Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICA DE INGENIERIA AMBIENTAL
EVALUACION DE MICROORGANISMOS EFICACES EN PROCESOS DE COMPOSTAJE DE RESIDUOS DE MALEZA
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE
INGENIERO AMBIENTAL
PRESENTADO POR:
BACH. JESUS RIVERA LICLA
ASESOR TEMATICO: VERONICA TELLO MENDIVIL
ASESOR METODOLOGICO: Dr. ABNER CHAVEZ
LIMA-PERU
2011
1

DEDICATORIA
Este proyecto de investigación es el último de los escalones de mi carrera universitaria y por tal razón se lo dedico a mis queridos padres; Espirita Licla y Alejandro Rivera que con amor y ejemplo han guiado mis pasos. A mis queridos hermanos que han sido siempre mi apoyo incondicional; Julián, Delia, Flor, Reynaldo y Etelvina que son una buena luz de esperanza para la familia.
2

AGRADECIMIENTO
Agradezco a mis padres y hermanos que siempre me han impulsado a seguir adelante brindándome su ejemplo y cariño. A la profesora Virginia Medina Mogrovero y al Dr. Abner Chávez por su ayuda y guía incondicional en estos por ser un amigo y compañero incondicional cinco años en UCV. A mi profesora asesora Verónica Tello mendevil que con paciencia pulieron mi trabajo, por su aporte y asistencia en la investigación.
.A todas mis amigas y amigos con los que he compartido estos Cinco años en UCV, por sus consejos acertados, por la guía, la comprensión y por su cariño.
3

INDICE
DEDICATORIA ....................................................................................................................... 2
AGRADECIMIENTO ............................................................................................................... 3
INDICE .................................................................................................................................. 4
RESUMEN ............................................................................................................................. 6
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 10
CAPITULO I ......................................................................................................................... 11
PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................... 12
1.1. Planteamiento del problema ................................................................................ 12
1.2. Formulación del problema .................................................................................... 12
1.3. Objetivos ................................................................................................................ 13
1.4. Justificación ........................................................................................................... 13
1.5. Delimitación........................................................................................................... 13
CAPITULO II .................................................................................................................... 14
MARCO TEORICO ........................................................................................................... 15
2.1. Antecedentes ......................................................................................................... 15
2.1. Bases teóricas ........................................................................................................ 23
2.1.1. Tratamiento de residuos de jardinería en el contexto nacional .................. 23
2.1.2. Experiencias del uso de EM eficaces en el extranjero ................................. 23
2.2. Marco normativo ................................................................................................... 25
2.3. Hipótesis ................................................................................................................ 26
2.4. Variables ................................................................................................................ 26
2.4.1. Definición conceptual .................................................................................... 26
2.4.2. Definición operacional .................................................................................. 28
2.4.3. Indicadores .................................................................................................... 29
CAPITULO III ................................................................................................................... 30
MARCO METODOLÓGICO ............................................................................................ 31
3.1. Localización del experimento ........................................................................... 31
3.1.1. Ámbito o alcance del proyecto ..................................................................... 31
3.2. Paradigma Metodológica ...................................................................................... 32
3.2.1. Tipos de estudio ............................................................................................ 32
3.2.2. Etapas de investigación ................................................................................. 32
3.2.3. Características de las pilas de las camas composteras ................................ 33 4

3.2.4. Manejo de los compostajes .......................................................................... 34
3.3. Materiales y Métodos ........................................................................................... 35
3.3.1. Materiales ...................................................................................................... 35
3.3.2. Método .......................................................................................................... 36
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ................................................ 41
3.4.1. Instrumentos realizados en campo .............................................................. 41
3.4.2. Peso y volumen de materia prima recolectada ............................................ 42
3.4.3. Peso y volumen de compost ......................................................................... 42
3.4.4. Relación del compost convencional y aplicación de EM .............................. 43
3.4.5. Control del PH ................................................................................................ 43
3.4.6. Control de la Humedad semanal del proceso .............................................. 43
3.4.7. Control de Temperatura semanal del proceso ............................................. 44
3.4.8. Análisis Estadístico ........................................................................................ 44
CAPITULO IV................................................................................................................... 45
RESULTADOS Y DISCUCIÓN ....................................................................................... 46
4.1. Análisis de la calidad del proceso de compostaje ................................................ 46
4.1.1. Variación temporal de la temperatura del método convencional .............. 46
4.1.2. Variación temporal de la temperatura mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) .................................................................................... 50
4.1.3. Comparación de las temperaturas del método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) ............................................................................... 54
4.1.4. Variación temporal de PH ............................................................................. 58
4.1.5. Variación de Humedad (Hd %) ...................................................................... 59
4.2. Análisis de la calidad química y nutritiva de los compost obtenidos .................. 61
4.3. Análisis cualitativo de otras características de proceso de compostaje ............. 65
4.3.1. Olor en el proceso de compostaje ................................................................ 65
4.3.2. Color ............................................................................................................... 66
4.3.3. Reducción de volúmenes en el proceso de compostaje .............................. 66
4.4. Análisis de costos .................................................................................................. 68
4.5. Pruebas de comparación de medidas ................................................................... 69
CONCLUSIONES ............................................................................................................. 71
SUGERENCIAS ..................................................................................................................... 72
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................................... 73
ANEXOS .............................................................................................................................. 76 5

RESUMEN
Los investigadores volcados hacia la producción pecuaria, han realizado diversos estudios para poder utilizar el estiércol producido por los animales y poder disminuir el volumen. El proceso de compostaje, es una de las tecnologías más empleadas para reutilizar los residuos orgánicos y disminuir sus volúmenes de disposición final, reduciendo su aspecto e impactos que se podrían provocar.
El estudio que se planteó con el objetivo de comparar tres tipos de sustratos (pavo, cuy y res) mas maleza mediante la comparación del método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) evaluando las condiciones de temperatura y PH durante el proceso de compostaje, la calidad nutricional y las propiedades químicas y físicas obtenidas en las muestras finales de los tres pilas en los dos método aplicados de compost.
El trabajo de campo se realizó en las instalaciones de “Cerámica Rivera" en Puente Piedra-Zapallal Capital del Perú, lo cual consistió en la conformación de 6 pilas de compost, tres pilas con el método convencional y 3 pilas con la aplicación de microorganismos eficaces (EM)-diluido en la conformación de la pila, y en los volteos para hacer las comparaciones con cada tipo de estiércol (pavo, cuy y res) y la maleza que son generados por la Municipalidad de Olivos de los parques y jardines.
En la primera etapa del experimento para el método convencional consistió en monitorear la temperatura (Semanal), Humedad (Semanal) y PH (Semanal) durante el tiempo que duró el proceso de compostaje (aprox. Más de 3 meses). Y además mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) consistió en monitorear la temperatura (interdiario), humedad (2 veces a la semana) y PH (2 veces a la semana) durante el tiempo que duró el proceso de compostaje (2 meses). La segunda etapa consistió en la evaluación de los compost obtenidos, además de los parámetros químicos indicando los valores de materia orgánica, nitrógeno, fosforo y potasio, adicionalmente se analizaron algunos parámetros físicos en campo (olor y color) y se realizo un análisis estadístico para validar el experimento.
6

La variación de la temporal de temperatura fue similar en las tres pilas, alcanzando valores por encima de los 40Cº, asegurando el adecuado desarrollo de la etapa de termogenica, logrando una higienización de los residuos orgánicos compostados y la amortiguación de olores.
Durante el proceso de compostaje se hizo seguimiento de algunas características físicas encontrándose condiciones similares para el color, pero en el olor mediante la aplicación de EM no se han percibido, mientras que en el método convencional se han generado olores desagradables de Acido Sulfhídrico durante el proceso.
En la evaluación del compost final se hallaron valores mayores en las tres pilas haciendo las comparaciones para todas las variables, obteniéndose excelentes concentraciones de materia orgánica y de nutrientes N, P y K. Los valores estuvieron dentro del rango recomendado de PH (5-8.5), y los valores de nutrientes mediante la aplicación de EM en Pavo, Cuy y Res es de N (1.8, 1.96 y 1.64%), P (2.28,2.35 y 1.95%) y K (2.89, 2.97 y 2.56%), donde fueron superiores al método convencional; Pavo, Cuy y Res: N (1.72, 1.77 y 1.69%), P (2.01, 2.12 y 1.87%) y K (2.44, 2.47 y 2.41%). También el tiempo de proceso de compostaje mediante la aplicación de EM se hizo en la mitad que el método convencional; además el uso de los diferentes tipos de estiércol, nos da valores diferentes porque cada tipo de estiércol tiene diferentes propiedades; por ello cuando se hace análisis de laboratorio y el proceso de compostaje son diferentes de uno al otro.
Según lo evaluado se puede señalar que las 3 pilas de compost desarrollaron el proceso de compostaje de manera similar en las mismas condiciones, pero de diferentes técnicas de aplicaciones de inoculantes y temperaturas, en el cual ninguno de los sustratos perjudica la producción de EM-compost.
7

SUMMARY The researchers turned towards livestock production, have conducted several studies to use the manure produced by animals and to decrease the volume. The composting process is one of the most widely used technologies to reuse organic waste and reduce disposal volumes, reducing their appearance and impacts that could result. The study was designed with the aim of comparing three types of substrates (turkey, guinea pig and beef) more weeds by comparing the conventional method and the application of effective microorganisms (EM) to assess the conditions of temperature and pH during the composting process The nutritional quality and chemical and physical properties obtained in the final samples of the three batteries in the two methods applied compost.
Fieldwork was conducted in facilities "Ceramic Rivera" in Puente Piedra-Zapallal Capital of Peru, which was the formation of 6 compost piles, three batteries to the conventional method and 3 batteries with the application of effective microorganisms (EM)-diluted in the formation of the stack, and the turnings to make comparisons with each type of manure (turkey, guinea pig and beef) and weeds that are generated by the Municipality of Olives parks and gardens.
In the first stage of the experiment for the conventional method consisted of monitoring the temperature (Weekly), humidity (Weekly) and PH (Weekly) during the period of the composting process (approx. More than 3 months). And through the application of effective microorganisms (EM) was to monitor the temperature (inter- day), humidity (2 times a week) and PH (2 times a week) during the period of the composting process (2 months) . The second stage involved the evaluation of compost obtained in addition to the chemical parameters indicating the values of organic matter, nitrogen, phosphorus and potassium, in addition analyzed some physical field parameters (odor and color) and performed a statistical analysis to validate the experiment. 8

The temporal variation of temperature was similar in the three piles, reaching values above 40C °, ensuring the proper development of the thermogenic phase, achieving a sanitizing organic waste composted and damping of odors.
During the composting process is made up of some physical characteristics found similar conditions for color, but the smell through the application of EM to be felt, while in the conventional method were generated odors of hydrogen sulfide during . In evaluating the final compost were found higher values in the three batteries making comparisons for all variables, with excellent concentrations of organic matter and nutrients N, P and K. The values were within the recommended range of pH (5- 8.5), and nutrient values by applying EM in Turkey, Cuy and Res is N (1.8, 1.96 and 1.64%), P (2.28,2.35 and 1.95 %) and K (2.89, 2.97 and 2.56%), which were higher than the conventional method, turkey, guinea pig and Res: N (1.72, 1.77 and 1.69%), P (2.01, 2.12 and 1.87%) and K (2.44, 2.47 and 2.41%). Also the time of the composting process by applying EM was done in half the conventional method, besides the use of different types of manure, gives different values for each type of manure has different properties, so when you laboratory and the composting process are different from each other.
Evaluated as it may be noted that the 3 compost heaps composting process developed similarly in the same conditions, but different techniques and temperatures inoculant applications, in which none of the substrate hinders the production of EM-compost
9

INTRODUCCIÓN
Este estudio pretende analizar diferentes sistemas de transformación de residuos de maleza generados en la Municipalidad de loa Olivos. Esto con el fin de producir un abono de calidad en el menor tiempo y costo menor posible. Así mismo, procurar contribuir a la solución de la problemática que existe en torno a dicho Distrito. Por ello, se utilizaron los desechos de residuos de maleza parque y jardines producidos en el Distrito de los Olivos, y el estiércol (pavo, cuy y res) en el Distrito de Puente Piedra (granjas) para la producción de compost en un medio anaeróbico y aeróbicos.
De acuerdo a los datos adquiridos en la municipalidad de los Olivos en el Área de medio Ambiente que los residuos de maleza de parques y jardines, se estima que el total de desechos generados en dicha municipalidad es de aproximadamente 627.92 TM mensuales, y que al año es de 7535.04 TM, lo cual es llevado al relleno sanitario Modelo del Callao; sin ningún tratamiento, Municipalidad de los Olivos, (2011).
La presente investigación pretende aportar una alternativa de solución al problema para ello; La evaluación de campo de EM-compost y método convencional se realizó en dos etapas: La primera etapa estuvo compuesta por el método convencional, para ello se utilizaron estiércol de pavo, res y cuy más maleza, donde se utilizo como inoculante el agua. La segunda etapa estuvo compuesta mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM), para ello se utilizaron estiércol de pavo, res y cuy mas maleza, donde se utilizo como inoculante los microorganismos eficaces.
El periodo de investigación se planificó para diez meses de duración, iniciando en el mes de Octubre del 2010 y finalizando en mes de Julio del presente año.
La investigación tiene dos partes: la investigación de campo (elaboración, monitoreo y muestreo del EM-compost) y el análisis y discusión de los resultados encontrados apoyándose en la revisión de literatura sobre el tema. Finalmente la investigación fue documentada en este informe e incluye siete capítulos; introducción, objetivos, revisión de literatura, materiales-metodología, resultados–discusión, conclusiones y recomendaciones. Adicionalmente, se incluye referencias bibliográficas y anexos.
10

PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1. Planteamiento del problema
Los residuos orgánicos, como es la maleza ocasiona serios problemas si es quemado y llevado al relleno sanitario, y si se hace compost de estos residuos en forma convencional, lo normal es que se demora de 3 a 6 meses en compost como producto, lo cual ocasiona malos olores y generando la pérdida de calidad nutricional, Coyne (2000). y además la contaminación del aire; Por tal razón es necesario hacer una propuesta de tratamiento de los residuos de maleza.
El presente trabajo de investigación se trata sobre el compostaje, pero aplicando Microorganismos Eficaces (EM). Proceso por el cual los residuos de maleza (materia orgánica) con el estiércol (ave de corral, res y cuy), EM (en un agente catalizador por microorganismos), que son tratados y que se descomponen de una mejor manera y dando como resultado un abono de mejor calidad y a un menor tiempo de obtención del producto, lo cual permitirá utilizar como fertilizante y corrector de la calidad del suelo.
1.2. Formulación del problema
1.2.1. Pregunta general
¿Los residuos orgánicos como es la maleza, mediante la aplicación de EM (microorganismos eficaces) en el compostaje es más eficaz que el método convencional?
1.2.2. Pregunta especifica
• ¿La aplicación de EM en el compostaje de residuos de maleza se obtiene en menor tiempo que el método convencional?
• ¿La calidad que se obtiene mediante la aplicación de EM en el compostaje es mejor que el método convencional?
• ¿El tipo de estiércol que se intercala con las malezas influye en la calidad del compost?
12

1.3. Objetivos
1.3.1. General
Evaluar el sistema de proceso compostaje a partir de los residuos de maleza, utilizando EM (microorganismos eficaces).
1.3.2. Especifico
• Determinar el tiempo de compostaje mediante la aplicación de EM (microorganismos eficaces).
• Evaluar la calidad del producto del compostaje mediante la aplicación de EM con el método convencional.
• Establecer la diferencia del tipo de estiércol (res, pavo y cuy).
1.4. Justificación
La aplicación de fertilizante químico en los cultivos hace que salga perjudicándose la actividad microbiana en el suelo. Los fertilizantes son utilizados con el fin de obtener mayor productividad y además aumentando la calidad de los productos. El uso de los fertilizantes sintéticos es el principal factor de la contaminación del suelo y perjudica a los microorganismos existentes en el suelo.
El compost mediante la aplicación de EM (microorganismos eficaces) en los residuos de maleza, es una forma de tratamiento que tiene la finalidad de convertir los residuos en un producto de mejor calidad que el método convencional, además tiene un efecto positivo en el cultivo nutricional.
Al utilizar este tipo de tratamiento de EM en los residuos sólidos de maleza contribuye a mejorar la fertilidad del suelo, mejora las propiedades físicas del suelo.
1.5. Delimitación
Las limitaciones que se presentaron en la investigación fueron al acceso de información de la Municipalidad de los olivos y falta de algunos instrumentos para el uso de campo en el proceso del compostaje, que imprescindibles para el control de de temperatura, PH y la humedad.
13

MARCO TEORICO
2.1. Antecedentes
2.1.1. Microorganismos Eficientes (EM)
Según Higa y Parr (1994), EM Es una solución que contiene varios microorganismos benéficos tanto aeróbicos como anaeróbicos, los cuales tienen diferentes funciones. Como el EM está compuesto por microorganismos, es una entidad viva.
En la producción de EM-compost, el EM se utiliza como inoculante del material en la fase inicial y durante el proceso. La tecnología del EM fue desarrollada por el Dr. Teruo Higa, profesor en la universidad del Ryukyus. La mayoría de los microorganismos en el EM son heterotróficos, es decir, ellos requieren de fuentes orgánicas de carbón y nitrógeno. El EM ha sido más eficaz cuando está aplicado conjuntamente con enmiendas orgánicas para proporcionar carbón, oxigeno y energía. El EM contiene un gran número de microorganismos entre ellos bacterias fotosintéticas, levaduras, bacterias de ácidos lácticos y hongos. Además, el EM es un producto comercial producido por la Universidad EARTH bajo la licencia de EMRO en Costa Rica. Los alcances de esta investigación no contemplan el análisis del EM o su efecto en el proceso, Nieves (2005).
2.1.1.1. Componentes del EM
El EM, es un cultivo microbiano mixto de especies seleccionadas de microorganismos. Este contiene un alto número de levaduras, bacterias ácido lácticas, bacterias fotosintéticas y cantidades menores de otros tipos de organismos. Se incluyen también los actinomicetos, que son mutuamente compatibles entre sí y coexisten en un cultivo líquido. Debido a la amplia variedad de microorganismos presentes en el EM, es posible que se lleven a cabo procesos de fermentación anaeróbica y degradación anaeróbica, así como la sana descomposición, Tabora, (1999).
Dentro de las funciones que realizan los principales grupos de microorganismos del EM están: bacterias fotosintéticas, bacterias lácticas y levaduras.
15

a.Bacterias fotosintéticas
Como su nombre lo indica, estas bacterias hacen uso de la luz del sol como fuente de energía para realizar la fotosíntesis. También tienen otras fuentes de energía como el calor del suelo.
Su función es la de ayudar a sintetizar sustancias útiles para las raíces, materia orgánica o gases nocivos (sulfuro de hidrogeno). Algunas de las sustancias sintetizadas por las bacterias fotosintéticas son: aminoácidos, ácidos nucleicos, sustancias bioactivas y azúcares, las cuales promueven el crecimiento y el desarrollo celular en las plantas, Sangakkara, (1999).
Las bacterias fotosintéticas presentes en este grupo son:
• Rhodospseudomonas palustris (ATCC 17001)
• Rodobacter lactis (IFO 12007)
b.Bacterias ácido lácticas
Dentro de las funciones primordiales de estas bacterias está el producir ácido láctico, logrando así suprimir microorganismos dañinos (Fusarium, nematodos, etc.). De igual forma ayudan a promover la descomposición de la materia orgánica. Estas bacterias son sumamente importantes en los procesos de fermentación y descomposición de material como la lignina y la celulosa, Sangakkara, (1999). Así mismo juegan un papel muy importante, ya que son las causantes del proceso de fermentación.
Algunos microorganismos de éste grupo son (Valle 2004):
• Lactobacillus plantarum (ATCC 98014)
• Lactobacillus casei (ATCC 7469)
• Streptococcus lactis (IFO 12007)
16

c. Levaduras
El rol de las levaduras en el EM, es el de sintetizar sustancias antimicrobiales, aminoácidos y azúcares secretados por bacterias fotosintéticas.
Estas son benéficas para el crecimiento de las plantas y sus raíces. Las sustancias bioactivas, como las hormonas y las enzimas, producidas por las levaduras, promueven la división activa de células y raíces; estas secreciones también son sustratos útiles para microorganismos eficaces como las bacterias lácticas y actinomicetos, Sangakkara, (1999).
Las levaduras presentes en este grupo de microorganismos eficaces son:
• Saccharomyces cerevisiae (IFO 0203)
• Candida utilis (IFO 0619)
• Hongos (fungi)
• Aspergillus oryzae (IFO 5770)
• Mucor hiemalis (IFO 8567)
d.Actinomicetos
La estructura de los actinomicetos, intermedia entre las bacterias y hongos, produce substancias antimicrobianas a partir de los aminoácidos y azucares producidos por las bacterias fotosintéticas y por la materia orgánica. Estas sustancias microbianas suprimen hongos dañinos y bacterias patógenas.
Los actinomicetos pueden coexistir con la fotosintética. Así, ambas especies mejoran la calidad de los suelos a través del incremento de la actividad microbiana, Sangakkara, (1999).
Los actinomicetos presentes en éste grupo son:
• Streptomyces albus (ATCC 3004)
• Streptomyces greseus (IFO 3358)
17

e. Hongos
Los hongos de fermentación como el aspergillus y el penicilina actúan descomponiendo rápidamente la materia orgánica para producir alcohol, esteres y substancias antimicrobianas. Esto es lo que produce la desodorización y previene la aparición de insectos perjudiciales y gusanos, Sangakkara, (1999).
• Aspergillous
• Penicilina
2.1.1.2. Microorganismos en el proceso de compostaje
Rynk, citado por Uribe Lorío (2003) dice que los grupos más importantes de microorganismos presentes en los abonos orgánicos son las bacterias, hongos y actinomicetes. Y los grupos comprenden tanto especies mesofílicas como termofílicas.
Paul y Clark, mencionados por Soto (2003) establecieron que las bacterias y hongos se encargan de la fase mesófila, especialmente bacterias del género Bacillus sp, aunque existen también algunos Bacillus termófilos. Además, indican que el 10% de la descomposición es realizada por bacterias, del 15-30% es realizada por actinomicetes. Después de que los materiales lábiles han desaparecido, los predominantes son los actinomicetes, hongos y levaduras. (Gómez, E; Molina, S. 2006)
2.1.2.El compost
El compost es una palabra que viene del latín y significa componer (juntar). Una definición aceptada de compostaje es “la descomposición biológica aeróbica de residuos orgánicos en condiciones controladas”, INTEC, (1999). El proceso de compostaje depende de la descomposición microbiana de compuestos orgánicos bajo condiciones en las cuales se permite el aumento de la temperatura como producto de la oxidación aeróbica de los desechos, Coyne, (2000).
18

El compostaje se define como la descomposición biológica de los constituyentes orgánicos de los materiales de desecho que se produce en condiciones controladas en el que intervienen numerosos y variados microorganismos que requieren de una humedad adecuada y substratos orgánicos heterogéneos en estado sólido (Costa et al., 1991). El proceso transcurre a través de dos fases:
mesófilica y termófilica; esta última, favorece la eliminación de organismos patógenos y también facilita las condiciones para degradar ciertos componentes peligrosos las fases mencionadas conducen a la producción temporal de fitotoxinas, y a la producción de dióxido de carbono, agua, productos minerales y materia orgánica estabilizada Córdova. C, 2006).
El compost es el remanente que contiene la materia orgánica estabilizada y los minerales. Para obtener un compost que se pueda usar en la agricultura los sólidos orgánicos húmedos son oxidados a formas biológicamente estables como el humus (Cegarra, 1994). Las aplicaciones más habituales del compostaje son en el tratamiento de residuos de la agricultura, residuos de jardín y cocina, residuos sólidos municipales y fangos de depuradoras, Tchobanoglous et al., (1994).
2.1.2.1. Función del compost
La función del compostaje es lograr un balance entre los materiales orgánicos de fácil y difícil descomposición. Este proceso da lugar a una transformación de la materia orgánica, tanto química como mecánica. Se requiere la utilización de materia prima adecuada para poder tener un producto final con buenas características para incorporar al suelo. Con el compost se logra dar al cultivo la nutrición adecuada así como brindar al suelo, humus estable como aporte a la estructura. El compostaje tiene las ventajas de reducir el volumen de las materias primas (concentrar los nutrientes), disminuir la emisión de malos olores, matar gérmenes de enfermedades y destruir semillas de malezas, Elzakker, (1995).
19

2.1.2.2. El proceso de compostaje
La fabricación de compost es iniciada por organismos quimioheterótrofos mesófilos. A medida que éstos respiran, la temperatura del compost aumenta y éstos van siendo sustituidos por organismos termófilos, Coyne, (2000). Una división del proceso en tres fases, Iniciando con una fase mesofílica de descomposición rápida de los materiales más lábiles, tales como azúcares, proteínas, almidones y hemicelulosas. Luego una segunda fase termófila, de temperaturas más altas, donde se degradan los materiales más recalcitrantes como celulosa y la lignina, para pasar finalmente la fase de síntesis, enfriado y maduración, donde ser forman sustancias húmicas, Teruo Higa, (1982).
El compost se realiza a partir del proceso de descomposición por medio de diferentes microorganismos. Los microorganismos naturales son los responsables directos de degradar la materia. Sin embargo, para que estos puedan llevar a cabo eficientemente, el proceso necesita un medio con ciertas características favorables. Algunas de estas características son: humedad, temperatura adecuada, condiciones aeróbicas, pH, relación nutritiva de los materiales a ser compostados entre otros, Cerrato, (2000).
El proceso de compostaje, de acuerdo a Elzakker (1995), comienza con la pila de compost recién hecha la cuál se calienta a los pocos días, alcanzando temperaturas de hasta 70° C y más. Al llegar a estas temperaturas, los patógenos, y semillas de malezas son eliminados. Esta temperatura no debe de permanecer más de unos días ya que se pierde mucho carbono y nitrógeno. A diferencia, la temperatura óptima para el proceso de descomposición realizado en la pila de compost es de 55 a 65 centígrados Teruo Higa, (1982).
Durante el proceso de compostaje, los microorganismos consumen la mayor cantidad del oxígeno en poco tiempo; luego de esto su actividad se ve reducida, lo cual se puede notar en la disminución de la temperatura, la cual llega a los 20° o 25° centígrados. Con el fin de uniformar el resultado del compostaje, se da vuelta a la mezcla después de 30 días y se añade un poco de compost viejo. Una vez enfriada la mezcla, comienza otra fase de descomposición, en la cual animales más grandes como lombrices y especies de Collembola son los activadores del proceso. Los excrementos de estos animales son descompuestos por bacterias y hongos.
20

Los subproductos que se generan a través de este proceso son: energía, dióxido de carbono y agua. Una parte de la energía liberada es utilizada por los microorganismos para poder realizar sus actividades metabólicas. La otra o comúnmente llamada exceso de energía se convierte en calor, de ahí la importancia de estar controlando la temperatura constantemente, Cerrato, (2000), Ya que el proyecto pretende conservar al máximo la energía.
2.1.2.3. Fabricación óptima de un compost
Las consideraciones más importantes asociadas con la fabricación óptima del compost , sugeridas por Coyne (2000), son las siguientes: 1) el tipo y la composición de los desechos orgánicos; 2) la disponibilidad de los microorganismos; 3) la aireación; 4) los niveles de C, N y P; 5) el contenido de humedad; 6) la temperatura; 7) el pH; y 8) el tiempo.
2.1.2.4. Etapas del proceso de Compostaje
El proceso de compostaje puede dividirse en cuatro períodos, de acuerdo con la evolución de la temperatura:
• Mesófila. La masa vegetal está a temperatura ambiente y los microorganismos mesófilos se multiplican rápidamente. Como consecuencia de la actividad metabólica la temperatura se eleva y se producen ácidos orgánicos que hacen bajar el pH.
• Termófila. Cuando se alcanza una temperatura de 40ºC, los microorganismos termófilos actúan transformando el nitrógeno en amoníaco y el pH del medio se hace alcalino. A los 60 ºC estos hongos termófilos desaparecen y aparecen las bacterias esporígenas y actinomicetos. Estos microorganismos son los encargados de descomponer las ceras, proteínas y hemicelulosas.
• De enfriamiento. Cuando la temperatura es menor de 60ºC, reaparecen los hongos termófilos que reinvaden el mantillo y descomponen la celulosa. Al bajar de 40 ºC los mesófilos también reinician su actividad y el pH del medio desciende ligeramente.
21

• De maduración. Es un periodo que requiere meses a temperatura ambiente, durante los cuales se producen reacciones secundarias de condensación y polimerización del humus.1
Figura Nº 1: variación de temperatura en cada fase
Fuente: http://www.fundases.com/p/pub-compostaje01.html
1 Artículo, ¨Compostaje con la tecnología EM¨. accesible en http://www.fundases.com/userfiles/file/boltin06.pdf. revisado en noviembre del 2010.
22

2.1. Bases teóricas
2.1.1. Tratamiento de residuos de jardinería en el contexto nacional
El tratamiento de los residuos de maleza en el ámbito nacional aun no es tratado en forma adecuado, lo cual las municipalidades aun no hace los tratamiento adecuado de estos residuos, que en su mayoría son llevados al relleno sanitario sin hacer ningún tratamiento.
Según Carrasco (2009) se hallaron valores similares en tres pilas para todo los valores, obteniéndose excelentes concentraciones de materia orgánica (>70%) y de micronutrientes (N, P, K, Ca, Mg y Na). En los tres pilas no existen mayores diferentes técnicas (PH, Tº, Calidad Nutricional, etc.) entre estas, por la cual ninguno de los sustratos perjudica la reducción de EM-Compost y la decisión de su huso. Podría ser definida por el análisis de costo y fácil de determinación de sustrato.
2.1.2. Experiencias del uso de EM eficaces en el extranjero
Según Nieves (2005) en un trabajo realizado en Costa Rica aplicando EM probó que los resultados obtenidos no reflejan valores cuantificables en crecimiento de bacterias para los cuatro tipos de abonos orgánicos evaluados. Los ensayos presentaron una masa bacterial de colonias poco aisladas imposible de cuantificar. El EM (testigo) en cambio mostró valores de 1.21x1011 UFC/g de bacterias. El número de colonias de hongos, fue muy variable entre muestras, situación que se relaciona a los porcentajes de humedad de cada muestra de abono. El EM no presentó crecimiento de hongos. No se logró obtener un porcentaje de humedad similar en los abonos que permitiera compararlos entre sí ya que el método de secado usado no fue eficiente. Por la variabilidad en porcentajes de humedad y número de UFC/g no se estableció comparación alguna entre poblaciones de hongos. La comparación entre poblaciones de microorganismos no fue efectiva debido a que no se cuantificó un número total de bacterias. La investigación deberá repetirse haciendo ajustes en la metodología para ubicar los posibles puntos críticos en el procedimiento. Además, debe descartarse el EM y considerar un suelo natural de origen orgánico como testigo.
23

Por otra parte Reátegui E, KG; Zenteno P, H. (2005) en un trabajo realizado en Costa Rica aplicando EM, probó que se trabajo con cuatro tratamientos a diferentes tiempos de aireación en dos fases investigativas con diferentes agregados; aserrín y chips de madera respectivamente. Finalmente se determino que el sistema producción de EM-compost con aire forzado es técnicamente viable y económicamente rentable para la Empresa Agro-comercial. El tratamiento que presentó los mejores resultados fue el que contenía chips de madera como agregado con aireación cada 6 días e inoculación de EM dirigida. La calidad del producto se determino en base a las características físicas, químicas y biológicas. La comparación cuantitativa de los resultados entre tratamientos se hizo estadísticamente con la metodología de Fisher y Duncan.
Según Muños (2005) que se realizo en un trabajo en Colombia aplicando EM probó que los resultados se refieren a la cuantificación de los residuos generados en cada uno de los sistemas de producción, las épocas de generación, el destino, usos y la identificación de las proporciones de residuos y sustratos más comunes en un sistema de compostaje al igual que los costos de producción.
Los residuos orgánicos son valorados por los productores en la producción de abonos orgánicos como alternativa para reemplazar los abonos de síntesis química logrando óptimos resultados.
Los residuos más comunes y los que más se producen en la zona de influencia de CIPASLA, sé generan en los sistemas de producción de mayor adaptación (café, fríjol, maíz, yuca, plátano, etc.); El compost producido por los productores es usado mayormente en cultivos de café, fríjol, plátano y maíz (10% a 23% de los productores encuestados). La cascarilla de yuca, aporta variedad de microorganismos y nutrientes etc, al compostaje, viéndose reflejado en el menor tiempo de estabilización (20 – 30 días) y al contenido de nitrógeno (1.22 y 1.41%). En el análisis químico de los compost se observaron diferencias significativas (p<0.05) para los contenidos de carbono y magnesio del productor RM y diferencias altamente significativas (p<0.001) para los contenidos de nitrógeno, fósforo y calcio de los tres compost. Con el uso del compost como fertilizante orgánico se contribuye a aumentar el rendimiento en la producción y a mejorar la calidad ambiental.
24

Según Baltodano, M.; Sotomayor, F. (2002) en un trabajo realizado en Costa Rica aplicando EM, probó que el método de elaboración del abono de tipo EM-compost con aireación es más ecoeficiente. Esto se debió principalmente a la velocidad de reducción del volumen del material, lo cual aporta un beneficio ambiental, la calidad del producto y la comodidad de operación. Y además estableció el mejor sistema dentro del tiempo que duró el estudio.
Según Gómez, E; Molina, S. (2006) en un trabajo realizado en Costa Rica aplicando EM, probó que con los tratamientos de las cáscaras de bananos no picados, el EM- compost pierde más nutrimentos (macro y micro) en los lixiviados durante su experimento, comparado a los otros tratamientos de cáscaras de bananos picados; provocando que no picar las cáscaras no sería apto para preparar un abono de mayor calidad. Con ningún tratamiento el EM-compost, y que llegó a una relación C: N menos de 20:1, que indica un compost muy estable, mostrando que los tratamientos no serían aptos para preparar un abono de mayor calidad en solo cuatro semanas.
Según Brito, M. (2005), el mejor resultado se obtuvo con el tratamiento 1 (microorganismos efectivos dosis baja) y los tratamientos 5 y 6 (bacthon a dosis media y alta) con 16 días de descomposición. La población microbiana se estableció por el aumento de temperatura de las composteras, alcanzando la temperatura más alta el tratamiento 2 (microorganismos efectivos dosis media) la misma que fue de 55.5ºC, finalmente la eficiencia fue del 63% para todos los tratamientos. En cuanto a la composición química no se encontraron diferencias significativas.
2.2. Marco normativo
Según la ley de los residuos sólidos 27314, lo cual indica que, los residuos se deben disponer de forma adecuadamente desde su generación, hasta su disposición final por los respectivos Municipios.
Según CONAMA (comisión nacional de medio ambiente)-INN (Instituto Nacional de Normalización), Norma Chilena NCh 2880. Esta Norma indica la clasificación tipo de compost y la calidad de compost, donde indica los requisitos que debe cumplir. 25

2.3. Hipótesis
2.3.1. General
La aplicación de EM (microorganismos eficaces) en el proceso de compostaje de los residuos de maleza es más eficaz que el método convencional.
2.3.2. Especifico
• El compost de los residuos de maleza se obtiene en menor tiempo que el método convencional.
• La calidad de compost aplicando EM es mejor que el método convencional.
2.4. Variables
2.4.1. Definición conceptual
2.4.1.1. Variable independiente
• Microorganismos Eficaces (EM-COMPOST)
Los E.M. (Effective Microorganisms) o Microorganismos Eficientes, es un cultivo mixto sin manipulación genética de una combinación de varios microorganismos benéficos, de origen natural. Además permite una mayor circulación del agua, que permite la movilización de nutrientes, incrementa su filtración y la resistencia del suelo a la erosión. Por otra parte, favorece el desarrollo radicular, la actividad microbiana y el establecimiento de la microfauna. La tecnología EM incrementa el reciclaje de nutrientes y la síntesis de sustancias biológicamente activas, además alcanzaron mayores niveles en el material compostada con EM.2
2 Artículo, ¨Compostaje con la tecnología EM¨. accesible en http://www.fundases.com/userfiles/file/boltin06.pdf. (revisado en noviembre del 2010).
26

2.4.1.2. Variable dependiente
• El tiempo de obtención del compost
El tiempo es importante en la obtención del composta, la calidad de los mismos será superior en cuanto a nutrición se refiere y se obtendrán resultados en menor tiempo.
Sistemas de compostaje que se aplica acorde a las condiciones del medio, La finalidad es reducir el tiempo de descomposición (Peña, E. Y Carrión M, 2002)
• Calidad del compost.
La calidad de las enmiendas orgánicas se determina a través de las propiedades físicas, químicas y biológicas, (Lasaridi et al., 2006). La calidad de un abono orgánico se determina a partir de su contenido nutricional y de su capacidad de proveer nutrientes a un cultivo. Este contenido está directamente relacionado con las concentraciones de esos nutrientes en los materiales utilizados para su elaboración (Benzing, 2001).
La calidad del compostaje está influenciada por el tipo de inoculante como la aplicación de EM (microorganismos eficaces), por el desarrollo del proceso de compostaje , por la procedencia del material, por el tipo de recogida , si se realiza o no alguna selección adicional en planta, y por el tratamiento de residuos (tipo de tecnología, equipamiento, funcionamiento y organización) (soliva, 2001).
La calidad no solamente se da en control final, sino dependerá totalmente de controles que se realicen tanto en la materia prima, como durante el proceso y producto final. Los diferentes materiales que se pueden compostar determinan el tipo de producto que se puede obtenerse. La diversidad o tipo de materia orgánica aplicando el inoculante EM establecerá un abono orgánico de alta calidad que sirve para recuperar y/o mejorar la fertilidad de los suelos y además tendiendo un contenido nutricional (N, P y K).que el Método tradicional (soliva, 2001).
Un compost de buena calidad se obtiene manteniendo una relación equilibrada entre el Carbono y el Nitrógeno.
27

Teóricamente, una relación C/N óptima es de 25-35, pero ésta se encuentra sujeta a la variedad de residuos que se utilicen Reátegui E, KG; Zenteno P, H. (2005).
Un compost de calidad razonablemente bueno contiene los siguientes valores de N, P, K respectivamente 1%, 0.6%, 0.8%, según CONAMA la Norma Chilena NCh 2880 (2004)
2.4.2. Definición operacional
• Inoculación de EM en la pila de compostaje
La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos Eficaces (EM), tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológico y nutricionalmente mejorado.
El EM promueve la transformación aeróbica de compuestos orgánicos, evitando que se liberen gases generadores de olores molestos (sulfurosos, amoniacales y mercaptanos). Adicionalmente, evita la proliferación de insectos vectores, como moscas, ya que estas no encuentran un medio adecuado para su desarrollo.
Además incrementa la eficiencia de la materia orgánica como fertilizante, ya que durante el proceso de fermentación se liberan y sintetizan sustancias y compuestos como: aminoácidos, enzimas, vitaminas, sustancias bioactivas, hormonas y minerales solubles, que al ser incorporados al suelo a través del abono orgánico, mejoran sus características físicas, químicas y microbiológicas.
La inoculación de la pila de compostaje con microorganismos, tiene el objetivo de disminuir el tiempo de elaboración del abono orgánico, obtener un material microbiológica y nutricionalmente mejorado. Entre las ventajas de la adición microorganismos al compostaje están: Aceleración del incremento de las temperaturas, manteniéndose en la etapa termófila del proceso, independiente de la aireación y las condiciones ambientales.
28

• Registros
Los registros son aquellos datos que se obtienen por cada aplicación de un inoculante (Litro), medición (m), Peso (Kg), Temperatura, PH, Humedad, que se hará por los días que transcurre durante la elaboración de tesis, desde el inicio hasta que concluye.
• Mediante el análisis Físico Químicos en el laboratorio
Los análisis del compost que se hará en el laboratorio de las propiedades Físico Químico, lo cual determinará tanto como la aplicación de EM y el método convencional, la comparación de su contenido nutricional (Fosforo y Nitrógeno) mediante la comparación de ambos, lo cual determinará el contenido de los valores de N, P, respectivamente 1%, 0.6%,, según CONAMA la Norma Chilena NCh 2880 (2004).
2.4.3. Indicadores
 Su aplicación de EM
 Nº de días
 Contenido nutricional
29

MARCO METODOLÓGICO
3.1. Localización del experimento
El experimento del plan piloto se localiza en las instalaciones de la empresa “Cerámica Rivera”, que se encuentra en la Av. Chanchamayo Mz. “N” Lt. 2 el Dorado, las coordenadas son 11º49’50.16”S 77º05’37.59”O en el distrito de Puente Piedra-Zapallal Lima-Perú. Lo cual está ubicado a la altura del ovalo Zapallal de la Panamericana Norte.
Figura Nº2: Ubicación del lugar de ejecución de tesis.
Fuente: Imagen satelital adecuada propia
3.1.1. Ámbito o alcance del proyecto
El proyecto tiene un alcance no solo el Distrito de los Olivos si no que puede ser aplicativo en todo los sectores, ya sea propio de si mismo, Municipal, Local, Distrital, Regional, Nacional y en cualquier lugar.
31

3.2. Paradigma Metodológica
3.2.1. Tipos de estudio
El tipo de estudio es experimental, por su naturaleza la investigación tiene un carácter correlacionar y Comparativo.
Es experimental porque se ha conducido el proceso en campo de compostaje con estratos de diferentes tipos de estiércoles con que sin aplicación de microorganismos eficaces (EM). Es comparativo porque se compara las muestras para descubrir la diferencia de la calidad y el tiempo de la obtención del compost, con la aplicación de EM y el método convencional.
La presente evaluación del sistema de producción de compost a partir de desechos de residuos de malezas con aplicación de microorganismos eficaces (EM), se realizara con tres pilas de diferentes tipos de estiercol. La evaluación estadística de este proyecto se desarrollo aplicando un Diseño de pilas Completos al Azar, para distribuir los ensayos y regular cualquier variación presente en el lugar de trabajo.
3.2.2. Etapas de investigación
Diagrama Nº 1: proceso de conducción de las parcelas con el método convencional
Fuente: Elaboración propia
32

Diagrama Nº 2: proceso de conducción de las parcelas con el método de microorganismos eficaces (EM)
3.2.3. Características de las pilas de las camas composteras
Las dimensiones de las 6 pilas (3 para el método convencional y 3 para la aplicación de microorganismos eficaces) fue de 0.9m de altura 1m de ancho y 2m de largo, lo cual fue en forma rectangular de un volumen de 1.8m3 en donde se utilizaran como materia prima, el estiércol de pavo, res y cuy, también malezas.
Figura Nº 3: Dimensión de la pila de compostaje
33

3.2.4. Manejo de los compostajes
• El proceso de compostaje por el método convencional fue monitoreado (PH, H y Tº), y se hizo los volteos semanalmente, por que el proceso de descomposición es lento, desde el inicio hasta su culminación del proceso de compostaje.
• El proceso de compostaje con la aplicación de microorganismos eficaces (EM) fue igualmente monitoreado (PH, H y Tº), y se hizo los volteos 2 veces por semana, por el motivo que el proceso es más rápido.
3.2.5. Muestra
En el estudio de los residuos de maleza se hizo por muestras en dos puntos estratégicos, que son equidistantes de cada lado para que la muestra sea representativa, se hizo luego de la mezcla, tanto en la aplicación de EM y el convencional.
Figura Nº 4: Puntos para la toma de muestras para la medición del PH, Humedad y temperatura.
34

3.3. Materiales y Métodos
3.3.1. Materiales
Los materiales experimentales que se utilizaron en este proyecto de tesis son:
• PH-metro
• Termómetro
• Balanza
• Cámara de inoculación
• Libreta de campo
• Wincha
• Lampa
• Tubos de 1.5 m
• Baldes
• Bomba de mochila
• Microorganismos Eficaces (EM-Compost)
• Malezas (materia orgánica)
• Melaza de caña de azúcar
• Estiércol (pavo, Ganado vacuno y cuy)
35

3.3.2. Método
3.3.2.1. Preparación de la solución de EM-1:
El EM1 es la solución madre de los EM, en ella se encuentran perfectamente mezclados varios grupos de microorganismos benéficos, a saber: Bacterias lácticas, fotosintéticas, levaduras, hongos y otros.
Bacterias Fotosintéticas, entre otros. Los grupos microbianos se encuentran concentrados en un medio de cultivo especialmente acondicionado, lo que permite su convivencia armónica y la alta eficacia que caracteriza al EM.
En el EM1, los microorganismos se encuentran en latencia y antes de ser inoculados a un sustrato para su fermentación, fue estimulados a salir de la latencia, a esta acción se le denomina activación y al producto obtenido EM activado o EMA. El proceso de activación consistió en proveer a los EM, una fuente energética de fácil aprovechamiento como la melaza, ver (fig.N :5).
La activación del EM, se hizo mezclando una parte de EM1, una parte de melaza y 18 partes de agua limpia sin clorar. El procedimiento de activación fue el siguiente: Se hizo hervir la melaza con 7 partes de agua en un recipiente limpio, con esto se asegura que la melaza no aporte microorganismos desconocidos al EMA. A la mezcla de melaza y agua hervida, se le agregó las otras 11 partes de agua, a manera de obtener una mezcla con una temperatura entre 35 y 40 °C, finalmente se agrega el EM1 y se agitó la mezcla, hasta alcanzar la homogeneidad.
Figura Nº 5: Esquema de la preparación de la solución de los microorganismos eficaces (EM)
Fuente:http://www.em-la.com/archivos-de- usuario/base_datos/em_en_manejo_residuos_solidos.pdf
36

La mezcla de EM1, melaza y agua, obtenida se dejo fermentar de forma anaeróbica durante 8 a 15 días (a la temperatura ambiental), en un lugar donde la luz no le de directamente, el recipiente en el que se guarde la mezcla debe estar limpio y una tapa de rosca que permita aflojarla. Diariamente después del tercer día de iniciado el proceso de activación, se deja escapar el gas que se forme durante el proceso de fermentación, sin permitir que ingrese aire del exterior.
Figura Nº 6: Diagrama del Proceso de activación de microorganismos eficaces (EM)
Fuente:http://www.em-la.com/archivos-de- usuario/base_datos/em_en_manejo_residuos_solidos.pdf
Según la fuente de información el EMA preparado, debe utilizarse puro o diluido, en los siguientes 45 días de finalizado el proceso de activación, debido a que los EM inician entrarán nuevamente en latencia y en el caso de microorganismos no específicos para azúcares, en lugar de entrar en latencia morirán. Es por esta razón se utilizó el EMA para una segunda activación, ya que las poblaciones de microorganismos estarán desbalanceadas y no producirán los resultados esperados, asiéndose la apariencia sea de un EM1 pero no su eficacia, ver (fig. Nº 5).
37

3.3.2.2. Preparación de la compostera
Para obtener el mejor rendimiento del proceso de EM-compostaje, la cama de compostaje fue de piso limpio facilitar el proceso de fermentación. Es importante que el área de compostaje se ubicó en un lugar seguro, y además cercado y techado. Además el piso debe ser firme, techado y protegido en caso de lluvias, para evitar exceso de humedad en las pilas de compost y la pérdida de los nutrientes solubles en agua.
En época de verano se tapó las pilas con rastrojos de cosecha o techar, para evitar la incidencia directa de los rayos del sol que pueden afectar los microorganismos benéficos, se mantuvo la humedad de la pilas para evitar las pérdidas del Nitrógeno por volatilización (amoniaco), Para obtener mejores resultados es necesario hacer una mezcla con materia prima alta en contenido de carbono.
3.3.2.3. Dosis y modos de aplicación
Se usa de 0,5 a 1L de EM•1-Ativado por m³ o tonelada de material a ser compostado. Diluir el EM•1-Ativado en el agua y pulverizar sobre el material. Generalmente, 18 L de agua son suficientes para pulverizar todo el material.
Paralelo al proceso de LA colocación de las capas de los diferentes residuos orgánicos, se fue inoculando uniformemente con bomba de mochila, empleando una dosis de una relación de 1/100 a 1/200, o de 100 a 200 ml de EM-1 activado en 20 litros de agua sin cloro, teniendo en cuenta las recomendación Manual de producción de compost con Microorganismos Eficaces (2007).
3.3.2.4. Recolección de los desechos sólidos orgánicos
El material de residuos de jardinería base para la conformación de las pilas fue proporcionada por la Municipalidad de los Olivos lima-Norte, lugar donde se realiza la recolección de residuos orgánicos (maleza)
Los residuos denominados maleza fueron recogidos y llevadas en unos vehículos tipo furgoneta cerrado para que las malezas no se dispersen en el camino y que fueron llevados hacia su destino, para la preparación del compost.
38

3.3.2.5. Apilado de los desechos residuos de maleza
Tras el amontonamiento de la maleza, se procedió a retirar algunos residuos que no pertenece (plástico o papel) que pueda alterar el proceso de compostaje.
3.3.2.6. Delimitación por cada pila de las Unidades de Experimentación (convencional)
Para conformar los montículos del ensayo, se utilizarán estacas de metal o madera para delimitar un espacio de 0.9 m de alto, 0.1 m de ancho y 2.0 m. de largo para cada pila, separando esta longitud en tres secciones de 0.5 m de separación cada una.
Se colocará una capa como base de maleza de materia prima procedente del césped, una altura de 0.20m, luego se agregará el estiércol de una capa de 0.10m, cuidando agregar agua en forma de foleo. Después se agregó la maleza de un espesor de 0.20m de altura, luego se agregó una capa de estiércol de 0.10m de espesor, luego se le agregó agua en forma de foleo. Luego se le agregó una capa de maleza de 0.20m de espesor y al final se colocará otra capa de estiércol de 0.10m de espesor, luego se le agregó agua en forma de foleo Como cobertura, ver (fig. Nº: 6).
Las pilas se dejarán reposar por un día completo para que se compacten acorde a la forma de los bloques.
Figura Nº 7: dimensiones de las pilas por cada capa de piso del método convencional.
Fuente: elaboración propia
39

3.3.2.7. Delimitación por cada pila de las Unidades de Experimentación (Aplicación de EM)
Para conformar los montículos del ensayo, se utilizaron estacas de metal o madera para delimitar un espacio de 0.9 m de alto, 0.1 m de ancho y 2.0 m. de largo para cada pila, separando esta longitud en tres secciones de 0.5 m de separación cada una.
Se colocó una capa como base de maleza procedente del césped, una altura de 0.20m, luego se agregó el estiércol de una capa de 0.10m, luego se le agregó EM-Compost ya activado en forma de foleo con la bomba manual. Después se agregó la maleza de un espesor de 0.20m de altura, luego se agregó una capa de estiércol de 0.10m de espesor, luego se le agregó EM-Compost ya activado en forma de foleo con la bomba manual. Luego se le agregó una capa de maleza de 0.20m de espesor y al final se colocó otra capa de estiércol de 0.10m de espesor, luego se le agregó EM-Compost ya activado en forma de foleo con la bomba manual Como cobertura, ver (fig. Nº: 7).
Las pilas se dejarón reposar por un día completo para que se compacten acorde a la forma de los bloques.
Figura Nº 8: dimensiones de las pilas por cada capa de piso por la aplicación de microorganismos eficaces.
40

3.3.2.8. Inoculación de los Microorganismos en la unidad de Experimento
Las delimitaciones de todas las unidades experimentales, se realizarón en orden de las repeticiones y de los niveles del factor a estudiar dentro de las repeticiones. Terminado esto, se aplicarán las diluciones de EM-compost en sus respectivas pilas dentro de cada repetición.
Previo a la aplicación de los EM, dado que éstos vienen en un estado de letargo dentro de la solución del envase, se procedió a activarlos siguiendo el siguiente procedimiento: en diez litros de agua se diluyo 1 litro de E.M. con 0.5 Kg de melaza y se deja reposar de 6 a 12 días, después de los cuales se diluye esta mezcla en 20 L de agua. Esta dilución (3 L/día/pila) se aplica durante cada semana en las 3 unidades por cada volteo de los experimentos respectivos para este ensayo, Franco K, (2007).
3.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
3.4.1. Instrumentos realizados en campo
Se realizarán tomando muestras en cada volteo para garantizar la homogeneidad del compost. Los parámetros a monitorear serán: PH, Temperatura y Humedad.
Se utilizaran los siguientes instrumentos:
• PH
• Termómetro digital
• Balanza analítica
• Estufa
• Probeta graduada
• Solución Buffer
41

Tiempo de elaboración del compost se registraran los días transcurridos en la elaboración del compost para cada tipo de tratamiento.
Análisis de calidad del compost; al final del proceso se tomará una muestra de cada tratamiento conformada por la mezcla de las sub-muestras de cada replica; y se enviarán al laboratorio UNALM. Para analizar pruebas físico-químico y determinar los parámetros de calidad del producto
3.4.2.Peso y volumen de materia prima recolectada
Al momento de formar las sub-pilas, los desechos orgánicos y el estiércol fueron pesados la maleza y estiércol en una balanza, repitiéndose el procedimiento en cada bloque experimental.
El volumen de cada sub-pila se tendrá las dimensiones de cada una de ellas a través de la siguiente fórmula:
V = axbxh;
3.4.3.Peso y volumen de compost
El compost que obtiene, se procedió a pesar cada sub-pila con ayuda de una balanza y un balde pequeño, se determinaran los volúmenes respectivos de la sub-pila utilizando esta fórmula:
V = πxr²xh
Donde:
r = radio
h = altura
42

3.4.4.Relación del compost convencional y aplicación de EM
Con los valores de peso y volumen del compost (material final) mediante la comparación de la aplicación de EM con el compost convencional, se obtuvo una relación matemática para en análisis y comparación del contenido nutricional y el tiempo de obtención de las pilas, lo cual indicará la eficiencia.
3.4.5.Control del PH
Medida del PH se realizó la lectura de PH mediante el PH-metro previamente calibrado sumergido en el extracto acuoso como es la solución buffer de 7.0
El parámetro se determinó sobre el extracto acuoso de una muestra fresca, para la obtención del extracto acuoso, la proporciones muestra/agua más comúnmente utilizado es de 1/5, según US Department of agriculture and Council, (2001).
3.4.6.Control de la Humedad semanal del proceso
La humedad de la pila de compostaje osciló entre el 50-70 %.
Para el control del contenido de humedad, se puede aplicar el siguiente procedimiento empírico. Tome con la mano una muestra de material del centro de la pila de compost. Cierre la mano y apriete fuertemente el mismo:
a. Si con esta operación verifica que salen muy pocas gotas de agua por medio de los dedos, entonces el nivel de humedad es bueno y no aplicamos agua.
b. Si no sale nada de agua después de apretar y se desmorona (disgrega) el material, es una señal que hace falta agua.
c. Sin sale entre los dedos un hilo continuo de agua del material y sentimos un olor desagradable, como podrido, es que hay un exceso de agua. En este caso se debe extender la pila y esperar que seque un poco.
43

En los días 0, 3, 5 y 7 del proceso de EM-compostaje, se deben hacer aplicaciones de EMA5% conjuntamente con el volteo para liberar calor, el objeto de la aplicación de los EM, es mantener las poblaciones de los microorganismos benéficos a niveles altos. En lo que va del proceso de EM-compostaje, se ha producido gran cantidad de calor que evapora también gran cantidad de agua de la materia orgánica, por lo que la aplicación al 5% repone también parte del agua evaporada y útil para continuar con éxito el proceso de EM-compostaje.
3.4.7.Control de Temperatura semanal del proceso
El monitoreo y registro de temperatura se realizó diariamente, lo cual debe oscilar de 45 a 50cº con ayuda de un termómetro digital, procurando hacer lecturas de las pilas, una en cada extremo; estos valores serán promediados para obtener una lectura única que se analizó estadísticamente.
3.4.8.Análisis Estadístico
Para el análisis estadístico de los datos registrados durante la realización del ensayo, con miras a determinar si las hipótesis planteadas son las correctas, se aplicó un Análisis de Varianza adaptado al Diseño de Bloque Completos al Azar
3.5. Método de análisis de datos
Se utilizó el paquete estadístico SPSS. Los datos recolectados se evaluarán usando el diseño irrestrictamente al azar (DIA), con prueba de Fisher y la comparación de las medidas será aplicando la prueba, con un nivel de confiabilidad del 95% al 99%.
44

RESULTADOS Y DISCUCIÓN
4.1. Análisis de la calidad del proceso de compostaje
4.1.1. Variación temporal de la temperatura del método convencional
4.1.1.1. Pila 1 –maleza + estiércol de pavo
En el grafico Nº: 1 pueden observar claramente que la fase mesófila (desde ambiente hasta los 40ºC) con un incremento continuo de la temperatura hasta el día 7, en el cual alcanza un valor de 74Cº tan aceleradamente, es debido al contenido del estiércol de pavo el cual tiene restos de desperdicio de maíz. Podemos apreciar en el grafico las tendencias a partir del inicio hasta la primera semana hay un incremento descomunal, alcanzando una temperatura máxima promedia, seguidamente en el transcurso de las semanas hasta la semana 8va en el cual se mantiene oscilando de 72.5Cº a 75Cº. A partir de la semana 8va empieza a descender la temperatura, lo cual indica que el proceso de compostaje está en la fase de enfriamiento hasta 7ma semana lo cual llega a una temperatura de 40Cº, y de allí viene la fase de maduración hasta que la temperatura sea igual al ambiente y darle algunas semanas para su maduración y tener un compost de buena calidad.
Grafico Nº1: Variación de la temperatura desde fase de inicio y final
46

4.1.1.2. Pila 2 –Maleza + estiércol de cuy
En el grafico Nº 2 se puede apreciar la fase mesófila en el cual la temperatura se incrementa con rapidez, llegando en la primera semana a 70.5Cº, la cual se puede distinguir que en la 4ta semana llega a su máxima temperatura de 76Cº, también se puede apreciar que hay una disminución de la temperatura en la semana 5ta es por el volteo del compost y la inoculación de agua; también podemos ver que desde la semana 2da hasta 8va no hay mucha variación de la temperatura lo cual indica que está en la fase termófila. A partir de la 8va semana empieza a descender la temperatura, lo cual nos indica que pasa a la fase de enfriamiento; en la semana 12va tiene una temperatura de 31Cº, lo cual entra a la fase de maduración. En la semana 13ma del día jueves llega a una temperatura de 20Cº, lo cual llega a la fase de su culminación de su proceso de compostaje.
Grafico Nº 2: variación de la temperatura en el proceso de compostaje
MESOFILA -----25Cº a 40Cº
TERMOFILA ---40Cº a 75cº
ENFRIAMIENTO --40Cº a 25Cº
TCº 47

4.1.1.3. Pila 3 –Maleza + estiércol de res
En el grafico Nº 3 se puede observar claramente que, en la primera semana la Temperatura se incrementa hasta los 67Cº, y que sigue incrementándose al transcurso de los días, en el cual, en la 2da semana va incrementándose a un mas en 73.5Cº, hasta que en la semana 4ta y 5ta obtiene una temperatura máxima de 75.5Cº. Podemos observar que en la semana 6ta la temperatura empieza a descender, ello nos indica que, el proceso de compostaje está entrando a una fase de enfriamiento, y en la semana 7ma hasta la 12ma hay un descenso de temperatura bruscamente, pasando la semana 12ma que el día martes ya alcanza a la temperatura de 20Cº, y después de ello entra a una fase de maduración; ay una notoriedad de diferencia de la temperatura inicial con la temperatura final, es por la razón de que se comenzó el proceso en el mes de marzo, lo cual está en la estación de verano y lo cual se concluyo el proceso en mes de junio en la estación de otoño.
Grafico Nº 3: variación de la temperatura en el proceso de compostaje
48

4.1.1.4. Comparación de las temperaturas (pila 1,2 y 3)
En el grafico Nº 4 nos muestra el comparativo de la variación de las temperaturas en las tres pilas realizadas para esta tesis, podemos observar comparaciones similares en los primeros días, aun que podemos notar en el grafico que la temperatura de la pila 1 se incrementa aceleradamente, más rápido que los demás, es por el contenido de restos de afrecho y restos de maíz en el estiércol del pavo, aun que la pila 2 también le sigue, mientras tanto que la pila 3 también se incrementa , pero más lento que las otras. Podemos notar que hay un punto de intersección, donde coinciden en la semana 4ta, en donde tienen la misma temperatura de 76Cº, además son las temperaturas máximas teniendo el mismo valor los tres. Se puede apreciar que la temperatura de la pila 3 empieza a descender rápidamente antes que los demás, desde la semana 6ta hasta 12ma, de allí desciende ya más lento hasta el día miércoles pasando la semana 12ma y entra a la fase de maduración. Mientras tanto las pilas 1 y2 también descienden de la semana 8va, lo cual podemos diferenciar que la pila 2 lo hace más lento hasta la semana 12ma, la pila 2 termina de descender completamente el día jueves, mientras que la pila 1 termina el día viernes y también entran a la fase de maduración.
GRAFICO Nº 4: comparación de temperaturas (pila 1,2 y 3)
49

4.1.2. Variación temporal de la temperatura mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM)
4.1.2.1. Pila 1 –maleza + estiércol de pavo
En el grafico Nº 5 podemos observar claramente que en los primeros tres días se incrementa muy rápidamente la temperatura llegando hasta los 50 Cº, es por la inoculación de los microorganismos eficaces (EM) quien actúa como un agente catalizado, y siguiendo el proceso que hay un descenso el día jueves es por el volteo de la pila; desde el día miércoles, 1ra, 2da, 3ra, 4ta, 5ta 6ta semana las temperaturas no varían mucho lo cual indica que está en la fase termófila que tiene una temperatura máxima de 52 Cº .desde la semana 6ta la temperatura empieza a descender lo cual indica que entra a un proceso de enfriamiento, pero en la semana 7ma, ya entra a un proceso de maduración, y el día miércoles llega a una temperatura de 22 Cº es la temperatura del ambiente.
GRAFICO Nº 5: Variación de la temperatura de la pila 1
50

4.1.2.2. Pila 2 –Maleza + estiércol de cuy
En el grafico Nº 6 se puede ver que la temperatura se incrementa rápidamente es por la inoculación de los microorganismos eficaces (EM) que son como agentes catalizadores acelerando la descomposición de la materia prima y el incremento de la temperatura llegando a 51 Cº, también se hacen los volteos los días miércoles y los días domingos, también podemos notar que hay un descenso mínimo en la 1ra semana lo cual es por la inoculación de (EM) después del volteo. Desde el día miércoles, 1ra hasta la semana 6ta podemos notar que está en un proceso termófilo y que llega a una temperatura máxima de 52 Cº. desde la semana 6ta la temperatura ya empieza a descender, lo cual indica que entra a una fase de enfriamiento y el día miércoles ya entra a una fase de maduración y llegando a la temperatura del ambiente de 22Cº el día lunes. También podemos notar que hay una diferencia de 4Cº del inicio y final del proceso, es por la estación.
GRAFICO Nº 6: variación de la temperatura de la pila 2
51

4.1.2.3. Pila 3 –Maleza + estiércol de res
En el grafico Nº 7 se puede apreciar que hay incremento de la temperatura en los primeros tres días hasta los 50 Cº, alcanzando de manera muy rápida, es por la inoculación de microorganismos eficaces (EM) lo cual acelera el proceso. También se puede notar que hay un descenso mínimo de la temperatura de 49.5Cº el día miércoles; en el proceso del compostaje podemos notar que llega a una temperatura máxima de 52Cº en la 3ra semana y el día miércoles, y que empieza a descender lentamente hasta la 6ta semana y que de allí, hay un descenso brusco, lo cual indica que entra a una fase de enfriamiento y luego pasa a la maduración; el día jueves llega a la temperatura de 22Cº que es del ambiente tanto la 7ma semana.
GRAFICO Nº 7: variación de la temperatura de la pila 3
52

4.1.2.4. Comparación de las temperaturas (pila 1,2 y 3)
En el grafico Nº 8 se puede diferenciar el incremento de las temperaturas tres pilas lo cual lidera en los primeros tres días es pila 2, en donde el día miércoles alcanza a una temperatura de 51Cº las pilas 1 y 2, donde a entran a la fase termófila alcanzando a la temperatura máxima de 52Cº que hay una coincidencia los días 2da, miércoles, 3ra y miércoles siguiente. Podemos notar que el día miércoles y 4ta semana, la pila 3 empieza a descender lo cual nos indica que ya entra a la fase de enfriamiento; mientras que las pilas 1 y 2 siguen el proceso, pero en la 5ta semana la temperatura de la pila 2 empieza a descender, en el cual el proceso entra a finalizar. Pero la pila 3 aun sigue manteniéndose en la fase termófila hasta la semana 7ma, lo cual finaliza su proceso y que de allí entra a la fase de enfriamiento.
Se puede notar que, mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM), la pila 3 su proceso es más rápido que los demás pilas ; mientras que la pila 1 es un poco lento es debido al contenido de restos de maíz en el estiércol de pavo, donde su descomposición es un poco más duradero.
GRAFICO Nº 8: comparación de las temperaturas (pila 1,2 y 3)
53

4.1.3. Comparación de las temperaturas del método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM)
4.1.3.1. Comparación de las dos pilas de pavo entre el método convencional y la aplicación de (EM)
En el grafico Nº 9 podemos ver, que la diferencia de temperaturas es abismal; en el cual, que al inicio empiezan con la misma temperatura. También podemos observar en el grafico que en los primeros días la pila 1, mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) la temperatura se incrementa de manera rápida en el cual en los tres primeros días llega a una temperatura de 51Cº, ese incremento de la temperatura en corto tiempo es por la actividad de los microorganismos (bacterias fotosintéticas, bacterias acido lácticas, hongos y levaduras), lo cual actúan como agentes catalizadores. Mientras tanto la pila por el método convencional, incrementa su temperatura de manera lenta en el cual, la semana llega a una temperatura de 74Cº, en el cual entra a la fase termófila, en el cual en este proceso llega a su máxima temperatura de 76Cº en la 2da, 4ta, 5ta y 6ma semana. En la 8va semana ya entra a la fase de enfriamiento y en la 11ma semana entra a la fase de maduración, llegando a la temperatura del ambiente de 20Cºel día viernes.
GRAFICO Nº 9: Comparación de las temperaturas entre método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) en el estiércol de pavo.
54

4.1.3.2. Comparación de las dos pilas de cuy entre el método convencional y la aplicación de (EM)
En el grafico Nº 10 podemos observar que haciendo comparaciones de de las dos temperaturas (pila 1 método convencional y la pila 2 la aplicación de microorganismos (EM)) de ambos procesos, puede ver la diferencia con que se desplazan cada una de ellas, lo cual el mas resaltante es que, con la aplicación de EM el proceso de compostaje de los residuos de maleza y el estiércol de cuy, es más rápido que el método convencional, lo cual lo hace en menor tiempo en las mismas condiciones, podemos ver que el proceso lo hace en 7semanas con EM, mientras que con el método convencional lo hace en 13 semana, lo cual equivale a 3 meses; también podemos ver que las diferencias de las temperaturas máximas son muy distintos.
Con la aplicación de EM, en el proceso de compostaje la temperatura solo puede llegar a una temperatura máxima de 50-52, si en caso se excediera, podrían morir estos microorganismos eficaces, lo cual se pudo mantener la temperatura por el volteo de la pila dos veces por semana (domingo y miércoles) y la inoculación de EM que no faltase mediante una bomba de mochila se hacia el follaje hasta su culminación del proceso.
5. GRAFICO Nº 10: Comparación de las temperaturas entre método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) en el estiércol de pavo.
55

4.1.3.3. Comparación de las dos pilas de res entre el método convencional y la aplicación de (EM)
En el grafico Nº 11 se puede distinguir las diferencias de temperaturas máximas de 24 Cº, y también de muestra que al inicio empieza a las mismas condiciones, además en los primeros tres días con la aplicación de EM la temperatura se incrementa en forma exponencial llegando a una temperatura de 50Cº; mientras que, con el método convencional la temperatura se incrementa en forma lenta, la cual llega a su máxima temperatura en la 4ta y 5ta semana y de allí empieza a descender lentamenta y terminando su proceso en la semana 13; mientras tanto que con la aplicación por los EM en la 3ra semana llega a su máxima temperatura de 52 Cº, y la cual empieza a descender su temperatura, entrando a la fase de enfriamiento y su proceso termina en la 7ma semana, lo cual termina su proceso 4 semanas antes que el método convencional.
GRAFICO Nº 11: Comparación de las temperaturas entre método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) en el estiércol de res.
56

4.1.3.4. Comparación de las tres pilas de pavo, cuy y res entre el método convencional y la aplicación de (EM
En el grafico Nº 12 se puede diferenciar notoriamente que las diferencias de temperatura y el tiempo de proceso son menores, lo cual se puede sacar un resumen que con la aplicación de los EM en el proceso de compostaje se reduce a un menor tiempo, lo cual indica que la mejor manera de tratamiento del compost, la maleza de parques y jardines con el estierco (pavo, cuy y res) es con la aplicación de microorganismos eficaces.
Con la aplicación de EM en la `pila 3 (maleza + estiércol de res), el proceso de compostaje es más rápido que los demás, mientras tanto en el método convencional, la pila 3 (maleza + estiércol de res) su proceso es menor tiempo que la pila 1 (maleza + estiércol pavo); por lo tanto que, el proceso de compostaje con la aplicación de microorganismos eficaces lo hace en 7 semanas, y que el método convencional lo hace el proceso en 13 semanas.
GRAFICO Nº 12: Comparación de las temperaturas entre método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces de las pilas (pavo, cuy y res).
57

4.1.4. Variación temporal de PH
4.1.4.1. Variación de PH de las 6 pilas por el método convencional Y aplicación de microorganismos eficaces (maleza + estiércol de pavo, cuy y res)
En el grafico Nº 13 podemos observar que los valores en el monitoreo de PH realizados en cada uno de las pulas, podemos ver que se han incrementado tanto con el método convencional y la aplicación de los microorganismos eficaces. Mediante el método convencional en PH menor que se ha presentado es en la pila 1 al inicio y que al final del proceso se presento mayor PH es en la pila 2 de 8,15. Con la aplicación de microorganismos eficaces, el valor menor de PH que presento es de 6.8 en las pilas 1 y 3, y en el proceso del compost final el valor mayor de PH presento es en la pila 1 de 4.5.
GRAFICO Nº 13: Comparación del PH entre método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces de las pilas (pavo, cuy y res).
58

4.1.5. Variación de Humedad (Hd %)
4.1.5.1. Variación de Humedad mediante el método convencional
En el grafico Nº 14 se muestra que hay variaciones de las humedades, que al inicio tenían las tres pilas (pila1 (pavo), pila2 (cuy) y pila3 (res)) de 58%, 49% y 61%, lo cual en la 2da semana la pila3 alcanza a un mayor humedad de 63%, lo cual indica que no ha superado el límite establecido de 50-70% que está dentro de lo establecido, según la norma chilena CHn 2880 (CONAMA, 2004), lo cual indica que su proceso de compostaje es mucho mejor. Se puede ver que en la semana 13 la humedad disminuye, es porque el proceso de compostaje entra a la fase de maduración, en donde la humedad es de 40, 38 y 35% , en la cual que esta lista para usarlo
GRAFICO Nº 14: Variación de la Humedad en el proceso de compostaje mediante el proceso convencional
59

4.1.5.2. Variación de Humedad mediante la aplicación de microorganismos eficaces.
En el grafico Nº 15 la humedad al inicio en las tres pilas son de 48, 60 y 59%, aun que la pila1 tiene una humedad menor, en la cual durante el proceso de compostaje no ha variado mucho porque se estuvo inoculando con microorganismos eficaces (EM) todos los días, en donde la pila3 tiene mayor humedad de 70% en la 3ra semana donde el rango esta dentro de lo establecido para que tenga un proceso de compostaje adecuado de un parámetro de 50-70% según la norma chilena CHn 2880 (CONAMA, 2004). Al final del proceso del compostaje las pilas tiene una humedad de 53,61 y 50% que está en un proceso de maduración y que estará disminuyendo al transcurso de los días que pasan.
GRAFICO Nº 15: Variación de la Humedad en el proceso de compostaje mediante la aplicación de microorganismos eficaces
60

4.2. Análisis de la calidad química y nutritiva de los compost obtenidos
4.2.1. Materia Orgánica (MO%)
El análisis del compost se hizo en el laboratorio en la Universidad Nacional Agraria la Molina en la facultad de Agronomía (laboratorio de análisis de Suelos, Plantas, Aguas y Fertilizantes), para ello se tomo una muestra representativa de ½ kilo de cada pila de compost para su evaluación físico químico, que esta muestra consistió y homogenización de diferentes partes de las pilas. La muestra representativa se introdujo en una bolsa plástica y que fue llevado al laboratorio de UNALM para someterlo a un análisis de Materia Orgánica, N, F y K para su posterior comparación entre los dos métodos aplicados, ver Anexo (N: 12).
La materia orgánica se determina mediante el método de Dicromato de Potasio o Nalkley y Black, Denominado también método de combustión a baja temperatura. La cantidad de materia orgánica se determino por la pérdida de peso que sufrió la muestra a través de la oxidación seca.
En el cuadro Nº 1, La materia orgánica al inicio (mes 0) con el proceso final se ha reducido en un 26%, la disminución en los 6 tratamientos se produjo por la liberación de de CO2 y agua, a causa de la degradación de la materia orgánica por la acción de los microorganismos, Atallahet al, (1995)
CUADRO Nº 1: Variación de la calidad nutritiva de los 6 tratamientos en el proceso de compostaje.
Tratamientos
M.O %
N %
P2O5 %
K2O %
Inicial
Final
T1 C-Pavo
46.42
36.21
1.72
2.01
2.44
T2 C-Cuy
44.33
33.21
1.77
2.12
2.47
T3 C-Res
43.37
32.22
1.69
1.87
2.41
T4 EM-Pavo
49.25
38.10
1.8
2.28
2.89
T5 EM-Cuy
50.38
39.53
1.96
2.35
2.97
T6 EM-Res
52.13
41.32
1.64
1.95
2.56
61

4.2.2. Análisis de Nitrógeno Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
En el grafico N: 16 mediante el resultado del análisis de laboratorio en la Universidad Nacional Agraria la Molina, podemos ver la comparación de Nitrógeno entre el método convencional y la aplicación de EM, lo cual podemos ver la diferencia que hay de calidad Nutricional; se puede apreciar que, con el estiércol de pavo y cuy mediante la aplicación de EM contiene mayor valor de nitrógeno, mientras tanto con el estiércol de Res tiene un valor menor. La cual es importante para la nutrición de las plantas. Es importante señalar que la Norma Chilena N ch2880 indica que los valores de N, P y K deben ser mayor o igual de 1%, 0.6% y 0.8% para ser considerado el compost de calidad.
Un compost de calidad razonablemente bueno contiene los siguientes valores de N que es de 1% en cual en el grafico 17 podemos observar que para el N, todas las pilas cuentan con valores superiores a 1%, siendo la pila EM-Pavo, EM-Cuy, que cuentan con valores más altos 1.8%, 1.96%, que el método convencional lo cual nos indica mediante la aplicación de EM la calidad es mejor. Y C-Res que cuenta con valor más alto 1.69% que EM-Res 1.64%, la cual también es de calidad.
GRAFICO Nº 16: Variación de Nitrógeno Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
62

4.2.3. Análisis de Fosforo Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
En el grafico N: 17 mediante el resultado del análisis de laboratorio en la Universidad Nacional Agraria la Molina, podemos ver la comparación de Fosforo entre el método convencional y la aplicación de EM, lo cual podemos observar la diferencia que hay de calidad Nutricional; se puede apreciar que, con el estiércol de Pavo, Cuy y Res mediante la aplicación de EM contiene mayores valores de Fosforo. Es importante señalar que la Norma Chilena N ch2880 indica que los valores de N, P y K deben ser mayor o igual de 1%, 0.6% y 0.8% para ser considerado el compost de calidad.
Un compost de calidad razonablemente bueno contiene los siguientes valores de P que es de 0.6% en cual en el grafico 18 podemos observar que para el P, todas las pilas cuentan con valores superiores a 0.6%, siendo la pila EM-Pavo, EM-Cuy y EM- Res, que cuentan con valores más altos 2.28%, 2.35% y 1.95%, que el método convencional, lo cual nos indica mediante la aplicación de EM la calidad nutricional es mejor que el método convencional.
GRAFICO Nº 17: Variación de Fosforo Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
63

4.2.4. Análisis de Potasio Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
En el grafico N: 18 mediante el resultado del análisis de laboratorio en la Universidad Nacional Agraria la Molina, podemos ver la comparación de Potasio (K) entre el método convencional y la aplicación de EM, lo cual podemos observó la diferencia que hay de calidad Nutricional; se puede apreciar que, con el estiércol de Pavo, Cuy y Res mediante la aplicación de EM contiene mayores valores de K. Es importante señalar que la Norma Chilena N ch2880 indica que los valores de N, P y K deben ser mayor o igual de 1%, 0.6% y 0.8% para ser considerado el compost de calidad.
Un compost de calidad razonablemente bueno contiene los siguientes valores de K que es de 0.8% en cual en el grafico 18 podemos observar que para el K, todas las pilas cuentan con valores superiores a 0.8%, siendo la pila EM-Pavo, EM-Cuy y EM- Res, que cuentan con valores más altos 2.89%, 2.97% y 2.56%, que el método convencional, lo cual se demuestra que mediante la aplicación de EM, la calidad nutricional es mejor que el método convencional.
GRAFICO Nº 18: Variación de Potasio Total entre método convencional y la aplicación de Microorganismos Eficaces (EM)
64

4.3. Análisis cualitativo de otras características de proceso de compostaje
4.3.1. Olor en el proceso de compostaje
4.3.1.1. Olor en el proceso de compostaje en el método convencional
Durante el proceso del compostaje de las 3 pilas (maleza + estiércol de pavo, cuy y res) al inicio no se han mostrado olores, pero al transcurso que pasaban los días empezaron a emanarse olores a huevo podrido que era acido sulfhídrico, lo cual atraían moscas e insectos. Durante el proceso del compostaje de las pilas se emanaban olores fuertes, mas aun cuando se hacían los volteos, el olor era desagradable en cada uno de las pilas en donde se tenía que usar mascarilla para protegerse. Pero llegando a los 3 meses de descomposición del compostaje la emanación de olores empezaron a disminuir lentamente, lo cual indicaba que el ciclo de su proceso estaba llegando a su etapa final; y al final del proceso, el olor a desaparecido por completo teniente el compost listo para su utilización.
En el proceso de compostaje con el método convencional en las (maleza + estiércol de pavo, cuy y res) al inicio del proceso empezaron a emanar olores en las tres pilas, lo cual atraían moscas e insectos; al transcurso de los días se incrementan los olores desagradable más aun cuando se hacen los volteos, como compuestos sulfurosos, amoniacales, mercaptanos y/o de azufre reducido, entre otros.
4.3.1.2. Olores en el proceso de compostaje mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM)
En el proceso de compostaje con la aplicación de microorganismos eficaces (EM) en las tres pilas (maleza + estiércol de pavo, cuy y res) al inicio no se han mostrado ningún olor, más bien se sentía a un olor agradable a melaza, desde el inicio durante y hasta el final de su proceso. El olor agradable que se daba, es por la inoculación de los microorganismos eficaces (EM) que conforman un grupo de bacterias seleccionados (bacterias acido lácticas, fotosintéticas, hongos, actinomicetos) para el proceso del compostaje, la cual se encarga de amortiguar estos olores que se emanan cuando se degrada durante el proceso.
65

4.3.2. Color
En las pilas del se vio el cambio paulatinamente el color durante el proceso, hasta su proceso final, en donde se vio la diferencia de cambio del color del compost.
4.3.3. Reducción de volúmenes en el proceso de compostaje
4.3.3.1. Reducción de volumen en el proceso de compostaje por el método convencional
En el grafico Nº 19 se puede ver que el volumen de las pilas se ha reducido; la pila1 a principio tenía una altura de 90cm y de volumen de 1.8m3, pero que al final se ha reducido a 20cm y el volumen de 0.4m3, mientras tanto en la pila2 se ha reducido 15cm y a un volumen de 0.3m3, también la pila 3 se ha reducido a 24cm de altura y 0.48m3 de volumen.
La mayor reducción de volumen en el proceso de compostaje se dio en las pila2 es porque se hizo el compost con maleza y estiércol de cuy, la cual este material contiene mayor volumen y menor peso, por ello la reducción de volumen y la altura. En la pila3 el volumen se ha reducido menos que los demás, es por se hizo el compost con maleza y estiércol de res, la cual este material está más concentrado, por ello que su reducción sea menor que las otras pilas.
GRAFICO Nº 19: Reducción del volumen y altura de la pila de compostaje en el método convencional Fuente: Elaboración propia
66

4.3.3.2. Reducción de volumen en el proceso de compostaje mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM)
En el grafico Nº 20 se pude ver que al inicio para las tres pilas tienen la misma altura y el mismo volumen, lo cual se van reduciendo al transcurso de las semanas que pasan y que al finiquitar el proceso tienen mucho menor. Se puede notar que en la pila1 el volumen se ha reducido en 0.38m3 al culminar del proceso del compostaje, también la pila2 se reduce a un volumen de 0.26m3, y la pila3 se reduce a un volumen de 0.5m3.
Se puede notar en el grafico que la mayor reducción de volumen es, en la pila2 de 0.26m3 , mientras tanto en la pila3 se ha reducido menos que los demás pilas, y que su reducción de su volumen de dio en 13 semanas, lo cual es conveniente este método de aplicación de compostaje.
GRAFICO Nº 20: Reducción del volumen y altura de la pila de compostaje mediante la aplicación de microorganismos eficaces.
67

4.4. Análisis de costos
A continuación se presenta el análisis de costos considerando dos formas de trabajo: método convencional y la aplicación de EM, y volteos manuales. A efectos de calcular el costo de producción de compost por cada método, se ha considerado una producción de 1.740 al inicio y que al final se ha obtenido 0.870 toneladas por cada método, tomando como base a la disponibilidad del área habilitada para tal fin, cantidad que responde al tamaño de una planta piloto. Analizando los instrumentos y materias primas que sean usados, lo cual el costo es igual para cada tipo de método de tratamiento, excepto la utilización del EM-compost con la tecnología de EM, pero su proceso se hizo en mitad del tiempo que el convencional en donde lo hace su proceso en más de 3 meses y que tenía un costo de mano de obra mayor, lo cual se compensa el costo, la utilización de de EM con el tiempo. Mediante la aplicación de EM, el costo es mucho menor que el método convencional, además se obtiene un compost de mejor calidad y a menor tiempo más saludable.
CUADRO Nº 2: Insumos y costos para la elaboración del compostaje
MATERIALES
CANTIDAD
COSTO S/
TOTAL
PH-metro
1
160
160
Solución Buffer
1
10
10
Termómetro
1
35
35
Balanza
1
20
20
Libreta de anotación
1
2
2
Bolígrafo
1
1
1
Wincha
1
10
10
Pala
1
20
20
Tubo
6
2
12
Baldes
2
5
10
Bomba de mochila
1
200
200
Agua sin Cloro
3150 L
0
EM-Compost
1 L
60
60
Malezas (materia orgánica)
280. Kg
Municipalidad de los olivos
0
Melaza
2 Kg
2.5
5
Estiércol (ave, res y cuy)
1470 Kg
2 soles/saco
80
Manta
1
5
5
Mano de obra
3 meses
20
750
Transporte
2
80
160
Laboratorio UNALM
16
15
240
total:
1780
Fuente: propia
68

4.5. Pruebas de comparación de medidas
4.5.1. Prueba de Fisher
4.5.1.1. Parámetro Físico
CUADRO Nº 3: Prueba de Fisher para Humedad (Hd%)
Tratamiento
Hd%
T1-Pavo
44.40
T2-Cuy
47.30
T3-Res
43.60
Promedio
45.10
CV%
32.21
Fuente: propia
Según la prueba de comparación de Fisher se determinó estadísticamente que no hay significancia en el parámetro físico químicos, lo cual indica que el tratamiento no afecta a la concentración de esta.
.
4.5.1.2. Parámetro Físico Químico
CUADRO Nº 4: Prueba de Fisher para PH
Tratamiento
PH
T1-Pavo
8.15
T2-Cuy
8.20
T3-Res
8.12
Promedio
8.16
CV%
3.97
Fuente: propia
Según la prueba de comparación de Fisher se determinó el PH es estadísticamente igual a todos los tratamientos.
69

4.5.1.3. Parámetros Químicos
CUADRO Nº 5: Prueba de Fisher para PH
Tratamiento
MO%
N%
P%
K%
T1-Pavo
38.10
1.80
2.28
2.89
T2-Cuy
39.53
1.96
2.35
2.97
T3-Res
41.32
1.64
1.95
2.56
Promedio
39.65
1.80
2.19
2.81
CV%
9.70
6.70
7.30
7.25
Fuente: propia
Según la prueba de comparación de Fisher se determinó que la MO%, N%, P% y K% estadísticamente son iguales, lo que indica que los tratamientos no afecta la concentración de estos.
70

CONCLUSIONES
La calidad del compost está en función al tipo de estiércol que se utilizó, a esto se añade el proceso en condiciones de humedad adecuada y permanente tanto en el presente trabajo tanto en el método convencional y la aplicación de microorganismos eficaces (EM) se obtuvieron resultados mas altas con la aplicación de EM en cuanto a características físico químico y químicas.
1 Mediante la aplicación de microorganismos eficaces (EM) se mostro ser más eficiente por tener menos tiempo de compostaje (mitad de tiempo que el método convencional) en su descomposición. Esto se debió a la inoculación de los EM, lo cual estos bacterias aeróbica y anaeróbicas aceleran la descomposición de la materia orgánica actuando como agente catalizadores, y los volteos que se hizo para sus condiciones óptimos, y que finalizo su degradación en 7 semanas. Mientras tanto con el método convencional se determino su tiempo de degradación en 12 semanas.
2 Mediante la aplicación de EM es una mejor alternativa óptima de tratamiento de estiércol y maleza, que contribuye al control de patógenos, amortiguación de olores y al desarrollo de una práctica mejorado y aun ambiente saludable; mientras tanto en el método convencional durante el proceso se han generado olores desagradables de Acido Sulfhídrico durante el proceso.
3 Mediante el uso de diferentes tipos de estiércol + maleza, tanto el tiempo de duración de su descomposición como el contenido nutricional se obtuvieron diferentes resultados, donde induce que cada tipo de estiércol resultando la mejor combinación; maleza, estiércol de cuy y EM.
4 La rentabilidad del sistema de producción de EM-compost es superior al sistema convencional. En la comparación de costos entre los dos sistemas de producción se determinó que el más económico por EM-compost por la disminución de tiempo y mano de obra que fue 750 soles.
71

SUGERENCIAS
1 Realizar en el proceso de compostaje una mezcla adecuada de los insumos, con una frecuencia y cantidad adecuada, haciendo las pruebas adecuadas con los instrumentos y manuales de la humedad y temperatura, y mantener con frecuencia los volteos dos veces por semana con la aplicación de EM.
2 Para el manejo de compost mediante la aplicación de EM se debe hacer una capacitación sobre el manejo, lo cual incluye el manejo de los insumos, mantener la temperatura y los volteos, y a qué condiciones se debe mantener el inoculante (EM).
3 Controlar estrictamente los volteos, de acuerdo al comportamiento de las variables temperatura, % de Humedad, ya que de no realizarse, puede verse alterada la carga microbiana en su función, y por ende los resultados, pueden variar respecto a la disponibilidad de macro y micro nutrientes.
4 Repetir el presente trabajo utilizando otros tipos de residuos orgánicos como restos de cosecha organismos, hortalizas, etc.
72

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1. AURELIO, C. Estudio de 2 Grupos de Microorganismos como Agentes Aceleradores de Descomposición de los Desechos Sólidos Orgánicos Originados en los Comedores de ESPOL. GUAYAQUIL – ECUADOR. 2007. 120 p.
2. BALTODANO, M y SOTOMAYOR, F. Evaluación de Manejo de Desechos Orgánicos Domésticos en la EARTH. Universidad EARTH. Costa Rica. Guácimo. 2002. 68 p.
3. BRITO, M. Evaluar la eficiencia de tres tipos de microorganismos disponibles en el mercado, utilizados en la elaboración de compost. conocoto – pichincha. Pichincha. Ecuador. 2005
4. CARRASCO, Luna. Evaluación de tres diferentes tipos de sustratos (bagacillo, aserrín e ichu picado) en la producción de EM-Compost. Tesis (Ing. Ambiental). lima, Perú: Universidad Agraria la Molina, 2009. 71 p.
5. CÓRDOVA. C. Estudio de factibilidad técnico-económica para instalar una planta de compostaje, utilizando desechos vegetales urbanos. Chile. Santiago. 2006. 99 p.
6. CONAMA (comisión nacional de medio ambiente)-INN (Instituto Nacional de Normalización). Norma Chilena NCh 2880. “Norma de calidad de compost-Clasificación y requisito”. Chile. 2004.
7. CLIMENT, M. El compost de Residuos Sólidos urbanos y sus características y aprovechamiento en agricultura. Tesis (Ing. Agrónomo). Valencia, España: Universidad de Valencia, 1996. 120 p.
8. FRANCO, K. Protocolo para el uso de los EM en el manejo de sólidos. Guatemala 2007
9. Fundación Güilombé. “Principios y prácticas de la agricultura orgánica en el trópico”. San José, Costa Rica .1995. UNA. 86 p.
73

Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza

Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza

Similar a Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza (20)

Último

Último (20)

Evaluacion de microorganismos eficaces en procesos de compostaje de residuos de maleza