Revista Tecnología en Marcha

Relevant issues regarding the establishment of domestic vegetables gardens through the use of biodegradable solid wastes as a fertilizer source

Resumen La Municipalidad de Guácimo ha realizado varios estudios sobre la situación de la gestión integral de residuos sólidos en el cantón, pero no ha establecido todavía acciones concretas para el aprovechamiento de los residuos sólidos biodegradables. Por tal razón, en este artículo se da a conocer la percepción de una muestra de estudio sobre los conocimientos, actitudes, comportamientos y barreras de los habitantes del cantón en relación con la implementación del uso de abono generado a partir de residuos sólidos biodegradables en huertas caseras. . Mediante el análisis estadístico, se denota una intención positiva entre los pobladores de aprovechar los residuos sólidos y plantar huertas caseras en sus hogares, y su disposición para adquirir y redefinir conocimientos, cambiar o afianzar comportamientos, superar barreras y realizar acciones en favor del ambiente.

Abstract Guacimo´s Local Government developed studies in the past concerning solid waste management in its area of influence, but lacks of specific actions oriented to using of biodegradable solid wastes. This article relates to knowledge, mind-set and behavior of a studied sample of individuals from Guácimo regarding to the use of biodegradable solid wastes in the establishment of domestic vegetables gardens, and the barriers they find to improve it. The result shows an intention from Guacimo´s inhabitants to use solid wastes and establish vegetables gardens in their homes, and their disposition to acquire knowledge or redefine their prior one, as well as to modify their behaviors, to surpass existing barriers and to develop actions driven towards environmental preservation.

Technical, environmental and economical evaluation of three types of treatment for lettuce growing in vegetables gardens, in Santa María de Guácimo, Limón, Costa Rica

Resumen Desde hace varios años, el Tecnológico de Costa Rica ha ejecutado trabajos colaborativos con la Municipalidad de Guácimo, partiendo de proyectos de investigación y doctorado. Se dio la oportunidad de dar seguimiento a la comunidad mediante el proyecto de investigación “Implementación de huertas caseras utilizando residuos sólidos municipales para un grupo piloto de la comunidad de Santa María de Guácimo”, en el que se ejecutaron acciones de revisión de línea base en el cantón, respecto a generación de residuos sólidos orgánicos, así como pruebas de aprovechamiento de dichos residuos en compostaje, y se incorporó, en apoyo a uno de sus objetivos, el trabajo final de graduación titulado “Evaluación técnica, ambiental y económica de tres tratamientos para cultivar lechuga en huertas caseras en Santa María de Guácimo, Limón, Costa Rica”. Dado que la Municipalidad de Guácimo presenta algunas limitaciones presupuestarias para la implementación de la Gestión Integral de Residuos (GIR), investigadores de la Escuela de Agronegocios propusieron una solución integral consistente en la utilización del compostaje en huertas caseras que aportaran algunos alimentos a las familias. Por lo anterior resultó relevante realizar la evaluación objeto del trabajo antes mencionado. El primero de los tipos de tratamiento evaluado en el cultivo doméstico de lechugas fue el uso de compost obtenido mediante el método Takakura; el segundo, el uso de otro método de compostaje, y el tercero, de compost comercial y un testigo. Al realizar las diferentes pruebas estadísticas, se determinó que pese a que el proceso de obtención de compost por el método Takakura tiene un costo mayor que el de los otros tipos, los beneficios dados por la eficiencia técnica (tamaño y diámetro de las lechugas) y ambiental lo postulan como e mejor de todos.

Abstract Tecnológico de Costa Rica has developed collaborative actions with the Guácimo local Government (Limón province, Costa Rica) through research and a doctoral thesis. As a followup, another research and extension project was proposed, called Establishment of vegetables home gardens using solid waste in a pilot group in the Santa María de Guácimo community. This project carried out activities like the analysis of prior sudies regarding solid waste generation and composition in the community, as well as trials of different types of treatment for biodegradable solid waste through composting. The graduation project named Technical, environmental and economical evaluation for three lettuce treatments from home food-gardens in Santa María de Guácimo, Limón, Costa Rica” joined in support to the objectives of the first one. Since Guácimo’s Municipality faces monetary challenges to manage its wastes, the proposal of treating biodegradable solid wastes through domestic composting and using that compost in home gardening seemed to be an adequate option. Therefore, the evaluation in purpose of the study mention above became relevant. The Takakura composting method, the MM composting method and the commercial compost and a trial witness were applied in lettuce gardens. After analyzing the results in terms of mass, diameter, cost and environmental opportunities, they showed that although the Takakura composting method had a higher cost, it could produce wider environmental and economic benefits.

Technical evaluation of two methods for composting of organic wastes to be used in domestic vegetables gardens

Resumen La necesidad de plantear soluciones para apoyar la gestión integral de los residuos sólidos biodegradables ha llevado a proponer métodos de tratamiento como el compostaje, el cual consiste en la transformación de residuos sólidos por medios biológicos, bajo condiciones controladas, en productos como abono, sustrato o enmiendas para la agricultura. Por esto, se evaluó técnicamente dos métodos de compostaje de residuos sólidos biodegradables con miras a utilizar el abono resultante en huertas caseras: el primero, basado en la utilización de un sustrato degradador inoculado con microorganismos de montaña, y el segundo, inoculado mediante el procedimiento Takakura, denominados MM y TK en adelante. En ambos sustratos se agregaron residuos sólidos biodegradables recolectados en comedores y sodas del Tecnológico de Costa Rica (TEC), cuya composición es similar a los residuos domiciliarios, y se analizaron las variables de temperatura, altura y pH del proceso de compostaje. Además se hicieron pruebas sensoriales del proceso y el producto resultante, y un análisis microbiológico del abono obtenido. Ambos procesos presentaron comportamientos adecuados para la degradación de los residuos sólidos, con temperaturas superiores a 50 °C, una evolución de pH adecuada para este tipo de compostaje y una reducción en altura del volumen del material de compost. Además, no se observaron lixiviados ni se percibieron olores desagradables ni la presencia de insectos en los sitios de procesamiento. Si bien, por ambos métodos se obtuvo un abono inocuo y con características apropiadas para ser utilizado en huertas caseras, se identificaron diferencias significativas entre los procesos en cuanto a las variables temperatura y altura, no así en cuanto al pH; el compostaje con el método TK alcanzó una mayor temperatura y el volumen disminuyó más que con el MM, por lo que fue más eficiente en la reducción del residuo.

Abstract The need to achieve organic waste management solutions has led to treatment options of waste like composting. This practice is defined as the transformation of organic wastes by biological means in controlled conditions; the result is a fertilizer or substrate which can be used in agriculture. In this investigation, a technical evaluation of two composting methods to be applied in home vegetable gardens was carried out. The first method for degrading of residues evaluated consists in the addition of organic wastes to a substrate of Mountain Microorganisms; the second one consists in the addition of organic wastes to a Takakura substrate, pointed as MM and TK from now on. Organic remains were collected at institutional restaurants in Tecnológico de Costa Rica (TEC); being similar wastes to domestic ones. Three technical variables were measured all throughout the composting process: temperature, height and pH. Other observations like odor and presence of insects in the process and the final product were done, as well as a microbiological analysis of the compost. By both methods, an adequate degrading process of organic wastes was possible, with temperatures over 50 °C, a correct pH evolution corresponding to a composting process and a reduction in the height of wastes. There were no lixiviates, disgusting odors or insects in the composting sites either. Both methods represent efficient organic waste treatments, which offer safe and appropriate compost for home vegetables gardening; nevertheless, there were significant differences between composting through TK and composting through MM in temperature and height, but not in pH. The TK composting method was more efficient in the reduction of the height of the wastes, since it reached higher temperatures, and showed a higher decrease in height than MM.

Simple and multiple regression: application in the prediction of natural variables related to microalgae growing process

Resumen En la actualidad, existe una creciente necesidad en diferentes campos de investigación y producción, y en la industria de la agricultura de precisión, de almacenar y procesar datos provenientes de múltiples sensores. Muchas veces estos dispositivos se encuentran ubicados en lugares remotos. El modo usual de recolección de datos implica el uso de un equipo para cada variable de interés, lo cual dificulta y encarece la integración y el procesamiento conjunto. Se considera entonces la posibilidad de incorporar la temática del Internet de las Cosas, con el fin de aprovechar las capacidades computacionales y de procesamiento en la nube para que los investigadores puedan disponer de la información que les permita tomar decisiones oportunas. La presente investigación se centra en los modelos de regresión lineal, simple y múltiple, con el fin de establecer las bases para modelar la relación entre las variables de temperatura, luz, pH y oxígeno disuelto, y de esta manera poder conocer las factores que afectan l crecimiento del cultivo de microalgas en futuras investigaciones.

Abstract Nowadays, there is a growing need in various research fields and in the industry of precision agriculture to record and process data from multiple sensors, sensors sometimes located in remote areas, miles apart from each other. The usual approach to sensor data recording implies measurement of each variable in separate equipment, making it difficult and expensive to integrate and process jointed data. The possibility of incorporating the theme of Internet of Things (I.oT.) in research is being analyzed to take advantage of the ubiquitous computing capabilities available today. This article is about simple regression and multiple regression models, which offer the bases to explore the relationship between variables associated to microalgae kinetic growth: temperature, light, pH and dissolved oxygen. Recorded data will provide new approaches to present works; in this way, researchers will perform various data analysis online.

Using solar energy in agriculture and livestock: cleaner production and energy efficiency

Resumen Actualmente se busca nuevas opciones de energías limpias para mitigar el efecto de invernadero y lograr sistemas de producción verdaderamente sostenibles; entre éstas, la energía solar y el uso de biomasa y otras fuentes renovables se han recomendado particularmente para lograr la captura local de carbono y la adaptabilidad al cambio climático. Este artículo presenta el diseño de un sistema térmico y fotovoltaico, y los resultados preliminares obtenidos tras su instalación en lecherías y plantas procesadoras de lácteos ubicadas en la Región Huetar Norte de Costa Rica, con datos que demuestran la potencialidad de la producción energética a partir de la energía solar en actividades agropecuarias. Estos resultados preliminares han permitido comprobar que mediante estos sistemas se logra producir alrededor del 30% de la energía necesaria para estas actividades, contribuyendo de esta forma a disminuir los costos de producción, la emisión de gases de efecto invernadero y por ende, la huella de carbono.

Abstract New clean energy alternatives to mitigate the greenhouse effect and achieve real clean production are currently being sought. Among these alternatives, solar energy and use of biomass and other renewable sources have been recommended for their effectiveness in adaptability to climate change and local carbon sequestration. This paper presents the design and preliminary results of a thermal system installed in a milk factory and dairy processing plants located in the North Huetar Region of Costa Rica. The generated data show the potentiality of energy production by solar energy systems in agricultural activities. These preliminary results have shown that these systems make it possible to produce about 30% of the energy needed for these activities, thereby allowing reduce production costs, emission of greenhouse gases and, consequently, carbon footprint.

Analysis of automotive paint fragments used as forensic evidence by Raman spectroscopy

Resumen En muchos accidentes de tránsito es difícil establecer la responsabilidad por los daños materiales, las lesiones a las personas o las muertes, debido a que los conductores de los vehículos responsables abandonan el lugar de los hechos. Por eso, es fundamental, como parte de la recolección de la evidencia, intentar recuperar fragmentos de pintura automotriz. El estudio de las características físicas de estos fragmentos puede permitir la identificación del vehículo del que provienen. Sin embargo, con frecuencia, esta evidencia presenta un tamaño reducido, del orden de milímetros cuadrados o menor, lo cual requiere que el análisis de las diferentes propiedades físicas no ofrezca riesgo de alteración de la muestra. Para ello, resulta conveniente utilizar métodos como los que ofrecen las técnicas microscópicas y espectroscópicas. En el presente trabajo se muestran los resultados de los análisis de varios fragmentos de pintura automotriz, realizados con microscopio óptico y microscopía Raman, que podrían ser utilizados como evidencia forense.

Abstract Frequently, in many traffic accidents it is difficult to establish responsibilities for material damages, people injuries or death, because people that have been involved in the accident leave the crime scene. Because of that, it is very important to find automotive evidence, like paint fragments, as forensic proof that could help authorities reconstruct the incident. The study of physical characteristics of the fragments could help simplify the identification of the vehicle they come from. Commonly, the fragments are very small, in millimeter order size; therefore, it is essential to examine e the samples without risk of destruction, usually by microscopic and spectroscopic techniques. In this work, optical microscopic and Raman spectroscopy analysis of some automotive paint fragments are shown, especially to introduce the Raman spectroscopy as a complementary analytical technique to obtain forensic evidence.

Status of Management of drinking water in rural zones of Cartago, Costa Rica

Resumen En Costa Rica, cerca del 95 % de la población en las zonas urbanas recibe agua de buena calidad, gracias a que los grandes distribuidores de agua del país cuentan con la tecnología y los recursos humanos y financieros para la adecuada gestión de abastecimiento. En las zonas rurales, esta gestión está en manos de las asociaciones administradoras de agua (ASADA), que son integradas por juntas de vecinos voluntarios; en esas zonas persisten áreas que no reciben agua potable. El estudio que aquí se publica se enfocó en las ASADA de la provincia de Cartago, con el propósito de determinar mediante la visita y evaluación la situación real de los acueductos administrados por ellas, y los problemas ambientales asociados a su manejo, y poder ofrecer así recomendaciones para lograr un servicio de calidad sostenible. Los resultados aquí expuestos solo se enfocaran en el estudio de caso de la provincia de Cartago, Se encontró que las ASADAs denominadas pequeñas cuentan con mayores problemas operativos y de mantenimiento de la red.

Abstract In Costa Rica, almost 95 % of its urban population is benefited with public water services of good quality, because providers are supported on technology, human resources and financial resources. On the other hand, in rural zones water is distributed through aqueducts managed by associations of volunteers (named ASADA). This study focuses on rural aqueducts in Cartago, in rural areas. It verifies their actual conditions and the environmental problems originated from their operation, with the main purpose of setting technical improvements that will ensure a sustainable water service. The case study focus on the Cartago Province. The small ASADAs have the main operation and management problems.

3D visualization of the geography of Costa Rica

Resumen El presente artículo describe un sistema de visualización de la geografía de Costa Rica en tres dimensiones. Se detallan aspectos de eficiencia del sistema y de la navegación.

Abstract This paper describes a 3D visualization system of the geography of Costa Rica. It concerns topics about efficiency and navigation the tridimensional space.

Automatic measurement methane by displacement columns

Resumen Aquí se describe un sistema automático implementado mediante el controlador LOGO de Siemens, para la medición de volumen, flujo y concentración de metano en biogás, producto de sustratos celulósicos. La determinación de la composición del biogás por cromatografía es un método que consume tiempo, recursos y detalla innecesariamente un amplio espectro de elementos. Debido al interés por el metano en biogás, se ha desarrollado una técnica por columnas de desplazamiento para la determinación de volumen y flujo de muy bajo caudal. Se implementa un procedimiento indirecto para estimar la presencia de metano en altas proporciones mediante sensores de bajo costo, ideados para concentraciones del 1% en volumen.

Abstract It describes an automatic process implemented through the use of the Siemens LOGO controller for measuring volume, flow and methane concentration in biogas produced by cellulosic substrates. It determines the composition of biogas without the time consuming and unnecessarily detailed chromatography method. Due to the interest in methane in biogas, a technique has been developed by means of displacement columns for determining volume and low flow. An indirect procedure has been implemented to estimate high proportions of methane, using inexpensive sensors designed for concentrations of 1% in volume.