Valorización De Residuos Orgánicos

INTRODUCCIÓN

El incremento de residuos generados por actividades antrópicas es un grave problema ambiental, gran parte de esta cantidad de residuos son incinerados o destinados a un vertedero a cielo abierto, ocasionando problemas ambientales como la contaminación de aguas subterráneas por medio de lixiviados, emisiones de gases perjudiciales, humos, malos olores y un impacto paisajístico negativo.

Existe una alternativa a estos procesos, que causan problemas ambientales, se trata de la valorización con recuperación energética de estos residuos, los residuos se someten a procesos, los cuales pueden ser: reducción de volumen mediante procesos de destrucción térmica, aprovechamiento de su poder calorífico utilizando los residuos como combustible y realizar procesos de transformación como el compostaje.

El compostaje es la transformación de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos, cuyo objetivo es el aprovechamiento de sus componentes, para volverlos a incorporar a su ciclo natural a través del producto final de este proceso, el compost puede ser utilizado como nutriente y estabilizante del suelo por que ayuda a remediar la escasez de materia orgánica de estos y contribuye físicamente a su fijación.

El proceso es llevado a cabo por microorganismos descomponedores como bacterias y hongos microscópicos los cuales comen, trituran, degradan y digieren la materia orgánica en varias etapas correspondientes del proceso para tener como resultado nutrientes mineralizados.

PROBLEMA

¿Qué impacto tiene el compost como alternativa de valorización de residuos orgánicos con influencia en la germinación de gramíneas?

JUSTIFICACIÓN

La presente investigación se realiza con el propósito de valorizar los residuos sólidos urbanos (residuos de frutas) para su utilización como abono orgánico, como alternativa de solución a los impactos negativos generados tanto por los residuos sólidos y actividades agrícolas.

La investigación está orientada a la elaboración de compost utilizando como materia prima los residuos de frutas, aplicando herramientas metodológicas apropiadas e información teórica acerca del tema.

Los primordiales favorecidos de la investigación es la ciudadanía en general, ya que aporta con conocimientos para el manejo de residuos orgánicos mediante la valorización de residuos.

Así mismo, se puede afirmar, que la metodología a emplear en la consecución de los resultados del presente estudio, podrá ser de aplicación en estudios sobre la valorización de residuos mediante compostaje en otro tipo de residuos orgánicos y en otros contextos de tiempo y espacio.

OBJETIVOS

General

Aplicar el compostaje como alternativa de valorización de la fracción orgánica (residuos de frutas) de los residuos sólidos urbanos.

Especifico

Recuperar una fracción orgánica especifica de los residuos sólidos urbanos para valorizarla mediante compostaje.

Evaluar el proceso de compostaje mediante el monitoreo de pH, temperatura y humedad.

Determinar el tiempo de germinación de las dos especies de gramíneas en los diferentes tratamientos.

Analizar los resultados de la concentración de macronutrientes de las muestras de suelo y compost.

Analizar estadísticamente mediante el diseño experimental factorial en bloques completamente al azar, los resultados del número de semillas germinadas en cuatro sustratos.

HIPÓTESIS

El compostaje de residuos de frutas es viable como alternativa de valorización de residuos orgánicos, porque posee niveles altos de nutrientes que contribuyen a una buena germinación maíz (Zeamays) y arroz (Oryza Sativa).

MARCO TEÓRICO

Residuos sólidos urbanos

Se definen como residuos sólidos urbanos aquellos que se producen por las actividades del hombre. En el ambiente doméstico los residuos sólidos incluyen papel, plásticos, restos de comida, etc., (Kiely, 1999).

Residuos orgánicos

Son todos aquellos residuos biodegradables (se descomponen naturalmente), tienen la característica de poder desintegrarse o degradarse rápidamente, transformándose en otro tipo de materia orgánica (Mantra, 2001).

Los residuos orgánicos pueden se residuos de comida, frutas, jardinería, etc.

Estos residuos pueden recuperarse y utilizarse para la fabricación de un fertilizante eficaz mediante un proceso de compostaje (Cleanuptheworld, 2005).

Al fabricar compost los residuos orgánicos se aprovechan y se vuelven a incorporar a su ciclo natural a través del producto final (compost) (Cleanuptheworld, 2005).

Compostaje

Generalidades

La transformación de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos a través de técnicas de compostaje constituye un adecuado procedimiento de valorización de estos residuos, evitando los riesgos de contaminación que pueden provocar otras alternativas como la incineración no controlada y la disposición final en vertederos a cielo abierto (Avendaño, 2003).

El producto final del compostaje es el denominado compost, fácil de almacenar y transportar, tiene un interesante valor agronómico, principalmente por su contenido en materia orgánica y en elementos fertilizantes, se utiliza en distintas actividades agrícolas: frutales, viñedos, cítricos, olivos, cultivos hortícolas, floricultura y jardinería, entre otros. Además se lo emplea para mejorar los suelos, ya que da cuerpo a las tierras ligeras, disgrega a las compactas, y airea las raíces, regulando la permeabilidad y el drenaje de los mismos (Solans, 2006).

En consecuencia, el compostaje, más que un sistema de tratamiento de residuos, puede ser contemplado como un procedimiento de obtención de un material útil a partir de una materia prima calificada como residuo (Kiely, 1999).

En la actualidad el aprovechamiento agrícola de residuos orgánicos de distintos orígenes es una práctica habitual en numerosos países. El interés por utilizarlos a aumentando debido a las nuevas tendencias ecológicas y a las elevadas cantidades de éstos materiales que se generan en los procesos agrícolas, agroindustriales y urbanos entre otros (Kiely, 1999).

Todo esto hace que el compostaje se plantee en la actualidad como una de lasmejores alternativas para la gestión de residuos de naturaleza orgánica, incluidos los residuos sólidos urbanos (Kiely, 1999).

Tabla. 1. Ventajas y desventajas del compostaje

Ventajas Desventajas

Es un sistema de transformación, con una útil valorización de residuos Alta inversión inicial

Optimizar los residuos existentes en cada zona, al aprovechar los residuos generados Disponibilidad del terreno

Reducción del volumen de residuos Contaminacion del ambiente (olores) si el proceso es anaerobio

Ahorro económico en abonos químicos

Producto comercializable

Disminuye las necesidades de materia orgánica de los suelos y contribuye a su recuperación

Fuente: Avendaño (2003).

Proceso de compostaje aerobio

Es una oxidación biológica que ocurre bajo condiciones controladas de humedad, temperatura y aireación, mediante el cual millones de microorganismos actúan sin cesar sobre la materia rápidamente biodegradable: restos de cosecha, excrementos de animales, residuos sólidos urbanos . (Tchobanoglous, 1994).

Según Tchobanoglous (1994), el proceso de compostaje, en forma de ecuación, se representa de la siguiente forma:

Fig. 1. Representación en forma de ecuación del proceso de compostaje aerobio

Fuente: Tchobanoglous (1994).

Etapas del compostaje aerobio

El proceso combina fases para conseguir la transformación de un residuo orgánico en un producto estable, a continuacion de describe cada fase producida en el proceso aerobio del compostaje (Muñoz, 2003).

Etapa mesotérmica (10-40 ºC)

Cuando se inicia el proceso las moléculas de azúcares, almidones y proteínas de rápido uso energético sirven de sustrato inicial a los microorganismos mesófilos.

En esta etapa, se destacan fermentaciones facultativas de la microflora mesófila, en relación con oxidaciones aeróbicas. Mientras se mantienen las condiciones de aerobiosis actúan Euactinomicetos (aerobios estrictos), de importancia por su capacidad de producir antibióticos. Se dan también procesos de nitrificación y oxidación de compuestos reducidos de azufre, fósforo, etc. La actividad metabólica incrementa paulatinamente la temperatura, lo cual favorece el desarrollo de la microflora termófila. Durante el aumento de temperatura hay liberación de CO2 y H2O; esto reduce el carbono y el porcentaje de la fracción mineral aumenta; lo cual reduce el contenido de residuos orgánicos (Sztern, 1999).

Etapa termogénica (40-75 ºC)

La microflora mesófila es sustituida por la termófila debido a la acción de bacilos y actinomicetos termófilos. Se inicia la degradación de moléculas complejas como celulosa, lignina, lípidos, grasas; a través de la acción de actinomicetos,

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