47
COMPOSTAJE DOMÉSTICO CON MICROORGANISMOS NATIVOS, UNA OPCIÓN PARA LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS DE COSTA RICA. Ing. Gina Borrero M.Sc. GRNTP Colectivo Amalur 4ª Seminario sobre Compostaje Doméstico y Comunitario. Victoria, España. 14 Noviembre 2014

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COMPOSTAJE DOMÉSTICO CON

MICROORGANISMOS NATIVOS, UNA OPCIÓN

PARA LA GESTIÓN DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS

DE COSTA RICA.

Ing. Gina Borrero

M.Sc. GRNTP

Colectivo Amalur

4ª Seminario sobre Compostaje Doméstico y Comunitario.

Victoria, España.

14 Noviembre

2014

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Residuos Biodegradables y su

Manejo en Costa Rica

55% son biodegradables

1.485 ton/día aprox.

1,1 kg/día

401 kg/año 1

39 % de hogares separan

orgánicos (INEC,2011)

USD 59,400/día

Relleno Sanitario

23 % de municipalidades sistemas de

recolección separada (PEN, 2011)

45% Vertederos, ríos, lotes, acequias.

55% Rellenos Sanitarios

(MINSALUD, 2011)

3

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Ley GIR 8839

Separación y tratamiento en la

fuente

Compostaje

Doméstico

1 kg/día 1

Principio de Jerarquización

- Gastos energético y GEIs

- Costo de reciclado

- Transporte

- Vertederos

+ Salud

+ Ambiente

Las alternativa de manejo:

Compostaje descentralizado de residuos biodegradables sólidos

domiciliarios.

4

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Investigación MM y Takakura para

el compostaje de ROD 5

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Investigación Experimental:

ESTUDIO COMPARATIVO DEL USO DE DOS SUSTRATOS CON INÓCULOS MICROBIALES

PARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS ORGÁNICOS SÓLIDOS EN COMPOSTAJE

DOMÉSTICO.

Comparación de MM y Takakura como aceleradores biológicos y controladores de olores en el compostaje de residuos orgánicos, que pueden ser usados a nivel domiciliario.

Lugar: Finca del Centro Nacional Especializado en Agricultura Orgánica del Instituto Nacional de Aprendizaje (CNEAO-INA) en la Chinchilla de Cartago, Costa Rica.

Fecha : Agosto 2013 a Mayo 2014

Tesis para optar por el grado de M.Sc. en Gestión de Recursos Naturales y Tecnologías de Producción, del Instituto Tecnológico de Costa Rica.

Realizado por: Ing. Gina Borrero

Tutor: Ing. Fabián Pacheco

(M.Sc. Agrobiología)

6

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Etapa 1.

Perfil de familias y preparación de

sustratos microbiales

Encuesta a familias

participantes.

Preparación de sustratos MM y TAKA

Preparación de sustratos

testigos

Preparación de compostadoras

(unidades experimentales)

Muestreo de sustratos microbiales y residuos inicial para llevar al

laboratorio.

Preparación de residuos orgánicos

Inoculación de compostadora

Aportes de Residuos

Orgánicos y Mediciones

Compostaje final y

mediciones

Tabulación de datos colectados de las mediciones durante el

proceso de compostaje y análisis estadístico

Etapa 2. Compostaje de

Residuos

Etapa 3. Medición de parámetros

producto final

Muestreo producto final (compost) para llevar al laboratorio.

Análisis de resultados de

laboratorio

Pruebas estadísticas

Etapa 4. Análisis de costos.

Discusión de resultados

final y conclusiones

Determinación de costos de los

tratamientos

Comparación de costos

Presentación y defensa del trabajo final

Septiembre

Octubre

Noviembre

Diciembre

Enero

Febrero

Marzo

Abril

Mayo

Junio

Etapas del Estudio

2013 2014

Objetivo 1 Objetivo 2 Objetivo 3

7

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Diseño del experimento

MM

3

TAK

AT3

MM

T4

ABST1

MM

T2

TAK

A3

MM

2

TAK

A4

TAK

A2

MM

1

TAK

AT4

ABST4

TAK

AT2

MM

4

ABST3

TAK

AT1

ABST2

TAK

A1

MM

T1

MM

T3

Completamente aleatorio

5 tratamientos

4 repeticiones

20 unidades

experimentales

MM

MMT TAKA TAKAT

ABST

8

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Los residuos orgánicos

Aporte 1

Día 1

Aporte 2

Día 4

Aporte 3

Día 8

Aporte 4

Día 11

Aporte 5

Día 14

Aporte 7

Día 18

Aporte 6

Día 16

Inoc

ulac

ión

inic

ial 5

kg

de su

stra

to s

egún

tr

atam

ient

o po

r UE

Semana 1 Semana 2 Semana 3

540 kg ROD Total

27 kg ROD / UE

1,5 kg ROD /día

35

días

20 familias

540 kg ROD total

27 kg ROD / UE

1,5 kg ROD / día

9

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Variables medidas durante el proceso de

aportes de residuos y compostaje

Temperatura (todos los 35 días).

Volumen (antes de aportes y cada 2 días en compostaje).

pH (1 vez por semana) .

Observaciones cualitativas:

olor, lixiviados, insectos,

microorganismos, humedad y

reducción de los residuos.

Volumen

10

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Mediciones del producto final (compost)

Campo

Fin del compostaje: ↓ temperatura, 100%

residuos no identificados, 70% de

compost 10 mm.

Variables cualitativas: olor, color,

humedad, lixiviados, presencia de

insectos.

Conteo de Larvas.

Eficiencia del compostaje.

Rendimiento del compost.

11

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Mediciones de producto final (compost)

Laboratorio de

Microbiología

Estabilidad del compost

Recuento de microorganismos

Inocuidad del compost Germinación y fitotoxicidad

12

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Mediciones de producto final (compost)

Laboratorio de suelos y foliares del CIA-UCR

pH

Conductividad eléctrica

% de humedad

Carbono orgánico

Nitrógeno

Relación C/N

Macro y micronutrientes:

P, Ca, Mg, K, S, Na, Fe, Cu, Zn, Mn, B y Al

13

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Principales Resultados 14

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Ultimo Aporte

Día 18

1 era. Semana

compostaje

Día 25

2 da. Semana

compostaje

Día 32

Compost final

Día 35

MM

TA

KA

Residuos con tratamiento

15

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Residuos sin tratamiento

Día 18 del último aporte Día 35 ultimo día compostaje

16

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Temperatura

20

25

30

35

40

45

50

55

60

1 2 3 4 7 8 9 10 11 14 15 16 17 18 21 22 23 24 25 28 29 30 31 32 35

Te

mp

era

tura

C

Tiempo (días)

ABST

MM

MMT

TAKA

TAKA-T

Ambiente

Aportes Compostaje Final

Me

fila

T

erm

ófila

17

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pH durante el compostaje

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

6,50

7,00

7,50

8,00

8,50

9,00

0 1 8 15 18 25 35

ph

Tiempo (Días)

MM

MMT

TAKA

TAKAT

ABST

Rango óptimo

18

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Volumen durante el compostaje

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

1 4 7 11 14 16 18 último aporte

21 25 28 32 35

Vo

lum

en

( m

3)

Tiempo (días)

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

Vo

lum

en

Día

Volumen del compostaje con tratamiento MM-T

Aportes Compostaje Final Capacidad máxima

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

Vo

lum

en

Día

Volumen del compostaje con tratamiento Taka

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

Vo

lum

en

DíaVolumen del compostaje con tratamiento Taka-T

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

Vo

lum

en

Día

Volumen del compostaje con tratamiento ABS-T

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

1 4 7 11 14 16 18 último aporte

21 25 28 32 35

MM Promedio

MM Valor Min

MM Valor Max

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

MM Promedio

MM Valor Min

MM Valor Max

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

MM Promedio

MM Valor Min

MM Valor Max

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

MM Promedio

MM Valor Min

MM Valor Max

MMMMTTAKATAKATABST

0,0050

0,0100

0,0150

0,0200

0,0250

0,0300

0,0350

1 4 7 11 14 16 18 18F 21 25 28 32 35

MM Valor Min

MM Valor Max

MM Promedio

19

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Eficiencia en la reducción del los ROD (peso húmedo)

72 71 80 7953

28 2920 21

47

0

20

40

60

80

100

MM MMT TAKA TAKAT ABST

Efic

ien

cia

red

ucc

ión

de

los

RD

O (%

)

% Material final

% Eficiencia (reducción peso del material

inicial)

b cb c a

Efic

ien

cia

en

la r

ed

ucc

ión

de

los

RO

D (

%)

* Valores con letras en común no son significativamente diferentes a un nivel de confiabilidad del 0,05.

20

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Rendimiento del compost final

73 70 69

55

27 30 31

45

100

0

20

40

60

80

100

MM MMT TAKA TAKAT ABST

Re

nd

imie

nto

de

l m

ate

ria

l fi

na

l (%

)

% Rechazo

% Compost Final

c bc c a

MM

TAKA

* Valores con letras en común no son significativamente diferentes a un nivel de confiabilidad del 0,05.

21

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Humedad del compost final

Ran

go

Óp

timo

* Valores con letras en común no son significativamente diferentes a un nivel de confiabilidad del 0,05.

22

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Calidad nutricional del compost

Tratamiento N C P K Ca Mg

%

MM 1,95 a 44,13 b 0,56 a 2,10 a 1,06 c 0,33 a

MMT 2,38 b 43,64 b 1,28 b 2,61 b 0,88 b,c 0,64 b

TAKA 2,41 b 36,72 a 1,88 c 2,87 c 0,62 a 0,88 c

TAKAT 3,45 c 36,45 a 2,97 d 3,65 d 0,86 b 1,40 d

Valor

referencia (a) 0,4 - 3,5 8 - 50 0,3 - 3,5 0,5 - 1,8 1,5 - 7 0,5 - 1,5

* Valores con letras en común no son significativamente diferentes a un nivel de confiabilidad del 0,05.

Fuente: (a) Altamirano y Cabrera 2006, FAO 2012.

23

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Estabilidad del compost final

Tasa

s d

e re

spir

ació

n (

mg

CO

2 /

g S

Vt)

* Valores con letras en común no son significativamente diferentes a un nivel de confiabilidad del 0,05.

24

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Inocuidad del compost final

Tratamiento Escherichia coli

Salmonella spp. NMP/g

MM 4,5 Negativo

MMT 4,5 Negativo

TAKA 4,5 Negativo

TAKAT 4,5 Negativo

ABST (Residuos) 7,8 Negativo

Límite permitido (a) 1000 < 3

Fuente: (a) CCME 2005, HKORC, 2005.

25

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Germinación y fitotoxicidad

0

20

40

60

80

100

120

140

160

100% 75% 50% 25%

Ge

rmin

ac

ión

(%

G)

% Compost

MM MMT TAKA TAKAT

MM MMT TAKA TAKAT

% G

% IG

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Índ

ice

de

Ge

rmin

ac

ión

( % IG

)

Sin fitotoxicidad

26

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Costos manejo de 1T de ROD Compostaje doméstico Vsr Relleno Sanitario

USD 133

USD 31

USD 29

USD 18

USD 11

0 20 40 60 80 100 120 140

Relleno Sanitario *

TAKA año 1

MM año 1

TAKA año 2 +

MM años 2 +

Costo USD / t de residuos sólidos orgánicos

* Dato obtenidos de Soto 2006 y Soto 2013.

27

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Costos de producción del compost

y abonos comerciales.

CRC 160

CRC 22

CRC 89

CRC 59

CRC 52

CRC 23

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Abonos Occidente (**)

CoopeAgri R.L. (*)

TAKA año 1

MM año 1

TAKA año 2 +

MM años 2 +

Costo - Precio CRC / Kg de abono orgánico

(*) Coopeagri ofrece a sus socios el abono orgánico a precio de costo por CRC 1.000 / saco de 46 kg de abono, según el departamento de comercialización de abono orgánico de CoopeAgri R.L. consulta realizada vía télefonica el 09-06-2014. (www.coopeagri.co.cr).(**) Abonos occidente de la empresa vetiver vende el abono orgánico a USD 10 (CRC 5,616) / saco de 35 kg de abono. Consulta realizada en la página de la empresa el 09-06-2014 ( www.vetivercostarica.com).

Precio de venta

28

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El compostaje doméstico con

sustratos microbiales:

Se reduce los residuos en un 80%.

Se aseguran las variables del proceso:

temperatura, humedad, oxigeno, pH.

Se puede reciclar todo tipo de residuos

biodegradables del hogar, excepto grasas.

No hay presencia de insectos.

No hay generación de malos olores.

Se garantiza la inocuidad del proceso.

Se produce un abono orgánico de alta calidad

química, física y microbiológica.

29

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Qué hacemos ahora? 30

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Campaña auto gestionada

de Compostaje Doméstico

“No contamino, Sí Composteo”

Que empodere a la población en el manejo de los

residuos orgánicos en el hogar.

Pasar de la conciencia ambiental a

la actitud (comportamiento) ambiental

31

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Procesos a nivel local y comunitario

Compostaje Doméstico

1. Interés y Compromiso

2. Capacitación

3. Comunicación / Seguimiento

4Participación, apropiación, adaptación,

empoderamiento, innovación y multiplicación

Tecnologías

de

compostaje

32

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Unidades de Compostaje Familiar

33

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34

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Uso del compost

35

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Capacitaciones Comunitarias

Taller Asociación de desarrollo

San Antonio de Alajuelita.

36

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Talleres Familiares /

Grupos de Amigos 37

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Talleres Públicos Municipales

Taller convocado por la

Municipalidad de San Isidro de

Heredia

38

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Capacitación en municipalidades

Taller convocado por la Municipalidad del

Guarco de Cartago

39

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Capacitaciones en Universidades

Universidad EARTH – Guácimo ITEC - Cartago

40

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Taller estudiantes de agricultura

orgánica en el CNEAO- INA 41

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Taller de compostaje a jóvenes de latinoamericanos en

Departamento Ecuménico de Investigación 42

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Talleres en Finca Amalur 43

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Otras Investigaciones TEC 44

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Asesorías particulares 45

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Maestros de escuelas y colegios.

Programa de Huertas Escolares del MEP

Charla en el Congreso Nacional de Ciencia y

Tecnología 2014 46