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Caracter�sticas f�sicas de biomasa y proceso energ�tico para la elaboraci�n de compost de residuos de cultivo de durazno (prunus persica) para la sostenibilidad ambiental

 

Physical characteristics of biomass and energy process for the production of compost from peach (prunus persica) crop residues for environmental sustainability

 

Caracter�sticas f�sicas da biomassa e do processo energ�tico para a produ��o de composto a partir de res�duos da cultura do pessegueiro (prunus persica) para a sustentabilidade ambiental

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: ptacle@espoch.edu.ec

Ciencias T�cnicas y aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 12 de mayo de 2024 *Aceptado: 20 de junio de 2024 * Publicado: �24 de julio de 2024

 

         I.            Ingeniero, PhD en Ciencias T�cnicas, Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Grupo de Investigaci�n y Transferencia de Tecnolog�a en Recursos H�dricos (GITRH), Riobamba, Ecuador.

       II.            Mag�ster en Riego, Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Centro Experimental del Riego, Grupo de Investigaci�n y Transferencia de Tecnolog�a en Recursos H�dricos (GITRH), Riobamba, Ecuador.

      III.            Mag�ster en Energ�as Alternativas, Investigador. Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo (ESPOCH), Centro Experimental del Riego, Grupo de Investigaci�n de los Recursos Naturales (GIMAR), Riobamba, Ecuador.

     IV.            Magister en Ecolog�a Menci�n Manejo de Recursos Naturales, Licenciada en Ciencias Biol�gicas, Licenciada en Turismo Ecol�gico, Tecn�loga Superior Gu�a Nacional de Turismo Menci�n Ecoturismo, Facultad de Recursos Naturales, Escuela Superior Polit�cnica del Chimborazo (ESPOCH), Grupo de Investigaci�n de los Recursos Naturales (GIMAR), Riobamba, Ecuador.

       V.            Ingeniero en Recursos Naturales Renovables, Investigador independiente, Riobamba, Ecuador.

Resumen

El objetivo de este trabajo de investigaci�n detalla el proceso de compostaje de residuos de cultivo de durazno (Prunus persica) utilizando el m�todo Indore. Se recolectaron m�s de 6000 kg de residuos org�nicos y se compostaron durante tres meses. La metodolog�a incluy� la mezcla de residuos con materiales estructurantes y un control riguroso de la temperatura, humedad y aireaci�n. Los resultados mostraron que el compost final ten�a un 35.74% de materia org�nica, un pH de 8.73 y una conductividad el�ctrica de 637 ms/cm, cumpliendo con las normas NTE INEN 221:1997. El estudio concluye que el compostaje de residuos de durazno es una estrategia viable para la sostenibilidad ambiental, ya que mejora la fertilidad del suelo y reduce la contaminaci�n.

Palabras clave: Biomasa; Durazno; Sustentabilidad; Compost.

 

Abstract

The objective of this research work details the composting process of peach (Prunus persica) crop residues using the Indore method. More than 6000 kg of organic waste were collected and composted for three months. The methodology included mixing waste with structuring materials and rigorous control of temperature, humidity and aeration. The results showed that the final compost had 35.74% organic matter, a pH of 8.73 and an electrical conductivity of 637 ms/cm, complying with NTE INEN 221:1997 standards. The study concludes that composting peach residues is a viable strategy for environmental sustainability, as it improves soil fertility and reduces pollution.

Keywords: Biomass; Peach; Sustainability; Compost.

 

Resumo

O objetivo deste trabalho de investiga��o detalha o processo de compostagem de res�duos culturais de pessegueiro (Prunus persica) pelo m�todo Indore. Mais de 6 mil kg de lixo org�nico foram recolhidos e compostados durante tr�s meses. A metodologia incluiu a mistura de res�duos com materiais estruturantes e um controlo rigoroso da temperatura, humidade e aera��o. Os resultados mostraram que o composto final apresentava 35,74% de mat�ria org�nica, um pH de 8,73 e uma condutividade el�trica de 637 ms/cm, cumprindo as normas NTE INEN 221:1997. O estudo conclui que a compostagem de res�duos de p�ssego � uma estrat�gia vi�vel para a sustentabilidade ambiental, uma vez que melhora a fertilidade do solo e reduz a polui��o.

Palavras-chave: Biomassa; P�ssego; Sustentabilidade; Composto.

 

Introducci�n

Residuos s�lidos

La gesti�n de residuos s�lidos tambi�n puede incluir el reciclaje y la recuperaci�n de materiales, lo que contribuye a la conservaci�n de recursos naturales y la reducci�n de la emisi�n de gases de efecto invernadero. La gesti�n adecuada de los residuos s�lidos es fundamental para minimizar su impacto ambiental, esto implica la recolecci�n, transporte, tratamiento y disposici�n final de los residuos, con el objetivo de reducir su volumen y minimizar su impacto en el medio ambiente (Shagui Miranda, 2022).

�Los residuos s�lidos pueden ser definidos como cualquier material, sustancia, objeto o cosa que ha sido desechado y que no tiene valor econ�mico para su propietario original, estos son un importante problema ambiental debido a su volumen y contenido de sustancias t�xicas, que pueden contaminar suelo, agua y aire. (Archundia et al., 2017).

 

Manejo integral de los residuos s�lidos

El manejo integral de los residuos s�lidos es un enfoque que busca soluciones sostenibles y eficientes para la gesti�n de los residuos s�lidos en su totalidad, desde su generaci�n hasta su disposici�n final.(Andr�s et al., 2018) A continuaci�n, se presenta algunos conceptos:

El manejo integral de los residuos s�lidos implica una visi�n hol�stica de los residuos s�lidos, que abarca desde la prevenci�n de la generaci�n de residuos hasta su gesti�n y disposici�n final (Aliaga, et al., 2017, p. 27), (Coacalla-Castillo et al., 2020a).

El manejo integral de los residuos s�lidos es un proceso que implica la implementaci�n de pol�ticas, estrategias y pr�cticas que permitan reducir la cantidad de residuos generados, recuperar y valorizar los materiales reciclables, y tratar de manera adecuada los residuos no reciclables(Ruiz Morales, 2017).

 

 

 

Residuos S�lidos Org�nicos

Los residuos s�lidos org�nicos se refieren a los desechos de origen animal o vegetal que contienen carbono y se degradan naturalmente mediante procesos biol�gicos como el compostaje. A continuaci�n, se presentan algunas citas bibliogr�ficas que definen y describen este concepto:

Los residuos s�lidos org�nicos son aquellos desechos que se generan a partir de la actividad humana y que contienen materiales biodegradables, como restos de comida, papel, cart�n, jardiner�a y poda.(Mery Esperanza Ruiz Guajala et al., 2017a).

Los residuos org�nicos son aquellos que se generan a partir de la actividad humana y que contienen materia org�nica f�cilmente degradables. Estos residuos pueden ser sometidos a procesos de compostaje para convertirlos en fertilizantes naturales para la agricultura.

Los residuos org�nicos son una fuente valiosa de nutrientes y energ�a que pueden ser recuperados y utilizados mediante procesos de reciclaje y compostaje. La gesti�n adecuada de estos residuos es esencial para reducir la contaminaci�n ambiental y fomentar la econom�a circular.(Coacalla-Castillo et al., 2020b).

Los residuos s�lidos org�nicos son residuos biodegradables de origen animal o vegetal, como restos de comida, hojas, ramas y hierba. Este tipo de residuos se descomponen naturalmente con el tiempo y pueden ser utilizados como materia prima para la producci�n de compost.

 

Tabla: Clasificaci�n en los residuos s�lidos.

Compostaje

El compostaje es un proceso biol�gico que transforma la materia org�nica en un material estable, rico en nutrientes y libre de pat�genos, el cual se utiliza como enmienda para el suelo en diferentes aplicaciones agr�colas, forestales y paisaj�sticas. Seg�n Valdez et al. (2018), el compostaje es una t�cnica de reciclaje de residuos org�nicos que permite la producci�n de abono org�nico y la reducci�n de la cantidad de residuos destinados a rellenos sanitarios. Adem�s, el compostaje se considera una tecnolog�a sostenible y amigable con el medio ambiente, ya que reduce la emisi�n de gases de efecto invernadero y evita la contaminaci�n del suelo y del agua.(JOHYS BUITRAGO VELANDIA, 2021).

El proceso de compostaje se lleva a cabo en condiciones controladas de humedad, temperatura y oxigenaci�n, en el que los microorganismos descomponen los materiales org�nicos en di�xido de carbono, agua y una mezcla de compuestos org�nicos llamada compost .Es decir, el compostaje es un proceso de transformaci�n de residuos org�nicos en abono org�nico mediante la acci�n de microorganismos en condiciones controladas, lo que permite reducir la cantidad de residuos destinados a rellenos sanitarios y mejorar la fertilidad del suelo. Adem�s, el compostaje se considera una t�cnica sostenible y amigable con el medio ambiente al reducir la emisi�n de gases de efecto invernadero y prevenir la contaminaci�n del suelo y del agua.

De esta manera el objetivo de esta investigaci�n es evaluar las caracter�sticas f�sicas y energ�ticas de la biomasa para elaborar compost.

 

Materiales y m�todos

Los residuos s�lidos org�nicos que se generan en el mercado municipal del cant�n Pallatanga fueron seleccionados los de origen vegetal, en los cuales existen elementos primarios como: nitr�geno, fosforo, potasio, calcio, etc., que influyen dentro del proceso de la descomposici�n del compost. (Mery Esperanza Ruiz Guajala et al., 2017b).

 

 

 

(MARCO VINICIO CEPEDA CAGUANO, 2023)

 

 

 

Resultados y discusi�n

En la siguiente tabla se describe los diferentes residuos s�lidos org�nicos de origen vegetal, que son generados en el mercado municipal del cant�n Pallatanga, los mismos que fueron recolectados para la elaboraci�n del compost.

 

Tabla: Residuos s�lidos org�nicos recolectados en el mercado municipal.

 

 

 

 

 

 

 

 

Caracter�sticas F�sicas del compost de residuos del Durazno y otras frutas

(V�zquez-Cuecuecha et al., 2023)

 

Conductibilidad el�ctrica del compost de los residuos de las frutas

(Rojas Gonzalez & Fl�rez Montes, 2019)

 

 

 

 

 

 

Cuantificaci�n de fibra para producci�n de electricidad

(Torres P�rez & Quintero L�pez, 2019)

 

Utilizaci�n del compost para la sustentabilidad

Seg�n su composici�n y sus caracter�sticas, el compost puede tener diferentes usos. Cuando el compost muestra contenidos relativamente altos de metales pesados, puede utilizarse en parques y jardines urbanos, pero si se presenta cierto exceso de sales se puede utilizar con las debidas precauciones en la recuperaci�n de suelos degradados. Aunque, es variable el grado de salinidad que puede presentar un compost, siempre est� dentro de unos niveles que no revisten riesgo aparente de salinizaci�n para el suelo; no obstante, el nivel en sodio no deber� sobrepasar el l�mite del 0,5% sobre su contenido total de materia seca.(William et al., 2011).

Si el compost contiene buenos nutrientes y materia org�nica, y no presenta las contraindicaciones anteriores, se puede utilizar como abono en los cultivos para la alimentaci�n humana o animal. Y si tiene unas propiedades f�sicas adecuadas, puede utilizarse como sustituto parcial de las turbas y como abono en el cultivo de plantas ornamentales, aun cuando muestre un contenido de metales pesados relativamente elevado. (Silvia Silva Laya & Sim�n P�rez Mart�nez, 2010).

 

Conclusiones

Se plantea las siguientes conclusiones:

�         Se elabor� compost a partir de 6750.44 kg de materia org�nica. Para el proceso se aplic� el m�todo Indore como un sistema que est� basado para trabajar con vol�menes altos de materia org�nica en un tiempo de descomposici�n de 3 meses. Finalizado el proceso de compostaje se obtuvo 1173.38 kg de compost tamizado

�         Las caracter�sticas f�sicas del compost y el poder cal�rico, an�lisis f�sico qu�mico y microbiol�gico en la cual se obtuvo 35.74 % de materia org�nica, pH de 8.73 y una conductividad el�ctrica de 6,37ms/cm, son los par�metros m�s representativos que cumple con la normativa NTE INEN 221: 1997 y el manual del INIAP n�mero 89, hacen factible el uso de los residuos del durazno como materia prima.

 

Referencias

      1.            Andr�s, C., Rojas-Gonz�lez, F., Ciliana Fl�rez-Montes, I., Diego, I., & L�pez-Rodr�guez, F. (2018). Prospectivas de aprovechamiento de algunos residuos agroindustriales.

      2.            Archundia, D.-, Ver�nica, L., & Otoniel, B.-D. (2017). Emisi�n de gases de efecto invernadero en dos sitios de disposici�n final de residuos s�lidos urbanos en M�xico.

      3.            Coacalla-Castillo, C. E., Cabrera, J. P., Nicanor, A., & Orellana, S. (2020a). Indicadores de gesti�n en el manejo integral de residuos s�lidos de la municipalidad de Aymaraes. http://orcid.org/0000-0002-6076-1800http://orcid.org/0000-0002-0837-0079http://orcid.org/0000-0001-7631-3765http://www.ciget.pinar.cu/ojs/index.php/publicaciones/article/view/554/1617

      4.            Coacalla-Castillo, C. E., Cabrera, J. P., Nicanor, A., & Orellana, S. (2020b). Indicadores de gesti�n en el manejo integral de residuos s�lidos de la municipalidad de Aymaraes. http://orcid.org/0000-0002-6076-1800http://orcid.org/0000-0002-0837-0079http://orcid.org/0000-0001-7631-3765http://www.ciget.pinar.cu/ojs/index.php/publicaciones/article/view/554/1617

      5.            JOHYS BUITRAGO VELANDIA. (2021). ESTIMACI�N DE LA GENERACI�N DE BIOENERG�A A PARTIR DEL POTENCIAL ENERG�TICO DE LA BIOMASA DISPONIBLE EN SABANA CENTRO.

      6.            MARCO VINICIO CEPEDA CAGUANO. (2023). PROPUESTA DE MANEJO INTEGRAL DE LOS RESIDUOS S�LIDOS ORG�NICOS DEL MERCADO MUNICIPAL DE PALLATANGA COMO ALTERNATIVA PARA MITIGAR LA CONTAMINACI�N AMBIENTAL MEDIANTE LA ELABORACI�N DE COMPOST.

      7.            Mery Esperanza Ruiz Guajala, Elsy Marcela �lvarez Jimenez, & Hermel David Ort�z Rom�n. (2017a). MANEJO INTEGRAL DE DESECHOS S�LIDOS EN LOS PRINCIPALES BARRIOS DE UN GOBIERNO AUT�NOMO DESCENTRALIZADO PARROQUIAL.

      8.            Mery Esperanza Ruiz Guajala, Elsy Marcela �lvarez Jimenez, & Hermel David Ort�z Rom�n. (2017b). MANEJO INTEGRAL DE DESECHOS S�LIDOS EN LOS PRINCIPALES BARRIOS DE UN GOBIERNO AUT�NOMO DESCENTRALIZADO PARROQUIAL.

      9.            Rojas Gonzalez, A. F., & Fl�rez Montes, C. (2019). Valorizaci�n de residuos de frutas para combusti�n y pir�lisis. Revista Polit�cnica, 15(28), 42�53. https://doi.org/10.33571/rpolitec.v15n28a4

  10.            Ruiz Morales, M. (2017). Contexto y evoluci�n del plan de manejo integral de residuos s�lidosen la universidad iberoamericana ciudad de M�xico. Revista Internacional de Contaminacion Ambiental, 33(2), 337�346. https://doi.org/10.20937/RICA.2017.33.02.14

  11.            Shagui Miranda, D. G. (2022). Optimizaci�n de rutas de recolecci�n de los residuos s�lidos urbanos del centro cantonal Taisha en la Provincia de Morona Santiago.

  12.            Silvia Silva Laya, & Sim�n P�rez Mart�nez. (2010). Sustentabilidad de fincas productoras de durazno en El Jarillo, Estado Miranda, Venezuela.

  13.            Torres P�rez, C. I., & Quintero Lopez, L. A. (2019). An�lisis de residuos s�lidos de palma africana, como alternativa de aprovechamiento de energ�as renovables en el departamento del Cesar. Ingenier�as USBMed, 10(1), 8�18. https://doi.org/10.21500/20275846.3662

  14.            V�zquez-Cuecuecha, O. G., Garc�a-Gallego, E., & Ch�vez-G�mez, J. A. (2023). Physical and chemical characterization of the fruits of three varieties of Prunus persica L. Batsch in Tlaxcala. Revista Mexicana de Ciencias Agricolas, 14(5), 90�99. https://doi.org/10.29312/remexca.v14i5.3197

  15.            William, J., Vargas, P., Adarraga Buz�n, J., Aguas Vergara, D., & Molina, E. (2011). Reducci�n de los Residuos S�lidos Org�nicos en Colombia por medio del Compostaje L�quido Reduction of Organic Waste in Colombia Through the Liquid Compost.

 

 

 

 

 

 

 

� 2024 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).

 

 

 

 

 

 

 

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