36 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1.2015 IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR IMPLEMENTING TAKAKURA COMPOSTING METHOD FOR WASTE RECYCLING IN LOJA CITY, ECUADOR 1 Facultad de Ciencias Administrativas y Económicas. Universidad Internacional del Ecuador, Sede Loja. Av. Manuel Agustín Aguirre 12-75 y Maximiliano Rodríguez. Loja-ECUADOR.
[email protected] Raquel Verónica Hernández Ocampo1* 2 Centro de Biotecnología, Universidad Nacional de Loja. Ciudadela Roldán Torres-Gutiérrez2 Guillermo Falconi. “La Argelia” - PBX: 072547252 - Casilla Letra “S”, Loja, Ecuador.
[email protected] Yhonel Bolívar Ramírez Armijos3 3 Relleno Sanitario. Municipio de Loja. Loja, Ecuador.
[email protected] * Autor para correspondencia Resumen La presente investigación se llevó a cabo con el objetivo de implementar una nueva técnica de compostaje que puede ser utilizada para la descomposición de residuos de manera rápida, económica y ambientalmente amigable. La aplicación del método Takakura fue probado en el Centro Integral de Residuos Sólidos de la ciudad de Loja. La obtención del abono orgánico se obtiene a partir del reciclaje de residuos biodegradables, que en mu- cho de los casos son arrojados sin ningún tratamiento. Por lo que el método consistió en descomponer con la ayuda de microorganismos la materia orgánica, los resultados obteni- dos de esta técnica se constituye en una alternativa para aprovechar los residuos sólidos biodegradables e incluso los líquidos como el aceite de cocina, ya que permite que los microorganismos los descompongan obteniendo un abono de adecuada calidad, el cual se puede utilizar para mejorar el contenido de materia orgánica en suelos agrícolas, áreas verdes y jardines. Palabras claves: Compost, residuos biodegradables, microorganismos, relleno sanita- rio-Loja Abstract This research was carried out with the aim of implementing a new composting technique that can be used to decompose residuals in a quick, economic and environmentally friendly way. The application of the Takura Method was tested in the Integral Center of Solid Resi- duals in Loja. The organic compost is obtained from recycling biodegradable residuals that are discarded, in some cases without adequate handling techniques. This method used microorganism to break down the organic matter. The results obtained with this technique become an alternative in order to take advantage of the solid biodegradable residuals and even fluids like kitchen oil, because it allows microorganisms to decompose, obtaining good quality compost, which can be used to improve the organic matter in agricultural soils, green areas and gardens. Keywords: Compost, biodegradable residuals, microorganisms, landfill-Loja. Recibido: agosto 17 de 2015 Aprobado: septiembre 28 de 2015 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 37 Hernández et al. (2015); IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR Introducción dichas actividades, se utilizó nuevas técnicas que permitan degradar la materia orgánica en Uno de los problemas con los que actualmen- menor en tiempo y sirva como abono orgáni- te se enfrentan los habitantes de las ciuda- co; éstas se orientan a procurar un ambiente des, es el inadecuado manejo de los dese- saludable y libre de contaminación, la aplica- chos sólidos y líquidos, que se generan de las ción del método Takakura es utilizado como diversas actividades productivas y de servi- herramienta de responsabilidad ambiental. cios, que los seres humanos realizan cotidia- namente. El método Takakura, es un procedimiento que contribuye a la obtención de compost, para En la ciudad de Loja en el año 1997 se imple- ello requiere como precondición el uso de mentó el Relleno Sanitario, proyecto que has- microorganismos que descomponen los resi- ta el momento es una opción para disponer duos orgánicos y lo hacen en un corto tiempo los residuos sólidos. Anteriormente a esta fe- (por ejemplo los residuos de comida pueden cha sin ningún estudio ni control o tratamiento ser descompuestos en 48 horas). Esta alter- previo los desechos sólidos se los disponían nativa reduce la cantidad de desechos orgá- en sitios inadecuados, improvisados y con in- nicos que se producen en los hogares de la cipiente manejo. En la actualidad, el Progra- ciudad y podría aprovechar los subproductos ma de Gestión Integral de Residuos Sólidos orgánicos que se genera en las labores agrí- en la ciudad de Loja, lo gestiona la Dirección colas en el campo. (Honobe, 2013). de Higiene, que cuenta con la respectiva uni- dad técnica. (Jefatura de Higiene, 2014) Este método, utiliza todo tipo de desechos, incluso aceite residual de cocina, ya que pro- Esta unidad técnica ejecuta un tratamiento de voca una rápida descomposición de los resi- los desechos sólidos que se lo cumple en las duos sólidos y líquidos lo que a su vez evita siguientes fases: clasificación domiciliaria (se- se conviertan en contaminantes. La obten- paración de lo biodegradable y lo no degrada- ción de compost o materia orgánica con nu- ble), recolección alternada de los recipientes trientes aprovechables, podrá ser utilizada en de desechos degradables y no degradables, los jardines e inclusive se podrá comercializar transporte, recuperación o reciclaje y dispo- para mejorar la fertilidad de los suelos agrí- sición final. Estas fases se las complementa colas en el mediano plazo, que de acuerdo a con el barrido y recolección de desechos o lo que afirma (Iñiguez, M. 2006) este proceso aseo público y limpieza de calles y con la pro- requiere de dos a tres años. ducción de abono orgánico en la planta de compostaje. Este método es una herramienta para reducir residuos orgánicos y mejorar la fertilidad del La producción per cápita de desechos sólidos suelo. De acuerdo con estimaciones hechas está en el orden de 0,70 Kg/Hab/día, lo que por la FAO (2006), debido a la desertificación, arroja un valor promedio de 135 toneladas dia- cada año dejan de ser productivas de seis a rias, de estos desechos un porcentaje de 60 siete millones de hectáreas en el mundo y a % corresponde a basura orgánica y el 40 % a este ritmo, en menos de 200 años el ser hu- inorgánica. Con los procesos de gestión refe- mano habrá agotado todos los suelos produc- ridos; se recupera el 20 % de lo orgánico y 15 tivos del planeta (Becerra, 1998). % de lo inorgánico. (Jefatura de Higiene, 2014). En la actualidad en el Centro Integral de Mane- jo de Desechos Sólidos del Municipio de Loja, Materiales y métodos se vienen desarrollando diversas actividades para reciclar, reducir, reparar, reutilizar y re- La implementación del método Takakura, se chazar los residuos sólidos biodegradables y lo realizó en la Planta de Compostaje que se no biodegradables. En el interés de mejorar encuentra en el Centro Integral de Manejo de Desechos Sólidos de la ciudad de Loja, ubi- ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología pp 36 – 41 38 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 Hernández et al. (2015); IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR cado en el área urbana de la ciudad de Loja, el compost, luego se lo dejo reposar durante cantón y provincia de Loja, en la parte sur-oc- siete días. Esta pila se recomienda que deba cidental de la ciudad. estar ubicada en un lugar en la que pueda respirar. El método Takakura requiere se inicie elabo- rando dos soluciones una salada en la que Durante los siete días se mezcló de manera se incluye sal, residuos de las ferias libres diaria la semilla; cuando se la encontró que y se mezcla con agua, simultáneamente se estaba seca, se añadió agua, verificando de elabora la solución dulce en la que se coloca manera permanente el estado de la semilla. levadura, yogurt, melaza y agua. Estas dos Se mezcló los residuos sólidos orgánicos de soluciones se las dejó reposar durante 8 días las ferias libres y mercados con la semilla de con relación al recipiente de la solución dulce compost y se mezcló cada 2 días durante 4 no se ajusta la tapa del envase, porque la fer- semanas, dando un seguimiento permanente mentación produce gases que puede provo- a la semilla de compost. car que esta explote. Además se colocó 20 litros de aceite residual Para crear la semilla del compost, se colocó de los puestos de cocina del mercado La Te- la base del compost (cascarilla de arroz) y se baida, sobre la pila del compost con la fina- mezcló con la harina, para que los microorga- lidad de probar como los microorganismos nismos eficaces puedan alimentarse y desa- lo descomponen y lo convierten en materia rrollarse de mejor manera. orgánica. Además, se agregó hojarasca, hongos y Al obtener el compost maduro y luego de cin- moho, recolectados en el bosque al que se co días, se envió una muestra al Laboratorio colocó las soluciones de sal y de dulce, que de Suelos de la Universidad Nacional de Loja, actuaron durante ocho días, propiciando la en la que se realizaron los análisis químicos destrucción de microorganismos patógenos y para la obtención de parámetros que permi- la multiplicación de microorganismos benéfi- tan verificar la calidad del compost. cos encargados de la descomposición de los residuos. Según Campitelli, P. (2014), cuando se trabaja con residuos orgánicos con el pro- pósito de obtener enmiendas para el suelo, el Resultados proceso de compostaje tiene como objetivo Para obtener el compost a través de la apli- la destrucción o eliminación de microorganis- cación del método Takakura, se inició con la mos patógenos, así como la eliminación de elaboración de las soluciones, mismas que sustancias orgánicas que puedan ser tóxicas fueron mezcladas con la cascarilla de arroz, para las plantas que se encuentran en el ma- harina y hojarasca para crear la semilla de terial de partida o que se generan en las pri- compostaje. meras etapas del proceso. La semilla fue mezclada con los residuos or- Luego de realizada la mezcla de todos los gánicos de las ferias libres y luego de dos componentes, se ajustó el nivel de humedad meses, se obtuvo el compostaje de la cual recomendado en el Método Takakura, esto es se separó la mitad dejándolo reposar dos se- entre el 40 y 60% y que de forma práctica se manas, la otra mitad queda como base para lo hace apretando la semilla con la mano, si seguir elaborando el compost; el tiempo para esta se mantiene compacta significa que tie- obtenerlo fue de dos meses. Si se disminuye ne la humedad adecuada. el tiempo se ahorra jornales o días/hombre, Con esta semilla se realizó una pila y se la cu- por lo que bajan significativamente los costos brió con tela con la finalidad de que las mos- de producción del abono – aporte económico, cas no depositen sus huevos y contaminen además de reducir los desechos antes de su llegada a la disposición final. Centro de Biotecnología pp 36 – 41 ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 39 Hernández et al. (2015); IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR Estos datos se obtuvieron en el Centro Inte- Para determinar la calidad del compost que se gral de Residuos Sólidos de la ciudad de Loja, obtiene por la aplicación del método Takaku- permitiendo ahorrar tiempo y optimizando el ra, se realizó el análisis de suelos, en el labo- aporte del trabajo y de los recursos económi- ratorio de la Universidad Nacional de Loja (ver cos asignados por la municipalidad del cantón cuadro 1). Loja. PARÁMETROS DE ANÁLISIS M.O N P2O5 K 2O pH % ppm ppm ppm Muestra 9,1 37,3 135,52 503,54 69,2 Alcalino Muy alto Alto Muy alto Bajo Leyenda: Potencial de hidrogeno (pH), Materia orgánica (M.O.), Nitrógeno (N), Óxido de fósforo (P2O5) y Óxido de potasio (K2O). Cuadro 1. Análisis químico del compost obtenido por el método Takakura. Los abonos orgánicos resultan de la mezcla microorganismos que viven en los alimentos de restos vegetales y animales con el pro- fermentados. En los alimentos como queso, pósito de acelerar el proceso de descompo- yogurt, levadura, ya contiene una alta canti- sición natural de los desechos orgánicos por dad de microorganismos eficaces y al colocar una variedad de microorganismos en un me- azúcar se genera un ambiente apto para culti- dio húmedo, caliente y aireado que da como var más microorganismos. resultado un fertilizante de alta calidad. Con las soluciones se captura el Aspergillus Cuando los desechos son inoculados con oryzae, bacteria constitutiva del ácido láctico microorganismos efectivos (EM), acelera el y levadura que tienen como objeto reprodu- compostaje por medio de un proceso de fer- cir masivamente los virus filamentosos y las mentación, acelerando significativamente la bacterias de alta seguridad, descomponen la obtención del abono orgánico. sacarosa, proteínas, grasas y aminoácidos. De acuerdo a lo que señala Campos, E., Elías Castells, X., & Flotats, X. (2012) “Las bacte- Discusión rias actinomicetes y hongos trabajan de forma Al hablar de la prevalencia total, se puede El simultánea o consecutiva, descomponen los objetivo de la solución salada es capturar los constituyentes de la materia orgánica, hidratos microorganismos que viven en las superficies de carbono, proteínas y lípidos estableciéndo- de las verduras, hortalizas y frutas, en las que se relaciones de sinergia en algunos casos y existe ácido láctico y levaduras. Estas bacte- de competencia por el sustrato en otros. En rias eficaces tienen resistencia contra la sal, medio aerobio las relaciones son exotérmicas en cambio los microorganismos patógenos no de manera que si se dan las condiciones físi- resisten la alta concentración de sal debido a cas adecuadas, se produce un aumento de la que se altera la actividad fisiológica, obstruye temperatura de la masa en descomposición, la capacidad metabólica y disminuye los pro- pudiendo llegar a superar los 70 °C en un día. cesos de reproducción de hongos, bacterias Este aumento de la temperatura favorece el y moluscos, por lo que esta solución permite crecimiento de microorganismos termófilos cultivar solo los microorganismos eficaces. y si esta se mantiene durante el tiempo sufi- ciente, se consigue la destrucción de semillas El objetivo de la solución dulce es capturar los de malas hierbas, huevos y larvas de insectos ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología pp 36 – 41 40 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 Hernández et al. (2015); IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR y de microorganismos patógenos”. nica biodegradable en un compuesto estable gracias a la flora nativa, incluyendo bacterias, El nivel de humedad es importante, por lo hongos, inoculantes biológicos, etc., los que que se debe ajustar constantemente la can- están distribuidos ampliamente en todo el tidad de agua. Para ello se debe comprobar material. Sin embargo, existen factores se- apretando la semilla con la mano, si esta se lectivos tales como el contenido de humedad, mantiene compacta, el nivel de humedad es disponibilidad de oxígeno, pH, temperatura y el adecuado. “La humedad condiciona la po- la relación de carbono/nitrógeno, los cuales rosidad del medio. Un medio muy húmedo determinan la prevalencia y sucesión de la no permite la circulación del oxígeno y por lo población microbiana. tanto se pueden crear condiciones anaero- bias; en cambio un medio muy seco no per- mite la solubilización de la materia orgánica Conclusiones y por tanto se disminuye la actividad de los microorganismos”. (Campos et al. 2012) El compostaje que se practica es un proce- so aerobio que no genera malos olores hasta En relación al cuadro 1 según los análisis de obtener un producto estable y de alto valor laboratorio el pH del compost es de 9,1 alca- nutritivo. lino y el contenido de materia orgánica es de 37,3%, lo que corresponde a una disponibili- Para obtener el compost producto de la apli- dad de materia orgánica muy alta. cación del método Takakura, se requiere tan solo un tiempo de dos meses optimizando re- Otro elemento importante en el suelo, es el cursos económicos y humanos. fósforo según el resultado del laboratorio este se encuentra como óxido de fósforo y corres- Este método es más eficaz que el de la lom- ponde a un contenido de 503,54 ppm siendo bricultura utilizado en el Centro Integral de un valor muy alto, el mismo que es importante Manejo de Desechos Sólidos de la ciudad de en la maduración de flores, semillas y frutos Loja, en el que se obtiene el humus entre los e interviene en la formación y desarrollo de 4 a 6 meses. las raíces. La aplicación de esta técnica permite que se El nitrógeno tuvo un valor alto de 135,52 ppm, replique y sirva de muestra para que los mu- el mismo que varía su proporción en el com- nicipios, instituciones y unidades educativas post en función del grado de madurez, de ma- apliquen para disminuir los residuos sólidos nera que el compost fresco es pobre en nitró- biodegradables de manera rápida y segura. geno, mientras que la concentración crece a Los altos niveles de óxido de fósforo y el pH medida que el compost madura. alcalino del compost, aplicados en suelos áci- El potasio es decisivo en el desarrollo de la dos como los de la hoya de Loja puede coad- planta, posibilita que las raíces y los tallos yuvar a enmendarlos. sean fuertes, colabora en la circulación de los otros nutrientes alrededor de la planta y re- gula las funciones vegetales. En el compost Agradecimientos de acuerdo al resultado se encuentra con un Los autores agradecen al personal obrero y valor bajo de 69,2 ppm, en forma de óxido de administrativo del relleno sanitario de la ciu- potasio (K2O), este valor puede corregirse al dad de Loja por el soporte material y logísti- incluir más residuos orgánicos como casca- co para la realización de la investigación, así ras de banano, esto permitirá mejorar el pa- como a la Universidad Internacional del Ecua- rámetro. dor, Sede Loja por los aportes realizados. El compostaje como proceso microbiológico, se basa en la conversión de la materia orgá- Centro de Biotecnología pp 36 – 41 ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología, Vol. 4 Nro. 1. 2015 41 Hernández et al. (2015); IMPLEMENTACIÓN DEL METODO DE COMPOSTAJE TAKAKURA PARA EL RECICLAJE DE DESECHOS EN LA CIUDAD DE LOJA, ECUADOR Referencias bibliográficas protección del agua – FONAG. Basanta, R., García Delgado, M. A., Iñiguez, M. 2007. Fertilidad, fertilizante Cervantes Martínez, J. E., Mata y fertilización del suelo. Editorial Vázquez, H., & Bustos Vázquez, G. 2007. Universitaria. Loja, Ecuador: 395. Sostenibilidad del reciclaje de residuos de la agroindustria azucarera: una revisión. López, M. J. D., A. Díaz E., E. Martínez R. Ciencia y Tecnología Alimentaria. D., & Valdez C. 2001. Abonos orgánicos y su efecto en propiedades físicas y Becerra, M. A. 1998. Conservación del químicas del suelo y rendimiento en maíz. suelo y desarrollo sustentable, ¿Utopía o Universidad Autónoma de Chapingo. posibilidad en México? Departamento de TERRA Latinoamericana 19 (4):25-36 suelos. Universidad Autónoma Chapingo. México: 1-7. Moreno Casco, J., & Moral Herrero, R. 2008. Compostaje. España: Mundi-Prensa. Campitelli, P. Compostaje. 2014. Obtención de abonos de calidad para las plantas. Moreno, J., Moral, R., García, J.L., Pascual, Argentina: Editorial Brujas. J.A., & Bernal, M.P. 2014. De residuo a recurso. El camino hacia la sostenibilidad. Campos, E., Elías Castells, X., & Flotats, X. Ediciones Mundi-Presa. México. 2012. Procesos biológicos: la digestión anaerobia y el compostaje. España: Ramírez, Y. 2014. Jefatura de Higiene. Ediciones Díaz de Santos. Informe del estado actual del Centro Integral de Residuos Sólidos de la ciudad Compostaje de residuos orgánicos y de Loja. seguridad medioambiental. 2011. España: Editorial Universidad de Burgos. Romero, L. M. 2004. Agricultura orgánica, elaboración y aplicación de abonos Costa, F., García, C., Hernández, T., & Polo, orgánicos. Memoria III Curso Teórico- A. 1995. Residuos orgánicos urbanos. práctico. Lombricultura técnica mexicana. Manejo y utilización. C.S.I.C., España. SOMELAO. Guadalajara, Jal. FAO (Food and Agricultural Organization) Sillero Moreno, Francisco. 2012. Tratamiento 2006. Base referencial mundial del de residuos urbanos o municipales: recurso suelo. Roma. gestión de residuos urbanos e industriales (UF0285). España: IC Editorial. Hernández, O., Ojeda, D., López, J., & Arras, Y. 2010. Abonos orgánicos y Widman Aguayo F. et al. 2005. El uso de su efecto en las propiedades físicas, composta proveniente de residuos químicas y biológicas del suelo. Revista sólidos municipales como mejorador de Tecnociencia Vol. IV, N° 1 – Enero abril. suelos para cultivos en Yucatán. Estudios preliminares. Yucantan, México Honobe, Y. 2013. Manual para reducir desechos orgánicos. Fondo para la ISSN: 1390-7573 Centro de Biotecnología pp 36 – 41