurre con demasiada poca frecuencia.

• Las estadísticas sobre producción, composición, transporte y tratamiento de residuos

no siempre se obtienen aplicando los mismos métodos, ni con el mismo grado de



detalle, en todos los países de Europa. Es, pues, difícil hacerse una idea global de la

situación y detectar tendencias. La falta de datos sobre residuos peligrosos es un

aspecto especialmente preocupante.

Una buena gestión de residuos empieza previniendo la generación de residuos porque, si no se

producen, no tienen que eliminarse. Por consiguiente, la prevención y la reducción de

residuos deben ser las máximas prioridades de todo plan de gestión. Cuando se producen

materiales de desecho, los planificadores y gestores tienen que optar siempre por el mejor

método de tratamiento que suponga los riesgos más bajos para la salud humana y el medio

ambiente. Cada método de tratamiento tiene un impacto sobre distintos componentes del

medio ambiente. Gracias al reciclado total o parcial puede reducirse el volumen de residuos

que deben ser eliminados y puede evitarse recurrir a materias primas. Por ejemplo, la materia

orgánica puede compostarse para reducir la cantidad de residuos destinados a la eliminación.

La producción de un compost de alta calidad proporciona un producto final que puede

utilizarse para mejorar la calidad de los suelos. En algunos casos, la solución puede consistir

en aprovechar la energía de los residuos utilizándola como combustible. Cuando, al final, los

residuos tienen que eliminarse, hay que elegir entre los vertederos o la incineración. Ninguna

de las dos soluciones es perfecta, y ambas pueden tener efectos nocivos sobre la salud y el

medio ambiente. La mejor solución consiste, simplemente, en reducir el volumen total de

residuos generados.

La gestión de residuos es un tema muy complejo en el que intervienen muchos factores. Es

fácil perder de vista la situación global. La gestión de residuos en Europa resulta

especialmente difícil: es preciso proteger el medio ambiente sin distorsionar el mercado

interior comunitario. No hay una solución única que pueda aplicarse a todas las situaciones,

pero la estrategia de la UE en la materia se fundamenta en una serie de principios sólidos.

Como parte de su estrategia global de gestión de residuos, la Comisión Europea determinó los

flujos de residuos a los que debe concederse la máxima prioridad. Lo que se pretende es

reducir el impacto ambiental general de cada uno de ellos. Así mismo está estudiando una

serie de propuestas legislativas para regular las operaciones de eliminación.

Hasta ahora, las medidas europeas en el campo de los residuos se han adoptado,

principalmente pero no siempre, en forma de legislación. La CE ha apoyado y financiado

otras medidas para mejorar la situación, por ejemplo: a) investigación técnica; b) industrias de

reciclado; c) formación; d) campañas de sensibilización; e) intercambio de prácticas correctas.

Aunque estas medidas han impedido que la situación sea aún peor que en la actualidad, sigue

generándose, a un ritmo cada vez más rápido, un volumen demasiado grande de residuos. La

situación se está volviendo crítica.

Durante muchos años se ha hecho demasiado poco y con una planificación inadecuada para

encontrar las mejores soluciones del problema. Ya en 1975, la legislación comunitaria exigía

que los Estados miembros debían elaborar planes exhaustivos de gestión de residuos. Casi 25



años después, poco se ha hecho en ese sentido. Las autoridades competentes tienen que ser

conscientes de su responsabilidad de actuar y animar a los demás a que hagan algo antes de

que sea demasiado tarde.

Todos los sectores de la sociedad tienen que buscar, con decisión, soluciones en nuestro

beneficio y en el de las generaciones venideras. Al fin y al cabo, todos somos responsables de

nuestro entorno. Cada decisión y actuación personal afecta al mundo que nos rodea. Todos y

cada uno de nosotros debemos intentar solucionar el problema de los residuos, cada vez más

grave y que debe abordarse a nivel local. La necesidad de soluciones locales, ligadas a planes

cada vez más amplios de gestión acordes con la estrategia comunitaria de residuos, va a ser

cada vez más imperiosa (Comisión Europea - Dirección General de Medio ambiente, 2000).

1.3 Gestión de residuos: Perspectiva latinoamericana.

En América Latina, el 80% de la población vive en ciudades, lo que representa altos niveles

de consumo y una elevada generación de residuos. Se ha empezado a hablar de la necesidad

de transformar modelos productivos lineales de extraer, producir y desechar para pasar a un

modelo de economía circular basado en reducir, reutilizar y reciclar, pero la realidad es que

los ciudadanos apenas reciclan. Según datos del Banco Interamericano de Desarrollo (BID),

solo se recupera un 5% de la basura y el 80% de esta cantidad lo hacen los recicladores. El

resto, un 95%, acaba en rellenos sanitarios, en vertederos o va directamente al mar.

El aprovechamiento energético de los residuos en el continente es escaso o prácticamente

nulo. Lo mismo ocurre con el reciclaje orgánico, desperdiciándose además mucha comida.

Precisamente, el BID presentó en La Cumbre Latinoamérica RECICLA su programa "Sin

desperdicio" sobre la importancia de reducir las pérdidas de alimentos a lo largo de la cadena

alimenticia.

La Cumbre Latinoamérica Recicla debatió sobre los desafíos que supone avanzar hacia el

reciclaje inclusivo en tiempos de economía circular y pensando en esquemas de gestión de

residuos sólidos desde la perspectiva del reciclador.

El reciclaje informal en América Latina, siempre estigmatizado, ha ganado reconocimiento

gracias al empuje de las organizaciones de recicladores integradas en la Red Latinoamericana

de Recicladores (Red Lacre) y que desde años vienen fortaleciéndose, reivindicando derechos

e incidiendo en la construcción de políticas públicas. Los recicladores pasaron de ser vistos

como un problema a ser unos aliados para el desarrollo sostenible, con un papel esencial en la

cadena de valor de la industria del reciclaje. Fueron invisibles hasta que muchas ciudades

latinoamericanas se empezaron a dar cuenta de la importancia del reciclaje, pero eso requiere

acompañar a sus organizaciones para que hagan el tránsito exitoso de sus condiciones de

informalidad y vulnerabilidad a condiciones de prestadores de servicios.

Hay muchas empresas latinoamericanas innovadoras que trabajan en la línea de no generar

residuos o garantizar su total recuperación o reciclaje, pero son muchísimas más las que

generan desechos de todo tipo y no reciclan. Solo algunos países como Chile tienen leyes de

http://www.redrecicladores.net/backup/

http://www.redrecicladores.net/backup/



responsabilidad extendida al productor y de fomento del reciclaje que obliga a las empresas a

hacerse cargo de sus residuos.

El reciclaje con inclusión está empezando a abrirse camino. Perú y Brasil fueron los primeros

países de la región en aprobar leyes nacionales de aprovechamiento de residuos sólidos que

reconocía como prestadores de un servicio público a los recicladores. Lo mismo hizo

Colombia y Chile. La expectativa a medio plazo es que al menos 10 grandes ciudades y 150

municipios más pequeños de Latinoamérica implementen reciclaje inclusivo en sus sistemas

de gestión de residuos. Bogotá, Buenos Aires o Sao Paulo ya lo hicieron, y se consideran las

urbes que más han avanzado en la inclusión de sus recicladores impulsando normativas que

los reconoce legalmente y les retribuye para que mejoren sus ingresos por la venta de los

materiales que reciclan. En la capital argentina, la remuneración puede llegar a unos 400

euros. Otras localidades más pequeñas también tienen ya modelos de gestión de residuos con

inclusión que se han convertido en referentes, es el caso de las brasileñas de Londrina y Bello

Horizonte, de Cuenca en Ecuador y en la zona metropolitana de Santiago de Chile.

América Latina empezó a entender que la gestión de residuos sólidos debía ser una prioridad

y ha avanzado en la promulgación de leyes en esa dirección. Hay países más adelantados

como Chile, México, Colombia y Brasil. En el lado opuesto, Nicaragua o Guatemala, donde el

sitio de disposición final de los residuos suele ser un vertedero.

En recolección general de residuos sólidos, la región está relativamente bien con un

porcentaje del 80% de promedio, pero apenas han empezado a transitar el camino de la

recolección diferenciada, de lo húmedo versus lo seco o de lo no reciclable versus lo

reciclable; el otro tema donde América Latina no está bien es en la disposición final. El 50%

aproximado de sus residuos está yendo a lugares no adecuados como vertederos o basurales a

cielo abierto y eso tiene un riesgo ambiental y de salud muy grande.

La imagen de los vertederos a cielo abierto de América Latina dista todavía bastante de ser un

recuerdo del pasado, pero la región sí parece tener ya una voluntad de sustituirlos

paulatinamente por los llamados rellenos sanitarios; algunos países como Colombia han

logrado ya prácticamente erradicarlos. Los vertederos son solo un aspecto del complejo

ecosistema de las basuras en Latinoamérica. En este sector convergen múltiples intereses y

actores y donde predomina una gran realidad: la del millón y medio de personas, según cifras

del BID, que se dedican al reciclaje informal en las calles (Sulé, 2018).

1.4 Gestión de residuos: Perspectiva del Ecuador.

En Ecuador existe una cobertura deficiente del servicio de recogida de residuos sólidos:

Supone el 49% en grandes ciudades, pero es prácticamente inexistente en zonas rurales. Sólo

el 30% de la basura generada recibe un tratamiento adecuado (con los graves problemas que

esto supone para la salud de la población) el 70% restante se arroja en cuerpos de agua,

quebradas, terrenos baldíos y basureros clandestinos. El principal motivo es la falta de

infraestructuras y la carencia de servicios eficientes (Alianza por la solidaridad, 2014).



El total de toneladas de residuos recolectados al día en el año 2014 fue de 11,203.24 T y en el

año 2015 fueron 12,829.41 T, lo que supone 1,443.79 T diarias; de las cuales el 53.50%

corresponden a residuo orgánico en la región costa, 44.45% en la región amazónica, 39.68%

en la región sierra y el 29.13% en la región insular. La cantidad de residuos recolectados de

forma diferente pasó del 10% en 2014, al 11% en el año 2015 (Instituto Ecuatoriano de

Estadística y Censos, 2015).

La población del Ecuador según el Censo de Población y Vivienda del año 2010 era de

14,483,499 millones de habitantes, registrándose que un 77% de los hogares elimina la basura

a través de carros recolectores y el restante 23% la elimina de diversas formas, así por

ejemplo la arroja a terrenos baldíos o quebradas, la quema, la entierra, la deposita en ríos

acequias o canales, etc.

Según datos provistos por el Programa Nacional de Gestión integral de Desechos Sólidos, el

MIDUVI y otras instituciones, se determinó que el servicio de recolección de residuos sólidos

tiene una cobertura nacional promedio del 84.2% en las áreas urbanas y de 54.1% en el área

rural, la fracción no recolectada contribuye directamente a la creación de micro basurales

descontrolados.

Solo el 28% de los residuos son dispuestos en rellenos sanitarios, sitios inicialmente

controlados que con el tiempo, por lo general y por falta de estabilidad administrativa y

financiera, terminan convirtiéndose en vertederos a cielo abierto. El 72% de los residuos

restante es dispuesto en botaderos a cielo abierto (quebradas, ríos, terrenos baldíos, etc.), que

provocan inconvenientes e impactos de diferente índole como taponamiento de cauces de

agua y alcantarillados, generación de deslaves, proliferación de insectos y roedores; que traen

consigo problemas ambientales y de salud pública.

La generación de residuos en el país es de 4.06 millones de toneladas métricas al año y una

generación per cápita de 0.74 kg. El MAE, estima que en el año 2017, el país generó 5.4

millones de toneladas métricas anuales, por lo que se requiere de un manejo integral

planificado de los residuos. Los Gobiernos autónomos descentralizados (GAD) municipales

(quienes en el 2015 realizaron una caracterización de residuos sólidos), indican que el 59%

son residuos orgánicos y el 41% residuos inorgánicos (Ministerio del Ambiente del Ecuador,

2010).

La normativa que regula la gestión de los residuos en Ecuador es incompleta, ambigua y en

ocasiones desconocida. Cada municipio la interpreta y la lleva a cabo con poco apoyo

gubernamental. La población no participa en las decisiones clave sobre sus sistemas de

recogida y aseo, y a la falta de credibilidad en sus autoridades se suma una inexistente

educación ambiental (Alianza por la solidaridad, 2014).

Esta situación genera graves problemas que afectan a la calidad del suelo, del agua y del

medio ambiente en general, especialmente en aquellos espacios ambientalmente sensibles

(zonas de recarga de acuíferos), zonas de alta diversidad ecológica (pantanos, marismas,



humedales, bosques tropicales, etc.), reservas ecológicas y parques nacionales. La gestión

inadecuada de los residuos es un problema de salud pública, dada la proliferación de

enfermedades gastrointestinales y respiratorias, especialmente para las personas que trabajan

en condiciones infrahumanas en los basureros clandestinos.

Desde el año 2002 hasta el 2010 la situación a nivel nacional no había variado

significativamente, de un total de 221 municipios 160 disponían sus desechos en botaderos a

cielo abierto, perjudicando y contaminando los recursos suelo, agua y aire; con la

consiguiente afectación a la salud de la población y en especial de los grupos de “minadores”

que trabajaban en condiciones inadecuadas. Los restantes 61 municipios, presentaban un

manejo de sus desechos, basado en criterios técnicos insuficientes, originando sitios de

disposición final, solo parcialmente controlados (Ministerio del Ambiente del Ecuador, 2010).

En abril del 2010 el Ministerio del Ambiente creó el Programa Nacional para la Gestión

Integral de Desechos Sólidos (PNGIDS), con el objetivo de impulsar la gestión de los

residuos sólidos y el reciclaje en los municipios del Ecuador.

Actualmente, el MAE - PNGIDS lidera la iniciativa “Ecuador Recicla” que busca fortalecer la

cadena de valor de la Gestión Integral de Residuos Sólidos, a través del diseño e

implementación de mecanismos de reciclaje que potencie la recuperación de material

inorgánico aprovechable y motivar la inclusión social de los recicladores de base,

promoviendo el trabajo digno y la dinamización de la economía local (Ministerio del

Ambiente del Ecuador, 2017).

El PNGIDS, contemplan nuevos objetivos para conseguir el cambio de la situación actual

respecto a la gestión de los desechos sólidos en el país. Este organismo gubernamental se ha

replanteado las estrategias a aplicarse en la gestión integral de los desechos a nivel nacional,

que contemplan tanto el aprovechamiento energético y la recuperación, como la agregación de

valor a estos residuos en cada etapa del proceso de la cadena de tránsito desde la generación

hasta la disposición final (Ministerio del Ambiente del Ecuador, 2010).

En el 2015, de los 221 Gobiernos Autónomos Descentralizados (GAD) municipales, 83

iniciaron y/o mantuvieron procesos de separación en la fuente de los residuos sólidos que

presenta el 38% del total a nivel nacional, mientras que en el año 2014, se presentó solo un

37% (Instituto Ecuatoriano de Estadística y Censos, 2015); cifras parecidas a las presentadas

por Misterio del Ambiente del Ecuador (2010), que apenas un 24% de los Gobiernos

Autónomos Descentralizados ha iniciado procesos de separación en la fuente, 26% procesos

de recuperación de materia orgánica y 32% de recolección diferenciada de desechos

hospitalarios. El 73.4% de los vehículos de recolección del país son compactadores y se

tiende a no utilizar equipos abiertos. El 70% de los equipos supera la vida útil de 10 años.

El INEC, además en el año 2015 establece que, cada habitante del Ecuador en el sector

urbano, produce un promedio de 0.58 kg/hab/día de residuos sólidos, en tanto en el año 2014,



la producción per cápita fue de 0.57 kg/hab/día en promedio nacional (Instituto Ecuatoriano

de Estadística y Censos, 2015).

1.5 Fuente de los residuos sólidos orgánicos.

Los residuos quedan definidos por una o más de estas características: corrosividad,

reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad y biológico infeccioso. Por sus

características físicas, químicas o biológicas pueden o no ser acoplados a procesos de

recuperación o transformación, y en casos extremos tratarse para su incineración o

confinamiento controlado.

Independientemente de su origen o estructura, los residuos sólidos son factibles de

reutilizarse, recuperarse o reciclarse. La tecnología disponible, el nivel de concientización y

los recursos legales son factores decisivos para llevar a cabo algún método de gestión.

De acuerdo a la fuente generadora, estos pueden ser:

• Residuos agropecuarios.

• Residuos sólidos urbanos.

• Residuos de construcción (residuos sólidos inertes).

• Residuos clínicos o sanitarios.

• Residuos sólidos de depuradoras de agua (lodos).

• Residuos de incineración.

• Residuos industriales.

1.5.1 Residuos agropecuarios.

Los residuos agropecuarios son considerados en general de naturaleza orgánica. Como tales,

comparten características similares con otros residuos de origen agroindustrial y con la parte

orgánica de los residuos sólidos urbanos. A diferencia que los residuos agropecuarios se

producen en su entorno natural, mientras que los de origen agroindustrial son generados en

procesos de transformación de productos agrícolas y los urbanos se generan en el proceso de

consumo, junto con otros no orgánicos.

Los residuos agropecuarios abarcan los siguientes grupos:

• Residuos agrícolas.

• Residuos forestales.

• Residuos ganaderos.



• Residuos de industrias agropecuarias.

Los residuos agropecuarios presentan algunas propiedades favorables que pueden dar origen a

su aprovechamiento en los sectores energético, agrícola, ganadero e industrial. Entre esas

propiedades se hallan el poder calorífico, la riqueza en materia orgánica y el potencial de

aprovechamiento como materia prima en procesos industriales.

Valor energético. La propiedad energética más importante es el poder calorífico. Este valor,

para algunos residuos agropecuarios, oscila alrededor de 2000 y 5000 kcal/kg (residuos de

sarmiento y residuos de pino, respectivamente).

Valor agrícola. Los residuos agropecuarios presentan propiedades favorables para su

incorporación al suelo agrícola, como son:

• Riqueza en materia orgánica.

• Nutrientes de gran interés no sólo en N, P, K, sino también en microelementos para

controlar diversos procesos fisiológicos necesarios para los cultivos.

• Abundancia de agua.

• Fuente de microorganismos necesarios para el suelo.

Para lograr el aprovechamiento agrícola de los residuos se requieren procesos previos de

fermentación, necesarios para la obtención de un producto equilibrado con una materia

orgánica estable que al llegar al suelo pueda mineralizarse y mejorar las propiedades del

mismo.

Valor ganadero. Tradicionalmente, los residuos de naturaleza fibrosa han sido aprovechados

por la ganadería como complemento a una dieta alimenticia. Muchos residuos agropecuarios

son aprovechados desde hace siglos (pajas, residuos de huerta, residuos de frutos, etc.).

Recientemente, la ganadería consume muchos subproductos y residuos derivados de procesos

industriales (como primera elaboración de productos agrícolas) que se comercializan con el

nombre de bagazos, tortas, pulpa, etc.

Muchos residuos agropecuarios presentan una composición química favorable; sin embargo,

la digestibilidad de estos productos por el ganado es muy reducida o casi nula.

Valor industrial. Los residuos pueden intervenir como materia prima en muchos procesos

industriales. Así, en los procesos de obtención de celulosa y papel o cartón pueden

aprovecharse residuos agrícolas, como pajas, residuos forestales, leñas, o residuos urbanos,

como papel usado.



1.5.2 Residuos sólidos urbanos.

Los residuos sólidos urbanos (RSU), conocidos comúnmente por “basuras”, que se producen

en los núcleos de población constituyen un problema para el hombre desde el momento en

que su generación alcanza importantes volúmenes y, como consecuencia, empiezan a invadir

su espacio vital o de esparcimiento.

Se incluyen dentro de los residuos sólidos urbanos todos los que se generan en la actividad

doméstica, comercial y de servicios, así como los procedentes de la limpieza de calles,

parques y jardines. Según la procedencia y la naturaleza de estos residuos se pueden clasificar

en:

• Los residuos domiciliarios son residuos sólidos procedentes de la actividad doméstica,

como residuos de la cocina, restos de comida, desperdicios de la calefacción, papeles,

vidrios, material de embalaje y demás bienes de consumo, adecuados por su tamaño

para ser recogidos por los servicios municipales normales. Se incluyen los residuos de

domicilios colectivos, tales como cuarteles, residencias, asilos, etc.

• Los residuos voluminosos son residuos de origen doméstico, tales como grandes

embalajes, muebles, etc.; y que, debido a sus dimensiones no son adecuados para su

recolección por los servicios municipales normales, pero que pueden ser eliminados

junto con los residuos domiciliarios.

• Los residuos comerciales y de servicios son los residuos generados en las distintas

actividades comerciales (tiendas, mercados, almacenes, centros comerciales, etc.) y

del sector de servicios (bancos, oficinas, centros de enseñanza, etc.). Por sus

características específicas, no están incluidos aquí los residuos procedentes de la

actividad sanitaria, ni los generados en los mataderos.

• Los residuos de limpieza de vías y áreas públicas son los procedentes de las

actividades de limpieza de calles y paseos y de arreglo de parques y jardines (hierba

cortada, hojarasca, troncos y ramas de hasta un metro de longitud, etc.)

La naturaleza de los residuos sólidos urbanos es enormemente variada y debe estudiarse en

cada momento y en cada localidad (Barrena, 2006).

1.5.3 Residuos de construcción.

Los residuos de construcción y demolición proceden, en su mayor parte, de derribos de

edificios o de rechazos de los materiales de construcción de las obras de nueva planta y de

pequeñas obras de reformas en viviendas o urbanizaciones.

El problema ambiental que plantean estos residuos se deriva, no solo de su volumen de

generación, sino del tratamiento que reciben, no suficientemente satisfactorio en la mayor

parte de los casos, dado el escaso reciclado de los mismos. Entre los impactos ambientales

que ello provoca, cabe destacar la contaminación de suelos y acuíferos en vertederos



incontrolados, el deterioro paisajístico y la eliminación de estos residuos sin aprovechamiento

de sus recursos valorizables.

En la práctica, los residuos de construcción y demolición que son procesados para su reciclaje

incluyen una variada serie de materiales, entre los que se encuentran productos cerámicos,

residuos de hormigón, material asfáltico y, en menor medida, otros componentes como

madera, vidrio, plásticos, etc. (Junta de Andalucia, 2018a).

1.5.4 Residuos clínicos o sanitarios.

Todos los residuos, cualquiera que sea su estado, generados en centros sanitarios y

veterinarios, incluidos los envases y residuos de envases, que los contengan o los hayan

contenido (Ministerio de Agricultura y pesca, alimentación y medio ambiente, 2018).

La correcta ordenación y normalización de los residuos sanitarios permite disminuir el posible

riesgo hacia la salud y el medio ambiente derivado de una deficiente gestión intracentro a la

vez que minimiza los costes de la gestión global de residuos sanitarios. En los últimos años se

ha hecho un uso abusivo del material desechable, tanto en su uso doméstico como en el

ámbito sanitario y, en consecuencia, ha aumentado considerablemente la cantidad de residuos

producidos. En el campo que nos ocupa, se ha de intentar limitar el uso de material

desechable, sólo a los trabajos que entrañen un peligro de infección. La solución

tradicionalmente empleada en muchos hospitales y centros sanitarios ha sido la incineración

intracentro, aunque la mayor parte de los hornos intracentros han quedado obsoletos porque

los residuos tratados forman una masa cada vez más heterogénea y con mayor proporción de

plásticos clorados. La mayoría de estos incineradores no están preparados para respetar los

límites cada vez más estrictos, de emisión de gases generados por estos residuos.

Por otro lado, la descontaminación y la eliminación de residuos son operaciones íntimamente

relacionadas, ya que la desinfección o la esterilización constituyen la primera fase de la

eliminación. Todos los materiales y elementos de un equipo han de eliminarse con el tiempo;

sin embargo, en el trabajo cotidiano sólo es necesario eliminar o destruir cierta proporción de

aquellos. El resto se aprovecha para volver a utilizarlo, como ocurre con el material de vidrio,

el instrumental y la ropa de trabajo. Por esta razón, el concepto de eliminación puede

interpretarse en el sentido más amplio, en vez de hacerlo restrictivamente como proceso

destructivo (Ministerio de trabajo y asuntos sociales, 2018).

Los residuos sanitarios se clasifican de acuerdo a su riesgo: residuos de riesgo o específicos

(peligrosos), y residuos sin riesgo o inespecíficos (no peligrosos).

Residuos de riesgo o específicos (Peligrosos). Clasificados de acuerdo con su tipología de

riesgo:

Residuos con riesgo biológico.



• Residuos biosanitarios especiales. Son residuos que llevan asociado riesgo biológico

que requieren la adopción de medidas de prevención en la recogida, el almacenaje,

el transporte, el tratamiento y la disposición de rechazo, tanto dentro como fuera del

centro sanitario productor, ya que pueden generar un riesgo para la salud laboral y

pública. Este grupo de residuos incluye: sangre y hemoderivados en forma líquida,

las agujas y el material punzante y cortante, las vacunas vivas atenuadas, los

residuos anatómicos, los cultivos y las reservas de agentes infecciosos, los residuos

de animales de investigación o experimentación inoculados biológicamente.

Residuos con riesgo químico.

• Residuos citotóxicos. Son residuos de sustancias capaces de inhibir o impedir la

evolución de la neoplasia, restringiendo la maduración y proliferación de células

malignas, actuando sobre fases específicas del ciclo celular y por ello son activas

frente a células que encuentran en proceso de división. Este mecanismo hace que, a

la vez sean por si mismas carcinógenas, mutágenas y/o teratógenas. Este grupo de

residuos incluye:

Restos de medicamentos citotóxicos, viales con restos o caducados, y las botellas de

suero con soluciones generadas normalmente por cambios o paradas en las

prescripciones de la medicación, o por incorrecciones en la preparación, etc.

Material punzante o cortante utilizado en la preparación o administración de estos

medicamentos.

Material sanitario desechable que haya estado en contacto con los medicamentos y que

contenga restos de sustancias citotóxicas como son: botellas de suero, gasas. jeringas,

viales vacíos, etc.

Restos de productos citotóxicos utilizados en laboratorios de investigación.

• Residuos de medicamentos. Residuos de medicamentos caducados o fuera de uso.

• Residuos químicos. Son residuos contaminados con productos de naturaleza química

y calificados como sustancias tóxicas y/o peligrosas según el Real Decreto 833/1988

por el que se aprueba el Reglamento para la ejecución de la Ley 20/1986, Básica de

Residuos Tóxicos y Peligrosos y el Real Decreto 952/1997, del 20 de junio que lo

modifica. Incluyen una gran cantidad de productos que generan sobre todo los

laboratorios clínicos, de anatomía patológica y de experimentación.

1.5.5 Residuos sin riesgo o inespecíficos (No peligrosos).

Los residuos sanitarios No Peligrosos se dividen en dos grandes grupos: residuos generales

urbanos, y residuos biosanitarios asimilables a urbanos.

• Residuos generales urbanos.



Son residuos municipales y no requieren exigencias especiales de gestión, ni dentro ni

fuera del centro generador. Este grupo de residuos incluye materiales como cartón, papel,

envases vacíos de plástico, vidrio, metal y materia orgánica, que normalmente se generan

en oficinas y despachos, cocinas, bares, restaurantes, comedores, talleres, jardinería, etc.

• Residuos biosanitarios asimilables a los urbanos.

Son residuos que derivan directamente de las prácticas y actividades sanitarias y no

requieren precauciones adicionales en su gestión fuera del centro generador. Se

consideran residuos municipales. Este grupo de residuos incluye: material de curas, ropas

y material desechable manchados con sangre, secreciones o excreciones, recipientes de

drenajes vacíos, bolsas vacías o con un volumen de líquido no superior a 100 ml de orina,

de sangre, o de otros líquidos biológicos, filtros de diálisis, tubuladuras, yesos, algodones,

gasas, mascarillas, batas, guantes, toallas y otros textiles de un sólo uso y cualquier otro

residuo manchado que haya absorbido líquidos biológicos, siempre que no se trate de

residuos particulares que presenten riesgo infeccioso (SRCL Consenur, 2018).

1.5.6 Residuos sólidos de depuradoras de agua (lodos).

Los lodos consisten en una mezcla de agua y sólidos separada del agua residual, como

resultado de procesos naturales o artificiales.

En las estaciones depuradoras que reciben aguas residuales urbanas, en las fosas sépticas y en

otras estaciones depuradoras de aguas residuales que traten aguas de composición similar

(principalmente de la industria agroalimentaria).

Se generan como resultado de las distintas etapas de depuración de las aguas residuales.

Según los datos del Registro Nacional de Lodos, en España se producen anualmente alrededor

de 1,200,000 toneladas (materia seca) de estos lodos de depuradora.

Los lodos se caracterizan por ser un residuo extremadamente líquido (más de un 95% de

agua). Su composición es variable y depende de la carga de contaminación del agua residual

inicial y de las características técnicas de los tratamientos llevados a cabo en las aguas

residuales. Los tratamientos del agua concentran la contaminación presente en el agua y, por

tanto, los lodos contienen amplia diversidad de materias suspendidas o disueltas. Algunas de

ellas con valor agronómico (materia orgánica, nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K) y en

menor cantidad calcio (Ca), magnesio (Mg) y otros micronutrientes esenciales para las

plantas) y otras con potencial contaminante como los metales pesados, entre ellos cadmio

(Cd), cromo (Cr), cobre (Cu), mercurio (Hg), níquel (Ni), plomo (Pb) y zinc (Zn), los

patógenos, y los contaminantes orgánicos.

Con carácter general los lodos se tratan en la propia depuradora para reducir su contenido en

agua, en patógenos y asegurar la estabilidad de la materia orgánica.

Los tratamientos biológicos más frecuentes son:



• La digestión anaerobia.

• La estabilización aerobia.

• El compostaje.

En algunos casos estos lodos son tratados fuera de las depuradoras en instalaciones

específicas de tratamiento de residuos. Una vez tratados, los lodos pueden ser sometidos a

otras operaciones de tratamiento finalistas que aseguran un destino final adecuado y

ambientalmente seguro. Los lodos pueden ser aplicados en los suelos agrícolas, incinerados

en instalaciones de incineración de residuos o coincinerados en cementeras, y depositados en

vertederos siempre que cumplan las condiciones (Ministerio de Agricultura y pesca,

alimentación y medio ambiente, 2018).

1.5.7 Residuos de incineración.

Los residuos y su gestión son un aspecto medioambiental significativo. El tratamiento térmico

de residuos puede por tanto verse como una respuesta a las amenazas medioambientales

planteadas por corrientes de residuos mal gestionadas o sin gestionar. El objetivo del

tratamiento térmico es proporcionar una reducción global de impacto ambiental que de otro

modo podría derivarse de los residuos. No obstante, en el curso del funcionamiento de

instalaciones de incineración se generan emisiones y consumos cuya existencia y magnitud se

ve influenciada por el diseño y el funcionamiento de la instalación.

Instalación de incineración es "cualquier unidad técnica o equipo, fijo o móvil, dedicado al

tratamiento térmico de residuos con o sin recuperación del calor producido por la combustión;

mediante la incineración por oxidación de residuos, así como otros procesos de tratamiento

térmico, si las sustancias resultantes del tratamiento se incineran a continuación, tales como

pirólisis, gasificación y proceso de plasma", y se define como instalación de coincineración a

"toda instalación fija o móvil cuya finalidad principal sea la generación de energía o la

fabricación de productos materiales y que, o bien utilice residuos como combustible habitual

o complementario, o bien los residuos reciban en ella tratamiento térmico para su eliminación

mediante la incineración por oxidación de los residuos, así como por otros procesos de

tratamiento térmico, si las sustancias resultantes del tratamiento se incineran a continuación,

tales como: pirólisis, gasificación y proceso de plasma" (Ministerio de Agricultura y pesca,

alimentación y medio ambiente, 2018a).

La incineración es una técnica de valorización energética en la que, mediante una combustión

controlada, se transforma la fracción orgánica de los residuos en materiales inertes y gases

(cenizas, CO2 y agua) desprendiéndose simultáneamente una gran cantidad de calor que se

puede aprovechar (Recíclame, 2018).

A continuación, se presenta un resumen de las principales emisiones a la atmósfera de las

chimeneas de las instalaciones de incineración:



• Partículas de diversos tamaños.

• Ácidos y otros gases: incluye HCl, HF, HBr, HI, SO2, NOX, NH3, entre otros.

• Metales pesados: incluye Hg, Cd, As, Ni, Pb, entre otros.

• Compuestos de carbono: incluye CO, hidrocarburos, entre otros.

Otras emisiones a la atmósfera pueden ser, si no existen medidas para su reducción:

• Olor: del manejo y almacenamiento de residuos sin tratar.

• Gases de efecto invernadero: de la descomposición de residuos almacenados. Por

ejemplo: metano, CO2.

• Polvo: de las zonas de manejo de reactivos secos y almacenaje de residuos.

1.5.8 Residuos industriales.

Se entiende por residuo industrial a cualquier objeto o sustancia sólida, líquida o pastosa

resultante de las actividades industriales propiamente dichas, esto es, de los procesos de

fabricación, de transformación, de utilización, de consumo, de limpieza o de mantenimiento

asociados a la actividad industrial, que por su naturaleza o composición no pueda asimilarse a

los residuos domésticos. También tienen la consideración de residuos industriales los que se

puedan generar como consecuencia de derrames accidentales, del cierre de actividades o del

desmantelamiento de instalaciones industriales.

Su tipología y composición es muy variada pues dependerá del proceso productivo, de la

naturaleza y composición de las materias primas o de los productos intermedios, de las

propiedades físicas y químicas de las materias auxiliares empleadas y de los combustibles

utilizados, entre otros factores (Junta de Andalucia, 2018b).

1.6 Clasificación de los residuos sólidos.

Diariamente se generan nuevas cantidades y clasificaciones de residuos sólidos debido a la

diversificación de las actividades generadoras e interacciones de ellas, por lo que toda

clasificación tiende a simplificar la realidad y no abarca todos los casos posibles de acuerdo a

la composición de la naturaleza química y física de los residuos.

Se consideró el criterio de la naturaleza química de los materiales emisores y aquellas

actividades que generan residuos, la cual permite establecer dos categorías de residuos:

residuos inorgánicos y orgánicos.

• Residuos inorgánicos: incluye todos aquellos residuos de origen mineral y sustancias o

compuestos sintetizados por el hombre. Dentro de esta categoría se incluyen

habitualmente metales, plásticos, vidrios, etc. Desechos provenientes de agrotóxicos,



agroquímicos, fitosanitarios y agro-veterinarios, son en su mayoría de origen sintético

y con un gran efecto residual.

• Residuos orgánicos: se refiere a todos aquellos que tienen su origen en los seres vivos,

animales o vegetales. Incluye una gran diversidad de residuos que se originan

naturalmente durante el “ciclo vital”, como consecuencia de las funciones fisiológicas

de mantenimiento y perpetuación o son producto de la explotación por el hombre de

los recursos bióticos (Pravia, 1999).

1.7 Características y composición de los residuos agrícolas.

La característica fundamental de los residuos procedentes de la actividad agrícola y ganadera

como se deduce del apartado anterior es el elevado contenido en materia orgánica, tanto de

origen vegetal como animal, consecuencia del desarrollo de una agricultura y ganadería

intensivas donde no es posible el reempleo de estos materiales en la propia instalación, A

estos se suman otro tipo de materiales procedentes de la actividad como son los restos de

fertilizantes, fitosanitarios (insecticidas, herbicidas, fungicidas, etc.) y otros como

consecuencia de los procesos industriales asociados. La contaminación de las aguas, tanto

superficiales como subterráneas constituye uno de los principales problemas que generan

estos residuos. Cantidades importantes de fertilizantes y fitosanitarios y de los lixiviados

generados por la descomposición de materia orgánica, acaban en las corrientes de agua en

cantidades excesivamente altas dando lugar a problemas como la eutrofización, y la

contaminación de las aguas por nitratos. La eutrofización entendida como un nivel de

disponibilidad de nutrientes elevado en las aguas da lugar a la degradación de los ecosistemas

acuáticos, en los que tiene lugar un agotamiento del oxígeno disuelto en las aguas provocando

la muerte de los peces por asfixia. Mientras que la contaminación de aguas por nitratos es un

problema que preocupa especialmente porque el nitrato resulta tóxico para el hombre y está

implicado en enfermedades como la metahemoglobinemia (la metahemoglobina es una forma

específica de la hemoglobina que no puede transportar o unirse de oxígeno,).

Tradicionalmente los materiales procedentes de la actividad agrícola no eran considerados

como residuos al ser utilizados en la propia explotación y producirse en pequeñas cantidades.

Con el desarrollo de nuevas tecnologías en todos los campos y también en la agricultura se

produce una modificación del sistema productivo dando lugar al desarrollo de monocultivos y

posteriormente de la agricultura intensiva, que supone una mayor concentración de residuos

provocando importantes problemas medioambientales.

Los restos vegetales han pasado a constituirse en el principal residuo procedente de la

actividad agraria suponiendo un peligro para la propia actividad que los genera tanto en su

fase productiva como de transformación. Constituyen uno de los principales vectores de

transmisión de plagas y enfermedades a la vez que son una fuente importante de materia

orgánica. Estos residuos son fundamentalmente restos de plantas, pero no sólo esto, sino que

incluyen los frutos que por su apariencia o calidad no se pueden comercializarse, son residuos



con un alto contenido en humedad. Los principales problemas que plantea la mala gestión de

los residuos son:

• Al amontonarse, debido a la humedad y a las altas temperaturas se transforman en un

foco de plagas de insectos que pueden propagarse por los cultivos de alrededor o por

las poblaciones cercanas. A esto contribuye el alto contenido en azúcares de algunos

de los productos.

• La incineración incontrolada constituye un foco de contaminación y molestias para las

zonas cercanas.

• Cuando estos residuos se encuentran contaminados por restos de tratamientos

fitosanitarios, su incineración puede verter a la atmósfera compuestos peligrosos.

• También es frecuente que se utilicen estos residuos para alimentar al ganado con el

consiguiente peligro para el ganado y los consumidores.

Como consecuencia de la actividad agrícola, se genera una gran cantidad de residuos. Unos

como raíces, hojas o frutos se descomponen y se integran en el suelo mejorando las

propiedades agronómicas del suelo cultivado. Otros residuos integrados por tallos y, en

general, por la parte aérea de la planta, se aprovechan en ganadería e industria. Por último, se

producen unos residuos que no se aprovechan en la zona en que son generados, y que es

preciso eliminar para facilitar las labores agrícolas. Estos últimos se producen en los

siguientes cultivos:

a) Cultivos de cereal grano. Los residuos que producen estos cultivos al ser cosechados son de

naturaleza fibrosa como pajas. La cantidad de paja generada varía entre 1.4 y 4.3 toneladas

por cada hectárea de cultivo, pero estos datos deberán reducirse en zonas donde estos residuos

tienen una utilidad local con destino industrial, agrícola o ganadero.

b) Cultivos denominados "industriales" como son fibras textiles y semillas oleaginosas que

producen como residuos los tallos de naturaleza lignocelulósico.

c) Cultivos frutales, viñedo y platanera. La poda anual es una exigencia para el cult ivo y, por

otra parte, constituye una fuente de material combustible de elevado poder calorífico

(Cuadros, 2007).

Los residuos orgánicos tienen unas propiedades singulares que condicionan la recogida y

tratamiento que pueden recibir (RECYTRANS, 2013):

1. No es una fracción uniforme: su naturaleza, origen y composición varían según las

estaciones.



2. Elevado contenido de agua (cerca del 80%) y materia orgánica (hidratos de carbono,

proteínas y grasas). Degradable por microorganismos. Genera lixiviados y malos

olores.

3. Tiene una densidad elevada (aproximadamente, 0.3 a 0.8 T·m-3).

1.8 Disposición de los residuos sólidos orgánicos agrícolas.

Los procesos agrícolas y pecuarios producen desechos que no son aprovechados

energéticamente y en la mayoría de los casos no reciben una disposición final apropiada,

ocasionando contaminación ambiental. Dichos desechos, dependiendo de su naturaleza y

composición química pueden por ejemplo alimentar un biodigestor y producir gas metano

para usarlo en procesos de calor y electricidad o ser quemados de manera directa.

Los residuos agrícolas pueden ser quemados directamente para la producción de energía o ser

sometidos a procesos térmicos o mecánicos para la obtención de biocombustibles sólidos,

como carbón vegetal, briquetas o pellets. Cuando los residuos agrícolas son sometidos a

procesos termo-mecánicos aumenta la densidad energética de los mismos y los hacen más

aptos para el consumo final de energía.

Por otro lado, la cantidad actual de residuos que se queman en el campo, se consideran como

potencialmente disponible para la producción de bioenergía, dado que la quema de residuos

tiene impactos negativos en el suelo y emite gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Un residuo pecuario importante, es el estiércol del ganado que puede ser utilizado para la

producción de biogás. Este biogás puede ser usado al igual que el gas natural, para la

calefacción, la cocción de alimentos o para la producción de electricidad. Se considera que

cuando el estiércol es sometido a la digestión anaeróbica, el metano producto de la

descomposición de este es capturado y utilizado como fuente de energía (biogás). La

producción de biogás constituye una buena práctica de manejo ya que evita emisiones de

metano a la atmósfera y el bio lodo (digestato) subproducto de la producción de biogás, es un

fertilizante de mayor calidad que el estiércol fresco o el compost, dado que, la concentración

de nutrientes es más alta y el riesgo de propagación de patógenos y xenobióticos es menor,

debido al tratamiento térmico al que el estiércol es sometido durante la digestión anaeróbica.

1.9 Tratamientos de residuos sólidos orgánicos agrícolas.

Muchos países desarrollados (debido a la falta de terrenos, su alto costo o la cada vez más

exigente legislación ambiental) han adoptado la incineración y el compostaje de los residuos.

Estas tecnologías han sido adoptadas por varias ciudades de América Latina y el Caribe con

resultados casi siempre desalentadores, a excepción de algunos procesos de biogás, debido a

la falta de análisis técnicos, institucionales y económicos para establecer la justificación y

viabilidad de las inversiones.

Para un gran número de personas de los países de la región la recuperación de materiales

secundarios procedentes de los residuos sólidos es una fuente de ingresos. Así existen



personas que de puerta en puerta compran o reciben papel y botellas e incluso frecuentan

oficinas, restaurantes, industrias, etc., todos son parte del sistema de reciclaje. Es evidente que

este tipo de recuperación de materiales es muchas ocasiones es debido al alto índice de

pobreza que obliga a muchas a transformarse en segregadores informales para sobrevivir. Esta

informalidad conlleva a que en la actualidad no se conozca con exactitud el grado de

recuperación en los países, pero se estima que no es muy alto.

La recuperación de materiales para el reciclaje se logra de dos maneras:

• Separación y acopio en las industrias, comercios y grandes generadores y productores

de materiales reciclables homogéneos (papel, cartón, vidrio, botellas, plásticos y

metales ferrosos y no ferrosos), para venderlos a recogedores privados especializados.

Hay programas de este tipo de recuperación, sobre todo para vidrio, en México,

Colombia y Venezuela. México cuenta con tres plantas de separación de residuos

municipales con capacidad de 1,500 T/día cada una, recuperándose entre el 10 y el

15% del material residual generado.

• El segundo tipo de segregación es practicado en la basura y generalmente consta de

tres posibles tipos de intervención: por separadores callejeros en las bolsas o

contenedores; por los operarios en el camión recogedor y por los seleccionadores

informales, forma no recomendable debido al riesgo sanitario que lleva consigo.

El método más apropiado de recuperación de materiales es de separación en la fuente

domiciliaria, depositando los residuos según sus características en diferentes recipientes

(Barradas, 2009). Sin embargo, el tratamiento de los residuos vegetales puede ser realizado

mediante su reutilización como compost, así como por tratamiento energético, siendo la

eliminación el último paso para la gestión de estos residuos.

En los cultivos que no permanecen en el terreno durante todo el año, es habitual que se

proceda a la trituración de los restos vegetales y después se incorporan progresivamente a la

tierra de cultivo para favorecer su mineralización e incorporación al suelo aportando

elementos minerales, dejando de constituirse en un residuo. Con el desarrollo de la agricultura

intensiva, la ocupación del suelo por parte de las plantas es prácticamente continua, por lo que

resulta necesaria la retirada de los restos vegetales de la explotación. En estos casos la

formación de compost es una alternativa a la eliminación de estos residuos. El compostaje es

un método de tratamiento de los residuos sólidos, pudiendo ser éstos, urbanos, agrícolas e

industriales, éstos últimos principalmente de industrias agroalimentarias. Se basan en la

degradación bioquímica de la fracción orgánica biodegradable de los mismos, que permite

convertirla en una sustancia similar al humus, de características totalmente estables e

inofensivas desde el punto de vista higiénico y sanitario.

Métodos térmicos.



Se utilizan los procesos de transformación para reducir el volumen y el peso de los residuos

que requieren evacuación y para recuperar productos de conversión y energía. La fracción

orgánica de los residuos sólidos (RS) puede transformarse mediante diversos procesos

químicos y biológicos. El proceso químico más frecuentemente utilizado es la incineración,

que se puede utilizar para reducir el volumen original de la fracción combustible de los RS del

85 al 95%. Además, la recuperación de energía en forma de calor es otro rasgo atractivo del

proceso de incineración.

El control de la contaminación todavía sigue siendo una preocupación importante en la

implantación. Aunque se pueden cumplir los requisitos más estrictos sobre el control de

contaminación aérea mediante el uso de la tecnología existente y en desarrollo, sigue siendo

un problema importante la localización de tales instalaciones.

La recuperación de la energía de los residuos permite completar el ciclo de la gestión creado a

partir de la reducción, reutilización y reciclaje de los residuos, aprovechando su valor

energético. Después de estos tres tratamientos, todavía el 50 ó 60% de residuos queda sin ser

tratados y no se recupera su energía (Seddon-Brown, 1998).

La recuperación total de los residuos se eleva hasta un 80 u 85% con el aprovechamiento de la

energía. Esto, en Europa, juega un papel importante en la producción de energía y en la

gestión de los residuos sólidos. La tecnología disponible es competitiva con otros procesos de

generación energética.

Cuando se aplica la cogeneración, la eficiencia de las incineradoras de RSU se incrementa

entre 60 y 80%. Esta cogeneración ocurre cuando el vapor de salida de la generación de

energía se convierte en electricidad, o se utiliza en la producción de agua caliente para uso

industrial o para calefacción de edificios.

Seddon-Brown (1998), resalta que utilizando la energía de los residuos se pueden ahorrar

valiosos combustibles fósiles de una manera extraordinaria. En Europa, el 5% de las

necesidades energéticas podrían cubrirse mediante la recuperación de la energía de los

residuos.

Procesamiento térmico.

Es la conversión de los residuos sólidos en productos de conversión gaseosos, líquidos y

sólidos con la simultánea emisión de energía en forma de calor. De acuerdo con sus requisitos

de oxígeno los sistemas de procesamiento térmico se clasifican en:

• Combustión estequiométrica: Contiene la cantidad de oxígeno exactamente necesaria

para la combustión total.

• Combustión con aire en exceso: Es la combustión con oxígeno en exceso sobre las

necesidades estequiométricas. Por la naturaleza heterogénea de los residuos sólidos es

casi imposible incinerar residuos sólidos con cantidades estequiométricas de aire. En



sistemas de incineración se debe utilizar oxígeno adicional para aumentar la mezcla y

las turbulencias asegurando así que el aire pueda llegar a todas las partes de los

residuos.

• Gasificación: Es la combustión parcial de los residuos sólidos bajo condiciones sub

estequiométricas para generar un gas combustible que contiene monóxido de carbono,

hidrógeno e hidrocarburos gaseosos.

• Pirólisis: Es el procesamiento térmico de residuos en ausencia completa de oxígeno.

El calor emitido durante el proceso de combustión es parcialmente almacenado en los

productos de combustión y parcialmente transferido por convección, conducción y radiación a

las partes del sistema de combustión, al combustible entrante y a los rechazos. Si se conoce la

composición elemental de los residuos sólidos se puede estimar el contenido energético. El

contenido energético de los residuos sólidos se basa en un análisis del poder calorífico de los

componentes individuales de los residuos (Barradas, 2009).

1.10 Generalidades del proceso de compostaje.

Cuando los organismos vivos se descomponen, sus componentes son rápidamente

mineralizados por los microorganismos que digirieron y oxidan en presencia del oxígeno.

Conforme el oxígeno se consume el microambiente se hace anaeróbico, condición que

favorece el desarrollo de microorganismos fermentadores, cuando casi la totalidad del

compuesto orgánico se ha convertido en CO2, las condiciones se harán nuevamente aeróbicas

y se desarrollarán organismos autótrofos. Dichos microorganismos para crecer y desarrollar

sus actividades, deben disponer de nutrientes específicos en el ambiente donde se desarrollan,

para que les provean de energía y materiales para la biosíntesis (Instituto Nacional de

Normalización de Chile, 2003; Pravia, 1999).

Los procesos de descomposición de residuos depende de diferentes factores internos y

externos, entre los cuales se encuentran (Kiss & Encarnación, 2006):

a) Las condiciones climáticas y meteorológicas en el sitio.

b) Las propiedades fisicoquímicas de los residuos dispuestos.

c) La tecnología aplicada para llevar a cabo el proceso de descomposición.

d) El tiempo de degradación previo del residuo.

El compostaje es considerado uno de los medios más adecuados de eliminación de desechos

desagradables y de incrementar la cantidad de materia orgánica que puede ser usada para

restaurar y preservar el ambiente (Stentiford, 1996). Sin embargo, para obtención de alta

calidad del producto final es necesario entender el proceso, así como evaluar las condiciones

de funcionamiento más adecuadas (M. A. Sánchez-Monedero, Roig, Paredes, & Bernal,

2001).



En una pila de material en compostaje, si bien se dan procesos de fermentación en

determinadas etapas y bajo ciertas condiciones, lo deseable es que prevalezcan los

metabolismos respiratorios de tipo aerobio, tratando de minimizar los procesos fermentativos

y las respiraciones anaerobias, ya que los productos finales de este tipo de metabolismo no

son adecuados para su aplicación agronómica y conducen a la pérdida de nutrientes. Lo

importante no es biodegradar, sino poder conducir esta biodegradación por rutas metabólicas,

que nos permitan la obtención de un producto final lo más apropiado posible, en el menor

tiempo posible. El éxito de un proceso de compostaje dependerá entonces de aplicar los

conocimientos de la microbiología, manejando la pila de compost como un medio de cultivo.

Actualmente, se conoce la base científica de este proceso, y se lleva a cabo de una forma

controlada. En tal sentido, el compostaje, se puede definir como un proceso dirigido y

controlado de mineralización y pre-humificación de la materia orgánica, a través de un

conjunto de técnicas que permiten el manejo de las variables del proceso; y que tienen como

objetivo la obtención de una enmienda orgánica de características físico-químicas, biológicas

y microbiológicas predeterminadas (J. Moreno & Moral, 2007).

Los elementos naturales siguen en la naturaleza un ciclo circular en el que nada es

desaprovechado. Todos los nutrientes (oxígeno, carbono, nitrógeno, hidrógeno, fósforo, etc.),

cada uno mediante su ciclo determinado, van cambiando de forma, y pasando de un tipo de

compuesto a otro siguiendo un ciclo cerrado, sin pérdidas. El proceso de compostaje trata de

imitar dicho proceso natural (Benzing, 2001).

Figura 1. Características de la pila de compostaje. Fuente: Saez, 2000.



Mediante el compostaje lo que se consigue es cerrar este ciclo, llevar los desechos orgánicos

producidos a un sistema ecológico capaz de prepararlos para luego poder volver a ser usados

por las plantas. Esto hace que el sistema no tenga una pérdida de materia lo cual es

fundamental para un desarrollo sostenible, debido a que, si esa materia se pierde, tendremos

que buscar otra para reemplazarla, siendo la materia limitada (Fig. 1).

El compostaje ha sido empleado por los agricultores desde hace siglos, como un medio de

aporte complementario de suplemento orgánico barato, de buena calidad y fácilmente

accesibles para sus tierras. En la actualidad, los agricultores que todavía compostan en sus

fincas son minoría, sin embargo, ha crecido el compostaje industrial fundamentalmente de

residuos sólidos urbanos orgánicos, con el fin de recuperar la materia orgánica que

desechamos con grandes costos económicos y ecológicos y obligados por los problemas de

contaminación e impactos ambientales. Todas las prácticas de compostaje, siguen los

siguientes objetivos:

a) transformar los materiales orgánicos biodegradables en material biológicamente

estable, y por consiguiente, la reducción del volumen original de los residuos.

b) Destruir patógenos, huevos de insectos y otros organismos no queridos que puedan

estar presentes en los residuos.

c) Retener del máximo contenido nutricional (nitrógeno, fósforo y potasio); y,

d) Elaborar de un producto que útil para soportar el crecimiento de plantas y como

enmienda de suelo, al optimizar la relación C/N y controlar los tóxicos e inhibidores.

Las nuevas posibilidades de aceptación del compost deben ir precedidas por una serie de

especificaciones legales y técnicas referentes a propiedades y composición del abono final, y

los tipos de tierras y cultivos en qué aplicarlo. Esta normativa es completamente necesaria

para asegurar unos mínimos de calidad y para evitar fracasos como los años 60, muy

perjudiciales para la aceptación del nuevo producto por parte de los agricultores (Saez, 2000).

1.11 Características del compostaje.

Todos los sistemas de compostaje van orientados a fomentar la optimización de los

parámetros que regulan el proceso (Tabla. 1), para obtener un buen compost en las

circunstancias más favorables de menor tiempo de fermentación, lo que precisará una menor

superficie de parque de fermentación y por consiguiente un menor costo. Además se intenta

reducir el impacto desagradable de los olores (Márquez, Díaz Blanco, & Cabrera Capitán,

2005).

Generalmente se considera al compostaje desde dos puntos de vista; el primero encierra las

prácticas que facilitan la gestión óptima del ecosistema microbiano mientras que el segundo

no. La gestión efectiva del ecosistema microbiano sostiene un proceso eficiente, y, así, entre

otros beneficios económicos y prácticos están: a) capital y costos de operación reducidos; b)



minimización de manejo del material; c) prevención de olores; y d) producción de compost

mejor estabilizado (Bidlingmaier & Papadimitriou, 1998).

Como se indica en la tabla 1, el compostaje en pila puede ser una buena opción para gestionar

residuos de jardín u otros residuos estacionales en regiones con disponibilidad de terreno. Las

instalaciones deben localizarse suficientemente lejos de las áreas habitadas para prevenir

quejas por los olores. La pila estática aireada o la pila aireada por volteo, asumiendo aireación

forzada, tienen buena relación costo/eficiencia, pero el potencial de olor está presente. La pila

de aireación negativa es considera de menor categoría que la de aireación positiva, la cual es

más eficiente e implica menor costo.

Finalmente, los sistemas de contenedor o reactor con control automático de temperatura y/u

oxígeno representan el estado del arte con respecto al cumplimiento de los estándares de

eficiencia de proceso, salud y seguridad, sin embargo, en mayor costo.

El término “etapa activa” cubre el curso del proceso durante el cual las temperaturas son

atribuidas a la abundancia de materia biodegradable. Esta etapa es seguida por la etapa de

“estabilización”, al final de la cual el material alcanza temperaturas cercanas a la ambiental.

Por último, la etapa de maduración puede o no tener lugar, dependiendo de los estándares de

calidad del compost que se deseen cubrir. Esencialmente cuando se lleva a cabo el compostaje

de un residuo se pretende hacer dos cosas: estabilizar e higienizar la materia prima que entra

al ambiente aerobio.

Se establece que el método de compostaje de acuerdo con el método de aireación por volteo

en la pila de compostaje presenta mayor tiempo de la fase activa, tiempo de estabilización y

mayor tiempo de curado o maduración; incrementado así el tiempo total del proceso

comparado con otros sistemas de aireación (tabla 2).



Tabla 1. Ventajas y desventajas de los procesos comunes de compostaje. TIPO ABIERTO TIPO CONTENEDOR (Reactor)

Pila Pila estática aireada Recirculación de

aire Paso de aire

Frecuencia de

volteo

predeterminada

Presión positiva Presión negativa Control automático en función de la

temperatura y el oxígeno

VE

NT

AJA

S

• Opción de bajo costo.

• Simple de operar.

• Calidad aceptable del

compost.

• Útil en combinación con presión positiva.

• Remoción efectiva del calor.

• Bajos requerimientos de tierra.

• Descomposición más rápida.

• Menor tendencia a la generación de olores que el de presión negativa.

• Cantidades reducidas de aire de salida.

• Tasa de compostaje alta.

• Retención de emisión de gases.

• Cumple con los estándares de salud y seguridad.

• Tasa de compostaje

alta.

• Retención de gases.

• Cumple con los estándares

de salud y seguridad

DE

SV

EN

TA

JA

S

• Bajo nivel del control del proceso.

• Requiere extensiones de tierra.

• Causa olores.

• Genera polvo.

• Difícil de operar.

• Problema de olores.

• Generación de lixiviados.

• Cantidades excesivas de gases a ser tratados.

• Estratificación del material.

• Descomposición baja.

• Más costoso que el de presión positiva.

• Necesita alta capacidad de inyección de aire.

• Problemas de olores.

• Posibles problemas de lixiviados.

• Cantidades excesivas de gases a ser tratados.

• Estratificación del material.

• Requiere personal capacitado.

• Elevados costos de

inversión y operación.

• Necesidad de tratar el lixiviado de la cámara de condensación.

• Requiere personal capacitado.

• Elevados costos de inversión y operación.

• Necesidad de tratar el lixiviado de la cámara de condensación

• Más emisiones gaseosas que tratar.

Fuente: Bidlingmaier & Papadimitriou, 1998

Tabla 2. Sistemas de compostaje contra tiempos de retención.

TIPO DE PROCESO

PILA

(Aireación por

volteo, más

reposición de

agua)

PILA ESTÁTICA

AIREADA

(Control automático

de temperatura,

más reposición de

agua)

PILA AIREADA

(Control automático

de temperatura,

reposición de agua y

volteo)

CONTENEDOR O

REACTOR

(Control automático de

temperatura, más

reposición de agua)

ETAPA DEL

PROCESO DURACIÓN

ACTIVA 16 a 40 días 16 a 30 días 14 a 21 días 4 a 15 días

ESTABILIZACIÓN

(disminución de

temperatura)

30 a 60 días 30 a 60 días 21 a 60 días 21 a 45 días

CURADO O

MADURACIÓN

> 8 meses (volteado)

1 a 3 meses (aireado estático)

1 a 2 meses (volteado, aireado,

agua añadida)

1 a 2 meses (volteado, aireado, agua

añadida)

TIEMPO TOTAL 2 a 12 meses 2 a 6 meses 1,5 a 6 meses 1 a 4 meses

Fuente: Bidlingmaier & Papadimitriou, 1998



1.12 Parámetros esenciales durante el proceso de compostaje.

Para lograr éxito con el compostaje, deben mineralizarse los compuestos simples primero. La

mineralización significa que las sustancias orgánicas complicadas, se degradan a formas

simples no orgánicas, es decir, dióxido de carbono y agua, amonio, fosfato, sulfato, y otros.

Este proceso de degradación se lleva a cabo con la ayuda de los microbios. Las partes difíciles

de degradar quedaran en el compost por un tiempo más largo y se encontraran en el producto

final, en el compost maduro (Saez, 2000).

Las variables que afectan al proceso de compostaje pueden ser clasificados en dos tipos:

parámetros de seguimiento: temperatura, aireación, humedad, pH, conductividad eléctrica,

material orgánica, tiempo, tamaño de partículas y relación C/N (Jeris & Regan, 1973) y

parámetros relativos a la naturaleza del sustrato: microorganismos, los macro y micro

elementos y concentraciones metales pesados (Madejón, E., López, Murillo, & Cabrera,

2001).

1.12.1 Temperatura.

El proceso de compostaje se caracteriza por el predominio de los metabolismos respiratorios

aerobios y por la alternancia de etapas meso térmicas (10 - 40ºC) con etapas termogénicas (40

- 75ºC), y con la participación de microorganismos mesófilos y termófilos respectivamente.

Las elevadas temperaturas alcanzadas, son consecuencia de la relación superficie/volumen de

las pilas y de la actividad metabólica de los diferentes grupos fisiológicos participantes en el

proceso. Durante la evolución del proceso se produce una sucesión natural de poblaciones de

microorganismos que difieren en sus características nutricionales.

Utilizando como criterio las temperaturas alcanzadas en el núcleo, podemos diferenciar las

siguientes etapas (Fig. 2):

a) Etapa de latencia: Es la etapa inicial, empieza el crecimiento de los microorganismos

que se manifiesta por un aumento de la temperatura, con respecto a la temperatura del

material inicial (Pravia, 1999). Si son correctos el balance C/N, el pH y la concentración

parcial de oxígeno, entonces la temperatura ambiente y fundamentalmente la carga de

biomasa microbiana que contiene el material, son los dos factores que definen la duración

de esta etapa.



Figura 2. Fases del compostaje (temperatura y pH vs tiempo). Fuente: Agreda & Deza, 2000.

b) Etapa mesófila 1 (10 - 40ºC): La duración de esta etapa es variable. En esta etapa,

abundan las bacterias y hongos mesofílicos. El número de actinomicetos permanece

relativamente bajo. Debido a la actividad metabólica de todos estos microorganismos la

temperatura aumenta hasta 40ºC, el pH disminuye desde un valor neutro hasta 5, debido a

la descomposición de lípidos y glúcidos en ácidos pirúvicos y de proteínas en

aminoácidos.

c) Etapa termófila (40 - 75ºC): Cuando la temperatura alcanza los 75°C las poblaciones de

bacterias y hongos mesofílicos mueren o permanecen en estado de dormancia mientras

que las bacterias termofílica, actinomicetos y hongos termofílicos encuentran su óptimo,

produciéndose CO2 en volúmenes importantes que difunden desde el núcleo a la corteza

eliminando todos los mesófilos patógenos, hongos, esporas, semillas, larvas de insectos y

elementos biológicos indeseables (Chávez, 2009). La degradación de los ácidos obtenidos

en la etapa anterior provoca el incremento del pH pasando desde 5.5 hasta 7.5 donde

permanecerá casi constante hasta el final del proceso, el color del compost se pone más

oscuro paulatinamente y el olor original se comienza a sustituir por olor a tierra. Es en esta

etapa cuando comienza la esterilización del residuo debido a las altas temperaturas, la

mayoría de las semillas y patógenos como E. coli mueren al estar sometidos durante días a

temperaturas superiores a 55ºC.



d) Etapa mesófila 2: Con el agotamiento de los nutrientes y la energía la actividad de los

termófilos empieza a escasear hasta desaparecer, consecuentemente la temperatura en la

pila desciende desde los 75ºC hasta la temperatura ambiente. Cuando la misma se sitúa

aproximadamente a temperaturas iguales o inferiores a los 40ºC se desarrollan

nuevamente los microorganismos mesófilos que utilizarán la energía. Esta etapa se la

conoce generalmente como etapa de maduración cuando la temperatura desciende hasta

temperatura ambiente se dice que el material se presenta estable biológicamente y se da

por culminado el proceso (Bonnet, 1963).

El cumplimiento de las fases compostaje y el desarrollo de las mismas no quiere decir que el

producto sea apto para el suelo, por lo tanto la calidad del producto obtenido es el objetivo la

misma que es determinada a través de las propiedades físicas, químicas y biológicas, que

dependen esencialmente del uso que se le vaya a dar y deben estar dirigidas a la obtención de

un producto estable (aspecto y olor aceptables, higienización correcta, impurezas y

contaminantes a nivel de trazas, nivel conocido de componentes agronómicamente útiles y

características homogéneas y uniformes), presentando madurez, con alto contenido nutricional

y con capacidad de proveer nutrientes (Bonnet, 1963; Pravia, 1999).

1.12.2 Aireación.

Al tratarse de un proceso aeróbico, el oxígeno es necesario para que los microorganismos

puedan realizar la descomposición. Por ello es necesario mantener un nivel de oxígeno

óptimo, evitando que se produzcan situaciones anaeróbicas que reducirían la velocidad del

proceso, así como crearían malos olores y reducirían la calidad del producto. Para

conseguirlo, es necesario además de un aporte de oxígeno, que en la pila haya una porosidad

adecuada para una correcta difusión del aire.

La aireación de la pila de compost es necesaria ya que durante la fase bioxidativa, el

porcentaje inicial de oxigeno puede verse reducido hasta en un 20%, mientras que el dióxido

de carbono aumenta hasta un 5%. Con la aireación, conseguimos elevar los porcentajes de

oxigeno hasta su óptimo para el desarrollo de los microorganismos, así como controlamos con

ello otros factores tan importantes como la temperatura o la humedad. Además de para los

organismos, el oxígeno es necesario para muchas reacciones de oxidación de especies

químicas orgánicas e inorgánicas presentes en las materias primas.

Por otro lado, también hay que tener cuidado con la excesiva aireación de la pila ya que

podría provocar el enfriamiento del material, así como un incremento de la evaporación de

agua, lo que supondría la reducción de la actividad microbiana.

En conclusión, hay que tener en cuenta los niveles óptimos de oxígeno, que dependen a su vez

de otros factores tales como el tipo de materia prima, textura, humedad, frecuencia de volteo

y/o presencia o ausencia de sistemas de aireación forzada.

La mejor forma de conseguir el nivel óptimo de oxigene es realizar una aireación por volteo,

que además ayuda a la homogeneización del material, permitiendo así, además, que todo el



material quede expuesto a las elevadas temperaturas interiores. Ya que al principio del

proceso el volteo no afecta mucho a la temperatura de la pila, pero si lo hará en la fase

termófila, que puede producir un fuerte descenso de las temperaturas que afectarían al

proceso, por ello es necesario planificar el volteo. A parte, tras el volteo las zonas inferiores

de la pila sufren un acusado descenso de la concentración de oxígeno, produciéndose

condiciones anaerobias durante 12 horas, debido al aumento de la actividad microbiana por la

fragmentación de partículas de material orgánico que dejan una mayor superficie de contacto.

A parte de la aireación por volteo, que es sencilla y económica, existe otra forma de mantener

la concentración de oxigeno de manera más eficiente, esta es la introducción de aire mediante

sistemas de aireación forzada (empleando ventiladores o sopladores junto con una red de

distribución de tuberías o respiraderos con el fin de llevar el aire al sistema de compostajes)

ya sea por succión o por presión (Agreda & Deza, 2000).

La aireación es juntamente con la relación C/N uno de los principales parámetros a controlar

en el proceso de compostaje aeróbico. Como hemos mencionado al comienzo de este capítulo

nuestro objetivo es favorecer los metabolismos de respiración aerobia. Cuando como

consecuencia de una mala aireación la concentración de Oxígeno alrededor de las partículas

baja a valores inferiores al 20% (concentración normal en el aire), se producen condiciones

favorables para el inicio de las fermentaciones y las respiraciones anaeróbicas. En la práctica,

esta situación se diagnostica por la aparición de olores nauseabundos, producto de

respiraciones anaeróbicas (degradación por la vía de putrefacción, generación de di hidruro de

azufre SH2) o fuerte olor a Amoníaco producto de la amonificación. En una masa en

compostaje con una adecuada relación C/N, estas condiciones de anaerobiosis se producen

por exceso de humedad o bien por una excesiva compactación del material (Pravia, 1999).

1.12.3 Humedad.

El contenido en humedad de los desechos orgánicos crudos es muy variable, tal es el caso de

la excretas y estiércoles, donde el contenido en humedad está íntimamente relacionado con la

dieta. Si la humedad inicial de los residuos crudos es superior a un 50%, necesariamente

debemos buscar la forma de que el material pierda humedad, antes de conformar las pilas o

camellones. Este procedimiento, podemos realizarlo extendiendo el material en capas

delgadas para que pierda humedad por evaporación natural, o bien mezclándolo con

materiales secos, procurando mantener siempre una adecuada relación C/N. La humedad

idónea para una biodegradación con franco predominio de la respiración aeróbica, se sitúa en

el orden del 15 al 35% (del 40 al 60%, sí se puede mantener una buena aireación). Humedades

superiores a los valores indicados producirían un desplazamiento del aire entre las partículas

de la materia orgánica, con lo que el medio se volvería anaerobio, favoreciendo los

metabolismos fermentativos y las respiraciones anaeróbicas. Si la humedad se sitúa en valores

inferiores al 10%, desciende la actividad biológica general y el proceso se vuelve

extremadamente lento. El carácter osmótrofo de la gran mayoría de grupos fisiológicos,

implica que con humedades inferiores al 20%, las poblaciones pasen a fases estacionarias o en

condiciones extremas a fase de muerte, retardando o deteniendo el proceso de compostaje. La



humedad adecuada para cada etapa depende de la naturaleza, compactación y textura de los

materiales de la pila. Los materiales fibrosos y finos retienen mayor humedad y aumentan la

superficie específica de contacto.

Este factor afecta a la composición y actividad de la población microbiana, estando

relacionada con la evolución de la temperatura y el grado de descomposición del material

orgánico. Aparte, la presencia de agua disuelve compuestos que pueden incorporarse

fácilmente al interior celular. La humedad varía según el método de compostaje (aireación

forzada o sistema de pilas volteadas), el tamaño de la pila y la composición del material

(Agreda & Deza, 2000).

Figura 3. Evaluación de la humedad en material húmedo y seco de acuerdo a la

temperatura y tiempo de compostaje. Fuente: Agreda & Deza, 2000.

El grado de humedad depende del tipo de materia, por ejemplo, para materiales fibrosos o

residuos forestales el grado idóneo es de 75-85% mientras que para material fresco es de 50-

60%. Aunque se puede tomar como valor óptimo un 50-60%. Por debajo de 40% se reduce la

actividad microbiana (los hongos resisten algo más) y por debajo de 20% el valor es altamente

restrictivo. Pero por otro lado, tampoco es bueno el exceso de agua, ya que el agua desplazaría

el aire de los espacios porosos, produciendo malos olores debido a que se establecen

situaciones anaerobias (Fig. 3) (Agreda & Deza, 2000).

1.12.4 pH.

El pH es un factor muy importante ya que influye activamente sobre la actividad microbiana

ya que las bacterias y los hongos se desarrollan óptimamente a valores de pH diferentes. Las



bacterias tendrán su máximo de desarrollo a pH de 6 y 7.5 mientras que los hongos los

tendrán a valores entre 5 y 6. Gracias a las fracciones de materia orgánica que van siendo bio-

transformadas en las distintas fases del proceso, sabemos cómo varía el pH.

El rango de pH tolerado por las bacterias en general es relativamente amplio, existen grupos

fisiológicos adaptados a valores extremos. No obstante pH cercano al neutro (pH 6.5-7.5,

ligeramente ácido o ligeramente alcalino nos asegura el desarrollo favorable de la gran

mayoría de los grupos fisiológicos. Valores de pH inferiores a 5.5 (ácidos) inhiben el

crecimiento de la gran mayoría de los grupos fisiológicos. Valores superiores a 8 (alcalinos)

también son agentes inhibidores del crecimiento, haciendo precipitar nutrientes esenciales del

medio, de forma que no son asequibles para los microorganismos. Durante el proceso de

compostaje se produce una secesión natural del pH, que es necesaria para el proceso y que es

acompañada por una sucesión de grupos fisiológicos. No es habitual que nos enfrentemos a

desechos orgánicos agrícolas que presenten un pH muy desplazado del neutro (pH= 7). Puede

ser el caso de algunos residuos provenientes de actividades agroindustriales. Este tipo de

residuos, se caracteriza por su estabilidad (resistencia a la biodegradación), y en general se

trata de desechos con pH marcadamente ácido (Pravia, 1999).

La variación del pH se realiza por fases (Agreda & Deza, 2000):

a) Mesófila: el pH disminuye por la formación de ácidos orgánicos originados por la acción

de microorganismos sobre los carbohidratos, lo que favorece el crecimiento de hongos y

la descomposición de la celulosa y la lignina.

b) Termófila: el pH aumenta hasta valores entre 8 y 9, por la formación de amoniaco por la

desaminación de las proteínas, a parte aumentos fuertes de pH facilitan la pérdida de

nitrógeno en forma amoniacal.

c) Maduración: el pH se sitúa en torno de 7 u 8, como consecuencia de la capacidad de tapón

que confiere a la materia orgánica el humus que se va formando.

1.12.5 Conductividad eléctrica.

La conductividad eléctrica (CE) de un compost está determinada por la naturaleza y

composición del material de partida, fundamentalmente por su concentración de sales y en

menor grado por la presencia de iones amonio o nitrato formados durante el proceso (M.

Sánchez-Monedero et al., 2004). La CE tiende generalmente a aumentar durante el proceso de

compostaje debido a la mineralización de la materia orgánica, hecho que produce un aumento

de la concentración de nutrientes. Ocurre a veces un descenso de la CE durante el proceso, lo

que puede deberse a fenómenos de lixiviación en la masa, provocados por una humectación

excesiva de la misma.

La dosis de compost que puede añadirse a un suelo debe ser proporcional a la CE del

compost. Un exceso de salinidad en la solución del suelo dificulta la absorción de agua por las



raíces de las plantas, de modo que en algunos casos, en esas condiciones, sólo prosperan las

especies resistentes (Márquez et al., 2005).

1.12.6 Materia orgánica.

El conocimiento del contenido en materia orgánica del compost es fundamental, pues se

considera como el principal factor para determinar su calidad agronómica (Kiehl, 1985).

Durante el compostaje la materia orgánica tiende a descender debido a su mineralización y a

la consiguiente pérdida de carbono en forma de anhídrido carbónico; estas pérdidas pueden

llegar a representar casi el 20% en peso de la masa compostada (Zucconi & De Bertoldi,

1987). Este descenso de materia orgánica transcurre en dos etapas fundamentalmente. En la

primera se produce un rápido decrecimiento de los carbohidratos, transformándose las

cadenas carbonadas largas en otras más cortas con la producción de compuestos simples;

algunos de los cuales se reagrupan para formar moléculas complejas dando lugar a los

compuestos húmicos. En la segunda etapa, una vez consumidos los compuestos lábiles, otros

materiales más resistentes como las ligninas se van degradando lentamente y/o transformando

en compuestos húmicos (Castaldi, Alberti, Merella, & Melis, 2005; Tomati, Madejon, &

Galli, 2000); generalmente este último cambio no finaliza durante el tiempo que dura el

compostaje. Algunos compuestos procedentes de la materia orgánica son utilizados por los

microorganismos para formar sus tejidos y otros son transformados en anhídrido carbónico y

agua. Los nuevos materiales formados poseen unas propiedades distintas a las de los

materiales originales, confiriéndole a la masa unas características físicas y químicas distintas

(Haug, 1993). La velocidad de transformación de materia orgánica depende de su naturaleza

física y química, de los microorganismos que intervienen y de las condiciones físico-químicas

del proceso (humedad, aireación, temperatura y pH) (Márquez et al., 2005; Michel, Pecchia,

& Rigot, 2004).

1.12.7 Tiempo.

Se entiende por tiempo de compostaje (Tc), el transcurrido desde la conformación de una

parva o camellón hasta la obtención de compost estable. El Tc, varía según las características

de los residuos a compostar, las condiciones climatológicas (temperatura, ambiente, humedad

relativa, etc.); manejo fisicoquímico; manejo microbiológico y características del producto

final que se desea obtener (Sztern & Pravia, 1999).

1.12.8 Tamaño de partículas.

Numerosos materiales pierden rápidamente su estructura física cuando someten al proceso de

compostaje (excretas), otros no obstante son muy resistentes a los cambios, tal es el caso de

materiales leñosos y fibras vegetales en general. En este caso la superficie de contacto entre el

microorganismo y los desechos es pobre, no olvide el carácter osmótrofo de la gran mayoría

de las bacterias.

Cuando se presenta una situación de este tipo, por ejemplo, disponemos de restos de podas de

pequeño diámetro, debemos mezclar estos residuos con otros de diferente estabilidad

estructural, de forma tal que aumente la superficie de contacto. Una opción sería la mezcla de



estos restos de poda con excretas en proporciones tales que aseguremos una buena relación

C/N de entrada.

Ante el caso de no disponer, de excretas u otro material de diferente estructura física,

debemos recurrir al procesamiento de este para lograr un tamaño adecuado y un proceso

rápido. Las alternativas para este tipo de materiales leñosos y de gran tamaño es la utilización

de trituradoras. Para un diámetro medio máximo de partículas de 20 mm resulta un

incremento significativo de la biodisponibilidad y el tiempo de compostaje cuando se

compara con partículas mayores a 80 mm, por lo que el tamaño indicado de 20 mm a 10 mm

es aconsejable para este tipo de materiales.

Trituraciones y posteriores moliendas donde se obtengan diámetros inferiores a

aproximadamente 3 mm, no son aconsejables, ya que la acumulación de materiales con estos

diámetros tiende a compactarse en los asentamientos de las parvas con lo que disminuye en

forma importante la capacidad de intercambio gaseoso. No debe confundirse lo antedicho con

la vieja usanza de pasar por molino los residuos sólidos urbanos en "crudo", pretendiendo

luego procesarlo como compost, lo cual está totalmente contraindicado. Se obtenía un

producto con alto contenido de impurezas inorgánicas que dificultaban su aplicación y

convertían en peligrosa su manipulación por la presencia de vidrios y metales (Pravia, 1999).

1.12.9 Relación C/N.

La relación C/N, expresa las unidades de Carbono por unidades de Nitrógeno que contiene un

material. El Carbono es una fuente de energía para los microorganismos y el Nitrógeno es un

elemento necesario para la síntesis proteica. Una relación adecuada entre estos dos nutrientes

favorecerá un buen crecimiento y reproducción. Una relación C/N óptima de entrada, es decir

de material "crudo o fresco" a compostar es de 25 unidades de Carbono por una unidad de

Nitrógeno, es decir C (25) /N (1) = 25. En términos generales, una relación C/N inicial de 20

a 30 se considera como adecuada para iniciar un proceso de compostaje. Si la relación C/N

está en el orden de 10 nos indica que el material tiene relativamente más Nitrógeno. Si la

relación es de por ejemplo 40, manifiesta que el material tiene relativamente más Carbono

(Barradas, 2009; Márquez et al., 2005; Sztern & Pravia, 1999).

Un material que presente una C/N superior a 30, requerirá para su biodegradación un mayor

número de generaciones de microorganismos, y el tiempo necesario para alcanzar una

relación C/N final entre 12-15 (considerada apropiada para uso agronómico) será mayor. Si el

cociente entre estos dos elementos es inferior a 20 se producirán pérdidas importantes de

nitrógeno (Barradas, 2009; Márquez et al., 2005; Sztern & Pravia, 1999).

El carbono y el nitrógeno son dos elementos importantes en el proceso de compostaje ya que

además de soportar el crecimiento microbiano son elementos básicos de la materia orgánica a

compostar. El carbono es aproximadamente el 50% de la masa celular, así como fuente de

energía metabólica El nitrógeno por su parte es un componente mayoritario de ácidos

nucleicos, proteínas estructurales, enzimas y coenzimas, todo necesario para el crecimiento y

desarrollo de las funciones microbianas.



Por otro lado, si un sustrato contiene carbono difícilmente asimilable, la relación óptima para

dicho residuo será mayor que la indicada anteriormente. Sin embargo, la relación óptima C/N

rara vez se ve afectada por la accesibilidad del N ya que la mayor parte de los compuestos

nitrogenados son fácilmente asimilables. El nitrógeno se convierte en factor limitante a

valores de relación C/N elevados, lo que conlleva a una disminución de la actividad biológica.

Aunque normalmente si el proceso fuera lento indicaría que la materia orgánica carbonatada

es poco degradable y no que haya una deficiencia de nitrógeno. La situación contraria, una

relación C/N baja, no afecta realmente al proceso, pero produce malos olores por la

producción de amoniaco por la pérdida de nitrógeno (Barradas, 2009; Márquez et al., 2005;

Sztern & Pravia, 1999).

La mineralización y la humificación infieren directamente sobre la relación C/N. En la

mineralización la fracción orgánica carbonatada se transforma parcialmente en CO2 mientras

que la nitrogenada se convierte primero en amoniaco y luego en nitrato. La humificación da

lugar a compuestos orgánicos coloidales, es decir, a sustancias húmicas. Como consecuencia

de esto, la relación C/N decrece a lo largo del proceso de compostaje sirviéndonos de

indicador del proceso, ya que en un compost maduro la relación C/N se encuentra entre 12 y

20 (Soliva & López, 2004).

La relación C/N es de especial importancia ya que el carbono aportara la energía a los

microorganismos y el nitrógeno es esencial para la síntesis de nuevas moléculas, por ello la

relación debe estar entorno 30 y la humedad debe mantener siempre entorno 40-60%, ya que

el agua distribuye los nutrientes por la masa (C, N, P, K, B, Ca, Mg, Na, etc.). Además, se

destacan las fermentaciones facultativas de la microflora mesófila, en concordancia con

oxidaciones aeróbicas (respiración aeróbica); se produce la acidificación de la materia y

degradación de fracciones de carbono débiles (Barradas, 2009; Márquez et al., 2005; Sztern &

Pravia, 1999).

1.12.10 Microorganismos.

Los microorganismos son un importante factor en el proceso de compostaje ya que depende

de ellos la degradación de la materia orgánica. Las bacterias se encargan fundamentalmente

de la descomposición de los carbohidratos y las proteínas. Por otro lado, los hongos y

actinomicetos actúan principalmente sobre la fracción lignocelulósica. Por el gradiente de

temperatura que se da con el proceso de compostaje, las poblaciones microbianas pertenecen

a dos grupos: mesófilos (20 - 40ºC) y termófilos (+45ºC).

Cuando comienza el proceso de compostaje la pila se encuentra a temperatura ambiente,

facilitando el desarrollo y la acción de la micro biota mesófila que descompone los hidratos de

carbono y proteínas más fácilmente asimilables, esto produce un aumento de la temperatura

que hace que a partir de los 40ºC se desarrollen bacterias y sobre todo hongos termófilos.

Con la aparición de estas poblaciones comienza a degradarse celulosa y lignina, lo que

provoca que la temperatura aumente hasta los 70ºC, apareciendo entonces poblaciones de

actinomicetos y bacterias formadoras de esporas.



Cuando el calor que se genera es menor al que se pierde por ambiente, la temperatura

disminuye dejando de nuevo paso a los organismos termófilos. Las bacterias se distribuyen

por toda la pila, en cambio los hongos y actinomicetos prefieren situarse a unos 5 – 15cm de

la superficie lo que da un aspecto blanquecino a esa zona de la pila.

En algunos estudios se ha realizado la inoculación de microorganismos a la pila, aunque no

son factor limitante del proceso dado que se reproducen con facilidad y velocidad. Aun así, se

han obtenido buenos resultados, viéndose aumentada la velocidad del proceso, al inocular la

pila con Streptomyces spp., Bacillus licheniformis, Phanerochaete, Pleurotus, Trichoderma y

Aspergillus.

Además, en el proceso del compost, también intervienen junto a las bacterias, animales

inferiores, que pronto convierten los residuos de las plantas en una masa amorfa de color

castaño, proceso que de otro modo en el que sólo actuaran las bacterias se ralentizaría.

Desde el punto de vista microbiológico, la finalización del proceso de compostaje se tipifica

por la ausencia de actividad metabólica. Las poblaciones microbianas se presentan en fase de

muerte por agotamiento de nutrientes. La biomasa puede permanecer constante por un cierto

período aun cuando la gran mayoría de la población este no viable.

Los microorganismos actúan degradando las partículas desde la superficie de estas. Así, si

incorporamos el material más o menos triturado afectara al proceso. Al darlo más triturado

será mayor la superficie de contacto con el medio y las bacterias actuarán mejor. Pero el

tamaño de las partículas no debe ser excesivamente pequeño, ya que afectaría a la porosidad

de la pila, produciendo situaciones anaerobias (Barradas, 2009; Márquez et al., 2005; Sztern

& Pravia, 1999).

1.12.11 Macro y microelementos.

La característica química más importante de los sustratos es su composición elemental. La

utilidad agronómica de los residuos con posibilidad de ser compostados está en función de la

disponibilidad de los elementos nutritivos que posean (Kiehl, 1985). Los microorganismos

sólo pueden aprovechar compuestos simples, por lo que las moléculas más complejas se

rompen en otras más sencillas (por ejemplo las proteínas en aminoácidos y estos en

amoníaco) para poder ser asimiladas (Castaldi et al., 2005). Entre los elementos que

componen el sustrato destacan el C, N, y P, que son macronutrientes fundamentales para el

desarrollo microbiano. El carbono es necesario en la síntesis celular para la formación del

protoplasma, así como la de los lípidos, grasas y carbohidratos; durante el metabolismo se

oxida para producir energía y anhídrido carbónico; es el elemento que debe estar presente en

mayor cantidad puesto que constituye el 50% de las células de los microorganismos y el 25%

del anhídrido carbónico que se desprende en la respiración. El nitrógeno es un elemento

esencial para la reproducción celular debido a la naturaleza proteica del protoplasma; se ha

demostrado que la calidad de un compost como fertilizante está directamente relacionada con

su contenido de N. El fósforo desempeña un papel fundamental en la formación de

compuestos celulares ricos en energía, siendo necesario para el metabolismo microbiano. Se



comprueba que, en general, entre el inicio y el final de la incubación se produce un aumento

de las concentraciones de los distintos nutrientes, debido a la pérdida de materia orgánica de

la masa a compostar (Diaz, Madejón, López, López, & Cabrera, 2002; Michel et al., 2004).

Además de C, N y P existen otros nutrientes presentes en menor cantidad (micronutrientes).

Estos tienen un importante papel en la síntesis de las enzimas, en el metabolismo de los

microorganismos y en los mecanismos de transporte intra y extracelular (Miyatake &

Iwabuchi, 2006).

1.12.12 Concentración de metales pesados.

La mezcla en el proceso de compostaje incrementa el contenido final de los metales pesados

por dos vías: la directa por mezcla de pequeñas partículas que no son separadas durante la

selección y el afinado realizados en las plantas; y la "disolución" provocada por las

condiciones ácidas que se crean en determinadas condiciones de almacenaje, debido a las

características de la fracción orgánica. En el caso de compostar lodos de depuradora sólo

deberán aceptarse aquellos que contengan niveles muy bajos de metales (no olvidar que a lo

largo del proceso se concentran relativamente).

Es importante ser estricto en estos aspectos para obtener productos de mejor calidad y

proteger el suelo. Si un compost contiene metales pesados, aunque una buena parte no sea

asimilable por la planta rápidamente, quedarán en el suelo acumulados y cuando varíen las

condiciones de pH y otros factores, pueden pasar a disposición de las plantas (Soliva &

López, 2004).

1.13 Diseño y operación de un sistema de compostaje termo aeróbico.

En este apartado, trataremos de aportarles aquellos conceptos que consideramos básicos para

el diseño y operación de un sistema de compostaje termo aeróbico en camellones.

1.13.1 Aspectos cualitativos.

Es importante caracterizar adecuadamente los residuos que nos disponemos a compostar. De

existir alguna dificultad en los balances de nutrientes, debemos identificar localmente fuente

de desechos que nos permitan realizar las correcciones necesarias. De acuerdo a cada caso se

instrumentarán los procedimientos pre-compostaje necesarios. Un aspecto muy importante

para tener en cuenta es asegurarnos que los residuos estén libres de contaminantes químicos,

en particular metales pesados. Esta situación no es frecuente en desechos provenientes de la

actividad agropecuaria, pero puede presentarse en algunos residuos de origen agroindustrial y

en residuos sólidos domiciliarios.

1.13.2 Aspectos cuantitativos.

La cuantificación de los volúmenes que dispondremos para compostar, así como la frecuencia

de ingreso de los mismos es un dato de gran importancia, ya que nos permitirá calcular la

necesidad de área de compostaje y determinar la unidad de compostaje.



Unidad de compostaje.

La Unidad de Compostaje, es la masa de residuos que nos permitirá la conformación de un

camellón y que ingresará al sistema como una unidad independiente del resto.

Diseño de la pila de compostaje.

No es aconsejable la conformación de parvas o camellones de pequeños volúmenes, ya que

las fluctuaciones de temperatura en estos pequeños volúmenes son muy bruscas. No conforme

camellones con base inferior a los 2m (dos metros). Como regla general, tome como altura la

mitad de la base, los que nos permitirá obtener una buena relación superficie/volumen.

El tiempo de compostaje.

Se entiende por Tiempo de Compostaje, el transcurrido desde la conformación de una parva o

camellón hasta la obtención la obtención de Compost estable.

El Tc, varía según las características de los l residuos a compostar, las condiciones

climatológicas (Tª ambiente, % humedad relativa, etc.); manejo fisicoquímico; manejo

microbiológico y características del producto final que se desea obtener. El Tc, es un

parámetro que puede ser controlado y establecido con cierto grado de certeza a través del

conjunto de técnicas descritas con anterioridad.

Área de compostaje.

El área donde se conforman las pilas y se lleva a cabo el proceso se denomina corrientemente

canchas de compostaje o patios. En el momento de seleccionar el área destinada a las canchas

debemos considerar los siguientes factores:

o En lo posible estas áreas deben situarse en los puntos topográficos más altos del

terreno. Nunca se ubicarán en depresiones de este. Es necesario que el área de las

canchas presente un declive superior al 1 % hacia las cotas menores del predio, de esta

forma es posible evacuar las aguas pluviales y colectar los líquidos lixiviados que se

generan durante el proceso.

o La impermeabilidad del suelo es otro factor a tener en cuenta, ya que es posible la

contaminación de las aguas subterráneas. En suelos que no presenten una

impermeabilidad natural adecuada, se deberá proceder a la impermeabilización de los

mismos, así como también, sé impermeabilizarán los drenajes.

Preparación de las unidades experimentales.

Una vez que seleccionada el área de experimentación, se deben retirar malezas, arbustos u

otros elementos que interfieran con la operación del sistema. Posteriormente, se realiza la

compactación y nivelación del terreno.



Es conveniente, que el área, esté rodeada por una canaleta perimetral, donde desembocarán

las canaletas inter-parvas, necesarias para la evacuación y posterior colecta de los líquidos

lixiviados. El diseño del sistema de drenajes admite diversas alternativas y dependerá de las

características topográficas del predio y dimensiones del área de compostaje.

1.14 Manejo del sistema de compostaje.

Una de las reglas fundamentales a tener en cuenta para un sistema como el propuesto es

mantener la independencia física de la unidad de compostaje. Nunca, debemos adicionar

material nuevo a una “parva” que ya ha sido conformada. Sólo cuando tenemos el material

equivalente a la unidad de compostaje, debemos instalar la pila.

Es muy importante llevar de cada unidad de compostaje, unos registros de los datos más

relevantes son: fecha de conformación, relación C/N de entrada, temperatura del material

antes de su ingreso al sistema, temperatura ambiente y todo dato que considere que puede ser

de valor para sistematizar el proceso. Los registros pluviométricos son de gran valor.

Delimite con marcas visibles, todas las dimensiones necesarias en la unidad experimental que

le puedan servir como referencia para la movilización y reconformación de las pilas. Si bien,

las dimensiones dadas en el ejemplo y esquema son geométricas, procure ajustarse lo máximo

posible a las mismas; el material tenderá a explayarse, perdiendo las dimensiones iniciales.

Cuando reconforme las pilas, conserve en lo posible las dimensiones de diseño originales.

1.14.1 Aireación y homogenización.

Este procedimiento como ya hemos mencionado con anterioridad tiene dos objetivos,

favorecer los metabolismos aerobios y procurar que el proceso se cumpla homogéneamente

en toda la masa en compostaje. Siempre se debe procurar en los movimientos de las parvas

que el material perteneciente al núcleo de compostaje pase a formar parte de la corteza y este

al núcleo. En el esquema anterior, se muestra la forma de movilizar las pilas.

1.14.2 Cuando airear y cuando regar.

No existen frecuencias preestablecidas de aireación y riego que resulten aplicables para todos

los casos posibles. Las aireaciones excesivas, son tan perjudiciales como los riegos en exceso.

Uno de los parámetros, que nos resultará de fácil determinación es la temperatura y es a partir

de la misma que podremos en gran parte, ejercer un control sobre el proceso (Pravia, 1999).

1.15 Madurez e inmadurez del compost.

La estabilización del compost ha sido definida en función de sus características de olor, lo

cual es difícil de medir. En términos de operaciones de campo se puede pensar que un

material estabilizado después del compostaje no causa malos olores cuando se almacena

normalmente en condiciones húmedas (Soliva & López, 2004).



Es muy importante tener en cuenta la madurez y estabilidad del compost especialmente

cuando se utiliza como componente base de sustratos provenientes de actividades agrícolas;

ya que, algunos sustratos o enmiendas contienen fitotoxinas. Los efectos fitotóxicos de un

material orgánico inmaduro se debe a diversos factores, entre los cuales destacan los

contenidos de amonio, ácidos volátiles orgánicos, metales pesados y sales (Varnero, Rojas, &

Orellana, 2007). Estas sustancias orgánicas e inorgánicas, en elevadas concentraciones,

pueden inhibir la germinación o el crecimiento radicular, provocando dificultades tanto

económicas como técnicas, por lo que se utilizan bioensayos que cuantifican respuestas

biológicas, por lo general, en las etapas iniciales de desarrollo de un cultivo (Ortega, Aguado,

Ordovás, Moreno, & Carmona, 2000).

La inmadurez del compost tiene efectos depresivos en las plantas debido a la presencia de

metabolitos intermediarios fitotóxicos, que generan disminución de la concentración de

oxígeno a nivel radicular, la inmovilización del nitrógeno por residuos con elevada relación

Carbono/Nitrógeno generando una competencia por este elemento entre los microorganismos

y la planta, emisión de malos olores, exceso de materiales inertes del aumento de la

temperatura del suelo que disminuye el desarrollo vegetal, la acumulación de ácidos orgánicos

de bajo peso molecular de otros metabolitos orgánicos que son sustancias fitotóxicas y la

presencia de organismos patógenos (Pérez, Céspedes, & Núñez, 2008; Stofella & Kahn,

2005).

1.16 Fitotoxicidad del compost.

La respuesta vegetal a las fitotoxinas depende de la especie, su estado de desarrollo (las fases

iniciales se ven más afectadas) y el órgano (la raíz primaria presenta una alta sensibilidad);

por lo que, se hace necesario disponer de métodos que evalúen: a) la existencia inicial de

compuestos tóxicos en el medio, y b) el grado de madurez biológica del mismo (M. T.

Moreno, Aguado, & Carmona, 1998).

Las pruebas de germinación son las más utilizadas por su simplicidad, y además son

relativamente fáciles de interpretar. El test de germinación puede realizarse con extractos de

compost obtenidos por diversos métodos (distintas relaciones muestra/extractante y distintas

temperaturas), lo que dificulta la comparación de resultados y el establecimiento de normas.

Los resultados pueden verse influidos por la salinidad y la presencia de componentes

fitotóxicos (amoniaco, ácidos volátiles) (Soliva & López, 2004).

1.16.1 Condiciones de germinación.

La semilla debe ser viable y libre de dormancia (período en el ciclo biológico de un

organismo en el que el crecimiento, desarrollo y actividad física se suspenden

temporalmente), además las condiciones ambientales: agua, temperatura, oxigeno o gases y

luz, deben ser favorables desde el punto de vista de las exigencias de la especie; así como

condiciones de sanidad (ausencia de agentes patógenos) y acceso a nutrientes directamente

relacionado al tipo de sustrato. Generalmente durante la maduración, el crecimiento del

embrión se suspende y continúa detenido durante el proceso de dispersión de las semillas, ya



sea por falta de condiciones ambientales adecuadas para su reanudación o por un mecanismo

fisiológico que lo impide (Camacho, 1994). Para que la germinación pueda ocurrir, es

necesario que se den algunos factores externos como son: un sustrato húmedo, suficiente

disponibilidad de oxigeno que permita la respiración aerobia y una temperatura adecuada para

los distintos procesos metabólicos y para el desarrollo de la plántula (Palafox Escobedo,

2012). Sin embargo, las semillas de muchas especies permanecen en estado de latencia y no

son capaces de germinar, incluso cuando se encuentran en condiciones consideradas

favorables (Azcon-Bieto & Talon, 1993). La salida del estado de latencia requiere, en

determinados casos, algunos estímulos ambientales después de la maduración. En otros casos,

las gruesas cubiertas de las semillas constituyen una barrera impermeable al agua y a los gases

o ejercen una resistencia física a la expansión del embrión, que impide la germinación

(Bewley & Black, 1994).

1.16.2 Factores que afectan la germinación.

Agua.

La absorción de agua es el más importante paso, que tiene lugar durante la germinación. La

entrada de agua en el interior de la semilla se realiza mediante una diferencia de potencial

hídrico entre la semilla y el medio que lo rodea. En condiciones normales, este potencial

hídrico es menor en las semillas secas que en el medio exterior. Por ello, hasta que emerge la

radícula, el agua llega al embrión a través de las paredes celulares de la cubierta seminal;

siempre a favor de un gradiente de potencial hídrico; aunque es necesaria el agua para la

rehidratación de las semillas, un exceso de la misma actuaria desfavorablemente para la

germinación, pues dificultaría la llegada del oxígeno al embrión (Camacho, 1994).

Gases.

La mayor parte de las semillas requieren para su germinación un medio suficientemente

aireado que permita una adecuada disponibilidad de O2 y CO2. De esta forma el embrión

obtiene la energía imprescindible para mantener sus actividades metabólicas. La mayoría de

las semillas germinan bien en atmosfera normal con 21% de O2 y un 0.03% de CO2. Sin

embargo, existen algunas semillas que aumentan su porcentaje de germinación al disminuir el

contenido de O2 por debajo del 20% (Palafox Escobedo, 2012). Para que la germinación tenga

éxito, el O2 disuelto en el agua de imbibición debe llegar hasta el embrión. A veces, algunos

elementos presentes en la cubierta seminal o en el medio como compuestos fenólicos, que

pueden obstaculizar la germinación de la semilla por lo que reducen la difusión del O2 desde

el exterior hacia el embrión. Además, hay que tener en cuenta que, la cantidad de O2 que llega

al embrión disminuye a medida que aumenta disponibilidad de agua en la semilla en su fase

germinativa (Camacho, 1994).

Hay que añadir que la temperatura modifica la solubilidad del O2 en el agua que absorbe la

semilla, siendo menor la solubilidad a medida que aumenta la temperatura (Camacho, 1994;

Palafox Escobedo, 2012).

Temperatura.



La temperatura es un factor decisivo en el proceso de la germinación, ya que influye sobre las

enzimas que regulan la velocidad de las reacciones bioquímicas que ocurren en la semilla

después de la rehidratación; si la temperatura es muy alta o muy baja, la germinación no tiene

lugar aunque las demás condiciones sean favorables (Copeland & McDonald, 2001), es así,

como la temperatura mínima es aquella por debajo de la cual la germinación no se produce, y

la máxima aquella por encima de la cual se anula el proceso. La temperatura optima,

intermedia entre ambas, puede definirse como la más adecuada para conseguir el mayor

porcentaje de germinación en el menor tiempo posible (Copeland & McDonald, 2001).

Luz.

Las semillas de las plantas cultivadas germinan generalmente tanto en luz como en la

obscuridad (Palafox Escobedo, 2012). La luz puede inducir o liberar latencias, que es un

mecanismo que permite la adaptación de las plantas a diferentes nichos ecológicos.

Generalmente, actúa en interacción con la temperatura y su acción puede ser ejercida por la

calidad o fotoperiodo (Copeland & McDonald, 2001).

Humedad.

Una humedad demasiado bajo para lo que requiere una especie determinada no logra activar

el proceso de germinado. Una humedad demasiado elevada podría impedir la captación de

oxígeno del suelo, necesario para comenzar a crecer y podría facilitar la aparición de

enfermedades. Se debe de mantener un nivel mayor 60% de humedad en el medio ambiente

de las semillas, para una buena germinación se deberá de tener una humedad relativa de 70-

80% (Castillejo Hernández, 2014).



2. JUSTIFICACIÓN.



JUSTIFICACIÓN.

En el mundo existe escasa información acerca de la composición precisa de minerales y

nutrientes que poseen los desechos agroindustriales y los potenciales beneficios que éstos

brindarían al sector agrícola (microorganismos, enmiendas, balanceados), igualmente no se

conocen normas particulares y específicas que regulen la calidad que deben presentar las

enmiendas orgánicas como el compost procedentes de residuos agroindustriales para poder ser

utilizadas en agricultura, jardinería o en otro sector. La determinación de estas propiedades y

usos potenciales directos e indirectos aportará al país y al sector agrícola nacional, pautas para

desarrollar en forma precisa y efectiva una tecnología compatible con la tendencia orgánica

exigida por muchos mercados internacionales y por un sector significativo del mercado

interno urbano garantizando la regulación de procesos degradativos de los desechos

agroindustriales.

Ecuador genera la mayor cantidad de residuos orgánicos en Latinoamérica (Calvo, Szanto, &

Muñoz, 1998; Organización Panamericana de la Salud – Organización Mundial de la Salud,

2002). La cantidad total estimada de residuos orgánicos es de 6,904,541 toneladas métricas al

año, obtenidas principalmente por el desarrollo agrícola de los cultivos de cacao, maíz, arroz y

banano (Instituto de Normalización y Censos del Ecuador, 2002; Ministerio de Electricidad y

Energía Renovable del Ecuador, 2016; Ministerio del Ambiente del Ecuador, 2010).

El arroz es el cultivo más extenso del Ecuador, ocupa más de la tercera parte de la superficie

de productos transitorios del país. En términos sociales y productivos el cultivo del arroz es la

producción más importante del país. De acuerdo con los datos del Ministerio de Agricultura y

Ganadería (MAG) del Ecuador, para el año 2009 de superficie disponibles señalan

aproximadamente 371,000 hectáreas sembradas de arroz en el territorio nacional. La

tendencia es más bien decreciente en cuanto a esta variable, se detecta claros picos de siembra

en 2004 y 2007 con casi 433 y 410 mil hectáreas respectivamente.

El rendimiento del maíz se duplicó en cinco años, de 2.95 toneladas por ha en el 2010, hasta

sobrepasar las 5.20 toneladas por ha en 2015. La producción ha crecido a la par, al pasar de

868,000 toneladas en el 2010 hasta las 1.3 millones de toneladas el año pasado. Según el

MAG, este incremento responde principalmente a un incremento entre los productores del

cereal en el uso de semilla de alto rendimiento.

Ecuador es el mayor productor y exportador de cacao del mundo con una participación del

63% del mercado mundial en el 2012. La producción mundial de cacao se concentra en una

banda tropical que no supera, ni por el norte ni el sur, los 10°C de latitud. Los datos de

producción disponibles hasta el año 2011, registran a nivel nacional de 224,163 Tm, con una

superficie sembrada de 521,091 has y una superficie cosechada de 399,467 has. Tanto la

superficie sembrada, la cosecha y la producción registran incrementos en los últimos cinco

años registrados, dando una tasa de crecimiento promedio anual de 5.35 % para la superficie

sembrada, 2.87 % para la superficie cosechada y 14.28 % para la producción de cacao.



El 30 % de la oferta mundial de banano proviene de Ecuador, siendo el mayor exportador en

el mundo. Esta fruta representa el 10 % de las exportaciones totales y el segundo rubro de

mayor exportación del país, al ser apetecida por consumidores de los mercados más exigentes

y formar parte de la dieta diaria de millones de personas. De acuerdo con la información que

registra el MAG el cultivo de banano representa el 10 % de la superficie total agrícola del

Ecuador, teniendo un crecimiento promedio de 3 % desde hace 9 años. En el año 2012 se

registraron 7 millones de toneladas métricas de producción nacional de este sector, siendo la

provincia de Los Ríos, la principal (Instituto de Normalización y Censos del Ecuador, 2002).

La inmadurez de la enmienda orgánica (compost) tiene efectos depresivos que se producen

sobre las cosechas como la disminución de la concentración de oxígeno a nivel radicular; la

inmovilización del nitrógeno por residuos con elevada relación C/N generando una

competencia por este elemento entre los microorganismos y la planta; emisión de malos

olores, exceso de materiales inertes del aumento de la temperatura del suelo que disminuye el

desarrollo vegetal; la acumulación de ácidos orgánicos de bajo peso molecular de otros

metabolitos orgánicos que son sustancias fitotóxicas y la presencia de organismos patógenos;

por lo tanto, es necesario hacer evaluaciones de los parámetros físico–químicos y

microbiológicos del proceso, determinar los factores que influyen, los aspectos técnicos de su

desarrollo y control, y su influencia en el rendimiento, calidad, manejo y aplicación, para

eliminar los efectos negativos (Pérez et al., 2008; Stofella & Kahn, 2005).

Se han desarrollado métodos encaminados no sólo a la determinación de la estabilidad del

compost, sino también de su madurez. Este es un término más amplio que engloba también la

ausencia total de toxicidad para las plantas y evaluable mediante métodos biológicos factibles

de germinación y crecimiento vegetal, debido a que el crecimiento de la planta está

relacionado con la presencia de elementos nutritivos y negativamente con la presencia de

elementos en exceso y/o sustancias tóxicas (Astori, 1998).

La germinación es el proceso fisiológico por medio del cual se reinicia el crecimiento del

embrión (Bewley & Black, 1982), comienza con la imbibición de la semilla y termina cuando

emerge la radícula. Es posible marcar grados de germinabilidad para cada lote de semillas

según: la especie, la variabilidad de la población y las condiciones ambientales en que

germinan las semillas. La respuesta germinativa de las poblaciones de semillas pueden variar

en: a) capacidad germinativa (proporción de semillas capaces de germinar en condiciones

óptimas o en una condición determinada); b) distribución de la germinación en el tiempo (tasa

de germinación, velocidad o forma de la curva); c) tiempo de germinación inicial; d) tiempo

promedio de germinación para la muestra o la población; e) uniformidad, simultaneidad, o

sincronía de la germinación (variabilidad alrededor del tiempo medio de germinación)

(Bewley & Black, 1994; González-Zertuche & Orozco-Segovia, 1996).



3. HIPÓTESIS.



Se plantean hipótesis para cada un o de los objetivos específicos del proyecto:

Objetivo 1.

Hipótesis nula: Todas las localidades son factibles.

Hipótesis alternativa: Al menos una localidad es diferente.

Objetivo 2.

Hipótesis nula: Todos los ingredientes del bioinsumo presentan las mismas

características físicas, químicas y microbiológicas.

Hipótesis alternativa: Al menos un ingrediente del bioinsumo presenta diferentes

características físicas, químicas y microbiológicas.

Objetivo 3.

Hipótesis nula: La calidad de los compost obtenidos, son iguales.

Hipótesis alternativa: Al menos un compost obtenido es de diferente calidad.



4.OBJETIVOS DEL TRABAJO.



Objetivo principal.

Evaluar la obtención de abono orgánico mediante el proceso de compostaje a partir de los

residuos generados de los principales cultivos agrícolas del Ecuador.

Objetivos específicos.

1. Identificar las localidades factibles para la obtención de residuos.

2. Caracterizar mediante parámetros fisicoquímicos y microbiológicos los desechos

disponibles para utilizarlos como ingredientes del bioinsumo.

3. Identificar la calidad del compost obtenido a partir de los diferentes desechos.



5.METODOLOGÍA.



Los objetivos se llevaron a cabo mediante la siguiente síntesis metodológica.

5.1 Ubicación de la experimentación.

El Ecuador tiene un clima muy variado, pues aunque su posición latitudinal le propicia

características tropicales, aquel tipo de clima solo es apreciable en un tercio del territorio (la

Costa Norte en las provincias de Esmeraldas, Santo Domingo y Los Ríos; y la Región

Amazónica), en los dos tercios del país restantes existen otros climas definidos, como el

subtropical templado húmedo y seco, el continental subtropical, el mediterráneo, tropical de

tierras altas, tropical de sabana, de montaña, bioma oceánico y desértico. Tanto en la Costa

como en el Oriente del país, la temperatura oscila entre los 20°C y 33°C, mientras que, en la

sierra, esta suele estar entre los 3 y 26 °C por la altura de las ciudades.

La investigación se desarrolló en el límite entre la provincia de Bolívar y la provincia de Los

Ríos, entre el cantón Echeandía y el cantón Ventanas. Ambas provincias están situadas en el

centro del país, en la zona geográfica conocida como región costa a interandina o sierra. El

clima es subtropical y templado, con temperaturas que oscilan entre los 18 a 24 °C, sin

embargo cambia durante el día, en las mañanas las variaciones no son muy amplias, mientras

que al mediodía y la tarde es de 24 a 28 °C, en la noche baja de 12 a 18 °C con una humedad

relativa que se mantiene en porcentajes altos y muy uniformes durante todo el año con un

promedio anual de 85 % (Fig. 4) (Gobierno Autónomo Descentralizado de Echeandía, 2018).

Figura 4. Ubicación geográfica del sitio de experimentación.

https://es.wikipedia.org/wiki/Latitud

https://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_Litoral_de_Ecuador

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Esmeraldas

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Santo_Domingo_de_los_Ts%C3%A1chilas

https://es.wikipedia.org/wiki/Provincia_de_Los_R%C3%ADos

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_subtropical_h%C3%BAmedo

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_subtropical_%C3%A1rido

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_continental_monz%C3%B3nico

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_mediterr%C3%A1neo

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_tropical_de_altitud

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_tropical_de_altitud

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_tropical_de_sabana

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_de_monta%C3%B1a

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_oce%C3%A1nico

https://es.wikipedia.org/wiki/Clima_%C3%A1rido

https://es.wikipedia.org/wiki/Regi%C3%B3n_Interandina_del_Ecuador



5.2 Identificación de sitios de disponibilidad de residuo a compostar.

Se identificaron las provincias del Ecuador donde se produce la mayor cantidad de los

residuos necesarios, de acuerdo con su área sembrada y la producción obtenida. Con estos

datos se realizó un mapeo distributivo de las provincias donde se produce la mayor cantidad

de residuos, correlacionando esta información con la información proporcionado por las

entidades gubernamentales reguladores del agro. Luego, se realizaron contactos de

agricultores rurales, para la identificación de los desechos obtenidos luego de la cosecha de

los cultivos que serán considerados como residuos.

5.3 Adecuación de unidades experimentales.

El diseño experimental que se estableció fue de componentes o factores principales, siendo

los factores principales, los siguientes residuos que se analizaron: panca (vaina que envuelve

a la mazorca de maíz y protege el grano) y tusa u olote molido (residuo producido luego de

desgranar la mazorca de maíz) (maíz), cáscara (cacao), cascarilla o tamo y ceniza de la quema

de la cascarilla (arroz), y raquis picado (tallos de los racimos) (banano) obtenidos en tres

localidades de la provincia de Los Ríos mediante un muestreo previo de acuerdo al área

productiva, disponibilidad y accesibilidad.

Se colectaron tres muestras de 200g para cada residuo, se homogenizaron para conformar una

muestra compuesta de 600g, ésta se almacenó en una bolsa plástica marcada con el nombre de

la muestra compuesta.

Los materiales se trituraron hasta un tamaño de partículas menor a 10cm, luego se

homogenizaron en una relación (V/V) cada dos residuos (50% +50%) para conformar las

pilas de compostaje, obteniendo 15 unidades experimentales y 6 unidades experimentales

conformadas de sólo un residuo (100%) (tabla. 3), luego se aplicaron microorganismos

eficientes cada 15 días durante los 60 días que duró el proceso. Los microorganismos

comerciales eficientes se aplicaron de manera uniforme y por igual (en cantidad) en todas las

pilas de compostaje de acuerdo a la dosis recomendada por el fabricante (4,5 g/t), los que

fueron reproducidos previamente en un tanque de 1000 litros de agua durante 24 horas (Mato,

Mariño, & Domínguez, 2004).

El volteo de las pilas de compostaje fue homogéneo e igual en todas, dos veces por semana a

cada pila antes de obtener la lectura de los parámetros y muestras.



Tabla 3. Identificación de unidades experimentales.

Unidades Experimentales

Componentes

Maíz Maíz Banano Arroz Cacao Arroz

Tusa

(%)

Panca

(%)

Raquis

(%)

Cascarilla

(%)

Cáscara

(%)

Ceniza

(%)

1 50 50 2 50 50 3 50 50 4 50 50 5 50 50 6 50 50

7 50 50 8 50 50 9 50 50 10 50 50 11 50 50 12 50 50 13 50 50 14 50 50

15 50 50 16 100 17 100 18 100 19 100 20 100 21 100

50 - 100: Porcentaje de residuo incorporado a las pilas de compostaje.

Luego, se ubicaron las pilas de compostaje mediante un diseño de bloques completamente al

azar con la finalidad de garantizar la independencia entre ellas y otros factores (tabla 4).

Tabla 4. Agrupación de las

unidades experimentales. R1 R2 R3

1 18 19 2 8 16 3 9 14 4 10 7 5 11 1

6 12 18 7 13 20 8 14 2 9 15 6 10 16 21 11 17 3 12 19 17 13 20 4

14 21 5 15 1 11 16 2 12 17 3 9 18 4 13 19 5 8 20 7 10 21 6 15

R1-R2-R3: Número de repeticiones

desarrolladas en la investigación.



Las pilas de compostaje tuvieron una medida de 1.5 metros de largo por 1.5 metros de ancho

y 1.5 metros de altura, las mismas que fueron realizadas con una cargadora manual para poner

colocar la cantidad adecuada de cada material.

5.4 Evaluación analítica durante el proceso de compostaje.

Se determinaron los siguientes parámetros: temperatura, volumen, conductividad eléctrica y

pH durante todo el proceso de compostaje con una frecuencia de dos veces por semana,

humedad, materia orgánica y densidad aparente únicamente a los 0, 20, 40 y 60 días del

proceso, macro- y microelementos, concentración de metales pesados y microorganismos

patógenos (Salmonella spp y Enterobacterias) a los 0 y 60 días del proceso. Al finalizar el

proceso, se realizaron tres test para determinar la madurez y estabilidad alcanzada en los tipos

de compost obtenidos.

Se realizaron evaluaciones en el sitio de la experimentación dos veces por semana de los

siguientes parámetros, antes de realizar el volteo de las pilas de compostaje:

5.4.1 Monitoreo de la temperatura.

La temperatura fue controlada mediante la medición periódica (dos veces por semana) en el

núcleo de la pila con un COMPOST SYSTEMS DIGITAL THERMOMETER diseñado para

compostas con un largo de sonda de 1m (Sztern and Pravia, 1999).

El monitoreo se lo realizó durante todas las fases de compostaje; debido a que en especial en

las primeras fases del proceso, la temperatura debe alcanzar valores próximos a los 65°C, lo

cual no debe superar, ya que pueden morir muchos microorganismos esenciales en el proceso.

Además, de acuerdo a los valores obtenidos semanalmente, los volteos de las pilas de

compostaje se los se realizaban cuando se producía un descenso elevado de la temperatura

(menor de 30 - 40°C), de tal manera que una vez realizado el volteo, se pretendía conseguir

un aumento de la temperatura a valores cercanos a los 50 - 60°C (Compostadores, 2010).

5.4.2 Evaluación del volumen.

El volumen se lo determinó con una regla, valorando el largo, ancho y altura. Este parámetro

fue valorado dos veces por semana, previo al volteo de las pilas con la finalidad de controlar

la descomposición del material compostado; ya que, normalmente se reduce entre el 70 y 80%

del volumen inicial.

Los métodos de análisis fisicoquímicos del componente orgánico, de los productos

clasificados como orgánicos, se basan en su mayoría en metodologías de análisis de suelos y

de material vegetal. La razón de esto es que dichos materiales o bien son de aplicación directa

al suelo o bien son de uso como sustratos para siembra directa. En consecuencia los resultados

de los parámetros evaluados son comparables y compatibles con los de suelos

específicamente en lo relacionado con los aspectos de salinidad y de comportamiento del

material orgánico (Norma técnica Colombiana 5167, 2015).



Para el análisis de los parámetros en laboratorio, se realizó inicialmente la preparación de las

muestras; la misma que realizó mediante el siguiente procedimiento establecido (Instituto

Nacional de Normalización de Chile, 2003).

La muestra extraída de las pilas de compost en campo se pesó, homogenizó en un mezclador y

se dividió en dos porciones usando un divisor de acero inoxidable. Una porción se almacenó

congelada a -4ºC como reserva y la otra porción se refrigeró a 4ºC hasta la realización de los

análisis (tiempo no mayor a 7 días desde la toma de muestra). Luego, la porción para los

análisis se procedió a tamizar en un tamiz de 16mm y posteriormente por un tamiz de 4mm y

2mm con la finalidad de eliminar el material inerte y evitar una posible contaminación del

material compostado.

Una vez preparadas las muestras, se procedió a los siguientes análisis:

5.4.3 Densidad real.

El método empleado se basa en la cuantificación de la masa de producto que se deposita

libremente por unidad de volumen, en un recipiente de volumen conocido (Norma técnica

Colombiana 5167, 2015).

Se pesó una probeta vacía, limpia y seca, se dejó caer libremente dentro de la probeta una

cantidad de material suficiente para obtener una lectura cercana a 30 cm3, se registró el

volumen ocupado por el material y se determinó el peso de la probeta con el material. Este

procedimiento se lo realizó en tres ocasiones sobre muestras diferentes del mismo material y

el resultado fue el promedio de las tres determinaciones.

W1= peso en gramos de la probeta vacía; W2= peso en gramos de la probeta con el material; V= volumen

ocupado por el material en la probeta, expresado en cm3.

5.4.4 Evaluación de la humedad.

El método realizado se basa en la medición o determinación de la cantidad de agua expresada

en gramos que contiene una muestra (se pesó entre 20 y 30g); esta masa de agua se referencia

de la masa húmeda de la muestra. La determinación de la masa de agua se realizó por la

diferencia en peso entre la masa húmeda y la masa seca del material. Se considera material

seco, aquél secado a la estufa a 70 ± 5°C por 24 horas, para luego ubicar la muestra en un

desecador hasta obtener un peso constante (Norma técnica Colombiana 5167, 2015).

PMH= peso de la muestra húmeda; PMS= peso de la muestra seca.

5.4.5 Determinación de la materia orgánica.

Se realizó mediante el método de combustión a 550°C, donde se asume que el material

volatilizado es la fracción orgánica y la ceniza remanente es la fracción mineral (Brewer &

V

WWrealDensidad

12 −=

100% xPMH

PMSPMHHumedad

−=



Sullivan, 2003; Cayuela, Sánchez-Monedero, Roig, & Sánchez-Monedero, M. A Roig, 2006;

Yang et al., 2017).

La muestra seca a 70 ± 5°C hasta masa constante obtenida en la determinación del porcentaje

de humedad, se registró como la masa de muestra seca, luego se colocó en la mufla y

lentamente se incrementó la temperatura hasta llegar a 550ºC. Se mantuvo la temperatura

indicada durante 2 h y se disminuyó lentamente hasta alrededor de 200ºC. Luego, se colocó la

muestra en un desecador con vacío con un agente secante activo, hasta enfriar a temperatura

ambiente (22°C). Luego, se pesó y registró la masa de la muestra con una exactitud de 0.001g.

a= masa en gramos de la muestra seca a 70 ± 5°C antes de la calcinación; b= masa en gramos de la muestra

calcinada a 550°C.

5.4.6 Cuantificación de cenizas.

Se determinó mediante el método de pérdidas por volatización, que consiste en una

aproximación del contenido de materia orgánica presente en el producto, considerando que el

100 % del producto menos la suma del porcentaje de cenizas, carbonatos y humedad refleja el

contenido de materia orgánica (Norma técnica Colombiana 5167, 2015).

Para obtener este parámetro, se pesó aproximadamente 5 g del material preparado (muestra

calcinada a 550°C) en un crisol de porcelana, luego se colocó el crisol en la mufla y se dejó a

650 °C durante 2 h. Posteriormente, se dejó enfriar, se pasó el crisol a un desecador y se

registró el peso final.

5.4.7 Carbono total orgánico.

Este método realizado considera que la materia orgánica del compost tiene, en promedio, un

56% de carbono. Por lo tanto, para obtener el contenido de carbono orgánico de una muestra

se dividió por 1.724 (factor Van Benmelen) el contenido de materia orgánica; sin embargo,

existen otros procedimientos que dividen por 1.8 como factor (Norma técnica Colombiana

5167, 2015).

5.4.8 Potencial de hidrógeno.

Se calculó la masa de muestra <16 mm y húmeda, equivalente a 40g de muestra seca a 70 ±

5ºC, luego se calculó el volumen de agua necesario para una relación muestra: agua = 1:5.

100% xa

baorgánicaMateria

−=

−

=

100

%100100%

orgánicamateriax

inicialpeso

finalpesocenizas



10040

xST

A =

A= masa en gramos de la muestra <16mm y húmeda; ST= % de sólidos totales en base.

B= Volúmen de agua (ml); A= masa en gramos de la muestra <16mm y húmeda.

Luego, se procedió a pesar la masa calculada de muestra e introducirla en un frasco de 250ml,

se agregó el volumen de agua calculado. Se colocó un agitador para realizar una agitación por

20min a 180 revoluciones por minuto a una temperatura de 20 - 23ºC. De manera simultánea,

se calibró el medidor de pH usando soluciones tampones de pH 7,00 y 9,22. Al trascurrir el

tiempo requerido, inmediatamente se introdujo el electrodo y se realizó la lectura de pH una

vez estabilizada la lectura (Instituto Nacional de Normalización de Chile, 2003).

5.4.9 Conductividad eléctrica.

El método utilizado para evaluar la conductividad eléctrica es el mismo empleado para la

caracterización de la salinidad en suelos, esto es en pasta de saturación. Esta método permite

aporta información muy cerca a la realidad, puesto que sólo tiene la influencia del medio

acuoso, situación semejante al comportamiento del material al entrar en contacto con el suelo

(Norma técnica Colombiana 5167, 2015).

5.4.10 Cuantificación de la conductividad eléctrica.

Se pesó aproximadamente 40g de material y se añadió pequeños volúmenes de agua destilada

o desmineralizada, hasta llegar a un punto de equilibrio (punto de saturación) cuya evidencia

está dada por un contenido de agua suficiente que refleja un brillo metálico sobre la

superficie, estado en el cual no absorbe más agua ni la escurre. Durante este período, se agitó

continuamente con la espátula de madera, esto con el fin de eliminar aire y formar poco a

poco una masa. Se dejó en reposo durante 2h, controlando que la pasta no acumule agua en la

superficie, pierda su brillo o endure durante el reposo.

Luego, se procedió a la separación del extracto mediante la transferencia de la pasta a un

embudo Buchner para proceder con la lectura. Simultáneamente, se calibró el conductímetro

(con compensación de temperatura) con soluciones estandarizadas de cloruro de potasio 0.01

N y 0.02 N, conductividades aproximadas de 1.36 y 2.70 dS/m, respectivamente (Sadzawka,

Carrasco, Grez, & Mora, 2005).

5.4.11 Concentración de macro y micronutrientes.

La muestra de compost fue secada y molida (0.10g), luego se realizó una digestión con ácido

nítrico-ácido clorhídrico-agua oxigenada (HNO3-HCl-H2O2), para determinar el total de

concentraciones de 7 elementos (K, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe y Mn) mediante espectrofotometría

de absorción atómica (Sadzawka et al., 2005), cuyo principio consiste en que la muestra se

aspira y atomiza en una llama. Un rayo de luz proveniente de una lámpara de cátodo hueco, o

de una lámpara de descarga, se dirige a través de la llama a un monocromador y a un detector

)40(200 −−= AB



que mide la cantidad de luz absorbida. La absorción depende de la presencia de los átomos

libres en la llama. Debido a que la longitud de onda del rayo de luz es característica del metal

que se está determinando, la luz absorbida por la llama es una medida de la concentración del

metal en la muestra.

El contenido de N total fue determinado por el procedimiento digestión Kjeldahl (AOAC

1984) (Secretariat of Environment and Natural Resources, 2007), que consiste en que una

alícuota de la muestra <16 mm, seca y molida o de la muestra tal cual se recibió y tamizada

por 4mm, se realizó digestión con ácido sulfúrico, ácido salicílico y una mezcla catalítica de

sulfato de potasio, sulfato de cobre y dióxido de titanio. El digerido se alcaliniza y el NH3

formado se destila por arrastre de vapor, se atrapa en ácido bórico y se tituló con solución

estándar de H2SO4 0.005 mol/l (3.8) hasta que el color cambió de verde a rosado.

El contenido total de P y S, se determinó mediante digestión de la muestra con la mezcla

nítrico: perclórica (1:1) y el fosfato se determinó por el método colorimétrico basado en la

producción de un complejo azul molibdato y el anión ortofosfato en solución ácida

(Chapman, 1981).

El contenido total de B, fue determinado usando espectrofotometría de emisión de plasma

(Spectonics Inc. Model SMI IV) que se describe en el apartado de determinación de metales

pesados.

5.4.12 Análisis microbiológico: Salmonella spp y Enterobacterias.

Los parámetros microbiológicos medidos fueron Salmonella spp y Enterobacterias.

Salmonella spp fue determinada mediante presencia o ausencia con el método API-5.8-04-01-

00M08 (AOAC 19th 967.26) y Enterobacterias en la unidad UFC/g mediante el método API-

5.8-04-01-00 M16 (INEN 1529 13:2013).

5.5 Evaluación analítica del compost obtenido.

5.5.1 Determinación de concentraciones de metales pesados.

La determinación cuantitativa de concentraciones de metales pesados como: Na, Si, Cr, Ni,

As, Se, Mo, Cd, Pb y Hg se realizó al inicio y final del proceso de compostaje por medio de

plasma de acoplamiento inductivo (ICP) como fuente de ionización en espectrometría de

masas con el equipo ICP-MS modelo X Serie 2, marca Thermo Scientific; previamente las

muestras fueron sometidas a digestión ácida en horno microondas.

La técnica de espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS); es

una técnica de alta precisión, bajos límites de detección y bajo coste económico, analizando la

mayoría de los elementos e isótopos presentes en la tabla periódica de manera simultánea. La

técnica de ICP-MS consiste en combinar dos propiedades analíticas: una matriz libre de

interferencias debido a la eficiencia de ionización del plasma de argón (Ar) y una alta relación

señal-ruido característica en las técnicas de espectrometría de masas. El plasma de

acoplamiento inductivo de argón es usado como una fuente muy eficaz de iones en su estado



M+. El espectro de masas de esta fuente de iones es medido por medio de un espectrómetro de

masas cuadripolar. Esto es posible, mediante una zona de interfase capaz de introducir los

iones del plasma a través de un orificio (Cono) por medio de una unidad de vacio diferencial y

posteriormente dentro del filtro cuadripolar de masa (Skimmer). Por otro parte, el sistema de

inyección de la muestra líquida se realiza mediante un sistema nebulizador. Este sistema

consigue la atomización, por efecto Venturi, de la vena líquida que entra en el dispositivo por

medio de una bomba peristáltica (Fernández, 2004).

5.5.2 Determinación de madurez.

La determinación de la madurez se desarrolló mediante el análisis de tres bioensayos: test del

número de semillas germinadas y tiempo de germinación, test de germinación, test de

crecimiento. Estos métodos permiten calcular la madurez del producto; la ausencia de

fitotoxicidad. Para tal fin, se han seleccionado semillas certificadas de pimiento con

germinación garantizada en unas condiciones determinadas. Este ensayo se realizó en los

invernaderos del Campus Gustavo Galindo (Escuela Superior Politécnica del Litoral),

controlando la temperatura entre 18ºC y 28ºC (para la noche y el día respectivamente) y con

dos riegos diarios para conseguir una humedad relativa superior al 40% de acuerdo a lo

recomendado por (Zucconi, Monaco, Forte, & Bertoldi, 1985).

5.5.2.1 Bioensayo tipo extracto.

El bioensayo en extracto se realizó de acuerdo a los procedimientos recomendados para el

análisis de madurez de compostas (TMECC, 2001), utilizando extractos solubles en agua de

muestras. Los extractos se obtuvieron de 21 muestras secas de composta en una relación de 2

a 1 agua desionizada. Cinco mililitros de cada extracto de manera continua se vertieron

diariamente en bandejas provistas de papel filtro (Whatman N°.4). En el testigo se utilizaron

bandejas con tan solo agua desionizada, en ellas se colocan 20 semillas de pimiento con

cuatro repeticiones cada extracto, dejando germinar a temperatura de laboratorio (22°C),

temperatura ideal para la germinación de semillas de pimiento con una humedad del 70 - 80%

(Castillejo Hernández, 2014), la oxigenación de las semillas se llevó a cabo cada 24 horas con

la finalidad que se mantenga constante la oxigenación de las semillas (Camacho, 1994) y en

condiciones de oscuridad (Camacho, 1994). El análisis de germinación se realizó a partir de la

obtención de un porcentaje mayor al 50% de semillas germinadas en al menos un producto del

ensayo.

Con la información obtenida de la actividad germinativa, se procedió a analizar el tiempo de

retardo en la germinación o latencia (TL), el tiempo medio de germinación (TMG), el G50

(tiempo para obtener el 50% de la germinación total), porcentaje de germinación (PG) y la

sinergia en la germinación entre el 80 % y el 20 % de semillas germinadas (60%).

El tiempo de latencia (TL), se entiende este parámetro como el tiempo necesario para el inicio

de la germinación. Refleja el efecto del tratamiento en el disparo de la germinación o en el

rompimiento de la latencia (González-Zertuche & Orozco-Segovia, 1996).



El tiempo medio o promedio de germinación (TMG), es la resistencia a la germinación

(Gordon, 1971) ó inverso del coeficiente de velocidad (Harrington, 1962). Es una medida del

tiempo promedio de germinación que necesitan las semillas para germinar (González-

Zertuche & Orozco-Segovia, 1996). Se efectuaron recuentos de semillas germinadas por día

por medio desde la siembra hasta el recuento final del ensayo (10 días). El cálculo de este

parámetro se lo realizó, según lo propuesto por Silva & Nakagawa (1995) que coincide con

(Barone, Duarte, & Luna, 2016; Martínez, Miranda, & Magnitskiy, 2013; Ranal & Santana,

2006).

Ti= número de días transcurridos desde el inicio del ensayo; Ni= número de semillas germinadas en el día; N=

número total de semillas germinadas.

El G50 es el tiempo en el cual el producto obtuvo el 50% de la germinación referente a la

germinación total en un intervalo de tiempo y cantidad (ISTA, 1999). Se calculó con la

siguiente ecuación:

DA= día anterior en el que se obtiene el 50% de la germinación; DD= día posterior en el que se obtiene el 50%

de la germinación; CD= cantidad anterior de semillas germinadas en el que se obtiene el 50% de la

germinación; CA= cantidad posterior de semillas germinadas en el que se obtiene el 50% de la germinación.

Porcentaje de germinación (PG) se determinó teniendo en cuenta las plántulas normales

(Barone et al., 2016; Martínez et al., 2013; Ranal & Santana, 2006).

100xST

SGPG =

SG= número de semillas germinadas al final del ensayo; ST= número de semillas colocadas a germinar.

La sinergia es el fragmento de la curva de germinación expresada en tiempo, en el que obtuvo

el 60% de la germinación respecto a la germinación total. Se calculó de acuerdo a la siguiente

ecuación:

G20= es el tiempo en el cual el producto obtuvo el 20% de la germinación referente a la germinación total en un

intervalo de tiempo y cantidad; G80= es el tiempo en el cual el producto obtuvo el 80% de la germinación

referente a la germinación total en un intervalo de tiempo y cantidad.

= NNiTiTMG /)*(

))/()((50 CACDDADDDAG −−+=

8020 GGSinergia −=



Además, se midió el porcentaje de germinación absoluto (PGA), crecimiento de radícula

absoluto (CRA) e índice de germinación (IGA) al final con respecto al testigo y se estableció

el PGR, CRR e IG de acuerdo al comportamiento del testigo relativo (material principal),

según la metodología descrita por Tiquia (2000). Cada uno de estos índices se evaluaron

mediante análisis de varianza y la prueba o test LSD (Least significant diferrence) de Fisher

(p<0,05).

100xSGT

SGEPGA =

SGE= número de semillas germinadas en el extracto del producto; SGT= número de semillas germinadas en el

testigo.

100xtestigoelenradículasdeElongación

extractoelenradículadeElongaciónCRA =

100

CRAxPGAIGA =

100xSGME

SGEPGR =

SGE= número de semillas germinadas en el extracto del producto; SGME= número de semillas germinadas en

el material principal del extracto.

100xextractodelprincipalmaterialelenradículasdeElongación

extractoelenradículadeElongaciónCRR =

100

CRRxPGRIGR =

5.5.2.2 Bioensayo tipo abono.

El bioensayo tipo abono consistió en determinar el porcentaje de germinación de semillas. El

experimento se realizó en vasos plásticos de 500cc con semillas de pimiento como material

vegetal. Se establecieron 4 formulaciones de mezclas (0% – 25% - 50% - 100%) con 4

repeticiones de acuerdo con el contenido de las 21 muestras de compost sin procesamiento

previo y del contenido de sustrato que consistió de turba rubia (60%) y turba negra (40%) a

modo testigo. La emergencia comienza en torno a los 7 días, para tener resultados de la

evolución de la germinación se tomaron datos periódicamente hasta unos 40 días, al cabo de

los cuales la germinación ya no varía (Ortega, Moreno, Ordovas, & Aguado, 1996).

5.5.2.3 Bioensayo tipo enmienda.

El test de crecimiento se trata del test de maduración desarrollado para el análisis de matrices

complejas como: fangos, compost, enmiendas, residuos líquidos y sólidos así como otros

vegetales. El crecimiento de la planta en base húmeda o seca se compara con la del testigo,

constituido exclusivamente a base suelo agrícola. La muestra a ensayar fue utilizada sin



proceso de secado, pero cribada por una malla de 10mm de luz con objeto de rechazar los

elementos impropios, gruesos o indeseables. Para su extrapolación a escala agraria de estas

cantidades utilizadas en laboratorio se utiliza la densidad típica del suelo (1.51g/cm3) y un

espesor de 30cm, que es la considerada capa arable. Para cubrir todo el espectro de estabilidad

del compost se ensayaron cinco dosis comprendidas entre 0.5 y 2.0 g/kg (0.5, 1.0, 1.5 y 2.0)

de sustancia seca, incluyendo también un testigo compuesto exclusivamente por suelo

agrícola, en vasos plásticos de 500cc, en los cuáles se introdujo la dosis considerada de

gramos de suelo agrícola para cada muestra (21 muestras con 4 repeticiones). Las cantidades

ensayadas en laboratorio equivalen a cantidades agronómicas comprendidas entre los 19.9 y

90.6Tn/ha. Luego, se procedió a sembrar 4 plantas de pimiento a cada uno de los vasos para

luego de 7 días realizar raleo hasta dejar 1 planta por vaso, los cuáles se ubicaron en el

invernadero. Las condiciones de temperatura se mantuvieron constantes durante todo el

periodo a fin de optimizar las condiciones de crecimiento de la planta (16 horas de luz, 25 ºC

de día y 16 ºC de noche). Las pérdidas de agua por evaporación fueron compensadas

diariamente mediante la adición de agua destilada, manteniendo el sustrato aproximadamente

al 80% de la capacidad de retención hídrica.

Después de 40 días después de la siembra, se recolectan las plantas separadamente por cada

vaso mediante el corte de la parte aérea de la planta. Se determina el peso fresco y después,

por secado a 105 ºC por 24 horas, el peso seco por cada vaso. Por crecimiento se entiende la

producción de biomasa, medida mediante el peso seco o húmedo, de la parte epigea de la

planta, expresada como gramos de planta por vaso respecto a la del testigo.

En ocasiones el resultado no es significativamente claro, por eso se utilizó la escala

establecida por Fondazione Lombardia per l’Ambiente (1998) que consiste en una guía de

idoneidad del sustrato para la discriminación de clases y toma de decisiones (Tabla. 5).

Tabla 5. Clases de madurez para sustratos orgánicos. Producción media obtenida con respecto al testigo Guía de idoneidad

N1 Todas son significativamente inferiores El producto induce efectos adversos. No recomendable para agricultura. N2

En partes iguales, significativamente inferiores e igual que el testigo

P1

Más de la mitad son significativamente superiores y sólo a altas dosis, la producción es igual o inferior al testigo

El producto testeado induce incrementos positivos en la producción, pero es recomendable tomar precauciones a altas dosis.

P2 Todas son significativamente iguales al testigo

El producto no induce efectos

adversos. Es idóneo para agricultura. P3

Todas son significativamente

superiores al testigo

P4 En partes iguales, significativamente superiores e igual que el testigo

Fuente: Fondazione Lombardia per l’Ambiente (1998).



5.6 Análisis estadístico.

Todos los análisis se realizaron bajo un diseño de factores anidados equilibrado de acuerdo al

número de observaciones analizadas por combinación de los residuos y no equilibrado de

acuerdo al número distinto de residuos por cultivo analizado.

El análisis de la factibilidad de los residuos y la distribución de los mismos se analizó

mediante observación directa y entrevista a productores de los cultivos considerados, los

cuáles fueron seleccionados de acuerdo al criterio de categorías. Luego, se analizaron

mediante gráficas y tablas de medias e histogramas de frecuencia con el test LSD (Least

Significant Diference) de Fisher (p<0.05) del paquete MICROSOFT EXCEL, las estadísticas

productivas y las zonas de influencia.

La evaluación de los componentes químicos de los residuos (materias primas) se analizaron

mediante ANOVA multifactorial, pruebas de múltiples rangos con 95% de confianza,

mediante el test LSD de Fisher (p<0.05), con el programa estadística STATGRAPHICS

CENTURION XVII.

Las variables de los parámetros físicos y químicos para el monitoreo y control del proceso de

compostaje fueron evaluadas estadísticamente mediante ANOVA simple y multifactorial,

pruebas de múltiples rangos con 95% de confianza, gráficas de regresión lineal, gráficas y

tablas de medias e histogramas de frecuencia mediante el test LSD de Fisher (p<0.05), con el

programa estadística STATGRAPHICS CENTURION XVII y el paquete MICROSOFT

EXCEL.

Los parámetros microbiológicos fueron evaluados mediante análisis de dos variables para el

caso de Salmonella spp: Presencia y Ausencia; y en el caso de Enterobacterias, se realizo

recuento de poblaciones para luego analizar sus diferencias mediante histogramas de

frecuencia con el test LSD de Fisher (p<0.05) del paquete MICROSOFT EXCEL.

Los diferentes tipos de bioensayos fueron evaluados mediante observación directa y evaluadas

estadísticamente mediante ANOVA simple y multifactorial, pruebas de múltiples rangos con

95% de confianza, mediante el test LSD de Fisher (p<0.05), con el programa estadística

STATGRAPHICS CENTURION XVII y el paquete MICROSOFT EXCEL.



6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.



6.1 Análisis de disponibilidad de materia prima.

Para el análisis de la factibilidad respecto a la disponibilidad de los recursos (residuos)

generados por la cosecha de los cultivos; se analizó su importancia de acuerdo con la

superficie cultivada de cada cultivo: banano, arroz, maíz y cacao.

Referente al cultivo de banano, las provincias de El Oro, Los Ríos y Guayas superan

ampliamente a las demás provincias de la costa, debido a que cuentan con la mayor superficie

cultivada. Además, mencionadas provincias mantienen un área sembrada estable en las 60000

hectáreas, lo cual potencializa la atención a los residuos que se generan por la actividad

agrícola en este cultivo de importancia para el país. La demanda es por su fruto, olvidando el

raquis (agricultores disponen del raquis incorrectamente al ubicarla al lado de la planta sin

previo tratamiento).

De acuerdo con el cultivo del arroz, la provincia del Guayas supera vigorosamente a las

demás provincias de la costa, debido a que cuentan con la mayor superficie cultivada por su

altitud y cercanía al río Guayas y sus afluentes; seguida por la provincia de Los Ríos. La

provincia del Guayas mantiene un área sembrada estable en las 240000 hectáreas y la

provincia de Los Ríos (la segunda más importante) un área sembrada de 140000 hectáreas. En

el cultivo, la demanda es por el grano, sin considerar la panca, cascarilla, afrecho y ceniza de

cascarilla; la panca es incorporada al suelo de manera incorrecta, generando entre 2.5 y 4.5

veces más metano que al quemarla (gas de efecto invernadero), por lo que esta alternativa

tampoco es recomendable (Abril, Navarro, & Abril, 2009); cabe indicar, que la cascarilla,

afrecho y ceniza de cascarilla son utilizados en jardinería pero en proporciones mínimas en

comparación a la cantidad que se genera.

Se identifica que la provincia de Los Ríos supera a las demás provincias de acuerdo al cultivo

de maíz, debido a que cuentan con la mayor superficie cultivada por su ubicación geográfica,

altitud y condiciones edáficas; seguida por la provincia de Manabí y Guayas, respectivamente.

La provincia de Los Ríos mantiene un área sembrada estable en las 110000 hectáreas. En el

cultivo se demanda el grano, sin considerarse la panca y tusa, las mismas que son

incorporadas al suelo de manera incorrecta.

Referente al cultivo de cacao, su producción se reparte en toda la costa ecuatoriana: la

provincia de Los Ríos, Manabí y Guayas superan a las demás provincias, debido a que

cuentan con un área sembrada estable entre las 110000 y 120000 hectáreas. La parte

demandada del cacao es su semilla para producir polvo o chocolate, olvidando de la cáscara

(agricultores disponen de la cáscara incorrectamente al ubicarla al lado de la planta sin previo

tratamiento).

La disponibilidad de los residuos generados por los cultivos mencionados es durante todo el

año; ya que, el Ecuador por ser un país biodiverso tiene esa gran ventaja. Además, de acuerdo

con la investigación, se elaboró un mapa distributivo de la ubicación de los residuos de

acuerdo a lo anteriormente indicado (Fig. 5).



Figura 5. Identificación de las provincias proveedores del bioinsumo.

6.2 Parámetros iniciales de residuos orgánicos agrícolas..

Luego, de identificar los sitios factibles para la obtención de los residuos (Fig. 5), se procedió

a recolectar la cantidad necesaria para el establecimiento de las pilas de compostaje. Cada

residuo fue recolectado en tres sitios diferentes, los cuales fueron seleccionados mediante un

sorteo, para luego ser homogenizado el residuo para su análisis componentes iniciales (tabla

6).

Tabla 6. Composición química de los componentes usados para el compostaje.

Características

Componentes

Maíz Arroz Banano Cacao

Tusa Panca Ceniza Cascarilla Raquis Cáscara

MO (%) 94.3a 99.1a 77.5b 6.2d 51.1c 72.2b CTO (%) 54.7a 57.5a 45.0b 3.6d 29.6c 41.9b C/N (%) 77.1b 93.1a 77.9b 8.8d 21.6c 29.8c CE (mS/cm) 0.2c 0.8b 0.4c 0.1c 2.3a 1.1b pH 6.5c 6.2c 6.8c 8.4b 9.0a 9.2a Humedad (%) 62.0c 22.4d 11.6e 39.8d 87.9a 77.0b

MO: Materia orgánica; CTO: Carbono total orgánico; C/N: Relación carbono/nitrógeno; CE: Conductividad eléctrica; pH: Potencial de hidrógeno; Cada valor representa la media de tres repeticiones; Diferentes letras dentro de una fila indican una diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.



Los contenidos iniciales de materia orgánica (MO), carbono total orgánico (CTO), relación

C/N, conductividad eléctrica (CE), pH y humedad en los desechos que se utilizaron en el

proceso de compostaje se presentan en la tabla 6. La panca y tusa de maíz son los desechos

que presentan mayor porcentaje de MO y CTO, seguidos por la cascarilla de arroz y cáscara

de cacao. La conductividad eléctrica y la humedad, el raquis de banano presenta la mayor

cantidad de sales seguido por la cáscara de cacao. El pH que presentaron fue de 6.2 a 9.2, la

cáscara de cacao presentó el mayor pH seguido del raquis de banano, ceniza de la cascarilla

de arroz, y la panca del maíz presentó el menor pH. El raquis de banano y la cáscara de cacao

presentaron los mejores valores entre 21.6 y 29.8 en relación C/N, mientras que los otros

componentes presentaron valores muy elevados o muy bajos.

Es importante conocer las características de los residuos previo al compostaje, Pravia (1999)

establece que la riqueza en la generación de un sustrato es la interacción de todos los factores

que lo condicionan y Moreno and Moral (2007) indican que las características físicas,

químicas y microbiológicos de las materias primas (materiales) influencian directamente en el

proceso de degradación. Sin embargo, debe destacarse que el grado y tipo de OM

mineralizada también dependen de la composición química de la materia prima y en particular

sobre la concentración de fibras, especialmente lignina. Las características iniciales fueron

variables de acuerdo con el material como se describe en los resultados que se presentan en la

Tabla. 6.

6.3 Evaluación y monitoreo del proceso de compostaje.

La evaluación de los seis residuos agrícolas y sus combinaciones utilizadas en el proceso de

60 días de compostaje de acuerdo a los parámetros del proceso como la temperatura,

contenido de la mezcla, CE, pH, humedad, temperatura, MO y densidad se presentan en la

tabla 7.



Tabla 7. Evaluación de parámetros de control en el proceso de compostaje

Tª Volumen CE pH Humedad MO Densidad

(°C) (m3) (mS/cm) (%) (%) (ml)

Tiempo <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Cultivos ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Maíz 32.97 0.20γ 2.23α 8.14α 23.75α 81.10γ 0.46α

Tusa (T) 32.98 0.15C 1.96AB 8.00A 24.09A 86.19D 0.45C

Mezcla ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 34.14 0.15b 0.62a 6.59a 22.82d 90.42c 0.58e

T+P 34.03 0.30c 0.73a 6.94b 19.75c 93.28d 0.42b

T+R 34.03 0.11a 7.06c 10.52e 41.68f 78.80a 0.45c

T+C 34.13 0.16b 0.85a 6.96b 14.85a 89.49b 0.55d

T+Ce 33.77 0.12a 0.60a 7.94c 15.86b 79.15a 0.26a

T+Ca 33.99 0.11a 2.80b 8.91d 29.55e 88.00b 0.44c

Panca (P) 32.95 0.24D 2.50B 8.28B 23.42A 76.02C 0.46C

Mezcla ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 33.9 0.37e 1.71b 7.39b 13.00a 89.02e 0.56f

P+T 34.03 0.30d 0.73a 6.94a 19.75c 93.28f 0.42b

P+R 33.81 0.16a 10.40c 10.47e 41.98e 71.76b 0.44c

P+C 34.06 0.24c 0.97a 7.27b 14.09b 81.97c 0.52e

P+Ce 34.07 0.17a 0.68a 8.22c 14.07b 33.87a 0.48d

P+Ca 34.08 0.23b 2.32b 9.27d 37.62d 86.22d 0.35a

Arroz 32.95 0.14β 2.02α 8.59β 18.56α 52.19α 0.37α

Cascarilla(C) 33.09 0.15C 2.55B 8.31B 18.10A 70.45C 0.44C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 34.34b 0.16c 0.87a 7.27b 8.33a 79.59c 0.48c

C+T 34.13ab 0.14b 0.85a 6.96a 14.85d 89.49e 0.55e

C+P 34.06ab 0.24d 0.97a 7.30b 14.09c 81.97d 0.52d

C+R 33.61a 0.11a 10.48c 10.67e 35.40f 62.47b 0.38b

C+Ce 33.83ab 0.13b 1.03a 8.20c 11.87b 31.36a 0.33a

C+Ca 34.60b 0.12a 3.37b 9.43d 24.05e 79.78c 0.38b

Ceniza (Ce) 32.8 0.13B 1.49A 8.87C 19.02A 33.94A 0.30A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 33.41a 0.14c 0.63a 8.48b 14.24b 9.76a 0.17a

Ce+T 33.77ab 0.12b 0.60a 7.94a 15.86c 79.15f 0.26b

Ce+P 34.07b 0.17d 0.68a 8.22ab 14.07b 33.87e 0.48f

Ce+R 33.77ab 0.11a 4.90c 10.57d 29.70e 21.39b 0.28c

Ce+C 33.83ab 0.13c 1.03b 7.20a 11.87a 31.36d 0.33e

Ce+Ca 34.08b 0.10a 2.17d 9.72c 28.35d 28.13c 0.30d

Banano 32.8 0.10α 11.54γ 10.57δ 42.06γ 58.02α 0.38α

Raquis (R) 32.80’ 0.10A 11.54D 10.57E 42.06C 58.02B 0.38B

Mezcla ns <0.05 <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05

R 33.72 0.06a 26.44e 10.6 54.88e 50.02b 0.30b

R+T 34.03 0.11b 7.06b 10.52 41.68c 78.80e 0.45e

R+P 33.81 0.16c 10.40c 10.47 41.98c 71.76d 0.44e

R+C 33.61 0.11b 10.48c 10.67 35.40b 62.47c 0.38c

R+Ce 33.77 0.11b 4.90a 10.57 29.70a 21.39a 0.28a

R+Ca 33.85 0.06a 18.38d 10.63 48.69d 63.66c 0.43d

Cacao 33.04 0.11α 5.39β 9.67γ 33.98β 70.88β 0.38α

Cáscara (Ca) 33.04 0.11A 5.39C 9.67D 33.98B 70.88C 0.38B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 33.71a 0.07a 5.83c 9.98c 35.62d 79.47c 0.36b

Ca+T 33.99ab 0.11c 2.80ab 8.86a 29.55c 88.00e 0.44e

Ca+P 34.08ab 0.23d 2.32a 9.27b 37.62e 86.22d 0.35b

Ca+R 33.85a 0.06a 18.38d 10.63d 48.69f 63.66b 0.43d

Ca+C 34.60b 0.12c 3.37b 9.43b 24.05a 79.78c 0.38c

Ca+Ce 34.08ab 0.10b 2.17a 9.72c 28.35b 28.13a 0.30a

CE: Conductividad eléctrica; pH: Potencial de hidrógeno; MO: Materia orgánica; Cada valor representa la media de tres



repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor:

material y tiempo; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.

Todos los residuos presentan diferencia estadística significativa en los parámetros de: tiempo,

contenido de la mezcla (volúmen), conductividad eléctrica, humedad, MO y densidad,

excepto en el pH en donde el raquis de banano y en la temperatura donde el raquis, la tusa y la

panca no presentan diferencia estadística significativa; sin embargo, de acuerdo al tiempo

como un factor determinante en el proceso, la temperatura si presenta diferencia significativa.

6.3.1 Análisis general de las condiciones del proceso de compostaje.

Los cultivos influencian directamente en el proceso debido a que presentan diferencia

estadística significativa en todos los parámetros excepto en la temperatura, al igual que los

materiales mediante el análisis de su influencia en forma independiente (sin combinación).

La diferencia indicada, en el caso del cultivo del maíz, se ve influenciada de mayor manera en

todos los parámetros por el material panca excepto en los parámetros humedad, MO y

densidad. El material raquis del cultivo del banano, presenta valores bajos de volúmen,

materia orgánica y densidad (0.10m3, 58.02% y 0.38ml, respectivamente); sin embargo, valor

muy elevados de CE (11.54 mS/cm), pH (10.57) y humedad (42.02%). En el caso de la

influencia que ejerce el cultivo del arroz en el proceso, está directamente influenciada por el

material cascarilla debido a que la cascarilla presente valores más elevados que la ceniza,

excepto en la humedad; ya que, no hay diferencia estadística significativa entre los dos

materiales provenientes de este cultivo (cascarilla y ceniza). De acuerdo al cultivo de cacao, al

igual que su material (cáscara), ejerce mayor influencia en el parámetro pH; ya que, presenta

un valor más elevado que el resto de materiales (pH = 9.67) y menor valor en el volúmen

(0.11m3) en donde no influye significativa.

El análisis de los parámetros de acuerdo con las combinaciones de los materiales, indica que

de acuerdo al parámetro temperatura, los valores medios se presentan entre 33.41°C y

34.34°C con valores máximos de 72°C y mínimos de 26°C al inicio del proceso. Las

combinaciones con panca de maíz alcanzan los mayores valores en el contenido de la mezcla

(volúmen), caso contrario con el raquis de banano presentan el menor valor medio y los

mayores valores de CE y humedad, en cambio los menores valores medios de humedad en la

combinación con cascarilla de arroz. En el contenido de materia orgánica, se alcanzan valores

medios de 9.76% a 93.28%, siendo los valores medios más altos en las combinaciones con

tusa y panca de maíz y los más bajos combinando con ceniza de cascarilla de arroz al igual

que en el parámetro densidad, en donde los valores medios se encuentran entre 0.17ml y

0.58ml. De acuerdo al pH, los valores medios se encuentran entre 19.87 y 6.59, presentando el

mayor valor con cascarilla de cacao y el menor valor la pila compuesta sólo por tusa de maíz.



6.3.2 Análisis de los parámetros durante el proceso de compostaje.

Durante el proceso de compostaje se evaluó el comportamiento de los siguientes parámetros:

6.3.2.1 Análisis de la humedad.

La variación de la humedad durante el proceso de compostaje de acuerdo con los principales

residuos compostados se presenta en la figura 6.

Figura 6. Variación de la humedad respecto al tiempo de acuerdo a los residuos

principales. Diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.

Todos los materiales ingresaron el proceso con diferentes porcentajes de humedad, el raquis

de banano y la cáscara de cacao iniciaron el proceso con el mayor porcentaje de humedad,

seguidos por la tusa de maíz, ceniza de cascarilla de arroz, panca de maíz y cascarilla de arroz

respectivamente. Luego, se observa un descenso de la humedad en todos los materiales a

medida que avanzan los días de compost, sin embargo, se observa una mayor disminución del

porcentaje de humedad en la tusa de maíz y ceniza de cascarilla de arroz. Al finalizar el

proceso, todos los materiales presentaron valores entre el 2% al 10% sin diferencia estadística

significativa, excepto el raquis de banano que finalizó con 18% de humedad.

La humedad es un factor importante durante el compostaje. En este estudio, se inició con una

humedad superior al óptimo en tres materiales (raquis de banano, cáscara de cacao y tusa de

maíz) e inferior al óptimo en tres materiales (panca de maíz, ceniza de cascarilla de arroz y

cascarilla de arroz) (Fig. 6) debido a que la humedad óptima para el crecimiento microbiano

está entre el 50 - 70%, por ejemplo, Liang et al. (2003) demostraron que 50% de humedad era

el mínimo necesario para un rápido incremento en la actividad microbiana, mientras que la

humedad en el rango de 60 – 70% máxima actividad y Makan et al. (2014) demostraron que



la mayor cantidad de biodegradación MO tuvo lugar en un contenido de humedad de 70 -

75%, fundamentando que la actividad biológica decrece mucho cuando la humedad está por

debajo del 30% y por encima del 70% el agua desplaza al aire en los espacio libres existentes

entre las partículas. Al finalizar el proceso el contenido de humedad fue inferior al 20% en

todos los materiales, lo que es un fenómeno típico (Yang et al., 2017), lo cual concuerda con

Sadzawka et al. (2005) que indica que todas las clases de compost deben presentar un

contenido de humedad mayor o igual al 25% de la masa del producto final. Lo importante en

el parámetro humedad es que el agua no llegue a ocupar totalmente los poros de dicha masa

para que permita la circulación tanto del oxígeno, gases producidos en la reacción y agua para

que los microorganismos muevan y transporten nutrientes (Bari & Koenig, 2001; Haug, 1993;

Miyatake & Iwabuchi, 2006).

6.3.2.2 Análisis de la temperatura.

El comportamiento de la temperatura durante el proceso de compostaje de acuerdo con los

principales residuos compostados se presenta en la figura 7.

Figura 7. Variación de la temperatura respecto al tiempo de acuerdo a los materiales

principales. Diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo con test LSD Fisher - factor: material.

Todos los materiales se comportaron de la misma manera sin diferencia estadística

significativa durante el proceso, con una temperatura que se mantuvo constante en un rango

de 20°C a 30°C en todos los materiales hasta los 28 días de proceso, luego se produjo un

aumento de temperatura desde los 28 días a los 44 días, alcanzando una temperatura máxima

de 73°C. Finalmente, a partir del día 44 se produce un descenso en la temperatura hasta el día

52, disminuyendo hasta la temperatura inicial del proceso hasta 31°C excepto el material



cáscara de cacao que disminuyó un poco menos 23°C, luego la temperatura se estabilizó en

temperatura ambiente en todos los materiales hasta el día 60 donde culminó el proceso.

La eficiencia y el grado de estabilización del proceso se lo puede conocer con la evolución de

la temperatura, ya que existe una relación directa entre la temperatura y la magnitud de la

degradación de la materia orgánica Durante el proceso analizado, se alcanzaron mayores

temperaturas (55 - 73°C) en todos los materiales y sus combinaciones que se mantuvieron

durante 4 días (Fig. 7). Es necesario mantener durante mínimo 3 días temperaturas mayores a

55°C para destruir los agentes patógenos en la mezcla de compostaje (Gao, Liang, Yu, Li, &

Yang, 2010), además Barrena (2006) indica que el mantenimiento de temperaturas elevadas

asegura la higienización del material, pueden presentar problemas de inhibición de la

actividad microbiana. De acuerdo al cumplimiento de las fases, se cumplió la fase mesófila

(T<45°C) del 0 - 32 días, la fase termófila (T>45°C) del 32 - 48 días y la fase de enfriamiento

(T ambiente) del 48 - 60 días, diferente a Sesay et al. (1997) quienes indican que la fase

mesófila fue corta como temperaturas alcanzaron o superaron los 55°C en menos de 24 horas,

durante la fase termófila, que duró alrededor de 7-10 días y se estabilizan finalmente a nivel

ambiental después de aproximadamente 4 semanas de compostaje, en cambio Solano et al.

(2001) indican que en todos los tratamientos evaluados, la fase mesófila en un día

experimentando una disminución gradual durante las siguientes 2 semanas debido a los

volteos, la fase termófila de 13 - 20 semanas y la fase de enfriamiento a las 60 semanas. Otros

autores han encontrado similares fases de compostaje cuando eran diferentes materiales

compostados (Barrena, 2006; Gordillo et al., 2011; Ingelmo, Molina, Soriano, Gallardo, &

Lapeña, 2008; Muñoz, Dorado, & Pérez, 2015; Puerta, 2003). El tiempo y la temperatura de

cada fase depende de la aireación debido a que los microorganismos consumo oxígeno

durante la degradación del material que debe ser repuesto, del diámetro de las partículas y de

la capacidad de almacenar calor relacionado con la pérdida de estructura de los materiales

(Sztern & Pravia, 1999).

6.3.2.3 Análisis de la aireación.

La aireación es fundamental en el proceso, una aireación escasa puede generar una sustitución

de los microorganismos aerobios por anaerobios, con el consiguiente retardo en la

descomposición, la aparición de sulfuro de hidrógeno y la producción de malos olores

(Bidlingmaier, 1996), el exceso de aireación podría provocar el enfriamiento de la masa y una

alta desecación con la consiguiente reducción de la actividad metabólica de los

microorganismos (Barrena, 2006; Zhu, 2006). En este estudio se consideró una aireación por

volteos con frecuencias constante de dos veces por semana, similar a lo realizado por Muñoz

et al. (2015) quienes realizaron la aireación por volteos cada 15 días, Isaza-Arias et al. (2009)

realizaron aireación manual 2 veces a la semana, Huang et al. (2004) voltearon los montones

cada tres días y Hao and Chang (2001) emplearon aireación activa girando seis veces durante

todo el proceso de compostaje. Otro método empleado es el de aireación forzada, como por

ejemplo: Sánchez-Monedero et al. (2001); Sesay et al. (1997) utilizaron el método de pila

estática aireada con control de retroalimentación de temperatura. Lo importante al momento

de seleccionar el método de aireación es garantiza la presencia de oxígeno, mejorar la



homogenización de la mezcla y favorecer la uniformidad de la temperatura en todas las zonas

de la pila (Muñoz et al., 2015; Suler & Finstein, 1977).

6.3.2.4 Análisis del tamaño de las partículas.

El tamaño inicial de las partículas que componen la masa a compostar es una importante

variable para la optimación del proceso, especialmente para la efectiva acción de la

temperatura y la aireación el proceso, cuanto mayor sea la superficie expuesta al ataque

microbiano por unidad de masa, más rápida y completa será la reacción; caso contrario se

limita la difusión de oxígeno hacia el interior y de dióxido de carbono hacia el exterior, lo

cual restringe la proliferación microbiana y puede dar lugar a un colapso microbiano al ser

imposible la aireación por convección natural (J. Moreno & Moral, 2007). Se consideró un

tamaño inicial de partículas menor o igual a 30mm. Este tamaño quedó reducido en un 50%,

como consecuencia del compostaje, obteniendo el tamaño de partícula final alrededor de 10-

15mm. Este concuerda con la Norma Chilena 2880 (Sadzawka et al., 2005) que establece para

todas las clases de compost, el tamaño máximo de las partículas que lo integran debe ser

menor o igual a 15mm.

6.3.2.5 Análisis del potencial de hidrógeno.

La variación del pH durante el proceso de compostaje de acuerdo a los principales residuos

compostados se presenta en la figura 8.

Figura 8. Variación del pH respecto al tiempo de acuerdo con los materiales

principales. Diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.

Al inicio del proceso se observan dos grupos, un grupo con pH de 8 y 9 conformado por

cáscara de cacao, raquis de banano y ceniza de cascarilla de arroz, y otro grupo con pH de 6

conformado por cascarilla de arroz, panca y tusa de maíz. En la continuidad del proceso, los



valores de pH se mantienen hasta presentar un ligero aumento al finalizar el proceso en ambos

grupos definidos al inicio. El grupo uno finalizó con un pH entre 10 y 11 excepto la ceniza de

cascarilla de arroz que finalizó con pH 8, el otro grupo finalizó con un pH entre 6 y 7.

El pH es un factor que influye en la actividad y la disponibilidad microbiana y distribución de

ciertos metales. Durante el proceso de descomposición en este estudio siempre los materiales

presentaron pH alrededor de 6-11, lo cual concuerda con lo indicado por Tchobanoglous

(1994) que el pH del material inicial este debe regularse en valores próximos a la neutralidad,

siendo el valor óptimo para el compostaje está entre 6.5 y 8.0, y como lo indica Moretti

(1986) durante los primeros días del compostaje el pH cae a 5 o menos causado por la acción

de los ácidos orgánicos simples, después de aproximadamente tres días, el pH debe subir de 8

a 8.5 unidades. Finalmente, el pH cae ligeramente durante la etapa de enfriamiento y llega a

un valor entre 7 a 8 en el compost maduro. En nuestro caso, la ceniza de cascarilla de arroz

finalizó con pH 8 y la cascarilla de arroz y la panca de maíz con 7 pH (Fig. 8), sin embargo, el

Instituto Nacional de Normalización de Chile (2003) establece que el pH normal del compost

debe estar comprendido entre 5 y 7.5.

6.3.2.6 Análisis de la conductividad eléctrica.

La conductividad eléctrica (CE) durante el proceso de compostaje de acuerdo con los

principales residuos compostados se presentan en la figura 9.

Figura 9. Evolución de la conductividad eléctrica de los materiales principales en el

proceso de compostaje. Diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.

Al iniciar el proceso todos los materiales presentaron una misma CE entre 0.10 y 2mS/cm.

Durante el proceso, se observa un mayor incremento en el raquis de banano excepto en el día

44 para luego seguir incrementando, seguido por la cáscara de cacao, los otros materiales no



demostraron este incremento manteniéndose constante el valor de CE. Al finalizar el proceso,

el raquis de banano presentó un valor en el contenido de sales muy superior a los otros

materiales de 53mS/cm, seguido por la cáscara de cacao 6mS/cm y los otros materiales con

valores entre 0.5 y 1.5mS/cm.

En la cáscara de cacao y raquis de banano, hubo un aumento en la proporción de sales

solubles después del compostaje (Fig. 9). A medida que avanzaba el proceso, la concentración

de sales solubles aumentó, lo que reflejaba la progresiva mineralización de la materia

orgánica debido a las concentraciones relativas de todos los componentes iniciales que no se

perdieron como resultado de la volatilización o lixiviación durante el compostaje, aumentando

la salinidad del producto final (Soliva, 1999; Vento, 2000), además el aumento de sales

solubles se produce porque a medida que la descomposición progresa, los microorganismos

no consumen tantos nutrientes y estos comienzan a acumularse (Raviv, Medina, Chen, Inbar,

& Geler, 1987).

6.3.2.7 Análisis de la relación C/N.

La relación C/N durante el proceso de compostaje de acuerdo a los principales residuos

compostados se presentan en la figura 10.

Figura 10. Evolución de la relación C/N de los materiales principales al inicio y final del

proceso de compostaje. Diferentes letras indican una diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.

En el proceso se observan dos grupos bien definidos al inicio que se mantienen hasta el final

del proceso, un grupo conformado por ceniza de cascarilla de arroz, raquis de banano y

cáscara de cacao con valores entre 20 - 30%, y el otro grupo conformado por cascarilla de

arroz, panca y tusa de maíz con valores entre 70 - 90%.



Se sabe que uno de los factores cruciales para el compostaje eficaz es la relación C/N de la

materia prima (una relación C/N inicial de 20 – 30: 1) (Silva, López, & Valencia, 2000;

Sztern & Pravia, 1999; Yang et al., 2017). Cuando la relación C/N es demasiado baja, N

puede perderse del sistema como amoníaco. Si la relación C/N es demasiado alta, la síntesis

de biomasa es limitada. Eklind and Kirchmann (2000) compostaron residuos domésticos solo

(C/N 13) y en distintas mezclas: con paja (C/N 28), hojas (C/N 22), madera (C/N 32), madera

(C/N 34), papel (C/N 30) o turba (C/N 28), Gordillo, et al. (2011) compostaron residuos de la

caña de azúcar en diferentes combinaciones, 50% bagazo con 25% cachaza y 25% ceniza

(C/N alrededor 18-30). En este estudio, se obtuvo una relación C/N óptima con ceniza de

cascarilla de arroz, raquis de banano y cáscara de cacao (20-30; Relación C/N), con un

contenido de OM en raquis de banano 53%, ceniza de cascarilla de arroz 17% y cáscara de

cacao 84% (Fig. 10). El alto contenido de N significa que todavía cumplirá con el compost

maduro los requisitos como fertilizantes. En el presente estudio, el contenido de N en el

compost final fue entre 0.6-1.5%. Otros autores han reportado valores similares como Pérez et

al. (2008) quienes estudiaron diferentes combinaciones de materiales vegetales (0.82-2.28%

de N), Huang et al. (2004) evaluaron diferentes combinaciones de estiércol de cerdo con

aserrín (0.73-0.98% de N) y Rosal, Pérez, Arcos, & Dios (2007) quienes evaluaron la

incidencia de metales pesados en 4 tipos de compostajes con valores entre (2.4-2.9% de N).

La reducción de N se puede atribuir a los procesos de asimilación llevados a cabo por los

microorganismos, la volatilización y la nitrificación (Hao & Chang, 2001; Huang et al., 2004;

Pereira, 1987).

6.3.2.8 Análisis de la descomposición de la materia orgánica.

Figura 11. Mineralización de la materia orgánica de los materiales principales durante

el proceso de compostaje. Diferencia significativa en p<0.05 de acuerdo a test LSD Fisher - factor: material.



La materia orgánica (MO) durante el proceso de compostaje de acuerdo a los principales

residuos compostados se presentan en la figura 11.

Al inicio del proceso, la panca y tusa de maíz presentaron valores entre 90-100%, seguidos

por la cascarilla de arroz y la cáscara de cacao con valores entre 70-80%, luego el raquis de

banano con un valor del 50% y finalmente, la ceniza de cascarilla de arroz con 6%. Durante el

proceso, el contenido de MO se mantuvo constante en todos los materiales excepto en la pana

y la tusa de maíz que presentaron un descenso del 20% en el día 20. Al finalizar el proceso, la

cantidad de MO aumentó al 16% en la ceniza de cascarilla de arroz, 80% la cascarilla de arroz

y 85% la cáscara de cacao, mientras que los otros materiales mantuvieron la cantidad de MO.

6.3.2.9 Análisis de la concentración de macro y micro nutrientes.

La evaluación de los macro- y micronutrientes CTO, N, relación C/N, P, K, Ca, Mg, Fe, Mn,

Zn, Cu, B y S obtenidos después del compostaje se presentan en la tabla 8.



Tabla 8. Evaluación de macro y microelementos en el compost posterior a 60 días de proceso. CTO

(%) NTotal (%)

C/N (%)

PTotal (%)

KTotal (%)

CaTotal (%)

MgTotal

(%) FeTotal

(mg/kg) MnTotal

(mg/kg) ZnTotal

(mg/kg) CuTotal

(mg/kg) BTotal

(mg/kg) STotal (%)

Tiempo <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Cultivos <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Maíz 47.04γ 0.79β 65.52γ 0.40α 1.65α 1.28α 0.22α 1951.79α 149.12α 60.21α 21.12α 15.47α 0.10α

Tusa (T) 50.00D 0.80B 70.43D 0.41A 1.42A 1.28A 0.20A 2197.43A 191.00C 60.90A 20.60A 14.51A 0.10A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 52.45c 0.76c 69.01d 0.52e 0.39b 1.55c 0.13a 1633,02a 97.76b 52,17b 15,62b 10.00b 0.09b T+P 54.11d 0.63b 85.89e 0.24b 0.95d 0.74a 0.15c 1717,33b 77.28a 50,53b 17,14c 8.42a 0.11d T+R 45.71a 1.13f 40.45a 0.56f 3.82f 1.87d 0.21d 2927,50d 149.90d 57,74c 19,11d 22.58d 0.16e T+C 50.75b 0.80d 63.44c 0.21a 0.30a 0.70a 0.14b 1768,40b 140.42c 43,30a 13,88a 10.33b 0.04a

T+Ce 45.92a 0.46a 99.83f 0.50d 0.48c 1.58c 0.32f 3100,72e 598.40e 92,74e 39,21e 13.50c 0.09b T+Ca 51.04b 1.00e 51.04b 0.45c 2.60e 1.20b 0.26e 2037,62c 82.26a 68,90d 18,64d 22.24d 0.10c

Panca (P) 44.09C 0.78B 60.61CD 0.38A 1.89A 1.28A 0.25A 1706.14A 107.24A 59.52A 25.65A 16.42A 0.11A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 51.64e 0.61b 91.39f 0.23a 0.85a 0.69a 0.15a 999,81a 44.28b 48,15a 9,97a 12.60c 0.10b P+T 54.11f 0.63b 86.56e 0.24b 0.95c 0.74b 0.15a 1717,33c 77.28c 50,53b 17,14d 8.42a 0.11c P+R 41.62b 1.06d 42.60b 0.53d 4.75e 1.78d 0.22c 1695,16c 78.72c 52,04b 13.02b 20.21d 0.15e P+C 47.55c 0.79c 60.19d 0.24b 0.90bc 0.76b 0.17b 1302,93b 98.27d 48,57a 15.88c 9.45b 0.08a

P+Ce 19.64a 0.50a 36.91a 0.60e 0.76a 2.33e 0.53e 3572,35d 305.15e 96,18d 58.40e 24.95f 0.08a P+Ca 50.01d 1.10e 45.46c 0.44c 3.11d 1.36c 0.28d 949,25a 39.73a 61,68c 15.49c 22.90e 0.12d

Arroz 30.27α 0.69α 47.72β 0.55β 1.25α 2.11β 0.41γ 2858,53β 287.62β 75.53β 42.34β 20.61β 0.09α

Cascarilla (C) 40.86C 0.80B 52.80BC 0.41A 1.23A 1.47A 0.26AB 2125.25A 186.32BC 53.49A 25.33A 15.07A 0.09A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 46.17c 0.64b 72.14f 0.24b 0.25a 0.84c 0.15b 2238,46d 157.46c 34,66a 14.30a 12.22c 0.07b

C+T 50.75e 0.80c 63.44e 0.21a 0.30a 0.70a 0.14a 1768,40b 140.42b 43,30c 13,88a 10.33b 0.04a

C+P 47.55d 0.79c 60.19d 0.24b 0.90c 0.76b 0.17c 1302,93a 98.27a 48,57d 15.88b 9.45a 0.08c

C+R 36.24b 1.01e 35.88a 0.40c 3.16e 1.51d 0.21d 2015,4c 172.60d 37,58b 17.14c 15.32d 0.13d

C+Ce 18.19a 0.55a 33.07b 0.79e 0.64b 3.24f 0.59f 3652,69e 379.05e 98,43f 67.96e 21.67e 0.08c

C+Ca 46.27c 0.97d 47.70c 0.59d 2.13d 1.79e 0.32e 1773,61b 170.10d 58,41e 22.80d 21.46e 0.13d

Ceniza (Ce) 19.69A 0.58A 42.64AB 0.68B 1.28A 2.74C 0.55D 3591.82B 388.93D 97.57C 59.35B 26.15B 0.09A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 5.66a 0.45a 12.58a 0.79e 0.84d 3.71e 0.81f 3846.27d 398,11d 114.00f 82.22f 35.94e 0.08a

Ce+T 45.92f 0.46a 99.83d 0.50a 0.48a 1.58a 0.32a 3100,72a 598.40e 92,74b 39,21a 13.50a 0.09b

Ce+P 19.64e 0.50b 39.28c 0.60b 0.76c 2.33b 0.53c 3572,35c 305.15a 96,18de 58.40d 24.95c 0.08a

Ce+R 12.41b 0.81e 15.32b 0.67c 3.10f 3.00c 0.56d 4118,28e 340.42b 88,90a 56.22c 30.06d 0.10c

Ce+C 18.19d 0.55c 33.07c 0.79e 0.64b 3.24d 0.59e 3652,69c 379.05c 98,43e 67.96e 21.67b 0.08a



Ce+Ca 16.32c 0.70d 23.31b 0.73d 1.85e 2.59c 0.51b 3260.6b 312,46a 95,19cd 52.09b 30.76d 0.09b

Banano 33.65α 1.12γ 33.16α 0.69γ 4.59γ 2. 56β 0.32β 2484.14αβ 156.27α 57.45α 23.86α 31.21γ 0.17β

Raquis (R) 33.65B 1.12C 33.16A 0.69B 4.59C 2.56BC 0.32BC 2484.14A 156.27ABC 57.45A 23.86A 31.21B 0.17B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

R 29.01b 1.20e 24.18a 1.21f 6.58e 4.12e 0.31b 1734,99a 101.20c 41,36b 17.69b 65.85f 0.22e R+T 45.71e 1.13d 40.45d 0.56c 3.82b 1.87c 0.21a 2927,50d 149.90d 57,74d 19,11c 22.58c 0.16d R+P 41.62d 1.06c 39.26d 0.53b 4.75c 1.78b 0.22a 1695,16a 78.72a 52,04c 13.02a 20.21b 0.15c R+C 36.24c 1.01b 35.88c 0.40a 3.16a 1.51a 0.21a 2015,4b 172.60e 37,58a 17.14b 15.32a 0.13b

R+Ce 12.41a 0.81a 28.82b 0.67d 3.10a 3.00d 0.56d 4118,28e 340.42f 88,90f 56.22e 30.06d 0.10a R+Ca 36.93c 1.51f 24.47a 0.80e 6.14c 3.06d 0.44c 2413,53c 94.78b 67,07e 19.98d 33.24e 0.22e

Cacao 41.11β 1.12γ 39.17αβ 0.64βγ 3.52β 2.08β 0.39βγ 2036.68αβ 126.50α 72.35β 25.53α 28.15γ 0.15β

Cáscara (Ca) 41.11C 1.12C 39.17A 0.64B 3.52B 2.08 B 0.39C 2036.68A 126.50AB 72.35B 25.53A 28.15B 0.15B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 46.10c 1.45d 31.13b 0.80d 5.26e 2.47d 0.52f 1785.46b 59,67b 82,87d 24.21e 38.33e 0.23f

Ca+T 51.04e 1.00b 49.94d 0.45a 2.60c 1.20a 0.26a 2037,62c 82.26c 68,90c 18,64b 22.24ab 0.10b Ca+P 50.01d 1.10c 45.28c 0.44a 3.11d 1.36b 0.28b 949,25a 39.73a 61,68b 15.49a 22.90b 0.12c Ca+R 36.93b 1.51e 26.65a 0.80d 6.14f 3.06f 0.44d 2413,53d 94.78d 67,07c 19.98c 33.24d 0.22e Ca+C 46.27c 0.97b 50.06d 0.59b 2.13b 1.79c 0.32c 1773,61b 170.10e 58,41a 22.80d 21.46a 0.13d Ca+Ce 16.32a 0.70a 31.97b 0.73c 0.86a 2.59e 0.51e 3260.6e 312,46f 95,19e 52.09f 30.76c 0.09a

CTO: Carbono total orgánico; Cada valor representa la media de tres repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material y tiempo; <0.05: Diferencia estadística significativa. ns: No presenta diferencia

significativa.



Todos los materiales, sus combinaciones y el factor tiempo, presentan diferencia estadística

significativa en el contenido total de todos los macro- y micronutrientes; sin embargo, cuando

se analiza por cultivo, no hay diferencia estadística significativa en el contenido de Fe.

Continuando con el análisis de la influencia de los cultivos, se identificó que el alto contenido

de CTO y alta relación C/N presente en el cultivo de maíz se debe a la tusa (CTO = 50.00% y

C/N = 70.43); sin embargo, en los demás parámetros, los materiales provenientes del cultivo

de maíz presentan los valores más bajos. El raquis del cultivo de banano es un material con

altos contenidos de N (1.12%), P (0.69%), K (4.59%) y Ca (2.56%), ejerciendo mayor

influencia en la evaluación de los contenidos de estos macro- y microelementos, al igual que

la cáscara de cacao. La ceniza proveniente del cultivo del arroz, a pesar de presentar valores

muy bajos de CTO (19.69%), N (0.58%), K (1.28%) y S (0.09%) a diferencia de la cascarilla,

excepto en el contenido de K y S donde no presentan diferencias significativas; es una fuente

importante de Ca (2.74%), Mg (0.55%, Fe (3591.82mg/kg), Mn (388.93mg/kg) y Zn

(97.57mg/kg).

El análisis de los macro y micro elementos de acuerdo a los residuos y las interacciones

muestran que el contenido de carbono total orgánico y la relación C/N, se alcanzaron

mayores valores en la pila de compostaje que contiene tusa y panca de maíz, y el menor valor

en la pila de compostaje sólo con ceniza de cascarilla de arroz al igual que en el contenido de

nitrógeno, en donde se alcanzaron valores medios más altos con cáscara de cacao y raquis de

banano, al igual que en el contenido de fósforo, calcio, azufre, boro y potasio, sin embargo, la

cáscara de cacao presentó valores bajos de hierro y manganeso. La ceniza de cascarilla de

arroz demostró ser un desecho rico en magnesio, hierro, manganeso, zinc y cobre, pero

deficiente en potasio y nitrógeno; en cambio la cascarilla de arroz sin el proceso de

combustión es deficiente en zinc, azufre y hierro. La tusa y panca de maíz son residuos que

tienen altos contenidos de materia orgánica pero deficientes en fósforo, calcio, magnesio,

hierro y boro.

La riqueza de un proceso de compostaje está directamente relacionada con la capacidad de

proporcionar nutrientes. En este sentido los materiales compostados demostraron contenidos

de macro y micronutrientes importantes P (0.21-1.21%), K (0.25-6.58%), Ca (0.7-4.12%), Mg

(0.13-0.81%), Fe (949.25-3846.27mg/kg), Mn (39.73-598.4mg/kg), Zn (34.66-114.0mg/kg),

Cu (9.97-82.22mg/kg), B (8.42-65.85 mg/kg) y S (0.04-0.23%) (Tabla. 3) de acuerdo a los

contenidos reportados por otros autores como Peña et al. (2014) P (0.04-011%), K (0.26-

1,70%) y Pérez et al. (2008) P (0.57-1.33%), K (0.21-2.54%), Ca (2.53-10.90%), Mg (0.57-

2.88%), Fe (12700-36600mg/kg), Mn (300-800 mg/kg), Zn (90-300mg/kg), Cu (40-

100mg/kg) (Tabla. 8).

Otro punto, es la disponibilidad de los nutrientes del suelo que no sólo está relacionada con

los procesos que afectan a su retención, sino que depende de diversos factores fisicoquímicos.

Esencialmente, los factores que afectan a la disponibilidad de nutrientes son pH, contenido en

materia orgánica, textura y potencial redox (Loue, 1986; Xiaoli, Shimaoka, Xianyan, Qiang,



& Youcai, 2007). Xiaoli et al. (2007) demostró que, a un valor de pH bajo, Zn, Cu y Ni

presentaron una alta facilidad de lixiviado. Sin embargo, cuando los residuos se mezclan con

agua de pH bajo, los protones en el medio agotan la capacidad de amortiguación. Reddy et al.

(1995) demostraron que las condiciones ácidas en el suelo a menudo aumentan la solubilidad

de los metales pesados (por ejemplo, Cu, Zn, Pb). En este estudio los valores de pH fueron de

6-11 en todos los materiales (Fig. 8); sin embargo, la concentración de Zn y Cu (Tabla. 8)

aumentó, pero los valores finales fueron inferiores a los máximos permitidos por la Norma

Chilena 2880. Sólo los contenidos en zinc y cobre experimentaron aumento por la

bioacumulación de la biomasa (Ingelmo et al., 2008; Premuzic, Brichta, Rendina, & Iorio,

2002; Rosal et al., 2007).

6.3.2.10 Evaluación microbiana.

La evaluación microbiana en el contenido de Salmonella spp y enterobacterias en los

componentes de las pilas de compostaje al finalizar el proceso (60 días) se presenta en la tabla

9.

Tabla 9. Evaluación microbiana en el compost final obtenido posterior a 60 días de

proceso.

Características

Componentes

Maíz Arroz Banano Cacao

Tusa Panca Cascarilla Ceniza Raquis Cáscara

Salmonella spp (Ausencia/Presencia) Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia Ausencia

Enterobacterias UFC/g 3.1x104 3.1x104 1.6x105 1.6x105 <10

<10

UFC/g: Unidades formadoras de colonias por gramo de producto para evaluación de Enterobacterias; Ausencia o Presencia

de Salmonellas spp en 25 gramos de producto final.

Todos los componentes se encuentra ausente Salmonella spp y de acuerdo con la cantidad de

enterobacterias, se observa que existe una mayor presencia en la panca y tusa de maíz,

seguido por la cascarilla y la ceniza de cascarilla de arroz, y finalmente con una cantidad muy

inferior en el raquis de banano y la cáscara de cacao.

Los materiales presentaron las características microbianas adecuadas de acuerdo a lo indicado

por Puerta (2003). El compost utilizado como fertilizante y acondicionador orgánico deberán

demostrar que no superan los siguientes niveles máximos de microorganismos patógenos:

Salmonella sp.: Ausentes en 25 gramos de producto final y Enterobacterias totales: menos de

1000 UFC/g de producto final, lo cual concuerda con la Norma Técnica Colombiana 5167

(2015).

6.4 Evaluación de parámetros de compost.

6.4.1 Análisis de concentraciones de metales pesados.

La evaluación de las concentraciones de metales pesados al inicio y final del proceso de

compostaje se presentan en la tabla 10.



Tabla 10. Evaluación de concentraciones totales de metales pesados (mg·K-1) en los materiales agrícolas orgánicos antes y luego del proceso de

compostaje. Elemento NaTotal SiTotal CrTotal NiTotal AsTotal SeTotal MoTotal CdTotal PbTotal HgTotal

I F I F I F I F I F I F I F I F I F I F

<0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05 ns ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

487.2β 773.4β 486.8α 574.1γ 5.7α 6.7α 1.5 2.1α 0.4α 0.4α 0.2 0.2 1.5β 2.0α 1.3β 1.3α 1.4α 0.9α 0.1 0

Tusa (T) 327.7B 713.5B 494.3BC 559.8C 4.6A 5.9A 1.4A 2.3B 0.3B 0.4A 0.2 0.2 1.1A 1.7A 0.78A 1.2A 1.2A 1.3A 0.1 0

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

T 609.2f 469.9b 696.6e 665.5d 4.5c 3.3a 1.0a 0.8a 0.2a 0.2a 0.1a 0.1a 1.4d 0.7a 1.1d 0.5a 0.4a 0.3a 0.2 0

T+P 301.3d 345.8a 285.5a 665.6d 4.4c 4.6b 1.0a 1.3b 0.3b 0.3ab 0.2b 0.2b 1.1c 0.9b 0.8c 0.7b 0.4a 0.5b 0.1 0

T+R 83.21a 1082.7d 428.7b 485.3b 2.5a 10.1e 1.0a 2.4c 0.2a 0.7c 0.2b 0.3c 0.8b 4.3e 0.1a 2.4e 0.6b 1.0c 0 0

T+C 511.0e 1257.7e 484.3c 472.0b 6.4d 3.1a 2.3c 1.3b 0.4c 0.2a 0.2b 0.1a 1.4d 0.8ab 1.1d 0.7b 2.7c 0.3a 0.1 0.1

T+Ce 258.2c 473.7b 411.5b 422.1a 6.3d 7.9d 1.9b 6.5d 0.3b 0.4b 0.1a 0.1a 0.6a 1.2c 0.4b 1.0c 2.6c 4.8d 0.1 0.1

T+Ca 203.5b 651.4c 659.0c 648.3c 3.3b 6.4c 1.0a 1.3b 0.2a 0.4b 0.1a 0.2b 1.4d 2.4d 0.8c 1.6d 0.5ab 0.4ab 0 0

Panca (P) 646.7D 833.3C 479.3B 588.2D 6.8B 7.4B 1.5A 1.9A 0.5A 0.5B 0.3 0.2 1.9B 2.4B 1.8B 1.5A 1.6B 0.6A 0.1 0

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

P 2405.9f 1004.6e 842.0e 467.1b 20.0e 7.9d 2.7c 2.1c 1.0c 0.5b 0.4c 0.3c 5.9e 2.1c 6.1d 1.7c 1.3d 0.5b 0.1 0.1

P+T 301.3c 345.8a 285.5a 665.6d 4.4c 4.6c 1.0b 1.3b 0.3b 0.3a 0.2b 0.2b 1.2c 0.9a 0.8b 0.7a 0.4c 0.5b 0.1 0

P+R 85.22a 1648.5f 552.7d 714.4e 1.0b 12.8f 0.4a 2.6d 1.0c 0.8c 0.1a 0.3c 0.8b 5.5e 0.1a 3.1d 0.3b 0.9c 0 0

P+C 108.27b 534.8b 350.4c 610.7c 0.8a 4.1b 0.9b 1.3b 0.1a 0.3a 0.2b 0.1a 0.3a 1.0a 0.1a 0.7a 0.2a 0.2a 0 0

P+Ce 595.0e 616.1c 304.2b 337.0a 10.7d 12.1e 3.3d 3.4e 0.3b 0.5b 0.2b 0.1a 1.3c 1.8b 1.3c 1.6c 6.9e 8.0d 0.3 0

P+Ca 384.6d 849.9d 541.2d 734.1f 4.1c 3.1a 0.9b 0.9a 0.3b 0.3a 0.4c 0.2b 2.0d 2.8d 1.4c 1.3b 0.3b 0.2a 0.2 0

325.2α 664.5α 803.7γ 410.8α 6.4β 8.2β 2.2 2.7β 0.3α 0.5β 0.1 0.2 0.8α 1.6α 0.6α 1.3α 4.1γ 3.3γ 0.1 0

Cascarilla(C) 274.3A 737.6B 445.2B 496.3B 4.1A 5.9A 1.7B 1.7A 0.2A 0.5B 0.1 0.2 0.8A 1.6A 0.5A 1.1A 1.6B 1.3A 0.1 0.1

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

C 82.83a 442.1a 756.7d 561.0d 2.3b 3.2a 0.8a 1.1a 0.2b 0.3b 0.1b 0.1a 0.2a 0.7a 0.1a 0.6a 0.5b 0.5b 0 0.1

C+T 511.0f 1257.7e 484.3c 472.0c 6.4e 3.1a 2.3e 1.1a 0.4d 0.1a 0.2c 0.1a 1.4d 0.8a 1.1d 0.7a 2.7d 0.3a 0.1 0.1

C+P 98.27b 534.8b 320.4b 610.7e 0.8a 4.1b 0.8a 1.3b 0.1a 0.3b 0.2c 0.1a 0.3b 1.0b 0.1a 0.6a 0.2a 0.3a 0 0

C+R 200.2c 984.5d 311.7a 741.9f 3.5c 9.2d 1.4b 2.4c 0.2b 0.6c 0.1b 0.3b 0.9c 4.0d 0.1a 2.1d 0.8c 0.8c 0.1 0

C+Ce 255.8d 547.1b 310.2a 405.4b 7.2f 9.1d 2.6e 2.9d 0.3c 0.6c 0.0a 0.1a 0.3b 1.5c 0.5b 1.4c 5.0e 5.1d 0.1 0

C+Ca 497.6e 659.5c 488.1c 186.6a 4.2d 6.9c 2.0c 1.4b 0.2b 1.2d 0.1b 0.4c 1.4d 1.7c 0.9c 1.0b 0.5b 0.5b 0 0.1

Ceniza (Ce) 376.2B 591.5A 358.4A 325.3A 8.7C 10.5C 2.8C 3.7C 0.4C 0.5B 0.1 0.1 0.9A 1.6A 0.7A 1.6A 6.6D 5.3C 0.1 0

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

Ce 321.5b 519.7b 350.9c 246.0b 9.9c 12.7e 3.2d 3.6d 0.3a 0.7d 0.0a 0.1a 0.4a 1.8c 0.3ab 1.2b 10.2e 0.9a 0.1 0



Ce+T 258.2a 473.7a 411.5d 422.1f 6.3a 7.9a 1.9a 6.5e 0.3a 0.4a 0.1b 0.1a 0.6b 1.2a 0.4b 1.0a 2.6a 4.8bc 0.1 0.1

Ce+P 595.0d 616.1d 304.2b 337.0d 10.7d 12.1c 3.2d 3.4c 0.4b 0.5b 0.2c 0.1a 1.3d 1.8c 1.2d 1.6d 6.9d 8.0d 0.3 0

Ce+R 508.1c 689.9e 275.1a 231.0a 11.1e 12.3d 3.5e 3.4c 0.5c 0.5b 0.2c 0.2b 1.5e 2.1d 1.2d 2.5f 10.1e 8.2d 0 0

Ce+C 255.8a 547.1c 308.2b 405.4e 7.2b 9.1b 2.6c 2.9b 0.3a 0.6c 0.0a 0.1a 0.3a 1.5b 0.2a 1.4c 5.0c 5.1c 0.1 0

Ce+Ca 318.6b 702.3f 500.6e 310.2c 6.9ab 9.1b 2.3b 2.3a 0.3a 0.5b 0.1b 0.2b 1.0c 1.9c 0.8c 1.8e 4.5b 4.4b 0.2 0

847.9δ 1620.9δ 503.5α 592.9γ 10.0γ 15.3δ 2 2.9β 0.6β 0.9β 0.2 0.4 2.8γ 5.4γ 2.9γ 4.5γ 2.4β 2.2β 0 0

Raquis(R) 847.9E 1620.9E 503.5C 592.9D 10.0D 15.3D 2.0B 2.9B 0.6B 0.9C 0.2 0.4 2.8C 5.4D 2.9C 4.5B 2.4C 2.2B 0 0

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

R 4096.9e 2348.7e 939.8f 588.0c 40.1f 20.7d 4.7e 3.2b 1.4e 1.4c 0.5c 0.5b 10.5d 8.8e 16.0c 7.1d 1.8d 1.0b 0.1 0

R+T 83.21a 1082.7c 428.7c 485.3b 2.5c 10.1b 0.9b 2.4a 0.2b 0.7b 0.2b 0.3a 0.8a 4.3b 0.1a 2.5b 0.6b 1.0b 0 0

R+P 85.22a 1648.5d 552.7e 714.4d 1.0a 12.8c 0.4a 2.5a 0.9d 0.8b 0.1a 0.3a 0.8a 5.5c 0.1a 3.1c 0.3a 1.0b 0 0

R+C 200.2c 984.5b 311.7b 741.9e 3.5d 9.8a 1.4c 2.4a 0.2b 0.5a 0.1a 0.3a 0.9a 4.2b 0.1a 2.1a 0.8c 0.8a 0.1 0

R+Ce 508.1d 689.9a 275.1a 231.0a 11.1e 12.3c 3.5d 3.4c 0.5c 0.5a 0.2b 0.3a 1.5b 2.1a 1.2b 2.5b 10.1e 8.2d 0 0

R+Ca 113.8b 2965.6f 512.9d 797.0f 2.0b 25.9e 1.3c 3.6d 0.1a 1.4c 0.2b 0.5b 2.5c 7.4d 0.1a 9.4e 0.6b 1.4c 0 0

Cacao 593.7γ 1303.9γ 567.0β 536.1β 6.1β 11.0γ 1.8 2.0α 0.3α 0.6β 0.2 0.3 2.6γ 3.6β 1.7β 3.3β 1.2α 1.3α 0.1 0

Cáscara (Ca) 593.7C 1303.9D 567.0D 536.1A 6.1B 11.0C 1.8B 2.0A 0.3A 0.6B 0.2 0.3 2.6C 3.6C 1.7B 3.3B 1.2A 1.3A 0.1 0

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 ns ns

Ca 2044.1f 1994.7d 700.4d 540.5c 15.9e 14.3d 3.0d 2.5c 0.9d 0.9c 0.3c 0.4b 7.5e 5.5d 6.0d 4.5e 0.8c 0.9c 0.1 0

Ca+T 203.5b 651.4a 659.0c 648.3d 3.3b 6.4b 1.1ab 1.3b 0.2b 0.4ab 0.1a 0.2a 1.3b 2.4b 0.8b 1.6c 0.5b 0.4b 0 0

Ca+P 384.6d 849.9c 541.2b 734.1e 4.1c 3.1a 0.9a 0.9a 0.3c 0.3a 0.4d 0.2a 2.0c 2.8c 1.4c 1.3b 0.3a 0.2a 0.2 0

Ca+R 113.8a 2965.6e 512.9ab 797.0f 2.0a 25.9e 1.3b 3.6d 0.1a 1.4e 0.2b 0.4b 2.5d 7.4e 0.1a 9.4f 0.6b 1.4d 0 0

Ca+C 497.6e 659.5a 488.1a 186.6a 4.2c 6.9b 2.0c 1.4b 0.2b 1.2d 0.1a 0.4b 1.4b 1.7a 0.9b 1.0a 0.5b 0.5b 0 0.1

Ca+Ce 318.6c 702.3b 500.6a 310.2b 6.9d 9.1c 2.3c 2.3c 0.3c 0.5b 0.1a 0.2a 1.0a 1.9a 0.8b 1.8d 4.5d 4.4b 0.2 0

I: Concentración inicial de metales pesados previo al compostaje; F: Concentración final en producto obtenido; Cada valor representa la media de tres repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material y tiempo; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa



Rosal, Pérez, Arcos, & Dios (2007a) establecen que cuando los residuos agroindustriales son

incluidos en el proceso de compostaje, las posibilidades de encontrar metales pesados

aumentan considerablemente, como lo son el cadmio (Cd), plomo (Pb), arsénico (As),

mercurio (Hg) y selenio (Se), elementos que perjudican la salud humana; sin embargo, existe

otros elementos que constan como nocivos para la salud humana y edáfica especialmente en

altas concentraciones, como lo son: sodio (Na), silicio (Si), cromo (Cr), niquel (Ni) y

molibdeno (Mo).

En el análisis de los factores: cultivo y materiales, no existe diferencia estadística significativa

en el contenido de Pb y Hg; caso contrario en el contenido total de los metales pesados

restantes. Cabe resaltar, al cultivo de banano por medio del raquis, es un cultivo que presente

altos valores de contenido de metales pesados, principalmente en su concentración al final del

proceso de: Na (1620.9mg/kg), Cr (15.3mg/kg), Mo (5.4mg/kg) y Cd (4.5mg/kg); sin

embargo, la ceniza del cultivo del arroz es otro material con valores elevados en: Ni

(3.7mg/kg) y Pb (5.3mg/kg), disminuyendo su posible efecto con la acción del otro material

(cascarilla) y sus combinaciones.

Existen normas internacionales que indican los límites máximos de concentraciones de

metales pesados en abonos a partir del compostaje de origen orgánico para ser utilizados en

agricultura, por ejemplo: Cd 10mg/kg, Cu 450 mg/kg, Ni 120 mg/kg, Pb 300 mg/kg, Hg 7

mg/kg y Cr 400 mg/kg (Environmental Regulations and Technology (EPA), 2006); Cd 1

mg/kg, Cu 100 mg/kg, Ni 20 mg/kg, Pb 100 mg/kg, Hg 1 mg/kg, Cr 120 mg/kg, As 10 mg/kg

y Se 12 mg/kg (Instituto Nacional de Normalización de Chile, 2003); y, Cd 0,7-3 mg/kg, Cu

70-400 mg/kg, Ni 25-100 mg/kg, Pb 45-200 mg/kg, Hg 0.4-2.5 mg/kg y Cr 70-300 mg/kg

((BOE) Boletín Oficial del Estado., 2012); es así, como los diferentes tipos de compost

obtenidos no sobrepasan los valores máximos permitidos establecidos en dichas normas: Cd

16.03 mg/kg, Cu 82.22 mg/kg, Ni 4.73 mg/kg, Pb 10.06 mg/kg, Hg 0.87 mg/kg, Cr 40.10

mg/kg, As 1.43 mg/kg y Se 0.53 mg/kg.

Las cantidades de metales pesados en los composts varían en función de los residuos que

forman parte de él. Al respecto, Harte, Holdren, Schneider, & Shirley (1995) mencionado por

Martí, Burba, & Cavagnaro (2002) indican que en el sector agropecuario, existen fuentes

contaminantes como los cohetes antigranizo, aguas residuales utilizadas para riego, guanos,

composts, plaguicidas y fertilizantes. Con esta premisa se identificó mediante la tabla 10, las

variaciones en las concentraciones y las mayores y menores concentraciones de metales

pesados iniciales y finales de cada material y sus interacciones. Referente al contenido de Na

todas los materiales aumentaron su concentración al final del proceso de compostaje excepto

el T, P, R y Ca; el contenido inicial mayor fue 4096.9mg/kg del R y el menor 82.83mg/kg de

Ca y el contenido final mayor de 2965.6mg/kg de R+Ca y el menor 345.8mg/kg de T+P,

mencionados valores son similares a los establecidos por (Zorpas, Inglezakis, & Loizidou

(2008) (724-1121mg/kg) y (Barje, El Fels, El Hajjouji, Winterton, & Hafidi (2013) (0.31-

6.16mg/g). De acuerdo al contenido de Si, la concentración se mantuvo variable en todos los

materiales +-100mg/kg excepto que el material R disminuyó en 351.8mg/kg y la combinación



de C+Ca en 301.5mg/kg; el mayor valor al inicio del proceso fue de 939.8mg/kg de R y el

menor valor 275.1mg/kg de R+Ce, y al final del proceso, el mayor valor 797.0mg/kg en la

combinación de R+Ca y 186.6mg/kg menor valor en la combinación de C+Ca, lo cual es

contradictorio de acuerdo a lo establecido por Valverde, Sarria, & Monteagudo (2007)

quienes indican que la cascarilla de arroz es un tejido vegetal constituido por celulosa y sílice;

y por Prada & Cortés (2010) quienes indican que la cascarilla de arroz al quemarse, genera

17.8% de ceniza rica en Sílice (94.5%).

Existe fracción de metales ligados a la parte sólida que se puede poner a disposición de las

plantas. La fijación de los metales por la fracción sólida de los composts podría deberse a su

materia orgánica, por medio de formación de complejos o bien por la formación de

compuestos minerales insolubles, como los carbonatos, óxidos, etc. (Giusquiani, Pagliai,

Gigliotti, Businelli, & Benetti, 1995). La concentración de Cr presentó valores bajos en todos

los materiales, el mayor valor al inicio fue de 40.10mg/kg de R y el menor valor 0.81mg/kg

de P+C y al final el proceso de 25.85mg/kg de R+Ca y el menor valor de 3.14mg/kg en la

combinación de P+Ca, estos valores se encuentran en el rango de los presentados por

Haroun, Idris, & Omar (2009) quienes iniciaron el proceso de compostaje con valores entre

16.6 y 6.3mg/kg en muestras de aserrín, estiércol de pollo y salvado de arroz, Zorpas et al.

(2008) obtuvieron valores entre 478 y 578mg/kg al finalizar el proceso en los diferentes

composts estudiado y Rojas Aparicio et al, (2016) quienes obtuvieron 23.43mg/kg en

concentración de Cr en compost a partir de desechos de basura y de jardinería. Al igual que en

el análisis del mayor contenido inicial del Cr, el R presentó el valor más elevado de Ni al

inicio del proceso (4.73mg/kg) y el menor valor P+R (0.41mg/kg); sin embargo, la

combinación de material que presentó un mayor aumento en la concentración durante el

proceso fue T+Ce (6.45mg/kg) terminando con un valor superior a los otros materiales y el

menor valor al finalizar el proceso fue de 0.84mg/kg presentado por T, estos valores son

inferiores a los reportados por (Apaza-Condori, Mamani-Pati, & Sainz-Mendoza (2015) (12 -

12.67mg/kg) quienes evaluaron composta a partir de residuos de hoja de coca, Rosal et al.

(2007a) (20mg/kg) en compost de residuos sólidos urbanos y Zorpas et al. (2008) (18 -

45mg/kg) en compost obtenido de aguas residuales.

El material raquis (R) presentó los mayores valores iniciales y finales del proceso de

compostaje de acuerdo a la concentración de As (I: 1.43mg/kg; F: 1.43mg/kg), Se (I:

0.53mg/kg; F: 0.50mg/kg), Mo (I: 10.50mg/kg; F: 8.77mg/kg), y Cd (I:16.03mg/kg; F:

7.05mg/kg); de acuerdo al contenido al As, se obtuvo un mayor valor al reportado por Rojas

et al (0.44mg/kg) e inferior a los niveles máximos permitidos establecidos en (Environmental

Regulations and Technology (EPA-503) (2003) (54mg/kg) y Norma técnica Colombiana 5167

(2015) (41mg/kg); desde el punto de vista de Cd, los valores obtenidos son superiores a los

indicados por Ingelmo et al. (2008) quienes evaluar el contenido de metales pesados durante

el proceso de compostaje a partir de lodos de depuradora y viruta de madera (0.29 –

0.45mg/kg), Zorpas et al. (2008) (2mg/kg), (Gondek, Mierzwa-Hersztek, & Kopeć (2018)

quienes realizaron evaluaciones de compost en suelos de 0.22mg/kg y el BOE (2012)que

establece que los límites máximos para las diferentes clases de compost es de 0.7 – 3mg/kg.



Sin embargo, todas las combinaciones no presentaron diferencias estadísticas significativas de

acuerdo a la concentración de Se.

Referente al contenido de Pb y Hg, Ce presentó los valores mayores al inicio del proceso:

10.16mg/kg y 0.87mg/kg respectivamente; y los menores valores P+C (0.19mg/kg) y R+Ce

(0.00mg/kg); sin embargo, al finalizar el proceso de compostaje, la mayoría de materiales

disminuyeron el contenido de estos dos elementos, presentando el mayor valor final de Pb,

R+Ce (8.22mg/kg) y el menor valor P+Ca (0.20mg/kg), en cambio, de acuerdo al mayor valor

final de Hg, T+Ce (0.11mg/kg) y el menor valor de 0.00 mg/kg se obtuvo en tres materiales:

C+Ce, Ce y Ce+Ca, indicando que Ce es el material que perdió el mayor contenido de Hg

durante el proceso debido a la fácil volatización y lixiviación de las características físicas del

materia; cabe mencionar que en ninguna combinación de los materiales presentaron

diferencias estadísticas significativas. Los valores de Pb obtenidos, son inferiores a los

reportados por Zorpas et al. (2008) (335 – 145mg/kg), Giusquiani, Pagliai, Gigliotti,

Businelli, & Benetti (1995) (86.1 – 55.8mg/kg), Rojas Aparicio et al. (2016) (62.38mg/kg) e

Ingelmo et al. (2008) (57.4 – 45.3mg/kg) y similares a los reportados por Gondek et al. (2018)

(32.6 – 12.4mg/kg), Apaza-Condori et al. (2015) (19.0 – 13.67mg/kg) y García, Pineda,

Totosaus, & González (2008) (0.13mg/kg); en el caso del contenido de Hg, los valores

obtenidos son similares a los indicados por Ingelmo et al. (2008) (0.24 – 0.11mg/kg) y Apaza-

Condori et al. (2015) (<0.20mg/kg). Esta variación en la compatibilidad de los resultados con

otros autores se debe a que el contenido y/o concentración de metales pesados en el producto

final se debe exclusivamente al tipo de materiales que se utilizan como materia prima.

La estabilidad y madurez de un compost está determinada por las características físicas,

químicas y microbiológicas del mismo, y además, de su capacidad de proveedor nutrientes y

acreditar la ausencia de metabolitos fitotóxicos por lo que se hace necesario comprobar con

los bioensayos de semillas sensibles (Varnero et al., 2007). Por lo expuesto, a continuación se

presentan la evolución de la germinación en el tiempo establecido de germinación (tabla. 9).

Se observa claramente que los materiales R, Ca, Ca+P, R+Ca, T+R, P+R, R+C y R+Ce no

presentaron germinación de las semillas (Anexo 1). Esta ausencia se debe a la presencia de

sustancias fitotóxicas en los extractos (M. T. Moreno et al., 1998; Varnero et al., 2007) cuya

presencia puede atribuirse a que se encuentran originalmente en los materiales de partida,

aparecieron durante los procesos de degradación microbiana del medio insuficientemente

estabilizado (Zucconi & De Bertoldi, 1987), o se generaron por la descomposición de los

restos de cultivo acumulados en el suelo (Lovett & Jessop, 1982) o en el sustrato (Politycka &

Wójcik-Wojtkowiak, 1991). Además, Zucconi, Monaco, Forte, & Bertoldi (1985) establece

que cuando se opera con medios de alta relación C/N, puede darse simultáneamente

problemas de inmovilización de N y fitotoxicidad.



6.5 Evaluación de la madurez del compost.

6.5.1 Análisis del bioensayo tipo extracto.

El análisis de germinación de semillas de pimiento en diferentes extractos de compost

obtenido, se representan en la tabla 11.

Tabla 11. Evaluación de germinación de semillas de pimiento durante 10 días en los

diferentes productos obtenidos (compost). TL

(días) TMG (días)

PGT (%)

G50 (días)

Sinergía (días)

GT (semillas)

Tiempo <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Cultivos <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Testigo Abs. Agua 5.25a 7.80a 87.50a 7.02a 0.96a 70.00a

Maíz 4.90γ 3.57β 42.82γ 5.74γ 1.29β 34.25γ

Tusa (T) 5.36D 7.13D 42.93C 6.45D 1.84B 34.33C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 5.50b 8.20b 53.80c 7.10c 3.03c 43.00c T+P 7.00c 9.00c 68.80d 8.04d 2.00b 55.00d T+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a T+C 5.11b 8.00b 82.50e 7.03c 1.95b 66.00e

T+Ce 5.07b 7.60b 50.00c 6.01b 4.03d 40.00c T+Ca 9.50d 10.00d 2.50b 10.5e 0.00a 2.00b

Panca (P) 4.44B 5.68C 42.72C 5.03B 0.73A 34.17 8C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 8.50e 9.90c 35.00b 9.04e 0.00a 28.00b P+T 7.00d 9.00c 68.80c 8.04d 2.00c 55.00c P+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a P+C 6.05c 7.90b 67.50c 7.04c 0.99b 54.00c

P+Ce 5.09b 7.30b 85.00d 6.03b 1.04b 68.00d P+Ca 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.000a

Arroz 4.79γ 6.69δ 47.93δ 5.84γ 1.83γ 38.34δ

Cascarilla (C) 4.87C 6.87D 42.72C 5.75C 1.54B 34.17C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 7.00d 9.40c 6.30b 7.06c 2.25c 5.00b C+T 5.11b 8.00b 82.50e 7.03c 1.95b 66.00e

C+P 6.05c 7.90b 67.50d 7.04c 0.99a 54.00d C+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a

C+Ce 5.05b 7.30b 90.00e 6.04b 2.02bc 72.00e C+Ca 6.00c 8.60bc 10.00c 7.33c 2.00b 8.00c

Ceniza (Ce) 4.71C 6.50D 53.13D 5.94C 2.11C 42.50D

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 5.04b 7.50b 90.00d 7.03c 4.09d 72.00d Ce+T 5.07b 7.60b 50.00c 6.01b 4.03d 40.00c

Ce+P 5.09b 7.30b 85.00d 6.03b 1.04a 68.00d

Ce+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a

Ce+C 5.05b 7.30b 90.00d 6.04b 2.02c 72.00d

Ce+Ca 8.00c 9.30b 3.80b 10.5d 1.50b 3.00b

Banano 0.00α 0.00α 0.00α 0.00α NA 0.00α

Raquis (R) 0.00A 0.00A 0.00A 0.00A NA 0.00A

Mezcla ns ns ns ns ns ns

R 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00 R+T 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00 R+P 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00 R+C 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00

R+Ce 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00 R+Ca 0.00 0.00 0.00 0.00 NA 0.00

Cacao 3.92β 4.65γ 2.72β 4.72β 0.58α 2.17β

Cáscara (Ca) 3.92B 4.65B 2.72B 4.72B 0.58A 2.17B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05



La germinación de las semillas se debe a una respuesta vegetal en condiciones favorables de

iluminación, temperatura, humedad, etc. (González-Zertuche & Orozco-Segovia, 1996). Las

semillas se consideraron germinadas cuando se observó una radícula superior a 2 mm. El

tiempo en que se realizó el conteo fue a partir de los 6 días, de acuerdo a lo recomendado por

Zucconi & De Bertoldi (1987) quienes indican que el tiempo para el primer conteo debe ser el

adecuado para que la mayoría de las semillas hayan germinado, orientativo se propone 4 días

o a partir de los 7 días, para asegurar la máxima germinación y evitar confundir la

heterogeneidad del material vegetal con la presencia de factores fitotóxicos.

La cáscara de cacao es el material que presentó los menores valores en los parámetros; sin

embargo, es el que menor número de semillas germinadas obtuvo. Caso contrario, se presenta

con la ceniza de arroz, la cual, sin aumentar demasiado el tiempo en los parámetros en

comparación a la cáscara, presenta un mayor número de semillas germinadas, influenciando

directamente en la acción del cultivo como factor. Cabe mencionar, que el raquis del cultivo

de banano no fue un medio adecuado mediante extracto para estimular la germinación.

Las semillas de pimiento iniciaron la germinación a partir del quinto día en los productos Ce,

C+Ce, C+T, P+Ce y T+Ce superando el tiempo de latencia (TL) del testigo (agua); los otros

productos presentaron un mayor tiempo de latencia o germinación. Esta diferencia

significativa presentada en el tiempo de germinación se debe a que la latencia es una

adaptación que contribuye a la supervivencia de un individuo, ya que restringe la germinación

cuando los factores ambientales, principalmente: humedad, temperatura y sustrato, son

desfavorables para el desarrollo de la plántula (Varela & Arana, 2011). Además, se ha

indicado que en condiciones espontáneas, las plantas responden a condiciones variables en

tiempo y espacio, constituyendo la latencia una estrategia para dispersar la germinación en

tiempo y asegurar la preservación de la especie (Foley, 2001; Lobo, Cartagena, Fernández, &

Medina, 2007; Snyder, 2006).

La forma más segura de determinar la calidad de una muestra de semillas es a través de

ensayos de germinación, los que requieren un ambiente con condiciones controladas,

ajustadas para cada especie y un lapso tiempo para la observación de los resultados (Benito-

Matías, Sierra, Jiménez, & Rubira, 2004). El tiempo medio de germinación (TMG) es un

Ca 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a

Ca+T 9.50d 10.00c 2.50b 10.50c 0.00a 2.00b Ca+P 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a Ca+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a NA 0.00a Ca+C 6.00b 8.60b 10.00d 7.33b 2.00c 8.00c Ca+Ce 8.00c 9.30b 3.80c 10.50c 1.50b 3.00b

TL: Tiempo de latencia; TMG: Tiempo medio de germinación; PGT: Porcentaje de germinación total; G50: Tiempo en el cual el producto obtuvo el 50% de la germinación referente a la germinación total en un intervalo de tiempo y cantidad; GT:

Germinación total – Cantidad total de semillas germinadas; NA: No aplica el material analizado; Cada valor representa la media de tres repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material y tiempo; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.



índice que identifica el vigor y la capacidad germinativa de una semillas, este concepto es

adaptado al establecido por (González-Zertuche & Orozco-Segovia, 1996); es así como el

TMG se refiere al tiempo en el cual se alcanza el 50% de germinación referente al total de

germinación (González-Zertuche & Orozco-Segovia, 1996; Murcia, Del Longo, Argüello,

Perez, & Peretti, 2006). Los productos que presentaron TMG ≤ Te fueron: C+Ce y P+Ce (7.3

días), Ce (7.5 días) y T+Ce (7.6 días); estos valores se encuentran dentro del rango descrito

por Sslazar 2000 6,75 ± 0,5 días, el conseguido por (Barone et al., 2016)(11,31±1,55 días) en

semillas de Myrocarpus frondosu. y Cedrela fissilis. Cabe mencionar, que este parámetro se

puede ver influenciado por factores como la temperatura; ya que, afecta la absorción de agua

y las reacciones bioquímicas que regulan el metabolismo involucrado en el proceso de

germinación (Bewley & Black, 1994); además, las semillas presentan una capacidad

germinativa, en límites bien definidos de temperatura característicos de cada especie para

obtener un máximo porcentaje de germinación en menor espacio de tiempo (Mayer &

Poljakoff-Mayber, 1982). Cabe mencionar, que las temperaturas máximas aumentan la

velocidad de germinación, pero solamente las semillas más vigorosas germinan, generando así

un bajo porcentaje de germinación. Por su parte, las temperaturas mínimas reducen la

velocidad de germinación y alteran la uniformidad de emergencia (Carvalho & Nakagawa,

1983).

Centrándose en el PGT, las diferencias son significativas estadísticamente entre los productos

y el testigo de acuerdo al PGT, evidenciándose una germinación ≤ 50% en los productos

T+Ce (50.0%), P (35.0%), C+Ca (10.0%), C (6.3%), Ce+Ca (3.8%), Ca (0.0%) y todas las

combinaciones con R no presentaron germinación, lo que se podría atribuir a la composición

bioquímica de estos materiales actividad microbiana y por tanto, inducir una liberación de

metabolitos eventualmente fitotóxicos (Rojas, Orellana, Sotomayor, & Varnero, 2005). Al

respecto, algunos autores (Burés, 1997; Hartman & Kester, 1987), indican que la presencia de

ciertos compuestos polifenólicos, tienen una acción supresora en la germinación.; en cambio,

los productos que presentaron un PG > 50% fueron: T (53.8%), P+C (67.5%), T+P (68.8%),

T+Ce (82.5%), P+Ce (85.0%), C+Ce y Ce (90.0%); sin embargo, los productos C+Ce y Ce

presentaron mayor potencial de germinación que el testigo (agua) (87.5%); esto indicaría la

existencia de materiales con un nivel de carbono adecuado para sustentar la actividad

microbiana y por tanto, inducir una liberación de metabolitos eventualmente fitotóxicos

(Rojas et al., 2005); además, los valores obtenidos estarían de acuerdo a los valores de PG

para semillas fresca (86-97%) (Salazar, Soihet, & Méndez, 2000) y superiores a los obtenidos

por (Martínez et al., 2013) y (Barone et al., 2016). Cabe indica que, no se computaron como

germinadas las semillas que estaban claramente muertas o podridas y, en aquellas semillas

germinadas que la radícula estuvo podrida o algo necrosada.

Referente al G50 o tiempo para alcanzar el 50% de germinación se identificó diferencia

estadística significativa entre los productos obtenidos; los productos C+Ce, P+C y T+Ce

presentaron un G50 menor que el testigo (6.02 días promedio), siendo los mejores agentes de

germinación, debido a que en esta variable lo ideal es que se logre en el menor tiempo

posible, lo cual indica uniformidad y sincronización. Además, el C, C+P, C+T, Ce



presentaron un G50 igual estadísticamente que el testigo (7.02 días). El valor G50 conseguido

es superior al indicado por Palafox Escobedo (2012) quien obtuvo un G50 de 6.66 días en

semillas de chile ancho (pimiento) mediante un tratamiento con nitrato de potasio a una

presión de -15 atmósferas durante 48 horas, e inferior al presentado por Marín Sánchez, Mejía

Contreras, Hernández Livera, Peña Lomelí, & Carballo Carballo, (2007) (5.38 días) al

osmoacondicionar con KCl semillas de tomate.

La sinergia se entiende como el tiempo en el que el producto analizado genera una

germinación entre el 20% ≥ 80% de la germinación total. Los productos Ca+T y P

presentaron 0 días necesarios para pasar del 20% al 80% de germinación, en cambio los

productos Ce y T+Ce necesitaron 4 días; sin embargo, los productos C+P y P+Ce presentaron

1 día, igual que el testigo. Esta diferencia significativa entre los productos, se debe a que la

primera etapa de la germinación se inicia con la entrada de agua en la semilla desde el medio

exterior (imbibición), la cual se ve influenciada directamente con las condiciones del medio;

ya que, la semilla puede deshidratarse retornando a su estado inicial (Doria, 2010; Koornneef,

Bentsink, & Hilhorst, 2002). La absorción de agua por la semilla desencadena una secuencia

de cambios metabólicos que incluye la respiración, síntesis proteica y movilización de

reservas. A su vez, la división y el alargamiento celular en el embrión provocan la rotura de

las cubiertas seminales, que generalmente se produce por la emergencia de la radícula

(Chong, Bible, & Ju, 2001).

Añadido al parámetro de sinergia, se analizó el número de semillas totales germinadas de

acuerdo al tiempo (GT) encontrando que los productos Ce y C+Ce presentaron un número de

semillas germinadas igual que el testigo (70 semillas), seguido por los productos P+Ce y T+C

(66 semillas); además, hubo productos que presentaron números bajos y nulos de semillas

germinadas, principalmente en las combinaciones con raquis y cáscara, lo cual se debe al alto

contento de sales que presentan ambos materiales; ya que, las sales inciden tanto en el

crecimiento activo del embrión como en el crecimiento inicial de las plántulas debido a que

influye tanto en los procesos fisiológicos, como en la imbibición, activación y síntesis de

enzimas y transporte de sustancias hacia el eje embrionario (Bernstein & Ayers, 1953) citado

por (Bautista Domínguez, 2015).

6.5.1.1 Análisis de los índices de germinación.

El análisis de los índices o medidas de germinación de semillas de pimiento en diferentes

extractos de productos obtenidos en función de testigo absoluto (agua) y testigo relativo

(material principal), se presentan en la tabla 12.



Tabla 12. Evaluación de los índices de germinación de semillas de pimiento durante 10

días en los diferentes extractos de productos obtenidos (compost) en función del agua

(testigo absoluto) y el extracto del material principal del producto (testigo relativo). PGA

(%) PGR (%)

CRA (%)

CRR (%)

IGA (%)

IGR (%)

Tiempo <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Cultivos <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Testigo abs. Agua 100.00a NA 100.00a NA 100.00a NA

Maíz 48.93γ 3.01β 64.84γ 0.94β 49.27γ 1.59β

Tusa (T) 49.05C 4.79C 66.67C 0.70B 48.55B 0.83B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 61.43d 1.00c 95.38c 1.00c 58.59c 1.00b T+P 78.57e 1.28d 93.64c 0.98c 73.58d 1.26c T+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00e

T+C 94.29f 1.53e 113.87d 1.19d 107.37e 1.83d T+Ce 57.14c 0.93c 90.17c 0.95c 51.53c 0.88b T+Ca 2.86b 0.05b 6.94b 0.07b 0.20b 0.00e

Panca (P) 48.80C 1.22B 63.01C 1.19C 49.97B 2.35C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 40.00b 1.00b 53.18b 1.00b 21.27b 1.00b

P+T 78.57c 1.96c 93.64c 1.76c 73.58c 3.46c P+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a P+C 77.14c 1.93c 98.27c 1.85c 75.81c 3.56c

P+Ce 97.14d 2.43d 132.95d 2.50d 129.15d 6.07d P+Ca 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a

Arroz 54.75δ 3.71β 74.33δ 1.11β 72.27δ 8.42γ

Cascarilla (C) 48.80C 6.83D 64.46C 1.43C 56.10C 16.18D

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 7.14b 1.00b 48.55c 1.00b 3.47c 1.00c C+T 94.29e 13.20e 113.87e 2.35d 107.37e 30.96e C+P 77.14d 10.80d 98.27d 2.02c 75.81d 21.86d C+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a

C+Ce 102.8f 14.40e 144.51f 2.98e 148.64f 42.86f C+Ca 11.43c 1.60c 11.56b 0.24a 1.32b 0.38b

Ceniza (Ce) 60.71D 0.59B 84.20D 0.79B 88.44D 0.67B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 102.86d 1.00c 106.94d 1.00d 119.99d 1.00c Ce+T 57.14c 0.56b 90.17c 0.84c 51.53c 0.47b

Ce+P 97.14d 0.94c 132.95e 1.24e 129.15e 1.17d

Ce+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a

Ce+C 102.8d 1.00c 144.51f 1.35e 148.64f 1.35e

Ce+Ca 4.29b 0.04a 30.64b 0.29b 1.31b 0.01a

Banano 0.00α 0.00α 0.00α 0.00α 0.00α 0.00α

Raquis (R) 0.00A 0.00A 0.00A 0.00A 0.00A 0.00A

Mezcla ns ns ns ns ns ns

R 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 R+T 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 R+P 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 R+C 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

R+Ce 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 R+Ca 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Cacao 3.10β 216.83γ 8.19β 14.33γ 0.47β 57.33δ

Cáscara (Ca) 3.10B 216.83E 8.19B 14.33D 0.47A 57.33E

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 0.00a 1.00b 0.00a 1.00b 0.00a 1.00b

Ca+T 2.86b 200.0c 6.94b 12.0c 0.20a 24.0c

Ca+P 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a



El cultivo del arroz en forma de extracto, es el cultivo que presenta mejores índices absolutos

de germinación (PGA = 54.75%, CRA = 74.33% e IGA = 72.27%), lo cual está directamente

influenciado por la ceniza; ya que, es el material que presenta los mejores índices absolutos

(PGA = 60.71%, CRA = 84.20% e IGA = 88.44) y no presenta elevadas diferencias entre su

aplicación general respecto a su aplicación individual de acuerdo a los índices relativos

obtenidos (PGR =0.59%, CRR = 0.79% e IGR = (0.67%), caso contrario se presenta en la

cáscara de cacao, que superior en más de un 200% su aplicación individual, por lo que, exhibe

los mayores índices relativos.

El PGA de acuerdo a los valores obtenidos con los extractos de los productos preparados en

una relación de 1:5 del pimiento, los extractos de T+Ca, Ce+Ca, C, C+Ca, P, T+Ce, T, C+P y

T+P son inferiores al 80% de germinación, lo que nos indica que estos residuos no han

finalizado su etapa de madurez, presentando sustancias fitotóxicas que no se han

metabolizado completamente (Varnero et al., 2007). Por otro lado, los productos T+C, C+Ce,

P+Ce y Ce presentan un valor de PGR superior al 80%, por lo que estos productos se

definirían como material maduro de acuerdo a lo establecido por el Instituto Nacional de

Normalización de Chile (2003) en su normativa para evaluar a calidad de compostas. Los

buenos valores de germinación en cascarilla de arroz pueden atribuirse a la escasa salinidad

que presenta, junto con una alta estabilidad biológica, lo cual concuerda con lo reportado por

(Rojas et al., 2005).

Con relación a los valores obtenidos de CRA, siete productos obtenidos de compost (T+C,

P+C, C+Ce, T+P, T+Ce, P+Ce, Ce y T) sobrepasaron el 80%, lo que indica que estos

productos no presentan metabolitos fitotóxicos; sin embargo, el producto C+Ce fue el mejor

sin presentar diferencia estadística significativa con P+Ce. Por otro lado, los productos que

alcanzaron un valor menor al 80% presentan metabolitos moderadamente fitotóxicos

incapaces de limitar el desarrollo de las radículas, pero sí impedir la germinación de las

semillas.

Comparando ambos parámetros (PGA y CRA), establece Varnero et al. (2007) quienes

analizaron estos parámetros en rabanito y lechuga, establece que CRA es un indicar más

sensible que PGA, debido a que se observan mayores diferencias en CRA asociadas a la

presencia de metabolitos fitotóxicos moderados, que no impedirían la germinación de las

semillas utilizadas, pero si limitarían el desarrollo de la radícula.

Ca+R 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a 0.00a

Ca+C 11.43d 800.0e 11.56c 20.0d 1.32b 160.0d

Ca+Ce 4.29c 300.0d 30.64d 53.0e 1.31b 159.0d

PGA: Porcentaje de germinación absoluto; PGR: Porcentaje de germinación relativo; CRA: Crecimiento radicular absoluto; CRR: Crecimiento radicular relativo; IGA: Índice de germinación absoluto; IGR: Índice de germinación relativo; NA: No aplica el material analizado; Cada valor representa la media de cuatro repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en

mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material y tiempo; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.



Los ensayos biológicos o bioensayos, se basan en un indicar más completo que es el índice de

germinación (Emino & Warman, 2004; Tiquia, 2000; Varnero et al., 2007; Zucconi et al.,

1985), el cual comúnmente es usado como indicador de salinidad o presencia de compuestos

tóxicos como polifenoles (Gariglio, Buyatti, Pilatti, Russia, & Acosta, 2002; Zucconi et al.,

1985).

Para el análisis del índice de germinación absoluto (IGA), Zucconi et al. (1985), establece un

criterio de interpretación: valores de IG ≥ 80% indicarían que no hay sustancias fitotóxicas o

están en muy bajo concentración; si el IG ≤ 50% indicaría que hay fuerte presencia de

sustancias fitotóxicas y si se obtiene un valor entre 50% y 80% se interpretaría como la

presencia moderada de estas sustancias. Integrando el criterio del IG y al criterio propuesto

para interpretación, se observa que cuatro productos obtenidos de compost (T+C, Ce, P+Ce y

C+Ce) sobrepasaron el 80%, con valores superiores a los conseguidos por Varnero et al.

(2007) en residuos de café instantáneo, fruta fresca y residuos vitivinícolas con guano broiler;

y por Ortega, Moreno, Ordovas, & Aguado (1996) quienes evaluaron la fitotoxicidad

generada por sustrato de corcho. Continuando con el análisis, cuatro productos con presencia

moderada de sustancias (P+C, T+P, T y T+Ce) y cinco productos (P, C, C+Ca, Ce+Ca y

T+Ca) con fuerte presencia de sustancias fitotóxicas en el medio, confirmando lo establecido

por M. T. Moreno et al. (1998) que indican que la sensibilidad vegetal varía en función del

factor tóxico presente en el medio. Además, los mejores IG conseguidos, superan el IG

presentado por Carrillo-Sosa, Terry-Alfonso, Ruiz-Padrón, Villegas, & Delgado (2017) en

torno de 2 días en semillas de tomate tratado en diferentes diluciones de un bioproducto

LEBAME, que está compuesto por una combinación de microorganismos eficientes de los

géneros Bacillus subtilis, Lactobacillus bulgaricum y Saccharomyces cervisiae, contando con

un título de 106 UFC.mL-1.

Cabe mencionar, que existe variabilidad en los IG de los productos obtenidos en el proceso de

compostaje en función de la etapa del proceso de descomposición que se encuentre el

producto y a la dilución o concentración del producto que se realice el ensayo; es así, como

Varnero et al. (2007) al analizar la fitotoxicidad en lechuga y rabanito en dos fases diferentes

de compostaje, demostró que la que la presencia de ciertos metabolitos fitotóxicos

especialmente para la lechuga, se van eliminando o aumentando gradualmente mediante el

proceso de degradación oxidativa que tiene lugar en las pilas de compostaje; y, Rojas et al.

(2005) quienes analizaron la fitotoxicidad en el cultivo de rabanito y pepino bajo diferentes

concentraciones de sustratos, demostrando que el efecto de las diluciones sobre los índices de

germinación adquiere diferencias significativas.

Luego, para establecer un mejor detalle en el análisis por factores, se realizó el cálculo de

porcentaje de germinación relativo (PGR), crecimiento de radícula relativo (CRR) e índice de

germinación relativo (IGR) en función del extracto del material principal.

El material principal raquis es el único material que de manera individual o cambiando no

presenta germinación por lo tanto no hay diferencias significativas entre sus componentes. La



tusa (T) y la panca (P) son materiales que presentan mejores características germinativas

(PGR, CRR e IGR) de forma combinada que de manera individual, en especial en su

combinación con la cascarilla de arroz para el caso de la tusa (1.53%, 1.19% y 1.83%

respectivamente) y en la combinación con ceniza de cascarilla de arroz en el caso de la panca

(2.43%, 2.50%, 6.07% respectivamente); sin embargo, en las combinaciones con el raquis de

banano no presentaron germinación ambos materiales y con la cáscara de cacao, los valores

fueron mucho menores que la valoración individual de la tusa y con la panca no presentó

valores de germinación.

La cascarilla es un material que presentó porcentajes de germinación muy bajos y que al

combinarse con cualquier material aumenta su potencial, excepto con el raquis de banano que

no presentó germinación y con la cáscara de cacao que el CRR (0.24%) y el IGR (0.38%) son

menor a los presentados sin combinarse. Su incremento drástico se observa al combinarse con

la ceniza (PGR=14.40; CRR=2.98; IGR=42.86) seguido por la combinación con tusa

(PGR=13.20; CRR=2.35; IGR=30.96).

Al contrario de los otros materiales que hemos analizado, la ceniza presenta los mismos

valores máximos combinada con cascarilla (C) y panca (P); sin embargo, en los otros

parámetros relativos (CRR y IGR), es inferior combinada con estos mismos materiales,

presentando valores de: CRR=1.35 y IGR= 1.35 (Ce+C); y, CRR= 1.24 y IGR= 1.16 (Ce+P).

La cáscara de cacao no presentó germinación al igual que combinada con panca y raquis; caso

contario, combinada con cascarilla, ceniza y tusa en los tres parámetros analizados. El mayor

valor alcanzo de acuerdo a PGR fue combinada con cascarilla (800%) incrementado

ampliamente su potencial germinativo; sin embargo, combinada con ceniza (Ce) presentó

mayor CRR (53.0%), por lo que el IGR en la combinación con cascarilla y ceniza no presentó

diferencia estadística significativa (160% y 159%, respectivamente).

Los resultados obtenidos, de acuerdo al análisis de germinación absoluta indican que el

producto Ce, C, P y T son productos que de forma independiente (excepto P y C) o

combinada entre ellos, presentan un IGA adecuada con sustancias fitotóxicas en bajas o

moderadas concentraciones, también se puede atribuir a que estos productos presentan un

nivel de carbono adecuado para sustentar la actividad microbiana y por tanto, inducir una

liberación de metabolitos eventualmente fitotóxicos; caso contrario, al combinarse con el

producto Ca debido a la alta presencia de sales en el medio o a la composición bioquímica

(Rojas et al., 2005). En el caso de P y C, requieren estar combinados para mejor el IGA, lo

que se podría atribuir a que Ce y T presentan características inhibidoras de las sustancias

fitotóxicas presentes en P y C como medio único. En cambio, de acuerdo al análisis de

germinación relativa al extracto del material principal, T y P son materiales que incrementan

su potencial germinativo al combinarse; sin embargo, Ca es el que experimenta mayor

incremento al combinarse; ya que, de manera independiente no presenta germinación al igual

que el raquis. Esta características de los materiales, se debe que cada sustrato tiene una

característica perturbación para las raíces, textura y retención de agua, capacidad de nutrición



y salinidad (Pastor Sáez, 1999). Además, Niembro & Fierro (1990) mencionan que la

germinación de las semillas se encuentra fuertemente influida por las características fisico-

químicas del sustrato empleado, ya que puede favorecer o entorpecer la germinación.

6.5.2 Análisis del bioensayo tipo abono.

Con la finalidad de informar la potencialidad agronómica de los productos obtenidos luego

del procesamiento de los materiales agrícolas mediante el compostaje, se realizaron dos

bioensayos para determinar el método de aplicación en el cultivo desde el punto de vista de la

germinación: a) mediante abono y b) mediante enmienda.

Tabla 13. Evaluación de germinación de semillas de pimiento en bioensayo tipo abono

mediante cuatro dosificaciones de producto obtenido (compost) al finalizar el proceso

(60 días). Proporción vs

tiempo 0

(%) Tiempo (días)

25 (%)

Tiempo (días)

50 (%)

Tiempo (días)

100 (%)

Tiempo (días)

Cultivos <0.05 <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05

Testigo (Te) 1.3 13.0

Maíz 1.7γ 9.0δ 1.3 11.0γ 2.6γ 9.8δ

Tusa (T) 1.7B 8.6D 1.4 11.1D 4.1D 11.3E

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 2.5d 11.5d 2.0c 13.3d 1.8c 10.0b T+P 1.3b 13.0e 1.3ab 13.0d 1.7b 11.0c T+R 2.0c 9.0c 1.5b 13.0d 1.0a 13.0d T+C 1.0a 4.5a 1.0a 10.5c 1.0a 13.0d

T+Ce 2.0c 7.0b 1.3ab 8.5b 1.8c 7.0a T+Ca 1.3b 6.7b 1.0a 8.0a 1.0a 14.0e

Panca (P) 1.7B 9.4D 1.3 10.9D 1.1B 8.3C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 1.3a 9.3c 1.8c 11.3c 1.3c 8.5c P+T 1.3a 13.0e 1.3a 13.0d 1.7d 11.0e P+R 1.8b 6.8a 2.3d 9.8b 0.0a 0.0a P+C 1.3a 11.7d 1.5b 11.5c 1.0b 13.0f

P+Ce 2.5c 7.0a 1.3a 7.0a 1.3c 7.0b

P+Ca 1.8b 8.3b 1.3a 13.0d 1.3c 10.3d

Arroz 1.6γ 7.6γ 1.4 7.6β 1.5β 9.0γ

Cascarilla (C) 1.2A 7.9C 1.3 8.2C 1.4B 10.4D

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 1.8c 7.0c 1.7d 7.0b 1.8c 6.3a C+T 1.0a 4.5a 1.0a 10.5c 1.0a 13.0d C+P 1.3b 11.7f 1.5c 11.5d 1.0a 13.0d

C+R 1.0a 6.0b 1.3b 6.0a 1.3b 8.7c C+Ce 1.3b 8.5d 1.3b 7.0b 2.0d 7.0b C+Ca 1.0a 9.5e 1.0a 7.0b 1.0a 14.3e

Ceniza (Ce) 2.0B 7.3C 1.4 7.0B 1.6C 7.5C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 2.0b 8.5c 1.0a 6.8b 1.8c 7.0c

Ce+T 2.0b 7.0b 1.3b 8.5d 1.8c 7.0c

Ce+P 2.5c 7.0b 1.3b 7.0c 1.3b 7.0c

Ce+R 2.8d 7.0b 1.5c 6.0a 1.8c 6.5b

Ce+C 1.3a 8.5c 1.3b 7.0c 2.0d 7.0c

Ce+Ca 1.3a 6.0a 2.0d 6.8b 1.0a 3.5a

Banano 1.4β 7.0β 1.1 5.8α 0.7α 4.7α

Raquis (R) 1.4A 7.0B 1.1 5.8A 0.7A 4.7A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

R 1.0b 13.0e 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a R+T 2.0c 9.0d 1.5c 13.0d 1.0b 13.0d



La sensibilidad vegetal varía en función del factor tóxico presente en el medio y de las

características del medio. Por lo expuesto, se evaluó el factor tóxico en germinación de los

productos obtenidos luego del compostaje en medio sólido como abono directo o en adición

con otro abono (tabla 13).

En el análisis de las diferencias e influencia de los cultivos y sus materiales en el bioensayo,

se observa diferencia estadística significativa excepto en la dosis del 50% entre el material y

el sustrato; sin embargo, que existe una gran diferencia en el tiempo de germinación requerido

por el cultivo de maíz en las diferentes dosificaciones, este se debe a la acción de la tusa,

debido a que presenta los mayores tiempos de germinación. Referente al número de semillas

germinadas, se observan valores cercanos entre los cultivos.

Tomando como punto de partida en el análisis la dosificación y el tiempo de germinación, se

observa que en un dosificación del 25% del producto obtenido, los productos T, T+R, T+Ce,

P+R, P+Ce, P+Ca, R+Ce, C y Ce presentaron un porcentaje de germinación superior y en

tiempo inferior que el testigo; cabe indicar, que se obtuvo igual tiempo de germinación en

T+Ce y P+Ce, de acuerdo a lo establecido por Zucconi et al. (1985) quienes indican que la

germinación de semillas hortícolas inicia a los 7 días.

Con una dosificación del 50%, los tiempos de germinación aumentaron (~1.5 días), excepto

en los productos T+P, P+Ce, R+C y C que se mantuvieron; y, los productos P+C, R+Ce,

C+Ce, C+Ca, Ce y Ce+Ca quienes presentaron una disminución en el tiempo de germinación.

Los productos que presentaron un valor superior de germinación con respecto al testigo

fueron: T, T+R, P, P+R, P+C, R+Ce, C y Ce+Ca; sin embargo, el producto P+R presentó el

mayor valor. Al aumentar la dosificación de sólo el producto (100%), la germinación

disminuyó en casi todos los productos, lo cual concuerda con lo establecido J. Moreno &

Moral (2007) quienes establecen que a diferentes dosificación de un producto o sustrato, la

concentración de elementos contenidos en las partículas y agregados del material difieren,

R+P 1.8c 6.8c 2.3d 9.8c 0.0a 0.0a

R+C 1.0b 6.0b 1.3b 6.0b 1.3c 8.7c R+Ce 2.8d 7.0c 1.5c 6.0b 1.8d 6.5b R+Ca 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a

Cacao 0.9α 5.1α 0.9 5.8α 0.7α 7.0β

Cáscara (Ca) 0.9A 5.1A 0.9 5.8A 0.7A 7.0B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a

Ca+T 1.3c 6.7c 1.0b 8.0c 1.0b 14.0d Ca+P 1.8d 8.3d 1.3c 13.0d 1.3c 10.3c Ca+R 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a 0.0a Ca+C 1.0b 9.5e 1.0b 7.0b 1.0b 14.3d Ca+Ce 1.3c 6.0b 2.0d 6.8b 1.0b 3.5b

0% - 25% - 50% - 100%= Porcentaje de producto obtenido (compost); Testigo= Turba rubia (60%) + turba negra (40%); NA: No aplica el material analizado; Cada valor representa la media de cuatro repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro

de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.



generando en algunos casos fitotoxicidad. Los productos Ca, R y Ca+R no presentaron

germinación en ninguna dosificación. Además, Bonner (1993) indica que para obtener una

buena germinación, los sustratos deben mantenerse húmedos, a efecto de proveer la humedad

necesaria durante el proceso germinativo, pero que una humedad excesiva puede restringir la

aireación, favorecer la inhibición de la germinación.

6.5.3 Análisis del bioensayo tipo enmienda.

Se evaluó el factor tóxico en germinación de los productos obtenidos luego del compostaje en

medio sólido como enmienda en adición al suelo (tabla 14).

Tabla 14. Evaluación de germinación de semillas de pimiento en bioensayo tipo

enmienda mediante cinco dosificaciones de producto obtenido (compost) al finalizar el

proceso (60 días). Número de

plantas germinadas vs tiempo

0.0 (g/kg)

Tiempo (días)

0.5 (g/kg)

Tiempo (días)

1 (g/kg)

Tiempo (días)

1.5 (g/kg)

Tiempo (días)

2.0 (g/kg)

Tiempo (días)

Cultivos <0.05 ns <0.05 ns <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Suelo Testigo (Te)

3.0 6.0

Maíz 1.6α 5.5 1.6β 5.6 1.8α 6.2α 1.7β 5.7β

Tusa (T) 1.8B 5.8B 1.5A 5.7B 1.8B 6.5B 1.8B 6.1BC

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 1.3b 4.5a 1.0a 6.3c 1.8c 6.3b 1.0a 5.3a T+P 0.8a 4.8b 1.8c 5.5b 1.8c 6.0a 1.5b 6.3b T+R 2.0c 5.3c 1.3b 5.5b 1.8c 6.8 2.0d 5.3a T+C 2.0c 8.5e 2.0d 7.0d 1.3a 7.0d 1.8c 6.3b

T+Ce 2.0c 4.8b 1.3b 7.0d 2.8d 6.5c 1.8c 6.5c T+Ca 2.5d 7.0d 1.3b 2.8a 1.5b 6.5c 2.8e 7.0d

Panca (P) 1.4A 5.3A 1.6B 5.4A 1.8B 5.9A 1.7B 5.3AB

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 1.0b 4.0a 2.0d 6.3e 3.0d 6.3e 1.3a 3.5a P+T 0.8a 4.8b 1.8c 5.5d 1.8c 6.0d 1.5b 6.3d P+R 2.0f 5.8d 2.3e 5.0c 1.5b 7.0f 1.5b 3.8b P+C 1.5d 4.8b 1.3b 4.5b 1.0a 5.3b 1.8c 7.0e

P+Ce 1.8e 5.5c 1.0a 3.0a 1.5b 5.0a 1.5b 4.8c P+Ca 1.3c 7.0e 1.0a 8.3f 1.8c 5.5c 2.5d 6.3

Arroz 1.8β 5.9 1.6β 5.7 1.5α 5.7α 1.8β 6.0β

Cascarilla C)

1.9B 6.3B 1.8B 6.0B 1.4A 5.9A 1.8B 5.7B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 1.3a 6.3c 1.5b 5.0b 1.0a 5.3b 2.0c 5.3b C+T 2.0c 8.5e 2.0d 7.0e 1.3b 7.0e 1.8b 6.3d

C+P 1.5b 4.8a 1.3a 4.5a 1.0a 5.3b 1.8b 7.0f C+R 2.0c 6.3c 1.8c 5.8c 1.5c 6.5c 1.3a 3.3a

C+Ce 2.5d 5.5b 2.0d 7.0e 1.3b 4.5a 2.0c 5.8c C+Ca 2.0c 6.5d 2.0d 6.8d 2.0d 6.8d 1.8b 6.5e

Ceniza (Ce) 1.8B 5.4A 1.4A 5.4A 1.6B 5.6A 1.8B 6.3C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 1.3b 6.0e 0.8a 4.0b 1.5c 6.3c 2.5e 8.3e

Ce+T 2.0d 4.8a 1.3c 7.0e 2.8d 6.5d 1.8c 6.5c

Ce+P 1.8c 5.5c 1.0b 3.0a 1.5c 5.0b 1.5b 4.8a

Ce+R 2.0d 5.8d 2.0d 5.3c 1.5c 6.5d 1.3a 5.8b

Ce+C 2.5e 5.5c 2.0d 7.0e 1.3b 4.5a 2.0d 5.8b

Ce+Ca 1.0a 5.0b 1.0b 6.3d 1.0a 5.0b 1.8c 6.8d

Banano 1.9β 6.0 1.6β 5.6B 2.4β 6.6β 1.4α 4.9α

Raquis (R) 1.9B 6.0B 1.6B 5.6 2.4C 6.6B 1.4A 4.9A



En el análisis de la evaluación de los productos para su utilización como enmienda (tabla 12)

se identificó que en la primera y segunda dosis empleada, no se evidenció mayor número de

plantas germinadas que el testigo aunque no existe diferencia significativa; sin embargo, si se

acortó el tiempo de germinación en algunos productos. El producto que más disminuyó el

tiempo de germinación fue el producto T+Ca (2.8 días), P+Ce (3 días), Ce y P (4 días),

seguido por P+C, T y Ca (4.5 días). En la dosificación 1.5g/kg, los tiempos de germinación de

todos los productos aumentaron; el único producto que igualó al testigo en el número de

semillas germinadas fue P y en la última dosificación (2g/kg) el producto Ca superó al testigo

(3.3 semillas germinadas) aunque con un ligero aumento en el tiempo de germinación. Sin

embargo, Abraham de Noir & Ruiz de Riveri (1988) indican que para que se produzca la

germinación es necesaria la interacción de factores externos (sustrato, temperatura, humedad,

aireación e iluminación) y de factores internos o propios de la semilla (viabilidad y latencia).

Referente al análisis de los cultivos, se encontró que el banano presentó el mayor promedio de

germinación (2.4 plantas/vaso) en la dosis de 1.5g/kg y el cacao (2.2 plantas/vaso) en la

dosificación de 2g/kg; los cultivos restantes mantienen una germinación de 1.3 ≥ 1.9

(plantas/vaso). Además, no se observa diferencia estadística significativa en el tiempo

requerido para la germinación en las dosis 0.5g/kg y 1g/kg.

6.5.3.1 Análisis de la producción de biomasa.

En este bioensayo se conservaron las plantas, para evaluar la producción de biomasa que

produce cada producto en función del testigo (Tabla. 15).

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

R 1.8b 8.0e 1.3b 5.8d 2.0c 6.3a 1.0a 5.0c

R+T 2.0c 5.3b 1.3b 5.5c 1.8b 6.8c 2.0d 5.3d

R+P 2.0c 5.8c 2.3e 5.0a 1.5a 7.0d 1.5c 3.8b

R+C 2.0c 6.3d 1.8c 5.8d 1.5a 6.5b 1.3b 3.3a

R+Ce 2.0c 5.8c 2.0d 5.3b 1.5a 6.5b 1.3b 5.8e

R+Ca 1.5a 4.8a 1.0a 6.3e 2.3d 6.3a 1.0a 6.3f

Cacao 1.8β 5.8 1.3α 5.9 1.7α 5.8α 2.2γ 6.6γ

Cáscara (Ca)

1.8B 5.8B 1.3A 5.9B 1.7B 5.8A 2.2C 6.6D

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 2.3e 4.5a 1.5c 5.0b 1.8c 4.5a 3.3e 6.5b

Ca+T 2.5f 7.0e 1.3b 2.8a 1.5b 6.5e 2.8d 7.0d Ca+P 1.3b 7.0e 1.0a 8.3e 1.8c 5.5c 2.5c 6.3a Ca+R 1.5c 4.8b 1.0a 6.3c 2.3e 6.3d 1.0a 6.3a Ca+C 2.0d 6.5d 2.0d 6.8d 2.0d 6.8f 1.8b 6.5b Ca+Ce 1.0a 5.0c 1.0a 6.3c 1.0a 5.0b 1.8b 6.8c

0.0g/kg - 0.5g/kg – 1g/kg – 1.5g/kg – 2g/kg= Relación entre la cantidad de producto obtenido (compost) y la cantidad de suelo; NA: No aplica el material analizado; Cada valor representa la media de cuatro repeticiones; Diferentes letras del

alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.



Tabla 15. Evaluación de la producción de biomasa (g/m2) de plantas de pimiento

durante 40 días de desarrollo en los diferentes productos obtenidos (compost) mediante

cinco dosificaciones del sustrato. Dosis de producto vs producción de biomasa 0.0

(g/kg) 0.5

(g/kg) 1

(g/kg) 1.5

(g/kg) 2.0

(g/kg)

Dosis ns ns ns <0.05 <0.05

Cultivos <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Material <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Suelo Testigo (Te) 7.51

Maíz 11.87β 9.95α 9.98β 13.48β

Tusa (T) 13.71D 11.26C 12.84E 13.85C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

T 12.15c 22.51f 19.70e 0.00a T+P 7.83a 0.00a 0.00a 15.42c T+R 15.48d 11.47c 7.02b 13.89b T+C 9.47b 6.25b 16.17d 16.76d

T+Ce 19.35f 13.06d 13.36c 16.40d T+Ca 18.00e 14.29e 20.81f 20.65e

Panca (P) 10.02A 8.63A 7.12B 13.11B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

P 23.34d 12.08c 18.10d 10.86c P+T 7.83c 0.00a 0.00a 15.42d

P+R 5.00b 18.65e 13.53c 2.50a P+C 0.00a 0.00a 0.00a 8.71b

P+Ce 0.00a 7.26b 0.00a 18.33e P+Ca 23.96d 13.80d 11.11b 22.81f

Arroz 12.08β 10.54β 8.80α 12.73α

Cascarilla (C) 11.32B 11.55C 11.74D 13.78C

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

C 16.85e 24.31f 18.24e 14.50c C+T 9.47b 6.25b 16.17d 16.76e C+P 0.00a 0.00a 0.00a 8.71a C+R 12.87c 10.13d 18.86e 15.15d

C+Ce 13.01c 8.45c 4.77b 12.35b C+Ca 15.71d 20.18e 12.40c 15.19d

Ceniza (Ce) 12.83C 9.52B 5.85A 11.68A

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ce 14.59d 7.92ab 0.00a 0.00a Ce+T 19.35e 13.06e 13.36e 16.40e

Ce+P 0.00a 7.26a 0.00a 18.33f

Ce+R 18.34 10.88d 7.39c 9.90b

Ce+C 13.01c 8.45b 4.77b 12.35c

Ce+Ca 11.67b 9.56c 9.60d 13.15d

Banano 10.71α 13.87γ 9.92β 13.07α

Raquis (R) 10.71AB 13.87D 9.92C 13.07B

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

R 0.00a 12.88c 0.00a 19.94f

R+T 15.48d 11.47b 7.02b 13.89c R+P 5.00b 18.65d 13.53d 2.50a R+C 12.87c 10.13a 18.86e 15.15d

R+Ce 18.34e 10.88ab 7.39b 9.90b R+Ca 12.59c 19.23e 12.74c 17.05e

Cacao 16.98γ 15.10δ 13.51γ 19.19γ

Cáscara (Ca) 16.98E 15.10E 13.51F 19.19D

Mezcla <0.05 <0.05 <0.05 <0.05

Ca 19.95e 13.53b 14.37d 26.27f Ca+T 18.00d 14.29c 20.81e 20.65d Ca+P 23.96 13.80b 11.11b 22.81e Ca+R 12.59b 19.23d 12.74c 17.05c



Los cultivos empleados en el análisis, presentan diferencia estadística significativa en la

producción de biomasa; sin embargo, se evidencia que existe una mayor producción de

biomasa en el cultivo de cacao en todas las dosis empleadas en el bioensayo, lo cual se

encuentra directamente relacionada con la acción de su material (cáscara).

Se evidencia que existe diferencia estadística significativa entre los materiales principales de

acuerdo a la producción de biomasa, sin embargo, sólo la cascarilla (C) y la cáscara (Ca)

presentan diferencia con respecto al testigo, cuyos valores medios generales (18.47g/m2 y

18.53g/m2, respectivamente) son superiores al testigo (7.51g/m2). El valor máximo

conseguido, es casi similar al presentado por Moreira, Dantas, Bianchini, & Viégas (2010)

quienes evaluaron diferentes sustratos y dosis de fertilizantes para la producción de plántulas

de berenjena, donde el polvo de coco asociado con dosis se obtuvo 16,30 a 20,41g de

producción de materia seca de la parte aérea.

Todos los valores medios obtenidos fueron superiores al testigo, excepto el del material

ceniza (Ce) que presentó un valor medio general de 5.63g/m2, lo cual concuerda con lo

establecido por Brandão (2000) por la masa de la materia seca es posible saber qué substrato

proporcionó una mayor cantidad de nutrientes para las plántulas. Al respecto Reis Filgueira

(2000) afirma que un buen enraizamiento y el reinicio del desarrollo de la planta, después del

choque del proceso de transplante se ven favorecidos por los tejidos ricos en materia seca.

Algunas productos al aumentar la dosificación aumentar la producción vegetal, como: T+P,

T+C, T+Ca, R, R+C, R+Ca, Ce+Ca y Ca, en cambio otros productos disminuyeron; esto se

debe que ha mayor o menor concentración de un producto o medio, las características de

dicho aumentan o disminuye; de acuerdo a esta precisión, por ejemplo: Handreck & Black

(2002) afirman que la alta porosidad del sustrato favorece el proceso de germinación puesto

que provee un buen contenido de oxígeno, el cual es requerido por las semillas para germinar.

Cabe mencionar, que la mayor producción de biomasa se obtuvo con la cáscara (Ca) a una

dosificación de 2g/kg (26.27g/m2), esto puede ser atribuido a que la cáscara es el producto que

mejor relación C/N presentó en el análisis, al respecto (Alarcón et al., 2002; Prager Mósquera,

Sanclemente Reyes, Sánchez de Prager, Miller Gallego, & Sánchez, 2012; Velasco Velasco,

Ferrera Cerrato, & Almaraz Suárez, 2001) indican que la microbiota degrada y transforma los

materiales orgánicos en nutrientes minerales para que las plantas pueden absorber con

facilidad, esto se debe a la relación C/N; ya que influye directamente en la actividad biológica

y, por tanto, en la mineralización rápida o lenta (Angel & Prager, 1989; Bunch, 2003;

Gallego, Prager, & Sánchez de Prager, 2012); por otro lado, hubo productos donde no se

Ca+C 15.71c 20.18e 12.40c 15.19b Ca+Ce 11.67a 9.56a 9.60a 13.15a

0.0g/kg - 0.5g/kg – 1g/kg – 1.5g/kg – 2g/kg: Relación entre la cantidad de producto obtenido (compost) y la cantidad de suelo; NA: No aplica el material analizado; Cada valor representa la media de cuatro repeticiones; Diferentes letras del alfabeto dentro de una columna indican una diferencia significativa entre las combinaciones de materiales; Diferentes letras del alfabeto en mayúsculas dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los materiales principales; Diferentes letras del alfabeto griego dentro de una columna indican una diferencia significativa entre los cultivos (fuente de los materiales); p<0.05 de acuerdo a la prueba LSD de Fisher - factor: material y dosificación; <0.05: Diferencia estadística significativa; ns: No existe diferencia estadística significativa.



obtuvo producción de biomasa como con P+C en dosificación (0.5 – 1 – 1.5g/kg), T+P en

dosificación (1 – 1.5g/kg), P+Ce y R en dosificación (0.5 – 1.5g/kg), Ce en (1.5 – 2g/kg) y T

en dosificación (2g/kg).

Una acotación importante, es que la biomasa seca de la parte aérea está relacionada con la

calidad y la cantidad de las hojas. Esta característica es muy importante porque las hojas

constituyen una de las principales las fuentes de fotoasimilados (azúcares, aminoácidos,

hormonas, etc.) y nutrientes para adaptación, la cual se necesitará una buena reserva de

fotoasimilados, que servirán de suministro de agua y nutrientes para las raíces en el primer

mes de plantación (Bellote & Da Silva, 2000).

Además, los productos obtenidos serían productos que no inducen efectos adversos y son

idóneos para la agricultura de acuerdo a la tabla de clases de madurez para sustratos orgánicos

establecida por Fondazione Lombardia per l’Ambiente (1998).



7. CONCLUSIONES.



CONCLUSIONES

Las provincias de El Oro, Los Ríos y Guayas se identificaron como localidades factibles para

la obtención de los residuos del cultivo de maíz, arroz, banano y cacao, debido a que superan

ampliamente a las demás provincias; sin embargo, la provincia de Los Ríos es la más

adecuada, al considerar en el análisis superficie cultivada, condiciones geográficas, cantidad

generada de residuos, disponibilidad y accesibilidad de los mismos; lo cual potencializa la

atención a los residuos que se generan por la actividad para su procesamiento por medio del

compostaje. Además, la disponibilidad de los residuos para el bioinsumo generados por los

cultivos mencionados, es durante todo el año y de manera constante (cantidad disponible no

varía significativamente).

Los residuos analizados presentan características adecuadas para ser utilizados como

ingredientes del bioinsumo (compost), cumpliendo además las fases de temperatura necesarias

para un correcto proceso de compostaje con una disminución de humedad al finalizar el

proceso al 20% y obteniendo diferencias en la relación C/N principalmente con ceniza de

cascarilla de arroz, raquis de banano y cáscara de cacao, sin embargo, la cáscara de cacao

presento mayor OM. Los compost obtenidos presentan contenidos de macro y micronutrientes

importantes para ser utilizados como enmiendas, sin embargo, se observó que ciertos

elementos contenidos en los materiales se limitan o aumentan cuando el material se encuentra

con o sin combinar, como, por ejemplo, el boro se limita cuando al raquis es combinado y el

zinc aumenta la cantidad cuando la cáscara de cacao no se la combina. De acuerdo al

seguimiento y control, se logró optimizar el proceso, mediante las técnicas y métodos

empleados para implementar de un proceso controlado de degradación y descomposición de

la materia orgánica (compost); ya que, el compostaje de los residuos agrícolas requiere

cantidad de tiempo, especialmente debido a la gran heterogeneidad de los residuos que se

implementaron y a las condiciones necesarios; logrando estandarizar el proceso de compostaje

a partir de nuevas combinaciones de residuos agrícolas para conseguir estabilizar el grado de

madurez del compost de acuerdo a estándares y normas internacionales exigidas para este tipo

de insumos y su uso potencial en el mejoramiento de suelos.

Los métodos analíticos químicos han mostrado que los diferentes tipos de compost obtenidos

de acuerdo a su calidad no sobrepasan los valores máximos permitidos de concentración de

metales de pesados para compost de origen orgánico; sin embargo, el raquis es un material

con altas concentraciones de metales pesados conjuntamente con su alta capacidad de

lixiviación durante el proceso de degradación, puede provocar problemas serios de

contaminación. Otro material importante es la ceniza, en la concentración inicial de Pb y Hg

los cuáles se pierden fácilmente durante el proceso de compostaje debido a las características

físicas del material.

Un indicador de la calidad, también lo define el análisis de fitotoxicidad, obteniendo que los

productos a partir de raquis y cáscara presentaron altos niveles de fitotoxicidad mediante el

uso como extracto y como abono debido a la alta relación C/N y salinidad, no así en su

utilización como enmienda, en el cual la cáscara presentó los mayores valores de biomasa. El



producto a partir de la ceniza evidenció la existencia de materiales con un nivel de carbono

adecuado para sustentar la actividad microbiana y por tanto, inducir una liberación de

metabolitos eventualmente fitotóxicos en su uso como extracto, disminuyendo el tiempo de

germinación; sin embargo, es el producto que menor valor medio de biomasa presentó

conjuntamente con panca como material combinado.

La fitotoxicidad se evidencia de mayor manera en la germinación; considerándose la primera

fase fundamental en la producción de nuevos cultivos, por lo que el tiempo que se pueda

acelerar de manera óptima dicho proceso es esencial; es así, como se desarrolló un

potencializador en la germinación a partir de combinaciones nuevas de residuos agrícolas,

capaz de disminuir el tiempo de germinación, aumentar el potencial germinativo de las

semillas, disminuir el tiempo medio de germinación y proveer los nutrientes necesarios para

un óptimo crecimiento de la radícula tanto en extracto como en abono o enmienda, sin

presentar efectos adversos a corto o mediano plazo, constituyendo en un método viable para

gestionar estos residuos.



CONCLUSIONS

The provinces of El Oro, the rivers and Guayas were identified as feasible localities for

obtaining the residues of the cultivation of maize, rice, banana and cocoa, because they

exceed widely the other provinces; However, the province of Los Ríos is the most suitable,

considering in the analysis cultivated area, geographical conditions, quantity generated of

residues, availability and accessibility of the same ones; This potentiates the attention to the

waste generated by the activity for processing by means of composting. In addition, the

availability of waste for the bioinsumo generated by the crops mentioned, is year-round and

consistently (quantity available does not vary significantly).

The residues analyzed present characteristics suitable to be used as ingredients of the

Bioinsumo (compost), fulfilling also the phases of temperature necessary for a correct

composting process with a decrease of humidity at the end of the Process to 20% and

obtaining differences in the relationship C/N mainly with rice husk ash, banana rachis and

cocoa husk, however, the cocoa husk presented major OM. The compost obtained contain

macro contents and micronutrients important to be used as amendments, however, it was

observed that certain elements contained in the materials are limited or increased when the

material is with or without combining, As, for example, boron is limited when the spine is

combined, and zinc increases the amount when the cocoa husk is not combined. According to

monitoring and control, the process was optimized through the techniques and methods used

to implement a controlled process of degradation and decomposition of organic matter

(compost); Since the composting of agricultural waste requires time, especially because of the

great heterogeneity of the waste being implemented and the necessary conditions; Achieving

standardize the composting process from new combinations of agricultural waste to stabilize

the maturity level of compost according to international standards and standards demanded

for this type of inputs and their potential use in the Soil improvement.

Chemical analytical methods have shown that the different types of compost obtained

according to their quality do not exceed the maximum permissible values of concentration of

heavy metals for compost of organic origin; However, the spine is a material with high

concentrations of heavy metals in conjunction with its high leaching capacity during the

degradation process, it can cause serious contamination problems. Another important material

is the ash, in the initial concentration of Pb and Hg which are easily lost during the

composting process due to the physical characteristics of the material.

An indicator of the quality, also defines it the analysis of phytotoxicity, obtaining that the

products from rachis and shell presented high levels of phytotoxicity by use as extract and as

fertilizer due to the high relation C/N and salinity, not in its Use as an amendment, in which

the shell presented the highest values of biomass. The product from the ash showed the

existence of materials with an adequate carbon level to support the microbial activity and

therefore induce a release of metabolites eventually phytotoxic in their use as an extract,

decreasing the time of Germination However, it is the product that lower average biomass

value presented in conjunction with Panca as a combined material.



Phytotoxicity is more evident in germination; Considering the first fundamental phase in the

production of new crops, so that the time that can be optimally accelerated this process is

essential; Thus, as a empowering in germination was developed from new combinations of

agricultural residues, able to decrease the germination time, increase the germinative potential

of the seeds, decrease the average germination time and provide the Nutrients needed for

optimal growth of radicle both in extract and in fertilizer or amendment, without presenting

adverse effects in the short or medium term, constituting a viable method to manage these

wastes.



8. REFERENCIAS.



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9.ANEXO



ANEXO 1: BANDEJAS DE BIOENSAYO PARA LA EVALUACIÓN DE ÍNDICES DE

GERMINACIÓN EN SEMILLAS DE PIMIENTO.

Testigo. Agua desionizada T21. Extracto de cascarilla de arroz

T20. Extracto de tusa de maíz T19. Extracto de cáscara de cacao



T18. Extracto de panca de maíz T17. Extracto de ceniza de cascarilla de

arroz

T16. Extracto de raquis de banano T15. Extracto de panca de maíz + ceniza

de cascarilla de arroz



T14. Extracto de tusa de maíz + ceniza de

cascarilla de arroz

T13. Extracto de tusa + panca de maíz

T12. Extracto de cascarilla de arroz +

ceniza

T11. Extracto de cascarilla de arroz +

panca de maíz



T10. Extracto de cascarilla de arroz + tusa

de maíz

T9. Extracto de cáscara de cacao + ceniza


T8. Extracto de cáscara de cacao + panca

de maíz

T7. Extracto de cáscara de cacao + tusa de

maíz



T6. Extracto de cáscara de cacao +

cascarilla de arroz

T5. Extracto de raquis de banano + ceniza


T4. Extracto de raquis de banano + panca

de maíz

T3. Extracto de raquis de banano + tusa

de maíz



T2. Extracto de raquis de banano +

cascarilla de arroz

T1. Extracto de raquis de banano +

cáscara de cacao

producciÓn de compost a partir de desechos

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