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InterSedes

versão On-line ISSN 2215-2458versão impressa ISSN 2215-2458

InterSedes vol.21 no.44 San José Jul./Dez. 2020

http://dx.doi.org/10.15517/isucr.v21i44.43944 

Artículo

Biotransformación de residuos orgánicos generados en la escuela superior politécnica de Chimborazo-Ecuador mediante compostaje

Biotransformation of organic waste generated in the polytechnic high school of Chimborazo-Ecuador through composting

Janneth Jara-Samaniego1 

Janneth Gallegos2 

Antony Pullopaxi3 

1Ecuatoriana. Docente-Investigadora Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Correo electrónico: ljara@espoch.edu.ec

2Ecuatoriana. Docente-Investigadora Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Correo electrónico: jgallegos@espoch.edu.ec

3Ecuatoriano. Ingeniero en Biotecnología Ambiental. Correo electrónico: antony_pullopaxi23@hotmail.com

Resumen

En este estudio se compostaron, mediante un sistema abierto de pilas, los residuos del Comedor Politécnico y excretas de cuyes (Cavia porcellus) y conejos (Oryctolagus caniculis) empleando cascarilla de arroz en mezcla con heces de los roedores como agente estructurante. Los contenidos de N, P y K en los compost fueron superiores a los establecidos en la legislación española, Las altas temperaturas alcanzadas en la fase termófila aseguraron la higienización del proceso, confirmada por la ausencia de Salmonella, mientras que los índices de germinación de los compost, superiores al 94%, fueron un indicativo de ausencia de substancias fitotóxicas.

Palabras clave: Biomasa; contaminación ambiental; fertilizante; tratamiento de desechos

Abstract

In this study, using an open system of piles, the waste from the Polytechnic Dining Room and guinea pig (Cavia porcellus) and rabbits (Oryctolagus caniculis) excreta were composted, using rice husk mixed with rodents feces as structuring agent. N, P, and K in compost were higher to those established under Spanish legislation. The high temperatures got during thermophilic phase assured sanitization process confirmed by having detected absence of Salmonella, while Composts germination rates, up to 94%, were an indication of absence of phytotoxic substances.

Keywords: Biomass; environmental pollution; fertilizer; compost treatment

Introducción

Las actividades de docencia, investigación y gestión desarrolladas en las universidades, generan residuos que deben ser gestionados en sus propios campus, siendo un modelo de aprendizaje y práctica para el desarrollo sostenible. De esta manera, la comunidad universitaria se convierte en un referente para la ciudadanía en el cuidado del ambiente, mientras sus estudiantes con sólidos conocimientos teórico-prácticos y conciencia ambiental serán capaces de asumir nuevos retos para impulsar el crecimiento económico sostenible.

La Escuela Superior Politécnica de Chimborazo (ESPOCH), es una universidad ubicada en el centro de Ecuador; cuenta con aproximadamente 18000 estudiantes distribuidos en 7 facultades y 37 carreras. Entre sus múltiples instalaciones, su campus principal cuenta con un Centro de acopio de residuos sólidos y una nave de compostaje, construidos en el año 2013 con recursos del proyecto “Implementación del Sistema de Gestión de residuos sólidos en la ESPOCH” aprobado por la Secretaría Nacional de Planificación y Desarrollo (SENPLADES).

En investigaciones realizadas por estudiantes de la carrera de Ingeniería Ambiental, se estimó que el 86,14% de los residuos que se generan en su campus, son de naturaleza orgánica y provienen del Comedor Politécnico, bares, residuos de poda de sus parques y avenidas, excretas de cuyes, conejos y gallinas provenientes de las instalaciones y galpones de la granja de la Facultad de Ciencias Pecuarias y cascarilla de arroz en mezcla con excretas de ratas y ratones producidas en el Bioterio de la Facultad de Ciencias.

En esta investigación, los residuos del Bioterio cobran especial interés pues, la cascarilla de arroz, por su baja densidad ocupa gran espacio, generando problemas de almacenamiento, previa eliminación. El Bioterio de la Facultad de Ciencias está destinado a la crianza, mantenimiento y control sanitario de roedores de laboratorio (ratas y ratones) para ser utilizados en prácticas de laboratorio e investigación. Los roedores se alojan en salas con estanterías convencionales ventiladas, máximo 5 animales por celda, con una tapa, rejilla interna, comedero y sujetador de bebedero. Todas las celdas tienen una cama de cascarilla de arroz en donde se recogen sus deposiciones. Conociendo que la materia orgánica generada, al acumularse y almacenarse inadecuadamente, se convierte en un foco de contaminación ambiental con potencial peligro para la asepsia del bioterio y su área de influencia, se ha procedido a trasladar estos residuos semanalmente al centro de acopio institucional, donde ocupa gran espacio de superficie útil, por su baja densidad. Se precisa, por consiguiente, encontrar un tratamiento adecuado para evitar que estos residuos se descompongan en forma inadecuada.

La cascarilla es un residuo producido en la industrialización del arroz, obteniéndose aproximadamente un 20% (Giddel & Jivan, 2007) con una producción global anual de 144 millones de TM (FAO, 2011). La composición química de la cascarilla puede variar dependiendo de la variedad, el proceso de separación, el clima y las condiciones geográficas (Chandrasekhar, Satyanarayan, Pramada, & Raghavan, 2003). Así, en una investigación realizada en Uganda con variedades de arroz, la cascarilla presentó una densidad promedio entre 88,8-124,3 Kgm-3, contenidos de humedad entre 9,2-11,2%, carbono entre 30 y 34,5%, lignina 10,6-13,5%, hemicelulosa 11,4-20% y celulosa 31-37% (Olupot, Candia, Menya, & Walozi, 2016). Debido a que su composición nutricional es pobre, no es muy utilizada para alimento de animales. Sus usos tradicionales son como aditivo de fertilizantes, cama de animales, combustible para cocinar, como material de cobertura de rellenos sanitarios, obtención de biocarbón, sílice, madera aislante y para compostaje (Pode, 2016). Algunas técnicas de conversión indican que la cascarilla puede ser utilizada para extraer energía; esto incluye técnicas termoquímicas, bioquímicas y físico-químicas (Delivand, Barz, Gheewala, & Sajjakulnukit, 2011). A pesar de estos potenciales beneficios, sólo el 17% de la cascarilla producida al año en el mundo encuentra alguna aplicación (Ankur, 2010), sugiriendo que grandes cantidades llegan a ser residuos que se queman, sin recuperación de energía, en zanjas abiertas sobre todo en países en desarrollo (UNEP, 2009), emitiendo grandes cantidades de gases y partículas contaminantes a la atmósfera, los cuales tienen un impacto negativo en el clima y en la salud de la población (Sanchis, y otros, 2014). En otros lugares, la cascarilla de arroz es abandonada in situ provocando la emanación de gases efecto invernadero y problemas ambientales (Jeng, Manan, Alwi, & Hashim, 2012).

Para optar por un tratamiento adecuado, es importante conocer la composición de los residuos (Akinci, Guven, & Gok, 2012). La cantidad total de cada componente es crucial para predecir la eficiencia en los procesos de conversión de biomasa (Ando, y otros, 2000), por lo que es necesario caracterizar y cuantificar los residuos generados al interior del campus de la ESPOCH. Los residuos que puedan ser reciclados, deben ser incorporados al esquema de economía circular, volviendo al stock de recursos naturales ya sea como material reciclados incorporado en nuevos productos o para su comercialización, como materia prima secundaria ingresando al proceso productivo (Jara-Samaniego, 2016a).

Con el fin de garantizar una gestión correcta de estos residuos, se ha considerado al compostaje como una opción viable y económica para una descomposición biológica controlada. Este proceso convierte los residuos en fertilizantes orgánicos que pueden ser utilizados como reemplazo parcial o suplemento de fertilizantes minerales y abonos frescos en actividades agrícolas (Malinska, Zabochnicka-Swqtek, & Dach, 2014). Numerosos estudios han reportado los beneficios de la aplicación del compost para mejorar la calidad y estructura de los suelos (Butler, Steinhilber, & Douglass, 2001; Xin, Zhang, Zhu, & Zhang, 2016).

Sin embargo, la cascarilla de arroz no puede ser compostada sola por su elevada relación C/N, altas concentraciones de lignina y celulosa y baja concentración de nutrientes (Leconte, Mazzarino, Satti, Iglesias, & Laos, 2009). Además, la superficie cerosa de la cascarilla y los altos contenidos de sílice limita la absorción de agua y podría impedir el ataque microbiano (Wang, Lin, Huang, & Chiu, 2005; Massey, Ennos,, & Hartley, 2007). Este residuo actúa como agente estructurante y pueden ser compostado en mezcla con materias ricas en nutrientes sobre todo nitrógeno y carbono biodegradable. En Asia, por ejemplo, la cascarilla se ha compostado con excretas animales (Haga, 2001).

En este centro de educación superior, la cascarilla de arroz se encuentra en mezcla con las excretas de ratas y ratones del bioterio por lo que, además de actuar como un agente estructurante, es una potencial fuente de macro y micronutrientes. Sin embargo, para trabajar con una relación C/N adecuada, la cascarilla se compostó con residuos orgánicos procedentes del comedor politécnico, y excretas de cuyes y conejos de la Granja de especies menores de la Facultad de Ciencias Pecuarias. Durante el proceso de compostaje se controló la temperatura, humedad y aireación, pues el control de estos parámetros influye en el compostaje, llegando a ser procesos más eficientes (Barrena, Font, Gabarrell, & Sánchez, 2014), reduciendo las emisiones de CH4, NO2, NH3, lixiviados y el posible desarrollo de olores indeseables (Amlinger, Peyr, & Cuhls, 2008). También es importante promover el desarrollo microbiano, la generación de temperaturas altas y la rapidez del proceso (Adhikari, Trémier, Barrington, & Martinez, 2013). El objetivo de esta investigación fue compostar los principales residuos orgánicos que se generan en la ESPOCH empleando la cascarilla de arroz de la cama de ratas y ratones del bioterio como agente estructurante. La universidad, al ser un centro de formación profesional, no puede convertirse en un generador de residuos, sino que tiene la obligación de liderar procesos de gestión, tratamiento y valorización de sus residuos.

Materiales y métodos

Residuos orgánicos

Los residuos orgánicos identificados en el campus principal fueron: residuos del Comedor Politécnico y de bares de las facultades formados por restos de hortalizas, verduras, cereales, frutas y alimentos preparados; poda como producto del mantenimiento de sus espacios verdes, instalaciones deportivas y avenidas; excretas de cuyes, conejos y pollos que se crían en los galpones de especies menores de la Facultad de Ciencias Pecuarias y los residuos de la cama de roedores formada por cascarilla de arroz y sus excretas generadas en el bioterio de la Facultad de Ciencias. Se decidió trabajar con residuos del Comedor Politécnico, excretas de cuyes y conejos y como agente estructurante la cascarilla de arroz en mezcla con heces de roedores.

Pilas de compostaje

Con los residuos seleccionados, se armaron dos pilas en la nave de compostaje del Centro de acopio de residuos sólidos de la ESPOCH: Pila 1, formada por cascarilla de arroz (cama de roedores), estiércol (cuyes y conejos) y residuos vegetales en proporción 3:1:3, con un peso total de 504 Kg y Pila 2: los mismos residuos, pero en proporción 3:2:5, con un peso final de 540 Kg. Los residuos se colocaron en capas formando pilas de forma trapezoidal de 1,5 m x 2m x1,5m (altura, ancho, largo). Los parámetros controlados in situ a lo largo del proceso fueron: temperatura (termómetro digital Hanna, punta de 30 cm), humedad (higrómetro manual) y aireación (volteo manual). El volteo se realizó en función de la temperatura. Cuando la temperatura de las pilas se aproximó a la del ambiente, se procedió a bajar su altura a 50 cm y dejarlas en reposo durante 150 días para su maduración. Concluida esta etapa, el compost se pasó por una zaranda con una malla de paso de luz de 1 cm de diámetro lo cual permitió obtener un producto final con un tamaño de partícula uniforme.

Control de calidad del compost

Con la finalidad de controlar todo el proceso, adicionalmente a las pruebas in situ, se registró el pH (pHmetro BOECO BT-675), la conductividad eléctrica CE (conductímetro BOECO CT-676) en extracto acuoso en proporción 1: 10. La materia orgánica MO, se determinó por el método gravimétrico (mufla VULCAN A-550) a temperaturas de 430 °C por 24 horas. En las muestras iniciales y finales se realizaron análisis de nitrógeno total Nt (Dumas PEE/SFA/58), fósforo P (Colorimétrico PEE/SFA/37) y potasio K (Absorción atómica PEE/SFA/38) en los laboratorios de la Agencia de Regulación y Control Fito y Zoosanitario (AGROCALIDAD) del Ministerio de Agricultura del Ecuador. Para establecer el índice de germinación IG se utilizaron semillas de berro (Lepidium sativum L) siguiendo la técnica empleada por (Zucconi, Pera, Forte, & De Bertoldi, 1981). Previo a estos análisis, las muestras tomadas por el método del cuarteo fueron secadas a 105°C hasta peso constante en una estufa ESCO Isotherm con aire forzado. Todos los análisis se hicieron por triplicado y se reportaron sobre base seca.

En los compost obtenidos se realizaron ensayos microbiológicos de indicadores de calidad higiénica e inocuidad. Se determinaron coliformes totales (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/03), Echericha coli (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/03), aerobios totales (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/01), Salmonella (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/02), mohos (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/04) y levaduras (Petrifilm, método en placa PEE/BMB/04).

Resultados y Discusión

Residuos orgánicos

Los resultados de los análisis de los residuos empleados se muestran en la Tabla 1. Los contenidos de MO en la cascarilla de arroz (80,2%) son comparables con los reportados en una investigación sobre la caracterización de diez variedades de este residuo en Uganda (Olupot, Candia, Menya, & Walozi, 2016) que indicaron valores promedio entre 74,44% y 84,13%; pero son ligeramente superiores a los reportados por Muthadhi & Kothandaraman, (2007) con valores entre 71-78%. Los contenidos de N de la cascarilla de arroz (0,92%) fueron más altos que los reportados por Olupot, Candia, Menya, & Walozi, (2016), que fluctuaron entre 0,36 y 0,63%. Esto podría deberse a que, si bien se retiraron las excretas de los roedores, pudieron quedar impregnadas en la cascarilla trazas de orina y pequeños fragmentos de heces, lo que justificaría el incremento de los contenidos de N.

Los residuos del Comedor Politécnico, presentaron 2,21% de N, debido a la presencia de legumbres y vegetales; estos valores concordaron con los obtenidos en el análisis de residuos orgánicos municipales provenientes de la recolección selectiva de mercados de la provincia de Chimborazo con valores entre 1,95 y 2,86 % (Jara-Samaniego, y otros, 2015b). Los valores bajos de P (0,2%), concordaron con los reportados por Thitame, Pondhe, & Meshram, (2010)) en muestras comparables de India. Huerta-Pujol, Gallart, Soliva, Martínez-Farré, & López, (2011) obtuvieron valores entre 0,04 y 0,45% en residuos sólidos provenientes de 34 muestras de plantas de tratamiento de residuos sólidos municipales de España. La deficiencia de P en los residuos del Comedor Politécnico y en la cascarilla pueden ser compensados con los contenidos en las excretas de los roedores (3,57%), por lo que se decidió trabajar con mezclas de estos residuos para equilibrar el contenido de macronutrientes. Con base en estos análisis se determinaron los porcentajes de los residuos empleados para establecer una relación C/N adecuada. Así, la Pila 1 tuvo una relación C/N 35,6 y la Pila 2 C/N 33,56; relaciones que concuerdan con lo establecido en la revisión bibliográfica, a la vez que permiten tratar grandes cantidades de la cama de roedores que es el residuo que ocupa mayor espacio en el centro de acopio de la ESPOCH. Adicionalmente, con esta mezcla se logró equilibrar la humedad de las pilas, pues los residuos de alimentos son muy húmedos y la cascarilla de arroz muy seca. Compostar en el mismo lugar en el que se generar y almacenan los residuos, disminuye los impactos sobre el ambiente, en términos de energía y usos del agua ya que los residuos no son transportados.

Tabla 1 Caracterización de los residuos 

Proceso de compostaje

Una vez armadas las pilas y con la humedad correcta (60-80%), los microorganismos en presencia de oxígeno, empezaron a descomponer la materia orgánica aumentando su temperatura. El volteo fue manual y se realizó cuando la temperatura de las pilas se aproximó a la del ambiente. El volteo de las pilas ayuda a incrementar la porosidad, facilitar la transferencia de oxígeno, promover una continua actividad microbiana y controlar la temperatura (Saer, Lansing, Davitt, & Graves, 2013). En función de la temperatura, se distinguieron claramente las etapas: mesófila inicial, termófila, mesófila final y maduración. En la Figura 1, se indica la evolución de la temperatura a lo largo del proceso de compostaje.

Temperatura

Figura 1 Evolución de la temperatura. 

Las temperaturas de las pilas 1 y 2 subieron rápidamente durante la primera semana del proceso llegando a alcanzar un máximo de 56,78°C y 64,3°C respectivamente. La subida de la temperatura, es un indicador, en tiempo real, de la eficiencia del compostaje y está relacionada con la velocidad de las reacciones biológicas involucradas (Sun, Chen, & Wei, 2019). En varias investigaciones se ha reportado que cuando se mantienen estas temperaturas por siete días, se asegura la destrucción de patógenos y la higienización del compost (Guo, Li, & Jiang, 2012; Gavilanes-Terán, Jara-Samaniego, & Idrovo-Novillo, 2016; Soobhany, R, & Garg, 2017). La pila 1 tuvo un descenso de temperatura en el día 7, debido a la disminución de la humedad, provocada posiblemente por la escasa retención de agua debido a la mayor cantidad de cascarilla; al adicionar agua la temperatura alcanzó los valores anteriores. La pila 2 se mantuvo a temperaturas superiores a 60°C. La mayor cantidad de residuos biodegradables (vegetales y estiércol) pudo mejorar la actividad microbiana.

Transcurridas las primeras cuatro semanas, se evidenció un descenso de la temperatura en ambas pilas. Esto podría deberse al hecho de que la cascarilla de arroz es un residuo rico en sílice que tarda en degradarse (Pode, 2016) por los altos contenidos de celulosa y lignina (Genevini, Adani, & Villa, 2012). La baja biodegradabilidad de la cascarilla de arroz podría ser un factor limitante para que las pilas puedan conservar altas temperaturas por largos períodos de tiempo, a pesar de los volteos realizados. En el compostaje de tamo de arroz en mezcla con purín de cerdo también se observó una fase termófila corta, atribuida a la baja degradabilidad de este agente estructurante (Meng, y otros, 2018).

Se considera que el compostaje ha finalizado cuando, a pesar del volteo, la temperatura se asemeja a la del ambiente y los parámetros de control permanecen estables. Esto se debe a que la cantidad de carbono ya no soporta la actividad microbiana (Saer, Lansing, Davitt, & Graves, 2013). En este experimento, la fase activa duró aproximadamente 70 días y el período de maduración fue de 150 días.

Potencial de hidrógeno (pH)

La evolución del pH es uno de los parámetros más importantes para el progreso del compostaje y la calidad y estabilidad del producto final (Onwosi, Igbokwe, & Odimba, 2017). Los resultados mostrados en la Figura 2 indican que las pilas alcanzaron un pH básico durante los primeros 29 días del proceso, probablemente debido a la transformación de nitrógeno orgánico a formas minerales. Esto coincidió con lo descrito por Osorno, (2016) que indicó que un mayor contenido de N en la biomasa inicial puede ocasionar el aumento del pH desde el inicio del proceso, debido a su transformación en amoniaco y posterior ionización en amonio. Conforme avanzó el proceso, el pH disminuyó como consecuencia de la descomposición de los lípidos y glúcidos en ácidos pirúvicos y de proteínas en aminoácidos según lo manifestado por (Navarro-García & Navarro-García, 2014). Los valores finales de pH de los compost (7,72 y 7,84) se consideran óptimos pues están dentro de los rangos permisibles según lo establecido en la legislación española en donde se indica que valores de pH entre 6,5 a 8,5 son aceptables (BOE, 2013). Cabe destacar que en el Ecuador no se dispone de normas regulatorias sobre la elaboración de biofertilizantes.

Figura 2 Evolución de pH 

Conductividad Eléctrica (CE)

La variación de la CE en las pilas fue mínima. Así, en la pila 1 pasó de 5,13 a 4,84 dSm-1 y en la pila 2 de 3,42 dSm-1 a 3,75 dSm-1. Los compost con valores bajos de CE no perjudican el crecimiento de las plantas y la germinación de las semillas debido a la ausencia de sales asociadas con la concentración de elementos como sodio y potasio (Banegas, y otros, 2007). La CE disminuyó al final solo en la pila 1 pues, al tener una mayor proporción de cascarilla, pudo haber una pérdida neta de sales solubles posiblemente debido a una menor capacidad de retención de agua y una mayor lixiviación (Leconte M. , Mazzarino, Satti, Iglesias, & Laos, 2009). Los dos compost presentaron valores de CE inferiores a 6 dSm-1, lo cual es ideal para un compost de calidad. La Figura 3 muestra la evolución de este parámetro a lo largo del proceso.

Figura 3 Evolución de la Conductividad Eléctrica 

Para la evaluación del proceso de compostaje y la calidad del compost, a más de valores de pH y de CE dentro de los límites previsibles, se deben considerar los contenidos de MO, relación Carbono/Nitrógeno C/N, macro y micronutrientes, índice de germinación y ausencia de patógenos. Como se reporta en literatura, un compost puede ser usado como un enmendante orgánico para reemplazar fertilizantes químicos cuando existe la posibilidad de suministrar nutrientes esenciales (Sánchez, Ospina, & Montoya, 2017).

Materia orgánica (MO)

La disminución del porcentaje de materia orgánica se debió a la mineralización de los componentes biodegradables que conforman las pilas y a la actividad microbiana que transforma el carbono en otros compuestos. La Figura 4 muestra que, en las pilas 1 y 2 se inició con un porcentaje de MO de 78,61% y 79,05% respectivamente y una vez finalizado el proceso se obtuvo porcentajes de MO de 43,28 y 43,45% los cuales son valores aceptables que un compost debe poseer para poder ser empleado para fines agrícolas.

Figura 4 Variación de la materia orgánica (MO). 

Relación C/N

El carbono y el nitrógeno influyen directamente en el compostaje, pues el carbono sirve como fuente de energía y el nitrógeno es esencial para la síntesis de aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos para los microorganismos (Azim, y otros, 2018). Normalmente se recomienda partir con una relación C/N de 20 a 35 (Zhang, Sun, Tian, & Gong, 2013). Esta relación fue decreciendo conforme avanzó el proceso, llegando a valores de 13,84 y 15,54 para las Pilas 1 y 2 respectivamente. Esto se debió a las pérdidas de materia orgánica y por tanto de carbono, y a la concentración de nitrógeno en las pilas. Si bien la pérdida de N durante el proceso de compostaje es importante en la mayoría de los trabajos, algunos autores observaron la conservación de N (Banegas, y otros, 2007), probablemente debido al uso de materiales lignocelulósicos en la mezcla como es el caso de la cascarilla, que potencia la inmovilización del N en la biomasa microbiana (Leconte M. , Mazzarino, Satti, Iglesias, & Laos, 2009).

Presencia de macronutrientes (NPK)

Se puede apreciar (Tabla 2) que los contenidos de N, P y K se incrementaron en los dos compost. Karak, Sonar, & Nath, (2015) reportaron que la concentración de macronutrientes se presenta por la reducción del volumen de compostaje y el incremento de la densidad aparente de la mezcla debido a una mayor tasa de pérdida de carbono. Novak, y otros, (2018), Smith & Van Dijk, (1987) y Sharpley & Moyer, (2000) reportaron que las excretas animales y sus enmiendas orgánicas contienen altos niveles de macronutrientes.

Tabla 2 Evolución de macronutrientes (NPK) e Índice de germinación (IG) 

El fósforo y el potasio son nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. Al final del proceso de compostaje los porcentajes de estos macronutrientes aumentaron en ambas pilas. Esto indicó que la adición de excretas de animales y residuos vegetales a la cascarilla fue adecuada y propició la presencia de estos elementos en el compost final. Los valores obtenidos de N, P y K sobrepasaron los porcentajes establecidos en la legislación española que indican que el porcentaje de macronutrientes debe ser ≥ al 1% (BOE, 2013).

Índice de germinación (IG)

El IG es un parámetro empleado como un indicativo de madurez y de ausencia de fitotoxicidad de los compost (Masaguer, Moreno, & Morales, 2015). La Tabla 2, muestra los porcentajes de IG inicial y final de los compost obtenidos. Los valores indican que los compost están dentro del rango requerido para ser usados directamente en suelos agrícolas e inclusive como sustratos de cultivo de plantas. El aumento en el porcentaje del índice de germinación se debió a una conversión eficiente de la materia orgánica durante el proceso. Es posible que el tiempo de maduración prolongado haya brindado una mayor estabilización que indiscutiblemente proporciona beneficios para el sistema planta-suelo (Guidoni, y otros, 2018).

Calidad microbiológica de los compost

El compostaje ha sido usado como un método efectivo y práctico para reducir microorganismos patógenos presentes en varios tipos de residuos de animales (Kim, Shepherd, & Jiang, 2009). Al contrario, los residuos frescos o los abonos inadecuadamente compostados, se han identificado como una fuente de contaminación (Buck, Walcott, & Beuchat, 2003). Así, se ha reportado un aumento de la contaminación por la presencia de E coli O 157:H7 y Salmonella spp., en vegetales fertilizados con bacterias fecales (Centers for Disease Control, 2006; Doyle & Erickson, 2008; Giskin & Nerson, 1984). Para descartar la presencia de los microorganismos patógenos más frecuentes en compost, las muestras finales fueron analizadas en los laboratorios de Agrocalidad-Ecuador. Los resultados se aprecian en la Tabla 3, Las muestras de las pilas 1 y 2 de los materiales compostados mostraron valores microbiológicos aceptables para un compost, garantizando su inocuidad. Según la Decisión 2015 de la Unión Europea, los compost deben presentar un valor inferior a 1000 UFC/g de E. coli, por lo que las dos pilas cumplieron este requisito. Además, hubo ausencia de Salmonella patógeno agente de salmonelosis una enfermedad gastrointestinal transmitida a través del agua y alimentos contaminados con heces humanas o de animales.

Tabla 3 Resultados de los Análisis microbiológicos 

Conclusiones

Esta investigación demostró que los residuos orgánicos generados en el campus principal de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo-Ecuador, una vez identificados, caracterizados y mezclados adecuadamente, pueden ser gestionados y aprovechados para obtener compost de calidad que puede ser usado como abonos orgánicos ricos en materia orgánica y macronutrientes; con valores de pH cercanos a la neutralidad y baja concentración de sales dentro de los rangos establecidos en las normativas especializadas. Los índices de germinación superiores al 80% evidenciaron su madurez y la ausencia de substancias fitotóxicas. La higienización del proceso se evidenció por la ausencia de Salmonella y los resultados de los indicadores de contaminación que se mantienen dentro de los parámetros permitidos garantizando su inocuidad.

Agradecimiento

Los autores agradecen a la Secretaría Nacional de Planificación SENPLADES por el financiamiento otorgado al Proyecto “Implementación del Sistema de Gestión de residuos sólidos en la ESPOCH”, bajo el cual se desarrolló esta investigación.

A las autoridades de la Escuela Superior Politécnica de Chimborazo por su compromiso y apoyo a proyectos en favor del cuidado del ambiente.

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Recibido: 24 de Febrero de 2020; Aprobado: 12 de Junio de 2020

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