UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA “JATUMPAMBA” Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar el Título de Médico Veterinario Zootecnista NATALIA GABRIELA BONIFAZ CHÁVEZ MARITZA ELIZABETH GUARTAMBEL CACARÍN TUTOR Dr. BOLÍVAR RICAURTE Quito, junio, 2012
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE MEDICINA ... · OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES ... Personal Docente de la Facultad de Medicina Veterinaria y
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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES
DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA “JATUMPAMBA”
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar el Título de
Médico Veterinario Zootecnista
NATALIA GABRIELA BONIFAZ CHÁVEZ
MARITZA ELIZABETH GUARTAMBEL CACARÍN
TUTOR
Dr. BOLÍVAR RICAURTE
Quito, junio, 2012
ii
DEDICATORIA
A mi madre que con responsabilidad, sacrificio, empeño y cariño se ha
esforzado apoyándome económicamente y moralmente durante todas las
etapas de mi vida, con el único propósito de hacer de mi una mujer de bien y
útil para la sociedad
Natalia
Este trabajo le dedico a mi familia, en especial a mi Madre, Padre y Abuelita,
que gracias a su esfuerzo, me ayudaron y apoyaron en cada etapa de mi
formación académica, profesional y espiritual.
A mis hermanas Dalia y Dalila, a mi sobrinito Isaac, que han estado a mi lado
de manera incondicional.
A mi amigo y enamorado Diego Correa, que me ha apoyado durante todo mi
proyecto de investigación.
Al Dr. Marco Trujillo, que con su colaboración, me ha ayudado en mi
formación personal como profesional.
Maritza
iii
AGRADECIMIENTO
Las autoras dejamos constancia de nuestro profundo agradecimiento al
Personal Docente de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la
Universidad Central del Ecuador, por brindarnos todo el apoyo en nuestra
formación profesional, en especial al Dr. Bolívar Ricaurte, Director de Tesis y
al Dr. Nelson Jaramillo por el apoyo incondicional en la realización de este
trabajo.
Un profundo agradecimiento a la Empresa Privada Avícola Vitaloa S.A
“AVITALSA” en especial al Dr. Manuel Acosta (Gerente General), Dr. Marco
Chango (Gerente de Producción) e Ing. Julio Camacho (Administrador Granja
Avícola “Jatumpamba”) por la colaboración desinteresada al facilitarnos el
sitio experimental, para poder realizar nuestro estudio.
A Dios, porque gracias a su voluntad y misericordia es posible lograr todo lo
que nos proponemos en la vida.
A nuestros padres y hermanas que siempre han estado a nuestro lado
apoyándonos incondicionalmente.
Maritza y Natalia
iv
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL
Nosotras, Natalia Gabriela Bonifaz Chávez y Maritza Elizabeth Guartambel Cacarín, en calidad de autoras del trabajo de investigación o tesis realizada sobre “OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA JATUMPAMBA”, por la presente autorizamos a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que nos pertenecen o de parte de los que contienen esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos como autoras nos corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo
establecido en los artículos 5, 6, 8; 19 y demás pertinentes de la Ley de
En mi carácter de Tutor del Trabajo de Grado, presentado por las señoritas
Natalia Gabriela Bonifaz Chávez y Maritza Elizabeth Guartambel Cacarín
para optar el Título o Grado de Médico Veterinario Zootecnista, cuyo título es
“Obtención de Bio abono (Compostaje) a partir de las aves de desecho
(Mortalidad) en la Granja Avícola Jatumpamba”
Considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para
ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del jurado
examinador que se designe.
En la ciudad de Quito a los 12 días del mes de junio del 2012.
Dr. Bolívar Ricaurte
CI: 060067240-6
vi
APROBACIÓN DEL TRABAJO/TRIBUNAL
OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA
“JATUMPAMBA”
El Tribunal constituido por:
Dr. Polibio Villacís (Presidente), Dr. Richard Rodríguez (Primer Vocal Principal), Dr. Eduardo Aragón (Segundo Vocal Principal), Dr. Edison Encalada (Vocal Suplente), Dr. Nelson Jaramillo (Biometrista).
Luego de receptar la presentación del trabajo de grado previo a la obtención del título o grado de Médico Veterinario Zootecnista, presentado por las señoritas BONIFAZ CHÁVEZ NATALIA GABRIELA y GUARTAMBEL CACARÍN MARITZA ELIZABETH.
Con el título:
OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA “JATUMPAMBA”
Ha emitido el siguiente veredicto: Dar por aprobado el proyecto de tesis, luego de la respectiva sustentación del seminario de grado.
Quito, 12 de junio del 2012
Dr. Polibio Villacís
PRESIDENTE
Dr. Richard Rodríguez
PRIMER VOCAL PRINCIPAL
Dr. Eduardo Aragón
SEGUNDO VOCAL PRINCIPAL
Dr. Edison Encalada
VOCAL SUPLENTE
Dr. Nelson Jaramillo
BIOMETRISTA
vii
ÍNDICE GENERAL
pág.
LISTA DE CUADROS xii LISTA DE GRÁFICOS xiv LISTA DE FIGURAS xv RESUMEN xvi ABSTRACT xvii INTRODUCCIÓN 1
CAPÍTULO I
Revisión de literatura 3
Definición 3
Compostaje 3
Compost 4
Ventajas y Desventajas del Compostaje 4
Ventajas 4
Desventajas 5
Propiedades del Compost 5
Análisis Físico Químico del Compost 6
Factores que influyen en el proceso de compostación 7
Sustrato 8
Relación Carbono/Nitrógeno (C/N) 8
Oxígeno 9
Humedad 10
Temperatura 10
pH 15
Aireación 15
Organismos asociados al Compostaje 15
viii
Sistemas de Compostación 16
Sistemas de Compostación Abiertos 16
Compostaje en pilas estáticas 16
Compostaje en pilas de volteo 17
Compostaje en pilas estáticas aireadas en forma pasiva 17
Compostaje en pilas mediante aireación forzada 18
Sistemas de Compostación Cerrados 18
Compostaje en reactores 18
Características para implementar un sistema de compostación 19
Ubicación 19
Diseño e Infraestructura de la planta 20
Unidades de Compostación 20
Criterios para el diseño de una Compostera 22
Equipos 24
Mano de obra 24
Materiales utilizados en el proceso de Compostaje 24
Materiales no empleados en el proceso de compostación 26
Proceso de Compostación 26
Proceso de llenado con desechos mortales (mortalidad) 26
Proceso de llenado con residuos vegetales 28
Tiempos de proceso 30
Plan de Aireación 30
Problemas encontrados en el proceso de compostación 31
Etapas de Construcción 31
Etapas de Manejo 31
Programa de Bioseguridad en la planta de Compostaje 32
ix
CAPÍTULO II
Materiales y Métodos 34
Características del Sitio Experimental 34
Ubicación 34
Condiciones Meteorológicas 34
Materiales y Equipos 35
Para la construcción de la compostera 35
Para el proceso de llenado de las capas del compostaje 35
Fuente de microorganismos 35
Para el monitoreo del compostaje 36
Monitoreo diario para Temperatura y Pesaje 36
Monitoreo semanal para pH y Volumen 36
Para el Volteo y Riego 36
Para el Proceso de Empaque 37
Para Limpieza 37
Factores en Estudio 37
Tratamientos en Estudio 37
Análisis Estadístico 38
Tipo de diseño 38
Número de tratamientos 38
Unidad Experimental 38
Variables y Métodos de Evaluación 39
Temperatura 39
Peso 40
Volumen semanal 40
pH 40
Tiempo de degradación 40
x
Análisis Financiero 41
Métodos de manejo del Experimento 41
Ubicación de las unidades experimentales 41
Procedimiento de llenado de los cajones 41
CAPÍTULO III
Resultados y discusiones 45
Potencial Hidrógeno (pH) 45
Temperatura (ºC) 47
Volumen (m3) 49
Peso de Pollinaza (kg) 51
Peso de los Desechos Mortales (Pollos Muertos en kg) 53
Tiempo de Degradación (Semanas) 55
Análisis Financiero 58
CAPÍTULO IV
Conclusiones 62
Recomendaciones 63
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 64
ANEXOS 69
A. Glosario 69
B. Disposición de los tratamientos en el campo 70
C. Proceso de conformación de las capas del compostaje 71
D. Composición del Cultivo Microbiano (AC MICRO – AC AQA) 74
E. Costo de construcción e infraestructura de la compostera 75
F. Registro de la toma de datos durante el proceso de elaboración y
obtención del Bio abono (Compost) 77
G. Análisis químico (Laboratorio) de los tratamientos en estudio 83
xi
H. Esquema del Cronograma de actividades del proceso práctico y teórico del proyecto de tesis. 86
CURRICULUM VITAE 91
xii
LISTA DE CUADROS
CUADRO pág.
Cuadro 1. Contenido de nutrientes del compost de mortalidad 7
Cuadro 2. Relación Carbono/Nitrógeno (C/N) de algunos materiales
orgánicos 9
Cuadro 3. Número de cajones por unidad de compostación en base al tipo de
mortalidad 21
Cuadro 4. Guía para solucionar problemas en compostera 32
Cuadro 5. Descripción de los tratamientos en estudio, en la granja avícola
“Jatumpamba” 38
Cuadro 6. Sumatoria, promedio y rango del pH de los tres tratamientos del
bio abono (Compost) 45
Cuadro 7. Sumatoria, promedio y rango de la temperatura (ºC) de los tres
tratamientos del bio abono (Compost) 47
Cuadro 8. Sumatoria, promedio y rango del volumen (m3) de los tres
tratamientos del bio abono (Compost) 49
Cuadro 9. Sumatoria, promedio y rango del peso de la pollinaza (kg) de los
tres tratamientos del bio abono (Compost) 51
Cuadro 10. Sumatoria, promedio y rango para el peso de los desechos
mortales (kg) de los tres tratamientos del bio abono (Compost) 54
Cuadro 11. Sumatoria, promedio y rango para el tiempo de degradación en
semanas de los tres tratamientos del bio abono (Compost) 56
Cuadro 12. Costos variables del bio abono (Compost) 58
xiii
Cuadro 13. Producción por quintal (qq) 59
Cuadro 14. Costo unitario 60
Cuadro 15. Costo del bio abono (Compost) en comparación con los precios
de abonos orgánicos comerciales 61
xiv
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO pág.
Gráfico 1. Evolución de la temperatura y pH durante el proceso de
maduración del compost 14
Gráfico 2. Flujo de las etapas desarrolladas en la planta de compostación 29
Gráfico 3. Tiempos del proceso de compostación 30
Gráfico 4. Cambios de pH durante el proceso de compostaje de los tres
tratamientos 46
Gráfico 5. Cambios de Temperatura (ºC) durante el proceso de compostaje
de los tres tratamientos 48
Gráfico 6. Cambios de Volumen (m3) durante el proceso de compostaje de
los tres tratamientos 50
Gráfico 7. Cambios del Peso de la Pollinaza (kg) durante el proceso de
compostaje de los tres tratamientos 52
Gráfico 8. Cambios del Peso de los Desechos Mortales (mortalidad en kg)
durante el proceso de compostaje de los tres tratamientos 54
Gráfico 9. Cambios en el Tiempo de degradación semanal durante el proceso
de compostaje de los tres tratamientos 56
xv
LISTA DE FIGURAS
FIGURA pág.
Figura 1. Organismos que intervienen en el proceso de compostaje 16
Figura 2. Pilas estáticas aireadas en forma pasiva 17
Figura 3. Pilas aireadas forzadamente 18
Figura 4. Sistema rectangular de cama (reactores) 19
Figura 5. Sistema de tubo giratorio (reactores) 19
Figura 6. Caseta de compostación 23
Figura 7. Proceso de llenado en los cajones de compostación 27
Figura 8. Diseño de la compostera 39
xvi
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
CARRERA DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA
OBTENCIÓN DE BIO ABONO (COMPOSTAJE) A PARTIR DE LAS AVES
DE DESECHO (MORTALIDAD) EN LA GRANJA AVÍCOLA “JATUMPAMBA”
RESUMEN
Los sistemas avícolas intensivos generan una gran cantidad de residuos orgánicos como la pollinaza; que al ser utilizada de manera inmediata, causa impactos negativos al ambiente. El Compostaje es un proceso biológico en el que los microorganismos convierten la materia orgánica en bio-abono llamado Compost, que es influenciado por: sustrato, relación Carbono/Nitrógeno, aireación, humedad, temperatura y pH; el cual es óptimo para la fertilización del suelo. El objetivo de este estudio fue la obtención de bio-abono a partir de las aves de desecho en la granja avícola “Jatumpamba”, provincia de Pichincha. La investigación consta de tres tratamientos: aerobio sin cultivos microbianos (T1), aerobio con cultivos microbianos (T2) y anaerobio (T3); siendo mejor el tratamiento 1, el cual presentó un bajo costo de producción ($ 3.02) y un mayor número de quintales producidos (188 qq), debido a que no se emplearon cultivos microbianos, el tiempo de obtención fue menor (12 semanas); debido a que el proceso se dio en presencia de oxígeno, y a través del volteo, se favoreció la aireación y degradación de los componentes que integran las capas del compostaje. Contribuyendo a utilizar la mortalidad generada en las granjas convirtiéndolas en abono como una alternativa de fertilización.
USE OF ORGANIC FERTILIZER (COMPOSTING) OBTAINED FROM CHICKEN WASTE (MORTALITY) IN THE POULTRY FARM
“JATUMPAMBA”
ABSTRACT
The poultry systems produce important quantities of organic waste such as poultry manure, which cannot be used immediately due to the environmental damage. Composting is a biologic process that use microorganisms to convert the organic material to organic fertilizer called Compost, normally influenced by: substratum, relation Carbon/Nitrogen, aeration, moisture, temperature and pH; and considered as the best fertilization for ground. The objective of this study was obtaining organic fertilizer at the poultry farm “Jatumpamba”, Pichincha province. The survey had three groups: aerobe without cultivations microorganisms (T1), aerobe with cultivations microorganisms (T2) and anaerobe (T3). The group 1 was the best for presented a low cost of production ($3.02) and good production (188 qq), due to it did not employ cultivation microorganisms, the time to obtain was reduced (12 weeks); and this process is gave in presence of oxygen, and through of the whirl, which was favored the aeration and degradation of the components that integrate the capes of composting. In conclusion, the production of compost can be a good alternative for fertilization.
El compostaje es un proceso de biotransformación de la materia orgánica,
que genera subproductos denominados enmiendas y/o abonos (Compost),
con el fin de evitar la contaminación ambiental (FENAVI, s.f.).
El principio de la compostación se fundamenta en la acción de bacterias y
hongos, principalmente aeróbicos, los cuales son responsables de la mayor
parte de la biotransformación del compost. Los factores determinantes para
la formación del abono incluyen la aireación, la relación Carbono: Nitrógeno
(C:N) y la humedad. La aireación, por la falta de oxigeno, se constituye en un
factor crítico limitante; mientras que, otros factores, por sus excesos o
defectos, condicionan la velocidad y la calidad del subproducto final
(FENAVI, s.f.).
En la conformación de las capas del compostaje, si bien se dan procesos de
fermentación en determinadas etapas y bajo ciertas condiciones, lo
deseable es que prevalezcan los microorganismos de tipo aerobio, tratando
de minimizar los procesos fermentativos de tipo anaerobio, ya que sus
productos finales, no son adecuados para su aplicación agrícola y conducen
a la pérdida de nutrientes en el suelo y en las plantas (FENAVI, s.f.).
Las regulaciones actuales ofrecen varios métodos para la disposición de la
mortalidad, entre los que se menciona, la incineración, el enterramiento, el
ensilaje de mortalidad, el procesamiento para obtención de harinas, el pozo
séptico, el compostaje (Sánchez, s.f.). El compostaje como alternativa
económica, de fácil aplicación, manejo y alta eficiencia para degradar
gallinaza, pollinaza, porquinaza, cualquier tipo de cadáver animal,
subproductos de la agricultura; es una valiosa herramienta para la
eliminación y aprovechamiento de la mortalidad avícola (Sánchez, s.f.).
2
En la granja avícola “Jatumpamba”, perteneciente al grupo AGROYAQUÍ, de
la empresa AVITALSA, la mortalidad es eliminada en pozos sépticos, los
cuales en determinadas épocas del año llegan a colapsar, sin tener otra
alternativa de eliminación; por lo cual, la presente investigación, está
encaminado a implementar el proceso de compostación; cuyo objetivo se
enfocó, en el uso de los desechos mortales (aves muertas) para la
elaboración de bio abono (compost) rico en minerales, utilizado en la
fertilización de suelos agrícolas; estableciéndose el costo de conformación
por quintal producido y su comparación con abonos orgánicos a nivel
comercial.
3
CAPÍTULO I
REVISIÓN DE LITERATURA
DEFINICIÓN
Compostaje
Existen diversas definiciones respecto al compostaje, las cuales varían en
base al enfoque o criterio de los autores. Algunas de estas son:
Es un proceso biológico y dinámico en el cual intervienen una población
mixta de microorganismos propios de la descomposición, los cuales
convierten la materia orgánica de origen animal o vegetal en compost
(Euceda et al., 1997).
Descomposición biológica y estabilización de la materia orgánica, bajo
condiciones que permitan un desarrollo de temperaturas termofílicas como
consecuencia de una producción biológica de calor, que de un producto final
estable, libre de patógenos y semillas de malas hierbas, llamado compost
(Álvarez, 2006).
Es una biotécnica que permite la biodegradación controlada de la materia
orgánica, obteniendo como producto final compost. (Sztern & Pravia, 1999).
Es un proceso de tratamiento de los residuos orgánicos, que logra convertir
un producto de olor desagradable, fitotóxico, de difícil manejo y aspecto
desagradable; en un producto inoloro, de fácil manejo, aspecto atractivo, libre
de sustancias fitotóxicas y apto para el uso agrícola (Estrada, 2005).
4
Compost
El término compost deriva del latín compositus que significa “poner junto”
(Fundació Terra, 2003).
Suquilanda (1996), señala que el compost es un abono orgánico producido
por la descomposición de los residuos orgánicos de origen animal y vegetal.
Esta descomposición, ocurre bajo condiciones de humedad y temperatura
controladas; mientras que; el INIA (2008), menciona que el compost es un
abono orgánico, sólido, que se obtiene cuando los microorganismos
degradan los residuos orgánicos vegetales o animales en condiciones
aeróbicas (con aire) y anaeróbicas (en ausencia de aire).
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL COMPOSTAJE
Ventajas:
“Es un sistema de biotransformación de la materia orgánica, con una útil
revalorización del subproducto y del residuo”.
Optimiza el uso de otros desechos de la zona, tales como guano, rastrojos y
todo tipo de residuos orgánicos.
Es una alternativa adecuada para el manejo ambiental de los residuos
biodegradables.
“No requiere electricidad, gas u otro tipo de combustible”.
“Las unidades de compostación, son estructuras de fácil construcción y
manejo”.
“Sirve de oferta de materia orgánica a los suelos y/o acondicionador que
contribuye a su recuperación” (FENAVI, s.f.).
5
“Permite racionalizar el uso de fertilizantes inorgánicos, ya sea como
complemento o sustituyéndolos” (INIA, 2008).
Desventajas:
“Inversión inicial: Independientemente del sistema de compostación
seleccionado, se requiere la adecuación de infraestructura, los equipos y/o
personal necesarios para el manejo de los residuos”.
Disponibilidad de terreno para ubicar las unidades de compostación
(FENAVI, s.f.).
PROPIEDADES DEL COMPOST
Suquilanda (1996), menciona que el producto final obtenido en el proceso de
compostaje, se puede utilizar como abono orgánico, con el fin de mejorar la
estructura y fertilidad del suelo, aumentar la capacidad de retención de agua
para que las plantas toleren y resistan mejor las sequías, eliminar patógenos
y mejorar la productividad de los cultivos.
Este tipo de abono, contiene elementos mayores (nitrógeno, fósforo, potasio)
y elementos menores (calcio, hierro, magnesio, cobre, zinc, manganeso,
boro), que incrementa la capacidad de retención de nutrientes, liberándolos
progresivamente para satisfacer las necesidades nutricionales de las plantas
y hasta antibióticos capaces de proteger a los cultivos del ataque de
enfermedades (Suquilanda, 1996).
Según Suquilanda (1996), el compost mejora la cantidad de materia orgánica
del suelo. Los suelos son fértiles cuando contienen más del 5% de materia
orgánica; pobres si contienen de 2 a 3 % y muy pobres aquellos que no
llegan al 2%.
6
Mejora las propiedades físicas del suelo, ya que la materia orgánica favorece
la estabilidad de la estructura de los agregados del suelo agrícola, reduce la
densidad aparente, y aumenta su porosidad y permeabilidad (Palomino, s.f.).
Evita la liberación de sustancias fitotóxicas o alelopáticas, la inmovilización
del nitrógeno, o el incremento excesivo de temperatura a nivel del suelo
(Martínez, 1995).
ANÁLISIS FÍSICO QUÍMICO DEL COMPOST
Según FENAVI (s.f.), entre los parámetros a caracterizar en el análisis físico-
químico se tienen los siguientes:
Materia orgánica representada como carbono orgánico oxidable total:
La materia orgánica es fuente principal de elementos mayores (N, P, K) y
menores requeridos por las plantas, para mejorar las propiedades físicas,
químicas y biológicas del suelo, condición originada por el tipo de sustrato
utilizado (gallinaza o pollinaza).
Capacidad de intercambio catiónico: Favorecen el aporte de nutrientes a
las plantas y las reacciones químicas realizadas con la presencia de
humedad en el suelo.
Contenidos de elementos mayores (N, P, K): Tienen efecto en la nutrición
vegetal y permiten el desarrollo inicial del cultivo en el follaje, desarrollo
radicular y fortalecimiento de la pared celular para evitar el ataque de
patógenos; aumentan el contenido de los productos de cosecha y actúan
como activadores enzimáticos.
Contenido de elementos menores: Cumplen funciones específicas en el
proceso de fotosíntesis y en la formación de clorofila en las plantas.
7
Cuadro 1. Contenido de nutrientes del compost de mortalidad
Parámetro Rango Unidad
Nitrógeno total 1,7 - 3,4 %
Fósforo (PO) 1,0 - 4,5 %
Potasio (K2O) 1,6 - 2,3 %
Calcio (CaO) 1,1 - 5,6 %
Magnesio (MgO) 0,2 - 1,2 %
Hierro (FeO) 2272 ppm
Zinc (Zn) 0,1 - 0,2 %
Carbono Orgánico 31 - 39 %
Cenizas 27 - 29 %
Capacidad de retención de agua (CRA) 228 - 364 %
Capacidad de intercambio catiónico (CIC) 58 - 60 meq/100 mg
pH 6,7 - 8 -
Densidad 0,13 - 0,28 gr/cm3
Conductividad 3,0 - 5,3 mS/cm
Nota: Los cálculos de las variables fisicoquímicas se hacen sobre base seca.
Fuente: * Asociación Colombiana de Porcicultores., Compost de Mortalidad, 2007. * Sztern & Pravia, Manual para la elaboración de Compost, 1999. Elaboración: Las Autoras
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL PROCESO DE COMPOSTACIÓN
FENAVI, (s.f.), indica que el principio fundamental del compostaje, consiste
en la transformación de la materia orgánica llevada a cabo por los
microorganismos, cuyo desarrollo está influenciado por los siguientes
factores:
Sustrato, relación Carbono/Nitrógeno (C/N), aireación, humedad, temperatura
y pH; condiciones que determinan el desarrollo del proceso y la obtención del
subproducto final de alta calidad.
8
Sustrato: Se debe tener en cuenta el tamaño de las partículas, las cuales
ayudan al proceso de compostación y mejoran la absorción de humedad.
Cuando las partículas son demasiado pequeñas y compactas, la circulación
del aire a través de la capa se ve dificultada, disminuyendo la disponibilidad
de oxígeno y por ende de la actividad microbiana (FENAVI, s.f.).
Euceda et al., (1997), señala que es preferible desmenuzar los materiales
voluminosos para reducir el tamaño de las partículas a 10 – 50 mm, ya que si
el tamaño es muy grande, la superficie de ataque es reducida, y el proceso
se vuelve más lento o se detiene completamente.
Relación Carbono/Nitrógeno: Los microorganismos que intervienen en el
proceso de compostación, requieren de una fuente de carbono para
proporcionarles energía y materia para la formación de nuevas células;
además de una fuente de nitrógeno para la formación de proteínas celulares.
El nitrógeno es el nutriente más importante y, si existe en cantidades
suficientes en la materia orgánica original, la mayoría de los otros nutrientes
también se encontrarán en similares cantidades (Euceda et al., 1997).
La relación C/N varía entre 10:1 a 40:1 y determina la velocidad de
compostación; en relaciones menores a 15:1, el nitrógeno se pierde como
amoníaco y puede generar problemas de olores; las relaciones 30:1 a 50:1
son aceptables, pero el tiempo de compostación se alarga mucho antes que
se oxide suficiente carbono en forma de dióxido de carbono; por lo que se
considera una relación óptima de 20:1 a 30:1. (FENAVI, s.f.).
Los materiales orgánicos ricos en carbono y pobres en nitrógeno son la paja,
el heno seco, las hojas, las ramas, la viruta y el aserrín. Los pobres en
carbono y ricos en nitrógeno son los vegetales jóvenes, las deyecciones
animales, la mortalidad y los residuos de matadero (Palomino, s.f.).
9
Cuadro 2. Relación Carbono/Nitrógeno (C/N) de algunos materiales
orgánicos
MATERIALES RELACIÓN C/N
Cascarilla de madera 700/1
Aserrín de madera 500/1
Papel triturado 170/1
Paja de cereales (trigo, cebada, arroz, etc.) 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
Desecho 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 cabra 10/1
Estiércol de oveja 10/1
Estiércol de conejo 8/1
Estiércol de gallina (gallinaza) 7/1
Pasto verde cortado 19/1
Trébol verde, alfalfa 16/1
Desechos de cocina 15/1
Humus 10/1
Pescado 6/1
Sangre 3/1
Orina 0.8/1 Fuente: Suquilanda, SERIE AGRICULTURA ORGÁNICA, (1996).
Oxígeno: El oxígeno mantiene las condiciones aeróbicas que requiere el
proceso, libera humedad y remueve el exceso de calor; sin embargo, no
debe ser excesiva, puesto que puede producir variaciones en la temperatura
y en el contenido de humedad dando la impresión que el proceso ha
concluido. (FENAVI, s.f.).
La concentración de oxígeno dependerá del tipo de material, textura,
humedad, frecuencia de volteo y de la presencia o ausencia de aireación
forzada (Palomino, s.f.).
10
Torres (s.f.), señala que el oxígeno es directamente proporcional a la
actividad microbiana y a la temperatura. La mayor cantidad de oxígeno se
requiere durante la fase inicial de la descomposición, debido al crecimiento
de la población microbiana, el incremento en la temperatura y la gran
actividad bioquímica; durante la fase de estabilización, la demanda de
oxígeno decrece.
Humedad: FENAVI (s.f.), menciona que el contenido de humedad oscila
entre 40% y 60%; si el material está por debajo de 35%, la velocidad de
compostación será mucho más baja debido a la disminución de la actividad
microbiana y habrá necesidad de adicionar agua.
Si el contenido de humedad es mayor, el agua ocupará todos los espacios y
por lo tanto el proceso se volverá anaeróbico, es decir, se producirá una
putrefacción de la materia orgánica. El contenido de humedad en caso de
pollo de engorde es aportado por los cadáveres; en el caso de ponedoras o
reproductoras adultas, es necesario humedecer un poco la mezcla a razón
de 500 cc de agua por cada kilo de mortalidad (Palomino, s.f.).
Cuando la gallinaza contiene alta humedad, se la debe llevar a un porcentaje
de 60% mediante la adición de compost final o material carbonatado, en
proporciones 2:1 aproximadamente (FENAVI, s.f.).
Temperatura: Influye en la actividad de diferentes especies bacterianas,
como los microorganismos mesófilos y termófilos. (FENAVI, s.f.).
Sztern & Pravia (1999), menciona que dentro de las pilas o capas del
compostaje, encontramos dos regiones o zonas:
La zona central o núcleo, sujeta a cambios térmicos evidentes.
La zona cortical o corteza que rodea al núcleo y cuyo espesor
dependerá de la compactación y textura de los materiales utilizados.
11
El núcleo actúa como zona inductora sobre la corteza. No obstante, todos los
procesos que se dan en el núcleo, no alcanzan la totalidad del volumen de la
corteza.
A efectos prácticos y utilizando como criterio las temperaturas alcanzadas en
el núcleo, podemos diferenciar las siguientes etapas:
a. Etapa de Latencia:
Es la etapa inicial, que se origina desde la conformación de las capas
hasta el incrementa de la temperatura. La temperatura ambiental entre
10 y 12 ºC y la carga de biomasa microbiana que contiene el material,
son los factores que definen la duración de esta etapa (2 o 3 días),
(Sztern & Pravia, 1999).
b. Etapa de Establecimiento o Fase Mesofílica 1:
Comprende temperaturas por debajo de los 40°C. En esta fase, la
flora microbiana se activa y se inicia la degradación de la materia
orgánica. También se producen metabolitos que pueden ser utilizados
por hongos celulolíticos.
La flora microbiana es seleccionada por el sustrato presente
(proteínas e hidratos de carbono sencillos) y aquellas especies que
posean condiciones enzimáticas adecuadas, ganarán espacio en
aquel hábitat. Posteriormente disminuye el pH, dando paso al
desarrollo de otras especies. Es una fase completamente aeróbica,
con humedad del 70 – 72%, y temperatura entre 25 - 35°C; que dura 7
– 14 días (Martínez, 1995).
Los hongos que predominan en esta etapa son: Penicillium spp.,
Absidia glauca, Verticillium tenerum, Nectria inventa y Trichoderma sp.
La descomposición libera la energía contenida en los compuestos
orgánicos. Una parte de esta energía es ocupada por los
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microorganismos para su metabolismo, otra parte se transforma en
calor. (Benzing, 2011).
c. Etapa de Pasteurización o Fase Termofílica:
Según Suquilanda (1996), como resultado de la intensa actividad
biológica que se desarrolla en el interior de la compostera, se produce
un incremento constante de la temperatura, alcanzando desde los
40°C hasta los 70 a 80°C. Puede durar desde algunas semanas, hasta
2 a 3 meses. En esta etapa, la mayor parte de la celulosa y lignina se
degrada. Las altas temperaturas ayudan a destruir la mayoría de
patógenos, pero las bacterias y hongos benéficos pueden soportarlas.
Se registra un incremento de pH del 7,5; debido a la liberación de
bases de los materiales orgánicos y a la producción de amoníaco
(Benzing, 2011).
Las bacterias termofílicas dominantes pertenecen al género Bacillus
sp, y son las encargadas de consumir los azúcares disponibles y todos
los materiales fácilmente biodegradables (Martínez, 1995). Los hongos
constituyen menos del 1% del total de microorganismos (Benzing,
2011).
Sztern & Pravia (1999), menciona que el CO2 producido en grandes
volúmenes, se difunden desde el núcleo a la corteza, resultando letal
para larvas de insectos.
Conforme el ambiente se hace totalmente anaerobio, los grupos
termófilos intervinientes, entran en fase de muerte, razón por la cual la
temperatura se estabiliza y luego empieza a disminuir (Sztern &
Pravia, 1999).
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d. Etapa de Enfriamiento o Mesofílica 2:
Al terminar la etapa termofílica; la actividad microbiana disminuye, al
igual que la liberación de calor. La población de mesófilos, en especial
esporas provenientes de bacterias Gram negativas, que sobrevivieron
a la pasteurización, recuperan predominancia. (Martínez, 1995).
Durante varias semanas, la temperatura permanece entre 35 y 45°C.
Los hongos dominantes durante esta fase son: Paecilomyces variotii,
Sctalidium thermophilum, y Thermomyces lanuginosus. (Benzing,
2011).
e. Etapa de Maduración:
Martínez (1995), indica que durante esta fase se concentran las
sustancias húmicas. El pH desciende por debajo del neutro (pH = 5 –
5.7), como consecuencia de la liberación de ácidos orgánicos en la
fermentación y por la presencia de bacterias acidogénicas.
Posteriormente el pH se eleva cercano a neutro (pH = 7 – 7.5), debido
al poder amortiguador de las sustancias húmicas.
La compostera es poblada por actinomicetos y también por la
macrofauna: anélidos, artrópodos, a veces moluscos (babosas), y
lombrices que habitan en el mantillo orgánico, como Eisenia foetida,
que inmigran a una temperatura cerca de los 30°C (Benzing, 2011).
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Temperatura – pH ----
Gráfico 1. Evolución de la temperatura y pH durante el proceso de
maduración del Compost
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pH: El pH permite evaluar el ambiente microbiano y la estabilización de los
residuos. El rango ideal de pH se encuentra entre 6.5 y 8.0, puede llegar a
ser crítico en cuanto a la generación de olores cuando se encuentra con
valores por encima de 8. Los niveles de pH varían en respuesta a los
materiales utilizados en la mezcla inicial y a la producción de varios
productos y compuestos intermedios producidos durante el proceso de
compostación (FENAVI, s.f.).
Aireación: Es esencial que exista un suministro adecuado de aire en todas
las partes de una compostera, para proporcionar oxígeno a los organismos y
eliminar el dióxido de carbono producido. La ausencia de aire (condiciones
anaeróbicas) desembocará en el desarrollo de diferentes tipos de
microorganismos, causando una conservación o putrefacción ácida del
compost y la emanación de malos olores. La aireación se consigue con el
movimiento natural del aire dentro de la compostera, lo cual se hace
volteando el material periódica y regularmente. (Martínez, 1995).
Organismos asociados al Compostaje:
El primer nivel de consumidores está conformado por bacterias, hongos y
actinomicetos (presentes en toda la cadena).
El segundo nivel de consumidores está constituido por pequeños
escarabajos, ácaros, grillos; que a su vez se alimentarán de los organismos
del primer nivel.
El tercer nivel de consumidores formado por grandes escarabajos, insectos y
gusanos carroñeros, lombrices completarán el proceso de descomposición.
Estos serán alcanzados por la línea termofílica de los actinomicetos, que son
esperados para dominar la población a altas temperaturas y llevar a cabo su
función de descomponer la celulosa y el carbono contenido en el material de
Celulolítico: Organismos encargados de degradar la celulosa contenida en las células vegetales.
Fitotóxico: Sustancias tóxicas liberadas por las plantas.
Gallinaza: Excreta de aves en producción, mezclada con otros materiales como viruta, aserrín, cascarilla de arroz, bagazo de caña, entre otros; en el caso de la excreta de pollo de engorde se la denomina pollinaza.
Guano: Desecho o estiércol de los animales, seco, fresco o en proceso de descomposición natural.
Lixiviado: Líquido que atraviesa una sustancia pulverizada, logrando extraer de ésta, todos los materiales solubles en dicho líquido.
Mesófilo: Bacterias que tienen una temperatura óptima de crecimiento de 10 a 40°C.
Pila o capa de conformación del compost: Estrato o cubierta con que se protege una sustancia o cosa.
Sintrófica: o sinergia; interacción entre dos o más tipos de organismos, de modo que uno de ellos se nutre o crece.
Termófilo: Bacterias que tienen una temperatura óptima de crecimiento superior a 45°C.
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Anexo B
Disposición de los tratamientos en el campo
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Anexo C
Proceso para la conformación de las capas del compostaje
Anexo C-1 Anexo C-2
Recolección de la mortalidad Recolección de pollinaza
Anexo C-3 Anexo C-4
Preparación de la cama (Pollinaza/Viruta) Colocación de la cama
Anexo C-5 Anexo C-6
Abertura del ave Humedecimiento del ave
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Anexo C-7 Anexo C-8
Colocación de la mortalidad Sellamiento de los espacios
Anexo C-9 Anexo C-10
Cubrimiento de la mortalidad Mezcla y aireación del material
compostado
Anexo C-11 Anexo C-12
Control de humedad Introducción del material al cajón
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Anexo C-13 Anexo C-14
Zarandeo del material Empaque del material
Anexo C-15 Anexo C-16
Valoración del pH Valoración de temperatura
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Anexo D
Composición del Cultivo Microbiano (AC MICRO – AC AQA)
AC – MICRO y AC - AQUA, es un producto biológico que ayuda a
descomponer la materia sólida o líquida, tratar naturalmente las aguas
residuales de alta carga, las aguas grises y servidas; degrada grasas y
aceites de origen vegetal y mineral, controla malos olores y gases tóxicos
provenientes de la descomposición de la materia orgánica.
Ingrediente activo: Complejo microbiano de bacterias lácticas,