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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA

APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS

PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS

EFICIENTES.

TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE

INVESTIGACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA

QUÍMICA

AUTORA: YADIRA MARISOL BRAVO OBANDO

QUITO

2017

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA

CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA



EFICIENTES.

TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE

INVESTIGACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERA

QUÍMICA

AUTORA: YADIRA MARISOL BRAVO OBANDO

TUTORA: BqF. MAGDALENA DE LOS ÁNGELES DÍAZ ALTAMIRANO

QUITO

2017

iii

©DERECHOS DE AUTOR

Yo, Yadira Marisol Bravo Obando, en calidad de autora del trabajo de titulación,

modalidad proyecto de investigación: APROVECHAMIENTO DE LOS RESIDUOS

ORGÁNICOS DOMICILIARIOS PARA LA OBTENCIÓN DE COMPOST

UTILIZANDO MICROORGANISMOS EFICIENTES, autorizo a la Universidad

Central del Ecuador, hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de

los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autora me corresponden, con excepción de la presente

autorización, seguirán vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los

artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su

Reglamento.

Asimismo autorizó a la Universidad Central del Ecuador para que realice la

digitalización y publicación de este trabajo de investigación en el repositorio virtual, de

conformidad a lo dispuesto en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

En la ciudad de Quito, a los 10 días del mes de Agosto de 2017.

________________________

Yadira Marisol Bravo Obando

C.C. 0401300074

[email protected]

iv

APROBACIÓN DEL TUTOR

Yo, BqF. Magdalena de los Ángeles Díaz Altamirano en calidad de tutora del trabajo

de titulación, modalidad proyecto de investigación: “APROVECHAMIENTO DE LOS

RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS PARA LA OBTENCIÓN DE

COMPOST UTILIZANDO MICROORGANISMOS EFICIENTES”, elaborado por la

estudiante Yadira Marisol Bravo Obando, de la Carrera de Ingeniería Química, Facultad

de Ingeniería Química de la Universidad Central del Ecuador, considero que el mismo

reúne los requisitos y méritos necesarios en el ámbito metodológico y el campo

epistemológico, para ser sometido a la evaluación por parte del jurado examinador que

se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin de que el trabajo investigativo sea habilitado

para continuar con el proceso de titulación determinado por la Universidad Central del

Ecuador.

En la ciudad de Quito, a los 10 días del mes de Agosto de 2017.

____________________

BqF. Magdalena Díaz

TUTORA

v

DEDICATORIA

Mi trabajo lo dedico principalmente a Dios, por haberme permitido llegar hasta este momento muy importante en mi formación estudiantil. A mi madre por su ejemplo de superación, por confiar en mí y ser mi apoyo incondicional. A mi padre por sus consejos, por apoyarme y brindarme su cariño. A mi hermano por su optimismo que me impulso a seguir adelante. A mi enamorado por compartir conmigo buenos y malos momentos y apoyarme siempre. A la Monse por ser mi compañera fiel.

vi

AGRADECIMIENTO

Agradezco a Dios por acompañarme todos los días, protegerme y darme fuerzas para

superar obstáculos y dificultades a lo largo de toda mi vida.

A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ingeniería Química por haberme

aceptado a ser parte de ella la que fue testigo de mis alegrías y tristezas mi facultad, así

como también a los docentes que me brindaron sus conocimientos para mi formación

académica.

A la BqF. Maggy Díaz por su valiosa tutoría, dirección y amistad, que me han ayudado

en la culminación de este trabajo.

A mi mami Martha Obando por ser mi pilar más importante, mi apoyo incondicional, la

que supo formarme con buenos sentimientos, hábitos y valores, lo cual me ha ayudado a

salir adelante en todo momento.

A mi papi Wilson Bravo que a pesar de la distancia estuvo pendiente de mí dándome

sus consejos, apoyo y cariño.

A mi ñaño Wil por ser mi ejemplo a seguir por brindarme su apoyo y por la confianza

depositada en mí.

A mi enamorado Mauricio, que ha sabido apoyarme para continuar y nunca renunciar,

gracias por su amor, y por su ayuda en mi proyecto.

Gracias a mi familia y a todas las personas que tuvieron una palabra de apoyo hacia mí.

vii

CONTENIDO

pág.

LISTA DE TABLAS ........................................................................................................ x

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................... xii

LISTA DE ANEXOS .................................................................................................... xiv

RESUMEN ..................................................................................................................... xv

ABSTRACT .................................................................................................................. xvi

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 1

1. MARCO TEÓRICO................................................................................................... 3

1.1. Impacto Ambiental.................................................................................................. 3

1.2. Residuos .................................................................................................................. 3

1.2.1. Definición. ........................................................................................................... 3

1.2.2. Residuos Sólidos. ................................................................................................. 3

1.2.3. Residuos Reciclables. .......................................................................................... 4

1.2.4. Residuos No Reciclables...................................................................................... 4

1.2.5. Residuos Peligrosos. ............................................................................................ 4

1.3. Código de colores ................................................................................................... 5

1.4. Residuos Orgánicos Domiciliarios ......................................................................... 6

1.5. Biotecnología y biorremediación ............................................................................ 7

1.6. Compostaje ............................................................................................................. 8

1.6.1. Materiales para la elaboración de compost .......................................................... 8

1.6.2. Humedad. ............................................................................................................. 8

1.6.3. Oxígeno. ............................................................................................................... 9

1.6.4. Nutrientes. ............................................................................................................ 9

1.6.5. pH. ........................................................................................................................ 9

1.6.6. Temperatura. ...................................................................................................... 10

viii

1.7. Microorganismos Eficaces EM•1 ......................................................................... 10

1.7.1. Origen. ............................................................................................................... 10

1.7.2. Descripción. ....................................................................................................... 10

1.7.3. Propiedades ........................................................................................................ 11

1.7.4. Bacterias Acido Lácticas.................................................................................... 11

1.7.5. Bacterias Fototróficas. ....................................................................................... 11

1.7.6. Levaduras. .......................................................................................................... 12

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL .................................................................... 13

2.1. Características del proyecto de investigación ....................................................... 13

2.1.1. Ubicación ........................................................................................................... 13

2.1.2. Obtención de la materia prima ........................................................................... 13

2.2. Diseño experimental ............................................................................................. 13

2.2.1. Codificación ....................................................................................................... 13

2.2.2. Diagrama de flujo. ............................................................................................. 15

2.3. Materiales y equipos. ............................................................................................ 15

2.4. Sustancias y reactivos ........................................................................................... 16

2.5. Procedimiento ....................................................................................................... 16

2.5.1. Investigación y ejecución del proyecto .............................................................. 16

2.5.2. Activación de los microorganismos eficaces. .................................................... 17

2.5.3. Elaboración de las biocomposteras .................................................................... 17

2.5.4. Control de Humedad. ......................................................................................... 17

2.5.5. Proceso de las mezclas ....................................................................................... 18

2.5.6. Aplicación del producto. .................................................................................... 18

2.6. DATOS ................................................................................................................. 19

2.6.1. Datos Teóricos ................................................................................................... 19

2.6.2. Datos Experimentales ........................................................................................ 20

3. CÁLCULOS ............................................................................................................ 26

3.1. Cálculo para la activación de Microorganismos eficaces ..................................... 26

3.2. Cálculo para la dilución de microorganismos eficaces activados ......................... 26

3.3. Cálculo de las cantidades para los experimentos .................................................. 27

3.4. Cálculo del promedio de la temperatura y el pH de los experimentos ................. 27

ix

3.5. Cálculo de la Humedad ......................................................................................... 28

3.6. Cálculo del rendimiento ........................................................................................ 28

4. RESULTADOS........................................................................................................ 29

4.1. Resultados y gráficos ............................................................................................ 29

4.2. Contenido nutricional del compost ....................................................................... 38

4.2.1. Gráficos de cada parámetro para los cuatro experimentos ................................ 38

4.2.2. Comparación de algunos parámetros con los criterios de calidad del suelo

del Ministerio del Ambiente TULSMA.......................................................................... 45

4.2.3. Resultados observados de los experimentos ...................................................... 48

4.3. Aplicación del compost......................................................................................... 50

4.3.1. Dosis recomendadas para su uso........................................................................ 50

4.3.2. Contenido nutricional de la tierra de aplicación del compost ............................ 50

4.3.3. Contenido nutricional de la mejor mezcla de la aplicación del compost ........... 51


del Ministerio del Ambiente TULSMA.......................................................................... 51

4.3.5. Resultados observados de la aplicación del compost ........................................ 55

5. DISCUSIÓN ............................................................................................................ 56

6. CONCLUSIONES ................................................................................................... 58

7. RECOMENDACIONES .......................................................................................... 61

CITAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................................................... 63

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 64

ANEXOS ........................................................................................................................ 67

x

LISTA DE TABLAS

pág.

Tabla 1. Clasificación General de residuos (NTE INEN 2841, 2014, pág. 5) ................. 5

Tabla 2. Clasificación Específica de residuos (NTE INEN 2841, 2014, págs. 5,6) ......... 6

Tabla 3. Contenido de EM•1 (AGEARTH, 1999, pág. 2) .............................................. 11

Tabla 4. Datos Físicos de la Solución (AGEARTH, 1999, pág. 3) ................................ 11

Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales orgánicos

(Suquilanda & M. Sc. Desarrollo Rural, 2006, pág. 193) .............................................. 19

Tabla 6. Criterios de calidad del suelo (Ministerio del Ambiente, 2015,

págs. 118,119)................................................................................................................. 20

Tabla 7. Datos para activar los microorganismos eficaces ............................................. 20

Tabla 8. Datos para la dilución de microorganismos eficaces activados ....................... 21

Tabla 9. Porcentajes para el blanco ................................................................................ 21

Tabla 10. Porcentajes para las mezclas con EMA .......................................................... 21

Tabla 11. Datos de la temperatura y pH del blanco........................................................ 21

Tabla 12. Datos de la temperatura y pH de la mezcla residuos orgánicos

domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y su repetición ............. 22


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10)

y su repetición. ................................................................................................................ 22



y su repetición. ............................................................................................................... 23

Tabla 15. Datos para el cálculo de la humedad del blanco............................................. 23

Tabla 16. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos

orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados ..................... 24

Tabla 17. Datos para el cálculo de la humedad de la mezcla residuos orgánicos

xi

domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) ............ 24


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) ............. 25

Tabla 19. Masa inicial y final en gramos de los experimentos....................................... 25

Tabla 20. Resultados para activar los microorganismos eficaces .................................. 29

Tabla 21. Resultados para la dilución de microorganismos eficaces activados ............. 29

Tabla 22. Resultados de las cantidades para los experimentos ...................................... 29

Tabla 23. Resultados de los promedios de la temperatura y pH del blanco ................... 30

Tabla 24. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la mezcla

residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces

activados y su repetición................................................................................................. 31

Tabla 25. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la

mezcla residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos

eficaces activados dilución (1:10) y su repetición. ........................................................ 32

Tabla 26. Resultados de los promedios de la temperatura y pH de la

mezcla residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos

eficaces activados dilución (1:25) y su repetición. ........................................................ 33

Tabla 27. Resultados de la humedad del blanco ............................................................. 34

Tabla 28. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos

domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados ..................................... 35


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) ............ 36


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) ............. 37

Tabla 31. Resultados del rendimiento para los cuatro experimentos ............................. 38

Tabla 32. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de los experimentos

y el criterio de calidad del suelo TULSMA ................................................................... 45

Tabla 33. Etapas para los experimentos ......................................................................... 48

Tabla 34. Resultados observados según las etapas para los experimentos ..................... 49

Tabla 35. pH de las mezclas de compost y tierra ........................................................... 50

Tabla 36. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de la tierra y

la mezcla y el criterio de calidad del suelo TULSMA .................................................. 51

Tabla 37. Resultados observados de la aplicación del compost ..................................... 55

xii

LISTA DE FIGURAS

pág.

Figura 1. Hogares que clasificaron los Residuos Orgánicos (INEC, Grupo

Técnico, 2016, pág. 7) ...................................................................................................... 7

Figura 2. Diagrama de Flujo del Proceso para la descomposición de los

Residuos Orgánicos domiciliarios .................................................................................. 15

Figura 3. Curvas de la temperatura y pH del blanco ...................................................... 30

Figura 4. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA ......................................... 31

Figura 5. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA1 ....................................... 32

Figura 6. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA2 ....................................... 33

Figura 7. Curva de Humedad del blanco ........................................................................ 34

Figura 8. Curva de Humedad de la mezcla MEMA ....................................................... 35

Figura 9. Curva de Humedad de la mezcla MEMA1 ..................................................... 36

Figura 10. Curva de Humedad de la mezcla MEMA2 ................................................... 37

Figura 11. Contenido de Nitrógeno ................................................................................ 38

Figura 12. Contenido de Nitrato ..................................................................................... 39

Figura 13. Contenido de óxido de fosforo ...................................................................... 39

Figura 14. Contenido de óxido de potasio ...................................................................... 40

Figura 15. Contenido de Oxido de calcio ....................................................................... 40

Figura 16. Contenido de Oxido de Magnesio ................................................................. 41

Figura 17. Contenido de Sodio ....................................................................................... 41

Figura 18. Contenido de Hierro ...................................................................................... 42

Figura 19. Contenido de Manganeso .............................................................................. 42

Figura 20. Contenido de Materia Orgánica .................................................................... 43

Figura 21. Contenido de Carbono................................................................................... 43

Figura 22. Relación Carbono / Nitrógeno ...................................................................... 44

Figura 23. Contenido de Humedad ................................................................................. 44

xiii

Figura 24. Nivel de pH ................................................................................................... 45

Figura 25. Contenido de Azufre ..................................................................................... 46

Figura 26. Contenido de Zinc ......................................................................................... 46

Figura 27. Contenido de Cobre....................................................................................... 47

Figura 28. Contenido de Boro ........................................................................................ 47

Figura 29. Conductividad Eléctrica ................................................................................ 48

Figura 30. Nivel de pH ................................................................................................... 51

Figura 31. Contenido de Azufre ..................................................................................... 52

Figura 32. Contenido de Zinc ......................................................................................... 52

Figura 33. Contenido de Cobre....................................................................................... 53

Figura 34. Contenido de Boro ........................................................................................ 53

Figura 35. Conductividad Eléctrica ................................................................................ 54

xiv

LISTA DE ANEXOS

pág.

ANEXO A. Obtención de la materia prima .................................................................... 68

ANEXO B. Activación de los microorganismos eficaces .............................................. 69

ANEXO C. Elaboración de las biocomposteras ............................................................. 71

ANEXO D. Control de la Humedad. .............................................................................. 72

ANEXO E. Compost ...................................................................................................... 74

ANEXO F. Aplicación del Compost .............................................................................. 82

ANEXO G. Análisis del Laboratorio ............................................................................. 88

xv



EFICIENTES.

RESUMEN

El aprovechamiento de los residuos orgánicos domiciliarios como materia prima para la

obtención de compost empleando microorganismos eficientes como agentes

aceleradores en este proceso, es hoy en día una de las técnicas biotecnológicas utilizadas

para restaurar los suelos abatidos con el uso agrícola.

Para ello se elaboró cuatro biocomposteras en las que se colocó el 90% de residuos

orgánicos domiciliarios troceados y pesados, 5% de aserrín y 5% de soluciones

microbianas, en las tres biocomposteras se colocó microorganismos eficientes

activados, y microorganismos eficientes diluidos 1:10 y 1:25 respectivamente, mientras

que para el blanco se utilizó 5% de agua. Por último, se aplicó el compost en mezcla

con tierra en plantas de Raphanus sativus.

Se obtuvo el mejor rendimiento 80,16% de la segunda biocompostera, el contenido

nutricional del compost y del suelo probado se encuentran acorde a las especificaciones

del TULSMA.

El presente proyecto determina que se obtuvo un buen compost a partir de la

degradación de residuos orgánicos domiciliarios y que por sus características podría

funcionar como un restablecedor para el suelo a más de ayudar en la conservación del

medio ambiente.

PALABRAS CLAVES: / RESIDUOS ORGÁNICOS DOMICILIARIOS /

MICROORGANISMOS EFICIENTES / COMPOST / MEDIO AMBIENTE /

TULSMA /

xvi

USE OF ORGANIC DOMESTIC WASTE TO OBTAIN COMPOST USING

EFFICIENT MICROORGANISMS

ABSTRACT

The use of organic domestic waste as raw material to obtain compost, using efficient

microorganisms as accelerating agents in this process, is currently one of the

biotechnological techniques for the used to restore soils with agricultural use.

Four bio-composters were made, where 90% of organic domestic waste was placed, cut

into pieces and weighed, 5% of sawdust and 5% of microbial solutions, in the three bio-

composters were placed efficient activated microorganisms, and efficient diluted

microorganisms, 1:10 y 1:25 respectively, while for the white, 5% of water was used.

Finally, the compost was applied mixed with land in Raphanus sativus plants. The best

performance 80,16% was obtained in the second bio-composter, the nutritional content

of the compost and the tested soil were in accordance to the TULSMA specifications.

The present project determines that good compost was obtained from the degradation of

organic domestic waste and that for its characteristics it might work as a soil restorer,

apart from helping to the environment’s conservation.

KEYWORDS: / ORGANIC DOMESTIC WASTE / EFFICIENT

MICROORGANISMS / COMPOST / ENVIRONMENT / TULSMA /

1

INTRODUCCIÓN

Al proponer este tema se pensó en una alternativa ante la realidad ambiental, la

importancia que tiene actualmente tener una conciencia ecológica para prevenir

problemas ambientales futuros.

El impacto que provoca la humanidad con respecto al abuso de los recursos naturales,

desde nuestros antecesores hasta la actualidad, la indiscriminada generación de residuos,

su inadecuado manejo, ya que los residuos son quemados, lanzados a ríos, quebradas,

tiraderos, se han constituido en un problema.

El tema del impacto ambiental es muy amplio, sin embargo se enfocó en la generación

de los residuos orgánicos domiciliarios, al conocer el elevado porcentaje de familias que

no los clasifican, siendo el 74,94%. “A nivel nacional en el año 2016, el 41,46% de los

hogares clasificaron los residuos, es decir, cuatro de cada diez hogares ecuatorianos han

realizado esta práctica. El 25,06% clasificaron residuos orgánicos” (INEC, Grupo

Técnico, 2016, págs. 6,7).

¿Se podrá degradar la propia basura (residuos orgánicos domiciliarios), que resultan de

las actividades cotidianas de los seres humanos, usando microorganismos eficientes de

una forma rápida y eficaz?

En nuestro país no existe una cultura en cuanto a la recolección diferenciada de los

residuos orgánicos domiciliarios por lo que es preciso concientizar, y empezar a

gestionar los residuos en cada casa, devolviéndolos a la tierra y completen su ciclo de

vida natural.

En este trabajo se pretende determinar las condiciones para la acción de los

microorganismos eficientes, además de comparar el tiempo que demoren en degradar

los residuos orgánicos domiciliarios, tanto los microorganismos eficientes como los

microorganismos nativos.

2

Para que se desarrolle el trabajo, se seguirá la metodología experimental para ello se

investigará y ejecutará el proyecto, se procederá a la activación de los microorganismos

eficientes, elaboración de las biocomposteras, en las que se colocará los residuos

orgánicos troceados y pesados, aserrín, agua o microorganismos eficientes según sea el

caso, se tomará la temperatura, pH y humedad, se realizará la aplicación del compost

obtenido en mezcla con tierra y se sembrará Raphanus sativus.

En este proyecto se obtuvo un compost (abono orgánico) gracias a la descomposición de

los residuos orgánicos domiciliarios, utilizando microorganismos eficaces como agentes

aceleradores en la disgregación.

Con este trabajo se espera dar a conocer una opción e incentivar a tener una cultura para

tratar a este tipo de residuos, con ayuda de una biocompostera, deshaciéndonos así de

una forma ecológica de nuestros residuos orgánicos domiciliarios, aprovechándolos de

tal forma que se les pueda devolver a la tierra, como un bioabono amigable con el

medio ambiente, mirándolos como materia prima, mas no como un problema.

3

1. MARCO TEÓRICO

1.1. Impacto Ambiental

Es todo cambio que resulta de la actividad humana sobre el medio ambiente, esta puede

ser favorable como una mejora al ambiente o desfavorable como el inadecuado manejo

de los residuos aportando a la contaminación, A raíz de nuestros antepasados todos los

seres humanos de todas las edades hemos contribuido en la generación de residuos,

contribuyendo así a la contaminación del agua, suelo y aire, en la actualidad debemos

ver a los residuos orgánicos domiciliarios como materia prima mas no como un

problema.

1.2. Residuos

1.2.1. Definición. “Parte o porción que queda de un todo, aquello que resulta de la

descomposición o destrucción de algo, material que queda como inservible después de

haber realizado un trabajo u operación”. (Carvajal, S.A., 1988, pág. 338)

Cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido o semisólido, resultante del

consumo o uso de un bien tanto en actividades domésticas, industriales, comerciales,

institucionales o de servicios, que no tiene valor para quien lo genera, pero que es

susceptible de aprovechamiento y transformación en un nuevo bien con un valor

económico agregado. (NTE INEN 2841, 2014, pág. 2)

1.2.2. Residuos Sólidos. Son desechos o sobras que se encuentran en estado sólido se

clasifican en residuos orgánicos y residuos inorgánicos.

Residuos orgánicos, son restos provenientes de algún ser vivo por ejemplo: residuos

de comida, frutas, verduras, hojarasca, cascaras de huevo, cáscara de papa, flores

marchitas, papel, cartón, estiércol, pasto cortado.

4

Residuos Inorgánicos, son restos en estado sólido, sufren ciclos muy largos para su

degradación por ejemplo: Bolsas de plástico, vidrio, latas de aluminio, neumáticos,

fibras sintéticas, botellas de PVC, envases de Tetra pack, pilas y baterías.

1.2.3. Residuos Reciclables. Restos capaces de ser utilizados como materia prima,

para transformarlos en productos elaborados, dando valor a los residuos y reduciendo la

contaminación, por ejemplo: Papel como (hojas arrancadas de cuadernos, periódicos,

revistas, sobres de cartas comunes, facturas, formularios, carpetas, guías telefónicas,

envases de cartón); vidrio como (botellas de jugos, de bebidas alcohólicas, envases de

perfumes); textiles como (telas de algodón, lino, tejidos de origen 100 % natural);

metales como (latas y envases de refrescos, aluminios); plásticos como (envases de

comida y bebida, frascos de cosmética, vasos, platos y cubiertos desechables); residuos

orgánicos.

1.2.4. Residuos No Reciclables. Residuos que por su composición, no pueden

reciclarse son desechos que provocan un impacto ambiental negativo, ya que su tiempo

de degradación es muy largo, por ejemplo: Papel como (de fax, de fotos, carbónico,

plastificados, servilletas, vasos usados, etiquetas); vidrio como (focos, tubos de luz,

lámparas, espejos, lentes); textiles como (telas impregnadas con contaminantes como

pintura, combustible.).

1.2.5. Residuos Peligrosos. Los residuos peligrosos, son los restos que presenten

cualquiera de las siguientes características corrosivo, reactivo, explosivo, toxico,

inflamable y biológico-infeccioso (C.R.E.T.I.B), presentando riesgo para la salud

pública y el medio ambiente, por ejemplo: pilas, baterías, aguas residuales urbanas e

industriales, desechos de plantas nucleares, biológicos, residuos de minería, gases

tóxicos industriales, entre otros.

https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Infeccioso&action=edit&redlink=1

5

1.3. Código de colores

Este código sirve para la clasificación de residuos, en una clasificación general o

especifica así:

Tabla 1. Clasificación General de residuos (NTE INEN 2841, 2014, pág. 5)

6

Tabla 2. Clasificación Específica de residuos (NTE INEN 2841, 2014, págs. 5,6)

1.4. Residuos Orgánicos Domiciliarios

Son restos orgánicos, reciclables que se degradan en tiempos cortos, la generación de

residuos orgánicos domiciliarios aumenta diaria y constantemente, convirtiéndose en un

problema, las medidas y los procesos para tratarlos, crecen muy lentamente, es

necesario concientizar y empezar a gestionar en cada casa y ver a estos residuos como

materia prima, para obtener compost, que será devuelto a la tierra como un bioabono

amigable con el medio ambiente.

7

En el Distrito Metropolitano de Quito, EMASEO recoge un promedio 1724 Tn/día, de

residuos sólidos domiciliarios, de las cuales más del 60% corresponde a residuos

orgánicos, 13,12% es plástico, 8,15% papel y 3,27% vidrio. De todo este material se

recicla menos del 8%, razón por la cual es indispensable comenzar a diferenciar la

basura en cada casa, incrementar la capacidad de reciclaje y así darle más vida al relleno

sanitario. (Villacís Mejía, 2016, pág. 8)

La información ambiental obtenida por el INEC concerniente a los hogares a nivel

nacional que clasificaron los residuos orgánicos domiciliarios en porcentaje, del

periodo 2010 al 2016 se encuentra en la siguiente figura:

Figura 1. Hogares que clasificaron los Residuos Orgánicos (INEC, Grupo Técnico,

2016, pág. 7)

1.5. Biotecnología y biorremediación

La biorremediación es la rama de la biotecnología que investiga cómo solucionar los

problemas de contaminación ambiental con la ayuda de microorganismos. En algunos

casos se utiliza microorganismos autóctonos y en otros casos se debe incrementar

microorganismos. Entre las técnicas de biorremediación se encuentra el compostaje el

estudio de los microorganismos eficientes entre otras.

8

1.6. Compostaje

El compostaje es una técnica de biorremediación en la que se obtiene compost que es un

bioabono, que resulta de la descomposición aerobia (presencia de aire), de los residuos

orgánicos.

La utilización del compost, mejora las características físicas (reduce el riesgo de

erosión), y químicas (aporta con macro y micro nutrientes) al suelo, permite darle valor

agregado a los residuos convirtiéndolos en un excelente abono orgánico, evita la

contaminación ambiental.

1.6.1. Materiales para la elaboración de compost

Materia orgánica de origen vegetal, como ramas, hojas, desechos de cosechas de

(maíz, arroz, coco), aserrín.

Residuos orgánicos domiciliarios, como restos de cascaras de papa, zanahoria,

plátano verde, hojas de col, espinaca, cebolla, calabaza, tomate, pepinos, acelga,

brócoli, cilantro, entre otras.

Materia orgánica de origen animal, estiércol de animales como vaca, cerdos, cabras,

ovejas, caballos, cuyes, conejos, aves.

Ceniza vegetal, tierra común y agua.

1.6.2. Humedad. La humedad es el contenido de agua necesario para que los

microorganismos puedan desarrollarse, el exceso de agua impide la aireación del

compost, pudriendo a los residuos orgánicos originando malos olores y plagas. Para

determinar la humedad se puede utilizar un medidor electrónico, realizar la “prueba del

puñado”, que consiste en coger un puñado del compost y apretarlo fuerte, el material

debe quedar compacto y no chorrear demasiada agua ahí la humedad será optima,

también se puede determinar la humedad con el método gravimétrico de volatización

para ello, se pesa una cantidad de compost, se coloca en la estufa por un tiempo, se

enfría en el desecador y se vuelve a pesar.

9

1.6.3. Oxígeno. El oxígeno se lo obtiene con la aireación, esta es muy importante,

homogeniza la mezcla, ahuyenta plagas, elimina agua, ayuda a que la temperatura sea

homogénea en todo el compost, garantiza la descomposición aerobia de los residuos

orgánicos domiciliarios y ayuda a evacuar los gases generados en el proceso.

1.6.4. Nutrientes. Son elementos químicos imprescindibles de los suelos, para el

crecimiento y desarrollo de las plantas, estos son:

Macronutriente primario o elemento mayor:

Nitrógeno Formación de la clorofila

Fósforo Es necesario para la fotosíntesis

Potasio Ayuda a combatir las enfermedades.

Macronutriente o elemento secundario:

Calcio la falta de este produce hojas amarillentas, ennegrecidas y curvadas, la

plata parece marchita, frutos podridos y deformación de raíces.

Azufre la falta de este hace que toda la planta sea amarilla.

Magnesio la falta de este elemento produce decoloración amarillenta en las

venas y las hojas verdes.

Micronutriente o elemento menor:

Boro aumenta el rendimiento, mejora la calidad de los cultivos.

Zinc necesario para la producción normal de clorofila y para el crecimiento.

Manganeso acelera la germinación y maduración.

Cobre es importante en la recuperación y utilización de suelos.

Molibdeno es esencial en la asimilación y fijación del nitrógeno.

Hierro está ligado a la producción de clorofila verde. (Suquilanda Valdivieso,

2017, págs. 156, 157)

1.6.5. pH. El potencial de hidrogeno indica el grado de acidez o basicidad.

Es un buen indicador de la forma de cómo ha evolucionado el proceso de

descomposición, en el compostaje, el pH normalmente baja ligeramente durante las

primeras etapas del proceso (es decir, a 5), debido a la formación de CO2 y ácidos

orgánicos. Los ácidos sirven como sustratos para futuras poblaciones microbianas.

10

Posteriormente, el pH empieza a subir, y puede llegar a niveles tan altos entre 8 y 9

como consecuencia de la liberación de CO2, la aireación de la biomasa y la producción

de amoníaco de la degradación de las proteínas. (Chiumenti et al., 2005, pág. 3)

1.6.6. Temperatura. Debido a la degradación de la materia orgánica, genera calor, la

temperatura en el compost va a depender de la humedad, aireación, tamaño de la pila,

incluso el clima incide en la temperatura del compost, las etapas que genera los cambios

de temperatura en un compost son:

Mesofílica (< de 40 ºC),

Termofílica (40 a 60ºC),

Fase de enfriamiento (< de 40 ºC) y

Fase de maduración (temperatura ambiente).

El control de los valores máximos de temperatura durante el proceso tiene como

objetivo evitar la calcinación de los materiales en transformación así como garantizar la

eliminación de patógenos y la inhabilitación de semillas de arvenses (hierbas

indeseadas) con el fin de que el material sea inocuo a la hora de su aplicación en el

campo. (Suquilanda Valdivieso, 2017, pág. 104)

1.7. Microorganismos Eficaces EM•1

1.7.1. Origen. EM•1 es un inoculante microbiano natural que contiene

microorganismos benéficos. EM•1 (Microorganismos Eficaces, por sus siglas en inglés)

fue desarrollado por el Dr. Teruo Higa, profesor de la Universidad de Ryukyus de

Okinawa, Japón. (AGEARTH, 1999, pág. 2)

1.7.2. Descripción. EM•1 es un producto que favorece especialmente la

descontaminación de aguas, tratamiento de desechos, eliminación de malos olores y

presencia de moscas debido a la acumulación de materia orgánica. Los

microorganismos contenidos en el producto, tienen la facultad directa o indirecta de

prevenir sustancias que deterioren la vida y el ambiente a través de la generación de

sustancias bioactivas. Es una mezcla de microorganismos benéficos que desplazan a los

11

microorganismos patógenos mejorando la calidad del medio en el que son aplicados. El

producto contiene microorganismos vivos que no han sido modificados genéticamente;

por lo tanto, no puede ser mezclado con antibióticos, químicos ni plaguicidas, pues al

hacerlo puede perder su efectividad. (AGEARTH, 1999, pág. 2)

1.7.3. Propiedades

Tabla 3. Contenido de EM•1 (AGEARTH, 1999, pág. 2)

CONTENIDO MÍNIMO UFC/mL

Bacterias Ácido Lácticas 104

Bacterias Fototróficas 103

Levaduras 103

Tabla 4. Datos Físicos de la Solución (AGEARTH, 1999, pág. 3)

DATOS FÍSICOS

Apariencia Solución color marrón amarillenta

Olor Fuertemente a fermento

pH Máx. 3.5

1.7.4. Bacterias Acido Lácticas. Estas bacterias producen ácido láctico a partir de

azúcares y otros carbohidratos sintetizados por las Levaduras y las Bacterias

Fototróficas. El ácido láctico es un fuerte antiséptico, suprime microorganismos

patógenos y ayuda a la rápida descomposición de la materia orgánica. Las Bacterias

Acido lácticas aumentan la fragmentación de los componentes de la materia orgánica,

como la lignina y la celulosa, transformando esos materiales sin causar influencias

negativas en el proceso. (Higa, 2009, pág. 4)

1.7.5. Bacterias Fototróficas. Son bacterias autótrofas que sintetizan sustancias útiles

a partir de secreciones de raíces, materia orgánica y gases dañinos, usando la luz solar y

el calor del suelo como fuentes de energía. Las sustancias sintetizadas comprenden

aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas y azúcares, que promueven el

crecimiento y desarrollo de las plantas. Además de descomponer los malos olores que

producen el Hidrógeno, Sulfatos y Amoníacos. (Higa, 2009, pág. 4)

12

1.7.6. Levaduras. Las levaduras usan la energía fermentativa y como materia prima

las sustancias segregadas por las raíces de las plantas, los aminoácidos y los azucares

producidos por las bacterias fotosintéticas y la MO existente en el suelo. Sintetizan las

sustancias útiles para las plantas, en especial las bioactivas (vitaminas, hormonas y

enzimas), Activan la raíz y la división celular.

Las levaduras producen sustancias necesarias para la reproducción de otros

microorganismos eficaces (bacterias lácticas y actinomicetos). (Suquilanda Valdivieso,

2017, pág. 237)

13

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL

2.1. Características del proyecto de investigación

2.1.1. Ubicación

Provincia: Pichincha

Cantón: Quito

Parroquia: Santa Prisca

Barrio: Comuna baja

Dirección: Humberto Albornoz OE9-197 y Av. Mariscal Sucre

Vivienda: Departamento

2.1.2. Obtención de la materia prima

Residuos orgánicos domiciliarios, verdulería del barrio, restos de cáscaras de papa,

zanahoria, plátano verde, hojas de col, espinaca, cebolla, calabaza, tomate, pepinos,

acelga, brócoli, cilantro, entre otras.

Aserrín, carpintería del barrio

Microorganismos eficientes, sucursal de AGEARTH, VANEGI Cia. Ltda. Ubicada

en Azcasubi, entre la Y de Cusumbamba y el Quinche.

2.2. Diseño experimental

2.2.1. Codificación

ROD: Residuos orgánicos domiciliarios

EM•1: Microorganismos eficaces

EMA: Microorganismos eficaces activados

14

EMA1: Microorganismos eficaces activados dilución (1:10)

EMA2: Microorganismos eficaces activados dilución (1:25)

A: Aserrín

B: Blanco Mezcla de residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + agua.

MEMA: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos

eficaces activados.

MEMA1: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos

eficaces activados dilución (1:10)

MEMA2: Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos

eficaces activados dilución (1:25)

RB: Repetición del blanco Mezcla de residuos orgánicos domiciliarios +

Aserrín + agua.

RMEMA: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +

Microorganismos eficaces activados

RMEMA1: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +

Microorganismos eficaces activados dilución (1:10)

RMEMA2: Repetición de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +


cv: Peso (g) del crisol vacío.

wh: Peso (g) de la muestra húmeda.

w1: Peso (g) de la muestra antes del secado.

w2: Peso (g) de la muestra después del secado

HB: Humedad del blanco, mezcla de residuos orgánicos domiciliarios +

Aserrín + agua.

HMEMA: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +

Microorganismos eficaces activados.

HMEMA1: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +


HMEMA2: Humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín +


AB: Aplicación blanco

AMEMA: Aplicación tierra + MEMA

AMEMA1: Aplicación tierra + MEMA1

AMEMA2: Aplicación tierra + MEMA2

15

2.2.2. Diagrama de flujo.

ADECUACIÓN DEL ÁREA

EXPERIMENTAL

RECOLECCIÓN DE RESIDUOS

ORGÁNICOS DOMICILIARIOS

TROCEAR Y PESAR LOS RESIDUOS

ORGÁNICOS DOMICILIARIOS

BIO COMPOSTERA MEZCLADO

DEJAR EN REPOSOTOMAR, TIEMPO,

TEMPERATURA, pH Y HUMEDAD SEMANALMENTE

BASE BIOLÓGICA MICROORGANISMOS EFICACES ACTIVADOS

pH 4

MATERIAL FIBROSO ASERRÍN

BIO ABONOANÁLISIS

NUTRICIONAL

APLICACIÓN EN PLANTA DE CICLO

CORTO

COMPARACIÓN CON TESTIGO

COMPARACIÓN CON TESTIGO

Figura 2. Diagrama de Flujo del Proceso para la descomposición de los Residuos

Orgánicos domiciliarios

2.3. Materiales y equipos.

Vasos de precipitación V = 250 ml Ap. = ± 50 ml

Probetas V = 250 ml Ap. = ± 2 ml

Agitador de vidrio

Balanza analítica R = (0 - 300) g Ap. = ± 0,0001 g

Balanza R = (0-5000) g Ap. = ± 1g

Estufa memmert R = (0 - 350)°C Ap. = ± 0,01 °C

Potenciómetro R = (0 - 14) Ap. = ± 0,01

16

Medidor de pH con termómetro

pH R = (3,5 - 9) Ap. = ± 0,1

termómetro R = (0 - 50)°C Ap. = ± 0,1 °C

Desecador

Termómetro R= (0-360)°C Ap. = ± 2 °C

Cuchillo

Crisoles

Pinza para crisol

Envases de plástico

Fundas de plástico

Baldes

Taladro

Brocas

Botellas de plástico

Cámara

Guantes

Tiras de papel pH

2.4. Sustancias y reactivos

Residuos orgánicos domiciliarios

Aserrín

Melaza

Agua destilada H2O(L)

Microorganismos eficaces EM•1(L)

2.5. Procedimiento

2.5.1. Investigación y ejecución del proyecto

a. Recopilar y analizar información de diferentes fuentes bibliográficas para tener un

mayor alcance y sustentación de la investigación.

17

b. Adecuar el área de trabajo, con materiales apropiados y de fácil adquisición, para

elaborar las biocomposteras.

c. Obtención de la materia prima residuos orgánicos domiciliarios, aserrín y

microorganismos eficaces.

2.5.2. Activación de los microorganismos eficaces. Se realizó basado en la Ficha

técnica EM•1 de AGEARTH (AGEARTH, 1999, pág. 3).

a. Mezclar 5% de EM•1, 5% de melaza, y completar el 90% restante con agua.

b. Colocar la mezcla en un envase plástico, limpio, sin contaminación química, cerrar

bien el envase.

c. En el tercer día dejar escapar los gases generados debido a la fermentación en el

interior del envase plástico, realizar la extracción del gas cada vez que sea necesario.

d. La mezcla debe permanecer durante 5 a 7 días a la sombra antes de su aplicación, se

debe controlar que el pH sea inferior o igual a 4; si es mayor, desistir de su uso.

e. El EM•1 activado estará listo para su uso cuando su pH este bajo 4, presente olor

agridulce agradable y exista un cambio de color de café oscuro a café anaranjado.

El EM•1 activado deberá utilizarse, hasta los 35 días después de activados, luego de ese

tiempo perderán efectividad.

2.5.3. Elaboración de las biocomposteras

a. Reciclar baldes.

b. Lavar y secar los baldes.

c. Realizar perforaciones en la parte inferior y alrededor de los baldes

2.5.4. Control de Humedad. Se realizó basado en el método oficial 925.09 descrito

por la AOAC (1999). (AOAC, 1990, pág. 124)

a. Se pesó 3g de compost.

b. Se colocó en la estufa por de 3 horas, a 105°C.

c. Se transfirió la muestra al desecador para que se enfrié.

d. Se volvió a pesar la muestra seca inmediatamente.

18

2.5.5. Proceso de las mezclas

a. Trocear y pesar los residuos orgánicos domiciliarios.

b. Blanco (B) En una de las biocomposteras colocar los materiales por capas: como

primera capa los residuos orgánicos domiciliarios, y como segunda capa colocar el

material fibroso en este caso aserrín.

c. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces

activados (MEMA), en una biocompostera colocar como primera capa los residuos

orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos eficientes

activados, por último se colocara el material fibroso (aserrín).

d. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces

activados dilución (1:10) (MEMA1), en una biocompostera colocar como primera

capa los residuos orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos

eficientes activados a una dilución (1:10), por último se colocara el material fibroso

(aserrín).

e. Mezcla residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces

activados dilución (1:25) (MEMA2), en una biocompostera colocar como primera

capa los residuos orgánicos domiciliarios, como segunda capa los microorganismos

eficientes activados a una dilución (1:25), por último se colocara el material fibroso

(aserrín).

f. Mezclar dos o tres veces por semana para ayudar a la aireación del proceso.

g. Dejar reposar, el producto estará listo para su aplicación cuando tenga color y

apariencia a tierra, tomar anotación de este tiempo transcurrido.

h. Controlar los parámetros generales del proceso una vez por semana (pH,

temperatura y humedad), llevar un registro de dichos datos.

i. Realizar un análisis físico-químico del compost obtenido.

2.5.6. Aplicación del producto. Aplicar el compost obtenido en mezcla, y se sembrar

plantas de ciclo corto en este caso Raphanus sativus, para ello.

a. Reciclar tarrinas o baldes pequeños.

b. Lavar y secar las tarrinas

c. Realizar perforaciones en la parte inferior.

d. Mezclar el compost con la tierra.

19

e. Colocar semillas de Raphanus sativus en cada experimentación.

f. Regar y cuidar, hasta obtener el producto.

g. Realizar un análisis fisicoquímico de la tierra del blanco y del mejor producto

obtenido utilizando el compost.

h. Analizar dichos resultados frente a un organismo regulatorio.

2.6. DATOS

2.6.1. Datos Teóricos

Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales orgánicos

(Suquilanda & M. Sc. Desarrollo Rural, 2006, pág. 193)

MATERIALES RELACIÓN C/N

Cascarilla de madera 700/1

Aserrín de madera 500/1

Papel triturado 170/1

Paja de cereales (trigo, cebada, arroz) 80/1

Hojas secas 80/1

Caña de maíz 60/1

Bagazo de caña de azúcar 50/1

Estiércol seco (con aserrín o paja) 50/1

Desechos de fruta 35/1

Estiércol de caballo 25/1

Estiércol de vaca (seco) 25/1

Estiércol de cerdo 12/1

Estiércol de vaca (fresco) 8/1

Estiércol de chivo 10/1

Estiércol de oveja 10/1

Estiércol de conejo 8/1

Pasto verde cortado 19/1

Trébol verde, alfalfa 16/1

Desechos de cocina 15/1

Humus 10/1

Estiércol de gallina (gallinaza) 7/1

Pescado 6/1

Sangre 3/1

20

Tabla 6. Criterios de calidad del suelo (Ministerio del Ambiente, 2015, págs.

118,119)

2.6.2. Datos Experimentales

Tabla 7. Datos para activar los microorganismos eficaces

SUSTANCIA PARTES PORCENTAJE, %

EM•1 1 5

Melaza 1 5

Agua 18 90

21

Tabla 8. Datos para la dilución de microorganismos eficaces activados

SUSTANCIA

DOSIS EMA AGUA

PARTES 1 10

1 25

Tabla 9. Porcentajes para el blanco

SUSTANCIAS PORCENTAJE, %

Residuos orgánicos domiciliarios 90

Aserrín 5

Agua 5

Tabla 10. Porcentajes para las mezclas con EMA

SUSTANCIAS PORCENTAJE, %

Residuos orgánicos domiciliarios 90

Aserrín 5

EMA 5

Tabla 11. Datos de la temperatura y pH del blanco

SEMANA FECHA B RB

T, °C pH T, °C pH

1 31/10/2016 19,00 8,55 19,00 8,55

2 08/11/2016 22,00 8,76 22,00 8,76

3 14/11/2016 24,50 8,95 24,50 8,95

4 21/11/2016 38,00 9,32 38,00 9,32

5 28/11/2016 40,20 9,59 40,20 9,59

6 02/12/2016 40,40 9,42 40,40 9,42

7 16/12/2016 40,20 9,42 40,20 9,42

8 23/12/2016 40,00 9,32 40,10 9,32

9 06/01/2017 22,50 9,25 22,50 9,25

10 09/01/2017 20,00 9,25 20,00 9,25

11 13/01/2017 19,60 9,24 19,60 9,24

12 20/01/2017 19,00 9,08 19,00 9,08

13 30/01/2017 19,00 9,00 19,00 9,00

22


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y su repetición

SEMANA FECHA MEMA RMEMA

T, °C pH T, °C pH

1 31/10/2016 19,00 7,79 19,00 7,79

2 08/11/2016 24,00 8,40 24,10 8,40

3 14/11/2016 26,50 8,62 26,00 8,62

4 21/11/2016 40,30 8,66 40,00 8,66

5 28/11/2016 40,20 8,70 40,20 8,70

6 02/12/2016 40,00 8,80 40,00 8,80

7 16/12/2016 38,30 8,87 38,30 8,87

8 23/12/2016 34,20 8,95 34,20 8,95

9 06/01/2017 22,50 9,95 22,50 9,95

10 09/01/2017 19,80 9,88 19,80 9,88

11 13/01/2017 19,60 9,83 19,50 9,83

12 20/01/2017 19,00 9,60 19,00 9,60

13 30/01/2017 19,00 9,70 19,00 9,70


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10) y su

repetición.

SEMANA FECHA MEMA1 RMEMA1

T, °C pH T, °C pH

1 31/10/2016 19,00 8,33 19,00 8,33

2 08/11/2016 24,10 8,36 24,00 8,36

3 14/11/2016 26,10 8,42 26,20 8,42

4 21/11/2016 40,10 8,58 40,10 8,58

5 28/11/2016 40,20 8,80 40,20 8,80

6 02/12/2016 40,00 8,90 40,00 8,90

7 16/12/2016 38,30 8,92 38,30 8,92

8 23/12/2016 35,00 9,26 35,00 9,26

9 06/01/2017 22,60 9,20 22,50 9,20

10 09/01/2017 19,40 9,12 19,30 9,12

11 13/01/2017 19,20 9,11 19,20 9,11

12 20/01/2017 19,00 9,09 19,00 9,09

13 30/01/2017 19,00 9,60 19,00 9,60

23


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25) y su

repetición.

SEMANA FECHA MEMA2 RMEMA2

T, °C pH T, °C pH

1 31/10/2016 19,00 8,30 19,40 8,30

2 08/11/2016 24,20 8,33 24,20 8,33

3 14/11/2016 28,00 8,41 28,00 8,41

4 21/11/2016 40,30 8,43 40,30 8,43

5 28/11/2016 40,30 8,80 40,30 8,80

6 02/12/2016 40,50 8,82 40,50 8,82

7 16/12/2016 36,40 8,96 36,30 8,96

8 23/12/2016 36,00 9,34 36,00 9,34

9 06/01/2017 22,50 9,24 22,50 9,24

10 09/01/2017 19,40 9,20 19,30 9,20

11 13/01/2017 19,30 9,16 19,20 9,16

12 20/01/2017 19,00 9,14 19,00 9,14

13 30/01/2017 19,00 9,40 19,00 9,40

Tabla 15. Datos para el cálculo de la humedad del blanco

SEMANA FECHA B

wh, g cv, g w2, g

1 31/10/2016 3 21,05 21,35

2 08/11/2016 3 21,05 21,36

3 14/11/2016 3 21,90 22,31

4 21/11/2016 3 21,60 22,02

5 28/11/2016 3 21,05 21,52

6 02/12/2016 3 21,05 21,52

7 16/12/2016 3 21,05 21,53

8 23/12/2016 3 21,05 21,53

9 06/01/2017 3 13,16 13,65

10 09/01/2017 3 13,16 13,75

11 13/01/2017 3 13,15 13,75

12 20/01/2017 3 13,16 13,77

13 30/01/2017 3 13,16 13,85

24


domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados

SEMANA FECHA MEMA

wh, g cv, g w2, g

1 31/10/2016 3 21,05 21,35

2 08/11/2016 3 21,90 22,22

3 14/11/2016 3 21,05 21,41

4 21/11/2016 3 21,05 21,45

5 28/11/2016 3 21,91 22,35

6 02/12/2016 3 21,90 22,36

7 16/12/2016 3 21,92 22,40

8 23/12/2016 3 21,91 22,43

9 06/01/2017 3 13,86 14,43

10 09/01/2017 3 13,86 14,48

11 13/01/2017 3 13,87 14,52

12 20/01/2017 3 13,86 14,54

13 30/01/2017 3 13,86 14,54



SEMANA FECHA MEMA1

wh, g cv, g w2, g

1 31/10/2016 3 21,07 21,35

2 08/11/2016 3 21,07 21,40

3 14/11/2016 3 21,07 21,40

4 21/11/2016 3 21,07 21,45

5 28/11/2016 3 21,07 21,52

6 02/12/2016 3 21,32 21,76

7 16/12/2016 3 21,07 21,54

8 23/12/2016 3 21,07 21,53

9 06/01/2017 3 13,44 14,01

10 09/01/2017 3 13,44 14,01

11 13/01/2017 3 13,44 14,03

12 20/01/2017 3 13,44 14,04

13 30/01/2017 3 13,44 14,05

25



SEMANA FECHA MEMA2

wh, g cv, g w2, g

1 31/10/2016 3 21,78 21,81

2 08/11/2016 3 21,79 21,96

3 14/11/2016 3 21,79 22,09

4 21/11/2016 3 21,79 22,15

5 28/11/2016 3 21,79 22,16

6 02/12/2016 3 21,78 22,19

7 16/12/2016 3 21,79 22,24

8 23/12/2016 3 21,79 22,25

9 06/01/2017 3 13,80 14,29

10 09/01/2017 3 13,80 14,29

11 13/01/2017 3 13,81 14,34

12 20/01/2017 3 13,80 14,39

13 30/01/2017 3 13,80 14,41

Tabla 19. Masa inicial y final en gramos de los experimentos

EXPERIMENTO MASA INICIAL, g MASA FINAL, g

B 8000 5433

MEMA 8000 6413

MEMA1 8000 6203

MEMA2 8000 5973

26

3. CÁLCULOS

3.1. Cálculo para la activación de Microorganismos eficaces

Se activó 5 litros de Microorganismos eficaces para ello se utilizó el porcentaje

recomendado por la ficha técnica del producto.

Cálculo modelo del 5% de 5 L.

100%5%

5000 𝑚𝑙 𝑥

( 1 )

𝑥 =5% ∗ 5000 𝑚𝑙

100%= 250 𝑚𝑙

3.2. Cálculo para la dilución de microorganismos eficaces activados

Se diluyo según las partes recomendada por la ficha técnica del producto.

Cálculo modelo de la dilución 1:10 de Microorganismos eficientes activados para

1 L.

𝑥 + (10 ∗ 𝑥) = 1000 𝑚𝑙 ( 2 )

𝑥 + 10𝑥 = 1000 𝑚𝑙

𝑥(1 + 10) = 1000 𝑚𝑙

𝑥 =1000 𝑚𝑙

11= 90,91 𝑚𝑙

1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 = 𝑥 = 90,91 𝑚𝑙

10 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 = 10 ∗ 𝑥 = 10 ∗ 90,91 𝑚𝑙 = 909,09 𝑚𝑙

27

3.3. Cálculo de las cantidades para los experimentos

Cálculo modelo de la cantidad de residuos orgánicos domiciliarios que se deberá

colocar en el primer experimento, que será el testigo (blanco), se colocó el 90%,

para obtener 8 kg de mezcla.

100%90%

8000 𝑔 𝑥

( 3 )

𝑥 =90% ∗ 8000 𝑔

100%= 7200 𝑔

3.4. Cálculo del promedio de la temperatura y el pH de los experimentos

Cálculo modelo del promedio de la temperatura y el pH del blanco para la primera

semana.

𝑇, ℃1 =𝑇, ℃(𝐵)1 + 𝑇, ℃(𝑅𝐵)1

2 ( 4 )

𝑇, ℃1 =19 + 19

2= 19℃

𝑝𝐻1 =𝑝𝐻(𝐵)1 + 𝑝𝐻(𝑅𝐵)1

2 ( 5 )

𝑝𝐻1 =8,55 + 8,55

2= 8,55

28

3.5. Cálculo de la Humedad

El cálculo de la humedad se lo realizo siguiendo el procedimiento de la AOAC 925.09

Cálculo modelo de la humedad para el blanco en la semana 1.

𝑤1 = 𝑐𝑣 + 𝑤ℎ ( 6 )

𝑤1 = 21,0452 𝑔 + 3 𝑔 = 24,0452 𝑔

%𝐻 =𝑤1 − 𝑤2

𝑤ℎ∗ 100%

( 7 )

%𝐻 =24,0452 𝑔 − 21,3451 𝑔

3 𝑔∗ 100% = 90%

3.6. Cálculo del rendimiento

Cálculo modelo del rendimiento para el blanco.

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑀𝑎𝑠𝑎𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙

𝑀𝑎𝑠𝑎𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙∗ 100%

( 8 )

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =5433 𝑔

8000 𝑔∗ 100%

%𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 67,91%

29

4. RESULTADOS

4.1. Resultados y gráficos

Tabla 20. Resultados para activar los microorganismos eficaces

Sustancia Porcentaje, % Volumen, ml

EM•1 5 250

Melaza 5 250

Agua 90 4500

TOTAL 100 5000

Tabla 21. Resultados para la dilución de microorganismos eficaces activados

SUSTANCIAS VOLUMEN, ml

1:10 1:25

EMA 90,91 38,46

Agua 909,09 961,54

TOTAL 1000 1000

Tabla 22. Resultados de las cantidades para los experimentos

SUSTANCIAS PORCENTAJE, % Masa, g

Residuos orgánicos domiciliarios 90 7200

Aserrín 5 400

Agua o Microorganismos Eficaces 5 400

TOTAL 100 8000

30

Tabla 23. Resultados de los promedios de la temperatura y pH del blanco

SEMANA B RB PROMEDIO

T, °C pH T, °C pH T, °C pH

1 19,00 8,55 19,00 8,55 19,00 8,55

2 22,00 8,76 22,00 8,76 22,00 8,76

3 24,50 8,95 24,50 8,95 24,50 8,95

4 38,00 9,32 38,00 9,32 38,00 9,32

5 40,20 9,59 40,20 9,59 40,20 9,59

6 40,40 9,42 40,40 9,42 40,40 9,42

7 40,20 9,42 40,20 9,42 40,20 9,42

8 40,00 9,32 40,10 9,32 40,05 9,32

9 22,50 9,25 22,50 9,25 22,50 9,25

10 20,00 9,25 20,00 9,25 20,00 9,25

11 19,60 9,24 19,60 9,24 19,60 9,24

12 19,00 9,08 19,00 9,08 19,00 9,08

13 19,00 9,00 19,00 9,00 19,00 9,00

Figura 3. Curvas de la temperatura y pH del blanco

T = 0,0249θ4 - 0,6102θ3 + 4,0398θ2 - 3,8812θ+ 18,4 R² = 0,8902

pH = 8E-05θ4 - 0,0002θ3 - 0,0394θ2 + 0,4566θ + 8,07 R² = 0,9068

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

T, °C

θ, semanas

Curvas del Blanco

T = f(θ)

pH = f(θ)

31


residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados y

su repetición

SEMANA MEMA RMEMA PROMEDIO


1 19,00 7,79 19,00 7,79 19,00 7,79

2 24,00 8,40 24,10 8,40 24,05 8,40

3 26,50 8,62 26,00 8,62 26,25 8,62

4 40,30 8,66 40,00 8,66 40,15 8,66

5 40,20 8,70 40,20 8,70 40,20 8,70

6 40,00 8,80 40,00 8,80 40,00 8,80

7 38,30 8,87 38,30 8,87 38,30 8,87

8 34,20 8,95 34,20 8,95 34,20 8,95

9 22,50 9,95 22,50 9,95 22,50 9,95

10 19,80 9,88 19,80 9,88 19,80 9,88

11 19,60 9,83 19,50 9,83 19,55 9,83

12 19,00 9,60 19,00 9,60 19,00 9,60

13 19,00 9,70 19,00 9,70 19,00 9,70

Figura 4. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA

T = 0,0166θ4 - 0,3641θ3 + 1,6515θ2 + 4,1606θ+ 12,281

R² = 0,9127

pH = -0,0012θ4 + 0,0327θ3 - 0,2906θ2 + 1,1408θ + 6,9697

R² = 0,9158

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

T, °C

θ, semanas

Curvas de la mezcla MEMA

T = f(θ)

pH = f(θ)

32


residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados

dilución (1:10) y su repetición.

SEMANA MEMA1 RMEMA1 PROMEDIO


1 19,00 8,33 19,00 8,33 19,00 8,33

2 24,10 8,36 24,00 8,36 24,05 8,36

3 26,10 8,42 26,20 8,42 26,15 8,42

4 40,10 8,58 40,10 8,58 40,10 8,58

5 40,20 8,80 40,20 8,80 40,20 8,80

6 40,00 8,90 40,00 8,90 40,00 8,90

7 38,30 8,92 38,30 8,92 38,30 8,92

8 35,00 9,26 35,00 9,26 35,00 9,26

9 22,60 9,20 22,50 9,20 22,55 9,20

10 19,40 9,12 19,30 9,12 19,35 9,12

11 19,20 9,11 19,20 9,11 19,20 9,11

12 19,00 9,09 19,00 9,09 19,00 9,09

13 19,00 9,60 19,00 9,60 19,00 9,60

Figura 5. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA1

T = 0,0177θ4 - 0,3935θ3 + 1,9102θ2 + 3,3418θ + 12,958

R² = 0,9125

pH = 0,0008θ4 - 0,0222θ3 + 0,1971θ2 - 0,5155θ + 8,7097

R² = 0,9554

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

T, °C

θ, semanas

Curvas de la mezcla MEMA1

T = f(θ)

pH = f(θ)

33


residuos orgánicos domiciliarios + aserrín + microorganismos eficaces activados

dilución (1:25) y su repetición.

SEMANA MEMA2 RMEMA2 PROMEDIO


1 19,00 8,30 19,40 8,30 19,20 8,30

2 24,20 8,33 24,20 8,33 24,20 8,33

3 28,00 8,41 28,00 8,41 28,00 8,41

4 40,30 8,43 40,30 8,43 40,30 8,43

5 40,30 8,80 40,30 8,80 40,30 8,80

6 40,50 8,82 40,50 8,82 40,50 8,82

7 36,40 8,96 36,30 8,96 36,35 8,96

8 36,00 9,34 36,00 9,34 36,00 9,34

9 22,50 9,24 22,50 9,24 22,50 9,24

10 19,40 9,20 19,30 9,20 19,35 9,20

11 19,30 9,16 19,20 9,16 19,25 9,16

12 19,00 9,14 19,00 9,14 19,00 9,14

13 19,00 9,40 19,00 9,40 19,00 9,40

Figura 6. Curvas de temperatura y pH de la mezcla MEMA2

T = 0,0155θ4 - 0,3302θ3 + 1,3061θ2 + 5,3904θ + 11,56

R² = 0,9188

pH = 0,0006θ4 - 0,0188θ3 + 0,1798θ2 - 0,4992θ + 8,6843

R² = 0,9542

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

T, °C

θ, semanas

Curvas de la mezcla MEMA2

T = f(θ)

pH = f(θ)

34

Tabla 27. Resultados de la humedad del blanco

SEMANA B HB

wh, g cv, g w1, g w2, g %

1 3 21,05 24,05 21,35 90,00

2 3 21,05 24,05 21,36 89,36

3 3 21,90 24,90 22,31 86,37

4 3 21,60 24,60 22,02 86,00

5 3 21,05 24,05 21,52 84,31

6 3 21,05 24,05 21,52 84,27

7 3 21,05 24,05 21,53 84,00

8 3 21,05 24,05 21,53 83,98

9 3 13,16 16,16 13,65 83,44

10 3 13,16 16,16 13,75 80,07

11 3 13,15 16,15 13,75 80,06

12 3 13,16 16,16 13,77 79,38

13 3 13,16 16,16 13,85 76,81

Figura 7. Curva de Humedad del blanco

H = 0,0009θ4 - 0,0397θ3 + 0,5411θ2 - 3,5064θ + 93,467

R² = 0,966

76

78

80

82

84

86

88

90

92

0 2 4 6 8 10 12 14

H, %

θ, semanas

Curva del blanco

Series1

Polinómica (Series1)

35

Tabla 28. Resultados de la humedad de la mezcla residuos orgánicos domiciliarios

+ aserrín + microorganismos eficaces activados

SEMANA MEMA HMEMA


1 3 21,05 24,05 21,35 89,84

2 3 21,90 24,90 22,22 89,28

3 3 21,05 24,05 21,41 88,00

4 3 21,05 24,05 21,45 86,57

5 3 21,91 24,91 22,35 85,31

6 3 21,90 24,90 22,36 84,57

7 3 21,92 24,92 22,40 83,78

8 3 21,91 24,91 22,43 82,57

9 3 13,86 16,86 14,43 80,90

10 3 13,86 16,86 14,48 79,35

11 3 13,87 16,87 14,52 78,34

12 3 13,86 16,86 14,54 77,34

13 3 13,86 16,86 14,54 77,18

Figura 8. Curva de Humedad de la mezcla MEMA

H = 0,0015θ4 - 0,0369θ3 + 0,2903θ2 - 1,9096θ + 91,767

R² = 0,9963

76

78

80

82

84

86

88

90

0 2 4 6 8 10 12 14

H, %

θ, semanas

Curva de la mezcla MEMA

Series1


36


+ aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:10)

SEMANA MEMA1 HMEMA1


1 3 21,07 24,07 21,35 90,60

2 3 21,07 24,07 21,40 89,00

3 3 21,07 24,07 21,40 88,96

4 3 21,07 24,07 21,45 87,42

5 3 21,07 24,07 21,52 85,03

6 3 21,32 24,32 21,76 85,34

7 3 21,07 24,07 21,54 84,26

8 3 21,07 24,07 21,53 84,67

9 3 13,44 16,44 14,01 81,03

10 3 13,44 16,44 14,01 81,03

11 3 13,44 16,44 14,03 80,24

12 3 13,44 16,44 14,04 80,00

13 3 13,44 16,44 14,05 79,76

Figura 9. Curva de Humedad de la mezcla MEMA1

H = 0,0014θ4 - 0,0336θ3 + 0,286θ2 - 1,9792θ + 92,356

R² = 0,9671

78

80

82

84

86

88

90

92

0 2 4 6 8 10 12 14

H, %

θ, semanas

Curva de la mezcla MEMA1

Series1


37


+ aserrín + microorganismos eficaces activados dilución (1:25)

SEMANA MEMA2 HMEMA2


1 3 21,78 24,78 21,81 98,91

2 3 21,79 24,79 21,96 94,35

3 3 21,79 24,79 22,09 90,16

4 3 21,79 24,79 22,15 88,16

5 3 21,79 24,79 22,16 87,66

6 3 21,78 24,78 22,19 86,35

7 3 21,79 24,79 22,24 85,09

8 3 21,79 24,79 22,25 84,99

9 3 13,80 16,80 14,29 83,67

10 3 13,80 16,80 14,29 83,67

11 3 13,81 16,81 14,34 82,35

12 3 13,80 16,80 14,39 80,38

13 3 13,80 16,80 14,41 79,64

Figura 10. Curva de Humedad de la mezcla MEMA2

H = 0,0026θ4 - 0,1005θ3 + 1,359θ2 - 8,4267θ + 106,16

R² = 0,9952

78

80

82

84

86

88

90

92

94

96

98

100

0 2 4 6 8 10 12 14

H, %

θ, semanas

Curva de la mezcla MEMA2

Series1


38

Tabla 31. Resultados del rendimiento para los cuatro experimentos

EXPERIMENTO MASA INICIAL, g MASA FINAL, g RENDIMIENTO, %

B 8000 5433 67,91

MEMA 8000 6413 80,16

MEMA1 8000 6203 77,54

MEMA2 8000 5973 74,66

4.2. Contenido nutricional del compost

Para el análisis nutricional se envió muestras al laboratorio AGROBIOLAB de los

cuatro experimentos ver ANEXO G. Figura G.1.

4.2.1. Gráficos de cada parámetro para los cuatro experimentos

Figura 11. Contenido de Nitrógeno

B MEMA MEMA1 MEMA2

N, % 1,46 1,26 1,24 1,1

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

N, %

Contenido de N

39

Figura 12. Contenido de Nitrato

Figura 13. Contenido de óxido de fosforo

B MEMA MEMA1 MEMA2

NO3, ppm 394,4 147,4 156,1 214,6

0

50

100

150

200

250

300

350

400

NO

3, p

pm

Contenido de NO3

B MEMA MEMA1 MEMA2

P2O5, % 0,46 0,46 0,23 0,46

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

P2O

5,%

Contenido de P2O5

40

Figura 14. Contenido de óxido de potasio

Figura 15. Contenido de Oxido de calcio

B MEMA MEMA1 MEMA2

K2O,% 1,8 2,25 2,1 2,25

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20K

2O

, %

Contenido de K2O

B MEMA MEMA1 MEMA2

CaO, % 0,01 0,01 0,01 0,88

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

CaO

, %

Contenido de CaO

41

Figura 16. Contenido de Oxido de Magnesio

Figura 17. Contenido de Sodio

B MEMA MEMA1 MEMA2

MgO, % 0,01 0,01 0,01 0,21

0,000

0,020

0,040

0,060

0,080

0,100

0,120

0,140

0,160

0,180

0,200

0,220

MgO

, %

Contenido de MgO

B MEMA MEMA1 MEMA2

Na, % 0,02 0,03 0,02 0,01

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

Na, %

Contenido de Na

42

Figura 18. Contenido de Hierro

Figura 19. Contenido de Manganeso

B MEMA MEMA1 MEMA2

Fe, ppm 542 911 986 817

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Fe,

pp

m

Contenido de Fe

B MEMA MEMA1 MEMA2

Mn, ppm 20 26 32 25

0

5

10

15

20

25

30

35

Mn

, p

pm

Contenido de Mn

43

Figura 20. Contenido de Materia Orgánica

Figura 21. Contenido de Carbono

B MEMA MEMA1 MEMA2

M.O. 142,76 158,70 157,25 147,03

0

20

40

60

80

100

120

140

M.O

., %

Contenido de M.O.

B MEMA MEMA1 MEMA2

C, % 82,82 92,05 91,21 85,28

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

C, %

Contenido de C

44

Figura 22. Relación Carbono / Nitrógeno

Figura 23. Contenido de Humedad

B MEMA MEMA1 MEMA2

C/N 56,71 73,05 73,55 77,53

0

10

20

30

40

50

60

70

C/N

Relación C/N

B MEMA MEMA1 MEMA2

HUMEDAD 76,81 77,18 79,76 79,64

0

10

20

30

40

50

60

70

80

H,

%

Contenido de Humedad

45


del Ministerio del Ambiente TULSMA

Tabla 32. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de los experimentos y el

criterio de calidad del suelo TULSMA

PARÁMETRO B MEMA MEMA1 MEMA2 TULSMA

S, ppm 171,82 194,13 182,32 137,70 250

Zn, ppm 27 34 16 23 60

Cu, ppm 8 9 7 6 25

B, ppm 4,25 0,91 1,98 3,24 1

C.E., mmho/cm 6,96 7,21 6,79 6,88 2000

pH 9,0 9,7 9,6 9,4 6

8

Figura 24. Nivel de pH

B MEMA MEMA1 MEMA2

ph 9 9,7 9,6 9,4

TULSMA rango 6 6 6 6 6

TULSMA rango 8 8 8 8 8

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

pH

pH

46

Figura 25. Contenido de Azufre

Figura 26. Contenido de Zinc

B MEMA MEMA1 MEMA2

S, ppm 171,82 194,13 182,32 137,7

TULSMA, ppm 250 250 250 250

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

S, p

pm

S, ppm

B MEMA MEMA1 MEMA2

Zn, ppm 27 34 16 23

TULSMA, ppm 60 60 60 60

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Zn

, p

pm

Zn, ppm

47

Figura 27. Contenido de Cobre

Figura 28. Contenido de Boro

B MEMA MEMA1 MEMA2

Cu, ppm 8 9 7 6

TULSMA, ppm 25 25 25 25

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

Cu

, p

pm

Cu, ppm

B MEMA MEMA1 MEMA2

B, ppm 4,25 0,91 1,98 3,24

TULSMA, ppm 1 1 1 1

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

B, p

pm

B, ppm

48

Figura 29. Conductividad Eléctrica

4.2.3. Resultados observados de los experimentos

Tabla 33. Etapas para los experimentos

Semana

Experimento 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

B EM ET FE FM

MEMA EM ET FE FM

MEMA1 EM ET FE FM

MEMA2 EM ET FE FM

B MEMA MEMA1 MEMA2

C.E., mmho/cm 6,96 7,21 6,79 6,88

TULSMA, mmho/cm 2000 2000 2000 2000

0

1

2

3

4

5

6

7

8

C.E

., m

mh

o/c

m

C.E., mmho/cm

49

Tabla 34. Resultados observados según las etapas para los experimentos

ETAPA OBSERVACIÓN

ETAPA MESOFÍLICA (EM)

En esta etapa para los cuatro experimentos se observó

la temperatura menor a 40°C, olor característico a los

residuos orgánicos domiciliarios, se distinguen los

residuos, esta etapa es más larga para el blanco en

comparación con los experimentos utilizando

microorganismos eficientes.

ETAPA TERMOFÍLICA (ET)

En esta etapa la temperatura está en 40°C no se

distingue los residuos, olor a amoniaco, esta etapa es

más larga para el blanco en comparación con los

experimentos utilizando microorganismos eficientes.

FASE DE ENFRIAMIENTO (FE)

En esta fase la temperatura es menor a 40°C no se

distingue los residuos, es una mezcla homogénea olor

agradable, esta etapa es más corta para el blanco en

comparación con los experimentos utilizando

microorganismos eficientes tal vez influyo el volteo se

lo realizo con frecuencia en el blanco por la presencia

de insectos.

FASE DE MADURACIÓN (FM)

En esta fase la temperatura se mantuvo constante se la

tomo como la temperatura ambiente, olor y

características a tierra para los cuatro experimentos.

50

4.3. Aplicación del compost

4.3.1. Dosis recomendadas para su uso

Para aplicar el compost se recomienda realizar mezclas con tierra, no aplicar solo para

la siembra. Para determinar la dosis recomendada, se utilizó el parámetro del pH.

Tabla 35. pH de las mezclas de compost y tierra

COMPOST TIERRA pH Mezcla

B

1 15 5,81

1 10 6,13

1 5 6,06

1 4 6,39

1 3 7,26

MEMA

1 15 6,02

1 10 6,81

1 5 7,04

1 3 7,20

MEMA1

1 15 5,61

1 10 6,20

1 5 6,50

1 3 7,50

MEMA2 1 15 6,07

1 10 6,43

1 5 6,69

1 3 7,39

4.3.2. Contenido nutricional de la tierra de aplicación del compost

Para el análisis nutricional se envió una muestra al laboratorio AGROBIOLAB de la

tierra ver ANEXO G. Figura G.2.

51

4.3.3. Contenido nutricional de la mejor mezcla de la aplicación del compost

Para el análisis nutricional se envió dos muestras al laboratorio AGROBIOLAB de la

mezcla de la tierra con el compost, ver ANEXO G. Figura G.3.


del Ministerio del Ambiente TULSMA

Tabla 36. Resultados del laboratorio AGROBIOLAB de la tierra y la mezcla y el

criterio de calidad del suelo TULSMA

PARÁMETRO TIERRA TIERRA + MEMA TULSMA

S, ppm 22,8 60,1 250

Zn, ppm 5,1 3,5 60

Cu, ppm 2,9 2,1 25

B, ppm 0,24 1,29 1

C.E., mmho/cm 0,21 2,83 2000

pH 5,3 6,4 6

8

Figura 30. Nivel de pH

TIERRA TIERRA + MEMA

pH 5,3 6,4

TULSMA rango 6 6 6

TULSMA rango 8 8 8

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

pH

pH

52

Figura 31. Contenido de Azufre

Figura 32. Contenido de Zinc


S, ppm 22,8 60,1

TULSMA, ppm 250 250

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

S, p

pm

S, ppm


Zn, ppm 5,1 3,5

TULSMA, ppm 60 60

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Zn

, p

pm

Zn, ppm

53

Figura 33. Contenido de Cobre

Figura 34. Contenido de Boro


Cu, ppm 2,9 2,1

TULSMA, ppm 25 25

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

Cu

, p

pm

Cu, ppm


B, ppm 0,24 1,29

TULSMA, ppm 1 1

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

B, p

pm

B, ppm

54

Figura 35. Conductividad Eléctrica


C.E., mmho/cm 0,21 2,83

TULSMA, mmho/cm 2000 2000

0

1

2

3

4

5

6

C.E

., m

mh

o/c

m

C.E., mmho/cm

55

4.3.5. Resultados observados de la aplicación del compost

Tabla 37. Resultados observados de la aplicación del compost

SEMANA OBSERVACIÓN

1 Se observó la germinación de las semillas en las plantas que tenían compost

en el blanco no se observó cambio.

2

En esta semana se observó unas pequeñas hojas verdes y un tallo delgado y

pequeño en las plantas que tenían compost mientras que en el blanco se

observó la germinación de la semilla.

3

En esta semana se observó unas hojas verdes y un tallo delgado de color

verde más largo en las plantas que tenían compost mientras que en el blanco

se observó pequeñas hojas y tallo muy delgado de color blanco.

4 Se observó crecimiento de las plantas de la mezcla de compost y tierra, en

el blanco empiezan a secarse las plantitas.

5

En esta semana se observó unas hojas verdes largas y un tallo más grueso y

largo, se observa que empieza a desarrollarse el fruto a en las plantas que

tenían compost mientras que en el blanco murieron las plantitas, en esta

semana se realizó el trasplante de la planta a un tacho más grande.

6 En esta semana se observó el fruto brotando a la superficie, hojas verdes

largas y tallo grueso en las plantas que tenían compost.

7

En esta semana se observó el fruto brotando a la superficie de color rojo

redondo, hojas verdes largas y tallo grueso en las plantas que tenían

compost. Se obtuvo un producto de 10 a 12 cm de diámetro, hojas verdes de

20 a 25 cm de largo por 7 cm de ancho y una raíz de 7 cm de largo.

56

5. DISCUSIÓN

En base a los resultados obtenidos es viable el aprovechamiento de los residuos

orgánicos domiciliarios, para la elaboración de compost, el cual tuvo olor y

características a tierra, la etapa mesofílica empezó a los 19°C, la etapa termofílica

subió hasta los 40,50°C, en la fase de enfriamiento la temperatura es menor de 40°C,

sigue bajando hasta la temperatura ambiente donde se mantiene constante siendo

esta la fase de maduración, en cuanto a la humedad estuvo en un rango de 76,81% a

79,64% y el pH fue alcalino se encontró en un rango de 9 a 9,60; se debe tomar en

cuenta algunos factores como, que el proyecto se lo realizó en época de lluvia, la

aireación tal vez no fue suficiente ya que los experimentos se los realizó en baldes

perforados, el tamaño de la partícula, la calibración de los equipos, lo que pudo

originar errores sistemáticos y aleatorios

Los parámetros que se midieron una vez por semana como, la temperatura, el pH y

la humedad, al observar en sus graficas el coeficiente de determinación (R2), su

valor se encuentra en un rango de 0,8902 a 0,9963 los cuales son aceptables,

observando así una correlación fuerte entre las variables.

Con respecto a la obtención de la materia prima, esta fue de fácil adquisición ya que

son residuos que las personas no venden, más bien tratan de deshacerse porque ya

no les es útil, y al respecto de los microorganismos eficaces se los compra según el

volumen a requerir, tomando en cuenta el área donde se va a ejecutar el proceso.

Por ser un proyecto artesanal y casero que no desprende malos olores y no existe

presencia de insectos, se lo puede utilizar en cualquier lugar donde se desee tener un

tacho ecológico (biocompostera) que ayude a deshacerse de los residuos orgánicos

de una forma ecológica, obteniendo un bioabono amigable con el medio ambiente,

por ejemplo en departamentos, casas, locales de comida.

57

Al analizar los resultados obtenidos del laboratorio, se puede decir que para los

cuatro experimentos, se obtuvo un compost con parámetros altos por ejemplo el

contenido de la relación carbono/nitrógeno esta entre 56,71 a 77,53; esto se pudo

dar por la utilización de aserrín a pesar que se utilizó en una concentración baja del

5% este es un material que se compone principalmente de fibras de celulosa unidas

con lignina, en la Tabla 5. Relación carbono/nitrógeno (C/N) de algunos materiales

orgánicos se observa para el aserrín de madera una relación C/N de 500/1 y de los

desechos de cocina una relación C/N de 15/1 estando los valores experimentales

dentro de este rango.

Al comparar los parámetros del compost obtenido con el criterio de calidad

TULSMA se observa que, los datos experimentales se encuentran bajo el límite

máximo permisible de la norma, se comparó los siguientes parámetros con sus

límites el azufre (250ppm), Zinc (60ppm), Cobre (25ppm) y conductividad eléctrica

(2000 mmho/cm), mientras que el límite del boro es de 1ppm los datos

experimentales están fuera de este rango esto se debe a que se utilizó residuos

orgánicos domiciliarios y el boro se encuentra en suelos erosionados por lo tanto en

los alimentos orgánicos por ende en los residuos orgánicos domiciliarios.

En cuanto a la aplicación para que un suelo produzca apropiadamente un cultivo

debe proveer a la planta de los nutrientes la cantidad necesaria, hoy en día con el uso

indiscriminado del suelo, la tecnología, la contaminación, es necesario colocar

abono orgánico al suelo para ayudar a mejorar la calidad de este aportando macro y

micro nutrientes que ayudaran para que una planta tenga un adecuado desarrollo.

58

6. CONCLUSIONES

Mediante la acción bacteriana de los microorganismos eficientes ensayados en este

proyecto se logró determinar la acción aceleradora para la descomposición de los

residuos orgánicos domiciliarios, que resultan de las actividades cotidianas de los

seres humanos, y su aplicación como bioabono en la fertilización orgánica de

suelos.

Al comparar el tiempo de acción entre los microorganismos eficaces y los

microorganismos nativos se puede concluir, que la rapidez de actividad en el tiempo

de degradación de los residuos es más corto en la etapa termofílica al utilizar

microorganismos eficaces, no hubo presencia de insectos ni malos olores. Por lo

tanto la utilización de los microorganismos eficaces se convierte en una alternativa

positiva en cuanto al tiempo de degradación de este tipo de residuos.

En los diagramas temperatura en función del tiempo se obtuvo una curva, una

polinómica de cuarto grado, indicando la evolución del proceso, empieza en

temperatura ambiente sube hasta 40°C y regresa a la temperatura ambiente donde se

mantiene constante, para todos los experimentos ver Figura 3, 4, 5 y 6, con lo que

podemos concluir que existió una evidente actividad microbiana en este proceso.

En los diagramas pH en función del tiempo se obtuvo una curva, una polinómica de

cuarto grado, observándose que el pH se encuentra en un rango alcalino de 9 a 9,6

esto debido a la utilización de los restos verdes de cocina puesto que liberan

compuestos alcalinos retardando así el proceso, por tal razón se debe utilizar el

compost en mezcla con tierra para bajar el pH y así tener un mejor cultivo.

59

En los diagramas Humedad en función del tiempo se obtuvo una curva, una

polinómica de cuarto grado, con valores elevados y con tendencia a bajar, en cuanto

a la prueba del puñado se puede ver claramente en el ANEXO E. Figura E.5. que la

humedad es óptima, ya que el compost se encuentra con la actividad de agua

necesaria para la degradación de los residuos orgánicos domiciliarios a través del

proceso microbiano.

Se alcanzó un rendimiento alto para la segunda biocompostera (MEMA), la mezcla

de residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Microorganismos eficaces activados

con un 80,16% mientras que para el primer experimento (B), el blanco la mezcla de

residuos orgánicos domiciliarios + Aserrín + Agua se obtuvo un rendimiento de

67,91% se observa la efectividad de los microorganismos eficaces.

De los resultados de la aplicación se concluye que la mejor mezcla fue la TIERRA +

MEMA ya que se obtuvo el producto deseado la planta de corto periodo el

Raphanus sativus, mientras que en el blanco las plantas murieron.

La mezcla de microorganismos eficientes mostro ser efectiva en la actividad del

compost elaborado a partir de residuos orgánicos domiciliarios y aserrín, esta

mezcla estaba constituida por levadura (Saccharomyces cerevisiae), Bacterias ácido

lácticas (Lactobacillus plantarum), y Bacterias fototrópicas/fotosintéticas

(Rhodopseudomonas sphaeroides por lo que se concluye que es un buen producto

para la degradación de dichos residuos gracias a la coexistencia de los

microorganismos beneficiosos en un medio de cultivo apropiado.

El uso de fertilizantes químicos mejora considerablemente el rendimiento de la

producción en cultivos sin embargo el exceso de estos pueden ocasionar

contaminación y perjuicio al suelo, por consiguiente a las siembras esto puede ser

mitigado a través de la aplicación de la tecnología de los microorganismos eficientes

ya que al ser un producto orgánico sin manipulación genética se hace posible la

trasformación de residuos orgánicos domiciliarios en abonos de excelente calidad

utilizados en programas de producción más limpia.

60

La relación carbono / nitrógeno da como resultado un numero adimensional siendo

la relación ideal 25:1 para utilizar el compost en jardines, en este proyecto la

relación C/N se encuentra en el rango de 56,71 a 77,53 útil para remediación de

suelos o utilizar en mezcla con tierra para huertos, una relación baja indica que el

nitrógeno está en exceso por lo que se producirá amoniaco (NH3) ocasionando

malos olores, presencia de moscas y gusanos mientras que una relación alta significa

que no hay suficiente nitrógeno para el desarrollo microbiano, por ende la

degradación se realizara de una forma más lenta.

61

7. RECOMENDACIONES

Se recomienda aplicar este compost en dosis bajas para jardines no se puede utilizar

directo por la alta relación carbono/nitrógeno que posee ya que se encuentra entre

56,71 a 77,53 pudiendo causar problemas a las plantas pero, si a este material lo

mezclamos con el suelo en una proporción una a tres se obtendrá un efecto

interesante ya que físicamente causaría un buen efecto permitiendo que la tierra no

se compacte.

El aserrín es un residuo de fácil adquisición, pero de degradación lenta por lo que se

recomienda cambiar este material por uno más suave en degradar por ejemplo

ramas, hojas, cascarillas de arroz café o cacao.

Se recomienda añadir a la biocompostera estiércol ya que contiene alto contenido de

nitrógeno que puede contrarrestar el carbono y así bajar la relación

carbono/nitrógeno.

El aserrín que se utilice debe ser de restos de maderas naturales mas no de residuos

de maderas tratadas, que lleven barnices, ni sean aglomerados ya que podrían influir

en el desarrollo de los microorganismos eficaces.

Se debería realizar investigaciones de obtener microorganismos innatos y así

aprovechar la biodiversidad de nuestro país.

En caso de realizar el cultivo de microorganismos eficaces artesanalmente se debe

tener cuidado con los microorganismos patógenos ya que debería eliminarse y no

botarlos o devolverlos a su hábitat ya que pueden contaminar, transformarse y

causar algún problema.

62

Sería conveniente medir semanalmente la relación C/N para observar cómo se van

degradando los residuos orgánicos domiciliarios y el aserrín, y así poder añadir más

residuos que contengan nitrógeno o carbono según sea el caso para tener una

relación C/N óptima para los cultivos.

En lo personal aspiro seguir con este proyecto ya que se obtuvo el conocimiento

necesario, para saber los beneficios que el mismo nos brinda después de ejecutarse

satisfactoriamente. Este tipo de tecnología casera está al alcance de todos los grupos

sociales, a los que se dedican a la agricultura, así como también a los que cultivan

plantas en sus hogares, pueden utilizar este proyecto para desarrollar procesos de

reciclaje de sus residuos orgánicos domiciliarios, la técnica desarrollada es muy

sencilla y está diseñada para este objetivo.

63

CITAS BIBLIOGRÁFICAS

AGEARTH. (1999). Ficha Técnica EM•1. GUAYAQUIL-ECUADOR.

Carvajal, S.A. (1988). Diccionario de la Lengua Española. Bogotá - Colombia:

Voluntad S.A.

Chiumenti et al., A. (2005). Modern Composting Technologies. USA: The JG Press.

Inc.

Higa, T. (2009). Tecnologia EM. ARGENTINA: Argentina S.A.

INEC, Grupo Técnico. (2016). Información Ambiental en Hogares. QUITO-

ECUADOR.

NTE INEN 2841. (2014). Gestión Ambiental. Estandarización de colores para

recipientes de depósito y almacenamiento temporal de residuos sólidos.

Requisitos. QUITO - ECUADOR.

Suquilanda Valdivieso, M. (2017). Manejo agroecológico de suelos. QUITO-

ECUADOR: Medios Públicos EP.

Villacís Mejía, V. (2016). Rendición de cuentas EMASEO 2015. QUITO-ECUADOR.

64

BIBLIOGRAFÍA

AGEARTH. (1999). Ficha Técnica EM•1. GUAYAQUIL-ECUADOR.

AGEARTH-Ecuador. (21 de Octubre de 1999). AGEARTH Asociacion de graduados de

la EARTH-ECUADOR. Recuperado el 26 de 07 de 2017, de AGEARTH-

Ecuador: http://www.agearthecuador.org/web/agearth-ecuador/

AOAC. (1990). Analytical Methods. WASHINGTON, D.C.

Carvajal, S.A. (1988). Diccionario de la Lengua Española. Bogotá - Colombia:

Voluntad S.A.

Chiumenti et al., A. (2005). Modern Composting Technologies. USA: The JG Press.

Inc.

EMASEO. (s.f.). Quito Empresa Publica Metropolitana de aseo. Recuperado el 26 de

07 de 2017, de http://www.emaseo.gob.ec/

Galloway, G. (1986). Guia sobre la repoblacion forestal en la Sierra Ecuatoriana.

Quito-Ecuador: Ministerio de Agricultura y Ganaderia.

Higa, T. (2009). Tecnologia EM. ARGENTINA: Argentina S.A.

INEC. (s.f.). Instituto Nacional de Estadistica y Censos. Recuperado el 26 de 07 de

2017, de Menu: http://www.ecuadorencifras.gob.ec/institucional/home/

INEC, Grupo Técnico. (2016). Información Ambiental en Hogares. QUITO-

ECUADOR.

65

INEN. (s.f.). Servicio Ecuatoriano de normalizacion. Recuperado el 26 de 07 de 2017,

de Ecuador Ama la vida: http://www.normalizacion.gob.ec/

MAGAP. (s.f.). Ministerio de agricultura y ganadería. Recuperado el 26 de 07 de 2017,

de menu: http://www.agricultura.gob.ec/

Ministerio del Ambiente. (2015). Registro oficial Acuerdo Ministerial No. 028. QUITO-

ECUADOR.

Moreno Casco, J., & Moral Herrero, R. (2008). Compostaje. Madrid . Barcelona .

Mexico: Mundi-Prensa.

NTE INEN 2841. (2014). Gestión Ambiental. Estandarización de colores para

recipientes de depósito y almacenamiento temporal de residuos sólidos.

Requisitos. QUITO - ECUADOR.

PETROAMAZONAS EP. (2011). Cuaderno del Agricultor Agroecológico . Quito-

Ecuador: Ediecuatorial.

Stoffella, P., & Kahn, B. (2005). Utilizacion de compost en los sistemas de cultivo

hortícola. Madrid . Barcelona . México: Mundi-Prensa.

Suquilanda Valdivieso, M. (2017). Manejo agroecológico de suelos. QUITO-

ECUADOR: Medios Públicos EP.

Suquilanda, M. B., & Rural, M. S. (2006). Agricultura Orgánica Alternativa

Tecnológica del Futuro. QUITO-ECUADOR: Tercera Edición.

Thompson, L. (1974). El suelo y su fertilidad. Barcelona.Bogotá.Buenos

Aires.Caracas.México: Reverté, S. A.

66

Thompson, L., & Troeh, F. (2002). Los suelos y su fertilidad. Barcelona.Bogotá.Buenos

Aires.Caracas.Mexico: Reverté, S. A.

Través Soler, G. (1962). ABONOS. Barcelona: SINTES.

Villacís Mejía, V. (2016). Rendición de cuentas EMASEO 2015. QUITO-ECUADOR.

67

ANEXOS

68

ANEXO A. Obtención de la materia prima

Figura A.1. Residuos Orgánicos Domiciliarios troceados

Figura A.2. Aserrín

Figura A.3. Microorganismos eficaces.

69

ANEXO B. Activación de los microorganismos eficaces

Figura B.1. 5% de EM•1

Figura B.2. 5% de melaza

Figura B.3. 90% de agua

70

Figura B.4. La mezcla para la Activación de Microorganismos Eficaces debe estar

en un pH de 3,5 a 4

Figura B.5. Microorganismos eficaces activados

Figura B.6. Diluciones de microorganismos Activados

71

ANEXO C. Elaboración de las biocomposteras

Figura C.1. Reciclar baldes

Figura C.2. Perforaciones en la parte inferior y alrededor de los baldes

Figura C.3. Biocomposteras

72

ANEXO D. Control de la Humedad.

Figura D.1. Pesaje del compost.

Figura D.2. Muestras en la estufa

73

Figura D.3. Muestras en el desecador

Figura D.4. Pesaje de la muestra seca

74

ANEXO E. Compost

Figura E.1. Etapa Mesofílica de B

Figura E.2. Etapa Mesofílica de MEMA

Figura E.3. Etapa Mesofílica de MEMA1

75

Figura E.4. Etapa Mesofílica de MEMA2

Figura E.5. Etapa Termofílica de B

Figura E.6. Etapa Termofílica de MEMA

76

Figura E.7. Etapa Termofílica de MEMA1

Figura E.8. Etapa Termofílica de MEMA2

Figura E.9. Fase de enfriamiento de B

77

Figura E.10. Fase de enfriamiento de MEMA

Figura E.11. Fase de enfriamiento de MEMA1

Figura E.12. Fase de enfriamiento de MEMA2

78

Figura E.13. Fase de maduración de B

Figura E.14. Fase de maduración de MEMA

Figura E.15. Fase de maduración de MEMA1

79

Figura E.16. Fase de maduración de MEMA2

Figura E.17. Prueba del puñado para B

Figura E.18. Prueba del puñado para MEMA

80

Figura E.19. Prueba del puñado para MEMA1

Figura E.20. Prueba del puñado para MEMA2

Figura E.21. Medición del pH

81

Figura E.22. Toma de la Temperatura

82

ANEXO F. Aplicación del Compost

Figura F.1. Primera Semana del Testigo

Figura F.2. Primera Semana de la Tierra + MEMA

Figura F.3. Segunda Semana del Testigo

83

Figura F.4. Segunda Semana de la Tierra + MEMA

Figura F.5. Tercera Semana del Testigo

84

Figura F.6. Tercera Semana de la Tierra + MEMA

Figura F.7. Cuarta Semana del Testigo

85

Figura F.8. Cuarta Semana de la Tierra + MEMA

Figura F.9. Quinta Semana de la Tierra + MEMA

86

Figura F.10. Sexta Semana de la Tierra + MEMA

Figura F.11. Séptima Semana de la Tierra + MEMA

87

Figura F.12. Producto obtenido Raphanus sativus

88

ANEXO G. Análisis del Laboratorio

Figura G.1. Análisis del Laboratorio para los cuatro experimentos donde

Muestra1 = B, Muestra2 = MEMA, Muestra3 = MEMA1 y Muestra4 = MEMA 2

89

Figura G.2. Análisis del Laboratorio de la Tierra para la Aplicación del Compost.

90

Figura G.3. Análisis del Laboratorio de la mezcla Tierra + MEMA para la

Aplicación del Compost.

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