Compostaje

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA DE INGENIERA INDUSTRIAL

TERCER AVANCE

OBTENCIN DE COMPOST A PARTIR DE

CASCARILLA DE ARROZ Y BIORRESIDUOS

Autores:

Daz Castaeda, Bruno

Jibaja Valderrama, Olenka

Lpez Snchez, Ana Rosa

Perleche Quesqun, Mara Fernanda

Quispe Reyes, Ricardo

Rentera Morales, Frankie

Chiclayo, 03 de julio de 2014

RESUMEN

Las diferentes actividades que se realizan en las industrias para la obtencin de un

producto final implican la generacin de residuos. Existe la posibilidad de

emprender medidas para controlar la produccin de determinados desechos, pero

habr algunos que se originarn de manera inevitable sin importar las polticas que

se adopten. Para ellos es necesario encontrar la mejor manera de revalorizarlos o

tratarlos para que su eliminacin no sea directa en el medio ambiente. El siguiente

informe presenta una alternativa sencilla para el tratamiento de los residuos que

cuenten con ciertas caractersticas que les permitan conformar un compost. Se han

utilizado tres residuos de acuerdo a su aporte de Carbono y Nitrgeno, los cuales

provienen de industrias muy representativas de la regin: la cascarilla de arroz, los

biorresiduos y la melaza. Tambin se ha adicionado elementos como agua, tierra

frtil, pasto y hojas para fomentar la aireacin y la contribucin de oxgeno. Se ha

usado el mtodo de compost superficial, formndose 7 capas alternando los

componentes para una mejor descomposicin sobre una superficie de plstico

sobre la tierra. Como resultado obtuvimos as compost a un rendimiento de

37,08%. El producto final obtenido tiene el color, olor, textura, pH y temperatura

de un buen compost; lo que nos permite asumir que nuestro experimento ha sido

realizado con xito, Se recomiendan algunas medidas para obtener mejores

resultados de acuerdo a la literatura relacionada.

Palabras clave: Compostaje, tratamiento de residuos, cascarilla de arroz, melaza,

biorresiduos

I. INTRODUCCIN

Cada da se generan en el planeta millones de residuos que afectan al medio

ambiente. Son materiales o sustancias sobrantes que pueden clasificarse de dos

formas: residuos no peligrosos y residuos peligrosos. Los residuos no

peligrosos no revierten ningn tipo de peligrosidad para la salud o el medio

ambiente; pero los residuos peligrosos tiene caractersticas de peligrosidad: son

txicos, corrosivos, irritantes, inflamables, explosivos, etc. Actualmente se

generan grandes cantidades de residuos que no son sometidos a un tratamiento

adecuado, por lo que su incidencia sobre el medio ambiente a modo de

contaminantes es inevitable.

Las diferentes actividades que se realizan en las industrias para la obtencin de un

producto final implica la produccin de residuos. En el presente trabajo de

investigacin y aplicacin se tratar de identificar los residuos provenientes de

algunas empresas y aprovecharlos, de modo que no contaminen al medio ambiente

sino que le sean beneficiosos. Una de las alternativas de solucin ante la

problemtica expuesta anteriormente es la preparacin de compost, que segn la

Secretara de Agricultura, Ganadera, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentacin de

Mxico (2000) es un abono orgnico que se forma por la degradacin microbiana

de compuestos que forman o formaron parte de seres vivos en un conjunto de

productos de origen animal y vegetal acomodados en capas y sometidos a un

proceso de descomposicin.

El objetivo principal de este trabajo es la preparacin y obtencin de compost a

partir de la valorizacin de algunos desechos industriales. Los objetivos

especficos son: identificar los residuos industriales aprovechables que vamos a

emplear de acuerdo a su relacin C/N, describir los procesos industriales que los

originan, caracterizar los desechos para conocer cuan beneficiosos sern para la

elaboracin del compost, describir el proceso de preparacin del compost, ejecutar

el proyecto dndole el seguimiento adecuado y reportar los resultados parciales y

finales.

El hombre de hoy debe tomar una conducta responsable en cuanto a la necesidad

de reducir desperdicios, con la consecuente contribucin a la proteccin del medio

ambiente en la sociedad actual y futura. Por esta razn, se debe conocer que el

compostaje una manera adecuada y sobre todo econmica al alcance de todos que,

adems de ser un material rico en nutrientes para nuestras plantas o cosechas,

ayuda en la lucha contra la contaminacin. Es por eso que cada da ms personas y

plantas industriales usan el sistema de compostaje para transformar la basura

orgnica en diversas aplicaciones ecolgicas. Un simple contenedor, unas cuantas

instrucciones y paciencia es lo nico que se necesita para comenzar a tener un

propio compost en casa o para emplearlo a gran escala. Esta investigacin servir

como una referencia para todos aquellos que estn interesados en contribuir de

manera sencilla a la reduccin de la contaminacin.

II. PROCESO INDUSTRIAL QUE ORIGINA EL PRODUCTO

Para la elaboracin del compost se har uso de tres desechos:

Cscara de arroz

Biorresiduos

Melaza

A continuacin se explican los procesos industriales que dan origen a cada uno de

estos productos:

PROCESO DE OBTENCIN DE CSCARA DE ARROZ:

El pilado de arroz cscara consiste en remover del grano cosechado y seco, las

glumas (descascarado), los tegumentos y el embrin que corresponden a la

estructura de la caripside y constituye el salvado, o polvillo, para producir arroz

pulido o blanco con un mnimo de grano quebrado y de impureza final. (Ospina

Machado, 2002)

El arroz en cscara llega transportado por un triler o camin que es descargado

por los obreros. Luego pasa a travs de las siguientes etapas:

a) Recepcin:

El arroz cscara llega del campo en sacos de yute con 50 kg.

b) Inspeccin:

Se realiza el control de humedad y de porcentaje de impurezas

c) Pesado:

Se realiza en una de balanza de 100 kg.

d) Secado de Arroz:

Para poder ser pilado el arroz debe tener entre 14.5% a 16% de humedad

dependiendo de la variedad del arroz. Proceso muy importante que requiere de

un tiempo prudencial. Si el secado es muy lento, se permite el desarrollo de

microorganismo por el alto contenido de humedad, lo cual provocara un

calentamiento de la masa y en consecuencia un deterioro de la masa y en

consecuencia un deterioro del mismo. Por otro lado, si el secado es muy rpido

se corre riesgo de que el grano sufra daos en su caripside y la muerte del

embrin a causa del excesivo calor.

Para realizar este proceso, existen dos mtodos:

Conveccin natural: La energa solar es utilizada directamente sobre

el grano.

Conveccin forzada: A travs de un soplador, el aire que transportara

el calor a la masa del grano

e) Traslado:

Este es realizado por los obreros, llevando al hombro cada saco, trasladndolo

desde el rea hacia la tolva principal donde es arrumado.

f) Pilado:

Almacenamiento en la tolva: Despus de ser transportado hasta aqu es

vaciado por los obreros. Esta tolva principal tiene la capacidad de 300

sacos.

Primera seleccin: Se separa la pajilla semiquemada y las impurezas en

el prelimpiador.

Figura 1: Prelimpiador

Fuente: Piladora Doa Carmela, Lambayeque (Per)

Primer descascarado: El arroz llega hasta aqu por medio del segundo

elevador. El arroz es descascarado mediante dos rodillos (rodillos de

goma) que giran en forma contraria. Se emplea una mquina llamada

descascaradora, las cuales separan la pajilla del grano; pero slo al 96%

o 98%. En este proceso se eliminan entre el 60 y el 80% de las cscaras

(que son el residuo que nos interesa).

Figura 2: Descascarador


Segunda seleccin: Se realiza en una mquina llamada mesa paddy o

seleccionadora, ya que se encarga de seleccionar el arroz con cascara

(paddy), del arroz sin cscara. ste ltimo es trasladado hacia el pulidor

y el arroz con cscara retorna a las descascaradoras. El arroz llega aqu

del circuito cerrado a travs del cuarto elevador. Esta separacin se

realiza a travs de movimientos vibratorios. Esta mquina se encarga de

retomar el arroz paddy o con cscara al segundo elevador que alimenta a

la descascaradora. El 60% del arroz se encuentra ptimo para pasar a la

siguiente etapa, pero el 40% restante debe reingresar a la descascaradora.

Figura 3. Mesa paddy


Tercera seleccin: En la mesa rota vaivn se separa en 80% el arroz

entero del partido.

Figura 4. Mesa rota vaivn


El clasificador separa el 20% sobrante del quebrado, obteniendo

arrocillos tres cuartos y un medio.

Figura 5. Clasificador


Pulido: El arroz llega en cscara hasta aqu por medio del quinto

elevador. Esta primera pulidora se encarga de pulir el arroz de un 30%.

Interiormente la pulidora contiene una piedra pmez que con la friccin

tiende a pulir el arroz. Esta pulidora y los dos siguientes estn unidos a

un conducto llamado Sinfn, por donde transporta el polvillo, para

luego ser envasado a sacos. La pulidora se encarga de separar la cutcula

superficial del grano, pulindolo, lustrndolo, abrillantndolo y

sustrayendo el polvo.

Figura 6. Pulidora


Seleccin a color: Clasifica el arroz entero del arroz 3/4, este clasificado

es alimentado por el dcimo elevador, Una vez clasificado el arroz es

llevado a diferentes elevadores, uno de arroz entero y otro de arroz 3/4.

El selector de color separa el grano limpio entero del grano manchado

(descartes). El arroz de buena calidad es aquel de color transparente. El

color negro en los granos de arroz se debe a plagas, el color amarillo se

debe a la humedad y el color blanco indica que ha sido mal formado.

Figura 7. Selector de color


Almacenado de Tolvas: El arroz allega a las tolvas por medio de

elevadores de 11 y 12, donde en una tolva se almacena el arroz entero y

la otra el arroz de 3/4.

Empaquetado: Esta es la nica operacin donde el obrero se encarga de

pesar 50 kg de arroz en cada saco para posteriormente ser cosido.

Almacenado: Despus de ser pesado y cosido el saco de arroz es

trasladado hacia el almacn donde se arrumar en camas de 5x18 sacos

de alto. Aqu el arroz puede permanecer un tiempo mnimo de 2 a 3

meses siempre y cuando el ambiente est limpio.

El siguiente diagrama de flujo representa el proceso anteriormente descrito:

PROCESO DE OBTENCIN DE LA MELAZA:

La melaza es un subproducto del proceso del azcar, es por esto que para explicar

cmo se da la obtencin de la melaza es necesario analizar las operaciones

unitarias de la elaboracin de azcar.

La caa llega a la fbrica ya habiendo sido cortada (ya sea manual o

mecnicamente). En seguida la caa se descarga en las mesas transportadoras para

luego pasar al proceso de molienda.

Molienda: En esta etapa se agrega agua caliente para obtener la mxima

cantidad de sacarosa en un proceso llamado maceracin. Se separa el jugo del

bagazo, el cual luego ser utilizado para generar energa elctrica por medio

de calderas.

Clarificacin: El jugo obtenido es colado iniciando la primera etapa de

calentamiento facilitando la sedimentacin de slidos insolubles y

separndolos del jugo claro que queda en la parte superior del clarificador, los

cuales son llevados a los filtros rotatorios al vaco para la recuperacin de su

contenido de sacarosa. De esta operacin se obtiene un subproducto llamado

cachaza la cual ser utilizada como abono para los campos de cultivo de

caas de azcar.

Evaporacin: El jugo claro es enviado al tndem de evaporacin para ser

concentrado hasta obtener la meladura, la cual es purificada en los

clarificadores antes de ser llevada a los tachos.

Cristalizacin: Es en los tachos (recipientes al vaco de un solo efecto)

donde se produce la masa cocida conformada por cristales de azcar y miel.

El trabajo de cristalizacin se lleva a cabo empleando el sistema de tres

cocimientos para lograr la mayor concentracin de sacarosa

Centrifugacin: La masa cocida para a las centrfugas de alta velocidad que

separan los cristales de azcar del licor madre. Durante este proceso el azcar

es lavado para retirar los residuos de miel o tambin llamada melaza. La

melaza es luego usado para la alimentacin del ganado as como tambin es

usado como materia prima para la produccin de arroz.

Secado: Los cristales de azcar hmedos son llevados a una secadora

industrial donde se evaporaran los restos de agua que queden en los cristales.

Envasado: Una vez el azcar este seco, es empacado en sacos de diferentes

presentaciones segn las necesidades de los clientes.

El siguiente diagrama de flujo representa el proceso anteriormente descrito:

PROCESO DE OBTENCIN DE BIORRESIDUOS:

Segn la composicin de los residuos de competencia municipal en Espaa

(1996), del I Plan Nacional de Residuos Urbanos, la proporcin en peso de

materia orgnica contenida en el residuo es del 44%, de manera que es la fraccin

predominante en los residuos de competencia municipal y, por tanto, la que se

genera en cantidades mayores. De acuerdo con otro estudio de estimacin de la

composicin de los residuos de competencia municipal en Espaa, realizado en

1999, el porcentaje en peso de materia orgnica seria de un 48,9 % (MARM,

2005).

Tabla 1. Procedencia de los biorreduos

BIORRESIDUOS

Domicilios

Preparacin de alimentos

Consumo de alimentos

Mal estado o caducidad de los alimentos

Restos vegetales y de poda

Jardinera

Huertos privados

Actividades comerciales

Comercios de alimentacin

Servicios de hostelera

Equipamientos y servicios

municipales

Comedores en colegios

Dependencias municipales

Jardinera y mantenimiento de plantas

Huertos urbanos pblicos

III. CARCTERSTICAS DEL RESIDUO

BIORRESIDUOS DOMSTICOS:

Los biorresiduos domsticos son los residuos orgnicos biodegradables de origen

vegetal y/o animal, susceptibles de degradarse biolgicamente generados en el

mbito domiciliario y comercial (siempre que estos ltimos sean similares a los

primeros).

Figura 8. Biorresiduos domsticos

Los biorresiduos segn su naturaleza se dividen en:

Residuos orgnicos de origen alimentario y de cocina (se incluyen los de

transformacin de alimentos).

Residuos vegetales o Fraccin Vegetal (FV) procedentes de las zonas verdes

y vegetacin privadas y pblicas.

Desde una perspectiva de la gestin de los residuos orgnicos domsticos estn

constituimos por las siguientes fracciones:

Fraccin Orgnica (FO): Cuando se recoge de forma separada se utiliza el

trmino FORS (fraccin orgnica de recogida separada). Est constituida por:

Restos de la preparacin de la comida o manipulacin y elaboracin de los

productos alimentarios, restos sobrantes de comida, alimentos en mal estado

y excedentes alimentarios que no se han comercializados o consumido

(separados de su envase o embalaje).

Fraccin Vegetal en forma de restos vegetales de pequeo tamao y de tipo

no leoso procedentes de jardinera y poda (ramos de flores mustios, malas

hierbas, csped, pequeas ramas de poda, hojarasca, etc.). Esta fraccin

vegetal, considerada como similar a la FORS, puede gestionarse tambin in

situ o de forma independiente a los restos de comida, segn la

configuracin de los servicios de recogida y los niveles de generacin.

Poda: constituida por la Fraccin Vegetal en forma de restos vegetales de

jardinera y poda de mayor tamao y de tipo leoso. Por sus caractersticas

requiere una gestin especfica por cuestiones relacionadas con logstica de

recogida, el tratamiento y la temporalidad de generacin (frecuencia y

periodo).

Figura 9. Divisin de los biorresiduos

La FO es una fraccin con unas caractersticas muy singulares que condicionan en

gran medida el diseo y desarrollo de su separacin en origen, su recogida y su

posterior tratamiento:

No es una fraccin uniforme, por su naturaleza y origen, ni en tipologa ni en

composicin, y est sujeta a los hbitos alimentarios y a los cambios

estacionales.

Es el ms inestable de los residuos de competencia municipal, debido a su

elevado contenido en agua (alrededor del 80% en peso) y en materia orgnica

(hidratos de carbono, protenas y grasas). Es fcilmente degradable por los

microorganismos. Por todo ello, se generan lixiviados y malos olores durante

su gestin.

Su densidad y su grado de humedad pueden presentar variaciones vinculadas a

los cambios producidos en la composicin de los materiales que la forman.

Tiene una densidad bastante elevada y variable, entre 0,6-0,8 t/m3 (si contiene

restos vegetales la densidad desciende a 0,25-0,3 t/m3), lo cual hace que pese

mucho y ocupe poco espacio, presentando en general una baja compactibilidad.

Tabla 2. Propiedades de los biorresiduos de acuerdo a su humedad

HUMEDAD ALTA (75 A 85%) BAJA (20 A 40%)

Materia orgnica 75 a 85% 80% Nitrgeno orgnico 5,50% 1,20% Relacin C/N 17 32 Densidad 0,6 a 0,8 t/m3 0,3 a 0,4 t/m3 (triturada) Mal olor S No Generacin Constante Estacional

A nivel de recogida y gestin se pueden integrar en la FORS otros residuos

biodegradables como los elementos de celulosa, derivados de la madera y otros

compostables en general. Los principales materiales de la FO son:

Restos de comida y restos de preparacin de la comida (cocinados o crudos):

Pieles y restos de fruta y verdura

Huesos y restos de carne

Espinas y restos de pescado, as como caparazones y conchas de marisco

Cscaras de huevo y pieles y cscaras de frutos secos

Restos de comida y comida en mal estado

Restos de pan

Poso de caf y restos de infusiones

Restos vegetales de pequeas dimensiones:

Ramos marchitos, flores y hojas secas

Malas hierbas, csped, pequeas ramas de poda y hojarasca

Residuos de papel

Papel de cocina sucio

Servilletas de papel sucias

Pauelos de papel

Materiales compostables:

Bolsas compostables

Otros materiales compostables

Otros materiales:

Tapones de corcho

Serrn

Astillas y virutas de madera natural

Mondadientes y palos de helado, palillos de comida china o de cocinar

pinchos, etc.

Excrementos de animales domsticos sin lechos ni arenas absorbentes

Aunque existen experiencias donde se limita la tipologa de residuos orgnicos

considerados aptos para la recogida separada de la FO (nicamente residuos

vegetales, o bien, slo crudos pero no cocinados), esto reduce los beneficios y las

ventajas potenciales de su gestin y no evita la necesidad de gestionar

adecuadamente el resto de la fraccin orgnica que permanecer en la fraccin

resto.

A continuacin se muestra un anlisis ms detallado de las caractersticas de

algunos biorresiduos comunes:

Cscaras de frutas

La cscara es la capa protectora de una fruta o un vegetal, del cual se puede

desprender. Es de comn conocimiento que las frutas son un alimento muy

bueno para la salud. Muchas personas comen la futa y luego tiran la cscara a

la basura. No estn consientes que adems de no estar ayudando al medio

ambiente, ensuciando e incitando a roedores, perros e insectos a meterse en la

basura, podran estar desperdiciando mucho ms que una cscara inservible.

Cscara de Naranja:

Las caractersticas fsico-qumicas de la cscara de naranja (Citrus sinensis

L.) se presentan en la siguiente tabla.

Tabla 3. Caracterizacin de las cscaras de naranja

Parmetro Cscara

Slido solubles (Brix) No determinado

Acidez inica (pH) No determinado

Acidez titulable (g cido ctrico/100) No determinado

Carotenoides totales (mg/mL jugo) 0,014 + 0,002

Relacin Brix /cidez No determinado

Grasa (%) 3,06 + 0,20

Humedad (%) 5,639 + 0,30

Fuente: Laboratorio de Biomolculas, Ingeniera de Alimentos,

Universidad Simn Rodrguez, Canoabo.

Debido a que esta informacin fue obtenida de un laboratorio, es necesario

compararlas con resultados de otras fuentes. La humedad tiene un valor de

5,6% siendo cercano a resultados determinados por otros autores que

sealan un valor de 4,8%. En cuanto al porcentaje de grasa obtenido

(3,06%) es superior al sealado por Moreno-Alvarez et al.,de 2,63%. De

igual manera, este valor se encuentra en el rango establecido en la norma

COVENIN que indica un porcentaje mnimo de 3% en materia grasa. El

contenido de carotenoides totales (CCT) determinado fue de 0,014 mg

CCT/mL siendo inferior al obtenido por Moreno-lvarez et al., quienes

determinaron un lmite mnimo de 0,016 mg/mL de carotenoides totales en

cscaras de naranjas.

En cuanto a la composicin fsico-qumica de la cscara de naranja,

podemos resumir en la siguiente tabla:

Tabla 4. Composicin fsico qumica de la cscara de naranja

Componentes principales (%)

Materia seca 90

Protena 6

Carbohidratos 62,7

Grasas 3,4

Fibra 13

Cenizas 6,9

Minerales (%)

Calcio 2

Magnesio 0,16

Fsforo 0,1

Potasio 0,62

Azufre 0,06

Vitaminas (mg/kg)

Colina 770

Niacina 22

cido pantotnico 14,96

Riboflavina 22,2

Aminocidos (%)

Arginina 0,28

Cistina 0,11

Lisina 0,2

Metionina 0,11

Triptofano 0,06

Fuente: Demain A. y Solomon N., 1986

Los valores para la cscara estn dentro de los rangos permitidos por

Splittstoesser para verduras y hortalizas 4 x 10 a 2,8 x 107 UFC/g. La

carga de estos organismos es procedente del suelo y el aire, que pueden ser

incorporados por la manipulacin de las frutas o insectos.

Tabla 5. Caracterizacin microbiolgica de las cscaras de naranja

Anlisis Cscaras

Aerobios mesofilos UFC/mL 4,3x10

Mohos UFC/mL 5,3x10

Levaduras UFC/mL 6,4x10

Aerobios psicrfilos UFC/mL Mayor a10

NMP/mL Coliformes totales Mayor a 3

Escherichia coli No detectado

Fuente: Laboratorio de Biomolculas, Ingeniera de Alimentos,

Universidad Simn Rodrguez, Canoabo.

Cscara de Mandarina

Tabla 6. Caracterizacin fisicoqumica de las cscaras de mandarina

Parmetro Valor promedio (mandarinas)

Slidos solubles (o Brix) 11,00 0,23

Acidez titulable (+) 1,23 0,09

Acidez inica (pH) 3,70 0,25

Ratio (Brix/acidez titulable) 8,94 0,09

1 valor promedio de tres repeticiones ds

+ expresado (g cido ctrico / 100 mL jugo)

En cuanto a la caracterizacin microbiolgica de las cscaras de

mandarina, los resultados obtenidos en este estudio fueron similares a los

sealados por Moreno-Alvarez et al. (24)

Tabla 7. Caracterizacin microbiolgica de las cscaras de mandarina.

Parmetro Mandarina** Aerobios mesfilos 3,4 x 105

Mohos 3,2 x 103

Levaduras 7,5 x 105

** UFC / g.

Fuente: Laboratorio de Biomolculas, Ingeniera de Alimentos, Universidad

Simn Rodrguez, Canoabo

Cscara de pia

La cscara de pia est constituida por una gran variedad de compuestos

qumicos, los cuales son caractersticos segn la variedad, el grado de

madurez de la fruta, y las condiciones de cultivo (clima, altitud, zonas de

cultivo), los cuales pueden afectar el comportamiento del sustrato

(cscara de pia) al ser sometido para la realizacin de un compostaje.

De manera comparativa, los resultados obtenidos en la caracterizacin de

esta variedad de pia son mucho mayores que los obtenidos por Sibaja et

al. 1988, a excepcin de la lignina, sin embargo, se debe tomar en cuenta

que la variedad utilizada en el estudio de Sibaja (1988), fue Champaka.

Tabla 8. Composicin de la cscara de pia (variedad MD2).

Humedad 7,46 % ( 0,01) Cenizas 4,25 % ( 0,01)

Solubilidad agua fra 29,32 % ( 0,01)

Solubilidad agua caliente 30,93 % ( 0,01)

Solubilidad ciclohexano- etanol 24,74 % ( 0,02)

Lignina 9,05 % ( 0,02)

-celulosa 41,19 % ( 0,01)

Holocelulosa 65,61 % ( 0,01)

Xilano 28,40 g/L ( 0,04)

Tabla 9. Caracterizacin de los desechos de pia sin tratar.

Desecho pH Acidez* Sacarosa (%) Cenizas

(%) Protena (mg/mL)

Cscara de pia 3,70 70,56 4,16 0,43 10,4

Corazn de pia 3,90 47,62 5,89 0,26 4,4

*mL de NaOH 0.1 N/100 g de jugo

Fuente: Vega-Baudrit, J. Sibaja, M., Lopretti, M.

Pasto fresco

La mayor parte de los componentes de las pajas de cereales (incluyendo

protena y minerales), estn asociados a la pared celular. Como media,

contienen un 72% de FND distribuda en un 38% de celulosa, un 25% de

hemicelulosa, un 8% de lignina y un 0,2% de cutina. Las dos primeras son

potencialmente fermentables por la flora digestiva, pero su degradacin se

ve limitada por la estructura cristalina de la celulosa y por la existencia de

enlaces covalentes con la lignina. Como consecuencia, la velocidad de

degradacin en el rumen es muy lenta (del orden de un 10 y un 25% a las

12 y 24 h, respectivamente) y los niveles finales de digestin son bajos

(50% a las 72 h). La baja velocidad de digestin condiciona tambin una

escasa capacidad de ingestin. Su valor energtico es todava inferior en

monogstricos, dado el menor tiempo de permanencia de la digesta en el

rea fermentativa. No obstante, tiene un cierto valor en estas especies

(especialmente en conejos), al igual que en rumiantes en cebo intensivo,

como aporte de fibra larga.

La paja tiene un bajo contenido en protena bruta (3,4%) que, adems, es

casi totalmente indigestible. Esto es debido a que en su mayor parte (75%)

se encuentra ligada a la pared celular. El resto est constituida por

nitrgeno no proteico fcilmente soluble. Por otra parte, presenta marcadas

deficiencias en la mayor parte de los macrominerales (excepto potasio,

cloro y hierro) y en vitaminas.

A pesar de su bajo valor nutritivo, la paja puede constituir una elevada

proporcin (hasta un 70%) de dietas de mantenimiento de rumiantes

extensivos. En estos casos, debe complementarse con fuentes de energa y

protena y con un corrector vitamnico-mineral para evitar una prdida

excesiva de peso. Los concentrados de fibra digestible (pulpa de

remolacha o cascarilla de soja) a niveles moderados (5-10%) se consideran

la complementacin energtica ideal de forrajes de mala calidad. Esto es

debido a que su inclusin, adems de proporcionar nutrientes fcilmente

asimilables, favorece la proliferacin de floraceluloltica y, por tanto, la

digestin de la paja. Lo contrario ocurre con los concentrados de almidn

o de azcares cuyo efecto acidificante del contenido ruminal se ve

acentuado por la baja capacidad tampn de la paja.

Tabla 10. Composicin qumica y digestibilidad en paja de cereales

Tipo de paja Protena cruda Digestibilidad de la MS

Arroz 3,0 11,0 35 42

Avena 3,70 4,90 50

Cebada 4,0 4,40 45 50

Centeno 3,30 3,80 44

Trigo 3,20 4,50 39 53

El tipo de clima es otro factor que afecta la calidad de las pajas,

presentndose en climas templados pajas de mejor calidad que aquellas

provenientes de climas tropicales. Esto se debe a una menor proporcin de

pared celular y lignina en los cultivos desarrollados en zonas templadas. El

grado de enmalezamiento, al momento de la cosecha, es otro factor que

afecta el valor nutritivo ya que la mezcla total cosechada tendr un mayor

contenido de protenas y una mayor digestibilidad.

Es necesario mencionar que el tiempo de permanencia de la paja en el

campo, previo su almacenamiento, tambin afecta su valor nutritivo, ya

que la exposicin a la irradicin solar y a las lluvias provoca una

disminucin del contenido de nutrientes, adems de la contaminacin con

hongos.

CASCARILLA DE ARROZ:

La cascarilla de arroz presenta una gran variedad de caractersticas fisicoqumicas

que es preciso estudiar, segn la aplicacin que se desee darle.

Caractersticas fsicas de la cascarilla de arroz

Forma, tamao y peso

La cascarilla de arroz toma la forma del grano caripside y su

dimensin es variada por las numerosas variedades que existen, estas

fluctan en longitud de 4-14 mm., en ancho 2-4 mm, y un espesor promedio

de 50m. A simple vista tiene una apariencia uniforme en la superficie

exterior pero al observarse al microscopio se aprecia una superficie

rugosa con crestitas a diferencia de la interior que es lisa, como se ve en

las figuras, esto influye para que el aire quede atrapado en los

intersticios exteriores e influya en la humedad de la cscara.

Figura 10. Superficie exterior de la cascarilla vista al microscopio (X 500)

Fuente: Xavier Daz, Proyecto de Grado, Modelo predictivo de combustin

de la cascarilla de arroz, ESPOL, 1991.

Figura 11. Superficie interior de la cascarilla a vista al microscopio (X 500)

Fuente: Xavier Daz, Proyecto de Grado, Modelo predictivo de combustin

de la cascarilla de arroz, ESPOL, 1991.

Para lograr una completa descripcin de la cascarilla de arroz, es

necesario determinar su peso. La medicin del peso de las muestras se

realiza con la cascarilla, unida por su extremo, en una balanza analtica.

(Figura 10). El rango de peso de una simple muestra fue de 2,944 3,564

mg, en base seca. Una de las dificultades para la medicin de su peso es la

cantidad de pequeas porosidades que posee lo que influye en el contenido

de humedad. La medicin en una balanza electrnica extractora de humedad

es necesaria.

Propiedades fsicas

Las propiedades fsicas se refieren al contenido de humedad, materia voltil,

contenido de cenizas y densidad de la cascarilla de arroz, para obtener

valores cuantificados se usa el anlisis inmediato que consiste en usar un

horno, donde se va elevando la temperatura y se va observando la prdida

de peso del material.

- Humedad

Su humedad es de 10% debido a su carcter hidrofbico.

- Material Voltil

Tabla 11. Contenido de voltiles en la cascarilla de arroz

Canad California China Colombia Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 66,40% 67,30% 63% 67,70% 63,52% 51,98% 65,47%

En el Per la cascarilla de arroz tiene un 57,77% de materia voltil y se

puede observar que se encuentra dentro del rango mundial (entre

51,98% y 67,70%).

- Contenido de cenizas

Tabla 12. Contenido de cenizas en la cascarilla de arroz

Canad California China Colombia Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 20% 18,8% 24,6% 18,2% 18,67% 16,92% 17,89%

En el Per el contenido de ceniza tiene un valor del 17,51% y se

encuentra dentro del rango mundial (16,92% - 24,60%).

- Densidad

La densidad de la cascarilla de arroz es aproximadamente 100 kg/m3,

siendo un valor muy cercano a los 110 kg/m3 que tiene la cascarilla de

arroz en el Per.

En la siguiente tabla podemos observar de manera resumida los

valores de las propiedades fsicas de la cascarilla de arroz en el Per.

Tabla 13. Valores de las propiedades fsicas de la cascarilla de arroz en el Per

Parmetros Valores Humedad 10,44%

Materia voltil 57,77%

Contenido de cenizas 17,51%

Carbono fijo 14,27%

Poder calorfico 12924,38 KJ/kg

Fuente: Pontificia Universidad Catlica del Per

Caractersticas qumicas de la cascarilla de arroz

La cascarilla de arroz es un tejido vegetal que est compuesto por tres

polmeros celulosa, lignina y hemicelulosa.

La celulosa es un polmero lineal de unidades anhidroglucosa su

compuesto es tpicamente (C6H10O5)

Hemicelulosa: es un polmero mixto conformado por pentosas y hexosa.

Lignina es un polmero irregular de unidades fenilpropano. Cuando es

sometida a altas temperaturas desarrolla una propiedad aglomerante en la

cascarilla de arroz, transformndola en una pasta slida "Grumo de

cascarilla al rojo vivo" difcil de romper.

Tabla 14. Caracterizacin qumica de la cascarilla de arroz en varios

lugares del mundo (%)

Lugar Canad Colombia

Zona 1 Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Celulosa 29,20 33,47 26 33,50 39,05

Hemicelulosa 20,10 21,03 18,10 21,35 27,06 Lignina 20 18,80 24,60 18,20 22,80

Fuente: Guevara, Maribel. Caracterizacin y evaluacin de la cascarilla. Bogot:

Trabajo de grado. 1995, p.76. y Carlos Yi Huaraz Choi, 2013.

Los rangos obtenidos para el anlisis qumico a nivel mundial corresponden a

los siguientes: La celulosa 25,89% 39,05%; hemicelulosa 18,10% 27,06%

y la lignina 18,20% 24,60 %. Cuando los tres polmeros se juntan forman un

bloque coplimero, y su composicin varia travs de la pared celular. Uno de

los elementos que se encuentra en mayor cantidad en la cascarilla de arroz es la

celulosa siendo el principal componente de las fibras como se observa en la

tabla anterior.

Propiedades qumicas de la cascarilla de arroz

Propiedades qumicas se refiere a la composicin qumica de la cascarilla

de arroz. Cabe mencionar que esta no presenta propiedades nutritivas

significativas, contiene un alto porcentaje de dixido de silicio (SiO2). A

continuacin se presenta la siguiente figura que muestra la composicin

qumica de la cascarilla de arroz.

Tabla 15. Composicin qumica de la cascarilla de arroz

Componente Valor (%m/m) SIO2 42,16

K2O 0,472

MgO 0,053

CaO 0,127

Fuente: Trevio y Gmez, 2003

Tabla 16.Anlisis qumico de la cascarilla de arroz

Fuente: Artculo Sustrato

Tabla 17.Anlisis qumico de la cascarilla de arroz

Fuente: Artculo Sustrato

MELAZA:

La melaza es un lquido denso y negruzco constituido por el residuo que

permanece en las cubas despus de la extraccin de la mayor parte de los azcares

de remolacha y caa por cristalizacin y centrifugacin. En el caso de la

remolacha, el rendimiento del proceso es de 4 kg de melaza por cada 100 kg.

Caractersticas de la melaza

Tiene un efecto nematosttico durante todo el ciclo del cultivo con

el uso continuo.

Tambin tiene efecto formicida, es muy til cuando hay plagas que

son transportadas y cuidadas por las hormigas, como las

cochinillas o fidos. Tambin, es una buena solucin para las zonas

donde existen problemas con la cosecha.

Tiene un pH cido y hay indicios de que la melaza es una fuente de

energa para las races en momentos de estrs y es un acidificante

de la zona radicular que mejora la disponibilidad de los nutrientes.

Tabla 18. Composicin de la melaza (%)

Composicin %

Humedad 20 Sacarosa 35 Glucosa 7 Levulosa 9 Otras sustancias reductoras 3 Otros carbohidratos 4 Cenizas 12 Compuestos nitrogenados 4,5 Compuesto no nitrogenados 5 Ceras, esteroides y estero fosfolpidos 0,4

Tabla 19. Otras propiedades de la melaza

Propiedad Mnimo Mximo

Peso especfico 1,39 1,44

pH (dilucin 2:1) 4,5 6,00

brix 79,35 91,60

IV. PROCESO DE COMPOSTAJE

Segn el Proyecto de Sanidad Vegetal de la Cooperacin Tcnica Alemana, la

elaboracin de compost se basa en procesos de descomposicin aerbica de los

residuos orgnicos y temperaturas controladas a travs de las poblaciones de

microorganismos existentes en los propios residuos, que en condiciones

favorables producen un material parcialmente estable de lenta descomposicin.

Segn SAGARPA, los factores por los que es importante elaborar una composta

son:

Mejora la sanidad y crecimiento de las plantas.

Mejora las propiedades fsicas, qumicas y biolgicas del suelo.

Es fuente importante de nutrientes para las plantas.

Aumenta la capacidad de retencin de humedad del suelo y la

capacidad de intercambio de cationes en el mismo.

Es la fuente de alimento para microorganismos.

Amortigua los cambios de pH en el suelo.

Disminuye los cambios bruscos de temperatura.

Las plantes pueden absorber ms nitrgeno como consecuencia de la

relacin C/N en el suelo.

Logra descomposicin parcial o casi completa de algunos residuos

agrotxicos.

Materiales para el compostaje:

Una composta requiere del suministro de desechos orgnicos, que por su origen

se clasifican en:

Domsticos: Se consideran materiales residuales de la preparacin de

comidas (partes de frutas, verduras, cscaras de huevo, etc.) y desechos

de origen animal (carne, piel, sangre, huesos y otros).

De jardn: Incluye los restos de cultivos de las huertas, flores muertas,

tallos, pastos y hojarascas.

Subproductos agrcolas: Los ms utilizados son los residuos de cosecha

de prcticamente todo cultivo (por ejemplo arroz, trigo, cebada, maz,

caa de azcar, frijol, girasol, etc.), as como cascarillas y salvado

obtenidos de la trilla o la molienda.

Desechos del ganado: Los estircoles, orina y deyecciones de todo tipo

de animales, son excelente para el compostaje ya que contienen un alto

porcentaje de nutrientes.

Forestales: Los restos de rboles, hojas y ramas cadas son fuente

importante de material para la elaboracin de compostas. Estos desechos

contienen grandes cantidades de lignina y celulosa que se descomponen

parcialmente en la pila de compostaje y continan mineralizndose en el

suelo despus de ser aplicadas.

Es conveniente mezclar materiales con altas y bajas relaciones C/N para que el

nitrgeno liberado por los materiales de baja relacin de carbn-nitrgeno pueda

ser utilizado por los materiales de alta relacin C/N, y as los materiales se

complementan desde el punto de vista de una descomposicin ms rpida. A

continuacin de presenta un cuadro con algunos materiales comnmente usados

para los compostas con sus respectivas relaciones de C/N:

Tabla 20. Relacin C/N de los principales materiales utilizados para la composta

Fuente: Martin, 1992; FAO, 1991; F.I.E.Ch, 1995

Es importante sealar que los microorganismos asimilan 30 partes en peso de

carbono por una parte de nitrgeno para formar protenas y generar energa, por lo

tanto se recomienda que los materiales para la composta tengan una relacin C/N

de 30/1, con rango de variacin de 26 a 35.

Proceso de compostaje

Cuando no se cuenta con una mezcla adecuada de desechos orgnicos, el proceso

de compostaje es lento y el producto final es una material de baja calidad. Para

evitar eso, se pueden adicionar otros materiales que mejoran la composicin

qumica y estructura de las pilas. Estos materiales son:

Activadores: Son sustancias que estimulan la descomposicin; contienen

gran cantidad de protenas y aminocidos, como son los estircoles y

desechos orgnicos en general. En este grupo figuran el sulfato de amonio,

la rea y otros fertilizantes nitrogenados comerciales.

Inoculantes: Son cultivos especiales de bacterias o medios donde se

encuentran los organismos encargados de la descomposicin orgnica.

Entre ellos se pueden sealar a las bacterias de gnero Azatobacter, a la

composta madura, la fosforita molida, el fosfato de calcio y la tierra, etc.

Enriquecedores: Son fertilizantes comerciales incorporados al proceso. La

cantidad de nutrientes contenidos en la composta se mejora obtenindose

un mejor producto para las plantas.

La materia orgnica debe estar constituida por una buena relacin de slidos,

lquidos y gases que permitan el constante intercambio de sustancias. El tamao

de las partculas debe ser de 1,3 a 5 cm si se trata de papel y residuos vegetales o

de cocina y menor a 1,3 cm si es madera. Se busca con esto que el intercambio de

sustancias sea eficiente. Un tamao pequeo de partcula supone mayor superficie

de contacto y, por lo tanto, fermentaciones rpidas y homogneas. Sin embargo, si

el tamao es excesivamente pequeo pueden originarse problemas de

compactacin que impiden una aireacin adecuada. Hay tambin algunos factores

que se deben considerar en la elaboracin de compost:

Temperatura: Esta en funcin del incremento de la actividad microbiolgica

del abono, que comienza con la mezcla de los componentes. Esto se debe a

las oxidaciones biolgicas exotrmicas. Esta fase se llama termoflica y es

donde ocurre la descomposicin ms rpida de la materia orgnica. La

temperatura ptima para la descomposicin termoflica es de 50C a 60C

considerando la produccin de CO2. En algunas ocasiones, la temperatura por

la actividad microbiana puede alcanzar hasta 76C, situacin no deseable

debido a que a temperaturas de 64C la prdida de nitrgeno en forma de

amonaco es muy alta.

Durante los primeros das, la temperatura se eleva a 60C o 70C.

Posteriormente se estabiliza a 40C o 50C. Si la temperatura no aumenta,

indica que hay un defecto en la aireacin, baja relacin de C/N o un bajo

nivel de humedad. Temperaturas elevadas mayores a 65C pueden ocasionar

la muerte de bacterias benficas, lo que frena la fermentacin y provoca

prdidas de nitrgeno.

Para sanear el material de la composta se requiere de una temperatura de

60C a 65C durante 2 o 3 semanas. Sin embargo, si el material presenta este

rango de temperatura durante 5 o 6 semanas es una seal de anormalidad en

el proceso y pudiera ocurrir un retraso en la estabilizacin de la composta.

Cuando existen deficiencias en el proceso de aireacin y mezclas no

equilibradas, generalmente hay una baja temperatura.

La humedad. Determina las condiciones para el buen desarrollo de la

actividad y reproduccin microbiolgica durante el proceso de la

fermentacin cuando est fabricando el abono. Tanto la falta como el exceso

de humedad son perjudiciales para la obtencin final de un abono de calidad.

La actividad biolgica disminuye cuando la humedad es menor al 12%. Ante

un exceso de humedad, hay un descenso en la temperatura y se genera una

produccin de olores desagradables. Cuando la circulacin de oxgeno es

limitada y los contenidos de humedad son del orden del 60%, la actividad

microbiana disminuye. La humedad ptima, para lograr la mayor eficiencia

del proceso de fermentacin del abono, oscila entre un 50 y 70 % del peso.

La aireacin. Es la presencia de oxigeno dentro de la mezcla, necesaria para

la fermentacin aerbica del abono. Se puede incrementar la aireacin por

medio de volteos peridicos de las pilas, de este modo se suministra oxgeno

y se disipa el calor. Para determinar algunos intervalos en das ptimos para

realizar el volteo se consideran factores como la temperatura y la humedad,

as surgen la recomendacin de realizar el primer volteo a los 22 das y

posteriormente cada 7 o 15 das. En la prctica, esta actividad se realiza

cuando la temperatura es cercana a los 70C o la humedad mayor a 60%. Se

calcula que dentro de la mezcla debe existir una concentracin de 6 a 10% de

oxgeno. Si en caso de exceso de humedad los micro poros presentan un

estado anaerbico, se perjudica la aeracin y consecuentemente se obtiene un

producto de mala calidad.

El tamao de las partculas de los ingredientes. La reduccin del tamao

de las partculas de los componentes del abono, presenta la ventaja de

aumentar la superficie para la descomposicin microbiolgica. Sin embargo,

el exceso de partculas muy pequeas puede llevar a una compactacin,

favoreciendo el desarrollo de un proceso anaerbico, que es desfavorable para

la obtencin de un buen abono orgnico fermentado. Cuando la mezcla tiene

demasiado partculas pequeas, se puede agregar relleno de paja o carbn

vegetal.

El pH. El pH necesario para la elaboracin del abono es de un 6 a 7.5. Los

valores extremos perjudican la actividad microbiolgica en la

descomposicin de los materiales.

Relacin carbono-nitrgeno. La relacin ideal para la fabricacin de un

abono de rpida fermentacin es de 25:35 una relacin menor trae prdidas

considerables de nitrgeno por volatizacin, en cambio una relacin mayor

alarga el proceso de fermentacin.

El carbono es el principal constituyente de las estructuras celulsicas, as

como ligninas e hidratos de carbono de las plantas. Abunda en paja de

cereales, cortezas, ramas leosas, virutas de madera, serrin, cartn, etc.

El nitrgeno abunda en las plantas tiernas y jvenes de color verde, hierba

fresca, leguminosas y deyecciones de animales, etc.

El correcto proceso de compostaje precisas de una adecuada presencia de

materias carbonatas y nitrogenadas. La relacin C/N a veces no resulta fcil

de conseguir dada la diversidad de materiales que entran en juego. De manera

prctica, se podra emplear la relacin de tres partes de materiales secos (ricos

en celulosas y carbono) y una parte de material fresco y/o estircol (ricos de

nitrgeno).

Oxgeno. El consumo de oxgeno es directamente proporcional a la actividad

microbiana; por ello existe una relacin directamente proporcional entre el

oxgeno consumido y la temperatura. La mayor cantidad de oxgeno se

requiere durante la fase inicial de la descomposicin debido al crecimiento de

la poblacin microbiana, el incremento de la temperatura y la gran actividad

bioqumica. Durante la fase de estabilizacin la demanda de oxgeno decrece.

Componentes a emplear en el proyecto

La cascarilla de arroz

La cascarilla de arroz mejora la estructura fsica del abono orgnico,

facilitando la aireacin, absorcin de la humedad de la filtracin de nutrientes

en el suelo. Tambin favorece el incremento de la actividad macro y

microbiolgica del abono y de la tierra, y al mismo tiempo estimula el

desarrollo uniforme y abundante del sistema radical de las plantas. La

cascarilla de arroz es una fuente rica en slice, lo que confiere a los vegetales

mayor resistencia contra el ataque de plagas insectiles y enfermedades. A

largo plazo, se convierte en una constante fuente de humus. En la forma de

cascarilla carbonizada, aporta principalmente fsforo y potasio, y al mismo

tiempo ayuda a corregir la acidez de los suelos. La cascarilla de arroz, puede

alcanzar, en muchos casos, hasta una tercera parte del total de los

componentes de los abonos orgnicos. En caso de no estar disponible, puede

ser sustituida por la cascarilla de caf, paja, abonos verde o residuos de

cosecha de granos bsicos u hortalizas.

Residuos vegetales

Se emplearn residuos provenientes de restos de frutas y verduras frescas, los

cuales le proporcionarn al compost una fuente de nitrgeno.

Melaza de Caa

La melaza es la principal fuente de energa de los microorganismos que

participan en la fermentacin del abono orgnico, favoreciendo la actividad

microbiolgica. La melaza es rica en potasio, calcio, magnesio y contiene

micronutrientes, principalmente boro.

Cal Agrcola

La funcin principal de la cal es regular el nivel de acidez durante todo el

proceso de fermentacin, cuando se elabora el abono orgnico. Dependiendo

del origen, puede contribuir con otros minerales tiles de la planta. La cal

puede ser aplicada al tercer da despus de haber iniciado la fermentacin.

Figura 12. Aplicacin de cal agrcola

Fuente: http://www.abc.com.py/imagenes/2012/03/21/cal-agricola-

paraguaya-con-el-mejor-prnt-143730_595_446_1.jpg

Pasto fresco

Se emplea como fuente de nitrgeno y para fomentar una mejor aireacin.

Agua

El efecto del agua es crear las condiciones favorables para el desarrollo de la

actividad y reproduccin microbiolgica durante el proceso de la

fermentacin. Tambin tiene la propiedad de homogeneizar la humedad de

todos los ingredientes que componen el abono. Tanto el exceso como la falta

de humedad son perjudiciales para la obtencin de un buen abono orgnico

fermentado. La humedad ideal, se logra gradualmente agregando

cuidadosamente el agua a la mezcla de los ingredientes. La forma ms

prctica de probar el contenido de humedad, es a travs de la prueba del

puado, la cual consiste en tomar con la mano una cantidad de la mezcla y

apretarla. No debern salir gotas de agua de los dedos pero se deber formar

un terrn quebradizo en la mano. Cuando tenga un exceso de humedad, lo

ms recomendable es aumentar la cantidad de cascarilla de arroz o de caf a

la mezcla.

Las proporciones de cada uno de los materiales mencionados que se emplearn en

este proyecto se muestran a continuacin:

Se debe considerar que algunas cantidades cambiarn conforme sea necesario

dadas las condiciones de humedad y otros factores.

Asimismo, ser necesaria la aplicacin de algunas herramientas como: palas,

baldes plsticos, regadera para la distribucin uniforme de la solucin de melaza y

levadura en el agua, manguera para el agua, mascarilla de proteccin contra el

polvo.

Cuidados que requiere la composta

Evitar que se seque u ocurran excesos de humedad (no debe escurrir agua).

Pero hay que mantenerla siempre hmeda. Si la composta est muy seca,

adems de retrasarse la descomposicin, pueden ocurrir invasiones de

hormigas, caros y otros animales. Por el contrario, si la composta est muy

hmeda ciertos hongos pueden proliferar y aumentar la produccin de malos

olores.

Se debe cuidar que la temperatura no rebase los 60C. Si esto ocurre,

conviene voltear o regar la composta. Una manera prctica de medir la

temperatura de la pila consiste en introducir un machete durante 5 minutos

en el centro de la misma, sacarlo y palparlo por la parte central.

Temperaturas mayores de 60C no se pueden soportar en una mano

desnuda, por lo que nos podremos dar cuenta si se sobrepasa de este valor.

Al voltear la composta se favorece la penetracin de aire, lo cual disminuye

la produccin de malos olores.

Se recomienda realizar el primer volteo a las dos semanas de haber

establecido la composta. Los volteos posteriores se harn con frecuencia

semanal con el fin de que la descomposicin sea uniforme.

Tcnica a emplear

Se emplear la tcnica de compost en superficie, que consiste en esparcir en un

terreno una capa de material orgnico, dejndolo descomponerse. Segn se va

dando el proceso natural de incorporacin al suelo, se esparcen nuevos restos en

un proceso continuo. Cuanto ms desmenuzado est, ms rpida ser la absorcin.

Elaboracin

Elegir un sitio cubierto donde se va a elaborar el compost para que no le

afecte la lluvia, el viento o los rayos solares. De no controlar estos factores,

se afectar la calidad del abono e incluso se puede interrumpir la

descomposicin.

El troceado y la fragmentacin previos de los componentes facilita el

proceso de descomposicin y degradacin. Usar cascarilla molida y reducir

los residuos vegetales entre 2 y 5 cm resulta idneo.

Colocar en capas alternas la cscara de arroz, los residuos vegetales picados,

la cal viva y el carbn vegetal. Regar a medida que depositamos capas

sucesivas y se homogeneizar cada capa mediante mezclado. Mezclar la

melaza con agua hasta que tenga una consistencia que permita distribuirla

fcilmente por todo el montn.

Agregar agua a la mezcla hasta conseguir la humedad recomendada. La

mezcla debe quedar uniforme.

Cubrir con plstico perforado para evitar el secado y deshidratado del

montn, proteger de la radiacin solar, permitir la necesaria circulacin de

aire y retener el calor generado.

A los pocos das, la temperatura debe alcanzar los 65-70C. Se deben evitar

temperaturas superiores porque el compost se quema. Se sugiere regar y

voltear si el compost llega a un temperatura muy elevada.

Cuando la temperatura baje de 35C, activar el compost mediante volteado

y, si fuera necesario, regar. En el volteado, las capas externas del montn

inicial deben quedar en el centro o en la parte inferior, de modo que la

aireacin sea uniforme.

Se debe controlar al menos una vez por semana la humedad del compost a

travs de la prueba de puo. De estar muy hmedo, agregar cascarilla de

arroz o residuos vegetales. Si est muy seco (aspecto blanquecino por

micelios o polvoriento), regar con agua.

Figura 13. Prueba del puo

Durante 2 meses se riega el material 3 veces por semana. Al final se forma

el compost crudo.

El proceso termina aproximadamente entre los 3 y 4 meses, cuando el

compost se mantenga a temperatura ambiente.

Reconocer un buen compost

Olor: Debe ser agradable, a tierra de monte o mantillo. Si desprende olores

desagradables, se entiende que se ha dado una descomposicin incompleta o

anaerobia. Si huele a tierra seca, se trata de compost muy descompuesto.

Textura: Un buen compost debe presentar una textura suelta y algo

granulosa. No puede ser pegajosa ni polvorienta.

Color y aspecto: El compost bien hecho presenta un color oscuro parduzco,

difcilmente reconocibles los componentes originales.

Prueba de mano: La mano es un excelente biodetector. Un puado de

compost correcto no gotea ni se desmenuza.

Posibles problemas y soluciones

Coloracin blanquecina: Presencia de zonas blancas y algo polvorientas. Nos

indica que durante el proceso de fermentacin una parte del compost se

secado o deshidratado, propiciando la presencia de micelios de hongos que

degradan el compost. La solucin es regar aumentando la humedad o

rehaciendo el montn, favoreciendo la humedad de toda la masa.

Figura 14. Compost con micelios blancos

Masas compactas y apelmazadas: Es la compactacin de la zona central por

presin de los materiales, sobre todo los frescos y acuosos. La solucin es

remover, desapalmezar o voltear.

Mal olor: Es un indicio de exceso de agua y mala aireacin. La solucin es

rehacer el montn o voltear con aadido de materiales secos (paja).

Malas hierbas: Si no se han alcanzado altas temperaturas.

Aplicacin

Se aplica al momento de la siembra, colocndolo directamente en el hoyo donde

se va a sembrar la planta. Debe dejarse preferiblemente en el fondo, colocando

una capa intermedia de suelo para que a raz de la planta no se queme por el

contacto directo con el compost. La aplicacin de abono en forma externa puede

hacerse en corona en terrenos planos, o en media luna en la parte superior en

terrenos pendientes y se recomienda cubrir el abono con hojarasca o tierra.

Figura 15. Aplicacin del compost.

Fuente: Bongcam, E. Gua para compostaje y manejo de suelos. Convenio Andrs

Bello, Bogot (2003)

V. METODOLOGA

Este proceso de la elaboracin del compost se empez el da 10 de abril del ao 2014.

La hora de inicio fue las 11 de la maana y el lugar en que se realiz fue en un espacio

disponible de la clnica de la Universidad Catlica Santo Toribio De Mogrovejo. El rea

utilizada estaba al aire libre y tena contacto con el sol. Se realizaron las capas con los

materiales ya recolectados en un rea de 2m de longitud por 1m de longitud

aproximadamente.

Figura 16. Vista de la Clnica Universitaria USAT y el rea de trabajo

Figura 17. Seleccin del rea de trabajo

Primera capa:

En primer lugar colocamos el plstico en un rea de 2m de longitud por 1m de ancho, el

cual servir de base para nuestro compost. Luego se construye una cama a base de

pajilla y hojas secas, las cuales permitirn la aireacin y evitarn que se compacte. En

este caso se coloc 0.5kg de hojas secas y 4 kg. de cascarilla de arroz, cuya funcin ser

la de facilitar la aireacin y la entrada de microorganismos al mismo. Luego se le

agrego 1 litro y medio de agua, para hacerla ms fija y humedecerla.

Figura 18. Plstico que sirve de base para el compost

Figura 19. Humedecimiento de la cascarilla de arroz

Figura 20. Capa de cascarilla de arroz y hojas

Segunda capa:

En esta capa, se procedi a agregar 10kg de cascaras de frutas y desechos de frutas,

como de papaya, pia, manzana, naranja, lima, etc., repartidas uniformemente, las

cuales deben estar preferentemente picadas. Mientras ms pequeas sean las partculas,

su descomposicin sea ms rpida. Luego se agrega una delgada capa de cascarilla de

arroz.

Figura 21. Particulado de las cscaras de frutas

Figura 22. Formacin de la segunda capa

Figura 23. Biorresiduos empleados

Figura 24. Adicin de cascarilla de arroz a la segunda capa

Tercera capa:

Se aade tierra cubriendo totalmente la capa anterior de los desechos de frutas, con una

altura de 2 cm de altura aproximadamente. Luego se le agreg 1 litro y medio de agua

ms, para simplemente mantenerla ligeramente hmeda, nunca saturndola con agua,

puesto esta capa tendr finalidad de servir como base de la siguiente capa y permitir la

aeracin de sta.

Figura 25. Formacin de la tercera capa

Cuarta capa:

Ahora se vuelve a agregar a manera que se origine otra capa y de la forma de un

sndwich, Seguidamente se le agrega 8kg de tierra frtil y luego otro 1 litro y medio

ms de agua para mantenerla apenas hmeda.

Figura 26. Adicin de tierra frtil

Figura 27. Adicin de biorresiduos

Quinta capa:

En esta quinta capa se le agreg 5kg de pajilla de arroz. Como este material es seco, en

seguida se le agrega nuevamente 1 litro y medio de agua para que no pierda el

porcentaje de humedad.

Figura 28. Adicin de cascarilla de arroz.

Figura 29. Formacin de la segunda capa

Figura 30. Adicin de agua

Sexta capa:

En esta capa se agreg una cantidad suficiente de pasto fresco como para cubrir todo el

montn, el cual facilita la aireacin.

Figura 31. Adicin de pasto fresco

Figura 32. Sexta capa terminada

Sptima capa:

Se adiciona un litro de melaza alrededor de la capa anterior, puesto que esta es un

acelerador nito, el cual permite una descomposicin de mayor velocidad que los

microorganismos ecientes. Es decir, es un bioestimulante y contribuye a la aceleracin

del compostaje.

Figura 33. Adicin de melaza

Despus de haber colocado todos los materiales en las diferentes capas, se tapa con

plstico que ayudarn a una fermentacin ms rpida, para as evitar que se mezclen con

sustancias o materiales que no son favorables al proceso, se aseguro el tapado de la

compost colocndole piedras alrededor dndole mayor proteccin ante los vientos

bruscos que se puedan presentar durante los das de maduracin, despus de asegurar el

compost se hizo un permetro a base de cal con la finalidad de protegerlo ante los

insectos que intenten entrar al compost.

Figura 34. Agujereado del plstico

Figura 35. Colocacin del plstico protector

Figura 36. Aireacin del compost

Figura 37. Compost totalmente cubierto

Terminado todo nuestro montillo de compost lo dejamos reposar para que empiece a

madurar correctamente para lo cual decidimos establecer un horario para vigilar y

controlar nuestro compostaje para que llegue a una maduracin, este proceso se

caracteriza porque todos los materiales se van a enfriando hasta alcanzar la temperatura

ambiente, esta etapa puede durar de unas semanas a varios meses. En esta fase los

microrganismos y diversos tipos de microfauna, como hormigones y chanchitos de

tierra, colonizan el compost.

VI. RESULTADOS

Anlisis de la temperatura

Tabla 21: Registro de temperaturas y observaciones en los meses de abril y mayo

Mes Da Temperatura Observaciones

Abril 15 -

Se not que el plstico que cubre el

compost estaba hmedo por dentro, es

decir, haba sudado. Este era un indicador de que la temperatura era

alta. La humedad se mantena estable,

as que no se adicionaron ni agua ni

cascarilla de arroz. Se removieron y

mezclaron todas las capas. Ya se notaba

la descomposicin de los residuos

orgnicos. El olor no era desagradable,

se perciba un aroma a ligero aroma a

frutas.

Abril 22 28C

Fue la primera vez que se tom medidas

de temperatura. La T calculada result

muy baja por lo que se decidi

amontonar el compost para as acumular

ms calor. La humedad se mantena

estable.

Abril 24 33C

La temperatura haba aumentado con

respecto a la primera medicin. El

compost estaba seco, as que se

agregaron 1,5 litros de agua

aproximadamente. Se removi para

uniformizar y ventilar. Se encontraron

hormigas en los alrededores, por lo que

se coloc nuevamente un poco de cal.

Abril 26 37 C

La temperatura estaba en 37 C y su

textura estaba un poco seca, as que se

opt por aadir 1 litro de agua

aproximadamente.

Abril 29 41C

La temperatura estaba llegando a la

deseada de 50C. El compost luca ms

hmedo pero an as se le agreg 1.5L

de agua para llegar a la humedad

requerida. Al analizar el PH, se observ

que el compost se estaba haciendo base

por lo que se decidi echarle jugo de

limn en la siguiente visita la compost.

Mayo 3 39C

Se le agreg 500 mL de agua y se

removi, se le extrajeron algunas races

de plantas, se coloc cal para evitar el

paso de animales, se coloc jugo de

limn para regular el compost. Se

observ que la temperatura empezaba a

disminuir.

Mayo 6 36 C

La temperatura sigui disminuyendo. La

humedad no pareca haber variado con

respecto a la ltima revisin. Se

encontraron algunas hormigas. Se le

agreg 800 mL de agua

Mayo 8 34C

El compost estaba seco en la parte

superficial; pero hmedo en el fondo. Se

agreg 2 litros de agua y se removi

hasta lograr la uniformizacin. Su color

era ms oscuro que en ocasiones

anteriores. Se hallaron insectos extraos,

como hormigones y chanchitos de tierra.

Mayo 10 33C

Encontramos el plstico fuera de lugar,

por ello el compost estaba un poco seco,

as que se opt por agregarle agua,

aproximadamente 2 litros y se removi

hasta dejar todo de manera uniforme.

Tambin se encontraron plantas y

algunos animales que fueron eliminados.

Mayo 13 30C

La temperatura lleg a 30C, muy

cercana a la temperatura de la primera

medicin que se hizo. La humedad haba

aumentado. Se encontraron ms

hormigas y algunos chanchitos de tierra

Mayo 24 30C

Se encontraron ciertos animalitos

pequeos (chanchitos, hormigas) cerca al

rea del compost y plantas muy

pequeas dentro de este. Por ende se

procedi a extraerlos, inmediatamente.

Regamos tanto la superficie como la

parte interna del compost, para ello

removimos la tierra desde abajo hacia

arriba.

Mayo

29

32C

Nuestro compostaje lleg a los 32C,

adems presentaba partes ms secas que

otras, para lo que se aadio1.5 litros,

removiendo todo para uniformizar el

compost. Tambin se encontraron ms

hormigas y algunos chanchitos de tierra.

Mayo 31 30C

Para esta fecha agregamos cal alrededor

del rea del compost con la finalidad de

que ya no aparezcan ms elementos

extraos y externos. Del mismo modo, al

igual que la semana anterior a esta,

realizamos el mismo procedimiento. En

esta ocasin se utiliz, para el riego, un

poco ms agua puesto que se encontr

un poco seco.

Junio 2 28C

La temperatura fue de 28C, humedad

adecuada, tambin se observaron

algunos chanchitos de tierra que fueron

sacados inmediatamente.

Junio 7 26C

En esta ocasin, se encontr menor

cantidad de animalitos y de las pequeas

plantas casi nada. Se procedi a

extraerlos nuevamente. De igual manera,

removimos el compost pero adems lo

acomodamos, ya que el plstico no

estaba cubriendo totalmente esta

superficie.

Junio 9 24C

Nuestro compostaje lleg a los 24C, Se

encontraba uniformemente hmedo, pero

se opt por agregar una mezcla de agua

y limn para bajar los niveles de Ph. Se

encontr presencia de plantitas las cuales

fueron removidas en el acto.

Junio 13 21C

En este caso, no se encontr la presencia

de ningn organismo viviente cerca al

compost. Nuevamente removimos el

compost, con ayuda de una pequea

palana y se le aadi agua,

aproximadamente 2L, mediante un

balde.

Junio 16 22C

Nuestro compostaje lleg a los 22C,

Con una hmeda estable y ptima, lo

cual es un claro indicio que nuestro

compost est llegando a la etapa de

maduracin, puesto que los niveles de

temperatura debe llegar a los mismos

que se tena en un inicio de la

elaboracin.

Junio 17 25C

La muestra nos indic una temperatura

de 25C, lo que nos indica que nuestro

compost se encuentra en la etapa de

maduracin, la humedad an sigue sin

llegar a la requerida (29%). El PH est

relativamente alto y es necesario bajarlo

con jugo de limn.

Junio 27 23C

El compostaje lleg a los 23C, Con una

hmeda estable y ptima, lo que

demuestra que nuestro compost est en

la etapa de maduracin, ya que los

niveles de temperatura deben oscilar

menor a los 25C

La tabla anterior muestra los registros de temperatura de los meses de abril, mayo y

junio. Las medidas de temperatura se realizaron los das lunes, martes, jueves, viernes y

sbados (exceptuando los feriados) a travs de un termmetro de mercurio.

Grfica N 1. Temperaturas registradas durante los Abril, Mayo y Junio (C)

En la anterior grfica podemos observar que inicialmente se obtuvo una temperatura de

28C, la cual es la menor en comparacin al resto de las mediciones, conforme pasan los

das del mes de Abril, los resultados obtenidos de la temperatura aumentan hasta llegar

a un nivel mximo de 41C, sin embargo para los primeros das del mes de Mayo, es

decir al transcurrir de los das, la temperatura comienza a descender gradualmente hasta

llegar a 30C.

Mientras transcurre el mes de Mayo, la temperatura sigui disminuyendo, hasta llegar al

mes de Junio con una temperatura menor a los 28C, y aunque hubo algunas variaciones

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

ABRIL MAYO JUNIO

Temperatura del compost (C)

altas y bajas debido al clima y a ciertas circunstancias que se dieron durante los das. Se

acab la ltima medicin de temperatura con unos 23C.

Discusin

Inicialmente todo el material est a la misma temperatura; pero al crecer los

microorganismos se genera calor, aumentando la temperatura. El sntoma ms claro de

la actividad microbiana es el incremento de la temperatura de la masa que est

compostando, por lo que la temperatura ha sido considerada tradicionalmente como una

variable fundamental en el control del compostaje (Moreno y Moral 2007)

Segn las bases tericas y estudios realizados, durante el proceso de descomposicin

aerbica se encuentran tres fases bien distinguidas: fase mesfila inicial (T < 45C), que

como podemos darnos cuenta en la grfica est cumpliendo con el rango establecido

(menor a 45C), y al final de la cual se producen cidos orgnicos; fase termfila (T >

45C). En este caso, la temperatura mxima obtenida fue de 41C y probablemente esto

se deba a que no se est llevando a cabo una buena descomposicin del materia

orgnica o quizs, tambin, se deba a un error o incorrecta medicin de la temperatura-

Finalmente se encuentra la fase mesfila, considerndose terminado el proceso cuando

se alcanza de nuevo la temperatura inicial y, como podemos darnos cuenta en la grfica,

las temperaturas se encuentran en descenso de tal modo que se pretenda llegar a la

temperatura inicial como corresponde.

Figura 38. Comportamiento de la temperatura con respecto al tiempo

En el proceso de compostaje, la mayora de los microorganismos se desarrollan a

temperaturas entre 35 y 55C. (Lopez 1995). Por otro lado, segn Suler y col (1997), cada

especie de microorganismo tiene un intervalo de temperatura ptima en el que su

actividad es mayor y ms efectiva: 15-40 C para los microorganismos mesfilos y 40 -

70C para los termfilos. Podemos decir entonces que durante el proceso de

descomposicin aerobia se han desarrollado adecuadamente los microorganismos y

termfilos, ya se cumple con los intervalos de temperatura establecidos.

La utilizacin del compost es diferente segn el estado de maduracin que tiene, ya que

un compost inmaduro puede daar y matar las pantas si es utilizado como substrato de

cultura, puede contener altos niveles de cidos orgnicos, relaciones elevadas de C:N,

valores de pH extremos y numerosas sales. (Moreno y Moran. 2007)

Segn Miyatake F. 2006, un compost alcanza su fase de maduracin posee una

temperatura inferior a 30C, no tiene lugar las condiciones anaerobias, no inmoviliza el

nitrgeno hasta que es incorporado en el suelo y no es fitotxico; por lo que segn

nuestros datos tomados de la temperatura, nuestro compost se encuentra dentro de la

fase de maduracin y se halla dentro del rango correcto.

Anlisis del pH

Se debe seguir el siguiente procedimiento en el laboratorio:

1. Medir 10g de muestra de compost.

2. Medir 90mL de agua destilada en la probeta.

3. Colocar ambos componentes en un vaso precipitado.

4. Agitar por 10 minutos.

5. Dejar reposar por 30 minutos.

6. Medir el pH en el pH-metro o por medio de las tiras de prueba de pH.

1 Muestra

Materiales:

Muestra de Compost: 10.3g

Agua destilada: 90mL

Balanza

Un vaso precipitado

Tiras de prueba de pH

pH-metro

Resultado obtenidos:

Mediante las tiras de pH: 6

pH-metro: 6.72

2 Muestra

Materiales:

Muestra de Compost: 10.05 g


Balanza

Un Vaso precipitado

Tiras de prueba de pH

pH-metro

Resultados obtenidos:

pH-metro: 8.41

3 Muestra

Materiales:

Muestra de Compost: 10.21g


Balanza

1 Vaso precipitado

Tiras de prueba de PH

PH-metro


PH-metro: 8.96

4 Muestra

Materiales:

Muestra de Compost: 10g


Balanza

Un vaso precipitado

pH-metro


PH-metro: 8.63

5 Muestra

Materiales:

Muestra de Compost: 10g


Balanza

Un vaso precipitado

pH-metro


PH-metro: 8.74

Tabla 22: Registro de pH del compost en los meses de abril y mayo.

Mes Da pH

Abril 24 6.72

Abril 29 8.41

Mayo 13 8.96

Mayo 26 8.63

Junio 17 8.74

Grfica N 2. pH registrado durante los meses de Abril y Mayo

0

2

4

6

8

10

Abril Mayo Junio

pH

Interpretacin:

Se han realizado 5 mediciones del pH y los resultados obtenidos se muestran mediante

la grfica, aqu podemos notar que los niveles de pH han ido aumentado conforme el

paso de los das en las tres primeras muestras; pero a partir de la curta se nota una

disminucin. Se puede decir que estos valores se encuentran dentro de los especificados

dentro del proceso de compostaje.

Discusin

Datos proporcionados por la asociacin Alemana para la calidad del compost recomienda

que el pH debera encontrarse en un intervalo entre 6.5 y 8 unidades, lo que es compatible

con el crecimiento de la mayora de cultivos. Si el grado de descomposicin no es

adecuado, el pH puede caer a valores entre 4 5, retrasndose el proceso.(Tchobanoglous,

1994). De acuerdo a este autor, solo uno de los resultados obtenidos en el laboratorio se

encuentra dentro de los valores establecidos (6.72)

Segn algunos autores (Moretti, 1986) la evolucin del pH en el compostaje presenta

tres fases (como se mencion en el parmetro anterior). Durante la fase mesfila inicial

se observa una disminucin del pH debido a la accin de los microorganismos sobre la

materia orgnica ms lbil, producindose una liberacin de cidos orgnicos. Y como

podemos darnos cuenta el primer resultado obtenido de pH es el ms bajo en

comparacin a los otros dos valores. En una segunda fase se produce una progresiva

alcalinizacin (aumenta el pH) del medio, debido a la prdida de los cidos orgnicos y

la generacin de amonaco procedente de la descomposicin de las protenas (Snchez-

Monedero, 2001). En esta fase mencionada, los dos valores restantes (8.41 y 8.96)

cumplen con un pH superior al neutralizado (7). Y en la tercera fase el pH tiende a la

neutralidad debido a la formacin de compuestos hmicos que tienen propiedades

tampn. En este caso se realizaron otras pruebas de pH en el laboratorio para determinar

con mayor precisin que los valores de pH desciendan y los resultados obtenidos fueron

8.63 y 8.64 de modo que el pH descendi como se indica en la grfica.

Suler y col (1977) concluyen que un compostaje con la aireacin adecuada conduce a

productos finales con un pH entre 7 y 8; y que valores ms bajos del pH son indicativos

de fenmenos anaerbicos y de que el material an no est maduro. Adems

determinaron que si el pH se mantiene por encima de 7,5 durante el proceso es sntoma

de una buena descomposicin. En comparacin a los resultados observados en la grfica

podemos decir que los valores obtenidos en el laboratorio se encuentran dentro de las

valores establecidos por los autores anteriormente sealados.

Anlisis de humedad

Procedimiento:

1. Pesar la cpsula en la balanza analtica.

2. Agregar 1g de muestra de compost a la cpsula.

3. Colocar la muestra en el horno por un minuto.

4. Pesar nuevamente la cpsula.

5. Repetir pasos 3 y 4 hasta que el peso deje de variar

6. Aplicar la siguiente frmula para hallar el porcentaje de humedad:

1 Muestra

Materiales:

Muestra de compost: 1,012g

1 cpsula

Balanza analtica

Horno


El peso inicial de la muestra antes de entrar al horno fue de 1,012g

El peso final de la muestra despus de colocarse repetidas veces al horno

fue de 0,7657

Aplicando la frmula:

2 Muestra

Materiales:

Muestra de compost: 1,022g

1 cpsula

Balanza analtica

Horno

Resultados:

El peso inicial de la muestra antes de entrar al horno fue de 1,022g


fue de 0,739


3 Muestra

Materiales:

Muestra de compost + cpsula: 61,4g

1 cpsula

Balanza analtica

Horno

Resultados:

El peso inicial de la muestra ms la cpsula antes de entrar al horno fue

de 61.4g


fue de 61,05g


4 Muestra

Materiales:

Muestra de compost + cpsula: 58,3 g

1 cpsula

Balanza analtica

Horno

Resultados:


de 58,3 g


fue de 58,1 g


5 Muestra

Materiales:

Muestra de compost + cpsula: 60,6 g

1 cpsula

Balanza analtica

Horno

Resultados:


de 60,6 g


fue de 60,3 g


Tabla 23: Registro de humedad del compost en los meses de abril y mayo.

Mes Da Humedad

Abril 24 24,34%

Abril 29 27,69%

Mayo 13 57%

Mayo 26 42,9%

Junio 17 49.5%

Grfica N 3. Humedad registrada durante los meses de Abril, Mayo y Junio (%)

En esta grfica podemos observar que solo los valores de 24.34 y 27.69% se encuentran

manera lineal o secuencia, mientras que hay un valor que est muy distante de los otros

dos. Probablemente esto se deba a que durante actividades de supervisin del compost

se haya vertido una gran cantidad de agua para humedecerlo.

Discusin:

Siendo el compostaje un proceso biolgico de descomposicin de la materia orgnica, la

presencia de agua es imprescindible para las necesidades fisiolgicas de los

microorganismos, ya que es el medio de transporte de las sustancias solubles que sirven

de alimento a las clulas y de los productos de deshecho de las reacciones que tienen

lugar durante dicho proceso. Algunos autores (Haug, 1993; Madejn y col, 2002; Jeris y

col, 1973) consideran que la humedad de los materiales es la variable ms importante en

24.34% 27.69%

57.00%

42.90% 49.50%

0.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

Abril Mayo Junio

Humedad

el compostaje y ha sido calificada como un importante criterio para la optimacin del

compostaje.

En el artculo cientfico de Wilian Viera y Gustavo Bernal se determin que el nivel

apto de humedad puede encontrarse en un rango de 55 75%. Ellos realizaron un

compostaje a base de cachaza y tallos de caa de azcar,... En la mayor parte de las

fechas de muestro la humedad estuvo en un rango de 40 70% apropiada para mantener

una adecuada actividad microbiana. En nuestro caso solo dos de los valores obtenidos

se encuentran dentro del rango especificado por estos autores, de modo que habra que

investigar el problema a fondo y tratarlo de inmediato.

La importancia de una humedad apropiada fue demostrada por Shulze (1962). Este

autor estudi la variacin de la cantidad de oxgeno consumido por una masa inicial

durante el compostaje, en un reactor cerrado a una temperatura constante, en funcin de

la humedad. Pequeas variaciones de humedad provocaban grandes cambios en la

temperatura. La humedad de la masa de compostaje debe ser tal que el agua no llegue a

ocupar totalmente los poros de dicha masa (Miyatake y col., 2006), para que permita la

circulacin tanto del oxgeno (ya que el proceso debe desarrollarse en condiciones

aerobias), como la de otros gases producidos en la reaccin.

Por otro lado, otros autores sealan que la humedad ptima para el crecimiento

microbiano est entre el 50-70%; de modo que, sigue siendo solo uno de los valores

presentados en el grfico, el adecuado para un buen compostaje. La actividad biolgica

decrece mucho cuando la humedad est por debajo del 30%, como es en el caso de las

primeros resultados obtenidos en Abril; por encima del 70% el agua desplaza al aire en

los espacio libres existentes entre las partculas, reduciendo la transferencia de oxgeno

y producindose una anaerobiosis.

Por lo que despus la humedad pasando del mes de Mayo a Junio, fue decreciendo hasta

llegar a una humedad de aproximadamente 30%. La humedad de la masa de compostaje

debe ser tal que el agua no llegue a ocupar totalmente los poros de dicha masa

(Miyatake y col., 2006), para que permita la circulacin tanto del oxgeno (ya que el

proceso debe desarrollarse en condiciones aerobias), como la de otros gases producidos

en la reaccin. Por lo tanto, la humedad ptima depende del tipo de residuo; as se ha

encontrado que, para la paja de cereales est entre 75 y 85%, para astillas de madera

entre 75 y 90% y para residuos slidos urbano (RSU) entre 50 y 55% (Haug, 1993).

Los resultados presentados oscilan entre 24% y 57% se puede decir que este ltimo se

encuentra cercano a la cantidad ptima que nos indica el autor Haug, por lo que para eso

se puede humedecer el compostador con agua, intentando siempre repartirla bien por

todo el compostador (se puede utilizar una regadera) con un posterior volteo del

material, para repartirla an ms. (Zhu, 2006). Cabe sealar que la falta de

instrumentacin para remover y voltear la tierra haya ocasionado una inexacta medicin

de los valores porcentuales de humedad.

PRODUCTO OBTENIDO:

Despus de casi tres meses de trabajo, se efecta el levantamiento del compost y a

cernirlo.

Obtuvimos como resultado 15 kg de compost listo para usarse como fertilizante y 4.2 kg

de merma, que por lo general eran partculas de tierra muy unidas entre s. Acuerdo a

esto, el rendimiento del compost es el siguiente:

Esto quiere decir que, de los 19.2 kilogramos de compost resultante, el 78,125%

constituyeron compost til.

Con respecto a la masa inicial (40,45 kg), el rendimiento del compost til ha sido el

siguiente:

En relacin a las caractersticas finales de nuestro compost, obtuvimos las siguientes:

Humedad:

La humedad recomendada para verificar la calidad del compost debe estar entre 40 o

50%, en el caso del nuestro arrojo un valor de 49.5% la ltima vez que lo medimos,

Asumimos por la textura y el tiempo transcurrido que tiene la humedad deseada, pero se

recomienda un anlisis en laboratorio.

Temperatura:

La temperatura ideal de un compost, debe acercarse a la temperatura ambiental. Nuestra

ltima medicin fue de 23C, el cual es un valor muy cercano considerando que la

temperatura ambiente se considera como 25C.

pH:

Aqu los valores adecuados son los prximos a 7, puesto que de otra forma puede ser

demasiado bsico o acido para algunos suelos. En nuestro caso, el ltimo valor para el

pH que obtuvimos es de 8,74.

Color:

Muchos autores sugieren que el color final del compost debe ser de un negro o marrn

oscuro, nosotros obtuvimos un color marrn oscuro. Ya no se reconocieron los residuos

iniciales.

Olor:

Obtuvimos el compost final con un olor a tierra de bosque.

Textura:

Su textura es arenosa.

VII. CONCLUSIONES

Los residuos industriales aprovechables que hemos empleado son la cascarilla

de arroz, los biorresiduos de frutas y verduras y la melaza.

La cascarilla de arroz es un residuo de la industria de pilado de arroz, la cual

comprende las siguientes etapas: pesado, primer almacenamiento, secado,

segundo almacenamiento, primera seleccin, primer descascarillado, segunda

seleccin, segundo descascarillado, blanqueamiento, tercera seleccin, pulido,

seleccin de color y empaquetado. Las cscaras se originan en el

descascarillado. Los biorresiduos de frutas y verduras son residuos de

domicilios, restaurantes e industrias alimentarias. La melaza es producto de la

elaboracin de azcar, la cual comprende las siguientes etapas: molienda de

la caa de azcar, clarificacin, evaporacin, cristalizacin, centrifugacin,

secado y envasado. La melaza se obtiene en la centrifugacin.

Las caractersticas de la cascarilla de arroz permiten que mejore la estructura

fsica del abono orgnico, facilitando la aireacin, absorcin de la humedad

de la filtracin de nutrientes en el suelo. Los residuos provenientes de restos

de frutas y verduras frescas, los cuales le proporcionarn al compost una

fuente de nitrgeno. La melaza es la principal fuente de energa de los

microorganismos que participan en la fermentacin del abono orgnico,

favoreciendo la actividad microbiolgica.

El compost se elabora a partir de la superposicin de una capa de residuos

sobre otra. Nosotros hemos considerado 7 capas en las que alternamos todos

los componentes para favorecer la descomposicin uniforme.

El compost elaborado tuvo un rendimiento de 37,08% en masa con respecto a

Compostaje

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