UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERA QUIMICA ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN Santiago de Chuco INFORME TAREA N° 15 INTEGRANTES Baltodano Ciudad Zuly Elizabeth Briceño Caipo Mayra Lucia Garcia Valverde Miguel Angel Flores Rodriguez German Julinho Vásquez Fernández Carlos Vidal Vejarano Pereda Patricia Elizabeth TRUJILLO – PERU 2021 INDICE I. GENERALIDADES .....................................................................................................................................................3 1. Título:...........................................................................................................................................................................3 2. Tipo de investigación (señalar la que corresponda) .......................................................................................................3 3. Nombre Del Autor (Es) .................................................................................................................................................3 4. NOMBRE DEL ASESOR ..............................................................................................................................................4 4.1. ASESOR PRINCIPAL .....................................................................................................................................4 5. LUGAR DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO...............................................................................................................5 6. PRESUPUESTO .......................................................................................................................................................... 5 7. DURACIÓN DEL PROYECTO ...................................................................................................................................5 8. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO: .............................................................................................. 5 9. RECURSOS DISPONIBLES ........................................................................................................................................6 9.1. Materiales y Equipos:.......................................................................................................................................6 9.2. Locales: ........................................................................................................................................................... 6 10. PRESUPUESTO: .....................................................................................................................................................7 11. FINANCIAMIENTO ...............................................................................................................................................8 II. PLAN DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................................................................9 12. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICA, TÉCNICA O HUMANÍSTICA .................................9 13. JUSTIFICACIÓN................................................................................................................................................... 10 14. PROBLEMA .......................................................................................................................................................... 10 15. HIPÓTESIS............................................................................................................................................................ 10 16. OBJETIVOS .......................................................................................................................................................... 11 17. 18. 16.1. Objetivo general ........................................................................................................................................ 11 16.2. Objetivos específicos ................................................................................................................................. 11 METODOLOGÍA DE TRABAJO ............................................................................................................................ 12 17.1. DISEÑO DE INVESTIGACION: .............................................................................................................. 12 17.2. TIPO DE DISEÑO: ................................................................................................................................... 12 17.3. MUESTRA ................................................................................................................................................ 13 17.4. UNIDAD MUESTRAL ............................................................................................................................. 13 FASES DE LA ELABORACIÓN DEL COMPOST ............................................................................................... 14 1ª Fase de descomposición: ......................................................................................................................................... 14 19. IMPLEMENTOS PARA PRODUCIR EL COMPOST ........................................................................................... 15 20. POSIBLE CONTRIBUICION E IMPACTO ............................................................................................................ 17 21. 20.1. Aporte social: ............................................................................................................................................ 17 20.2. Aporte económico: .................................................................................................................................... 18 20.3. Aporte ambiental: ...................................................................................................................................... 18 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ...................................................................................................................... 19 Referencias ........................................................................................................................................................................ 19 2 PROYECTO DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN I. GENERALIDADES 1. Título: “Elaboración de compost a base de residuos orgánicos domésticos obtenidos en la Provincia de Santiago de Chuco” 2. Tipo de investigación (señalar la que corresponda) Investigación Básica Investigación Aplicada Desarrollo Tecnológico Innovación X 3. Nombre Del Autor (Es) NOMBRE DEL AUTOR 1 Baltodano Ciudad Zuly Elizabeth Código o número matrícula: 6413702420 Teléfono: 963335765 Email: [email protected] Dirección: Santiago de Chuco NOMBRE DEL AUTOR 2 Briceño Caipo Mayra Lucia Código: 6413702120 Teléfono: 949364987 Email: [email protected] Dirección: Huamachuco NOMBRE DEL AUTOR 3 Garcia Valverde Miguel Angel Código: 6413700220 Teléfono: 928855069 Email: [email protected] Dirección: Cachicadán NOMBRE DEL AUTOR 4 Flores Rodriguez German Julinho Código: Teléfono: Email: 6413700120 976636655 [email protected] 3 Dirección: Huamachuco NOMBRE DEL AUTOR 5 Vásquez Fernández Carlos Vidal Código: 6413701520 Teléfono: 948782926 Email: [email protected] Dirección: Santiago de Chuco NOMBRE DEL AUTOR 6 Vejarano Pereda Patricia Elizabeth Código: 6413702020 Teléfono: 918236953 Email: [email protected] Dirección: Santiago de Chuco 4. NOMBRE DEL ASESOR 4.1. ASESOR PRINCIPAL Apellidos y Nombres: Quezada Álvarez Medardo Alberto Categoría y Dedicación Docente: Docente asicado tiempo completo Código: 5645 Título Profesional: Ingeniero Químico – Ingeniero Ambiental Grado Académico: Doctor Departamento Académico: Ingeniería Química Teléfono: 964197877 Email: [email protected] Dirección: Universidad Nacional De Trujillo 4 5. LUGAR DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO En otros lugares Lo realizaremos en un terreno donado por una compañera donde está ubicado; en la calle los pinos S/N en la provincia de Santiago de Chuco. 6. PRESUPUESTO S/. 250.00 Presupuesto requerido en nuevos soles 7. DURACIÓN DEL PROYECTO Duración del proyecto en INICIO: Octubre 2021 meses Referidos al año de ejecución vigente. TERMINO: Enero 2022 8. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DEL PROYECTO: Etapas Inicio Término Dedicación semanal1 (Horas). Elaboración del proyecto. 08/09/2021 14/09/2021 (15) Participantes Todos Los Integrantes Sensibilización a la población en general de la provincia Santiago De Chuco Recolección de datos 16/09/21 25/09/2021 (18) Mayra, German, Zuly Implementación en el campo de 27/09/2021 01/10/2021 (20) tratamiento. Inicio de acopio de los desechos o Patricia 04/10/2021 10/10/2021 (15) residuos orgánicos domésticos. Preparación del abono orgánico o Todos Los Integrantes 12/10/2021 12/01/2022 (42) compost. Redacción del informe Angel, Carlos, Todos Los Integrantes 30/12/2021 20/01/2022 (24) Todos Los Integrantes 5 9. RECURSOS DISPONIBLES 9.1. Materiales y Equipos: MATERIALES EQUIPOS Desperdicios de comida Pala Recortes de pasto Carretilla Cascaras (huevos) Bolsas Hojas secas Baldes Estiércol de animales Guantes Aserrín Desinfectantes Agua Calculadora Paja Balanza Cartón Cámara fotográfica Restos de frutas y verduras Wincha Restos de café Agendas Restos de las bolsitas de te Teléfonos Pico Hojas bond Sacos Vehículo (moto taxi) 9.2. Locales: Bien en el ambiente donde nosotros ejecutaremos nuestro proyecto, será en casa de una compañera, lo cual dicha casa se encuentra ubicada en la calle Los Pinos S/N de la provincia Santiago de Chuco. 6 10. PRESUPUESTO: Partida Descripción Monto(S/.) % Bienes 2.3.19.1 Material de Laboratorio (Balanza) 00.00 2.3.23.11 Material de limpieza (desinfectantes, 30.00 12 guantes) 2.3.16 Material electro-mecánico (calculadora) 5.00 2 2.3.27.42 Material procesamiento de datos 30.00 12 2 . 3 . 1 99 . 1 2 Material químico (materia) 00.00 2.3.19.11 Material de Impresos 18.00 7 2.3.22.3 Material de telecomunicaciones (teléfonos) 12.00 5 2.3.22.4 Material de impresión (hojas) 15.00 6 2.3.16.13 Material de video (cámara) 8.00 3 2 . 3 . 1 99 . 1 99 Otros bienes (baldes) 15.00 6 2.3.15.12 Material de escritorio (cuadernos, agendas) 12.00 5 2.3.2 Servicios 18.00 7 2.1.21.21 Movilidad local (auto) 31.00 12 2.3.22.4 Fotocopias y transparencias 22.00 9 2 . 3 . 2 7 . 11 Otros 34.00 14 S/. 250.00 100 TOTAL: 7 11. FINANCIAMIENTO Autofinanciación: Recursos disponibles: - Los equipos de Laboratorio Recursos no disponibles: - Los residuos orgánicos caseros, de las familias santiaguinas. - Palas = s/. 30.00 - Bolsas = s/. 10.00 - Picos (2) = s/. 40.00 - Hojas bon = s/. 5.00 - Agenda = s/. 2.00 - Sacos = s/. 20.00 - Baldes (4) = s/. 20.00 - Guantes =s/. 18.00 - Desinfectantes = s/. 25.00 - Wincha = s/. 10.00 - Carretilla = s/. 70.00 - Vehículo 8 II. PLAN DE INVESTIGACIÓN 12. ANTECEDENTES Y FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICA, TÉCNICA O HUMANÍSTICA La elaboración de compostaje ha sido desde hace muchos años atrás una técnica muy utilizada por los agricultores. se dice que consistía con el amontonamiento de estiércol, restos de las cosechas y los residuos orgánicos domésticos, para que luego de ello sean descompuestos y transformados en material orgánico (abono) y este sea aprovechable y mucho más manejable. (Hernandez, 2003) El compostaje es un modo de reciclar los residuos de nuestro hogar, se dice que es un paso importante para la reducción de la basura que es arrojada a los botaderos. Es un buen camino para evitar el avance del calentamiento global. La Permacultura ha dado grandes avances y se tiene mayor reconocimiento, ya que es una forma bastante segura para darle nueva vida a la tierra. Es una técnica muy utilizada por los agricultores orgánicos, ya que estos son los que valoran el suelo como un espacio lleno de vida y no como algo infértil, que debe producir a toda costa. (Muela & Posligua, 2015) El abono orgánico o compost es el resultado de la transformación de los residuos orgánicos en humus por la acción de bacterias, protozoarios, hongos, lombrices, entre otros. La presencia de este humus en el suelo trae consigo muy importantes funciones: provee nutrientes, mejora la calidad del agua, aire y suelo, ayudando así que las plantas resistan a distintas enfermedades o plagas. (Mollo, 2016) El compost nos otorga varios beneficios, se debe a que es un buen acondicionador de características húmicas, este no contiene microorganismos patógenos, por lo tanto, puede ser bien manejado y almacenado. Es bastante beneficioso para el buen crecimiento de las plantas, ya que es una fuente de materia orgánica que ayuda con la formación de humus en el suelo, y gracias a eso mejora el crecimiento de los cultivos en el campo agrícola, porque contiene un gran valor nutricional. (Juárez, 2012) 9 13. JUSTIFICACIÓN En nuestra ciudad la generación de basura es una problemática muy grande que se vive día a día. Con solo mirar un contenedor de basura podemos darnos cuenta que la cantidad de desperdicios orgánicos va en aumento, sin embargo, hay alternativas sustentables para que estos puedan ser reutilizados, como lo podemos experimentar en una elaboración de compost orgánico. Por lo tanto, nosotros como futuros ingenieros ambientales nos damos cuenta de dicha problemática que esta contra arrasando con la salud y el medio ambiente de la provincia de Santiago de chuco. Hoy por hoy nos vemos en la obligación de cumplir con la mejora de nuestro ambiente; donde emprenderemos con la valorización y reutilización de los residuos orgánicos, para que así mismo prosigamos con la elaboración de un compost orgánico; donde contribuiremos con la mejora de nuestra madre tierra. Dándole un gran apoyo con el compost (abono) que le ayudará a tener una mejor fertilidad. 14. PROBLEMA ¿De qué manera nosotros podríamos emplear la valorización y reutilización de los residuos orgánicos domésticos en nuestra provincia de Santiago de chuco? 15. HIPÓTESIS Con la reutilización y valorización de los residuos orgánicos domésticos producidos en la provincia de Santiago de Chuco, se logrará elaborar compost orgánico y este será usado como abono en las distintas áreas de terreno para la mejora de los cultivos en dicha provincia. 10 16. OBJETIVOS 16.1. Objetivo general Desarrollar una propuesta de la elaboración de un compost a partir de los residuos orgánicos provenientes de la provincia de Santiago de chuco. 16.2. Objetivos específicos ✓ Desarrollar la reproducción de microorganismos para un periodo de 2 meses. ✓ Iniciar los procesos de compostaje (Lote1,2,3,4), monitorear su comportamiento. ✓ Reducir la cantidad de desperdicios, convirtiéndole en materia orgánica biodegradable (compost) para así poder utilizarlo en la mejora de suelos en la agricultura ✓ Priorizar la valorización de los residuos sólidos orgánicos municipales frente a la disposición final de los mismos en la ciudad de Santiago de Chuco. ✓ Minimizar la cantidad de residuos sólidos orgánicos, frente a la disposición final. ✓ Obtención de abono orgánico (compost) para mantenimiento y conservación de las áreas verdes del distrito de Santiago de Chuco. 11 17. METODOLOGÍA DE TRABAJO Diseño experimental, recolección de la información, técnicas a ser utilizadas, tamaño de la muestra que debe ser representativa y necesaria para hacer generalizaciones, etapas del estudio, estrategia de investigación, análisis estadístico. El diseño en nuestro proyecto que estamos realizando es un diseño de tipo experimental, porque es una investigación que se basa en procedimientos experimentales, las variables tendrán que ser manipuladas, para así llegará a un resultado. Seguiremos además pasos para tomar mediciones como, el tiempo, humedad, temperatura, pH, entre otros. Así mismo se mencionará los instrumentos usados en dicha experiencia las características de cada uno de ellos, también se analizar las fuentes de error que son propias del experimento, se explica también los criterios de incertezas que hayamos encontrado, para saber así cuál de las muestras que se realizan es la efectiva o no das mejor resultado. Nuestro diseño de investigación busca encontrar la relación que hay entre causa y efecto. En este caso se observa como la variable independiente causa un efecto sobre la variable dependiente. 17.1. DISEÑO DE INVESTIGACION: o Experimental 17.2. o TIPO DE DISEÑO: Diseño experimental de series cronológicas 12 17.3. MUESTRA La muestra es definida como un subgrupo de la población; por lo que en nuestro trabajo será: aquellas familias que estén dispuestas a brindarnos dichos residuos para la elaboración del compost. 17.4. UNIDAD MUESTRAL La unidad de muestra viene a ser: Los residuos orgánicos generados en cada uno de los hogares de las familias santiaguinas. Fórmula para la determinación de la muestra: 𝒏= 𝒁𝟐𝟏−∝/𝟐 𝑵𝝈𝟐 𝑵 − 𝟏 𝑬𝟐 + 𝒁𝟐𝟏−𝜶/𝟐 𝝈𝟐 Dónde: n= Muestra de Establecimientos. N=Total de establecimientos Z=Nivel de confianza 95% (1.96). Ơ = Desviación Estándar (0.25 kg/hab/dia) E: Error permisible (10% del GPC nacional, 0,61kg/hab/dia). 13 18. FASES DE LA ELABORACIÓN DEL COMPOST 1ª Fase de descomposición: (esta fase es la que se caracteriza por que su temperatura es bastante elevada) (Viña, 2010). Fase Mesófila: El material se coloca a temperatura ambiente, luego en unos días la temperatura aumenta a 45°C. esto pasa por la actividad microbiana ya que los microrganismos presentes usan fuentes de C y N y esto hace que se genere el calor. (Rodríguez J. F., 2010 ). Fase Termófila: Esta fase se da cuando la temperatura alcanza temperaturas mayores a 45°C, los organismos mesófilas son reemplazados por otros que logran obtener mayores temperaturas, mayormente son bacterias termófilas, que son las que ayudan con la degradación de fuentes más complejas Fase de enfriamiento: (en esta fase nos referimos a las temperaturas en descenso) La temperatura vuelve a bajar a 45ºC, es por eso que el proceso de biodegradación avanza lentamente. Normalmente, no se requiere aireación o humectación en esta etapa, pero puede ser conveniente continuar mezclando y moviendo los materiales logrando así tener un resultado uniforme e higiénico. Esta fase demora muchos días y logra a veces una confusión con la etapa final del proceso (G.J, 2019) 3ª Fase de maduración: Se necesitan que varios meses el material este a temperatura ambiente, durante este período se logra producir unas reacciones secundarias de condensación y polimerización de los compuestos carbonados logrando así la formación ácidos húmicos y ácidos fúlvicos. El proceso de compostaje se realiza siempre previa autorización de la autoridad competente, además se controlan minuciosamente los parámetros más importantes en este proceso (como la temperatura y la humedad). De igual forma, se controla el matertial obtenido y los productos que han sido utilizados (G.J, 2019). 14 4ª Fase de estabilización: (en esta fase se puede notar que la temperatura se asemeja a la del ambiente) Los volteos se utilizan para homogenizar el producto y su temperatura con la finalidad de eliminar el sobrecalentamiento, también al darle un buen control a la humedad y lograr aumentar la porosidad para asi mejorar la ventilación. Luego de cada turno, la temperatura se baja de 5 a 10º C. (Viña, 2010). 19. IMPLEMENTOS PARA PRODUCIR EL COMPOST Es bastante importante saber reconocer que la condición del compost depende principalmente de la composición y la forma de preparación de los residuos orgánicos biodegradables utilizados. Además, durante todo el proceso de compostaje, este material de partida puede cambiar de manera diferente debido a distintos factores (G.J, 2019). A continuación, clasificamos los residuos orgánicos biodegradables, estos residuos los podemos utilizar de acuerdo con los diferentes diferentes estándares. Residuos orgánicos Según Su Naturaleza Química: Aquellos residuos ricos en carbono Son aquellos ricos en nitrógeno Todos los residuos minerales Los residuos básicos del hogar Distintas sales minerales (fosfatos, sulfatos, etc) Residuos orgánicos Según Su Estado Físico: Los residuos sólidos (pasto, desechos, madera) Residuos semisólidos (efluentes agroalimentarios y ganaderos) Según Su Origen: Aquellos procedentes de los hogares Aquellos procedentes de las industrias Aquellos procedentes de actividades agropecuarias Residuos Sólidos Urbanos 15 Datos estadísticos Parámetro Rango ideal al inicio (2-5 días) Rango ideal para compost en fase termofílica II (2-5 semanas) Rango ideal de compost maduro (3-6 meses) C:N 25:1 – 35:1 15/20 10:1 – 15:1 Humedad 50% - 60% 45% - 55% 30% - 40% Concentración de oxígenos 10% 10% 10% Tamaño de partícula <25cm 15cm <1,6 cm potencial hidrógeno 6,5 – 8,0 6,0 – 8,5 2,5 – 8,5 Temperatura 45 – 60°C 45°C – temperatura ambiente Temperatura ambiente Densidad 250 – 400 kg/ <700 kg/ <700 kg/ Materia orgánica (base seca) 50% - 70% >20% >20% Nitrógeno total (base seca) 2,5 – 3% 1 – 2% 1% 16 Establecimientos 10% 6% 9% verduras 10% 13% 7% frutas juguerias restaurantes 20% abarrotes carnes 25% librerias otros 20. POSIBLE CONTRIBUICION E IMPACTO 20.1. Aporte social: En la sociedad la elaboración del compostaje tiene un aporte muy importante ya que nos ayuda con la limpieza de las ciudades, las calles gracias a que la basura ya no es arrojada, el ambiente se ve mejor, de igual forma ayuda que miles de toneladas de desperdicios vegetales ya no se transporten ni se tratan, de esa manera el tráfico disminuye. También disminuye el impacto sobre el territorio que tienen las grandes instalaciones de los tratamientos de residuos. Y este tipo de proyectos ayuda a la educación ambiental y que cada uno de los miembros de las instituciones se eduquen en base al cuidado del medio ambiente. Fomenta la participación ciudadana y valores como la responsabilidad, el trabajo en equipo o el respeto por otras personas. Además, este tipo de proyectos ayuda con la generación de empleos en dichas gestiones que se realizan. 17 20.2. Aporte económico: Reduce la cantidad de materia orgánica que va a los vertederos. Reduce el uso de fertilizantes inorgánicos, a los que sustituye. Ahorra agua de riego debido a la capacidad de retención del agua del compost. Aporta los nutrientes necesarios para el desarrollo de las plantas de forma natural. Es una forma de educación medioambiental. Para los Ayuntamientos supone un ahorro en el gasto de recogida y gestión de los residuos orgánicos. 20.3. Aporte ambiental: Contribuye al incremento de materia orgánica de los suelos agrícolas, y por tanto a la mejora de su fertilidad, estructura y retención hídrica, previniendo así su erosión y degradación. Ahorra recursos y de uso de abonos químicos, ya que el compost contiene macronutrientes (N, P, K) y micronutrientes indispensables para el crecimiento de las plantas. Disminuye la emisión de los gases de efecto invernadero. Con la valorización de los residuos orgánicos como compost, disminuyen las entradas de residuos biodegradables en los depósitos controlados y en las incineradoras Retiene carbono en el suelo, mejorando el potencial del suelo como reservorio de carbono. Se cierra el ciclo de la materia orgánica. Al valorizar la materia orgánica de los residuos orgánicos en compost, que se utilizará en la agricultura para la producción de alimentos, cerramos el ciclo de la materia orgánica. 18 21. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS Referencias AMBIENTAL, C. E. (2020). Que es el compost . Casa Planeta, 1. Bustos, D. M. (2015). PROPUESTA PARA EL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS SÓLIDOS EMPLEANDO EL COMPOSTAJE. G.J, Á. (7 de octubre de 2019). Técnico Laboratorio Fertibox. Obtenido de Técnico Laboratorio Fertibox.: https://www.fertibox.net/single- post/compost-proceso Gómez, F. A. (2013). Creacion de una empresa productora y comercializadora de compost, abono orgánico. . Hernandez, A. H. (2003). La composta, su elaboracion y Beneficio. Mexico. Ibáñez Salazar, F., Verdugo Murúa, K., & López Navarrete, D. (2014). Taller de habilidades interculturales: proyecto para primer año de educación técnica . En F. Ibáñez Salazar, K. Verdugo Murúa, & D. López Navarrete, Taller de habilidades interculturales: proyecto para primer año de educación técnica (págs. 50-62). Chile: (Universidad Academia de Humanismo Cristiano, 2014). Juárez, M. A. (2012). Propuesta de compostaje de los residuos vegetales generados en la . Piura. Mollo, A. F. (2016). Compost Informe Final. Muela, C. A., & Posligua, P. (2015). Compostaje. Rodríguez, J. F. (24 de febrero de 2010 ). Reciclame. Obtenido de Reciclame: https://www.reciclame.info/gestion-de-residuos-2/compostaje/ Rodríguez, J. F. (24 de febrero de 2010 ). Reciclame . Obtenido de Reciclame : https://www.reciclame.info/gestion-de-residuos-2/compostaje/ Roo, U. d. (2001 ). Que es la composta y cuales son sus beneficios. En U. d. Roo, Programa de Manejo Integrado de Recursos Costeros (pág. 2 y 3 ). Mexico : M I R C. 19 Roo, U. d. (2001 ). Que es la composta y cuales son sus beneficios. En U. d. Roo, MANEJO INTEGRADO DE RECURSOS (pág. 2 y 3). México: M I R C. Roo, U. d. (2001). Que es la composta y cuales son sus beneficios. En U. D. ROO, PROGRAMA DE MANEJO INTEGRADO DE RECURSOS (pág. 2 y 3). México: M I R C. Ullca, J. (2014). Los Rellenos Sanitarios . Cuenca, Ecuador : Revista de Ciencias de la Vida, núm. 4, 2006, pp. 2-17. Vidaurre, S. G. (2011). Elaboración de Abono Orgánico Tipo Compost dirigido a estudiantes del ciclo de educación complementario del nivel primario de la Escuela Oficial Rural Mixta de la comunidad Las Tortugas, Cobán Alta Verapaz. Guatemala: academia. Viña, J. F. (24 de febrero de 2010). Reciclame. Obtenido de Reciclame: https://www.reciclame.info/gestion-de-residuos-2/compostaje/ 20
