Universidad Politécnica del Valle de Toluca

Ingeniería en Biotecnología

“Composta orgánica a través de lombricultura, para le regeneración de suelos y abono orgánico.”

Facilitador:

Dr. Héctor Emilio Olvera Quiroz

Presentan:

Fuentes Galván Rocio 1208IBT316Zamora Espinoza Fernando Michel 1208IBT040

Almoloya de Juárez, Enero 2015

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Introducción

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Antecedentes

El compostaje era practicado en la Antigüedad. Desde hace miles de años, los

chinos han recogido y compostado todas las materias de sus jardines de sus

campos y de sus casas, incluyendo materias fecales. En el Oriente Próximo, en

las puertas de Jerusalén había lugares dispuestos para recoger las basuras

urbanas: unos residuos se quemaban y con los otros se hacía compost. El

descubrimiento, después de la Primera Guerra Mundial, de los abonos de síntesis

populariza su utilización en la agricultura. En los últimos años se ha puesto de

manifiesto que tales abonos químicos empobrecen la tierra a medio plazo. En

Baleares, existía asimismo la práctica de "sa bassa" como forma tradicional de

producir compost, que desgraciadamente se ha perdido.

De forma tradicional, durante años, los agricultores han reunido los desperdicios

orgánicos para transformarlos en abono para sus tierras. Compostar dichos restos

no es más que imitar el proceso de fermentación que ocurre normalmente en un

suelo de un bosque, pero acelerado y dirigido. El abono resultante proporciona a

las tierras a las que se aplica prácticamente los mismos efectos beneficiosos que

el humus para una tierra natural.

El desarrollo de la técnica de compostaje a gran escala tiene su origen en la India

con las experiencias llevadas a cabo por el inglés Albert Howard desde 1905 a

1947. Su éxito consistió en combinar sus conocimientos científicos con los

tradicionales de los campesinos. Su método, llamado método lndore, se basaba

en fermentar una mezcla de desechos vegetales y excrementos animales, y

humedecerla periódicamente. La palabra compost viene del latín componere,

juntar; por lo tanto es la reunión de un conjunto de restos orgánicos que sufre un

proceso de fermentación y da un producto de color marrón oscuro, es decir, que

en él el proceso de fermentación está esencialmente finalizado. El abono

resultante contiene materia orgánica así como nutrientes: nitrógeno, fósforo,

potasio, magnesio, calcio y hierro, necesarios para la vida de las plantas.

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Fue en el año 1925 cuando en Europa comenzó a estudiarse la posibilidad de

descomponer a gran escala las basuras de las ciudades con la puesta en marcha

del método indú lndore. En la ciudad holandesa de Hanmer se instaló en 1932 la

primera planta de compost hecho con las basuras urbanas, A principios de la

década de los 60, había en Europa 37 plantas, Dicho número aumentó

considerablemente durante dicha década, y a primeros de los 70 se llegó a 230

plantas, destacando el Estado Francés y el Estado Español, instalándose en este

último sobre todo plantas de compost en el Levante Y Andalucía. Sin embargo, a

partir de mediados de los setenta la evolución se estancó y se cerraron numerosas

plantas. Una de las causas de este estancamiento fue la deficiente calidad del

compost producido (no se hacía separación previa en origen de la materia

orgánica de los residuos sólidos urbanos) y el poco interés de los agricultores en

utilizarlos

En la actualidad, según el Ministerio de Medio Ambiente, las plantas de compost

existentes en España son 24, que tratan 1.770.061 Tm y el compost producido es

de 365.239 Toneladas/año, con lo cual el rendimiento compost/RSU es de

21,98%. La calidad del producto es variable, pero puede afirmarse que su

tendencia es a mejorar por la implantación de modernas -instalaciones de refino y

por la mejora de las condiciones de fermentación. En general, según datos de los

antiguos ministerios MAPA y MOPTMA, difícilmente se puede absorber la actual

producción de compost de R.S.U., sin hacer un esfuerzo serio por mejorar la

calidad del producto (con la creación de modelos mínimos de calidad), y por

establecer todo ello con las necesarias campañas de promoción.

Esencialmente, se trata de enriquecer la tierra del jardín o del huerto y, al mismo

tiempo, defender el medio ambiente. El jardín se enriquece y aporta un suelo más

vivo en microbios e invertebrados y más rico en minerales, si reproducimos

racionalmente el ciclo de degradación de los elementos vegetales que tiene lugar

en la naturaleza.

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Defenderemos el medio ambiente si aprovechamos el 30% de las materias

orgánicas que contienen los residuos sólidos urbanos o basuras domésticas, éstos

se transformarán en minerales y humus (sustancia marrón resultante de la

descomposición de vegetales y animales microscópicos). La base esencial del

suelo fértil consiste en la mezcla de arcillas y humus. Sus partículas en la

superficie llevan cargas eléctricas que retienen los elementos nutrientes y el agua.

Evitaremos también que la parte más pesada de la basura sea enterrada en

vertederos o incinerada. Todo ellos, con el consiguiente despilfarro de energía y

generación de gases, causas principales del cambio climático.

En la actualidad los cultivos requieren mayor intensidad, lo que conlleva a un

aumento en las dosis de fertilizantes.

La utilización de fertilizantes orgánicos está disminuyendo, en contra de lo que

ocurre con los inorgánicos por algunas causas como pueden ser:

Sustitución de los animales de carga y tiro por medios mecánicos. 

Aumento de explotaciones ganaderas estabuladas, desapareciendo o

reduciéndose las camas de ganado.

Aumento de la demanda de residuos agrícolas principalmente madera y

paja para la fabricación de pasta de celulosa.

Una nueva fuente de materia orgánica es el compost de RSU o de residuos

ganaderos. El compost tiene muchas similitudes con el humus del suelo.

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JUSTIFICACIÓN

Dados los problemas ambientales y ecológicos que hoy en día presenta la

sociedad, urgen diferentes alternativas que ayuden en la regeneración de suelos,

abastecimiento de alimentos, fertilizantes orgánicos que no dañen los

ecosistemas, entre otras cosas.

Dicha investigación, está enfocada en diferentes aspectos, desde el punto

ecológico y agrónomo, hasta el económico. Por lo tanto, se pretende elaborar una

“composta orgánica caliente” para aprovechar los organismos que se desarrollen

en ese ambiente, para la recuperación de suelos a través de la lombricultura, así

como también desarrollar técnicas para la venta de “compostas preparadas” para

el desarrollo de cultivo más sanos y de mejor calidad para el consumo humano.

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OBJETIVOS

General:

Desarrollar técnicas adecuadas para la obtención de composta orgánica

a través de la lombriz roja californiana para la regeneración de suelos y

para su posterior venta, cómo pequeños fertilizantes y abonos

orgánicos de manera natural.

Específicos:

Desarrollar técnicas para obtener composta orgánica.

Manipular las condiciones de ambiente en que ésta se desenvuelva en

un ambiente sano.

Definir los parámetros de calidad a través de los cuales se obtenga un

producto ecológico.

Disminuir tiempos en el proceso de obtención del producto final.

Estudiar el posible mercado al cual será dirigido el producto.

Satisfacer las necesidades de demanda de mercado, de acuerdo a los

resultados del análisis de mercado.

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LIMITES

De espacio:

El presente proyecto se pretende realizarse en un predio ubicado en

el municipio de Almoloya de Juárez, Estado de México.

De tiempo:

De acuerdo a su fase operativa en los meses de Enero-Abril de 2015.

Organigrama

Dirección General

Director General

Secretaria de Director General

Recursos Humanos Finanzas Producción

Coordinador Coordinador Coordinador

Compra Venta Precomposteo

Composteo

Precomposteo

Operador Operador

Operador

Operador

Operador

Operador

Nomina

Organización

Director general: Líder natural que conducirá al proyecto hacía el éxito, además

supervisa que todas las tareas que son repartidas a través de él sean ejecutadas

de la mejor forma, es decir, es la máxima autoridad en el proyecto “Composta

orgánica a través de lombricultura para la regeneración de suelos y abono

orgánico”.

Secretaria (o) de director general: Se encarga de administrar las labores del

director general en tiempo y forma, para que todas sean atendidas formalmente.

1) Coordinador de Recursos Humanos: Supervisa la protección laborar

del trabajador, controla la nómina del proyecto además es contratista.

a) Operador de recursos humanos: Administra la nómina del

proyecto y funciona como auxiliar para atender al resto el

personal

2) Coordinador de Finanzas: Administra las compras y ventas del

producto

a) Operador de compra: Busca la materia prima a través de la

cual se comienza la producción, además cumple con las

demandas de otros materiales que se requieran en el

proyecto.

b) Operador de venta: Busca vender el producto final. De éste

dependen los ingresos financieros al proyecto.

3) Coordinador de Producción: ejecuta las tareas para obtener un

producto final de calidad.

a) Operador de Precomposteo: Prepara la composta inicial.

b) Operador de Composteo: Cuida temporalmente de la composta

hasta que llegué al desarrollo esperado.

c) Operador para obtener el producto final: Afina el producto final lo

empaca y lo pone a disposición del personal de ventas.

Diagrama de la metodología.

Precompostaje

Interrupción

de la

descomposición de

los desechos

orgánicos.

CompostajeObtención del

producto

Reproducción de

lombrices.

Recolección de

humus y lixiviados

Método

La producción del Humus de Lombriz se desarrolla mediante un proceso denominado

de doble ciclo, materia prima fundamental para producir el Humus líquido.

En el primer ciclo, se realiza el proceso de compostaje directo, es decir, la degradación

controlada de la materia prima por acción de los microorganismos, nativos del compost

con control de la aireación, la temperatura y la humedad.

En el segundo ciclo, la acción de las lombrices de tierra, aumentan el nivel de

estabilización, mineralización y concentración del Humus, gracias a la acción

enzimática del aparato digestivo de la lombriz y su capacidad para “cultivar” algunos

microorganismos que ayudan a este proceso.

Para realizar el proceso de compostaje se usa como materia prima, heces de caballo,

vaca, borrego, la razón por la cual no se emplean otros materiales tiene que ver con la

disponibilidad de la materia prima y con los requisitos de calidad que se siguen en la

planta.

Por una parte, para los procesos de compostaje con fines de lombricultura, se requiere

que la relación carbono nitrógeno sea optima, para el crecimiento de los

microorganismos, encargados de la degradación del sustrato. El estiércol se consigue

en cantidades apropiadas y es una muy buena materia prima para el proceso, esta es

recolectada de las zonas ganaderas, de clima cálido y húmedo, principalmente, ya que

en estos climas el proceso de compostaje es más rápido que en climas fríos y se

garantiza que la materia prima tenga algún grado de descomposición en el momento de

ser transportada a la planta.

Una vez recibida la materia prima es clasificada según su grado de descomposición,

esta evaluación se realiza teniendo en cuenta variables organolépticas, como el color;

dependiendo de su madurez, es enviada a diferentes áreas para iniciar el proceso de

compostaje controlado.

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Para lograr la relación óptima para el proceso de compostaje es necesario tener en

cuenta los contenidos en nitrógeno total y carbono de las materias primas, para así

determinar la relación de mezcla de las mismas durante el proceso no se adicionan

otras sustancias para garantizar que el producto sea 100% de origen biológico.

Se deben regular parámetros como Ph, temperatura, humedad para el crecimiento y

desarrollo de las lombrices, para la obtención de un producto de calidad y en menor

tiempo.

ETAPAS DE COMPOSTEO:

Precomposteo: Consiste en la interrupción de la descomposición de los

desechos orgánicos por la acción de los microorganismos bajo condiciones

aeróbicas. Los pasos a seguir son los siguientes:

1. seleccionar un área destinada para el Precomposteo

2. limpieza del área.

3. Colección de la materia orgánica para compostaje, triturarlo y hacer capas

tipo bocashi.

4. Humedecer la materia orgánica y tapar para conservar la humedad.

5. Monitorear humedad, temperatura (60°C y 70°C), pH (7.0) durante 3

semanas.

Compostaje ( reproducción de la lombriz):

Una vez precomposteados la materia orgánica a suministrar se procede a alimentar

a las lombrices que se encuentran en contenedores adaptados para su reproducción

y producción de humus. El peso de las lombrices es proporcional a la cantidad de

materia orgánica que ingieren por día, por lo que la cantidad de materia orgánica en

descomposición que se va a suministrar a las lombrices va a depender del peso total

de ellas. Se debe monitorear humedad, pH, temperatura, control de patógenos y

roedores.

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Obtención de productos:

Después de que la lombriz a consumido todo el material que se le ha proporcionado es

necesario proceder a la recolección del humus y lixiviados. Para ello se debe hacer lo

siguiente:

1. No proporcionar alimentos alimento a las lombrices por una semana.

2. Se coloca una malla de plástico con orificios del diámetro de la lombriz y

sobre de esta colocar alimento, dejarla de 3 a 5 días para que la lombriz

suba, una vez que la mayor cantidad de lombrices estén en la malla, se

procede a retirarla y posteriormente se extrae el humus, se tamiza, se

deja secar y finalmente se empaqueta.

3. Aparte se realiza la recolección de los lixiviados.

Elaboración de contenedores de plástico:

Materiales:

Tinacos de plástico de 200 litros.

Clavos.

Palos de madera.

Llave para drenado de lixiviado.

El tinaco se corta de manera vertical, de tal manera que se obtengan dos mitades de 1

metro de largo, 0.60 metros de ancho y 0.30 cm de profundo. Al tinaco se le colocaran

bases de madera que sirvan de sostén a un peso aproximado de 50 kg.

En una de las caras del tinaco, en la parte inferior se le coloca la llave que va a servir

para retirar los lixiviados en contenedores diferentes.

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Se deben regular parámetros como pH, temperatura, humedad para el crecimiento y

desarrollo de las lombrices, para la obtención de un producto de calidad y en menor

tiempo.

Control de calidad

Esta área está enfocada en la revisión de todo el proceso para la producción de nuestro

producto, para ello se deben cumplir con ciertas normas mexicanas que establecen las

especificaciones de calidad que se deben cumplir para la producción de humus de lombriz, así

como, la comercialización dentro del territorio nacional.

Las normas a cumplir son las siguientes:

NMX-FF-109-SCFI-2007 (Establece las especificaciones y los métodos de prueba del

humus de lombriz)

NOM-030-SCFI-2006 (establece la información comercial, declaración de cantidad en la

etiqueta)

NOM-077-FITO-2000 ( requisitos y especificaciones para la realización de estudios de

efectividad biológica de insumos de nutrición vegetal)

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Cronograma

Actividades

Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto

Semana Semana Semana Semana Semana Semana Semana

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Investigación

Compras

Pre-compostaje

Compostaje

Producto final

Empaquetado

Ventas Todo el año a partir de la del producto