Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGIA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
“PROPUESTA DE DISEÑO DE BIODIGESTORES AEROBIOS PARA
COMPOSTAJE EN VIVIENDAS DE CARAPUNGO NORTE DE QUITO”
TRABAJO DE TITULACIÓN, MODALIDAD PROYECTO DE PROPUESTA
TECNOLÓGICA PARA LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO
AMBIENTAL
AUTOR: SANTORUM OSEJO ANDRÉS FELIPE
TUTORA: ING. TERESA ALEJANDRA PALACIOS CABRERA
QUITO
2018
ii
DERECHOS DE AUTOR
Yo, Andrés Felipe Santorum Osejo, en calidad de autor del trabajo propuesta
tecnológica: “PROPUESTA DE DISEÑO DE BIODIGESTORES AEROBIOS
PARA COMPOSTAJE EN VIVIENDAS DE CARAPUNGO NORTE DE
QUITO”, autorizo a la Universidad Central del Ecuador hacer uso del contenido de esta
obra con fines estrictamente académicos.
Los derechos que como autor 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, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la
digitalización y publicación de este trabajo 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 dieciocho días del mes de mayo de 2018.
_________________________
ANDRÉS FELIPE SANTORUM OSEJO
CC: 1721873097
iii
APROBACION DEL TUTOR
Yo, Teresa Alejandra Palacios Cabrera, en calidad de tutor del trabajo de titulación,
modalidad proyecto de propuesta tecnológica “PROPUESTA DE DISEÑO DE
BIODIGESTORES AEROBIOS PARA COMPOSTAJE EN VIVIENDAS DE
CARAPUNGO NORTE DE QUITO”, elaborado por el estudiante Andrés Felipe
Santorum Osejo de la Carrera de Ingeniería Ambiental de la Universidad Central del
Ecuador, considero que el mismo reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo
metodológico y en 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
sea habilitado para continuar con el proceso de titulación determinado por la
Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los dieciocho días del mes mayo de 2018.
Ing. Teresa Alejandra Palacios Cabrera
CC: 1713886032
iv
APROBACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN POR PARTE DEL
TRIBUNAL
El Delegado del Subdecano y los Miembros del tribunal calificador del trabajo de
titulación, modalidad proyecto tecnológico, denominado: “PROPUESTA DE DISEÑO
DE BIODIGESTORES AEROBIOS PARA COMPOSTAJE EN VIVIENDAS DE
CARAPUNGO NORTE DE QUITO” preparado por el señor: SANTORUM OSEJO
ANDRÉS FELIPE, Egresado de la Carrera de Ingeniería Ambiental, declara que el
presente proyecto ha sido revisado, verificado y evaluado detenidamente y legalmente,
por lo que lo califican como original y auténtico del autor.
En la ciudad de Quito DM, a los 12 días del mes de julio del 2018.
_____________________________
Ing. Paul Malacatus
DELEGADO DEL SUBDECANO
v
DEDICATORIA
A todas las familias con la finalidad de que puedan aprovechar de entre sus recursos, los
mal denominados “basura” y entender la dependencia que existe entre seres humanos
con la naturaleza “hábitat”, así como el caso de los microorganismos en el compostaje,
donde la vida se desarrolla y perfecciona mediante la muerte, a manera de reciclaje
mejorando lo bueno y destruyendo lo malo, biotransformado el residuo en producto.
En efecto, la naturaleza está a disposición del ser humano, debido a que, este ha
demostrado presentar cualidades óptimas para nuestra existencia, culturas anteriores
“etnias” y/o ajenas al concepto “individuo” ya lo entendían y su proceder resulto en
proteger y gestionar los recursos de su hábitat. Caso contrario ocurre con las
organizaciones altamente representativas hasta la actualidad, cuyas evidencias aun
disponibles en los registros históricos del internet, demuestran severas afectaciones
contra la humanidad y la naturaleza.
Para que la vida sea perfeccionada “vivificada”, deberá morir completamente en lo
perecible “todo lo malo”; al quedarnos con todo lo bueno de la vida, debemos
mejorarlos para el beneficio de todos, con el objetivo de alcanzar realmente un buen
vivir sostenido en el tiempo, pues somos parte de la vida misma; más lo que no
pertenece a la vida, intentara destruirla, pero morirá y nosotros los que pertenecemos,
tras la muerte en Jesucristo viviremos por el Santo Espíritu de Dios que lo vivifico.
Por naturaleza somos de la vida y tendemos a mejorar continuamente, que este
desarrollo nos conduzca hacia una sociedad que trabaje en equipo como familia, en
unidad.
P.d.: La ciencia nunca debe ser fragmentada porque todo lo que nos rodea esta
interconectado, así tampoco debe perder su objetividad y verificabilidad; por tanto,
debemos a cuenta personal discernir, validar con conocimiento y sin arbitrariedades
todo lo que nos enseñan y redescubrir las maravillas del sitio donde vivimos, con lo que
se aprenderá a valorar, cuidar, aprovechar y contemplar toda la naturaleza, el diseño
inteligente y sobrenatural de Dios para con su ser humano y creación.
vi
AGRADECIMIENTOS
A mi familia, Elizabeth Osejo, Felipe Santorum, Danny Santorum… que con mucho
amor y esfuerzo me ayudan durante mi desarrollo e inspiran en el sendero de la vida
donde estamos interconectados por grandes propósitos.
A mis profesores que supieron transmitirme con responsabilidad sus conocimientos
académicos y muy apreciados amigos con los que compartí durante esta meta
culminada.
A Dios, el Padre del Señor Jesucristo mediante el Espíritu Santo otorgado a todos los
humanos por gracia, para que nos vivifiquemos por la Fe en Jesucristo que resucito y
venció a la muerte para reconciliación, redención, reconstitución, perdón, purificación,
santificación del humano por amor, volviéndonos aptos para ingresar segura y
confiablemente en el Trono de la Gracia y Sanctum Sanctorum del Santo de los Santos,
Dios Padre, para una vida perfecta, integra y abundante por la eternidad.
vii
CONTENIDO
Pág.
CONTENIDO ................................................................................................................. vii
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... xiii
LISTA DE TABLAS ...................................................................................................... xv
RESUMEN ..................................................................................................................... xx
ABSTRACT .................................................................................................................. xxi
CAPÍTULO I .................................................................................................................... 1
1.1. INTROCUCCIÓN ................................................................................................. 1
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................. 3
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA .................................................................. 3
1.4. OBJETIVOS .......................................................................................................... 6
1.4.1. Objetivo General ................................................................................................ 6
1.4.2. Objetivos Específicos ........................................................................................ 6
1.5. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ........................................................ 6
1.5.1. UBICACIÓN ..................................................................................................... 6
a. Características del Sector ........................................................................................... 8
1.5.3. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES .................................. 9
a. Características de los residuos sólidos domésticos municipales .............................. 10
b. Reciclaje Compostaje .............................................................................................. 11
1.5.4. CLIMA .............................................................................................................. 13
CAPÍTULO II ................................................................................................................. 15
2.1. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 15
2.1.1. COMPOSTAJE: RECICLAJE DE RESIDUOS ORGÁNICOS ..................... 15
viii
a. Biorreacciones ......................................................................................................... 17
b. Aireación y transferencia de calor ........................................................................... 20
2.1.2. ETAPAS Y FASES DEL COMPOSTAJE ...................................................... 22
2.1.2.1. ETAPA ACTIVA ............................................................................................ 22
a. Fase Mesófila I o de Calentamiento ......................................................................... 22
b. Fase Termófila o de Higienización ........................................................................... 23
2.1.2.2. ETAPA DE MADURACIÓN ........................................................................ 26
a. Fase Mesófila II, de Enfriamiento o Maduración ..................................................... 27
2.1.3. PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS ............................................................. 28
a. Producto: Compost ................................................................................................... 28
b. Subproducto: Emisiones Gaseosas .......................................................................... 30
c. Subproducto: Descargas Líquidas ........................................................................... 33
2.2. CONTROL OPERATIVO .................................................................................. 34
a. Rango de Parámetros por Fase ................................................................................ 34
b. Cantidad Crítica de Biosólido ................................................................................. 34
c. Insumos .................................................................................................................... 35
d. Tamaño de Partícula ................................................................................................ 36
e. Relación Carbono/Nitrógeno ................................................................................... 38
f. Temperatura ............................................................................................................. 40
g. Reducción de Patógenos y de Atracción de Vectores ............................................. 41
h. Aireación ................................................................................................................. 42
i. Humedad .................................................................................................................. 43
j. pH ............................................................................................................................. 46
CAPÍTULO III ............................................................................................................... 48
3.1. METODOLOGÍA ................................................................................................. 48
3.2. CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS ............ 52
ix
3.2.1. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN ............... 52
a. Producción de Residuos Sólidos Domésticos en Viviendas Sin y Con Compostaje
In-situ .............................................................................................................................. 52
b. Composición de los Residuos Sólidos Domésticos ................................................. 53
c. Relación Carbono/Nitrógeno ................................................................................... 54
3.2.2. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LA ENCUESTA ................................ 56
a. Datos del generador ................................................................................................. 56
b. Características de la vivienda .................................................................................. 57
c. Afinidad con la vegetación ...................................................................................... 59
d. Manejo de Residuos Sólidos Domésticos ................................................................ 60
e. Conocimiento del Problema Ambiental ................................................................... 61
f. Afinidad con el Compostaje ..................................................................................... 62
3.3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE LA PRUEBA
PILOTO .......................................................................................................................... 63
a. Peso crítico ............................................................................................................... 63
b. Eficiencia de las Alternativas .................................................................................. 64
d. Características de estado del biosólido en compostaje activo ................................. 65
e. Generación de Lixiviados ........................................................................................ 67
f. Balance de Masas ..................................................................................................... 68
g. Sólidos Volátiles ...................................................................................................... 69
h. Desenvolvimiento de bacterias aerobias mesófilas y termófilas .............................. 69
i. Protección Térmica ................................................................................................... 71
CAPÍTULO IV ............................................................................................................... 72
4.1. DISEÑO DE COMPOSTAJE DOMÉSCTICO EN BIODIGESTORES
AEROBIOS .................................................................................................................... 72
4.1.1. BASES DE DISEÑO ......................................................................................... 72
x
4.1.2. DIAGRAMA DE FLUJO .................................................................................. 76
4.1.3. DIMENSIONAMIENTO .................................................................................. 77
a. Características Físicas de Estado del Biosólido Durante Compostaje ..................... 77
b. Etapa Activa ............................................................................................................ 80
c. Recolector de lixiviados........................................................................................... 82
d. Etapa Alcalina.......................................................................................................... 83
e. Etapa de Maduración ............................................................................................... 84
4.1.5. DISEÑO DEL EQUIPO .................................................................................... 86
a. Biodigestor aerobio activo tipo 1 ............................................................................. 86
b. Biodigestor aerobio activo tipo 2 ............................................................................ 86
d. Contendor para alcalinización ................................................................................. 87
e. Biodigestor aerobio de maduración ......................................................................... 87
f. Demanda de espacio en la vivienda para el equipo de compostaje doméstico ........ 88
CAPÍTULO V ................................................................................................................ 89
5.1. OPERACIÓN DEL PROCESO ........................................................................... 89
a. Procedimiento de operación..................................................................................... 89
b. Mantenimiento de los equipos ................................................................................. 93
5.3. ANÁLISIS COSTO BENEFICIO ........................................................................ 94
a. Costo de materiales para construcción..................................................................... 94
b. Recuperación de la inversión ................................................................................... 97
CAPITULO VI ............................................................................................................... 99
6.1. CONCLUSIONES ............................................................................................... 99
6.2. RECOMENDACIONES .................................................................................... 101
BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................... 103
ANEXOS ...................................................................................................................... 109
xi
LISTA DE ANEXOS
pág.
ANEXO 1. FORMATO DE REGISTRO DE PRODUCCIÓN PERCÁPITA DE
RESIDUOS DOMICILIARIOS ............................................................................ 109
ANEXO 2. FORMATO DE REGISTRO DE COMPOSICIÓN DE RESIDUOS
DOMICILIARIOS ................................................................................................ 109
ANEXO 3. FORMATO DE ENCUESTA REALIZADA ........................................... 111
ANEXO 4. COMPOSICIÓN DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS POR SU
NOMBRE COMÚN .............................................................................................. 113
ANEXO 5. MEDICIÓN DE LOS FACTORES A ANALIZAR EN LA PRUEBA
PILOTO ................................................................................................................. 114
ANEXO 6. FRECUENCIA Y NÚMERO DE MEDICIONES DE LA PRUEBA
PILOTO ................................................................................................................. 115
ANEXO 7. TEMPERATURA PROMEDIO DURANTE DÍAS DE PRUEBA POR
BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO. ................................................................ 117
ANEXO 8. TEMPERATURA PROMEDIO DURANTE HORAS DE PRUEBA POR
BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO. ................................................................ 118
ANEXO 9. DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE AGUA EN SUELO POR
SENSACIÓN Y TOLERANCIA (GUÍA DE RIEGO NRCS, USDA SERVICIO
DE CONSERVACIÓN DE RECURSOS NATURALES, 1997 CITADO EN
MORRIS, 2016:4) ................................................................................................. 119
ANEXO 10. SISTEMA DE VENTILACIÓN PASIVO POR TIPO DE BIODIGESTOR
AEROBIO ACTIVO DE PRUEBA ...................................................................... 121
ANEXO 11. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO TIPO 1 .............. 123
ANEXO 12. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO TIPO 2 .............. 124
ANEXO 13. SISTEMA DE VENTILACIÓN PASIVO POR TIPO DE BIODIGESTOR
AEROBIO PROPUESTO ..................................................................................... 125
xii
ANEXO 14. PARTES EXTERNAS DE LOS TIPOS DE BIODIGESTORES
AEROBIOS ACTIVOS......................................................................................... 126
ANEXO 15. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO DE MADURACIÓN,
CONTENEDOR PARA ALCALINIZACIÓN Y SUS PARTES ......................... 127
ANEXO 16. REGISTRO FOTOGRÁFICO DE LA CARACTERIZACIÓN DE
RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS ............................................................... 129
ANEXO 17. REGISTRO FOTOGRÁFICO DE LA CONSTRUCCIÓN DEL
BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO TIPO 1 Y TIPO 2 .................................... 130
ANEXO 18. REGISTRO FOTOGRÁFICO DE LA PRUEBA PILOTO .................... 131
ANEXO 19. REGISTRO FOTOGRÁFICO DEL ANÁLISIS DE LABORATORIO . 132
ANEXO 20. RESULTADOS DEL PRIMER RECUENTO DE BACTERIAS
AEROBIAS MESÓFILAS, TERMÓFILAS EN BIODIGESTOR AEROBIO
ACTIVO TIPO 1 ................................................................................................... 133
ANEXO 21. RESULTADOS DEL PRIMER RECUENTO DE BACTERIAS
AEROBIAS MESÓFILAS, TERMÓFILAS EN BIODIGESTOR AEROBIO
ACTIVO TIPO 2 ................................................................................................... 134
ANEXO 22. RESULTADOS DEL SEGUNDO RECUENTO DE BACTERIAS
AEROBIAS MESÓFILAS, TERMÓFILAS EN BIODIGESTOR AEROBIO
ACTIVO TIPO 1 ................................................................................................... 135
ANEXO 23. RESULTADOS DEL SEGUNDO RECUENTO DE BACTERIAS
AEROBIAS MESÓFILAS, TERMÓFILAS EN BIODIGESTOR AEROBIO
ACTIVO TIPO 2 ................................................................................................... 136
xiii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1. LOCALIZACIÓN DE VIVIENDAS DEL SECTOR DE ESTUDIO .......... 7
FIGURA 2. MAPA DE UBICACIÓN GEOGRÁFICA DEL SECTOR DE ESTUDIO . 7
FIGURA 3. FASES Y VARIABLES CONDICIONANTES EN EL COMPOSTAJE,
ADAPTADO DE (ROMÁN ET AL., 2013:25; LAOS, 2003:16) .......................... 15
FIGURA 4. PROCESO DE TRANSFERENCIA MÁSICA DURANTE EL
COMPOSTAJE. (PRONO 2016:55) ....................................................................... 17
FIGURA 5. CONGLOMERADO TRIFÁSICO DEL BIOSÓLIDO EN COMPOSTAJE
(PRONO, 2016:55).................................................................................................. 17
FIGURA 6. REACCIONES BIOQUÍMICAS BÁSICAS DURANTE EL
COMPOSTAJE (MORENO Y MORMENEO, 2008:136) ..................................... 18
FIGURA 7. MECANISMOS DE PÉRDIDA DE CALOR DE UNA PILA DE
COMPOST TERMÓFILO (TRAUTMANN Y KRASNY, 1997:9) ...................... 21
FIGURA 8. PRINCIPALES ZONAS DE TRANSFERENCIA DE CALOR POR
CONVECCIÓN DURANTE LA INTERACCIÓN CON EL FLUJO DE MASAS
DE AIRE EN UNA SEMISECCIÓN DE HILERA DE COMPOST. (INSAM Y
BERTOLDI, 2007:32-34) ....................................................................................... 22
FIGURA 9. DESARROLLO POR CLASE MICROBIOLÓGICA (INSAM Y
BERTOLDI, 2007:33) ............................................................................................. 23
FIGURA 10. DESARROLLO DE COMUNIDADES MICROBIOLÓGICAS CON LA
TEMPERATURA (INSAM Y BERTOLDI, 2007:32) ........................................... 24
FIGURA 11. COMPOSICIÓN DE LOS TIPOS DE RESIDUOS SÓLIDOS
DOMÉSTICOS ....................................................................................................... 54
FIGURA 12. GENERADORES EXTRA APORTANTES A LA PRODUCCIÓN DE
RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS ............................................................ 56
FIGURA 13. ESPACIO MÁXIMO DISPONIBLE EN LA VIVIENDA ...................... 57
FIGURA 14. TIPO DE MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN DE LAS VIVIENDAS . 58
FIGURA 15. DISTRIBUCIÓN DE VIVIENDAS POR SUS RESIDENTES ............... 58
xiv
FIGURA 16. PERCEPCIÓN DE GUSTO DE LOS ENCUESTADOS POR LA
VEGETACIÓN ....................................................................................................... 59
FIGURA 17. TIPO DE VEGETACIÓN EN LAS VIVIENDAS ................................... 59
FIGURA 18. DISTRIBUCIÓN DE LA FORMA DE MANEJO APLICADO A
MATERIALES PARA REVALORIZARLOS Y NO DESECHARLOS COMO
RESIDUO................................................................................................................ 60
FIGURA 19. FRACCIÓN DEL TIPO DE MATERIALES USADOS POR MANEJO
EN LA REVALORIZACIÓN DEL RESIDUO ...................................................... 60
FIGURA 20. SITIO DE DISPOSICIÓN FINAL RESIDENCIAL DE SUS RESIDUOS
SÓLIDOS DOMÉSTICOS ..................................................................................... 61
FIGURA 21. RESIDENTES QUE CONOCEN DE LOS PROBLEMAS
AMBIENTALES POR CONTAMINACIÓN DE RSD ......................................... 61
FIGURA 22. MEDIOS DE INFORMACIÓN POR EL QUE LOS RESIDENTES
ADQUIRIERON CONOCIMIENTO DE LOS PROBLEMAS AMBIENTALES
POR RSD ................................................................................................................ 62
FIGURA 23. PERCEPCIÓN DE LOS RESIDENTES A LA IMPORTANCIA O
SERIEDAD DE LOS PROBLEMAS AMBIENTALES POR RSD ...................... 62
FIGURA 24. AFINIDAD DE LOS RESIDENTES CON EL COMPOSTAJE ............. 63
FIGURA 25. DESARROLLO DE LA TEMPERATURA DEL BIOSÓLIDO Y DEL
AIRE AMBIENTE DURANTE EL PERIODO DE PRUEBA. ............................. 70
FIGURA 26. DESARROLLO DE LA TEMPERATURA DEL BIOSÓLIDO Y DEL
AIRE DURANTE LOS DÍAS DE PRUEBA. ........................................................ 71
FIGURA 27. DIAGRAMA DE FLUJO PARA COMPOSTAJE DOMÉSTICO CON
PROCESO DE APOYO PARA REDUCCIÓN DE PATÓGENOS CLASE A ..... 76
xv
LISTA DE TABLAS
TABLA 1. PROBLEMAS POR RESIDUOS, ADAPTADO DE (MAE, 2012 Y
SENAGUA-IGM, 2012 CITADO EN GOBIERNO AUTÓNOMO
DESCENTRALIZADO CALDERÓN, 2016) .......................................................... 8
TABLA 2. RESUMEN DE PROBLEMAS PRIORIZADOS POR COMPONENTE.
(GOBIERNO AUTÓNOMO DESCENTRALIZADO CALDERÓN, 2016:162-164)
................................................................................................................................... 8
TABLA 3. PRODUCCIÓN PERCÁPITA DE RESIDUOS Y COMPOSICIÓN
PROMEDIO NACIONAL (PNGIDS, 2013; EN PÉREZ ET AL., 2014:23) ......... 10
TABLA 4. ESTIMACIÓN DE PPCRSD POR ÁREA DE DESARROLLO EN EL
MDMQ 2012 (CASTILLO, 2012; CITADO EN INECO Y TRAGSATEC,
2016:109) ................................................................................................................ 11
TABLA 5. ESTIMACIÓN DE COMPOSICIÓN POR TIPO DE RESIDUO EN LOS
RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS DE CALDERÓN (OCHOA, 2018) ........ 11
TABLA 6. OPERACIÓN DE LAS PLANTAS DE COMPOSTAJE (CAMPOS ET AL.,
1998)........................................................................................................................ 12
TABLA 7. ESTADO DE OPERACIÓN DE LA PLANTA DE COMPOSTAJE
(CAMPOS ET AL., 1998)....................................................................................... 12
TABLA 8. ACTORES INVOLUCRADOS EN LA OPERACIÓN DE LAS PLANTAS
DE COMPOSTAJE (CAMPOS ET AL., 1998) ..................................................... 12
TABLA 9. MOTIVOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DEL COMPOSTAJE.
(CAMPOS ET AL., 1998)....................................................................................... 12
TABLA 10. DETALLE DEL CLIMA DEL SECTOR (CLIMATE-DATA.ORG, 2018;
KÖPPEN, GEIGER, 1984) ..................................................................................... 13
TABLA 11. PROMEDIOS MULTIMENSUALES DE TEMPERATURA Y
PRECIPITACIÓN EN CALDERÓN (CLIMATE-DATA.ORG, 2018) ................ 14
TABLA 12. RED ALIMENTARIA DE ORGANISMOS FUNCIONALES EN
COMPOST (TRAUTMANN Y KRASNY, 1997:13) ............................................ 16
xvi
TABLA 13. SUCESIÓN MICROBIANA DURANTE EL COMPOSTAJE (MORENO
Y MORMENEO, 2008:115) ................................................................................... 16
TABLA 14. BIODISPONIBILIDAD DE PRINCIPALES COMPONENTES
ORGÁNICOS. (BUENO ET AL., 2008:105) ......................................................... 18
TABLA 15. APORTE FUNCIONAL DE LOS MACRONUTRIENTES Y
MICRONUTRIENTES EN LOS MICROORGANISMOS. ................................... 19
TABLA 16. CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO BIODISPONIBLE POR ZONAS.
ADAPTADO DE (INSAM Y BERTOLDI, 2007:32-34), (COSTA ET AL., 1991;
EN CLAVIJO, 2014:23) ......................................................................................... 22
TABLA 17. PRINCIPALES PATÓGENOS MICROBIANOS POR GRUPO
ENCONTRADOS EN RESTOS ORGÁNICOS VEGETALES (MORENO Y
MORMENEO, 2008:117) ....................................................................................... 24
TABLA 18. PATÓGENOS VIRALES QUE PUEDEN ESTAR PRESENTES EN LOS
DESECHOS BIOLÓGICOS DE LOS HOGARES Y FUENTES MUNICIPALES
(BÖHM, 2007:182) ................................................................................................. 25
TABLA 19. PARÁSITOS QUE ESTÁN PRESENTES EN LOS DESECHOS
FECALES DE HUMANOS Y ANIMALES (BÖHM, 2007:183) .......................... 25
TABLA 20. TEMPERATURA Y TIEMPOS DE CONTACTO PARA HIGIENIZAR
ALGUNOS PATÓGENOS ..................................................................................... 25
TABLA 21. TIEMPOS DE SUPERVIVENCIA EN FASE DE MADURACIÓN PARA
ALGUNOS PATÓGENOS VEGETALES QUE HAN RESISTIDO A LA FASE
TERMÓFILA EN EL COMPOSTAJE DE RESIDUOS AGRÍCOLAS. ............... 27
TABLA 22. PROPIEDADES DEL COMPOST ............................................................ 28
TABLA 23. MACRONUTRIENTES EN EL COMPOST (JACOB, 1961, MARTÍNEZ,
2013 EN ROMÁN ET AL., 2013:36) ..................................................................... 29
TABLA 24. PROPIEDADES Y APROVECHAMIENTO DEL COMPOST
(MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARINO DE
ESPAÑA, 2009:23) ................................................................................................. 30
TABLA 25. GASES IDENTIFICADOS EN EL COMPOSTAJE COMO EMISORES
DE OLORES (WILLIAMS Y MILLER, 1993; CITADO EN (GARCÍA Y
SÁNCHEZ, 2008:171) ............................................................................................ 31
TABLA 26. OTROS GASES IDENTIFICADOS .......................................................... 32
xvii
TABLA 27. RANGO DE LOS PARÁMETROS POR FASE ....................................... 34
TABLA 28. BIOSÓLIDO COMPOSTABLE EN ETAPA ACTIVA (CONAMA, 2003
EN RODRÍGUEZ Y CÓRDOVA, 2006:31; MINISTERIO DE MEDIO
AMBIENTE Y MEDIO RURAL Y MARINO DE ESPAÑA, 2009:24; Y
TRAUTMANN Y KRASNY, 1997:105)................................................................ 35
TABLA 29. RESIDUOS A EVITAR EN EL COMPOSTAJE (TRAUTMANN Y
KRASNY, 1997:105; CONAMA, 2003; EN RODRÍGUEZ Y CÓRDOVA,
2006:31) .................................................................................................................. 36
TABLA 30. CONTROL DEL TAMAÑO DE PARTÍCULA PARA LA ETAPA
ACTIVA. ................................................................................................................. 37
TABLA 31. CONTROL DE LA RELACIÓN C/N EN FASE TERMÓFILA. (DIAZ ET
AL., 2002:12.7; TRAUTMANN Y KRASNY, 1997; Y ROMÁN ET AL., 2013:31)
................................................................................................................................. 38
TABLA 32. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS
ORGÁNICOS COMPOSTABLES. (RYNK,1992; HAUG, 1993;
TCHOBANOGLOUS ET AL., 1993; Y SHAH, 2000; EN PRONO, 2016:61) ..... 39
TABLA 33. CONTROL DE TEMPERATURA EN ETAPA ACTIVA, FASE
TERMÓFILA DE HIGIENIZACIÓN. ................................................................... 40
TABLA 34. ALTERNATIVAS PARA REDUCIR PATÓGENOS CLASE A (USEPA,
2017: 223, 224) ....................................................................................................... 42
TABLA 35. ALTERNATIVAS PARA REDUCIR LA ATRACCIÓN DE VECTORES
(USEPA, 2017:225, 226) ........................................................................................ 42
TABLA 36. CONTROL DE AIREACIÓN DE LA BIOSÓLIDO EN COMPOSTAJE
(ROMÁN ET AL., 2013:26) ................................................................................... 43
TABLA 37. CONTROL DEL CONTENIDO DE HUMEDAD PARA LA ETAPA
ACTIVA. ................................................................................................................. 44
TABLA 38. CONTROL DEL PH PARA LA ETAPA ACTIVA (ROMÁN ET AL.,
2013:29) .................................................................................................................. 46
TABLA 39. OBJETIVOS POR ETAPA Y EQUIPO DE TRATAMIENTO DE
COMPOSTAJE DOMÉSTICO ............................................................................... 49
TABLA 40. VARIABLES DE CONTROL DURANTE LA PRUEBA PILOTO. ........ 50
xviii
TABLA 41. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIODIGESTORES AEROBIOS
ACTIVOS DE PRUEBA PILOTO. ........................................................................ 51
TABLA 42. PRODUCCIÓN PERCÁPITA Y ACUMULACIÓN DE RSD ACTUAL 52
TABLA 43. PRODUCCIÓN PERCÁPITA Y ACUMULACIÓN DE RSD SIN
FRACCIÓN COMPOSTABLE IN-SITU ............................................................... 53
TABLA 44. FRACCIÓN DE RESIDUOS ORGÁNICOS DOMÉSTICOS
COMPOSTABLES Y SU RELACIÓN C/N .......................................................... 54
TABLA 45. PRODUCCIÓN PERCÁPITA DE HECES DE PERROS ......................... 57
TABLA 46. TEMPERATURA Y TIEMPO DE CONTACTO PARA REDUCCIÓN DE
PATÓGENOS Y DE ATRACCIÓN DE VECTORES........................................... 64
TABLA 47. CUMPLIMIENTO DE REGÍMENES USEPA (2017) DE
TEMPERATURA Y TIEMPO DE CONTACTO. ................................................. 64
TABLA 48. EFICIENCIA DE REDUCCIÓN DE PATÓGENOS CLASE A (USEPA,
2017) PARA COMPOSTAJE EN RECIPIENTE ................................................... 65
TABLA 49. ESTADO FÍSICO INICIAL Y FINAL DEL BIOSÓLIDO ...................... 65
TABLA 50. FRACCIÓN DE PESO REDUCIDO EN BIORREACTOR (CERRADO)66
TABLA 51. FRACCIÓN DE PESO REDUCIDO EN COMPOSTAJE ABIERTO ..... 66
TABLA 52. FRACCIÓN DE VOLUMEN REDUCIDO ............................................... 67
TABLA 53. VOLUMEN DE DRENAJE DE LIXIVIADOS GENERADOS ............... 68
TABLA 54. CONTROL DE LA HUMEDAD ............................................................... 68
TABLA 55. BALANCE DE MASAS DE LA ETAPA ACTIVA DE COMPOSTAJE
EN BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO ............................................................. 68
TABLA 56. REDUCCIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE SÓLIDOS VOLÁTILES
................................................................................................................................. 69
TABLA 57. COMPORTAMIENTO BACTERIAS AEROBIAS MESÓFILAS Y
TERMÓFILAS. ....................................................................................................... 70
TABLA 58. CRITERIOS TÉCNICOS-OPERATIVOS PARA LA BIODIGESTIÓN
AEROBIA ACTIVA ............................................................................................... 72
TABLA 59. CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA ETAPA ALCALINA ..................... 74
TABLA 60. CRITERIOS TÉCNICOS PARA LA BIODIGESTIÓN AEROBIA DE
MADURACIÓN ..................................................................................................... 75
xix
TABLA 61. CARACTERÍSTICA DE ESTADO FÍSICO DEL BIOSÓLIDO
DURANTE COMPOSTAJE ................................................................................... 79
TABLA 62. DIMENSIONAMIENTO DEL BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO. ... 82
TABLA 63. DIMENSIONAMIENTO DEL CONTENEDOR PARA
ALCALINIZACIÓN ............................................................................................... 84
TABLA 64. DIMENSIONAMIENTO DEL BIODIGESTOR AEROBIA PARA
MADURACIÓN. .................................................................................................... 85
TABLA 65. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO TIPO 1. ................ 86
TABLA 66. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO ACTIVO TIPO 2. ................ 86
TABLA 67. DISEÑO DEL CONTENEDOR PARA ALCALINIZACIÓN. ................. 87
TABLA 68. DISEÑO DEL BIODIGESTOR AEROBIO DE MADURACIÓN ........... 87
TABLA 69. ESPACIO DEMANDADO EN LA VIVIENDA POR EL
COMPOSTADOR DOMÉSTICO .......................................................................... 88
TABLA 70. FUNCIONAMIENTO OPERATIVO DE LOS BIODIGESTORES
AEROBIOS ACTIVOS TIPO 1 Y 2 ....................................................................... 90
TABLA 71. FUNCIONAMIENTO OPERATIVO DEL CONTENEDOR PARA
ALCALINIZACIÓN ............................................................................................... 91
TABLA 72. FUNCIONAMIENTO OPERATIVO DEL BIODIGESTOR AEROBIO
PARA MADURACIÓN .......................................................................................... 92
TABLA 73. DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y
MANTENIMIENTO (ROMÁN ET AL., 2013:34, TRAUTMANN:X,46;
ALVAREZ Y POBLETE, 2001:7; Y GARRIDO, 2015:93) .................................. 93
TABLA 74. COSTO DE MATERIALES PARA LOS BIODIGESTORES AEROBIOS
ACTIVOS TIPO 1 Y TIPO 2 .................................................................................. 94
TABLA 75. COSTO DE MATERIALES PARA TRATAMIENTO ALCALINO ....... 96
TABLA 76. COSTO DE MATERIALES PARA EL BIODIGESTOR AEROBIO DE
MADURACIÓN ..................................................................................................... 97
TABLA 77. RESUMEN DE COSTOS DEL EQUIPO POR ETAPA DE
TRATAMIENTO Y POR EL CONJUNTO DE EQUIPOS QUE CONFORMAN
EL COMPOSTADOR DOMÉSTICO .................................................................... 97
TABLA 78. RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN .................................................. 98
xx
TEMA: “Propuesta de diseño de biodigestores aerobios para compostaje en viviendas
de Carapungo norte de Quito”
Autor: Andrés Felipe Santorum Osejo
Tutor: Teresa Alejandra Palacios Cabrera
RESUMEN
El trabajo realizado bajo la modalidad propuesta tecnológica, corresponde al campo de
la biotecnología y gestión de residuos sólidos para el diseño de biodigestores aerobios
que favorezcan el reciclaje continuo y bioseguro de la fracción de residuos domésticos
compostables in-situ.
El diseño se plantea mediante la identificación de bases teóricas-experimentales,
parámetros técnicos-operativos, características del generador-sector-residuos sólidos
domésticos. Para garantizar el diseño se experimentó y comparó dos tipos de
biodigestores aerobios activos, por la relevancia de la etapa en biodegradación,
reducción de patógenos clase A (USEPA, 2017), reducción en la atracción de vectores y
biotransformación física-bioquímica del residuo en compost inmaduro.
El 46,64% de residuos compostables, equivalentes a 1,902 kg/(vivienda∙día) se recicla
por tres tratamientos diferentes para cada etapa: biodegradación aerobia activa,
reducción de patógenos clase A y biodegradación aerobia de maduración. Con el
objetivo de asegurar la obtención de compost clase A.
El biodigestor aerobio activo Tipo 2 por su sistema de ventilación interno, presenta una
eficiencia en reducción de patógenos clase A del 95,8% mayor a la eficiencia del Tipo 1
con 92,7%, bajo operación con peso crítico de 39,083 kg de residuos vegetales y
relación C/N teórico de 22/1.
Palabras clave: compostaje cerrado, biodegradación aerobia activa, reducción de
patógenos clase A, biodegradación aerobia de maduración, residuo orgánico doméstico
compostable, compost clase A.
xxi
THEME: “Proposal for the design of aerobic biodigesters for home composting in
Carapungo in Quito”
Author: Andrés Felipe Santorum Osejo
Tutor: Teresa Alejandra Palacios Cabrera
ABSTRACT
The work accomplished under the technological proposal modality belongs to the
biotechnology and solid waste management field for the design of aerobic biodigesters
that favor a continuous and biosecure recycling of the compostable domestic residues
fraction in-situ.
The design is posed through the identification of theoretical-experimental bases,
technical-operative parameters, characteristics of the domestic solid waste sector-
generator. To guarantee the design, two types of active aerobic biodigesters were tested
and compared, due to the relevance of the phase in biodegradation, reduction of A class
pathogens (USEPA, 2017), reduction in the vector attraction and physical
biotransformation, residue biochemistry in immature compost.
46,64% of compostable residues, equivalent to 1,902 kg/(house∙day) is recycled through
three different treatments for each stage: active aerobic biodegradation, reduction of A
class pathogens and aerobic biodegradation of maturation. In order to ensure the
obtaining of A class compost.
The type 2 active aerobic biodigester because of its internal ventilation system, shows a
95,8% efficiency in the reduction of A class pathogens greater than the type 1 efficiency
of with 92,7%, in operation with a critical weight of 39.083 kg of residual vegetables
and C/N theoretical ratio of 20/1.
Keywords: closed composting, active aerobic biodegradation, reduction of A class
pathogens, aerobic biodegradation of maturation, compostable domestic organic waste,
A class compost.
1
CAPÍTULO I
1.1. INTROCUCCIÓN
Se tiene registros desde 1998 hasta la actualidad en acumulación de pasivos ambientales
en toda la nación, causada en su mayoría por la disposición inadecuada de residuos
sólidos municipales que no han sido gestionados y tratados para evitar o disminuir sus
afectaciones a la salud pública y al ambiente como la biota, suelo, aire, agua; por lo que,
atacar el problema desde la acción territorial, es prioridad Nacional.
Los residuos orgánicos, representan la mayor fracción que compone los residuos sólidos
municipales y domésticos, los cuales, por biodegradabilidad espontánea y ventajas del
compost en la agricultura, han sido en parte aprovechados mediante el reciclaje
compostaje (Romero, 2013; y Campos et al., 1998). Exponiendo a riesgo biológico estás
zonas por la liberación de patógenos, emisión de olores, lixiviados, atracción de
vectores, plagas (PNGIDS, 2011). Esto ha ocasionado conflictos sociales con las
personas que se encuentran en el área de influencia, con oposición a los sitios de
disposición final cerca de terrenos o residencias, así como el abandono de la práctica
compostaje que se ha venido realizando desde tiempos pasados (Romero, 2013; y
Campos et al., 1998).
Europa y Estados Unidos han logrado reducir el problema de residuos orgánicos
mediante la aplicación de compostaje a nivel domiciliario, empresarial, entre otros, con
el apoyo de organizaciones público-privadas, conformadas por los actores responsables
de la generación de residuos (Romero, 2013; Rodríguez y Córdova, 2006).
Por tanto, el trabajo pretende proponer el diseño del equipo para propiciar el compostaje
bioseguro a nivel domiciliario, fomentar el desarrollo de la actividad con conciencia
ambiental y recuperar la cantidad de residuos orgánicos reciclables.
2
Para cumplir el propósito, dentro de los objetivos planteados se eligió como sector de
referencia a Carapungo porque fomenta la agricultura desde su Plan de Ordenamiento
Territorial (Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón, 2016), que asegura la
3
utilización in-situ del producto. Se caracterizó los residuos domiciliarios para aterrizar
el diseño de los equipos
en función de la tasa de generación de los residuos compostables, espacio disponible en
la vivienda y requisitos técnicos-operativos del proceso.
Para afianzar la propuesta de diseño de los compostadores domésticos (pequeña escala)
se analiza y compara el comportamiento de la operación en dos biodigestores aerobios
activos, denominados Tipo 1 y Tipo 2. Porque la biotransformación del residuo en
compost y reducción de patógenos clase A (USEPA, 2017) es relevante en la etapa
activa.
El trabajo presenta inicialmente la descripción del sector de referencia, el problema en
cuestión y los requisitos técnico operativos del mismo. Luego se detalla el análisis e
interpretación de los resultados de la caracterización de residuos sólidos, encuestas y
prueba piloto de los biodigestores aerobios activos Tipo 1 y Tipo 2; a partir de los
cuales se derivan las bases de diseño y dimensionamiento del equipo de compostaje.
También se detalla el funcionamiento, mantenimiento del proceso, costo de los
materiales para la construcción del equipo y la recuperación de la inversión desde la
perspectiva económica y ambiental para el propietario y municipio. Finalmente se
presentan las conclusiones, recomendaciones y los planos de los equipos propuestos
para compostaje doméstico.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Los residuos sólidos en América Latina son un problema ambiental regional de décadas,
por el enfoque y gestión habitual de todos los actores generadores del problema. La
Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) en interacción directa
con el Municipio del Distrito Metropolitano de Quito (MDMQ) en los últimos 5 años
(Romero, 2013:63) corrobora lo descrito en (PNGIDS, 2011) y (Campos et al., 1998)
para épocas anteriores; se está afectando severamente la salud humana, animal, vegetal
con deterioros en el suelo, agua, aire; también se han generado conflictos sociales con
residentes en viviendas cercanas al sitio de disposición final de residuos sólidos
municipales, comunales.
3
El reciclaje de los residuos orgánicos compostables en el país es precario por la
tecnología, conocimiento, regulación de calidad del proceso-producto; porque es
utilizado por diferentes actores con desconocido grado de eficiencia del proceso, manejo
de subproductos, calidad y cantidad de residuos compostados y compost obtenido
(Romero, 2013; y Campos et al., 1998).
La sustitución de abonos, plaguicidas naturales por concentrados químicos, alteran el
equilibrio bioquímico de la planta y suelo hasta su intoxicación, para luego ser
transferidos al ser humano y animales que lo consumen.
La falta de una acción-colaboración integral-directa-indirecta entre todos los actores
involucrados-responsables en la generación y gestión de residuos sólidos (comunidad,
municipios, viviendas, empresa privada, pública) provoca: la degradación de la salud
pública, animal, vegetal y recursos territoriales de supervivencia y hábitat (Romero,
2013; y Campos et al., 1998).
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
El trabajo propone el diseño de equipos para propiciar prácticas de compostaje
doméstico (pequeña escala) que afiancen el reciclaje de residuos orgánicos
compostables y reducción de patógenos clase A (USEPA, 2017) para uso bioseguro del
compost obtenido, a fin de:
- Involucrar a nivel domiciliario el reciclaje de materia orgánica mediante
compostaje como alternativa de desarrollo territorial viable y ambientalmente
responsable, como lo evidencian las buenas prácticas domiciliarias en culturas
orientales pasadas y el éxito de la gestión en Estados Unidos y Europa como se
indica en Romero (2013).
- Colaborar en la disminución de la acumulación de pasivos ambientales por la
situación actual de los residuos sólidos en el hábitat territorial.
- Asegurar la reducción de patógenos clase A para disminuir riesgos biológicos, el
cual permite, luego de verificación microbiológica, el contacto directo del
compost clase A con personas, animales y su utilización en macetas, jardines y
otros suelos sin restricción, salvo áreas sensibles, como se detalla en USEPA
(1994).
4
- Evidenciar la necesaria organización de todos los actores involucrados en la
generación del problema y los beneficios que se derivan del trabajo conjunto.
Entre ellos, son el mejoramiento de la salubridad del hábitat territorial,
disminución de la inseguridad alimentaria y desarrollo de economías de escala.
Respaldado en Romero (2013) y los requisitos legales detallados al final de este
inciso.
Los residuos sólidos orgánicos representan el 71,4% y 61,4% de los residuos sólidos
totales nacionales de acuerdo a Romero (2013) y PNGIDS (2013); los cuales en su
mayoría son compostables por biodegradabilidad en distinto grado de espontaneidad,
pero es interrumpido el proceso porque son desechados con todos los residuos. Durante
su descomposición emiten al espacio inmediato microrganismos, patógenos, malos
olores, gases, vapores, lixiviados y atraen vectores, plagas que perjudican a la
población, ambiente y principalmente a las 20.000 personas que actualmente realizan
labores informales de recolección de residuos reciclables en la nación.
El sector de Carapungo fue elegido por ser una zona urbana con objetivo de desarrollo
territorial, fomento de actividades relacionadas con la agricultura urbana y por la
presencia de zonas rurales en las inmediaciones con mayor actividad agrícola, que
afianzan la utilización del producto compost en el domicilio y promoción, propagación
como actividad ambiental sostenible.
El trabajo, por lo tanto, surge en respuesta a las necesidades requeridas en los
instrumentos legales, respecto a la protección de salud pública, del ambiente, reducción
de la contaminación por residuos sólidos, revaloración de residuos sólidos, desarrollo de
economías de escala, protección de los más vulnerables y desarrollo de prácticas
urbanas sostenibles entre los integrantes del hábitat territorial, como se detalla en:
- Constitución del Ecuador de 20 octubre de 2008.
- Convenio de Basilea de agosto de 2014.
- Código Orgánico de Organización Territorial, Autonomía y Descentralización –
Registro oficial suplemento 303 de 19 de octubre de 2010
- Código Orgánico del Ambiente – Registro oficial suplemento 983 de 12 abril de
2017.
- Código Orgánico Integral Penal de 3 de febrero de 2014
5
- Ley de Prevención y Control de la Contaminación Ambiental – Registro oficial
suplemento 418 de 10 septiembre de 2004.
- Ley de Gestión Ambiental – Registro Oficial Suplemento 418 de 10 septiembre
de 2004.
- Reforma del Libro VI del Texto Unificado de Legislación Secundaria – Acuerdo
61 de 4 mayo de 2015.
- Reglamento Interministerial para la Gestión Integral de Desechos Sanitarios-
Registro Oficial 379 de 20 noviembre de 2014.
- Ordenanza Metropolitana 332 del Distrito Metropolitano de Quito de 9
noviembre de 2010.
- Ordenanza Metropolitana 213 de 5 abril de 2007.
- Ordenanza Metropolitana para la determinación, recaudación y cobro de las
tarifas por los servicios que presta la empresa pública metropolitana de gestión
integral de residuos sólidos EMGIRS-EP.
6
1.4. OBJETIVOS
1.4.1. Objetivo General
- Diseñar biodigestores aerobios para compostaje en viviendas.
1.4.2. Objetivos Específicos
- Determinar las viviendas urbanas del sector de estudio.
- Caracterizar los residuos orgánicos de las viviendas urbanas.
- Identificar los parámetros y bases de diseño para el biodigestor aerobio.
- Comparar las eficiencias de los biodigestores aerobios activos Tipo 1 y Tipo 2.
- Determinar el funcionamiento y mantenimiento del biodigestor aerobio.
- Valorar el producto compost.
1.5. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
1.5.1. UBICACIÓN
El área de estudio es de 27.971 m², correspondiente a 84 habitantes en 22 viviendas
ubicadas a detalle en la Figura 1, en el barrio Carapungo, al sur de la Parroquia de
Caderón a 2610 msnm, colindante con el norte del Cantón Quito, en el Municipio del
Distrito Metropolitano de Quito, capital de Pichincha y Ecuador. Calderón tiene una
superficie territorial de 79,17 km², limitado al norte con la Parroquia San Antonio, al sur
con la Parroquia Llano Chico, al este con la Parroquia de Guayllabamba y oeste con las
Parroquias Pomasqui y Quito (Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón,
2016:31), en Figura 2. Con una población estimada para el 2017 de 237.754 habitantes
y densidad poblacional de 3.003,1 hab/km² Ochoa (2018).
7
Figura 1. Localización de viviendas del sector de estudio
Figura 2. Mapa de ubicación geográfica del sector de estudio
8
a. Características del Sector
El desarrollo del sector resalta diversos usos de suelo, asentamientos informales y
viviendas con forma de crecimiento urbano expansivo de baja densidad, discontinuo e
inequitativo, lo que ha generado problemas en la dinámica natural del sector (Gobierno
Autónomo Descentralizado Calderón, 2012:97), detallado en la Tabla 1 y Tabla 2.
Tabla 1. Problemas por residuos, adaptado de (MAE, 2012 y SENAGUA-IGM, 2012
citado en Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón, 2016)
Componente Variable Problema
Espacio
biofísico
flora, agua,
aire, quebradas
y quebradillas
Acumulación de residuos sólidos,
descargas líquidas, emisiones
gaseosas, material particulado.
Tabla 2. Resumen de problemas priorizados por componente. (Gobierno Autónomo
Descentralizado Calderón, 2016:162-164)
Componente Variable Problema
Espacio
biofísico
Uso y
cobertura
del suelo
Falta de una red definida para los asentamientos,
porque el Plan de Uso y Ocupación del Suelo del
DMQ no es acorde a la realidad territorial; generando
conflicto social entre zonas residenciales, de uso
múltiple e industriales.
Aire Fábricas emanan químicos al aire y material
particulado por canteras y suelos erosionados.
Económica y
Productividad
Empleo y
talento
humano
La estructura generadora de empleo no beneficia a la
mano de obra local, generando fuga de divisas.
Agro
producción
Los asentamientos humanos son irregulares y el
crecimiento poblacional provocan pérdidas de espacio
para producción agraria.
9
Cadenas
productivas
No existe alianza estratégica pública o privada para
determinar cadenas productivas y su valor agregado.
También se rescata, de acuerdo a la (Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón,
2016: 96-97) la parroquia Calderón del Cantón Quito es la segunda importante, seguida
de Conocoto, por poseer una dinámica económica en el sector primario, secundario y
terciario, con 3,8% de actividades agrícolas. En general, el modo de producción es con
mano de obra familiar, en actividades económicas tipo marginal y mercantil, con 65% y
35% respectivamente, cuyos ingresos son para subsistencia y autoconsumo mediante
micro y pequeñas empresas que ocupan el 92% y 6,4%, respectivamente. Las grandes
empresas representan el 0,46% pero no generan divisas al sector, porque no utilizan
mano de obra local.
Bajo esta premisa, dentro de los objetivos solución planteados para Calderón, están:
- fomentar entre la población actividades económicas como agricultura urbana,
agroecología y crear-proteger áreas ecológicas, verdes en zonas consolidadas,
- aprovechar la potencialidad de la población, territorio y estructura económica.
1.5.3. GESTIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS MUNICIPALES
El estudio de Experiencias Internacionales en el Composteo de Residuos Sólidos
Orgánicos por Romero (2013:9,51-52) indica que la eficiencia de la gestión de los
residuos sólidos en América Latina es similar, con avances lentos y poco significativos,
debido a la dependencia político-partidaria para su funcionamiento, falta de:
planificación, técnica, integración institucional, emprendimiento, percepción de los
beneficios socioambientales tras el reciclaje de residuos orgánicos compostables,
seguimiento a iniciativas, apoyo-regulación, entre otros; que ralentizan la obtención de
resultados de largo plazo.
El Programa Nacional para la Gestión Integral de Desechos Sólidos (2011) impulsado
por el Ministerio del Ambiente, reporta que desde el año 2002 hasta el 2010 la situación
a nivel nacional no ha variado significativamente; de 221 Gobiernos Autónomos
Descentralizados (GAD’s) solo el 27,6% de mejor referencia cuentan con insuficientes
10
criterios técnicos, cuya disposición final de residuos se da en rellenos sanitarios
inicialmente controlados, más por la falta de estabilidad administrativa y financiera, por
lo general, terminan en botaderos a cielo abierto (quebradas, ríos, terrenos baldíos, entre
otros) como lo son el 72,4% de GAD’s, afectando severamente a la salud pública y del
ambiente inmediato; el promedio de cobertura del servicio de recolección de residuos
para el área urbana y rural es del 84,2% y 54,1%, respectivamente. La producción
percápita de residuos y composición promedio nacional se detalla en la Tabla 3.
De acuerdo al Censo de Población y Vivienda del año 2010 en PNGIDS (2011) el 77%
de los hogares ecuatorianos, desecha sus residuos sólidos en carros recolectores y el
23% en terrenos baldíos, quebradas, quema, entierra, ríos, acequias, canales, entre otros.
Los resultados de la Evaluación de los Proyectos de Compostaje en Ecuador con
referencia principal Quito por Campos et al. (1998), indica que la mayoría de
municipalidades se limitaban a cubrir parcial y medianamente los procesos de
recolección, transporte, disposición final de desechos sólidos; en ocasiones
incumpliendo los requerimientos técnicos, necesarios para la realización correcta del
trabajo.
Tabla 3. Producción percápita de residuos y composición promedio nacional (PNGIDS,
2013; en Pérez et al., 2014:23)
Parámetro Valor
Producción percápita promedio nacional 0,73 kg/(hab*día)
Generación de residuos sólidos 4’139.512 t/año
Orgánico 61,4 %
Inorgánico 25,2 %
Otro 13,3 %
a. Características de los residuos sólidos domésticos municipales
La producción percápita de residuos sólidos domésticos sin excrementos de mascotas
(ppcRSD) en el cantón Quito, estimado por (INECO y TRAGSATEC, 2016:113) es de
0,5066 kg/(hab∙día), dentro del promedio estimado por (Castillo, 2012:16), en Tabla 4.
Calderón presenta un valor similar a la media de producción del Cantón, con 0,503
kg/(hab∙día) Ochoa, (2018) y su composición se detalla en Tabla 5.
11
Tabla 4. Estimación de ppcRSD por área de desarrollo en el MDMQ 2012 (Castillo,
2012; citado en INECO y TRAGSATEC, 2016:109)
Rango Área Urbana
kg/(hab∙día)
Área Rural
kg/(hab∙día)
Alto 0,618 0,618
Medio 0,532 0,508
Bajo 0,465 0,477
Tabla 5. Estimación de composición por tipo de residuo en los residuos sólidos
domésticos de Calderón (Ochoa, 2018)
Tipo de residuo Composición (%) Tipo de residuo Composición (%)
Orgánico de
cocina 51,76
Plásticos de alta
densidad 2,13
Papel higiénico 13,1 Botellas PET 1,61
Menor a 1 cm 6,21 Polipropileno 1,54
Fundas Plásticas 5,45 Metal 1,02
Papel 5,18 Poliestireno 0,66
Madera, textiles 3,07 Losa, cerámica 0,55
Vidrio 2,39 Compuesto 0,32
Cartón 2,32 Baterías 0,28
Orgánico de jardín 2,16 Electrónicos 0,25
b. Reciclaje Compostaje
Romero (2013:51) indica que de América Latina y el Caribe, Ecuador es el país con
mayor presencia de residuos orgánicos en sus residuos sólidos, con el 71,4%, mayor con
el 10% al valor indicado en (Pérez et al., 2014:22-23). El aprovechamiento de estos
residuos como recurso-insumo mediante compostaje a nivel nacional, se detalla en la
Tabla 6, Tabla 7, Tabla 8 y Tabla 9.
12
Tabla 6. Operación de las plantas de compostaje (Campos et al., 1998)
Tipo de compostaje Descripción de la operación
Compostaje artesanal
Proceso sin ninguna tecnología,
herramienta mecánica o eléctrica con una
de producción mediana y baja escala.
Compostaje semi-
industrial
Proceso en una o varias actividades con
equipos mecánicos o eléctricos.
Compostaje industrial Proceso completamente mecanizado.
Tabla 7. Estado de operación de la planta de compostaje (Campos et al., 1998)
Estado de operación de
las plantas de compostaje Total
Promedio
(%)
En funcionamiento 8 50
Intermitente 4 25
Terminado 4 25
Tabla 8. Actores involucrados en la operación de las plantas de compostaje (Campos et
al., 1998)
Actor involucrado en la operación
de la planta de compostaje Total
Porcentaje
(%)
Mixto 5 31,3
Universitario 3 18,8
Comunitario 3 18,8
Privado 3 18,8
Municipal 2 12,5
Tabla 9. Motivos para la implementación del compostaje. (Campos et al., 1998)
Motivos de implementación
Necesidad
Manejo de residuos sólidos orgánicos domésticos
13
Agroecología, mejoramiento y conservación de
suelos
Investigación
Los problemas ambientales de los antecedentes de la gestión de los residuos orgánicos
mediante reciclaje compostaje, resulto en la población civil con oposición a la operación
cerca de las áreas de residencia (Romero 2013:66, 67), la cual es necesaria para un
manejo económico, porque implica menores costos en el transporte del residuo y
distribución del producto.
1.5.4. CLIMA
El clima pertenece a la clasificación Cwb de latitudes medias como de resume en la
Tabla 10 y Tabla 11.
Tabla 10. Detalle del clima del sector (Climate-Data.org, 2018; Köppen, Geiger, 1984)
Temporada Temperatura (b) Pluviosidad (w)
Invierno Frio, templado. Mes más frio:
Noviembre con 14,7oC
Seco; la precipitación del
mes más seco es <1/10 del
mes más húmedo. Mes más
seco: Julio con 10 mm.
Verano
Fresco; temperatura media <22ºC
en el mes más cálido, con >10ºC en
varios meses >4 al año con. Mes
más cálido: Abril con 15,2ºC.
Lluvioso; mes de mayor
precipitación: Abril con
pico promedio de 118 mm.
Promedio anual 15ºC 767 mm
Variación Entre años es 0,5ºC Entre mes más seco y más
húmedo es 108 mm.
14
Tabla 11. Promedios multimensuales de temperatura y precipitación en Calderón
(Climate-Data.Org, 2018)
Mes Temperatura (oC) Precipitación
(mm) Máxima Media Mínima
Enero 21,8 15,1 8,5 64
Febrero 21,4 14,8 8,3 83
Marzo 21,4 15,1 8,8 113
Abril 21,4 15,2 9,1 118
Mayo 21,7 15,2 8,7 79
Junio 21,8 14,8 7,8 30
Julio 22,4 14,9 7,4 10
Agosto 22,9 15,1 7,4 17
Septiembre 22,8 15,2 7,7 47
Octubre 21,8 14,9 8,1 81
Noviembre 21,4 14,7 8 69
Diciembre 21,7 14,9 8,1 56
15
CAPÍTULO II
2.1. MARCO TEÓRICO
2.1.1. COMPOSTAJE: RECICLAJE DE RESIDUOS ORGÁNICOS
El proceso compostaje desde la microbiología es descrito por Trautmann y Krasny
(1997); Diaz et al., (2002); Laos (2003); Diaz y Savage (2007); Moreno y Mormeneo,
(2008); Torres (2010); Román et al., (2013), Prono (2016) como un bioproceso de
biodegradación exotérmica de la fracción orgánica biodisponible de los residuos
orgánicos, mediante reacciones de oxido-reducción catalizadas por la acción enzimática
de poblaciones microbiológicas durante 4 fases, descrito en la Figura 3. Por lo que la
obtención del producto compost, está en función del nivel de cumplimiento de los
rangos de temperatura, humedad, pH, tamaño de partícula, oxigenación (aireación) y
contenido de nutrientes carbono/nitrógeno, detallado en la Tabla 27.
Figura 3. Fases y variables condicionantes en el compostaje, adaptado de (Román et al.,
2013:25; Laos, 2003:16)
16
Los microorganismos que habitan y colonizan al biosólido o residuo orgánico, realizan
un proceso biotransformativo sobre este, en el entorno circundante, por lo que su
crecimiento y predominancia dependen de su tolerancia a variables estacionarias del
proceso y capacidad de supervivencia (Moreno y Mormeneo, 2008:124; y Trautmann y
Krasny, 1997:16). Existen diversas especies microbianas identificadas y desconocidas
(Moreno y Mormeneo, 2008:136). Los consumidores primarios se caracterizan por su
rapidez degradadora y metabolismo selectivo de: materia orgánica y organismos
inferiores (Trautmann y Krasny, 1997:13-14), descrito en la Tabla 12 y Tabla 13.
Tabla 12. Red alimentaria de organismos funcionales en compost (Trautmann y Krasny,
1997:13)
Clase Detalle
Residuos
orgánicos
Hojas, hierba cortada, restos vegetales, restos de comida, materia fecal,
cuerpos de animales vertebrados e invertebrados
Consumidores
primarios
Actinomicetos, bacterias, hongos, caracoles, babosas, lombrices de
tierra, milpiés, cochinillos de humedad, ácaros, nemátodos, protozoos
Consumidores
secundarios
Colémbolos, escarabajos de alas de plumas, ácaros, nemátodos,
protozoos
Consumidores
terciarios Ciempiés, ácaros depredadores, escarabajos rove, pseudoescorpiones
Tabla 13. Sucesión microbiana durante el compostaje (Moreno y Mormeneo, 2008:115)
Fase Microorganismos
Mesófila
Bacterias: Gram -, Proteobacterias (Pseudomonas), Gram +,
Bacillus, Lactobacillus, Actinomicetos.
Hongos: Ascomycota: Penicillium/Aspergillus; Zygomycota:
Mucor.
Termófila Bacterias: Bacillus, Thermus, Hydrogenobacter;
Actinomicetos: Streptomyces.
Mesófila de
Enfriamiento
Bacterias: Gram +, Actinomicetos; Hongos: Ascomycota y
Basidiomycota; Protozoos, Nematodos, Estramenopilos.
Maduración Bacterias: Gram -; Actinomicetos, Hongos: Ascomytoca,
Zygomycota, Oomycota; Algas, Nemátodos.
17
a. Biorreacciones
El bioproceso como se detalla en la Figura 4, presenta multirreacciones entre
multicomponentes en el sistema físico, químico, microbiológico en estado sólido,
líquido y gaseoso (Prono, 2016:31; Bueno et al., 2008:104). El agua en el biosólido no
debe interferir con la disponibilidad de oxígeno entre las partículas, por lo que la
humedad depende de las propiedades del material a compostar, estado físico, resistencia
estructural a la compresión, tamaño de las partículas, sistema-equipo de compostaje
(Diaz y Savage, 2007:7); etapa de compostaje, porosidad, volumen intersticial y
ubicación de las partículas en el biosólido (Diaz et al., 2002:12.9), en la Figura 5.
Figura 4. Proceso de transferencia másica durante el compostaje. (Prono 2016:55)
.
Figura 5. Conglomerado trifásico del biosólido en compostaje (Prono, 2016:55)
18
Durante el compostaje, los compuestos orgánicos según su biodegradabilidad, en Tabla
14, son reducidos sustancialmente por la comunidad microbiológica durante la sucesión
de reacciones, en Figura 6; aumentando progresivamente compuestos no biodegradables
para los microorganismos, lo cuales son nutrientes para la biota vegetal (Díaz y col.,
2004, Michel y col., 2004; citados en Bueno et al., 2008:103).
Tabla 14. Biodisponibilidad de principales componentes orgánicos. (Bueno et al.,
2008:105)
Componente Degradabilidad (%)
Celulosas 70
Hemicelulosas 70
Otros Azúcares 70
Lípidos 50
Proteínas 50
Ligninas 0
Figura 6. Reacciones bioquímicas básicas durante el compostaje (Moreno y Mormeneo,
2008:136)
Los nutrientes o compuestos presentes en los residuos orgánicos biodegradables son
consumidos dentro del compostaje en mayor, menor cantidad, diferenciados como
macronutrientes y micronutrientes, respectivamente (Diaz et al., 2002:12.6), detallado
19
en la Tabla 15. La incorporación de los nutrientes a la célula se da por catabolismo y
anabolismo. La materia orgánica en sus diversas formas químicas complejas es
biotransformada en compuestos simples para ser aprovechada por otros
microorganismos, mediante enzimas intracelulares y extracelulares (en menor medida)
para su ingreso a las membranas plasmáticas donde se sintetizan en polímeros celulares
por anabolismo (Moreno y Mormeneo, 2008:131-133). El oxígeno es metabolizado
principalmente por catabolismo aerobio con fosforilación oxidativa (Goyal y col., 2005;
en Moreno y Mormeneo, 2008:131, 133).
Tabla 15. Aporte funcional de los macronutrientes y micronutrientes en los
microorganismos.
Elemento Aporte funcional Fuente
Macronutrientes
Carbono
Para la generación de energía en el
metabolismo donde se oxida: lípidos,
grasas, carbohidratos; produce: CO2,
energía; y sintetiza: protoplasma,
otros constituyentes celulares.
(Diaz et al., 2002:12.6;
Trautmann y Krasny,
1997:1; Bueno et al.,
2008:103)
La concentración en la célula es del
50% del C metabolizado; mientras el
25% se desprende en forma de CO2.
(Bueno et al., 2008:103)
La concentración en la célula es del
30% sin embargo, depende del
contenido energético en el sustrato
(Moreno y Mormeneo,
2008:122)
Nitrógeno
Constituyente importante de
proteínas, ácidos del protoplasma y
aminoácidos.
(Diaz et al., 2002:12.6;
Trautmann y Krasny,
1997:1)
Para la reproducción celular con
ayuda de las proteínas del
protoplasma.
(Bueno et al., 2008:103)
Fósforo
Para almacenamiento de energía y en
parte para la síntesis del protoplasma. (Diaz et al., 2002:12.6)
Para el metabolismo porque ayuda a
formar compuestos celulares ricos en (Bueno et al., 2008:103)
20
energía.
Potasio
Para el metabolismo porque ayuda a
formar compuestos celulares ricos en
energía.
(Bueno et al., 2008:103;
Moreno y Mormeneo,
2008:122)
Calcio Para generar una memoria intermedia
de resistencia al cambio de pH.
(Diaz et al., 2002:12.6)
Micronutrientes
Calcio,
Cobalto,
Manganeso,
Magnesio,
Cobre
Para la asimilación correcta del resto
de nutrientes.
(Diaz et al., 2002:12.6;
Bueno et al., 2008:103)
Boro,
Calcio,
Cloro,
Cobalto,
Hierro,
Manganeso,
Magnesio,
Molibdeno,
Selenio,
Sodio, Cinc
Para el metabolismo celular y
mecanismos de transporte de enzimas
intracelulares, extracelulares.
(Moreno y Mormeneo,
2008:122)
b. Aireación y transferencia de calor
En fase termófila hay mayor tasa de consumo de O2 (Román et al., 2013:26). Debido a
que el O2 presenta menor solubilidad en el biosólido caliente respecto del frío, por
relación de solubilidad del oxígeno en agua, el cual es, inversamente proporcional a la
temperatura del agua (Moreno y Mormeneo,2008:132). Siendo así que para una pila de
compostaje a 60ºC, la relación de cantidad de aire necesaria para reponer al O2
consumido es de la proporción 9:1, por lo que con aire a menor temperatura, la relación
aumenta (Finstein et al, 1986, 1987, 1999; y Finstein y Hogan, 1993; en Diaz y Savage,
2007)
21
El equilibrio térmico responde al calor de entrada generado por los microorganismos y
el calor de salida, perdido por mecanismos de transferencia de calor, que afectan
principalmente al biosólido en etapa activa, puesto que la etapa de maduración se
desarrolla a temperatura ambiente.
En la Figura 7 se describe las pérdidas de calor por convección, que se dan por el
movimiento de vapores, aire, agua y otros gases; en radiación se pierde calor desde el
interior de biosólido hacia las inmediaciones en los bordes exteriores de la composta; y
por conducción, la pérdida de calor se da por el contacto de los bordes de la composta
con las masas exteriores, por lo que, climas fríos requieren mayor masa crítica y/o
protección térmica (Trautmann y Krasny, 1997:9-10; Diaz y Savage 2007:59).
Figura 7. Mecanismos de pérdida de calor de una pila de compost termófilo (Trautmann
y Krasny, 1997:9)
: conducción, : convección y : radiación
El movimiento de masas de aire dentro y fuera del biosólido, se debe a gradientes de
temperatura, los cuales generan presiones positivas y negativas en las masas de aire
circundante, como en un sistema de conjunción (Insam y Bertoldi, 2007:32),
permitiendo el reabastecimiento continuo de O2 (Diaz et al., 2002:12.8). Se presentan 4
zonas de temperatura con disponibilidad de O2 detallado en la Figura 8 y Tabla 16 para
sistema de compostaje abierto en hileras.
22
Figura 8. Principales zonas de transferencia de calor por convección durante la
interacción con el flujo de masas de aire en una semisección de hilera de compost.
(Insam y Bertoldi, 2007:32-34)
Tabla 16. Concentración de oxígeno biodisponible por zonas. Adaptado de (Insam y
Bertoldi, 2007:32-34), (Costa et al., 1991; en Clavijo, 2014:23)
Zona Temperatura Disponibilidad de
Oxigeno en biosólido
Interna Mayor *15%
Inferior Media Media
Superior Menor Alta
Externa Ambiente 22%
La etapa activa demanda de ventilación para mantener una respiración microbiológica
aeróbica optima, el oxígeno debe estar distribuido homogénea y constantemente entre el
biosólido, para promover la generación de calor y eliminación de calor constantemente
(Diaz y Savage, 2007:55)
2.1.2. ETAPAS Y FASES DEL COMPOSTAJE
2.1.2.1. ETAPA ACTIVA
a. Fase Mesófila I o de Calentamiento
23
El bioproceso inicia en fase mesófila, los microorganismos degradan y sintetizan los
compuestos orgánicos simples en ácidos carbónicos, que acidifican el biosólido
(Ryckeboer y col., 2003; citado en Moreno y Mormeneo, 2008:130; y Román et al.,
2013:23).
Cuando la temperatura ascendente y alcanza rangos termófilos por el aumento de la
actividad microbiana mesófila, la biodegradación se acelera con un remplazo gradual de
microorganismos mesófilos por termófilos (Insam y Bertoldi, 2007:32). Por lo que, en
esta fase los microorganismos mesófilos triplican en cantidad respecto de la fase
termófila (Román et al., 2013:23).
b. Fase Termófila o de Higienización
En esta fase el sustrato se alcaliniza por la liberación de amoniaco durante el
metabolismo de nutrientes complejos (Moreno y Mormeneo, 2008:131; Román et al.,
2013:23) hasta cuando los nutrientes fáciles de degradar se limitan, disminuyendo
paulatinamente la actividad microbiana y la temperatura (Trautmann y Krasny,
1997:16).
La cantidad microbiológica en el biosólido, temperatura y tasa de biodegradación son
directamente proporcionales (Insam y Bertoldi, 2007:32; Román 2013:23; Trautmann y
Krasny, 1997:13). También se ha demostrado una relación directamente proporcional en
los tiempos de exposición prolongados con altas temperaturas para la higienización del
sustrato por inactivar y reducir agentes patógenos como bacterias vegetativas, virus,
huevos de parásitos, semillas hasta Bachullus anthracis (Böhm, 2007:185). La variación
de la población microbiana entre fases se detalla en las Figura 9 y Figura 10.
Figura 9. Desarrollo por clase microbiológica (Insam y Bertoldi, 2007:33)
24
Figura 10. Desarrollo de comunidades microbiológicas con la temperatura (Insam y
Bertoldi, 2007:32)
A partir de los 70ºC comienza el fenómeno suicidio microbiano (Bueno et al., 2008:96)
mientas que para (Insam y Bertoldi, 2007:35) se da entre los 65 – 80ºC. Se pueden
alcanzar los 90ºC sin microrganismos, por reacciones bioquímicas secundarias,
exotérmicas abióticas y de ciertas enzimas estables de actinobacteria; ralentizando la
biodegradación (Bertoldi et al, 1983; Finstein et al., 1983; Stentiford, 1993; en Diaz y
Savage, 2007:53). Por lo que no se debe superar los 70ºC ya que se producen
alteraciones irreversibles en el sustrato, para evitar perdidas de nitrógeno por la
desasimilación del amonio de la comunidad microbiana muerta. (Insam y Bertoldi,
2007:35).
Los patógenos encontrados por tipo de residuo orgánico se detallan en la Tabla 17,
Tabla 18, Tabla 19, respectivamente.
Tabla 17. Principales patógenos microbianos por grupo encontrados en restos orgánicos
vegetales (Moreno y Mormeneo, 2008:117)
Hongos Bacterias Virus Nemátodos
y/o parásitos
Phytophthora,
Pythium,
Clavibacter,
Erwinia,
CGMMV: Cucumber Green Mottle
Mosaic Virus; MNSV: Melon
Globodera,
Heterodera,
25
Rhizoctonia,
Botrytis, Fusarium,
Sclerotium,
Stromatinia,
Verticillium,
Sclerotinia.
Listeria,
Pseudo-
monas,
Ralstonia
Necrotic Spot Virus; PMMV:
Pepper Mild Mottle Virus; TMV:
Tomato Mosaic Virus; TNV:
Tobacco Necrosis Virus; TRV:
Tobacco Rattle Virus; TSWV:
Tomato Spotted Wilt Virus.
Meloidogyne
Tabla 18. Patógenos virales que pueden estar presentes en los desechos biológicos de
los hogares y fuentes municipales (Böhm, 2007:182)
Virus patógenos de importancia general Virus patógenos de importancia veterinaria
Enterovirus (Poliovirus, Coxsackievirus
A, Coxsackievirus B, Echovirus);
Adenovirus, Reovirus, Hepatitis A
virus, Rotavirus, Calicivirus (Norwalk
agent) Coronavirus, Parvovirus
African Swine Fever (ASF) Virus,
Aujeszky Disease (AD) Virus, Classical
Swine Fever (CSF) Virus, Foot and Mouth
Disease (FMD) Virus, Swine Vesicular
Disease (ND), Avian Influenza (AI) Virus
Tabla 19. Parásitos que están presentes en los desechos fecales de humanos y animales
(Böhm, 2007:183)
Protozoa Cestodes Nematodes
Cryptosporidium parvum,
Entamoeba histolytica,
Giardia lamblia, Toxoplasma
gondii, Sarcocystis spp.
Taenia saginata,
Taenia solium,
Diphyllobothrium
latum
Ascaris lumbricoides,
Ancylostoma duodenale,
Toxocara canis, Toxocara
cati, Trichuris trichiura
Si el residuo presenta una alta carga de patógenos, la higienización requerirá de mayor
tiempo de exposición a altas temperaturas para reducir los patógenos (Román et al., et
al., 2013:28-33), en la Tabla 20.
Tabla 20. Temperatura y tiempos de contacto para higienizar algunos patógenos
ºC Tiempo Detalle Fuente
55 10 – 15 Patógenos en general (Guevara, 1996;
26
días Mandujano, 2001;
Matí, 2006 en
Muñoz 2010:32)
55 –
65 27 – 72 h
Virus de la enfermedad vesicular
porcina
(Böhm,
2007:192)
25 –
65 12 – 144 h Virus de la Fiebre Aftosa
25 –
65 12 – 144 h Virus clásico de la peste porcina
25 –
65 20 – 192 h
Virus de la enfermedad de
Aujeszky
55 –
65 27 – 168 h
Virus de la peste porcina
africana
55 1 h
Salmonella spp.
(Jones and
Martin, 2003; en
Román et al,
2013:33)
65 15 – 20
min
55 1 h
Escherichia coli 65
15 – 20
min
55 1 h Brucela abortus
62 3 min
55 1 h Parvovirus bovine
55 3 d Huevos de Áscaris lumbricoides
55 - Escherichia coli, Salmonela spp,
quistes, larvas de mosca, huevos
de helminto, parásitos, esporas
de hongos fitopatógenos,
semillas de maleza
(Román et al.,
2013:23)
60 -
(Moreno y
Mormeneo, 2008:
132)
2.1.2.2. ETAPA DE MADURACIÓN
27
a. Fase Mesófila II, de Enfriamiento o Maduración
La fase mesófila, de maduración y/o curación, se desarrolla en temperaturas semejantes
a la del ambiente y en pH cercano al neutro, donde se biodegrada el remanente de
compuestos que son complejos (Román et al., 2013:24), como compuestos de lignina-
humus y otros estables, que ya no pueden ser biodegradados (Insam y Bertoldi,
2007:34). La concentración bacteriana disminuye, pero hay mayor diversidad (Moreno
y Mormeneo, 2008:132).
Existe presencia de microorganismos semejantes al de ambiente oligotrófico por su
estabilidad y complejidad, como: Arthrobacter, con predominio de hongos. La
recolonización o colonización microbiológica en el sustrato puede ser por esporas
germinadas que resistieron las temperaturas termófilas, propagación de micronichos
protegidos, inoculación externa (Insam y Bertoldi, 2007:34), bordes de la pila o entorno
circundante (Moreno y Mormeneo, 2008:132).
En la etapa también se estabilizan los compuestos remanentes no biodegradados como
metano, amoníaco, ácido acético, metales pesados, sales, residuos de pesticidas y otros
compuestos tóxicos (Trautmann y Krasny, 1997:79).
Los tiempos mínimos de supervivencia de los patógenos que resistieron a la
higienización, se detallan en la Tabla 21.
Tabla 21. Tiempos de supervivencia en fase de maduración para algunos patógenos
vegetales que han resistido a la fase termófila en el compostaje de residuos agrícolas.
ºC Tiempo Detalle Fuente
10 – 40 días
mínimo
En compost inmaduro con alto
contenido de moléculas resistentes
como lignina, celulosa
(Mandujano,
2001; Martí, 2006
en Muñoz
2010:34)
28 – < 12 – 36 h Bacteria: Erwina carotovora (Moreno y
28
32 < 12 h Bacteria: Pseudomonas syrngae
Mormeneo,
2008:119)
28 –
32
< 12 h Bacteria: Xanthomonas campestris (Moreno y
Mormeneo,
2008:119)
< 12 h Hongo: Phytium ultimum
12 – 36 h Hongo: Rhizoctonia solani
28 –
32
< 48 h Hongo: Fusarium oxysporum (Moreno y
Mormeneo,
2008:119)
36 h Virus: TSWV
> 70 d Virus: PNMMC persistencia
28 –
32
56 – 21 d Virus: PNMMC inefectividad (Moreno y
Mormeneo,
2008:119)
14 – 28 d Virus: MNSV persistencia
< 14 d Virus: MNSV inefectividad
2.1.3. PRODUCTOS Y SUBPRODUCTOS
a. Producto: Compost
Se lo emplea como enmienda o abono orgánico para suelos y cultivos por las
propiedades que se detallan en la Tabla 22, no contaminan el suelo, plantas como lo
hacen plaguicidas y fertilizantes químicos. El contenido de macronutrientes se detalla en
la Tabla 23 y la aplicación del compost para algunos usos, en la Tabla 24.
Tabla 22. Propiedades del compost
Biofísica
Alta porosidad que facilita el flujo y contacto
entre agua, aire, biota, (raíces, microrganismos,
entre otros).
(Giusquiani et al., 1994;
Marinari et al., 2000; Tejeda y
Gonzalez, 2003 en Campitelli,
2010:5)
Buena capacidad de retención de agua, (ASEAM, 1999 en Mollinedo,
29
nutrientes, energía calórica. 2009:19, 20)
Bioquímicas
Buena capacidad de intercambio catiónico,
buffer con pH cercano al neutro.
Contiene materia orgánica, nutrientes N, P, K,
Fe, S, oligoelementos Fe, Mn, Zn, B, Mo, Cu.
(Aubert, 1998 en Mollinedo,
2009:20)
Biológicas
Inhibe el crecimiento de hongos y bacterias
perjudiciales para las plantas.
Inactiva residuos de plaguicidas por absorción.
(Aubert, 1998 en Mollinedo,
2009:20)
Contribuye a la estabilización orgánico-mineral
del suelo.
Protege de la oxidación microbiana.
(Li et al., 2000 en Campitelli,
2010:6)
Promueve el ciclo de nutrientes en el suelo por
incremento de actividad enzimática
microbiana.
(Gómez et al., 2001; Lee et al.,
2004; Ebhin Masto et al., 2006
en Campitelli, 2010:6)
Aumenta la resistencia a heladas.
Promueve la coexistencia de diversas especies
microbiológicas.
Estimula el crecimiento vegetal, radicular y
procesos fisiológicos de brotación, floración,
madurez, sabor y color.
(Koni, 2007 en Mollinedo,
2009:21)
Tabla 23. Macronutrientes en el compost (Jacob, 1961, Martínez, 2013 en Román et al.,
2013:36)
Macronutrientes Concentración en peso (%)
Nitrógeno 0,3 – 1,5
Fósforo 0,1 – 1,0
30
Potasio 0,3 – 1,0
Tabla 24. Propiedades y aprovechamiento del compost (Ministerio de Medio Ambiente
y Medio Rural y Marino de España, 2009:23)
Aplicación Método Propiedades
Estado: Compost inmaduro, fresco clase A
Acolchado Esparcir una capa de 5cm alrededor
de la planta.
Protección contra heladas,
desecación, malas hiervas.
Abono verde Capa de 2 – 5cm enterrada
superficialmente (barbecho).
Aporta nitrógeno y otros
nutrientes fundamentales.
Estado: Compost maduro
Abono:
huerto/jardín
Mezclado con los primeros 15 cm de
capa de suelo entre 0,5 – 4 kg/m².
Aporte de nutrientes
asimilables por las plantas.
Abono:
Semillero
Mezclado en partes iguales compost,
tierra y arena.
Aporte de nutrientes
asimilables por las plantas.
Abono:
macetas
Mezclar en partes iguales compost,
tierra vegetal y vermiculita o perlita.
Aporte de nutrientes
asimilables por las plantas.
Abono: césped En temporada cálida esparcir una
capa de 2 cm Renovación del césped.
Abono: césped Capa de 5 cm Siembra del césped.
Abono: árboles Para transplante, mezclar en partes
iguales compost, tierra vegetal.
Aporte de nutrientes
asimilables por las plantas.
Té de compost
Meter el compost en un saco e
introducirlos en agua durante la
noche
Extracto líquido
fertilizante (fertirrigación).
b. Subproducto: Emisiones Gaseosas
De acuerdo a (Trautmann y Krasny, 1997:X) la peligrosidad de las emisiones gaseosas
es parcialmente atoxica para el ser humano, en base a estudios con trabajadores en
plantas de compostaje y personas residentes en las inmediaciones, únicamente
31
presentaron afectaciones alérgicas respiratorias las personas sensibles a esporas del
hongo Aspergillus fumigatus, presente en los vapores, neblinas generados, pero el
hongo es ubicuo en el ambiente. Además, no se han registrado problemas en las
experiencias de Europa y Estados Unidos por lo que es recomendada la operación de
plantas de compostaje domesticas para el beneficio de la gestión de residuos sólidos
territoriales (Romero, 2013)
Savage y Diaz (2007:166) indican una formación de CO2 que oscila entre el 3 – 6% en
volumen de material en compostaje, mientras que (Román et al., 2013:26) hace
referencia a una generación entre 2 – 3kg de CO2 por ton/día de compostaje; en sistema
de hileras se estima que el amoniaco generado es alrededor de 2,5kg/ton
(Haaren,2009:46).
En la Tabla 25 y Tabla 26 se detallan los gases generados en el compostaje, la
percepción del olor depende del grado de sensibilidad de la persona o receptor biótico.
No obstante, estos gases pueden ser filtrados del aire de emisión, con serrín, viruta,
astillas de madera como indica el caso exitoso de compostaje en interiores de edificios
herméticos realizado por la compañía Waste Options (Nantucket Visites notes, 2009; en
Haaren 2009:37). También el carbón activado, compost, tierra, chips de madera, serrín
pueden ayudar a absorberlos y/o biodegradarlos (Alvarez y Poblete, 2001:7; Garrido,
2015:93; Trautmann y Krasny, 1997).
Tabla 25. Gases identificados en el compostaje como emisores de olores (Williams y
Miller, 1993; citado en (García y Sánchez, 2008:171)
Compuesto Olor Umbral de olor (µg/m³)
Bajo1 Alto
1 VR²
Compuestos de azufre
Sulfuro de hidrógeno Huevo podrido 0,7 14 6,7
Oxísulfuro de carbono Picante - - -
Disulfuro de carbono Desagradable, dulce 24,3 23000 665
Sulfuro de dimetilo Col podrida 2,5 50,8 2,5
Disulfuro de dimetilo Sulfuro 0,1 346 -
Trisulfuro de dimetilo Sulfuro 6,2 6,2 -
Metanotiol Sulfuro, picante 0,04 82 4,2
Etanotiol Sulfuro, tierra 0,032 92 2,6
32
Compuestos que contienen amonio y nitrógeno
Amoniaco picante, penetrante 26,6 39600 33100
Aminometano Pescado, picante 25,2 12000 -
Dimetilamina Pescado, amina 84,6 84,6 88,1
Tri-metil-amina Pescado, picante 0,8 0,8 0,52
3-Metilindol (escatol) Heces, chocolate 4x10-5
268 -
Ácidos grasos volátiles
Metanoico (fórmico) Picante, penetrante 45 37800 -
Etanoico (acético) Vinagre 2500 250000 2500
Propanoico
(propiónico) Rancio, picante 84 60000 -
Butanoico (butírico) Rancio 1 9000 3,7
Pentanoico (valérico) Desagradable 2,6 2,6 -
3-Metilbutanoico
(isovalérico) Queso rancio 52,8 52,8 -
Cetonas
Propanona (acetona) Fragante, mentolado 47500 1,6x10^6 241000
Butanona (MEK) Fragante, acetona 737 147000 30000
2-Pentanona (MPK) Fragante 28000 45000 -
Otros compuestos
Benzotiazol Penetrante 442 2210 -
Etanol (acetaldehído) Fragante, hierva 0,2 4140 385
Fenol Medicinal 178 2240 184
1 Umbral bajo. Indica el menor límite de detección para las personas más sensibles.
Umbral alto significa que es percibido por la mayoría de las personas. ² Valor
recalculado a partir de datos de volumen/volumen asumiendo 20ºC y 1 atmósfera.
Tabla 26. Otros gases identificados
Gases identificados Fuente
33
Como indicadores de malos olores
compuestos orgánicos volátiles, compuestos
amoniacales; sulfurados, hidrocarburos
(metano, isoterpeno) y alcoholes
(Fall y Copley, 2000; citado en
Moreno y Mormeneo, 2008:116)
Producidos por hongos menor incidencia 1-
octen-3-ol, metilfurano y dimetil disulfuro
(Börjesson y col., 1992; citado en
Moreno y Mormeneo, 2008:116)
Ácido acético, ácido sulfhídrico y metano (Román et al., 2013:26)
c. Subproducto: Descargas Líquidas
Los lixiviados, son líquidos que se percolan del biosólido hacia el fondo, por acción de
la gravedad y compresión del biosólido durante la biodegradación. Los lixiviados
contienen nutrientes, bacterias, (Trautmann y Krasny, 1997:11), metales pesados,
sólidos disueltos, entre otros; mientras que la otra fracción es adsorbida por moléculas
orgánicas, sustancias húmicas y óxidos de hierro que limitan su biodisponibilidad en el
biosólido (Barker y Bryson, 2002; en Moreno y Mormeneo, 2008:115).
Arrigoni (2016:152) indica que los beneficios de la recirculación de lixiviados se
reflejan en el aumento de la concentración total de los nutrientes P, Ca, K, Mg, Na,
(NO3)-1
, N, mejoramiento del pH, relación C/N, relación (NH4)+/(NO3)
-1, sin efectos
fitotóxicos, mayores valores de la actividad deshidrogenasa, mientras que el único
problema reportado, es el aumento de la conductividad, el cual puede afectar la
producción de plantines susceptibles.
En cambio, cuando son liberados los lixiviados del compostaje hacia el ambiente
pueden ser perjudiciales y deben cumplir los parámetros de descarga, según el requisito
legal aplicable al territorio para con el cuerpo receptor de descarga; como indica la
Norma de Calidad Ambiental y de Descarga de Efluentes: Recurso Agua, Tabla 9, sobre
límites de descarga al sistema de alcantarillado público.
34
2.2. CONTROL OPERATIVO
a. Rango de Parámetros por Fase
El control y mantenimiento operativo del compostaje depende del cumplimiento de los
rangos operativos por parámetro y etapa (Bueno, Diaz y Cabrera; en Moreno y Moral,
2008:104) en Tabla 27, determinando la calidad del compost resultante.
Tabla 27. Rango de los parámetros por fase
Parámetro
Etapa Activa Etapa de
Maduración
Fase
Mesófila Fase Termófila
Fase de
Maduración
*Tiempo de tratamiento 2 – 5 días 2 – 5 semanas 3 – 6 meses
**Temperatura 20 – 40 50 – 70 40 – 15
***Tamaño de partícula (cm) 2,5 – 5 2,5 – 5 <1,6
*Humedad (%) 50 – 60 45 – 55 40 – 30
*pH 6,5 – 8,0 6,0 – 8,5 6,0 – 8,5
*Concentración de oxígeno (%) 10 10 10
*C/N 25/1 – 35/1 15/1 – 20/1 15/1 – 10/1
*Densidad (kg/m³) 250 – 400 <700 <700
*Materia orgánica (Base seca, %) 50 – 70 >20 >20
*Nitrógeno total (Base seca, %) 2,5 – 3 1 – 2 1
*: valores de Román et al. (2013:31); ** valores de Suler y col. (1977) en Bueno et al.,
(2008:96); USEPA (2017:223, 224); *** Diaz et al. (2002:12.8) y Román et al.
(2013:31).
b. Cantidad Crítica de Biosólido
La fase termófila en la etapa activa, es la única que demanda de este factor en el
compostaje, ya que requiere de energía y calor para la biodegradación, reducción de
35
agentes patógenos, reducción de atracción de vectores; mientras que, en la etapa de
maduración, el compost inmaduro por espontaneidad continua su proceso a temperatura
ambiente.
c. Insumos
En la Tabla 28 se detallan los insumos que propician el compostaje activo y ayudan en
el control sus los parámetros operativos. La Tabla 29 indica los residuos que se deben
evitar desde el inicio del proceso. La etapa de maduración requiere como insumo, solo
del compost inmaduro higienizado, clase A.
Tabla 28. Biosólido compostable en etapa activa (CONAMA, 2003 en Rodríguez y
Córdova, 2006:31; Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino de España,
2009:24; y Trautmann y Krasny, 1997:105)
Insumo Aporte
Frutos cítricos Biosólido, pero requiere de mayor aireación.
Frutas y verduras. Biosólido de rápida descomposición
Pasto, restos de plantas Biosólido
Restos de comida de origen
vegetal Biosólido
Tierra negra Regulador de temperatura, usar hasta en un 10% del
biosólido, porque es estable y no genera calor.
Maleza verde Biosólido, primero pasteurizar al sol en una bolsa
negra durante 7 – 10días para eliminar semillas
Hojas secas, paja y heno. Aireación y aporte de carbono.
Estiércol de animales herbívoros
Biosólido o activador biológico por su alta carga de
microrganismos biológicos para compostaje. Requiere
mayor control en reducción de patógenos.
Virutas, aserrín, astillas de
madera, de árboles. Aireación y aporte de carbono, retenedor de humedad
Pasto cortado y secado. Aporte de carbono.
Agua Para el desarrollo de la vida microbiológica y medio de
36
contacto para pasteurización.
Tabla 29. Residuos a evitar en el compostaje (Trautmann y Krasny, 1997:105;
CONAMA, 2003; en Rodríguez y Córdova, 2006:31)
Insumo Aporte
Carne Atractor de roedores.
Lácteos Compuestos ácidos y resistentes a la
biodegradación.
Postre, torta Contenido de grasa y condimentos
artificiales (compuestos químicos).
Aceite, grasa de origen
animales, vegetales
Poca biodisponibilidad para microorganismo
de compostaje
Compuestos o insumos con
químicos, solventes, gasolina,
petróleo, aceite de vehículos,
pinturas
Riesgo químico, por persistencia de los
tóxicos.
Excremento de mascotas y
humanos.
Riesgo sanitario por microorganismos
peligrosos para la salud.
Plantas enfermas Riesgo sanitario por composta aun infectada
Malezas y plantas resistentes Riesgo sanitario por semillas y raíces
difíciles de pasteurizar
d. Tamaño de Partícula
El tamaño de partícula en la biodegradación influye por la superficie expuesta al ataque
microbiano por unidad de masa; al aumentar el área expuesta, aumenta la velocidad de
reacción, lo cual se favorece mayormente en la etapa de maduración, pero en la etapa
activa a tamaño demasiado pequeño las fuerzas de fricción aumentan, limitando la
difusión del oxígeno entre los espacios reducidos del biosólido caliente y húmedo
(Haug, 1993 en (Bueno et al., 2008:101; Román et al., 2013:32; Diaz et al., 2002:12.8;
Trautmann y Krasny, 1997:7). Por lo que el tamaño recomendado para la etapa activa se
detalla en la Tabla 30.
37
Tabla 30. Control del tamaño de partícula para la etapa activa.
Tamaño
(cm) Efecto Solución Fuente
>30
Exceso de aireación y
perdidas de calor por
intersticios, canales de
aireación amplios.
Reducir el tamaño de
partícula. (Diaz et al.,
2002:12.8;
Román et al.,
2013:32; Bueno
et al., 2008:101)
1,5 – 5
Recomendado
Residuos de rápida
biodegradabilidad.
5 – 30 Residuos de lenta
biodegradabilidad.
1,3 – 5
Para residuos fibrosos:
ramas, podas, hojarasca
de maíz.
(Diaz et al.,
2002:12.8) 2,5 – 5
Para plantas frescas:
residuos de verduras,
frutas, recortes césped.
<15 Material general en
descomposición.
5 – 20 Para insumos en general. (Román et al.,
2013:32)
1 – 5 Para sistemas cerrados. *(Haug, 1993)
2 – 5 Para sistemas cerrados. *(Kiehl, 1985)
2,5 – 2,7 Para sistemas cerrados. *(Tchobanogolus
y col., 1994)
<1
Anaerobiosis por
compactación,
acumulación de agua
en los poros
impidiendo el paso de
aire.
Voltear y/o añadir
material de tamaño
mayor homogéneamente.
(Diaz et al.,
2002:12.8;
Román et al.,
2013:32; Bueno
et al., 2008:101)
*Representa a referencias citadas en (Bueno et al., 2008:101)
38
e. Relación Carbono/Nitrógeno
La puesta en marcha del bioproceso demanda de nutrientes para el metabolismo,
crecimiento y desarrollo de los microorganismos autóctonos de los residuos orgánicos
domésticos compostables para la etapa activa; aunque en el compostaje de residuos
orgánicos vegetales, por su alta carga de nutrientes, este es un factor no limitante, para
requerir mayor regulación (Trautmann y Krasny, 1997:7). También se pueden aplicar
varias mezclas orgánicas naturales para darle mayor valor agrícola al compost tras
considerar las exigencias requeridas por el suelo y planta, según el caso, donde los
principalmente macronutrientes para los cultivos son N, P y K.
Para el control operacional de la etapa termófila-higienización de la etapa activa,
se detalla en la Tabla 31.
Para determinar el balance de la relación C/N teórico del biosólido en la fase
mesófila inicial es mediante la aplicación de la ecuación 1 y 2, cuyos datos de
entrada se resumen en la Tabla 32.
Para determinar la relación C/N real durante o al finalizar el proceso, es
mediante análisis en laboratorio certificado bajo aplicación de procedimientos
standard de laboratorio.
El alto contenido de carbono disminuye la biodisponibilidad del insumo y para
materiales similares al polvo de sierra, viruta de matera, viruta leñosa o con alto
contenido de carbono debe considerarse como valor máximo disponible de aporte de
nutrientes entre 35/1 – 40/1. (Diaz et al., 2002:12.8).
Los restos orgánicos vegetales de mayor contenido en carbono poseen color marrón y/o
leñoso; mientras que a mayor presencia de nitrógeno son color verde generalmente
(Trautmann y Krasny, 1997:44).
Tabla 31. Control de la relación C/N en fase termófila. (Diaz et al., 2002:12.7;
Trautmann y Krasny, 1997; y Román et al., 2013:31)
C/N Causa Efecto Solución
>25 Exceso
de C
Enfriamiento y ralentización de la
fase.
Adición de
material con
nivel alto de N.
39
15/1 – 25/1 Recomendado
<15 Exceso
de N
Sobrecalentamiento, perdida de N por
amoniaco liberado y aumento de
olores, limitación de crecimiento
microbiano, ralentización de la fase.
Adición de
material con
nivel alto de C.
Ecuación 1.
Para determinar la relación C/N teórica. (Trautmann y Krasny, 1997: 49; y Román et al.,
2013)
[ ( )] [ ( )]
[ ( )] [ ( )]
Donde:
H y W: contenido de humedad y peso del sustrato en compostaje (%, g).
H1 y H2: contenido de humedad en el material 1 y 2 a añadir en compostaje (%).
W1 y W2: peso del material 1 y 2 a añadir en compostaje (g).
C y N: concentración de carbono y nitrógeno en los residuos orgánicos (%).
Ecuación 2.
Para determinar la cantidad de insumo a añadir para mantener la relación C/N deseada.
(Trautmann y Krasny et al., 1997: 49; y Román et al., 2013:54).
(
) ( )
( ) ( )
Tabla 32. Propiedades físicas y químicas de los residuos sólidos orgánicos
compostables. (Rynk,1992; Haug, 1993; Tchobanoglous et al., 1993; y Shah, 2000; en
Prono, 2016:61)
Tipo de insumo Humedad
(%, bh.)
Densidad
(kg/m³) N (%, bs.)
Relación
C/N
Residuos de fruta 60 – 90 256,2 – 772 0,9 – 2,6 20 – 49
40
Residuos vegetales 60 – 90 207 – 720 2,5 – 4 11 – 13
Residuos de comida 50 – 80 134,2 – 494,1 1 15
Residuos de jardín 30 – 80 61 – 232 1,95 – 2,15 20,1 – 22,2
Recortes de césped 40 – 90 174 – 465 2 – 6 9 – 25
Aserrín 19 – 65 203,5 – 261,6 0,06 – 0,8 200 – 750
Chips de poda o viruta 0,04 – 0,23 212 – 1313
Paja de trigo 0,3 – 0,5 128 – 150
bh.: base húmeda; bs.: base seca; SV: sólidos volátiles; FB: fracción biodegradable.
f. Temperatura
La etapa activa demanda de este factor únicamente, su control se detalla en la Tabla 33,
puesto que la etapa de maduración se desarrolla a temperatura ambiente. Así que, para
manipular sin riesgo a quemaduras, el compost inmaduro termófilo (caliente) no debe
exceder los 50 – 55ºC (Savage y Díaz, 2007:163).
La temperatura en la etapa activa no debe caer demasiado rápido, ya que a mayor
temperatura y tiempo de contacto es más eficiente la reducción de patógenos y
biodegradación, Shulze, (1962); y Liang y col., (2003); en Bueno et al. (2008:96)
comprobaron que pequeñas variaciones en la temperatura, afectan principal y
directamente la actividad microbiana, en comparación a afectaciones producidas por
variaciones en la humedad, pH o relación C/N.
La temperatura en el biosólido, aun con buena homogenización de insumos y requisitos
microbiológicos, resulta heterogénea; sin embargo, se la puede regular mecánica o
manualmente con inflexiones regulares y traslado del biosólido de los bordes hacia su
centro caliente (Insam y Bertoldi, 2007:34).
Tabla 33. Control de temperatura en etapa activa, fase termófila de higienización.
ºC Causa Problema o efecto Solución Fuente
<35 Ralentización
del proceso
Falta de humedad. Humedecer el
biosólido. (Román et al.,
2013:28) Falta de materia
orgánica
Adición de
biosólido
41
compostable. biodisponible.
Déficit de
nitrógeno o
relación C/N alto.
Adición de
biosólido de
mayor nitrógeno.
30 –
45
Interfase
mesófila-
termófila
Mayor actividad
microbiana.
Velocidad mayor
de
biodegradación.
(Bertoldi et al,
1983; Finstein et
al, 1983; y
Stentiford, 1993;
en Diaz y Savage
2007:53; Diaz et
al., 2002:12.11)
50 –
70
Fase
termófila-
higienización
Reducción de
patógenos,
higienización.
Óptimo para
higienización.
(Suler y col.,
1977; en Bueno et
al., 2008:96)
>70 Ralentización
del proceso
Inhibición de
biodegradación,
actividad
microbiana y
perdidas de
nitrógeno por
desasimilación de
amonio.
Adición de
biosólido con
nivel alto de
carbono, volteo,
verificación de la
humedad.
(Román et al.,
2013:28; Insam y
Bertoldi 2007:35)
g. Reducción de Patógenos y de Atracción de Vectores
Bajo reglamentación legal de (USEPA, 2017) para poder utilizar con bioseguridad el
producto compost en jardines, huertos, masetas y otras áreas que presentan directa
interacción con el ser humano y animales, debe pertenecer el compost a clase A,
mediante la aplicación de cualquiera de las técnicas recomiendas para la reducción de
patógenos, detalladas en la Tabla 34. Sin embargo, se debe corroborar la reducción de
patógenos mediante análisis microbiológicos por lote de compost inmaduro producido,
los cuales deben indicar una concentración <1000 NMP de Salmonella spp por gramo
de peso seco de biosólido o <3 NMP coliformes fecales por 4 gramos de sólitos totales.
42
La reducción de la atracción de vectores, en Tabla 35, es obtenida tras el cumplimiento
del compostaje clase A. Cuando se realiza dentro de un bioreactor, la reducción de
atracción vectores se logra mediante la filtración de gases y vapores orgánicos
liberados.
Tabla 34. Alternativas para reducir patógenos clase A (USEPA, 2017: 223, 224)
Opción de tratamiento Requisito
Digestión aerobia
termófila
Mantener temperatura entre 55
y 60oC durante 10 días.
Compostaje en
recipiente
Mantener temperatura >55oC
durante >3 días.
Pasteurización Mantener temperatura >70
oC
durante >30 minutos.
Alcalino Mantener el pH del biosólido
>12 durante >72 horas.
Tabla 35. Alternativas para reducir la atracción de vectores (USEPA, 2017:225, 226)
Tratamiento Requisito
Reducción de sólidos volátiles Reducir el 38% de sólidos
volátiles en el biosólido.
Digestión aerobia termófila
compostaje
Mantener temperatura media
>45oC y mínima >40
oC durante
14 días seguidos.
Alcalino Mantener el pH del biosólido en
12 u 11,5 durante 2 o 24 horas.
h. Aireación
43
La etapa activa es quien demanda mayormente del control del parámetro, en Tabla 36,
por la menor solubilidad que tiene el oxígeno en el biosólido caliente, además se debe
disminuir las pérdidas de calor en el biosólido crítico. La etapa de maduración también
lo requiere, pero su demanda es menor porque hay mayor solubilidad del aire en el
biosólido por estar a la misma temperatura.
Tabla 36. Control de aireación de la biosólido en compostaje (Román et al., 2013:26)
Aireación (%) Causa Problema Solución
<5 Baja
aireación
Anaerobiosis por
exceso de humedad e
insuficiente
evaporación de agua.
Volteo de la mezcla y/o
adición de material
estructurante que permita
la aireación.
5 – 15 Recomendado
>15
Exceso
de
aireación
Deshidratación
acelerada en el
biosólido, descenso de
temperatura hasta que
el proceso se detiene.
Reducir tamaño de
partícula, adición de agua
y/o material orgánico
fresco con alto contenido
de humedad.
i. Humedad
La determinación del contenido de humedad mediante la aplicación de la prueba puño
de mano aplicable para todas las etapas, se detalla en el Anexo 9. El rango de humedad
por tipo de insumo para la etapa activa se detalla en la Tabla 37. Para la etapa de
maduración en (Román et al., 2013:31) se recomienda entre 40 – 30% de humedad, el
cual puede ser regulado con volteos manuales y adición de agua.
Para determinar la cantidad teórica de agua al añadir varios insumos al inicio de la etapa
activa o para la cantidad de agua o insumo para regular la humedad, se detalla en las
ecuaciones 3 y 4.
Ecuación 3.
Para determinar la humedad al añadir n tipos de insumos al sustrato en compostaje
(Trautmann y Krasny, 1997: 47-48; y Román et al, 2013).
44
( ) ( ) ( )
Donde:
He: contenido de humedad esperada (%)
Hn: contenido de humedad del sustrato en compostaje H, del material 1 y 2, H1 y H2
Wn: peso del sustrato en compostaje W, del material 1 y 2, W1 y W2.
Ecuación 4.
Para determinar la cantidad necesaria de 1 nuevo insumo para equilibrar la humedad del
sustrato en compostaje (Trautmann y Krasny, 1997: 47-48; y Román et al, 2013).
( ) ( )
Ecuación 5.
Para determinar la cantidad del 2do material a añadir para equilibrar la humedad del
sustrato en compostaje (Trautmann y Krasny, 1997:47-48).
( ) ( ) ( ) ( )
Tabla 37. Control del contenido de humedad para la etapa activa.
Humedad Efecto Detalle Fuente
<12% Insuficiente
humedad: Inhibición
total de la actividad
microbiana
Adición de agua o
material fresco y
húmedo como restos
de frutas, verduras,
césped
(Román et al., 2013:27,
Diaz et al., 2002:12.9;
Diaz y Savage, 2007:58;
Trautmann y Krasny,
1997:11)
<45% Insuficiente
humedad:
Ralentización del
proceso por
inhibición de la
Adición de agua o
material fresco y
húmedo como restos
de frutas, verduras,
(Román 2013:27; Diaz et
al., 2002:12.9; Diaz y
Savage, 2007:58;
Trautmann y Krasny,
1997:11)
45
actividad microbiana césped
75 – 85%
75 – 80%
Recomendado Insumo: Agente
estructurante
(Bueno et al., 2008:98;
Diaz y Savage, 2007:57)
75 – 90% Recomendado Insumo: Astillas de
madera
(Bueno et al., 2008:98)
50 – 55% Recomendado Insumo: residuos
sólidos urbanos
45 – 60%
50 – 55%
Recomendado Insumo: residuos
orgánicos urbano-
rural
(Román et al., 2013:56;
Savage y Diaz,
2007:162)
45 – 50% Recomendado Insumo: Residuos
orgánicos
(Diaz et al., 2002:12.9)
55 – 60% Recomendado Residuos orgánicos
municipales
(Savage y Diaz,
2007:162)
70 –
80%,
85 – 90%
máximo
Recomendado Insumo: de alta
porosidad
45 – 55% Recomendado Insumo: de baja
porosidad
Sobre el
valor
recomen-
dado
Insuficiente
oxígeno:
Ralentización del
proceso con
anaerobiosis,
liberación de olores
y pérdida de
nutrientes en los
lixiviados
Volteo de la mezcla
y/o adición de
material seco como
serrín, paja, hojas
secas
(Román et al., 2013:56)
46
j. pH
Los niveles de pH inicial y final dependen en gran medida del pH de los insumos.
Durante la etapa activa es entre 5,5 – 8,5 y en compost maduro o terminado es entre 6 –
8. (Moreno y Mormeneo, 2008:124).
En la Tabla 38 se detalla el control para la etapa activa, el descenso inicial del pH se da
por la liberación de ácidos orgánicos como subproducto de degradación en fase mesófila
inicial. En fase termófila el pH se alcaliniza por la degradación de ácidos orgánicos,
proteínas, otras fuentes de nitrógeno orgánico y liberación de nitrógeno en forma de
amoniaco y otros compuestos orgánicos con nitrógeno volátil hacia la atmósfera (Diaz
et al., 2002:12.10). La reincorporación del nitrógeno al compost se da en la fase
mesófila de curado donde se produce una disminución leve del pH o hacia la neutralidad
(Trautmann y Krasny, 1997:8), debido a las propiedades tampón de los compuestos
húmicos (Bueno et al., 2008:98).
Valores de pH fuera del rango es difícil alcanzar; por lo que, no es necesario modificar
el pH; la adición de cal agrícola estimula la liberación de amonio sobre lo normal,
provocando pérdidas del nutriente y riesgo de generar hambre de nitrógeno en las raíces
de las plantas por la falta de nitrógeno en el producto compost; aunque también mejora
la capacidad de retención de agua y en el compostaje de frutas se puede emplear para
acelerar la etapa activa debido a que el pH puede bajar a 4,5 (Diaz y Savage, 2007:54).
(Bonmatí, 2008; Mandujano, 2001; Martí, 2006 citado en Muñoz 2010:34) recomiendan
agregar 1 – 1,5 g de CaCO3 carbonato de calcio por cada litro de biosólido, solo al
inicio de la fase de biodegradación mesófila, en la etapa activa. Para bajar el pH se
puede añadir un ácido no tóxico como sulfato de amonio, (NH4)2SO4 (Savage y Diaz,
2007:164).
Tabla 38. Control del pH para la etapa activa (Román et al., 2013:29)
pH Causa Solución
<4,5 Exceso de
ácidos
orgánicos.
Los materiales vegetales como
restos de cocina, frutas, liberan
muchos ácidos orgánicos y tienen a
acidificar el biosólido.
Añadir material con
mayor contenido en
nitrógeno, hasta
relación C/N.
47
4,5 – 8,5 Rango ideal
>8,5 Exceso de
nitrógeno.
Exceso de nitrógeno en el material
de origen, asociado a humedad, altas
temperaturas, alcalinizándose el
medio por el amoniaco producido.
Añadir material seco
y con mayor
contenido de
carbono.
48
CAPÍTULO III
3.1. METODOLOGÍA
El proyecto realizado bajo la modalidad propuesta tecnológica, corresponde al campo de
la biotecnología y gestión de residuos sólidos para el diseño de biodigestores aerobios,
que favorezcan el reciclaje continuo y bioseguro de la fracción de residuos orgánicos
domésticos compostables in-situ. Este proyecto se desarrolló en cinco etapas:
1. Identificación de las bases teóricas del compostaje para el diseño de
biodigestores aerobios, a través de una exploración bibliográfica para el análisis
y síntesis del funcionamiento, control operativo y requerimientos técnicos
necesarios para la construcción, operación de una planta de compostaje
domiciliaria, a pequeña escala de tratamiento en la gestión de residuos sólidos
municipales
2. Levantamiento de información base del sector de estudio, relacionada a la
generación percápita y composición de residuos sólidos domésticos, mediante la
aplicación de las Normas Mexicanas NMX-AA-61-1985 y NMX-AA-22-1985,
respectivamente.
- El sector de Carapungo fue elegido para el estudio porque el Plan de
Ordenamiento Territorial de Caderón permite y fomenta el desarrollo de
actividades agrícolas, (Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón,
2016: 96-97) la cual requiere de abonos naturales como el compost.
- Las 21 viviendas de muestra fueron seleccionadas al azar de un universo de
59.438 viviendas, considerando diferentes realidades socioeconómicas para
mayor representatividad de la muestra y la cercanía al punto de
caracterización de residuos sólidos domésticos para facilitar la recolección y
transporte de residuos sólidos para el estudio.
49
- Según la NMX-AA-61-1985 se aplicó una encuesta por un adulto
represéntate de cada una de las 21 viviendas de estudio, para estimar datos
del generador, vivienda, afinidad con la agricultura, manejo de residuos
sólidos, conciencia ambiental y afinidad con el compostaje.
3. Se diseño biodigestores aerobios según los requisitos operacionales, legales
(USEPA, 2017) en Tabla 39, para la etapa activa y de maduración, ocupando el
mínimo de espacio en la vivienda. El proceso debe dar tratamiento continuo a
0,888 kg de biosólidos generados por vivienda diariamente y recircular sus
lixiviados para mantener la humedad y mejorar propiedades del biosólido; por lo
que es necesario reforzar la reducción de patógenos clase A al finalizar la etapa
Activa, mediante alcalinización, alternativa para clase A recomendada por
(USEPA, 2017)
Tabla 39. Objetivos por etapa y equipo de tratamiento de compostaje doméstico
Etapa Objetivo Equipo
Biodegradación
aerobia activa
Biotransformar el residuo en
compost inmaduro.
Reducir los patógenos en
concentración clase A.*
Reducir la atracción de vectores.*
Biodigestor
aerobio
activo
Alcalinización Reducir patógenos en
concentración clase A.*
Contenedor
para
alcalinización
Biodegradación
aerobia de
maduración
Estabilizar compuestos
bioquímicos.
Asegurar la eliminación de
patógenos resistentes a la
reducción de patógenos.
Biodigestor
aerobio de
maduración
*: requisitos legales USEPA (2017).
4. Se experimentó en prueba piloto durante 35 días de los 40 días recomendados
por Román et al., (2013:31) para biodigestión aerobia activa, cantidad crítica de
50
39,083 kg de restos de frutas, verduras con 20/1 en relación C/N teórico, cercano
al 22/1 teórico del sector, bajo el control de las variables, método de obtención
de datos, frecuencia de monitoreo y características de los biorreactores
utilizados, detallados en la Tabla 40, Anexo 5 y Anexo 6 respectivamente; con el
objetivo de:
- Dimensionar los equipos de compostaje doméstico desde la etapa activa,
porque es la primera etapa y donde ocurre el principal cambio de las
características físicas de estado inicial-final en peso-densidad-volumen del
biosólido, de esta forma, las posteriores etapas ≤1 están determinadas para
tratar el estado final de este; terminando el proceso;
- Afianzar el desarrollo de temperaturas y tiempos de contacto con cantidad
estimada como crítica para propiciar el cumplimiento de los objetivos de la
etapa, frente a la continua y escasa carga de residuo y lixiviado durante el
proceso. Razón por la cual es necesario aplicar una etapa extra, para reducir
patógenos en concentración clase A, como es la alcalinización.
- No se realizaron pruebas de diseño en la etapa de maduración por menor
exigencia operativa, técnica, cambio físico y mayor tiempo de tratamiento;
superando el periodo de entrega del presente proyecto.
Tabla 40. Variables de control durante la prueba piloto.
Objeto de
control
Variable de
control Justificación del control
Biosólido
Cantidad de
biosólido
Es el portador de nutrientes y
microorganismos, responsables directos del
calentamiento del mismo.
Temperatura y
tiempo de
contacto
Determinan la biodegradación activa,
reducción de patógenos y atracción de
vectores.
Peso y
densidad
Refleja las dimensiones operativas del equipo
de la etapa activa y posterior.
Sólidos Reflejan el grado de reducción de atracción de
51
volátiles vectores.
Relación m.a.
mesófilos /
termófilos
Indican la relación de concentración de
microorganismos aerobios mesófilos vs
termófilos, según el desenvolvimiento de
temperaturas termófilas.
Humedad
Medio de interacción que facilita a los
microorganismos aerobios su desarrollo
biológico.
Lixiviado Volumen Refleja las dimensiones operativas del colector
de lixiviados en el biodigestor aerobio activo.
Ambiente
Temperatura,
humedad y
precipitación
Determinan las pérdidas de calor en el
biosólido.
Tabla 41. Características de los biodigestores aerobios activos de prueba piloto.
Biodigestor aerobio activo Tipo 1 Tipo 2
Protección térmica contra
pérdidas por conducción en
paredes y base en Anexo 14.
5 cm de espesor de polietileno (superlón)
en paredes, 15 cm de cámara de aire en
base y 10 cm de tierra negra sobre la base.
Sistema interno de
ventilación pasiva en Anexo
10.
Ducto central
de ventilación
interna.
Ducto central de
ventilación interna y
cámara de ventilación.
Entrada y salida de gases en
Anexo 10 y Anexo 15.
Botella plástica con filtro a base de serrín,
viruta en 70% y 30%.
5. Presentación del procedimiento, mantenimiento del proceso, costo de materiales
para la construcción del equipo y la recuperación de la inversión económica,
ambiental por vivienda con compostaje, para el residente y los actores de hábitat
territorial.
52
3.2. CARACTERIZACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMICILIARIOS
3.2.1. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LA CARACTERIZACIÓN
a. Producción de Residuos Sólidos Domésticos en Viviendas Sin y Con
Compostaje In-situ
La ppcRSD (sin residuos de mascotas) analizada por 6 días se detalla en la Tabla 42,
cuyos valores oscilan dentro de lo estimado oficialmente para el MDMQ desde el año
2012 como se detalla en Características de los residuos sólidos del Capítulo 1, aunque
este valor durante el año y entre viviendas dependen del tiempo de permanencia de los
habitantes en la vivienda, cantidad de habitantes, edad, conductas alimenticias,
costumbres, hábitos, cantidad de mascotas, colaboración de los residentes para el
estudio, entre otros.
Si se proyecta la representativa disminución de la fracción de residuos compostables in-
situ, a razón del 46,64% del total de biosólidos compostables detallados posteriormente,
se obtiene una producción de residuos generados y acumulados a casi la mitad del
actual, proyectado en Tabla 43.
Tabla 42. Producción percápita y acumulación de RSD actual
Rango de ppcRSD kg/hab
kg/(hab•día) semana mes 6 meses Año
Máximo 0,654 4,575 18,298 109,788 219,576
Medio 0,476 3,329 13,316 79,896 159,791
Mínimo 0,306 2,144 8,574 51,445 102,891
kg/(vivienda •día) kg/vivienda
Máximo 2,614 18,298 73,192 439,152 878,304
53
Medio 1,902 13,316 53,264 319,582 639,164
Mínimo 1,225 8,574 34,297 205,781 411,563
Tabla 43. Producción percápita y acumulación de RSD sin fracción compostable in-situ
Rango de ppcRSD kg/hab
kg/(hab•día) semana mes 6 meses año
Máximo 0,349 2,441 9,763 58,580 117,160
Medio 0,254 1,776 7,105 42,630 85,260
Mínimo 0,163 1,144 4,575 27,450 54,900
kg/(vivienda •día) kg/vivenda
Máximo 1,395 9,763 39,053 234,320 468,640
Medio 1,015 7,105 28,420 170,521 341,041
Mínimo 0,654 4,575 18,300 109,800 219,599
b. Composición de los Residuos Sólidos Domésticos
Los residuos identificados en los generaros por las viviendas de referencia, según las
propiedades químicas y biológicas de los mismo, detallado en la Figura 11, son
principalmente residuos orgánicos de la cocina (restos de frutas, vegetales, comida) con
51,84% en peso, seguido de residuos tipo peligrosos (medicamentos, pilas, baterías,
pañales, papeles y toallas higiénicas) con el 17,23% y 11,38% por plásticos estables.
La concentración de residuos peligrosos por vivienda, aumenta en las que poseen
mascotas, por los patógenos y material orgánico tóxico inestable de sus excrementos.
54
Los residuos que pueden ser aprovechados en compostaje doméstico, representan al
46,64% en peso de los residuos, detallado en la Tabla 44. Los residuos clasificados por
su nombre común, se detallan en el Anexo 4.
Figura 11. Composición de los tipos de residuos sólidos domésticos
c. Relación Carbono/Nitrógeno
En la Tabla 44, se determina el contenido de macronutrientes en los residuos que
pueden compostar a domicilio; cuya relación C/N es 22/1 cercano al rango termófilo, lo
que indica, abundancia de nitrógeno dentro del rango recomendado y rápida
biodegradabilidad. Se ha excluido los huesos, restos de carne, lácteos porque son
atractores de roedores (Trautmann y Krasny, 1997:105; CONAMA, 2003; en Rodríguez
y Córdova, 2006:31).
Tabla 44. Fracción de residuos orgánicos domésticos compostables y su relación C/N
Residuos orgánicos domésticos
compostables in-situ
Análisis relación C/N
Tipo de
biosólido
Fracció
n (%)
Masa
(g)
Hume
-dad
(%)
%N %C C/N %C
parcial
%N
parcial
%H
parcial
Frutas 24,87 53,3 80 1,9 65,6 34,5 69909 2026 4266
51,84%
17,23% 11,38%
6,91% 4,20% 2,99% 1,68% 1,40% 1,04% 0,67% 0,65%
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
Co
mp
osi
ció
n e
n p
eso
Clasificación residuos domésticos
55
Verduras 13,17 28,2 40 3,3 39,0 12,0 66054 5505 1129
Corona
de piña
0,58 1,2 15 1,9 65,6 34,5 6924 201 19
Tusa de
choclo
1,85 4,0 5 1,0 40,0 40,0 15082 377 20
Hojas de
choclo
1,64 3,5 10 1,7 35,0 20,6 11049 537 35
Cascara
de huevo
0,94 2,0 0 – – – – – 0
Césped 0,81 1,7 50 4 68,0 17,0 11324 347 7
Jardín 0,59 1,3 40 2,1 43,4 21,2 3283 155 50
Café,
manzanill
a
0,47 1,0 15 1,0 20,0 20,0 1720 86 15
Residuos
de
alimentos
1,73 3,7 70 1 15 15 1668 111 259
Total 1 46,64 100,0
0
325,0
0
17,8
0 391,46 214,74
187013,2
0
9344,6
3
5800,7
5
Tipo de
insumo
Fracció
n (%)
Masa
(g) %H C/N
Total 1 46,64 100,0 58,0 22
56
3.2.2. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LA ENCUESTA
a. Datos del generador
De los 21 representantes de familia encuestados por vivienda, se obtiene que 4 personas
en promedio las habitan. El 76,2% de familias tienen mascotas, por lo que, sus
excrementos aportan a los residuos generados en la vivienda y sector de estudio, en
Figura 12;
De acuerdo a las viviendas que tienen cierto animal doméstico, promedio de animales
en tales viviendas y/o cantidad por especies domésticas similares existentes en el sector.
Se evidencia que el 93,8% de familias poseen en promedio 2 perros. Mientras que, en
tipo de animal por especies en el sector, los perros y gallinas-pollos son los más
representativos, con el 53,5% y 35,2% respectivamente.
En la Tabla 45, se detalla la generación percápita de heces de perros.
La presencia de escasas gallinas por viviendas, pero abundante entre ellas, se puede
explicar por el desarrollo histórico territorial del sector, rural a urbano en corto tiempo;
como se detalla en el Características del sector del Capítulo I.
Figura 12. Generadores extra aportantes a la producción de residuos sólidos
domiciliarios
93,8%
12,5%
6,3% 18,75%
53,5%
4,7%
4,7% 37,2%
1,5 1,0
2,0
5,3
Perros Gatos Pajaros Gallinas, pollos
Val
or
Especie de animal doméstico
Fracción por viviendas (%) Fracción por especies (%) Promedio en vivienda (#)
57
Tabla 45. Producción percápita de heces de perros
PPC heces de perros
[kg/(perro•día)] Fuente
0,1 (Rubel y Wisnivesky, 2010)
0,3 (Club Perruno, 2017; citado en
Pinzon, J. et al., (2017)
0,3 (Beltrán, 2017)
0,233 Promedio
b. Características de la vivienda
El área disponible para operación de los equipos de compostaje doméstico en las
viviendas del sector de referencia, es para el 52,4% de viviendas un espacio mayor a
2m², máximo 2m² para el 33,3% de viviendas, mientras que un 14,3% de viviendas no
posee mucho espacio y el remanente mayor tiene más área disponible, detallado en
Figura 13, para la implementación y operación continua de los equipos de compostaje
doméstico.
Las viviendas tienen 2 pisos, donde el 90,5% presentan infraestructura de bloque,
detallado en la Figura 14, lo que permite un mayor aprovechamiento de espacio para la
instalación de plantas en macetas, jardines verticales, horizontales con lo que se logra
asegurar la demanda de compost, aunque este detalle requiere de análisis estructural.
Figura 13. Espacio máximo disponible en la vivienda
9,5% 4,8%
33,3%
14,3% 19,0%
9,5% 9,5%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
0 1 2 3 4 6 8
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Espacio máximo (m²)
Frecuencia Relativa (%)
58
Figura 14. Tipo de material de construcción de las viviendas
Respecto a la dependencia legal, que autoriza al habitante ocupar la vivienda, se detalla
en la Figura 15, donde se evidencia mayor presencia de habitantes propietarios y
arrendatarios principalmente, pero la operación de plantas de compostaje doméstico es
mayormente favorable para la fracción de viviendas habitadas por el propietario, ya que
el remanente de viviendas puede presentar las siguientes desventajas:
- incierta permanencia del residente en la vivienda, que afecta la certidumbre para
control, apoyo y seguimiento por parte de la autoridad público-privada,
- incierta disponibilidad de espacio para operación del equipo de compostaje en la
vivienda próxima, por cambio de domicilio,
- Posible oposición al compostaje doméstico por parte del propietario.
Figura 15. Distribución de viviendas por sus residentes
90,5%
9,5% 0,0% 0,0%
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
Bloque Madera ybloque
Metal ybloque
OtroFr
ecu
enci
a R
elat
iva
(%)
Material de contrucción
Frecuencia Relativa (%)
52,4% 42,9%
4,8% 0,0%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
Propia Arrendada Prestada Otro
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Tipo de vivienda por habitante
Frecuencia Relativa (%)
59
c. Afinidad con la vegetación
La aceptabilidad de operación de plantas de compostaje doméstico y para uso interno
del compost, está determinado por la afinidad de los residentes con la vegetación, la
cual es muy buena, con el 85,7% de encuestados que les gusta la vegetación, como se
detalla en la Figura 16.
El 66,7% de viviendas presenta vegetación en diferentes espacios, como se detalla en la
Figura 17 (independiente del gusto del encuestado) de los cuales, el 68,8% de viviendas
tiene 10 macetas promedio, el 18,8% presenta 13,3 m² de huerto, jardín y el 12,5% de
viviendas tiene sembrío, por presentar mayor o igual área que la opacada por la
vivienda, lo puede indicar el descenso de la presencia de agricultura familiar-urbana
como se detalló en las Características del sector en el Capítulo I.
Figura 16. Percepción de gusto de los encuestados por la vegetación
Figura 17. Tipo de vegetación en las viviendas
85,7%
4,8% 9,5%
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
80,0%
100,0%
si poco no
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Percepción
Gusto por la vegetación
68,8% 18,8% 12,5%
9,6
13,3
Macetas Huerto, jardín Sembrio
Val
or
Tipo de vegetación
Frecuencia Relativa (%) Promedio (# / m² / ..)
60
d. Manejo de Residuos Sólidos Domésticos
Los resultados de la encuesta indica en las Figura 18 y Figura 19, que el 52,4% de las
familias aplica algún manejo, como: reciclar, reusar, vender o regalar ciertos materiales,
en lugar de considerarlo como basura. Pero es incierta la constancia de la actividad.
Los residentes desechan en promedio cada 4 días sus residuos sólidos en tachos
contenedores, como se detalla en la Figura 20.
Figura 18. Distribución de la forma de manejo aplicado a materiales para revalorizarlos
y no desecharlos como residuo
Figura 19. Fracción del tipo de materiales usados por manejo en la revalorización del
residuo
52,4%
38,1%
4,8%
14,3% 19,0%
47,6% 61,9%
95,2%
85,7% 81,0%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
80,0%
90,0%
100,0%
Aplicamanejo
Recicla Reusa Vende Regala
Fren
cia
Rel
ativ
a (%
)
Forma de manejo
Si No
61
Figura 20. Sitio de disposición final residencial de sus residuos sólidos domésticos
e. Conocimiento del Problema Ambiental
El 47,6% de los encuestados tiene conocimiento sobre los problemas ambientales por
contaminación de residuos sólidos domésticos, en Figura 21, por medio de uno o varios
medios de información, en Figura 22. Sin embargo, se desconoce la calidad de
información que poseen.
El grado de importancia que los residentes tienen respecto de los problemas ambientales
por residuos sólidos domésticos es alto y ninguno, con el 57,1% y 33,3%,
respectivamente, detallado en la Figura 23. Por lo que se debe reforzar el conocimiento
de los problemas existentes entre la comunidad para contar con mayor respaldo en
acciones de solución desde la organización con todos los actores involucrados en la
generación de residuos.
Figura 21. Residentes que conocen de los problemas ambientales por contaminación de
RSD
100%
0% 0% 0% 0%
20%40%60%80%
100%120%
Tachocontenerdor
Esquina Vereda Calle
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
) Lugar de disposición final
Frecuencia Relativa
47,6%
52,4%
45,0%
50,0%
55,0%
Si No
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Posiciones
Conoce los problemas de contaminación
62
Figura 22. Medios de información por el que los residentes adquirieron conocimiento de
los problemas ambientales por RSD
Figura 23. Percepción de los residentes a la importancia o seriedad de los problemas
ambientales por RSD
f. Afinidad con el Compostaje
El 66,7% de los representantes de las viviendas presenta predisposición a realizar
compost en sus viviendas, en Figura 24. Bajo la condición de no atraer moscos y
emplear poco tiempo para operación, control del proceso.
El 38,1% conoce del proceso (calidad de conocimiento desconocido), aunque un 47,6%
ha tenido experiencias en compostaje (calidad de tratamiento y técnica empleada
desconocidos), lo que puede indicar la realización de compostaje doméstico por
personas que conocen y desconocen del proceso.
14,3% 14,3% 14,3%
28,6%
4,8%
0,0%5,0%
10,0%15,0%20,0%25,0%30,0%
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Grado de preocupación
Frecuencia Relativa
57,1%
9,5%
33,3%
0,0%
20,0%
40,0%
60,0%
Alto Poco Ninguno
Frec
uen
cia
Rel
ativ
a (%
)
Grado de importancia
Percepción del problema ambiental
63
Figura 24. Afinidad de los residentes con el compostaje
3.3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS DE LA PRUEBA
PILOTO
a. Peso crítico
La cantidad de peso crítico (mínimo) de biosólido utilizado, resulto de algunas pruebas
experimentales anteriores, que no se reportan, por no lograr satisfacer los requisitos de
autocalentamiento a temperatura >50oC y tiempo de contacto para reducción de
patógenos Clase A.
Con 39,083 kg se alcanzó temperaturas para reducir patógenos y la atracción de
vectores, como se detalla en la Tabla 46, donde el Tipo 2 presenta ligeras ventajas en el
cumplimiento de los requisitos (USEPA, 2017) como se detalla en la Tabla 47, por lo
que es necesario aplicar un tratamiento posterior para reducir patógenos clase A.
66,7%
33,3% 38,1%
61,9%
47,6% 52,4%
0,0%
10,0%
20,0%
30,0%
40,0%
50,0%
60,0%
70,0%
Si NoFr
ecu
enci
a R
elat
iva
(%)
Variables de afinidad
Predisposición a compostaje Conoce el compostaje
Experiencia en compostaje
64
Tabla 46. Temperatura y tiempo de contacto para reducción de patógenos y de atracción
de vectores.
Tipo de biodigestor
aerobio activo
Temperatura
base (oC)
Días de
contacto
Temperatura
Máxima (oC)
1 40 17 47,1
2 40 16 48,4
1 45 11 49,9
2 45 12 50,3
1 50 4 52,1
2 50 6 53,3
Tabla 47. Cumplimiento de regímenes USEPA (2017) de temperatura y tiempo de
contacto.
Biodigestor
aerobio activo
Reducción de
patógenos
Clase A en
compostaje
termófilo.
Reducción de
patógenos
Clase A en
compostaje
en recipiente.
Reducción
atracción de
vectores en
digestión aeróbica
termófila.
Reducción
atracción de
vectores en
digestión
aeróbica.
Entre 55 y 60
oC por 10 días
>55 oC por
>3 días
Tprom>45 oC;
Tmín>40 oC por
>14 días
>20 oC por
30 días
Tipo 1 NC NC C C
Tipo 2 NC NC C C
C: Cumplimento del requisito; Nc: No cumplimiento
b. Eficiencia de las Alternativas
La eficiencia de los biodigestores aerobios activos, en reducción de patógenos clase A,
es ligeramente favorable para el Tipo 2 sobre el Tipo 1, con el 95,7% y 92,3%
respectivamente, detallado en Tabla 48; puesto que la higienización inicia desde el
tiempo de contacto >50oC (Suler y col., 1977; en Bueno et al., 2008:96). Se excluyó del
69
0,4 l 57,13 l
g. Sólidos Volátiles
En la Tabla 56, se evidencia la reducción de atracción de vectores en la etapa activa, con
valores casi superiores al 38 de reducción de sólidos volátiles como recomienda
(USEPA, 2017). Y el uso de serrín-viruta como filtro para evitar la atracción de
vectores, resulto eficaz por la nula presencia de moscos cuando se mantenía tapado el
biorreactor durante la operación; la atracción de moscos se hizo evidente principalmente
al inicio del proceso cuando se mantuvo destapado el biodigestor aerobio activo.
Tabla 56. Reducción de la concentración de sólidos volátiles
Día de prueba /
Tipo de biodigestor
aerobio activo
0 19 35
Fracción de
reducción en
día 19
Fracción de
reducción
en día 35
1 89,01 63,81 50,49 28,31 43,28
2 88,25 64,46 52,35 26,96 40,68
h. Desenvolvimiento de bacterias aerobias mesófilas y termófilas
En la Tabla 57, se detalla el recuento de bacterias aerobias mesófilas y termófilas
durante los días 10 y 14 de tratamiento activo, en Figura 25; a partir del cual, también se
evidencia un mejor desempeño del biodigestor aerobio activo Tipo 2 sobre el Tipo 1,
debido a la menor abundancia de bacterias aerobias mesófilas por unidad de termófilas
en el día 10. Por otro lado, se corrobora lo indicado en la teoría, respecto al mayor
número de bacterias presentes en el biosólido en temperaturas bajas frente las de
higienización, como es en el día 14 respecto del día 10.
70
Tabla 57. Comportamiento bacterias aerobias mesófilas y termófilas.
Día de
prueba
Tipo de
bioreactor
aerobio
activo
Bacterias
aerobias
Mesófilas
(ufc/g)
Bacterias
aerobias
Termófilas
(ufc/g)
Relación
bacterias
aerobias
Mesófilas /
Termófilas
Bacterias
aerobias
totales
10
1 7,4x104 1,4 x10
4 528,57 7,4 x10
6
2 6,4 x104 4,7x10
4 136,17 6,4 x10
6
14
1 6 x1011
6,6 x105 6 x10
11 6 x10
11
2 7,9 x1010
1,1 x106 7,2x10
4 7,9 x10
10
Figura 25. Desarrollo de la temperatura del biosólido y del aire ambiente durante el
periodo de prueba.
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35
Biodigestor Aerobio Activo Tipo 1 Biodigestor Aerobio Activo Tipo 2
Aire ambiente
71
i. Protección Térmica
Se estima por el desarrollo casi ininterrumpido de las temperaturas termófilas, como se
detalla en Figura 25 y Figura 26. Pero se desconoce el grado de protección térmica
brindada en la prueba piloto, por lo que este factor requiere de mayor análisis, para una
posible menor inversión en la protección térmica.
Figura 26. Desarrollo de la temperatura del biosólido y del aire durante los días de
prueba.
0
10
20
30
40
50
60
Día
4
0:1
6
8:2
2
12
:31
15
:08
21
:00
0:2
3
Día
13
0:3
1
8:4
0
13
:27
15
:22
20
:46
0:3
5
Día
22
0:2
4
8:3
5
12
:47
15
:38
20
:26
0:1
6
Día
31
0:3
5
8:2
7
12
:31
16
:36
20
:45
Tem
per
atu
ra ⁰
C
Dia y hora de control
Biodigestor Aerobio Activo Tipo 1 Biodigestor Aerobio Activo Tipo 2
Aire ambiente
72
CAPÍTULO IV
4.1. DISEÑO DE COMPOSTAJE DOMÉSCTICO EN BIODIGESTORES
AEROBIOS
4.1.1. BASES DE DISEÑO
La identificación de los mecanismos que deben tener los equipos para cumplir los
objetivos operativos y legales, indicados de la Tabla 39. Por lo que debe superarse las
dificultades que se presentan en los criterios operativos por etapa. Dentro de los que se
infieren, se detalla en la Tabla 58, Tabla 59 y Tabla 60.
Tabla 58. Criterios técnicos-operativos para la biodigestión aerobia activa
Criterios Detalle Descripción Técnica, Operación
Naturaleza de
la reacción Espontánea
Liberación de
microrganismos,
patógenos y productos
de descomposición del
biosólido.
Contener la reacción en un
recipiente plástico por su
resistencia al compostaje.
Tiempo de
tratamiento
Entre 19 y 40
días (Román et
al., 2013:31)
Casi extenso,
incrementando el
volumen de retención
para tratamiento del
biosólido.
Necesario para asegurar la
biodegradación; se puede
reducir, pero asegurar la
biodegradación >30oC,
relación C/N.
76
dotación de agua. líquido entre el biosólido
en concentración 40– 30%.
4.1.2. DIAGRAMA DE FLUJO
Figura 27. Diagrama de flujo para compostaje doméstico con proceso de apoyo para
reducción de patógenos Clase A
g-v: representa a gases y vapores generados.
Recircular
Preparación
de insumos Gases
Biodegradación
aerobia activa
Desechar Filtración de g-v
Drenaje de
lixiviados
Compost Inmaduro
Cal y Agua
Otro proceso
clase A Alcalinización
Efluente
Compost Inmaduro
Clase A
Tratamiento
del efluente
Agua
Biodegradación
aerobia de maduración Filtración de g-v
Insumos
Gases Compost Maduro
Desechar
Tratamiento
del efluente
Gases
Filtración de g-v
88
f. Demanda de espacio en la vivienda para el equipo de compostaje doméstico
Tabla 69. Espacio demandado en la vivienda por el compostador doméstico
Detalle Demanda de espacio
de la vivienda (m²)
Biodigestor Aerobio Activo Tipo1 Tipo 2
0,47 0,47
Alcalinización 0,15 0,15
Biodigestor Aerobio de Maduración 1,62 1,62
Compostador doméstico 2,24 2,24
Operación y desplazamiento 1 1
Operación de Compostador Doméstico 3,24 3,24
97
Tabla 76. Costo de materiales para el biodigestor aerobio de maduración
Detalle de Materiales para
construcción
Canti
dad
Unidad
de
medida
Cantidad
mínima
de venta
Costo
unitario
($)
Costo
Parcial
($)
Tanque plástico de 50 l con tapa 1 u 1 20 20,00
Hilo cabuya (uniones) 2 rollo 10 m 1,2 1,20
Botella plástica 3 l (flujo de gases) 2 u 1 0,1 0,20
Costo total ($) 21,40
Tabla 77. Resumen de costos del equipo por etapa de tratamiento y por el conjunto de
equipos que conforman el compostador doméstico
Equipo Costo ($)
Biodigestión Aerobia Activa Tipo 1 Tipo 2
204,34 227,34
Alcalinización 37,00 37,00
Biodigestión Aerobia de Maduración 21,4 21,4
Compostador Doméstico 262,74 285,74
b. Recuperación de la inversión
En la Tabla 74, se analiza la recuperación de la inversión del costo de materiales para
los equipos de compostaje, el costo mínimo representa a la serie de equipos con el
biodigestor aerobio activo tipo 1 y el costo máximo representa a la serie que cuenta con
el tipo 2.
Si se valora el compost en 1 dólar por kilogramo, dentro del promedio de venta en el
mercado, la recuperación económica está entre los 2,6 y 2,8 años mediante compost
inmaduro, pero si se considera la recuperación económica desde compost maduro el
tiempo se eleva a 5,3 y 5,7 años.
En el hábitat territorial se habrá reducido 459,898 kg y 500,157 kg de residuos
orgánicos al tiempo que se recupera la inversión para la serie de equipos con el
biodigestor aerobios activo tipo 1 y tipo 2, respectivamente.
98
Tabla 78. Recuperación de la inversión
Compost inmaduro por
tratamiento (kg)
Costo compost
($)
Costo de inversión
Tipo 1 Tipo 2
24,561 1 262,74 285,74
Número de lotes de producción necesarios 10,6 11,6
Recuperación económica de la inversión
Tiempo requerido para recuperar la inversión (año)
Mediante compost inmaduro 2,6 2,8
Mediante compost maduro 5,3 5,7
Residuo-basura orgánico insalubre recuperado del hábitat territorial
Residuo orgánico reciclado (kg) 459,898 500,157
99
CAPITULO VI
6.1. CONCLUSIONES
- El sistema de ventilación pasivo interno del biodigestor aerobio activo Tipo 2
permite mayor disponibilidad de oxígeno entre el biosólido, debido a la
temperatura y tiempo de reducción de patógenos clase A (53,3oC y 6 días)
superior a la obtenida en el Tipo 1 (52,1oC y 4 días).
- Los biodigestores aerobios activos Tipo 2 y Tipo 1 tienen una eficiencia
operativa de 95,8% y 92,7% respectivamente, en reducción de patógenos clase A
(USEPA, 2017) a 39,083 kg críticos de biosólido con 20/1 de relación C/N
teórico.
- Debido a la carga constante de patógenos presentes en los biosólidos tratados
diariamente y en los lixiviados recirculados para mantener la humedad en la
biodigestión aerobia activa, se debe reforzar la reducción de patógenos clase A
con un tratamiento extra, recomendado por (USEPA, 2017) como lo es la
alcalinización.
- El 38% de las viviendas poseen espacio físico disponible (mayor a 3m²) el cual
permite implementar y desarrollar con normalidad la actividad, cuya demanda
de espacio es de 3,24m² conformada por 2,24m² para operación de los equipos y
1m² para desplazamiento del operario.
- El 46,64% de residuos orgánicos domésticos, equivalentes a restos de frutas,
vegetales y del jardín, son compostables “in-situ”. Presentan una relación C/N
teórica de 22/1 cercana al rango de biodigestión termófila, indicando que el
biosólido presenta generalmente una rápida biodegradabilidad; además,
humedad teórica de 58% por lo que generarán abundante lixiviado y no se
requerirá introducir agua para mantener la humedad del proceso.
100
- Las viviendas en estudio presentan cuatro habitantes promedio, con una
producción percápita de residuos sólidos domésticos de 0,476 kg/(hab•día)
equivalente a 1,902 kg/(vivienda•día). El valor se incrementa en el 76,2% de
101
viviendas que poseen mascotas, a razón del 0,233 kg de heces por perro al día.
- Se identificó que los residuos sólidos peligrosos (medicamentos, pilas, baterías,
pañales, papeles y toallas higiénicas) ocupan el segundo lugar en la composición
en peso de los residuos sólidos domésticos con 17,23% y no deben ser
mezclados con los residuos compostables.
- Al aplicar compostaje en las viviendas, se reduce 500,157 kg de residuos
orgánicos en un periodo de 2,8 años. En este tiempo se logra recuperar la
inversión de $285,74 en los materiales de construcción, partiendo de la
valoración de compost inmaduro de 1 dólar por kilogramo.
- El 47,6% de encuestados han realizado alguna vez compostaje, pero solo 38,1%
conoce del proceso, aunque se desconoce la calidad del mismo.
- Se puede emprender esta actividad en el sector de Carapungo, debido a que
cuenta con el fomento a la agricultura en su Plan de Ordenamiento Territorial, el
57,1% de viviendas de estudio considera importante el problema de los residuos
sólidos, el 66,7% están dispuestos a realizar compostaje doméstico y 66,7% de
viviendas pose vegetación.
6.2. RECOMENDACIONES
- Se debe profundizar el estudio para asegurar la autohigienización del biosólido
crítico en biodegradación aerobia activa, bajo la continua carga de insumos con
patógenos autóctonos, a fin de evitar higienización extra; y para la depuración,
desinfección, aprovechamiento-liberación de gases, vapores y lixiviados, dentro
de los requisitos legales y aplicables.
- Se puede aplicar pasteurización, como tratamiento extra para reducir los
patógenos en clase A, por fácil operabilidad al ser semejante a la cocción de
alimentos a más de 70oC por más de 30 minutos en una olla, con resistencia
eléctrica y sensor de temperatura.
- Motivar a las personas del sector a colaborar en la gestión integral de residuos
sólidos de su territorio, para el aprovechamiento de los beneficios del
compostaje en la agricultura doméstica y disminuir la cantidad de residuos
sólidos desechados como basura en el territorio sin tratamiento alguno.
102
- Apoyar externamente a la actividad domiciliaria, porque los beneficios son para
todos los habitantes del territorio.
103
BIBLIOGRAFÍA
1. Alvarez, J. y D. Poblete, (2001) “Biofiltración, una solución económica para el
control de olores” conferencia dictada del XIV Congreso de Ingeniería Sanitaria
y Ambiental. Chile, SK Ecología S.A., octubre de 2001.
2. Arrigoni, J., (2016) Optimización del Proceso de Compostaje de Pequeña
Escala. Tesis de doctorado. Argentina, Universidad Nacional de Córdoba-
Facultad de Ciencias Agropecuarias.
3. Beltrán, J., (2017) Apoyo en el diseño de una propuesta para la gestión y
disposición alternativa de excretas de perros en la localidad de Suba, Bogotá
D.C. Tesis de administrador ambiental. Facultad de Medio Ambiente y Recursos
Naturales, Universidad Distrital Francisco José de Caldas – Bogotá D.C.
4. Böhm, R., (2007) “Pathogenic Agents” en Diaz, L. et al., (ed.), Compost Science
and Technology. Serie 8. Paises Bajos, CalRecovery, Inc / Departament of
Industrial Microbiology / Waste Management Institute / School of Civil
Engineering.
5. Bueno, P.; Díaz, M. y F. Cabrera, (2008) “Factores que afectan al proceso de
compostaje” en Moreno, J. y R. Moral, (ed.), Compostaje. España, Red Española
de Compostaje / Universidad de Almería / Universidad de Miguel de Hernández
de Elche / Ministerio de Educación y Ciencia / Ministerio de Medio Ambiente /
European Compost Net-work.
6. Campitelli, A., (2010) Calidad de Compost y Vermicompuestos para su Uso
como Enmiendas Orgánicas en Suelos Agrícolas. Tesis de doctorado. Córdoba,
Universidad Nacional de Córdoba-Faculta de Ciencias Agropecuarias.
7. Campos, M.; Lugo, S. y U. Gitscher, (1998) “Evaluación de los Proyectos de
Compostaje de en el Ecuador” en Biblioteca virtual de Desarrollo Sostenible y
Salud Ambiental de la Organización Panamericana de la Salud [En Línea]
Quito, Fundación Natura / Red Panamericana de Manejo Ambiental de Residuos
Sólidos / Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente /
German
104
Techincal Cooperation Agency, disponible en: http://www.bvsde.ops-
oms.org/eswww/repamar/gtzproye/compost/compost.html#primera [Accesado el
5 de septiembre de 2017]
8. Castillo, M., (2012) Consultoría para La Realización de un Estudio de
Caracterización de Residuos Sólidos Urbanos Domésticos y Asimilables a
Domésticos para El Distrito Metropolitano de Quito. Informe ejecutivo, Quito,
Empresa Pública Metropolitana de Aseo de Quito / Secretaría de Ambiente del
Distrito Metropolitano de Quito.
9. Clavijo, I., (2014) Estudio Comparativo para la Elaboración de Compost por
Técnica Manual en el Bioparque Amaru Cuenca. Tesis de magister. Ecuador,
Universidad de Cuenca-Faculta de Ciencias Agropecuarias.
10. Diaz, L. y G. Savage, (2007) “Factors that Affect the Process” en Diaz, L. et al.,
(ed.), Compost Science and Technology. Serie 8. Paises Bajos, CalRecovery, Inc
/ Departament of Industrial Microbiology / Waste Management Institute /
School of Civil Engineering.
11. Diaz, L.; Savage, G. y C. Golueke, (2002) “Composting of Municipal Solid
Wastes” en Tchobanoglous, G. y F. Kreith, Handbook of solid waste
management. 2da edición. Estados Unidos. Universidad de Califorina /
Universidad de Colorado.
12. García, A. y A. Sánchez, (2008) “Control de la emisión de gases y olores” en
Moreno, J. y R. Moral, (ed.), Compostaje. España, Red Española de Compostaje
/ Universidad de Almería / Universidad de Miguel de Hernández de Elche /
Ministerio de Educación y Ciencia / Ministerio de Medio Ambiente / European
Compost Net-work.
13. Garrido, A., (2015) Ingeniería básica de una planta de compostaje en túneles.
Tesis de ingeniería. España, Universidad de Sevilla-Departamento de Ingeniería
Química y Ambiental.
14. Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón, (2012) Plan de Desarrollo y
Ordenamiento Territorial de la Parroquia Calderón 2012-2025. Quito,
Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón.
15. Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón, (2016) Actualización del Plan
de Desarrollo y Ordenamiento Territorial Gobierno Autónomo Descentralizado
Calderón 2015-2020. Pichincha, Gobierno Autónomo Descentralizado Calderón
/ Gobierno de Pichincha Eficiencia y Solidaridad.
105
16. Haaren, R., (2009) Large scale aerobic composting of source-separated organic
wastes: A comparative study of environmental impacts, costs, and contextual
effects. In partial fulfillment of requirements for M.S. Degree. Estados Unidos,
Columbia University – Department of Earth and Engineering and Applied
Science.
17. INECO, S.A. y S.A. TRAGSATEC, (2016) Plan de Gestión Integral de
Residuos Sólidos del Distrito Metropolitano de Quito: Análisis de la Situación
Actual. Quito, Municipio del Distrito Metropolitano de Quito / INECO S.A. /
TRAGSATEC S.A. / Secretaría de Ambiente del Distrito Metropolitano de
Quito / Empresa Pública Metropolitana de Aseo / Empresa Pública
Metropolitana de Gestión Integral de Residuos / Banco de Desarrollo de
América Latina.
18. Insam, H. y M. Bertoldi, (2007) “Microbiology of the Composting Process” en
Diaz, L. et al., (ed.), Compost Science and Technology. Serie 8. Paises Bajos,
CalRecovery, Inc / Departament of Industrial Microbiology / Waste
Management Institute / School of Civil Engineering.
19. Laos, F. (2003) Compostaje de residuos orgánicos de actividades productivas y
urbanas en la Región Andino-Patagónica: Determinación de índices de madures
para su utilización agronómica. Tesis Doctoral. España, Universidad Nacional
de Comahue, Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y
Alimentaria.
20. Mayorga, E., (2016) Aceleración y descomposición de sustratos orgánicos en la
elaboración de compost mediante el uso de diferentes sustancias (azúcar,
melaza, caña de azúcar). Tesis de ingeniería. Ecuador, Facultad de Ciencias
Agrarias-Carrera de Ingeniería Agronómica.
21. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, (2009) Manual de
Compostaje. España, Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino.
22. Moreno, J. y S. Mormeneo, (2008) “Microbiología y bioquímica del proceso de
compostaje” en Moreno, J. y R. Moral, (ed.), Compostaje. España, Red Española
de Compostaje / Universidad de Almería / Universidad de Miguel de Hernández
de Elche / Ministerio de Educación y Ciencia / Ministerio de Medio Ambiente /
European Compost Net-work.
23. Mollinedo, Z., (2009) Determinación de la Calidad de Compost, Elaborado a
partir de Residuos Sólidos Orgánicos en el Municipio doce Puerto Mayor
106
Carabuco, Provincia Camacho. Tesis de ingeniería. Bolivia, Universidad Mayor
de San Andrés-Carrera de Ingeniería Agronómica.
24. Ochoa, E., (2017) Generación percápita de residuos sólidos domésticos de
algunos sectores del Distrito Metropolitano de Quito, según oficio 2017193071,
correo electrónico a F. Santorum ([email protected]), 12 de octubre
2017 [Accesado el día 20 de octubre de 2017]
25. Pérez, C. et al., (2014) “Evaluación y Análisis de Desechos y Residuos Ecuador
2014” En Revista Cartella Comunicaciones Públicas Ecuador Cia. Ltda. [En
línea] Julio 2014, Cartella Comunicaciones Públicas Ecuador Cia. Ltda.,
disponible en: https://issuu.com/cartellacompub/docs/revista_mdc/23 [Accesado
el día 22 septiembre de 2017]
26. Pinzon, J. et al., (2017) Diseño e implementación de un prototipo de caneca
inteligente para la recolección de heces caninas. Tesis de ingeniería. Facultad
de Ingeniería, Corporación Universitaria Minuto de Dios – Bogotá, DC.
27. Programa Nacional para la Gestión Integral de Desechos Sólidos, (2011).
“Programa Nacional para la Gestión Integral de Desechos Sólidos, PNGIDS
Ecuador” en Ministerio del Ambiente, Programa PNGIDS Ecuador. [En línea].
Ecuador, disponible en: http://www.ambiente.gob.ec/programa-pngids-ecuador/
[Accesado el día 22 septiembre de 2017]
28. Prono, A., (2016) Desarrollo y Verificación Experimental de Herramientas de
Modelado y Simulación de Procesos de Conversión Biológica de Residuos
Sólidos Urbanos. Tesis de doctorado. Argentina, Universidad Nacional del
Litoral-Facultad de Ingeniería Química.
29. Rodríguez, M. y A. Córdova, (2006) Manual de compostaje municipal-
Tratamiento de residuos sólidos urbanos. México, Secretaria de Medio
Ambiente y Recursos Naturales / Instituto Nacional de Ecología / Deutsche
Gesellschaftür Technische Zusammenarbeit.
30. Román, P.; Martínez, M. y A. Pantoja, (2013) Manual de compostaje del
agricultor. Chile, Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y
la Agricultura.
31. Romero, A., (2013) Experiencias Internacionales en el Composteo de Residuos
Sólidos Orgánicos. México, Tetra Tech, Es Inc. / Programa para el desarrollo
bajo en emisiones para el Desarrollo Internacional.
107
32. Rubel, D. y C. Wisnivesky, (2010). “Contaminación fecal canina en plazas y
veredas de Buenos Aires, 1991-2006” en Scientific Electronic Library Online
[En línea] Vol. 70, No.4, Ciudad Autónoma de Buenos Aires julio/agosto 2010,
Departamento Ecología, Genética y Evolución, Facultad de Ciencias Exactas y
Naturales, Universidad de Buenos Aires; Ecología de Reservorios y Vectores de
Parásitos, Departamento Ecología, Genética y Evolución, Facultad de Ciencias
Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires disponible en:
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?pid=S0025-
76802010000400010&script=sci_arttext&tlng=pt#ref [Accesado el 26 de
septiembre del 2017]
33. Sadzawka, A. et al., (2005) Métodos de Análisis de Compsot. Serie 30. Chile,
Instituto de Investigaciones Agropecuarias / Sociedad Chilena de la Ciencia del
Suelo / Ministerio de Agricultura /
34. Sánchez, S. y S. Orduz, (2014) Sistemas biológicos para el manejo ambiental:
Alternativas de control para contaminantes atmosféricos. Disertación.
Colombia, Universidad de la Costa – Facultad de Ingeniería, Centro de
Formación Agroindustrial La Angostura.
35. Savage, G. y L. Diaz, (2007) “Bioremediation” en Diaz, L. et al., (ed.), Compost
Science and Technology. Serie 8. Paises Bajos, CalRecovery, Inc / Departament
of Industrial Microbiology / Waste Management Institute / School of Civil
Engineering.
36. Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología y Departamento del Distrito Federal
(1992) Norma Mexicana NMX-AA-22-1985, Protección al Ambiente-
Contaminación del Suelo-Residuos Sólidos Municipales-Selección y
Cuantificación de Subproductos. México, Secretaría de Desarrollo Urbano y
Ecología y Departamento del Distrito Federal.
37. Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología y Departamento del Distrito Federal
(1992) Norma Mexicana NMX-AA-61-1985, Protección al Ambiente-
Contaminación del Suelo-Residuos Sólidos Municipales-Determinación de la
generación. México, Secretaría de Desarrollo Urbano y Ecología y
Departamento del Distrito Federal.
38. Tapia, V., (2010) Estudio comparativo de la descomposición aerobia y
anaerobia de la materia orgánica para el desarrollo de una metodología de
elaboración de compost aplicable en pequeñas comunidades del área de
108
influencia de ENAP SIPETROL. Tesis de ingeniería. Ecuador, Escuela
Politécnica Nacional-Facultad de Ingeniería Química y Agroindustria.
39. Trautmann, N. y M. Krasny, (1997) Composting in the Classroom. Edición a
cargo de Laura Glenn. Estados Unidos, Cornell University – Center for the
Environment – Department of Natural Resources.
40. United States Environmental Protection Agency, (2017) NPDES Compliance
Inspection Manual. Chapter 10. Estados Unidos, United States Environmental
Protection Agency.
41. United States Environmental Protection Agency, (1994) A plain English Guide
to the EPA Part 503 Biosolids Rule. Estados Unidos, United States
Environmental Protection Agency.
42. Varnero, M., (2011) Manual de biogás. Chile, Ministerio de Energía / Programa
de las Naciones Unidad para el Desarrollo / Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura / Global Environmental Facility.
43. Zagal, E. y A. Sadzawka, (2007) Protocolo de Métodos de Análisis para Suelos
y Lodos. Chile, Universidad de Concepción – Facultad de Agronomia /
Comisión de Normalización y Acreditación de la Sociedad Chilena de la Ciencia
del Suelo por encargo del Servicio Agrícola y Ganadero
109
ANEXOS
Anexo 1. Formato de registro de producción percápita de residuos domiciliarios
Número
de Casa
Control Peso (g)
Observación Día #:___
Anexo 2. Formato de registro de composición de residuos domiciliarios
Tipo de residuo
Control Peso (g)
Observación Día #:___
Baterías
Botellas plásticas de color
Botellas plásticas transparentes
Café, manzanilla
Cartón
Cáscaras de Huevo
Coronas de piña
Envases Tetrapak
Espuma Flex
Fundas metalizadas
110
Fundas plásticas
Fundas plásticas de leche
Hojas choclo
Hueso, carne, queso, huevo
Madera
Medicamentos
Metal
Otros
Papel con tinta
Papel sin tinta
Recortes de césped
Residuos del baño
Restos de frutas cítricas
Restos de frutas dulces
Restos de jardín
Restos de verduras y hortalizas
Restos eléctricos o electrónicos
Restos de tamaño menor a 1 cm
Servilletas, papel servilleta
Sobras frutas y verduras cocinados
Tarrinas, vasos plásticos
Textil
Tusas de choclo
Vidrio de color
Vidrio transparente
111
Anexo 3. Formato de encuesta realizada
1. DATOS DEL GENERADOR
1.1. Número de encuesta: ____ 1.2. Número de habitantes: ____
1.3. ¿Tiene mascotas? ____
1.3.1. ¿Qué mascotas tiene y cuantas de la misma especie tiene?
______________________________________________________________________
2. CARACTERÍSTICAS DEL GENERADOR
2.1. ¿La vivienda es…? Propia: ____o Arrendada: ____o Prestada: ____u otro: ____
2.2. ¿El material de construcción de la vivienda es…? Bloque: ____o Madera y Bloque:
____o Metal y bloque: ____u otro: ____
2.3. ¿Cuántos pisos tiene la vivienda?: ____
2.4. ¿Cuánto espacio libre hay patio o terraza de la casa? 0m²: ____o <1m²: ____o
<2m²: ____o <3m²: ____o <4m²: ____o <6m²: ____o <8m²: ____
3. AFINIDAD CON LA VEGETACIÓN
3.1. ¿Del uno al tres cuanto le gusta la vegetación? 1(si le gusta) : ____; 2(poco le
gusta) o 3(no le gusta) : ____
3.2. ¿Tiene vegetación en su vivienda?
3.3. La vegetación está en: Macetas: ____, Huerto, jardín: ____ y/o sembrío: ____
4. MANEJO DE RESIDUOS SÓLIDOS DOMÉSTICOS
4.1. ¿Cada cuánto día saca la basura de su vivienda?
4.2. ¿Al sacar su basura de la vivienda, la deposita en…? tacho contenedor: ____o
esquina: ____o vereda: ____o calle: ____
4.3. ¿Recicla algún “residuo” en lugar de desecharlo como basura?: ____ 4.3.1 ¿Qué
“residuo” recicla?: __________________________
4.4. ¿Reúsa algún “residuo” …?: ____4.4.1 ¿Qué “residuo” reúsa?: ________________
4.5. ¿Vende algún “residuo” …?: ____4.5.1 ¿Qué “residuo” vende?: _______________
112
4.6 ¿Regala algún “residuo” …?: ____4.6.1 ¿Qué “residuo” regala?: _______________
5. CONCIENCIA AMBIENTAL
5.1. ¿Tiene conocimiento de los problemas ambientales que causa la basura doméstica?:
____
5.2. ¿Por qué medio recibió la información?: _________
5.3. ¿Cuánta importancia le da al problema causado por residuos domésticos? 1(baja):
____; 2(media): ____o 3(alta): ____
6. AFINIDAD CON EL COMOSTAJE
6.1. ¿Conoce el proceso compostaje de restos orgánicos?: ____
6.2. ¿Ha realizado compostaje alguna vez?: ____
6.3. ¿Estaría dispuesto/a a reciclar en su casa los restos de frutas y verduras para obtener
compost y/o ayudar con el ambiente?: ____
113
Anexo 4. Composición de los residuos sólidos domésticos por su nombre común
0,08
0,13
0,14
0,20
0,47
0,51
0,53
0,57
0,58
0,59
0,64
0,65
0,67
0,81
0,85
0,90
0,94
1,14
1,27
1,47
1,64
1,68
1,73
1,85
2,37
2,73
2,99
3,03
3,43
4,38
6,59
9,50
13,17
15,37
16,39
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00
Espuma flex
Envases Tetrapak
Fundas metalizadas
Medicamentos
Café, manzanilla
Fundas plátsticas de leche
Papel sin tinta
Tarrinas, vasos plásticos
Coronas de piña
Restos de jardín
Baterias
Restos te mañano menor a 1 cm
Restos electricos o electrónicos
Recortes de cesped
Servilletas, papel servilleta
Metal
Cáscaras de Huevo
Botellas plásticas de color
Otros
Vidrio de color
Hojas choclo
Madera
Sobras frutas y verduras cocinados
Tusas de choclo
Papel con tinta
Vidrio transparente
Textil
Cartón
Botellas plásticas transparentes
Fundas plásticas
Hueso, carne, queso, huevo
Restos de frutas dulces
Restos de verduras y hortalizas
Restos de frutas cítricas
Residuos del baño
Aporte porcental (%)
Tip
o d
e re
sid
uo
%
114
Anexo 5. Medición de los factores a analizar en la prueba piloto
Variable Método Lugar de medición
Temperatura en
biosólido
Lecturas directas de
termohigrómetro.
In situ
Humedad en
biosólido
Humedad para suelos
por sensación y
tolerancia.
In situ
Sólidos volátiles en
biosólido
Zagal y Sadzawka
(2007)
Laboratorio
FIGEMPA, UCE
Microorganismos
aerobios mesófilos*
en biosólidos
Método interno para
compost
Laboratorio de la
Facultad de
Ciencias Químicas,
UCE
Microorganismos
aerobios termófilos*
en biosólido
Método interno para
compost
Laboratorio de la
Facultad de
Ciencias Químicas,
UCE
Densidad en
biosólido
Peso húmedo/volumen In situ
Humedad en
biosólido.
Sadzawka, A. et al.,
(2005)
Laboratorio
FIGEMPA, UCE
Volumen de
lixiviados
Lectura directa en
frasco de volumen
conocido
In situ
Temperatura y
humedad ambiental
Lecturas directas de
termohigrómetro.
In situ
* Corresponde a las variables medidas por contrato de servicio externo.
115
Anexo 6. Frecuencia y número de mediciones de la prueba piloto
DP Variable a medir / repetición
Bs Lx Amb
T H SV M/T D V T H PC
0 1/4 1/2 1/2 1/4 1/2 1/2 1/1
1 1/4 1/2 1/2 1/1
2 1/4 1/2 1/2 1/1
3 1/4 1/2 1/2 1/1
4 1/4* 1/2 1/2 1/1
5 1/4 1/2 1/1 1/2 1/2 1/1
6 1/1
8 1/4 1/2 1/2 1/1
9 1/4 1/2 1/2 1/1
10 1/2 1/1 1/1
12 1/4 1/1 1/2 1/2 1/1
13 1/4* 1/2 1/2 1/1
14 1/1 1/1
16 1/4 1/2 1/2 1/1
17 1/4 1/2 1/2 1/1
18 1/1
19 1/4 1/2 1/2 1/1 1/2 1/2 1/1
20 1/1
21 1/4 1/2 1/2 1/1
22 1/4* 1/2 1/2 1/1
116
24 1/2 1/1
25 1/4 1/2 1/2 1/1
26 1/4 1/1 1/2 1/2 1/1
29 1/1
30 1/4 1/2 1/2 1/2 1/1
31 1/4* 1/2 1/2 1/1
1/1
34 1/4 1/2 1/2 1/1
35 1/4 1/2 1/2 1/4 1/1 1/2 1/2 1/1
DP: son los días de prueba de biodegradación activa; Bs: es el biosólido para registro de
(T: temperatura en oC; H: humedad en ; ST: sólidos totales en ; SV: sólidos volátiles en
; C/N: relación carbono/nitrógeno; M/T: relación de microorganismos aerobios
mesófilos/termófilos; y D: densidad); Lx: es el lixiviado para registro de (V: volumen
en l); y Amb: es el clima del ambiente para registro de (T: temperatura en oC; H:
humedad en ; y PC: para identificar la presencia de precipitación). *: representa la
variable que se medirá por seis ocasiones en el día de prueba.
117
Anexo 7. Temperatura promedio durante días de prueba por biodigestor aerobio activo.
Día de
prueba
Biosólido Aire ambiente
Tipo 1 Tipo 2 Temperatura
(oC)
Humedad
(%H) Precipitación
Temperatura (oC)
0 27,8 28,0 23,0 38,5
1 35,6 36,5 24,5 31
2 40,5 42,2 19,5 46
3 42,7 44,8 26,0 36,5
4 44,8 46,9 22,0 40,0
5 44,7 47,7 25,0 38,0
8 48,3 51,6 21,0 46
9 49,2 52,8 24,0 51
10 51,4 53,3 25,0 50
11 52,1 52,9 27,5 34,5
12 51,4 52,7 26,0 41
13 50,9 50,4 26,5 31
16 46,2 43,5 28,0 41,5
17 43,5 41,9 26,5 41,5
19 38,1 36,1 23,0 52
21 34,4 33,0 22,0 54
22 30,3 30,4 19,5 54,5 Si
25 26,2 24,6 22,5 53,5
26 25,8 25,0 17,5 65 Si
28 Si
29 Si
30 25,9 25,8 19,0 64 Si
31 24,6 24,1 18,0 55,5 Si
32 Si
34 23,1 22,4 23,0 48
35 23,6 22,2 22,5 40
118
Anexo 8. Temperatura promedio durante horas de prueba por biodigestor aerobio
activo.
Día de
prueba
Biosólido Aire ambiente
Precipitación Tipo 1 Tipo 2 Temperatura
(oC)
Humedad
(%H) Temperatura (oC)
4
41,65 44,175 14 63,5
42,1 44,025 18 54,5
44,15 45,2 21 43
44,75 46,9 22 40
43,525 46,325 18,5 50,5
43,475 46,725 12,5 69
13
50,225 50,6 14 67
49,225 48,875 19 51,5
49,25 48,75 30 25,5
50,9 50,4 26,5 31
48,775 48,65 20 55
47,925 46,9 14,5 62
22
30,65 29,325 13 62
Si
28,475 28,075 17,5 69,5
29,175 29,875 18 62,5
30,325 30,425 19,5 54,5
30,9 29,575 15 68,5
27,575 26,875 11,5 73
31
23,9 23,325 9 86,5
Si
23,8 23,325 17,5 48,5
24,325 24,25 20,5 37
24,625 24,125 18 55,5
23,525 23,175 18 57
22,15 21,8 12 61
119
Anexo 9. Determinación del contenido de agua en suelo por sensación y tolerancia
(Guía de riego NRCS, USDA Servicio de Conservación de Recursos Naturales, 1997
citado en Morris, 2016:4)
Grano grueso
Grano
moderadamente
grueso
Grano medio
Grano
moderadamente
fino y fino
Capacidad de
agua
disponible
(%)
El agua libre
aparece
cuando el
suelo choca
con la mano.
Se libera el
agua libre con
amasado.
El agua libre
puede ser
exprimido.
Charcos de
agua libre
forman en la
superficie.
>100%
Excede la
capacidad de
campo -
escurrimiento
y percolación
profunda.
No aparece agua libre en el suelo, pero al apretar con la mano el
contorno húmedo de la bola aparece.
100% -
Capacidad de
campo
Tiende a
pegarse junto.
Forma una
bola débil y
desmenuzable
bajo presión.
Forma bola
débil que se
rompe
fácilmente.
Forma una bola
y es muy
flexible; Se pega
fácilmente si es
relativamente
alto en arcilla.
Cintas entre el
pulgar y el
dedo; tiene un
Sensación
pulida.
70 - 80%
Tiende a
pegarse juntos.
Puede formar
una bola muy
débil bajo
presión.
Tiende a la
bola bajo
presión, pero
rara vez se
mantiene unida.
Forma una bola,
ligeramente bajo
presión.
Forma una
bola; Cintas
entre el pulgar
y el dedo.
50 - 70% de
AWC
No forma una
bola bajo
Parece estar
seco; No forma
Un poco
desmenuzable,
Algo flexible;
Pelotas bajo
25 - 50% de
AWC
120
presión. una bola bajo
presión.
pero se
mantiene unido
bajo presión.
presión.
Flujo seco,
suelto y de
grano único a
través de los
dedos.
Seco, flojo,
fluye a través
de los dedos.
Polvo seco, a
veces
ligeramente con
costra, pero se
descompone
fácilmente en
polvo.
Duro,
agrietado; A
veces tiene
migas sueltas
en la superficie.
0 - 25% de
AWC
129
Anexo 16. Registro Fotográfico de la caracterización de residuos sólidos domésticos
Recolección de RSD Recolección de RSD
Pesaje de RSD RSD para análisis
Balanza de ±1 gramo de sensibilidad RSD tipo restos de orgánicos de frutas
132
Anexo 19. Registro fotográfico del análisis de laboratorio
Molienda de la muestra con mortero Pesaje en balanza analítica de
±0,0001 gramos de sencibilidad
Determianción de sólidos volátiles
en mufla
Determinación de sólidos volátiles en
el biosólido
Desecador de vidrio para las
determinación del peso final
Determinación de la humedad en el
biosóildo
133
Anexo 20. Resultados del primer recuento de bacterias aerobias mesófilas, termófilas en
biodigestor aerobio activo tipo 1
134
Anexo 21. Resultados del primer recuento de bacterias aerobias mesófilas, termófilas en
biodigestor aerobio activo tipo 2
135
Anexo 22. Resultados del segundo recuento de bacterias aerobias mesófilas, termófilas
en biodigestor aerobio activo tipo 1
136
Anexo 23. Resultados del segundo recuento de bacterias aerobias mesófilas, termófilas
en biodigestor aerobio activo tipo 2
