Universidad de La Salle Universidad de La Salle
Ciencia Unisalle Ciencia Unisalle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria Facultad de Ingeniería
2020
Diseño y ejecución de una aplicación para sistema operativo Diseño y ejecución de una aplicación para sistema operativo
Android como herramienta para optimizar procesos de Android como herramienta para optimizar procesos de
aprovechamiento de materiales orgánicos aprovechamiento de materiales orgánicos
David Humberto Arango Piraquive Universidad de La Salle, Bogotá
Vanessa Paola Rubio Pinilla Universidad de La Salle, Bogotá
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DISEÑO Y EJECUCIÓN DE UNA APLICACIÓN PARA SISTEMA OPERATIVO
ANDROID COMO HERRAMIENTA PARA OPTIMIZAR PROCESOS DE
APROVECHAMIENTO DE MATERIALES ORGÁNICOS
DAVID HUMBERTO ARANGO PIRAQUIVE
VANNESSA PAOLA RUBIO PINILLA
Universidad De La Salle
Facultad de Ingeniería
Programa Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Bogotá D.C.
2020
2
Diseño y ejecución de una aplicación para sistema operativo Android como herramienta
para optimizar procesos de aprovechamiento de materiales orgánicos
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al título de Ingeniero Ambiental y
Sanitario
David Humberto Arango
Vannessa Paola Rubio Pinilla
Dirigido por:
Lina María Chacón
Ingeniera Química, Mcs. Ingeniería Ambiental
Universidad De La Salle
Ingeniería Ambiental y Sanitaria
Bogotá D.C.
2020
3
Contenido
RESUMEN ......................................................................................................................................................... 10
PALABRAS CLAVE.............................................................................................................................................. 11
KEY WORDS ..................................................................................................................................................... 11
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................................... 12
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ............................................................................................................................... 12
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA............................................................................................................................. 13
OBJETIVOS ........................................................................................................................................................ 14
OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................................................... 14
OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................................................... 14
ALCANCE ........................................................................................................................................................... 15
JUSTIFICACIÓN.................................................................................................................................................. 16
MARCO REFERENCIAL ....................................................................................................................................... 19
MARCO TEÓRICO .............................................................................................................................................. 19
MARCO CONCEPTUAL ........................................................................................................................................ 23
MARCO LEGAL.................................................................................................................................................. 26
METODOLOGÍA ................................................................................................................................................. 29
FASE I (DIAGNÓSTICO) ....................................................................................................................................... 29
Áreas de Muestreo ................................................................................................................................... 29
Caracterización de residuos...................................................................................................................... 31
FASE II (DISEÑO Y EJECUCIÓN) .............................................................................................................................. 34
Recopilación de la información ................................................................................................................ 34
Estructuración de la información.............................................................................................................. 34
4
FASE III (VERIFICACIÓN) ..................................................................................................................................... 35
Suministro de la aplicación....................................................................................................................... 35
Inicio proceso de aprovechamiento .......................................................................................................... 35
Seguimiento ............................................................................................................................................. 36
FASE IV (CIERRE) .............................................................................................................................................. 37
Análisis de laboratorio ............................................................................................................................. 37
RESULTADOS .................................................................................................................................................... 49
DIAGNÓSTICO................................................................................................................................................... 49
Caracterización de residuos...................................................................................................................... 49
Cálculo producción per cápita .................................................................................................................. 73
MANEJO DE LA APLICACIÓN ................................................................................................................................. 74
Inicio ........................................................................................................................................................ 75
Interfaz de usuario ................................................................................................................................... 76
Menú principal ......................................................................................................................................... 76
Área de formación ................................................................................................................................... 78
Área operativa ......................................................................................................................................... 80
Test .......................................................................................................................................................... 82
Otros residuos .......................................................................................................................................... 83
¿Quiénes somos? ..................................................................................................................................... 84
ANÁLISIS USO DE LA APLICACIÓN ........................................................................................................................... 84
ANÁLISIS DE LABORATORIO .................................................................................................................................. 87
Análisis zona comercial ............................................................................................................................ 87
Análisis zona residencial .......................................................................................................................... 93
Análisis comparativo .............................................................................................................................. 100
CONCLUSIONES .............................................................................................................................................. 129
RECOMENDACIONES ...................................................................................................................................... 131
5
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................................. 132
ANEXOS .......................................................................................................................................................... 133
ANEXO A. RESULTADOS DE LABORATORIO............................................................................................................. 133
ANEXO B. ENCUESTAS DE SATISFACCIÓN ............................................................................................................... 139
ANEXO C. ACCESO A LA APLICACIÓN .................................................................................................................... 145
6
Índice de Tablas
Tabla 1 Normativa ................................................................................................................... 26
Tabla 2 Caracterización de residuos H1 .................................................................................. 50
Tabla 3 Cantidad de residuos generada por día en H1 ............................................................. 51
Tabla 4 Porcentaje de residuos generados por semana en H1 ................................................ 52
Tabla 5 Caracterización de residuos H2 .................................................................................. 54
Tabla 6 Cantidad de residuos generada por día en H2 ............................................................ 55
Tabla 7 Porcentaje de residuos generados por semana en H2 ................................................ 56
Tabla 8 Cantidad de residuos generados en H3 ....................................................................... 58
Tabla 9 Cantidad de residuos generada por día en H3 ............................................................ 59
Tabla 10 Porcentaje de residuos generados por semana en H3............................................... 60
Tabla 11 Caracterización de residuos C1 ................................................................................ 62
Tabla 12 Cantidad de residuos generada por día en C1 .......................................................... 63
Tabla 13 Porcentaje de residuos generados por semana en C1 ............................................... 64
Tabla 14 Caracterización de residuos C2 ................................................................................ 66
Tabla 15 Cantidad de residuos generada por día en C2 .......................................................... 67
Tabla 16 Porcentaje de residuos generados por semana en C2 ............................................... 68
Tabla 17 Caracterización de residuos C3 ................................................................................ 70
Tabla 18 Cantidad de residuos generada por día en C3 .......................................................... 71
Tabla 19 Porcentaje de residuos generados por semana en C3 ................................................ 72
Tabla 20 Producción per cápita en cada una de las áreas de estudio ...................................... 74
Tabla 21 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H1 .............................................. 88
Tabla 22 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H2 .............................................. 90
7
Tabla 23 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H3 .............................................. 92
Tabla 24 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C1 .............................................. 94
Tabla 25 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C2 ............................................... 96
Tabla 26 Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C3 .............................................. 98
Tabla 27 Comparativo Área comercial y área residencial. Análisis de laboratorio .............. 100
Tabla 28 Capacidad de intercambio catiónico de los seis muestreos realizados .................. 114
Tabla 29 Seguimiento de temperaturas durante el proceso en las zonas comerciales (H1, H2,
H3) .............................................................................................................................................. 115
Tabla 30 Seguimiento de temperaturas durante el proceso en las zonas residenciales (C1, C2,
C3)............................................................................................................................................... 118
Tabla 31 Seguimiento de pH durante el proceso en las zonas comerciales (H1, H2, H3) .... 121
Tabla 32 Seguimiento de pH durante el proceso en las zonas residenciales (C1, C2, C3) ... 124
8
Índice de Ilustraciones
Ilustración 1 Cuarteos .............................................................................................................. 33
Ilustración 2 Cuarteos .............................................................................................................. 33
Ilustración 3 Seguimiento de temperatura ................................................................................ 37
Ilustración 4 Distribución porcentual de residuos en H1 ......................................................... 53
Ilustración 5 Distribución porcentual de residuos en H2 ......................................................... 57
Ilustración 6 Distribución porcentual de residuos en H3 ......................................................... 61
Ilustración 7 Distribución porcentual de residuos en C1 ......................................................... 65
Ilustración 8 Distribución porcentual de residuos en C2 ......................................................... 69
Ilustración 9 Distribución porcentual de residuos en C3 ......................................................... 73
Ilustración 10 Interfaz de inicio de la aplicación ..................................................................... 75
Ilustración 11 Interfaz para registro de usuario ........................................................................ 76
Ilustración 12 Menú principal aplicación ................................................................................. 78
Ilustración 13 Área de formación de la aplicación ................................................................... 80
Ilustración 14Área operativa de la aplicación .......................................................................... 82
Ilustración 15 Área para realizar el Test .................................................................................. 82
Ilustración 16 Manejo de otros residuos aprovechables .......................................................... 83
Ilustración 17 Información general de Autores ........................................................................ 84
Ilustración 18 Arol Garcia. H1 Vianí Cundinamarca ............................................................... 85
Ilustración 19 José Aldana. C2 Vianí Cundinamarca .............................................................. 86
Ilustración 20 Johan Murillo. H2 El Colegio Cundinamarca ................................................... 86
Ilustración 21 Gráfico comparativo NTC 5167 ..................................................................... 101
Ilustración 22 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO ................................. 104
9
Ilustración 23 Gráfico comparativo NTC 5167 ..................................................................... 105
Ilustración 24 Gráfico comparativo NTC 5167 ..................................................................... 107
Ilustración 25 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO ................................. 109
Ilustración 26 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO ................................. 110
Ilustración 27 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO ................................. 111
Ilustración 28 Gráfico comparativo NTC 5167 ..................................................................... 113
Ilustración 29 Control de temperatura Zona Comercial (H1, H2, H3) .................................. 116
Ilustración 30 Grafica de tendencia de seguimiento de temperaturas zona comercial (H1,
H2H3). ........................................................................................................................................ 117
Ilustración 31 Control de temperatura Zona Residencial (C1, C2, C3) ................................. 119
Ilustración 32 Grafica de tendencia de seguimiento de temperaturas zona residencial (C1,
C2C3). ......................................................................................................................................... 120
Ilustración 33 Control de pH Zona Comercial (H1, H2, H3) ................................................. 122
Ilustración 34 Grafica de tendencia de seguimiento de pH zona comercial (H1, H2, H3) .... 123
Ilustración 35 Control de pH Zona Residencial (C1, C2, C3) ............................................... 125
Ilustración 36 Gráfica de tendencia de seguimiento de pH zona comercial (C1, C2, C3) ..... 126
Ilustración 37 Medición de pH ............................................................................................... 127
Ilustración 38 Medición pH ................................................................................................... 127
Ilustración 39 Medición de pH ............................................................................................... 128
10
Resumen
En este proyecto se realizó la optimización del proceso de aprovechamiento de los residuos
orgánicos generados en tres establecimientos hoteleros y tres viviendas mediante el uso de la
herramienta tecnológica “CompostSalle”. Para esto se establecieron tres objetivos específicos los
cuales fueron, diagnosticar la producción de residuos en cada una de las áreas, desarrollar una
herramienta tecnológica a partir de información relevante acerca del proceso de compostaje y sus
beneficios económicos, sociales y ambientales, y evaluar la calidad del compostaje producido en
cada una de las áreas seleccionadas.
Para esto se utilizó una metodología basada en cuatro fases, la primera fue el diagnóstico el
cual tuvo como actividades principales la selección de las áreas de muestreo y la caracterización
de los residuos por medio de cuarteos. La segunda fase fue el diseño y ejecución de la aplicación,
la cual se ejecutó por medio de recopilación de información, luego se seleccionó la plataforma
más conveniente y finalmente se estructuro la información de forma que fuera visualmente
atractiva y fácil de captar para los usuarios. La tercera fase fue la verificación, en esta se
suministró a los usuarios la aplicación, para de esta forma dar inicio al proceso de compostaje; en
esta etapa se efectúo un seguimiento del proceso y se realizó una encuesta de satisfacción a cada
uno de los usuarios que hicieron parte del proyecto. En última medida se estableció la fase de
cierre en esta se llevaron al centro de Bio-Sistemas de la Universidad Jorge Tadeo Lozanos las
muestras de compostaje extraídas, y se le efectuaron análisis de humedad, Densidad aparente,
carbono orgánico, materia orgánica, cenizas, relación Carbono: Nitrógeno, pH, Conductividad
eléctrica, Nitrógeno total, Fosforo, Potasio, Calcio, Magnesio y Sodio.
11
En cuanto a los resultados, en primer lugar, se obtuvo una caracterización apropiada de los
residuos en los lugares de muestreo, adicional se logró el aprovechamiento de los orgánicos en
las áreas utilizando la aplicación diseñada y en cuanto a los análisis de laboratorio se alcanzó el
objetivo esperado ya que al comparar los parámetros con la norma técnica colombiana 5167 y
con el manual de compostaje de la FAO, de una forma u otra los resultados estuvieron entre los
rangos establecidos.
Palabras Clave
Compostaje, aprovechamiento, residuos orgánicos, Tic’s,
Key Words
Composting, advantage, organic waste,
12
Planteamiento del problema
Descripción del Problema
La generación de residuos sólidos en Colombia es aproximadamente de 12 millones al año,
de esta cifra solo se realiza aprovechamiento del 17%. En cuanto a los residuos orgánicos, se
producen aproximadamente 18000 Ton/día, de la cual se aprovecha sólo el 13,8%, eso se debe a
la falta de información y de proyectos que abarquen el área de los residuos orgánicos, así como
la gran dificultad de transformación y baja rentabilidad de estos (Min Ambiente, 2018). Razón
por la cual el país en los últimos años ha adquirido una serie de compromisos con la comunidad
internacional para aumentar los índices de aprovechamiento de los residuos que tienen potencial
de retornar a la cadena productiva, aumentando su vida útil y evitando que terminen en los sitios
de disposición final donde solo serán enterrados o incinerados.
Hoy en día la mayor parte de la población que se encuentra en las grandes ciudades mantiene
una conexión constante a enormes bases de datos que le proveen de información en tiempo real
con tan solo hacer un clic, gracias a sus teléfonos móviles, esto puede ser visto como una
oportunidad para desarrollar una plataforma en donde los usuarios puedan apropiarse de
cualquier tipo de conocimiento, más específicamente llevado al campo ambiental, donde esta
tecnología no ha sido desarrollada en su totalidad como en otros campos de la ingeniería. Ya que,
pese a muchos intentos de desarrollar procesos en esta área, el desconocimiento sobre los
residuos sólidos que son producidos por cada uno de nosotros y la falta de una forma de
aprovechamiento ambientalmente sostenible y económicamente viable, hacen que los desechos
con potencial energético no retornen a la cadena productiva.
Por otra parte, y en la mayoría de los casos por falta de herramientas o desconocimiento,
ocurre algo similar con la población que vive alejada de las grandes urbes y desempeñan labores
13
agrícolas a lo largo y ancho del país, son ellas, las que en muchas ocasiones no tienen los datos
disponibles en el momento que se realizan los procesos productivos. Esta información, en
muchas ocasiones no llega a las personas que la necesitan, no por falta de recursos tecnológicos,
ya que según reportes del DANE del año 2016, se puede encontrar al menos un celular
inteligente en el 61% de viviendas del territorio nacional.
Para este proyecto se evaluaran dos escenarios, en primer lugar se seleccionaron las áreas
rurales que tienen un alto potencial de producción tanto en cantidad como en calidad de residuos
orgánicos, lo que permite el aprovechamiento efectivo a través del proceso de compostaje,
gracias a la alta diversidad de los materiales que pueden ser generados en las labores domésticas
y combinados con los residuos del trabajo agrícola que permitan alcanzar una alta eficiencia en
la relación C/N, sin embargo en estas áreas se posee un conocimiento empírico pero no
asistencia técnica para efectuar el aprovechamiento, lo que ocasiona que los residuos orgánicos
no sean utilizados de manera eficiente.
El segundo escenario en el cual se llevará a cabo la optimización son los hoteles que tengan
el servicio de restaurante en sus instalaciones, ya que son lugares donde debido a su
funcionamiento y flujo de público se pueden generar grandes cantidades de residuos orgánicos
que debido a la falta de conocimiento técnico y la dinámica de estos establecimientos no son
aprovechados, a pesar de que estos cuentan con el espacio y condiciones necesarias para llevar a
cabo un proceso de aprovechamiento
Formulación del Problema
¿Cómo optimizar el aprovechamiento de los residuos orgánicos producidos por
establecimientos hoteleros y viviendas bajo diferentes condiciones, mediante el uso de una
herramienta tecnológica?
14
Objetivos
Objetivo General
Optimizar el aprovechamiento de los residuos orgánicos generados en establecimientos
hoteleros y viviendas mediante el uso de la herramienta tecnológica “CompostSalle”
Objetivos Específicos
● Ejecutar el diagnóstico de la producción de residuos sólidos generados por seis
establecimientos correspondientes al espacio muestral
● Desarrollar una herramienta tecnológica a partir de datos relevantes de los
procesos de aprovechamiento de residuos orgánicos y sus beneficios económicos,
sociales y ambientales en las áreas seleccionadas, mediante el uso de la plataforma
Sketchware
● Evaluar la calidad del compostaje por medio de pruebas de laboratorio para de
esta forma verificar el adecuado aprovechamiento de residuos orgánicos en tres hoteles y
tres viviendas ubicadas en una zona urbana, semiurbana y rural mediante las
herramientas suministradas por la aplicación
15
Alcance
En cuanto al alcance del proyecto se diseñó una aplicación que contiene información
pertinente sobre el aprovechamiento de residuos orgánicos y sus beneficios económicos, sociales
y ambientales para los dos escenarios seleccionados, y de esta manera se logró un
aprovechamiento efectivo en cada uno de los lugares elegidos para las pruebas piloto realizadas.
La aplicación se ejecutó para sistema operativo Android, usando la plataforma gratuita
Sketchware. Finalmente, se validó la información por medio de pruebas piloto realizadas en
cada espacio muestral, de forma que el producto final obtenido fue el compostaje y de esta
manera se logró verificar su influencia en el aprovechamiento de residuos orgánicos.
16
Justificación
Los medios tecnológicos se han convertido en la mejor herramienta de información y
comunicación. Una gran proporción de la población cuenta con acceso a un teléfono inteligente.
Sin embargo, muchos han considerado que la tecnología ha afectado negativamente al medio
ambiente, es por esto, que se plantea una aplicación capaz de suministrar cualquier tipo de
información acerca de los procesos de compostaje, de esta forma se logra tener un uso más
razonable de los residuos orgánicos y un impacto tecnológico positivo al medio ambiente.
El compostaje es una alternativa para la reducción de residuos orgánicos, dispuestos en los
rellenos sanitarios, adicional a esto, el aprovechamiento de estos genera una reducción en la
producción de metano teniendo en cuenta que una tonelada de residuos orgánicos puede llegar a
producir 71 m3 de metano (Robles L. 2016). Por ellos, el presente proyecto suministro a través
de una aplicación, la información suficiente para lograr que los residuos orgánicos regresen de
forma efectiva al proceso productivo a través del compostaje. Adicional a esto, a través de la
ejecución de la aplicación, se logró optimizar los procesos de compostaje, ya que, en muchas
ocasiones se realiza el aprovechamiento de forma inadecuada y poco eficiente.
La inclusión de los residuos orgánicos nuevamente en el proceso productivo ocasiona no solo
la reducción de impactos al medio ambiente por su disposición, sino también a través del
producto obtenido de su aprovechamiento, se puede lograr una reducción significativa en el uso
de fertilizantes por parte de los agricultores, lo que ocasiona una mejora en los procesos
agrícolas y una disminución en la afectación al suelo por diferentes químicos empleados para
estos procesos.
Es importante mencionar, que las personas interesadas en realizar un proceso de segregación
en la fuente no cuentan con alternativas económicamente viables para ejecutar un proyecto de
17
compostaje, esto debido en gran medida a la carencia de información que existe en la sociedad
acerca de la problemática y la ausencia de herramientas tecnológicas que brinden una conexión
entre los grandes generadores y aquellos que realizan el aprovechamiento; esto es de gran
importancia basado en aquellos que desean realizar la devolución de los residuos orgánicos al
ciclo productivo, pero que no cuentan con el espacio, información o su dinámica personal no lo
permite, de esta forma, se podrían establecer conexiones para así llevar a cabo un proceso de
aprovechamiento conjunto.
La mayoría de los proyectos estatales, han generalizado grandes campañas que van dirigidas
especialmente a los residuos reciclables con potencial comercial, debido a que estos generan
rentabilidad económica inmediatamente, pese a que estos son solo una pequeña fracción de los
residuos generados, dejando de lado que la mayor generación es de residuos orgánicos la cual
corresponde al 60% de la totalidad. Cuando se llevan a cabo esta clase de proyectos, es de gran
importancia el factor económico, ya que en muchas ocasiones estas iniciativas se ven limitadas
por la falta de fondos.
Debido al déficit de acciones que intervengan en la generación y aprovechamiento de
residuos orgánicos, se generó una alternativa para todas aquellas personas que quieran obtener
conocimiento sobre el tema, además de esto, se proporcionó una herramienta a todo tipo de
productor de residuos orgánicos, ya sea aquellos que se tasa de generación sea baja o para lo que
producen cientos de kilos a la semana, y de esta forma, los mismo puedan obtener la mejor
alternativa dependiendo de las condiciones físicas y químicas del material orgánico, los factores
ambientales como la temperatura, humedad o pH; así como la disposición de espacio y tiempo
que se posee, adicional se generó una calculadora de presupuestos que se puso en marcha con la
18
obtención de los datos mencionados; lo que permitió tener una idea previa del costo para la
ejecución del proyecto.
Hoy en día, se encuentran disponibles herramientas que facilitan todas las labores que se
llevan a cabo a diario; y la ingeniería Ambiental y Sanitaria no es un ámbito alejado de este
mundo virtual, ya que, existen decenas de aplicativos para celular que facilitan las funciones que
realizan los técnicos en campo, existen aplicaciones para cada uno de los componentes
ambientales agua, aire y suelo, incluso se pueden encontrar aplicativos relacionados con la fauna
y la flora de algunos lugares. Sin embargo, la temática de residuos sólidos más específicamente
de residuos orgánicos está totalmente desligada al tema tecnológico, es allí donde se observa una
carencia de información acerca del tema en herramientas tan importantes como lo son los
aplicativos móviles.
19
Marco Referencial
Marco Teórico
Para el presente proyecto se abordará el concepto de desarrollo sostenible elaborado por
González(1999), el cual lo establece como ¨la capacidad de una sociedad para dar
desenvolvimiento a sus potencialidades específicas, basándose en el uso racional de su
patrimonio biofísico y cultural; usando como elemento fundamental la comprensión de la lógica
que siguen los procesos químicos, físicos y bióticos aplicadas a la construcción de su
instrumentalizad tecnológica y organizacional, con el objetivo de garantizar su permanencia en
el tiempo y en el espacio, satisfaciendo equitativamente las necesidades de su población¨.
El aprovechamiento de los residuos orgánicos genera gran cantidad de beneficios, además de
una disminución en la problemática de disposición y sobrepresión de los rellenos sanitarios.
Es importante mencionar que además de tener un impacto significativo en los rellenos
sanitarios, su aprovechamiento contribuye a la recuperación de los suelos degradados, mitiga la
emisión de gases efecto invernadero y se da una sustitución de fertilizantes sintéticos por abonos
orgánicos.
Para su aprovechamiento se cuenta con distintas técnicas como lo son; producción de bioabono,
generación de biogás, compostaje, incineración con producción de energía entre otras. Sin
embargo, el presente proyecto tendrá como enfoque principal el proceso de aprovechamiento de
residuos orgánicos a través del compostaje
Es conocido en la literatura que el compost orgánico, resultante del proceso es un mejorador
de las propiedades del suelo, emplearlo como producto restituidor de materia orgánica en los
terrenos de labor, tiene un gran potencial frente a la mejora de la estabilidad de la estructura de
los agregados (siendo más permeables los suelos pesados y más compactos los ligeros)
20
aumentando la permeabilidad hídrica y la capacidad de retención hídrica, además de mejorar las
propiedades químicas, ya que la materia orgánica aporta los macronutrientes N,P,K y
micronutrientes que mejoran la capacidad de intercambio del suelo (FAO, 2013).
Según el Manual del Agricultor de la FAO, el proceso está compuesto por cuatro fases
principales; la primera es la mesófila la cual es caracterizada por la presencia de bacterias y
hongos, las primeras inician el proceso, se multiplican y consumen los carbohidratos más
fácilmente degradables, lo que produce un aumento en la temperatura más o menos hasta 40°C.
La segunda fase es llamada termófila en esta la temperatura aumenta hasta los 60°C, en esta
etapa se degradan ceras, proteínas y hemicelulosas, y se desarrollan bacterias formadoras de
esporas y actinomicetos. La tercera etapa es el enfriamiento, en esta fase la temperatura empieza
a disminuir hasta llegar al ambiente, y se consume el material fácilmente degradable. Y, por
último, se produce la fase de maduración, se considera el complemento final de la fase, en esta
disminuye la actividad metabólica, y el producto permanece aproximadamente 20 días en esta
fase.
Los parámetros para tener en cuenta en la obtención de un compost orgánico óptimo son en
primer lugar el oxígeno, ya que este al ser un proceso aerobio debe mantener una aireación
adecuada, para permitir el correcto desarrollo de los microorganismos. Otro criterio importante
para tener en cuenta es la humedad, este indicador está estrechamente ligado a los
microorganismos, debido a que estos usan el agua como medio de transporte de nutrientes. La
temperatura es otro de los parámetros relevantes porque esta es la forma de verificar en qué fase
se encuentra el compostaje. Por último, y no menos importante está el pH, este dependerá de los
materiales a compostar, y de la fase de descomposición en la que los mismos se encuentren.
21
Es importante hacer énfasis en aquellos residuos que pueden hacer parte del proceso de
compostaje, también llamados biodegradables los cuales pueden ser de origen vegetal o animal,
susceptibles de degradarse biológicamente generados en el ámbito domiciliario y comercial. La
fracción orgánica está compuesta principalmente por restos de comida y jardín que se producen
diariamente el hogar y en establecimientos comerciales, como, por ejemplo, peladuras de frutas
y verduras, sobras de comida, desperdicios de pescado, huesos y restos de carne, servilletas o
manteles de papel con restos de materia orgánica, restos de café, huesos de animales, restos de
poda pequeña, tapones de corcho natural, palillos, cáscaras o bolsitas de infusiones, entre otros.
Actualmente la tecnología se ha convertido en la mejor herramienta para el ser humano, los
teléfonos móviles han dejado de ser solamente un elemento de comunicación y han pasado a
convertirse en instrumento para la extracción de información de todo tipo.
Un dispositivo móvil es un aparato electrónico que cuenta con características como capacidad
para almacenar datos, incorpora un componente de hardware o software, permite él envió de
mensajes de texto, posee una cámara fotográfica, un receptor de radio, bluetooth, un localizador
de GPS, y adicional tiene la capacidad para descargar aplicaciones de cualquier tipo.
Estos se pueden clasificar dependiendo el sistema operativo que posean. Android es el
sistema operativo perteneciente a Google, el cual es libre y multiplataforma de esta forma, se
puede realizar la descarga del sistema operativo y se tiene la facilidad de diseñar, ejecutar
aplicaciones y subirlas al sistema.
Uno de los sectores tecnológicos que más ha revolucionado la sociedad en la última década
ha sido el de las aplicaciones móviles. Las aplicaciones también nos han permitido
poder visualizar contenido multimedia en diferentes dispositivos. Antes, era necesario disponer
de un aparato de televisión para ello o un ordenador, sin embargo, ahora podemos tener acceso a
22
todo el contenido que deseemos a través del teléfono móvil o una Tablet (Gobierno de Navarra,
2019). Los últimos datos apuntan que el 90% del tiempo que pasamos con nuestros móviles lo
hacemos usando alguna aplicación (Diario signo, 2019). Por lo que, en realidad, hoy no se
podría concebir el mundo tecnológico sin estas herramientas.
Esta aplicación se desarrollará en una plataforma gratuita llamada Sketchware, la cual es un
entorno de desarrollo integrado (EDI) basado en la programación de bloques similar a Scratch,
el cual es usado para desarrollar aplicaciones móviles para Android. El sistema de bloques de
Scratch es un lenguaje de programación innovador inventado por MIT que transforma el
complejo lenguaje de codificación basada en texto en bloques de construcción visual, de
arrastrar y soltar. Finalmente, Sketchware convierte Scratch en códigos fuente de Java y XML,
lo que lo convierte en una herramienta de fácil acceso para desarrollar proyectos de
programación a bajo costo.
Estas nuevas tecnologías de la información se han convertido en una herramienta
fundamental e imprescindible a la hora de desarrollar proyectos en el área ambiental, sin
embargo, en esta no se ha profundizado suficiente la problemática de los residuos sólidos. En la
actualidad, resulta bastante común que los residuos sólidos no presenten ningún valor, y sean
dispuestos en rellenos sanitarios, por lo tanto, los mejores resultados de aprovechamiento y
minimización sean mediante técnicas de transformación física, química y biológica, siendo
económicamente viable, técnicamente posible y ambientalmente sustentable.
23
Marco Conceptual
Abono orgánico: el abono orgánico abarca los abonos elaborados con estiércol de ganado,
compost rurales y urbanos, otros desechos de origen animal y residuos de cultivos. Los abonos
orgánicos son materiales cuya eficacia para mejorar la fertilidad y la productividad de los suelos
ha sido demostrada (FAO, 2013).
Android: sistema operativo móvil desarrollado por Google, basado en el Kernel de Linux y
otros software de código abierto. Fue diseñado para dispositivos móviles con pantalla táctil,
como teléfonos inteligentes, tabletas, relojes inteligentes, automóviles y televisores.
(ICTEA, 2020)
Aprovechamiento: Es el proceso mediante el cual, a través de un manejo integral de los
residuos sólidos, los materiales recuperados se reincorporan al ciclo económico y productivo en
forma eficiente, por medio de la reutilización, el reciclaje, la incineración con fines de
generación de energía, el compostaje o cualquier otra modalidad que conlleve beneficios
sanitarios, ambientales y/o económicos. (UAESP, 2019)
Compostaje: proceso biológico controlado que permite la degradación y estabilización de la
materia orgánica por la acción de microorganismos y por medio de la cual se obtiene abono.
(GTC 86, 2003)
Disposición final de residuos sólidos: Es el proceso de aislar y confinar los residuos sólidos
en especial los no aprovechables, en forma definitiva, en lugares especialmente seleccionados y
diseñados para evitar la contaminación, y los daños o riesgos a la salud humana y al ambiente.
(UAESP, 2019)
Generador o productor: Persona que produce residuos sólidos y es usuario del servicio.
(UAESP, 2019)
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Gestión integral de residuos sólidos: Es el conjunto de operaciones y disposiciones
encaminadas a dar a los residuos producidos el destino más adecuado desde el punto de vista
ambiental, de acuerdo con sus características, volumen, procedencia, costos, tratamiento,
posibilidades de recuperación, aprovechamiento, comercialización y disposición final. (UAESP,
2019)
Minimización de residuos en procesos productivos: Es la optimización de los procesos
productivos tendiente a disminuir la generación de residuos sólidos. (UAESP, 2019)
Pequeños generadores o productores: Es todo usuario no residencial que genera residuos
sólidos en volumen menor a un metro cúbico mensual. (UAESP, 2019)
Recolección: Es la acción y efecto de recoger y retirar los residuos sólidos de uno o varios
generadores efectuada por la persona prestadora del servicio. (UAESP, 2019)Recuperación: Es
la acción que permite seleccionar y retirar los residuos sólidos que pueden someterse a un nuevo
proceso de aprovechamiento, para convertirlos en materia prima útil en la fabricación de nuevos
productos. (UAESP, 2019)
Residuo sólido o desecho: Es cualquier objeto, material, sustancia o elemento sólido
resultante del consumo o uso de un bien en actividades domésticas, industriales, comerciales,
institucionales o de servicios, que el generador abandona, rechaza o entrega y que es susceptible
de aprovechamiento o transformación en un nuevo bien, con valor económico o de disposición
final. Los residuos sólidos se dividen en aprovechables y no aprovechables. Igualmente, se
consideran como residuos sólidos, aquellos provenientes del barrido y limpieza de áreas y vías
públicas, corte de césped y poda de árboles. (UAESP, 2019)
Separación en la fuente: Es la clasificación de los residuos sólidos en el sitio donde se
generan para su posterior recuperación. (UAESP, 2019)
25
Residuos orgánicos: Aquellos biodegradables de origen vegetal o animal, susceptibles de
degradarse biológicamente generados en el ámbito domiciliario y comercial. La fracción
orgánica está compuesta principalmente por restos de comida y jardín que se producen
diariamente el hogar y en establecimientos comerciales, como, por ejemplo, peladuras de frutas
y verduras, sobras de comida, desperdicios de pescado, huesos y restos de carne, servilletas o
manteles de papel con restos de materia orgánica, restos de café, huesos de animales, restos de
poda pequeña, tapones de corcho natural, palillos, cáscaras o bolsitas de infusiones, entre otros.
(CONAMA, 2012)
Scratch: lenguaje de programación visual desarrollado por el Grupo Lifelong Kindergarten
del MIT Media Lab. Su principal característica consiste en que permite el desarrollo de
habilidades mentales mediante el aprendizaje de la programación sin tener conocimientos
profundos sobre el código. Sus características ligadas al fácil entendimiento del pensamiento
computacional han hecho que sea muy difundido en la educación de niños, adolescentes y
adultos. (Scratch, 2019)
Tic´s: Las tecnologías de información y comunicación, mayormente conocidas como “TIC”,
son aquellas cuya base se centra en los campos de la informática, la microelectrónica y las
telecomunicaciones, para dar paso a la creación de nuevas formas de comunicación.
Se trata de un conjunto de herramientas o recursos de tipo tecnológico y comunicacional, que
sirven para facilitar la emisión, acceso y tratamiento de la información mediante códigos
variados que pueden corresponder a textos, imágenes y sonidos. (MINTIC, 2019)
26
Marco Legal
Tabla 1
Normativa
NORMA DESCRIPCIÓN APLICACION
LEY 1273 DE 2009
Por medio de la cual se
modifica el Código Penal, se
crea un nuevo bien jurídico
tutelado - denominado “de la
protección de la información
y de los datos”- y se preservan
integralmente los sistemas
que utilicen las tecnologías de
la información y las
comunicaciones, entre otras
disposiciones.
Aseguró el uso adecuado
de la información que
contiene la aplicación y
su correcta distribución.
LEY 23 DE 1982
Derechos de autor
Garantizó que la
propiedad intelectual no
sea reproducida o copiada
parcial ni totalmente,
tanto en lo referido a
información extraída de
otras fuentes, como de la
propia.
27
CONPES 3874 de 2016
Define la política integral para
los residuos sólidos y
establece los lineamientos en
políticas públicas.
Suministró la información
general y especifica
acerca de los residuos
sólidos generados en cada
área del país y su
crecimiento y las posibles
acciones para la
implementación de una
economía circular.
DECRETO 2981 DE 2013
Reglamenta la prestación del
servicio público de aseo,
personas prestadoras de
residuos aprovechables y no
aprovechables, usuarios,
Superintendencia de Servicios
Públicos Domiciliarios,
entidades territoriales.
Se extrajo la cobertura del
servicio público, la
segregación en la fuente y
la recolección y
transporte selectivo de
residuos para
aprovechamiento.
28
R. ICA No. 0015021 Ene
2003
Por la cual se adopta el
Reglamento Técnico de
Fertilizantes y
Acondicionadores de Suelos
para Colombia.
Se extrajo información
para el correcto uso y
manejo del compostaje,
de esta forma se logran
prevenir daños tanto a la
salud como la afectación
directa a las prácticas
agrícolas.
Norma Técnica
Colombiana NTC 5167
Por la cual se establecen los
requisitos que deben cumplir
y los ensayos a los cuales
deben ser sometidos los
productos para la industria
agrícola, productos orgánicos
usados como abonos o
fertilizantes y enmiendas de
suelo. Reglamenta los límites
actuales para el uso de
materiales orgánicos, los
parámetros fisicoquímicos de
los análisis de las muestras de
Por medio de esta Norma
se realizó el control de los
parámetros
fisicoquímicos del
compostaje obtenido, se
verifica que el
procedimiento planteado
en la aplicación se ajuste
a los parámetros
establecidos por la
normativa.
29
materia orgánica, los límites
máximos de metales y
enuncia parámetros para los
análisis microbiológicos.
Normativa Vigente (Autores)
Metodología
Para llevar a buen término el desarrollo de este proyecto y cumplir con los objetivos
propuestos se utilizó una metodología de tipo explicativa, ya que, durante la ejecución del
proyecto se estudiaron causas y efectos del manejo de una herramienta tecnológica enfocada en
la optimización del aprovechamiento de residuos orgánicos. El proyecto se ejecutó en cuatro
fases principales, las cuales son detalladamente descritas a continuación:
Fase I (Diagnóstico)
Áreas de Muestreo
En la etapa inicial del proyecto se llevó a cabo la identificación de la cantidad y tipo
de residuos generados en dos diferentes situaciones planteadas para el desarrollo de
la iniciativa. Esta caracterización fue realizada en seis locaciones al mismo tiempo,
El primero de los hoteles, el cual desde ahora se denominará H1, se encuentra
ubicado en el casco urbano de Vianí Cundinamarca este cuenta con 9 habitaciones y
una capacidad máxima de 26 huéspedes.
El segundo establecimiento hotelero, desde ahora denominado H2 se encuentra en la
hacienda Las Brisas en las afueras del municipio del Colegio Cundinamarca, este
hotel tiene 14 habitaciones y una capacidad máxima de 40 huéspedes.
30
Finalmente, el último de los hoteles, desde ahora denominado H3 se encuentra en la
parte rural del municipio de El Rosal Cundinamarca, este posee 7 habitaciones con
una capacidad máxima de 20 huéspedes
Por otro lado, se seleccionaron tres viviendas, la primera de ellas ubicada al
occidente de la ciudad de Bogotá, en la que habitan 6 personas entre adultos y niños
de manera permanente, esta casa tienen una particularidad, ya que, los fines de
semana 6 personas más llegan a esta vivienda, siendo considerados estos últimos
como población flotante, esta será denominada desde ahora como C1. La segunda
vivienda desde ahora denominada C2, se encuentra ubicada en la zona de expansión
ubicada del municipio de Vianí Cundinamarca, en ella residen tres personas de
manera permanente, sin embargo, el viernes, sábado y domingo tiene un aumento
paulatino hasta llegar a los 9 habitantes, ya que esta es una casa usada como recinto
recreacional para personas de la ciudad. Por último, la residencia denominada C3, la
cual está ubicada en la vereda “Centro” del mismo municipio, donde moran 5
personas, pero a diferencia de las otras viviendas, durante todos los días de cuarteo
no hubo aumento de la población que reside en la misma.
Los anteriores escenarios de este proyecto fueron seleccionados con el fin de
distribuir las áreas de estudio en lugares que tuvieran características ambientales
diferentes (temperatura, humedad, presión), y condiciones socioeconómicas variadas,
esto con el fin analizar las diferentes generaciones de residuos de cada uno de ellos y
evitar la homogenización de la información recopilada.
31
Caracterización de residuos
Después de seleccionados los escenarios se realizó un análisis comparativo de la
cantidad y tipo de residuos generados en cada uno de estos. Las mediciones
ejecutadas en los diferentes escenarios se realizaron en temporada alta, ya que, es en
esta donde se encuentra el mayor flujo de población tanto en el sector hotelero como
en las residencias, debido a las celebraciones realizadas durante esta época del año.
Para la caracterización preliminar de los residuos sólidos se utilizó el método de
cuarteos, el cual se realizó durante 7 días en cada uno de los escenarios planteados
con anterioridad. El muestreo se efectuó sobre un área plana para no contaminar los
residuos con tierra u otro elemento como se muestra en la ilustración 1, los residuos
fueron vertidos sobre la superficie, con el fin de homogeneizar la muestra, los más
voluminosos fueron fragmentados, para que de esta forma fueran más fáciles de
manipular. Luego de esto se formó un círculo como se muestra en la ilustración 2. El
cual fue dividido en cuatro partes iguales, y se procedió a elegir dos partes opuestas
con las que se realizó nuevamente el procedimiento, y de esta forma se obtuvo una
muestra significativa.
Posterior a esto se separaron cada uno de los residuos según su composición física
teniendo en cuenta las siete categorías establecidas en el título F del Reglamento
Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico-RAS-, las cuales son
mencionadas en las tablas 2, 5, 8, 11, 14 y 17 con los valores correspondientes
obtenidos en cada muestreo. Para esto se dispuso cada uno de los residuos por
separado en un recipiente y de esta forma por diferencia de pesos se obtuvo la
cantidad generada de cada tipo de residuo.
32
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒
Para el cálculo total de los residuos generados se realizó la sumatoria de los valores
obtenidos en cada una de las categorías y seguido se procedió a calcular el porcentaje
en peso de cada fracción de residuos sólidos de la muestra, como se muestra en la
expresión.
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠 = ∑ 𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑖𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠
𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠 =𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜
𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠∗ 100
Este procedimiento se ejecutó durante 7 días, de esta forma se obtuvieron los datos
previos para realizar el aprovechamiento adecuado en cada una de las áreas
seleccionadas. Finalmente se digitalizaron los datos, para realizar el análisis
comparativo de los residuos generados y aprovechados a través de la ejecución del
proyecto.
33
Ilustración 1 Cuarteos (Autores)
Ilustración 2 Cuarteos (Autores)
34
Fase II (Diseño y ejecución)
Recopilación de la información
En esta etapa se realizó la recopilación de información referente al proceso de
aprovechamiento de residuos orgánicos, la cual fue obtenida de documentos y
publicaciones académicas. Esta investigación contiene desde conceptos básicos
acerca del proceso de compostaje, seguido por cada una de las fases que constituyen
esta transformación (mesófila, termófila, enfriamiento y maduración). Adicional se
especificó cada uno de los residuos que hacen parte del proceso y su aporte de
carbono y nitrógeno, ya que de estos dos componentes depende la calidad del
producto final, además de algunos minerales necesarios como lo son fósforo y
potasio. Por otra parte, se especificaron los tiempos efectivos para el proceso, los
cuales fueron calculados dependiendo de la cantidad de residuos y de la composición
de los mismo, así mismo, la aplicación abarcó las formas adecuadas para realizar el
compostaje, en este ítem se tuvo en cuenta tanto el área disponible para el
aprovechamiento, como los residuos generados en cada una de las zonas de estudio.
Y como punto adicional se dio información general acerca de las ventajas del proceso
y el uso que se le debe dar al producto final dependiendo de su calidad y cantidad
obtenida
Estructuración de la información
Al continuar con la etapa de diseño se tomó información recopilada con anterioridad,
la cual fue organizada, por temas y relevancia y de esta forma fue incorporada a la
aplicación de manera eficiente. Seguido de esto se estableció la ruta de los cuadros de
diálogo y se diseñó el material gráfico, logrando una correcta relación entre cada uno
35
de los vínculos que esta posee. Además, se logró que el material gráfico fuera
visualmente atractivo y fácil de captar para los usuarios. Finalmente se efectuó la
verificación del correcto funcionamiento de todos los enlaces de la aplicación antes
de ser subida a las plataformas digitales, ya que, esta fue proporcionada a los
usuarios como una herramienta de calidad y fácil acceso para suministrar
información pertinente y veraz para llevar a buen término cualquier proyecto
productivo de aprovechamiento.
Fase III (Verificación)
Suministro de la aplicación
En esta fase se proporcionó la herramienta a cada uno de los usuarios que se
encontraban administrando los diferentes escenarios pertenecientes al espacio
muestral, y así se dio inicio al proceso autónomo de formación por medio de la
aplicación, este permitió a los usuarios apropiarse del conocimiento necesario para la
puesta en marcha del proceso de aprovechamiento efectivo, con lo cual se llevó a
cabo la elaboración de compost proveniente de la degradación controlada de sus
residuos orgánicos. Así mismo, se garantizó que cada uno de los usuarios cumpliera
con la etapa de formación, ya que de esta manera se dio inicio al proceso de
aprovechamiento de los residuos orgánicos siguiendo las pautas planteadas por la
herramienta electrónica.
Inicio proceso de aprovechamiento
En el momento de la ejecución del aprovechamiento, la herramienta electrónica
proporciono la información acerca de los materiales necesarios para realizar el
montaje del proceso, estos dependieron del área disponible y de la cantidad de
36
residuos orgánicos que se generaban en cada uno de los lugares donde se ejecutó el
proyecto. Así mismo se logró proveer los materiales necesarios a cada uno de los
usuarios con los cuales se trabajó para verificar el funcionamiento de la herramienta.
Seguimiento
Con el fin de realizar el proceso de forma eficiente el grupo ejecutor realizo un
seguimiento en cada una de las áreas, y de esta manera evidenciar el adecuado
desarrollo de cada una de las fases del proceso de compostaje, así como el buen
funcionamiento de la aplicación y el uso apropiado por parte de cada uno de los
usuarios. Adicionalmente los usuarios realizaron una recopilación de datos de
temperatura y pH, utilizando un termómetro y papel tornasol respectivamente, estas
mediciones se llevaron a cabo cada 5 días, bajo la instrucción del equipo ejecutor,
hasta completar tres meses.
37
Ilustración 3 Seguimiento de temperatura (Autores)
Encuesta de satisfacción
Al finalizar el proceso con los usuarios participantes se realizó una encuesta de
satisfacción a cada uno de ellos, donde se recopilarán las opiniones referentes tanto al manejo de
la aplicación como al proyecto en general, estas se encuentran como anexo a este documento.
Fase IV (Cierre)
Análisis de laboratorio
Por último, se realizó la prueba de calidad del producto resultante por medio de un
análisis de laboratorio, el cual fue elaborado por el centro de Bio-Sistemas de la
Fundación Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano, donde se evaluó el
porcentaje de humedad, Densidad aparente, carbono orgánico, materia orgánica,
cenizas, relación Carbono: Nitrógeno, pH, Conductividad eléctrica, Nitrógeno total,
38
Fosforo, Potasio, Calcio, Magnesio y Sodio, los métodos utilizados son descritos a
continuación:
Humedad
Para la obtención del contenido de humedad la muestra se utiliza seca, molida y tamizada.
Materiales
- Estufa de secado
- Molino
- Tamiz No. 35 ASTM (0,5 mm)
- Cuarteador
- Recipientes para secado en estufa de aproximadamente 400 ml
- Balanza (con precisión de 0,01 g)
- Desecador
Procedimiento
- Se cuarteo la muestra original.
- Se pesó el recipiente vacío en el cual se cuantifico la humedad.
- Se pesó en el recipiente una cantidad de muestra suficiente como para recolectar 300g de
material seco.
- Se llevó el recipiente a la estufa de secado y se mantuvo a 70 °C durante 24 h.
- Se sacó de la estufa, se dejó enfriar dentro de un desecador hasta peso constante.
- Se pesó para obtener el porcentaje de humedad por medio de la siguiente expresión:
%𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 =𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 − 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎∗ 100
39
Carbono orgánico
El método descrito para la cuantificación del carbono conocido como el método de Walkley
Black se fundamenta en la reducción del ion dicromato y el contenido de carbono se mide por el
ion dicromato no reducido, en consecuencia, es un método indirecto. Esto significa que está
sujeto a interferencias tales como cloruros.
Equipos y materiales
- Balanza analítica
- Erlenmeyer de 250 ml
- Bureta de 50 ml
- Pipetas aforadas de 20 ml y 10 ml
Reactivos
- Agua destilada
- Solución de dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1,0 N
- Ácido sulfúrico concentrado (H2SO4)
- Acido ortofosfórico concentrado
- Solución indicadora de ortofenantrolina o difenilamina
- Solución de sulfato ferroso amónico 0,5 N
Procedimiento
- Se pesó en un Erlenmeyer de 250 ml entre 0,3 g del producto seco, molido y tamizado.
- Se adicionaron 10 ml de solución de dicromato de potasio 1,0 N, se dejó en contacto unos
minutos y se agregaron 20 ml de ácido sulfúrico concentrado. Se agito manualmente durante 1
40
min y se dejó enfriar durante 30 min. A continuación, se agregaron 30ml de agua, 5 ml de ácido
ortofosfórico y 5 gotas de solución indicadora.
-Se preparó paralelamente un blanco de reactivos (10 ml de K2Cr2O7 1,0 N y 20 ml de
H2SO4 concentrado).
- Se tituló el blanco de reactivos con la solución de sulfato ferroso amónico. Se registró el
volumen adicionado hasta que se observó el cambio de color (debe ser
Aproximadamente 20 ml)
- Se titularon las muestras objeto del ensayo, con la solución de sulfato ferroso amónico
valorada. El cambio de color observado debe ser desde el amarillo (poco o ningún contenido de
carbono) o desde un café rojizo hasta color verde brillante.
Cálculos
Normalidad de la solución de sulfato ferroso amónico
𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 =10 𝑚𝑙
𝑉
Donde:
10 ml = volumen de solución de dicromato 1N usado para el blanco
V = volumen en ml de solución de sulfato ferroso amónico gastado en la titulación
Contenido de carbono orgánico oxidable total del producto
%𝐶. 𝑂. 𝑜𝑥 = [(𝑉𝑏 − 𝑉𝑚) ∗ 𝑁 ∗ 0,003 ∗ 100
𝑊𝑚] [
100 − %ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑
100]
41
Donde
Vb = volumen en ml de solución de sulfato ferroso amónico gastado en el blanco
Vm = volumen en ml de solución de sulfato ferroso amónico gastado en la muestra
N = normalidad de la solución de sulfato ferroso amónico.
Wm = peso en g de muestra seca.
% humedad = Contenido de humedad del producto
Materia orgánica y ceniza
Esta determinación es una aproximación del contenido de materia orgánica presente en el
producto, considerando que el 100% del producto menos la suma del porcentaje de cenizas,
carbonatos y humedad refleja el contenido de materia orgánica. No obstante, es importante
verificar la presencia de otros componentes volátiles provenientes principalmente de fuentes
nitrogenadas.
Equipos y materiales
- Balanza analítica
- Mufla
- Desecador
- Crisoles de porcelana
Procedimiento
- Se pesaron 5 g del material seco, molido y tamizado en un crisol de porcelana.
- Se colocó el crisol en la mufla y se dejó a 650 °C durante 4 h.
- Al cabo de este tiempo, se dejó enfriar y se pasó el crisol a un desecador.
- Se registró el peso final.
42
Cálculos
%𝑐𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠 = [𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙∗ 100] [
100 − %𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑
100]
%𝑝𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑣𝑜𝑙𝑎𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = 100 − %𝑐𝑒𝑛𝑖𝑧𝑎𝑠
Donde
% humedad = contenido de humedad del producto
pH
El método utilizado para evaluar el pH y la conductividad eléctrica de un producto orgánico
es el mismo empleado para la caracterización de la salinidad en suelos, esto es en pasta de
saturación. Este método permite tener resultados comparables entre los laboratorios, a la vez que
aporta información muy cercana a la realidad, puesto que sólo tiene la influencia del medio
acuoso, situación semejante al comportamiento del material al entrar en contacto con el suelo.
Sobre el mismo método de análisis es posible obtener información acerca de la capacidad de
retención de agua del material (porcentaje de saturación).
A su vez el pH se puede determinar utilizando una relación material orgánico agua, 1:10.
Equipos y materiales
- Recipiente de plástico de boca ancha.
- Espátula de madera.
- Papel de filtro cualitativo de filtración rápida tipo S&S 595 u otro equivalente.
- Probeta de 100 ml.
- Potenciómetro con electrodo de vidrio.
- Conductímetro.
- Erlenmeyer con desprendimiento lateral para filtración al vacío.
43
- Recipientes para recolectar el filtrado.
- Embudo Buchner para vacío.
- Bomba de vacío.
Procedimiento
- Se pesaron 100 g de material seco, molido y tamizado y se colocaron en un recipiente
plástico. Se añadieron pequeños volúmenes de agua destilada o desmineralizada (utilizando una
probeta).
- Se agitó continuamente con la espátula de madera, esto con el fin de eliminar aire y formar
poco a poco una masa. De vez en cuando se consolido la muestra golpeando el recipiente
suavemente sobre la superficie de trabajo.
- Se adicionó agua hasta llegar a un punto de equilibrio (punto de saturación) cuya evidencia
está dada por un contenido de agua en la suficiente que refleja un brillo metálico, estado en el
cual no absorbe más agua ni la escurre, aunque habrá un poco de agua libre que asciende a la
superficie cuando se deja en reposo.
Se registró el volumen de agua utilizado. También es posible pesar la totalidad del producto
sólido con el agua a punto de saturación.
- Se dejó en reposo durante 2 h.
- Se calibro el potenciómetro con las soluciones reguladoras de pH 7,0 y pH 4,0 (soluciones
buffer)
- Se introdujo el electrodo de vidrio en la pasta saturada y se registró la lectura.
44
Conductividad eléctrica
Del procedimiento realizado anteriormente para pH, se transfirió la pasta a un embudo
Buchner con papel de filtro cualitativo rápido y se aplicó vacío.
- Se calibro el conductímetro con soluciones estandarizadas de cloruro de potasio
0,01 N y 0,02 N, conductividades aproximadas de 1,36 y 2,70 dS/m respectivamente.
- Se midió la conductividad eléctrica en el filtrado.
- Se registraron los datos y se procedió a corregir las lecturas con base en la temperatura.
Nitrógeno total
Método Kjeldahl
Consiste en convertir el nitrógeno presente en la muestra en sulfato de amonio por digestión
con ácido sulfúrico concentrado en presencia de un catalizador. El amonio formado se librera
por adición de hidróxido de sodio en exceso, se destila a una solución que absorbe ácido
sulfúrico o clorhídrico se titula en exceso de ácido con solución valorada de hidróxido de sodio
o potasio.
Materiales
-Balanza Analítica
-Balón de Kjeldahl de 800 ml
-Para la destilación se utiliza un balón de Kjeldhal de 800 ml colocado en forma inclinada,
tapado con un tapón de caucho perforado, en el cual se inserta un tubo de vidrio con una trampa
para evitar el arrastre mecánico durante la destilación. Dicha trampa se conecta por medio de un
tubo a un refrigerante, cuyo extremo inferior debe quedar por debajo del nivel del ácido,
colocado en el Erlenmeyer de 250 ml de capacidad. Para el calentamiento del balón Kjeldhal
puede usarse un equipo eléctrico y otra fuente de calor
45
-Equipo eléctrico o fuente de calor apropiada
-Equipos para titulación
-Bureta con división 0,1 ml
-Potenciómetro
-Reactivos
-Ácido sulfúrico del 93%-98%
-Mezcla catalizadora (10,4 g de sulfato de potasio, 0,3 g de sulfato de cobre pentahidratado y
0,3 g de óxido de titanio)
Solución de sulfuro o de tiosulfato. Se preparó disolviendo 40 g de sulfuro de potasio en 1000
ml de agua
Solución de hidróxido de sodio o de potasio 45%. Se preparó disolviendo 450 g de hidróxido
de sodio en agua y se diluye hasta 1000 ml
Indicador de rojo de metilo. Se preparó disolviendo 1 g de rojo de metilo en 200 ml de
alcohol etílico
Solución 0,3 – 0,5 N de ácido clorhídrico o ácido sulfúrico. También se puede usar una
solución 0,1 N cuando el contenido de nitrógeno es pequeño. Esta solución debe valorarse
periódicamente
Solución 0,3 – 0,5 N de hidróxido de sodio o de potasio. Esta solución debe valorarse
periódicamente con biftalato de potasio
Granallas de cinc
Procedimiento
-Se pesaron 0,7 g a 2,2 g de muestra, con la precisión al miligramo y se colocaron en el balón
Kjeldahl seco
46
Para muestras libres de nitratos. Se agregaron 2,0 g de mezcla catalizadora y 25 ml de ácido
sulfúrico.
Se colocó el balón en posición inclinada y se calentó suavemente hasta que cese la espuma,
se añadió una pequeña cantidad de parafina
Destilación. Se enfrió al aire, se agregaron 200 ml de agua, se refrigero exteriormente hasta
temperatura ambiente. Se agregaron granallas de zinc para regular la ebullición, se inclinó el
balón y se agregaron 60 ml de solución e hidróxido de sodio al 45%
Inmediatamente se conectó el balón al refrigerante y este a una trampa de vapor de tal modo
que el extremo del refrigerante quedo sumergido en una cantidad conocida de solución 0,4 N de
ácido sulfúrico. Luego se calentó hasta que destilo todo el amoniaco. Se retiró el tubo de salida
del destilado, enjuagando el exterior del tubo en el destilado evitando el arrastre de vapor
Valoración del exceso de ácido.
Titulación con indicador rojo de metilo. Se tituló el exceso de la solución de ácido con la
solución alcalina valorada de hidróxido de sodio, usando dos gotas de rojo de metilo como
indicador. Se corrigió el resultado efectuando el ensayo en blanco, con los reactivos.
Titulación potenciométrica.
Se calibro el potenciómetro con buffers pH 4.00 y pH 7.00
Se colocó un Erlenmeyer con un agitador magnético y el electrodo del potenciómetro
sumergido en la solución, Se tituló con hidróxido de sodio 0,4 N hasta pH de 5,0
Se realizó un ensayo del blanco sin muestra en la forma anterior
47
Cálculos
El contenido de nitrógeno total (%N) se calculó aplicando la siguiente ecuación:
%𝑁 = 1,4 (𝐴1𝑁𝑎 − 𝐵1𝑁𝑏) − (𝐴2𝑁𝑎 − 𝐵2𝑁𝑏)
𝑀
Donde:
A1= Volumen de solución valorada de ácido sulfúrico, utilizado en la muestra, ml
A2= Volumen de solución valorada de ácido sulfúrica, utilizado en blanco, ml
B1= Volumen de solución valorada de hidróxido de sodio, utilizada en la muestra, ml
B2= Volumen de solución valorada de hidróxido de sodio, utilizada en el blanco, ml
Na= Normalidad del acido
Nb= normalidad de la solución de hidróxido de sodio
M= Peso de la muestra en gramos
Fosforo, potasio, calcio y magnesio
Para los productos orgánico – minerales, el método de mineralización de los elementos tiene
en cuenta su presencia en el material orgánico como en el mineral. Para el primer tipo de
nutrientes se requiere un agente oxidante y en el caso de los de origen mineral es suficiente la
digestión con ácido clorhídrico. A su vez, con esta muestra es posible cuantificar los metales
pesados tales como el Cadmio, Plomo, Cromo, Níquel, Mercurio y Arsénico, empleando los
mismos métodos con los que se cuantifican en suelos. La muestra se mineraliza en una mezcla de
ácido nítrico y clorhídrico (agua regia) y se evalúan por absorción atómica o por otro método
equivalente.
Equipos y materiales
- Balanza analítica.
48
- Plancha de calentamiento.
Balones aforados de 50 ml.
- Embudos.
- Papel de filtro cualitativo.
Reactivos
- Ácido clorhídrico (HCl), concentrado.
- Ácido nítrico (HNO3), concentrado.
- Los demás reactivos especificados en las NTC 1860, NTC1369, NTC 234 y NTC 202.
Procedimiento
- Se pesaron 5 g de la muestra seca, molida y tamizada.
- Se adicionaron 35 ml de agua regia (HCl: HNO3) (3:1).
- Se colocaron sobre una plancha de calentamiento y se evaporaron lentamente hasta
sequedad.
- Se adicionaron 15 ml de agua regia.
- La mezcla se calentó durante 30 min más y se dejó enfriar.
- Se adicionaron 100 ml de agua y se filtraron empleando papel de filtro cualitativo
previamente pesado.
- Se lavó el papel de filtro con agua destilada o desmineralizada.
- El papel de filtro junto con el residuo se secó en estufa a 80 °C, hasta peso constante.
- El filtrado se llevó a 250 ml con agua destilada y se cuantifico el contenido de fósforo,
potasio, calcio, magnesio y los elementos menores de acuerdo con lo establecido en las NTC
1860, NTC 1369, NTC 234, NTC 202.
49
Cálculos
Residuo insoluble en ácido
% 𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜 𝑖𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑛 𝑎𝑐𝑖𝑑𝑜 = [𝑊3 − 𝑊2
𝑊1∗ 100] [
100 − %𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑
100]
Donde
W1 = Peso en g de la muestra seca.
W2 = Peso en g del papel de filtro.
W3 = Peso en g del papel de filtro junto con el residuo seco.
% humedad = contenido de humedad del producto
Resultados
Diagnóstico
Caracterización de residuos
La primera fase del diagnóstico fue la caracterización de los residuos, esta se ejecutó
realizando cuarteos durante 7 días consecutivos en cada una de las áreas de estudio, lo cual
permitió identificar la cantidad y tipo de residuos que se generan en cada una de ellas como se
muestra a continuación:
Categorización comercial
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en H1 durante los cuarteos
efectuados entre los días 4 y 10 de noviembre de 2019
50
Tabla 2
Caracterización de residuos H1
Tipo de residuo
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos Crudos
(Kg)
1,135 1,440 3,275 5,571 7,778 8,002 0,748
Orgánicos Cocidos
(Kg)
0,227 0,315 0,526 1,142 2,612 1,623 0,097
Papel y Cartón
(Kg)
0,259 0,277 0,639 1,276 1,702 1,945 0,167
Plástico (Kg) 0,166 0,739 0,413 0,758 1,026 1,068 0,081
Metales (Kg) 0,027 0,016 0,345 0,062 0,088 0,087 0,054
Vidrio (Kg) 0,241 0,325 0,617 1,195 1,624 1,563 0,241
Otros (Kg) 0,595 0,736 1,627 2,729 2,845 3,932 0,264
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observan los datos recopilados en los cuarteos realizados en H1, los 7
días del estudio, donde el día 1, inicia en lunes; Se puede evidenciar que los días de mayor
generación de residuos son el viernes y sábado, donde se observó la mayor afluencia de
personas.
La Tabla 3 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de huéspedes
registrados diariamente en H1, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los
valores obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo.
51
Tabla 3
Cantidad de residuos generada por día en H1
Fuente. Autores
En la tabla anterior se puede observar que los días de mayor afluencia fueron el quinto y
sexto y de mayor generación. El día 5 y 6 se contaron 26 huéspedes lo que en sumatoria serían
más del 60% de la producción semanal de residuos.
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenido durante los siete días en los que
se realizó el muestreo.
H1
Día # Huéspedes Cantidad residuos (Kg)
1 5 2,650
2 7 3,848
3 12 7,442
4 19 12,733
5 26 17,675
6 26 18,220
7 3 1,652
Total 98 64,220
52
Tabla 4
Porcentaje de residuos generados por semana en H1
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) % Total
Orgánicos crudos 27,949 43,5
Orgánicos cocidos 6,542 10,2
Papel y cartón 6,265 9,8
Plástico 4,251 6,6
Metales 0,679 1,1
Vidrio 5,806 9,0
Otros 12,728 19,8
Fuente. Autores
Con los datos obtenidos en la Tabla 4 se procedió a realizar la Ilustración 4
En el siguiente gráfico se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
53
Ilustración 4 Distribución porcentual de residuos en H1 (Autores)
En la Ilustración anterior se puede evidenciar que más del 50% de los residuos producidos en
H1 son de origen orgánico, de los cuales el 43,5% no han sufrido transformaciones debido a la
cocción, y fueron estos los utilizados en el proceso de compostaje. Cabe destacar que casi el
20% de los residuos están catalogados como otros, entre los cuales son contados los desechos
sanitarios, residuos de barrido, peligrosos o de manejo especial.
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en H2 durante los cuarteos
efectuados entre los días 4 y 10 de noviembre de 2019
Organicos crudos; 43,5
Organicos cocidos; 10,2
Papel y carton; 9,8
Plastico; 6,6
Metales; 1,1
Vidrio; 9,0
Otros; 19,8
PORCENTAJE DE RESIDUOS H1
54
Tabla 5
Caracterización de residuos H2
Tipo de residuos
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos crudos (Kg) 2,384 1,608 3,982 4,256 6,026 5,203 2,605
Orgánicos cocidos (Kg) 0,558 0,435 0,861 0,873 1,278 1,125 0,532
Papel y cartón (Kg) 0,836 0,675 1,428 1,548 2,032 1,857 0,884
Plástico (Kg) 0,304 0,217 0,598 0,659 0,667 0,542 0,294
Metales (Kg) 0,164 0 0,036 0 0,221 0,367 0,549
Vidrio (Kg) 0,612 0,562 0,934 1,056 1,42 1,218 0
Otros (Kg) 1,626 1,18 2,236 2,964 3,761 3,035 1,805
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observa que en H2 el día 1, inicia en lunes; Se puede evidenciar que los
días de mayor generación de residuos son los viernes y sábado, donde se observó la mayor
afluencia de personas.
La Tabla 6 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de huéspedes
registrados diariamente en H2, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los
valores obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo.
55
Tabla 6
Cantidad de residuos generada por día en H2
H2
Día # Huéspedes Cantidad residuos (Kg)
1 12 6,48
2 9 4,68
3 16 10,08
4 19 11,4
5 23 15,41
6 21 13,335
7 13 6,669
Total 113 68,054
Fuente. Autores
En la Tabla 6 se evidencia que los días viernes con 15,41 kg y sábado con 13,34 Kg son los de
mayor producción y donde se hospedaron 44 huéspedes, los cuales generaron casi la mitad de
los residuos de toda la semana.
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenido durante los siete días en los que
se realizó el muestreo.
56
Tabla 7
Porcentaje de residuos generados por semana en H2
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) % Total
Orgánicos crudos 26,064 38,3
Orgánicos cocidos 5,662 8,3
Papel y cartón 9,26 13,6
Plástico 3,281 4,8
Metales 1,337 2,0
Vidrio 5,802 8,5
Otros 16,607 24,4
Fuente. Autores
Con los datos obtenidos en la Tabla 7 se procedió a realizar la ilustración 5
En la siguiente ilustración se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
57
Ilustración 5 Distribución porcentual de residuos en H2 (Autores)
En la ilustración 5 se evidencia que los residuos mayormente generados en H2 son orgánicos
crudos y los catalogados como otros con un 38,3% y un 24,4% respectivamente, por otra parte,
el de menor generación son los metales con un 2%.
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en H3 durante los cuarteos
efectuados entre los días 17 y 23 de noviembre de 2019
Organicos crudos; 38,3
Organicos cocidos; 8,3Papel y carton;
13,6
Plastico; 4,8
Metales; 2,0
Vidrio; 8,5
Otros; 24,4
PORCENTAJE DE RESIDUOS H2
58
Tabla 8
Caracterización de residuos H3
Tipo de residuos
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos crudos
(Kg)
4,428 4,325 1,742 1,063 2,206 4,651 5,221
Orgánicos cocidos
(Kg)
1,316 1,149 0,512 0,328 0,634 1,385 1,556
Papel y cartón (Kg) 0,652 0,591 0,349 0,154 0,309 0,604 0,715
Plástico (Kg) 0,364 0,33 0,215 0,089 0,176 0,374 0,416
Metales (Kg) 0 0,554 0,238 0,156 0,287 0,612 0,681
Vidrio (Kg) 0 0,351 0 0 0,198 0,394 0,446
Otros (Kg) 2,312 1,363 0,502 0,394 0,719 1,532 1,699
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observa que en H3 el día 1, inicia en domingo; Se puede evidenciar que
los días de mayor generación de residuos son los viernes y sábado, donde se observó que el día
con mayor afluencia de personas corresponde al sábado, seguido por el domingo y lunes cuando
inicio el muestreo.
La Tabla 9 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de huéspedes
registrados diariamente en H3, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los
valores obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo;
59
Tabla 9
Cantidad de residuos generada por día en H3
H3
Día # Huéspedes Cantidad residuos (Kg)
1 14 9,072
2 14 8,666
3 6 3,558
4 4 2,184
5 7 4,529
6 13 9,555
7 15 10,740
Total 73 48,304
Fuente. Autores
En la tabla se observa que los días de mayor producción son el viernes con 9.56 kg y el
sábado con 10,74 Kg. cómo se evidencia la totalidad de residuos generados en H3 es menor que
en H2 y H1, esto debido no solo a la cantidad de huéspedes, sino también al entorno donde este
se establece, ya que al ser netamente en la ruralidad se tienden a consumir menos cantidad de
alimentos empacados y se aumenta el consumo de alimentos naturales como frutas o verduras y
alimentos preparados.
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenido durante los siete días en los que
se realizó el muestreo.
60
Tabla 10
Porcentaje de residuos generados por semana en H3
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) % Total
Orgánicos crudos 23,636 48,9
Orgánicos cocidos 6,88 14,2
Papel y cartón 3,374 7,0
Plástico 1,964 4,1
Metales 2,528 5,2
Vidrio 1,389 2,9
Otros 8,521 17,6
Fuente. Autores
Con los datos obtenidos en la Tabla 10 se procedió a realizar la ilustración
En el siguiente gráfico se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
61
En la Ilustración 6 se observa que los residuos de mayor generación en H3 son los de origen
orgánicos crudo, con un 48,9% y el de menor generación es el vidrio con un 2,9%.
Categorización Residencial:
Para la caracterización realizada en cada una de las viviendas se añadió la categoría de
textiles y cueros, ya que en estas si se encontró una mínima generación de estos dos materiales.
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en C1 durante los cuarteos
efectuados entre los días 11 y 17 de noviembre de 2019
Organicos crudos; 48,9
Organicos cocidos; 14,2
Papel y carton; 7,0
Plastico; 4,1
Metales; 5,2
Vidrio; 2,9
Otros; 17,6
PORCENTAJE DE RESIDUOS H3
Ilustración 6 Distribución porcentual de residuos en H3 (Autores)
62
Tabla 11
Caracterización de residuos C1
Tipo de residuos
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos crudos (Kg) 1,404 1,345 1,843 1,986 2,925 5,304 3,421
Orgánicos cocidos (Kg) 0,245 0,232 0,315 0,342 0,065 0,918 0,793
Papel y cartón (Kg) 0,187 0,180 0,248 0,265 0,13 0,714 0,65
Plástico (Kg) 0,280 0,302 0,352 0,385 0,205 1,020 0,952
Cuero (Kg) 0 0 0 0 0,165 0 0
Textiles (Kg) 0,056 0 0 0 0,17 0 0
Metales (Kg) 0 0 0,036 0,257 0,4 0,712 1,521
Vidrio (Kg) 0 0,125 0,154 0 0,505 0 0
Otros (Kg) 0,519 0,400 0,589 0,541 0,400 1,564 1,198
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observa que en general el material de mayor generación son los
residuos orgánicos crudos, así mismo se evidencio la producción de materiales como el cuero, el
cual se encontró solo el día 5, y la baja producción de textiles el cual solo fue hallado dos días
con una cantidad total de 0,226 Kg.
La Tabla 12 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de personas que
habitan diariamente en C1, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los valores
obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo;
63
Tabla 12
Cantidad de residuos generada por día en C1
C1
Día # Habitantes Cantidad de residuos (Kg)
1 6 2,70
2 6 2,58
3 6 3,54
4 6 3,78
5 6 4,97
6 12 10,20
7 12 8,52
Total 54 36,29
Fuente. Autores
En la Tabla 12 se observa que en la C1 habitan 6 personas de manera constante, y que hay
una población flotante de 6 personas los días sábado y domingo, por lo que la generación de
residuos en estos días equivale a más del 50% de la totalidad de la producción semanal
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenidos durante los siete días en los
que se realizó el muestreo.
64
Tabla 13
Porcentaje de residuos generados por semana en C1
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) % Total
Orgánicos crudos 18,228 50,2
Orgánicos cocidos 2,910 8,0
Papel y cartón 2,374 6,5
Plástico 3,496 9,6
Cuero 0,165 0,5
Textiles 0,226 0,6
Metales 2,926 8,1
Vidrio 0,784 2,2
Otros 5,211 14,4
Fuente. Autores
En la Tabla 13 se puede evidenciar que la mayor producción de residuos proviene de los
referentes a orgánicos crudos, con casi la mitad de la generación semanal de C1
En la siguiente ilustración se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
65
Ilustración 7 Distribución porcentual de residuos en C1 (Autores)
En la ilustración anterior se evidencia la gran cantidad de residuos orgánicos crudos que son
producidos semanalmente en C1, lo que alcanza más del 50% de la generación semanal, seguida
de lejos con un 14,4% por residuos denominados Otros, en los cuales se encuentran los desechos
sanitarios, de barrido y peligrosos que son producidos por esta morada. Es importante mencionar
que en C1 hay una producción mínima de textiles con un 0,6%.
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en C2 durante los cuarteos
efectuados entre los días 31 de octubre y 6 de noviembre de 2019
Organicos crudos; 50,2
Organicos cocidos; 8,0
Papel y carton; 6,5
Plastico; 9,6
Cuero
Textiles; 0,6
Metales; 8,1
Vidrio; 2,2
Otros; 14,4
PORCENTAJE DE RESIDUOS C1
66
Tabla 14
Caracterización de residuos C2
Tipo de residuos
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos crudos (Kg) 0,354 1,15 2,325 2,241 1,286 1,551 1,931
Orgánicos cocidos (Kg) 0,091 0,192 0,396 0,381 0,216 0,263 0,326
Papel y cartón (Kg) 0,075 0,145 0,207 0,926 0,168 0,207 0,215
Plástico (Kg) 0,054 0,062 0,246 0,238 0,135 0,164 0,176
Cuero (Kg) 0 0 0 0 0 0 0
Textiles (Kg) 0 0 0 0 0 0 0,016
Metales (Kg) 0 0,12 0,298 0 0,183 0,278 0
Vidrio (Kg) 0 0 0,168 0 0 0 0
Otros (Kg) 0,75 0,847 1,487 1,168 0,829 0,961 0,985
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observa que en general el material de mayor generación son los
residuos orgánicos crudos, así mismo se evidencio que no se presenta generación de cuero. De
textiles y vidrio se producen solo 0,016 Kg y 0,168 Kg respectivamente.
La Tabla 15 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de personas que
habitan diariamente en C2, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los valores
obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo;
67
Tabla 15
Cantidad de residuos generada por día en C2
C2
Día # Habitantes Cantidad residuos (Kg)
1 3 1,32
2 6 2,52
3 9 5,13
4 9 4,95
5 3 2,82
6 3 3,42
7 3 3,6
Total 36 23,76
Fuente. Autores
En la tabla anterior se puede evidenciar que en C2 habitan 3 personas de manera permanente,
los viernes aumenta en 3 y los fines de semana aumenta en otros 3, finalizando el sábado y
domingo con una población total de 9 personas, esto debido a que es una casa a las afueras de
este municipio, utilizada como vacacional por las personas de esta familia. Este aumento tan
significativo en la población genera un crecimiento de aproximadamente un 50% en la
generación de los residuos.
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenido durante los siete días en los que
se realizó el muestreo.
68
Tabla 16
Porcentaje de residuos generados por semana en C2
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) %Total
Orgánicos Crudos 10,838 45,6
Orgánicos cocidos 1,865 7,8
Papel y cartón 1,943 8,2
Plástico 1,075 4,5
Textiles 0,016 0,1
Metales 0,879 3,7
Vidrio 0,168 0,7
Otros 7,027 29,6
Fuente. Autores
En la Tabla 16 se observa que la mayor parte de los residuos generados en C2 son de origen
orgánico sin cocinar, sumando el 45,6% y seguido de lejos por otros residuos con un 29,6%, en
los que son recopilados los residuos sanitarios, de barrido y de tratamiento especial.
En la siguiente ilustración se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
69
Ilustración 8 Distribución porcentual de residuos en C2 (Autores)
En la ilustración anterior se observa la gran cantidad de residuos orgánicos producidos por C2
en una semana lo cual asciende a más del 53%, en comparación con los residuos que son
comercialmente aprovechables (papel, vidrio, plásticos y metales) los cuales en sumatoria no
superan el 20%.
La siguiente tabla muestra la cantidad y tipo de residuos obtenidos en C3 durante los cuarteos
efectuados entre los días 1 y 7 de noviembre de 2019
Organicos crudos; 45,6
Organicos cocidos; 7,8
Papel y carton; 8,2
Plastico; 4,5Textiles; 0,1
Metales; 3,7Vidrio; 0,7
Otros; 29,6
PORCENTAJE DE RESIDUOS C2
70
Tabla 17
Caracterización de residuos C3
Tipo de residuos
Día
1 2 3 4 5 6 7
Orgánicos crudos (Kg) 1,144 0,841 0,25 0,842 1,010 0,706 0,437
Orgánicos cocidos (Kg) 0,026 0,045 0,123 0,052 0,054 0,032 0,023
Papel y cartón (Kg) 0 0,011 0 0 0,014 0,008 0,006
Plástico (Kg) 0 0,006 0,08 0,013 0,008 0 0,003
Cuero (Kg) 0 0 0 0 0 0 0
Textiles (Kg) 0 0 0 0 0 0 0
Metales (Kg) 0,14 0 0 0 0 0 0
Vidrio (Kg) 0 0 0 0 0,050 0 0,020
Otros (Kg) 0,489 0,343 0,201 0,512 0,411 0,158 0,178
Fuente. Autores
En la tabla se evidencia la no generación de textiles en C3, además de la baja generación de
metales con un total de tan solo 0,14 Kg al igual que el vidrio con 0,07 Kg
La tabla 18 muestra los datos de generación de residuos y la cantidad de personas que habitan
diariamente en C3, estas cifras fueron extraídas por medio de la sumatoria de los valores
obtenidos de la caracterización de residuos realizada por medio del método de cuarteo
71
Tabla 18
Cantidad de residuos generada por día en C3
C3
Día # Habitantes Cantidad residuos (Kg)
1 5 1,80
2 5 1,25
3 5 0,65
4 5 1,40
5 5 1,55
6 5 0,90
7 5 0,67
Total 35 8,213
Fuente. Autores
En la tabla anterior se pueden evidenciar los residuos producidos por C3 cada uno de los días
del estudio, y en donde habitan de manera constante 5 personas, por ser de origen rural sus
residuos son mínimos, en comparación con C2 Y C1, debido a que los productos agrícolas son
aprovechados en mayor medida, evitando así los alimentos empacados o conservas que pueden
generar una mayor cantidad de residuos.
La siguiente tabla muestra el porcentaje de residuos obtenido durante los siete días en los que
se realizó el muestreo.
72
Tabla 19
Porcentaje de residuos generados por semana en C3
Tipo de residuos Residuos (Kg/sem) %Total
Orgánicos Crudos 5,230 63,7
Orgánicos cocidos 0,355 4,3
Papel y cartón 0,039 0,5
Plástico 0,110 1,3
Metales 0,140 1,7
Vidrio 0,070 0,9
Otros 2,292 27,9
Fuente. Autores
En la tabla anterior se observa que la mayor parte de los residuos son de origen orgánico sin
cocinar, ascendiendo al 64% de los residuos generados semanalmente.
En la siguiente ilustración se evidencia la distribución porcentual de cada uno de los tipos de
residuos obtenidos en los muestreos
73
Ilustración 9 Distribución porcentual de residuos en C3 (Autores)
En la ilustración anterior se puede evidenciar que el 68% de los residuos son de origen
orgánico, teniendo en cuenta la sumatoria de los cocinados y los crudos, seguidos con un 27,9%
de otros residuos, entre los cuales se integran los residuos sanitarios, de barrido y de manejo
especial, como medicamentos o baterías. Es importante mencionar que residuos como el vidrio,
plástico, metales, papel y cartón se encuentran en menor medida, esto debido a la ubicación en la
que se localiza la vivienda, ya que hay menor probabilidad de consumo de alimentos contenidos
en estos materiales.
Cálculo producción per cápita
De acuerdo con la metodología establecida por el departamento administrativo nacional de
estadísticas DANE, la producción per cápita es un valor derivado de la cantidad de residuos
generados en determinado tiempo, en este caso 7 días, y el número de personas que residen en el
lugar sobre el mismo lapso, como se evidencia en la siguiente expresión:
Orgánicos crudos; 63,7
Orgánicos cocidos; 4,3
Papel y cartón; 0,5
Plástico; 1,3
Metales; 1,7
Vidrio; 0,9
Otros; 27,9
PORCENTAJE DE RESIDUOS C3
74
𝑃𝑒𝑟 𝐶𝑎𝑝𝑖𝑡𝑎 =𝑅𝑒𝑠𝑖𝑑𝑢𝑜𝑠 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠
𝑃𝑜𝑏𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
Tabla 20
Producción per cápita en cada una de las áreas de estudio
Área Número de personas Total residuos (Kg)
Per cápita
(Kg/persona.sem)
H1 98 64,20 0,655
H2 113 68,05 0,602
H3 73 48,30 0,662
C1 54 36,29 0,672
C2 36 23,76 0,660
C3 35 8,15 0,233
Fuente. Autores
En la tabla anterior se evidencia que el área comercial con mayor producción per cápita es H1
correspondiente al hotel ubicado en Vianí Cundinamarca, ahora bien, en el área residencial el
lugar de mayor producción per cápita es C1 correspondiente a la vivienda ubicada en el
occidente de la ciudad de Bogotá
Manejo de la Aplicación
Para llevar a cabo el desarrollo de este proyecto fue diseñada y ejecutada una herramienta
tecnológica que permitiera a las personas que hicieron parte de este proyecto, realizar un proceso
de compostaje dependiendo de las condiciones de cada uno de los lugares seleccionados (C1,
C2, C3, H1, H2, H3). Para ello fue diseñado un aplicativo móvil llamado COMPOST-SALLE,
el cual permitió a las personas acceder a información pertinente acerca de los residuos sólidos
con solo descargar este aplicativo en sus teléfonos celulares, y sin las limitaciones que genera la
75
dependencia de conexiones de internet, ya que gran parte de este aplicativo funciona offline (sin
internet).
Esta aplicación fue diseñada para ser un medio de aprendizaje rápido en lugares apartados,
gracias a que contiene información de fuentes acreditadas que ha sido resumida para que
cualquier persona pueda hacer uso de ella.
A continuación, se detallarán cada una de las funciones que fueron diseñadas y ejecutadas
para esta herramienta y la forma más sencilla de acceder a toda la información que esta contiene.
Inicio
Al abrir la aplicación el usuario encontrara el logo diseñado específicamente para este
proyecto, así como el logo de la universidad de La Salle, con lo cual se establece una
identidad y una marca propia para este proyecto.
Logo del proyecto
Logo de la
Universidad de La
Salle
Ilustración 10 Interfaz de inicio de la aplicación (Autores)
76
Interfaz de usuario
En esta página el usuario encontrará un aviso de bienvenida al aplicativo y un lugar
donde deberá indicar su nombre, para llevar un registro de las personas que ingresan a ella.
Menú principal
En esta página los usuarios encontrarán el menú principal del aplicativo móvil, el cual
fue diseñado para llamar la atención de las personas que hagan uso de esta; del mismo
modo se realizó un diseño con botones e imágenes grandes para hacerlo más visible,
aun cuando las personas tengan dificultades visuales.
Área de formación
En este enlace los usuarios podrán encontrar gran cantidad de información acerca del
compostaje.
Ilustración 11 Interfaz para registro de usuario (Autores)
Espacio para
realizar el registro en
la aplicación
77
Área operativa
A este enlace solo se podrá acceder después de aprobar todas las preguntas del test
que realiza la aplicación, y en donde los usuarios encontraran diferentes herramientas
que le permitan realizar con éxito su proceso compostaje.
Documentos de interés
Donde las personas que hagan uso de este aplicativo podrán encontrar documentos
académicos, artículos científicos o publicaciones que han sido seleccionados por la
calidad de su contenido.
Test
En el cual las personas que utilicen el aplicativo encontraran una serie de preguntas
que generaran un código para tener acceso al área operativa.
Otros residuos
En la cual se hace un resumen de cómo realizar el aprovechamiento de otros residuos
que son usualmente producidos.
¿Quiénes somos?
Este será un espacio destinado a conocer un poco más de las personas que hicieron
posible este proyecto.
78
Área de formación
Al ingresar al área de formación se podrá acceder a gran cantidad de información, la cual
está organizada en 6 diferentes etapas;
¿Qué es el compostaje?
En este enlace el usuario podrá enterarse de forma condensada un concepto básico acerca del
compostaje y cuáles son sus características principales
¿Qué materiales puedo compostar?
En este enlace se le indicara al usuario cuales materiales pueden hacer parte de un proceso de
compostaje, y cuales por ningún motivo deberían usarse, ya que de lo contrario se podría averiar
el proceso o dañar el resultado, tanto en su composición física como en su química elemental.
Área
operativa
Test
Área de
formación
Documentos
de interés
Otros
residuos
¿Quiénes
somos?
Ilustración 12 Menú principal aplicación (Autores)
79
¿Cómo podemos compostar?
En este enlace el usuario podrá seleccionar si quiere aprender sobre las características de un
proceso de compostaje en una zona urbana o rural, ya que estos tienes grandes diferencias en los
tamaños y formas de llevarlo a cabo.
¿Cómo podemos emplear el compostaje?
En este enlace el usuario podrá encontrar las diferentes etapas del proceso de compostaje y para
que pueda ser utilizado el producto final si se suspendiera el proceso antes de terminar
completamente la degradación del material.
Ventajas del compostaje
En esta ventana el usuario podrá encontrar las ventajas económicas, ambientales y sociales
producto de llevar a cabo procesos exitosos de compostaje.
Consejos adicionales
En este enlace el usuario encontrara algunas recomendaciones básicas para realizar un
seguimiento de las etapas del proceso.
Al terminar esta etapa de formación se podrá acceder al test, donde el usuario al resolver una
serie de preguntas basadas en la información proporcionada podrá acceder al área de operación
80
Área operativa
Al ingresar al área operativa el usuario tendrá acceso a 4 herramientas que ayudaran a realizar
su proceso de compostaje, así como a llevar los tiempos de este y conocer personas que realizar
procesos similares.
Compostaje en tu casa
En esta ventana el usuario que utilice la aplicación podrá seleccionar si quiere realizar su
proyecto de compostaje en la ciudad o el campo, así mismo, si la persona desea construir su
compostera, esta herramienta le indicara como hacerlo y que materiales necesita para realizarla;
de lo contrario si el usuario cuenta con los recursos económicos, el aplicativo le presentara
algunas alternativas comerciales a las que podrá tener acceso enviando un email a la dirección
de correo electrónica destinada para este proyecto.
¿Qué materiales
podemos
compostar?
¿Cómo emplear
el compostaje?
¿Qué es
compostaje?
¿Cómo podemos
compostar?
Ventajas del
compostaje
Consejos
adicionales
Ilustración 13 Área de formación de la aplicación (Autores)
81
Mapa de contactos
En este enlace, el usuario, por medio de la interacción en un mapa de la plataforma de Google
podrá acceder a diferentes ventanas de procesos que se llevan a cabo en Cundinamarca acerca
del compostaje, así mismo encontrar proyectos comunales y proveedores de insumos y
materiales necesarios para llevar a cabo procesos de compostaje.
Calculadora ambiental
En este enlace el usuario podrá realizar los cálculos de kilogramos que le ha ahorrado al relleno
sanitario, realizando el aprovechamiento de los residuos orgánicos, también se podrá calcular la
disminución de gas metano (CH4) y por último la cantidad aproximada de compostaje que podrá
obtener al finalizar el proceso.
Calendario
Por medio de esta herramienta el usuario podrá llevar el registro de los tiempos de su proceso de
compostaje, así como las fechas importantes como días de volteo o finalización del proceso, esto
ayudará a llevar el proceso de manera organizada y generará un resultado de mayor calidad.
Documentos de interés
En este enlace el usuario podrá encontrar documentos que pueden servirle para llevar a cabo su
proceso, entre estos, artículos académicos, publicaciones de revistas científicas, noticias,
publicaciones gubernamentales y regulaciones que envuelvan el tema del compostaje. Lo más
importante de este link, es que podrá funcionar sin tener acceso a internet, lo que permitirá llevar
los documentos en todo momento en la aplicación y acceder a información de calidad.
82
Test
En esta ventana el usuario tendrá que dar solución a una serie de preguntas sencillas, lo que le
permitirá que acceda al área operativa, ya que se quiere lograr que el usuario navegue por el
área de formación, y haga provecho de toda la información que ha sido condensada en esta
aplicación.
Ilustración 15 Área para realizar el Test (Autores)
Mapa de
contactos
Compostaje en
tu casa
Calculadora
ambiental
Calendario
Ilustración 14Área operativa de la aplicación (Autores)
83
Otros residuos
En este enlace el usuario podrá encontrar información referente al aprovechamiento de otros
residuos que sean potencialmente reciclables. Este ítem fue realizado para no dejar de lado la
gran cantidad de residuos que son llevados a los rellenos sanitarios y que tienen un potencial de
ser reintegrados a las cadenas productivas, así evitando la saturación de estos lugares de
disposición.
Ilustración 16 Manejo de otros residuos aprovechables (Autores)
84
¿Quiénes somos?
Finalmente, y para dar por culminada la herramienta tecnológica se agregó un enlace que lleve
al usuario a observar a los desarrolladores de este proyecto, así como los ayudantes y tutores que
hicieron posible el desarrollo de esta aplicación.
Ilustración 17 Información general de Autores
Análisis uso de la aplicación
Al concluir con el ejercicio en los seis establecimientos que fueron seleccionados para este
proyecto, se pudo evidencia que el uso de la aplicación tuvo una buena aceptación por parte de
los usuarios, indiferente del tipo de establecimiento y el entorno socioeconómico en el que se
desarrollaron las actividades concernientes a este proyecto. Así mismo, se pudo observar que las
personas vinculadas mostraron más entusiasmo al trabajar de la mano con una herramienta
tecnológica, ya que, de esta forma se evitó grandes contextualizaciones teóricas, que podrían
haber indispuesto al usuario a realizar el ejercicio.
85
Ahora bien, al realizar el análisis de los resultados de las encuestas de satisfacción que se
encuentran en el anexo B de este trabajo, se observó que en su mayoría los usuarios consideran la
aplicación como una herramienta útil para realizar procesos de compostaje con un diseño
didáctico, de fácil comprensión y uso.
Finalmente, resumiendo los comentarios de los usuarios y bajo el criterio del grupo ejecutor,
se puede concluir que esta aplicación es una buena alternativa para ayudar a desarrollar procesos
de compostaje ya sea en la zona rural o urbana, sin necesidad de acceder a la ayuda de un
técnico.
En el anexo C se puede encontrar el código Qr con el cual se podrá acceder a la aplicación
diseñada y ejecutada para este proyecto, allí se encontrará el archivo descargable, con el cual se
podrá instalar en cualquier dispositivo con sistema operativo Android, así mismo podrá
encontrarse un video instructivo con la distribución y el funcionamiento de la misma.
Ilustración 18 Arol Garcia. H1 Vianí Cundinamarca
86
Ilustración 19 José Aldana. C2 Vianí Cundinamarca
Ilustración 20 Johan Murillo. H2 El Colegio Cundinamarca
87
Análisis de Laboratorio
Análisis zona comercial
La locación denominada H1 para el desarrollo de este ejercicio, fue en el municipio de Vianí,
Cundinamarca, el cual tiene una temperatura ambiente promedio de 20°C. Este ejercicio se
desarrolló utilizando una canastilla como estructura base para la compostera, debido a su fácil
manejo y optimización de espacio, utilizando viruta de madera como material de mezcla para
disminuir la humedad de los residuos. Por otra parte, la caracterización previa realizada por
medio del método de cuarteos arrojo como resultado que el 43% de los residuos generados en
este lugar son de origen orgánico, predominando los restos de peladuras generados por el
restaurante del Hotel. Para este ejercicio fueron utilizadas 3 canastillas, debido a la cantidad de
residuos generada en este lugar, las cuales fueron dispuestas una encima de la otra para optimizar
el espacio
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio H1.
88
Tabla 21
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H1
H1 VIANI - HOTEL CASCO URBANO
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 28,86
Densidad aparente g/cm3 0,64
Carbono orgánico % 9,45
Materia orgánica % 20,52
Cenizas % 71,63
Relación C:N p:p 13,63
pH -logH+ 6,5
Conductividad eléctrica dS/m 4,5
Nitrógeno Total % 0,69
Fosforo % 0,23
Potasio % 0,19
Calcio % 1,85
Magnesio % 0,21
Sodio % 0,036
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la Tabla 21 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al
compostaje obtenido de H1, donde se puede destacar que la conductividad eléctrica se encuentra
entre los rangos establecidos para el aporte de sales esenciales al suelo, en la misma medida se
89
destaca la baja concentración de potasio en esta muestra, ya que los valores ideales para este
macronutriente están fijados según el manual del agricultor de la FAO entre 0,3% y 1%.
La locación denominada H2 para el desarrollo de este ejercicio, fue en la hacienda las Brisas
ubicada en el municipio de El Colegio, Cundinamarca, el cual tiene una temperatura ambiente
promedio de 23°C. La estructura utilizada para este ejercicio fue un espacio de 1.20x1.20x60 de
excavación en la tierra, el material de mezcla utilizado para disminuir la humedad de los residuos
fueron hojas y pasto seco. Por otra parte, la caracterización previa realizada por medio del
método de cuarteos arrojó como resultado que el 38,3% de los residuos generados en este lugar
son de origen orgánico, predominando los restos de peladuras, además de esto para aumentar el
porcentaje de nitrógeno se adicionaron residuos del café.
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio H2.
90
Tabla 22
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H2
H2 HACIENDA LAS BRISAS-CASCO URBANO
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 26,45
Densidad aparente g/cm3 0,62
Carbono orgánico % 8,32
Materia orgánica % 18,06
Cenizas % 75,44
Relación C:N p:p 11,32
pH -logH+ 6,6
Conductividad eléctrica dS/m 8,6
Nitrógeno Total % 0,74
Fosforo % 0,31
Potasio % 0,38
Calcio % 2,21
Magnesio % 0,52
Sodio % 0,108
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la Tabla 22 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al
compostaje obtenido de H2, donde se puede destacar que la concentración de nitrógeno fue la
más elevada en comparación con H1 y H3, esto puede relacionarse a la adición de restos del
café. Así mismo se destaca una concentración elevada de las cenizas, por encima del nivel
91
exigido por la norma técnica colombiana, lo que conlleva a una deficiencia en la cantidad de
materia orgánica en este compostaje.
La locación denominada H3 para el desarrollo de este ejercicio, se realizó en el municipio de
El Rosal, Cundinamarca, el cual tiene una temperatura ambiente promedio de 14°C. Este
procedimiento fue realizado en una estructura de madera que estaba construida previamente, la
cual fue adaptada para realizar el proceso de compostaje de forma eficiente. El material de
mezcla usado para disminuir la humedad de los residuos fue viruta de madera. Por otra parte, la
caracterización previa realizada por medio del método de cuarteos arrojó como resultado que el
48,9% de los residuos generados en este lugar son de origen orgánico, predominando los restos
de peladuras y el estiércol de conejos y aves de corral.
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio H3.
92
Tabla 23
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en H3
H3 EL ROSAL- CUND HOTEL RURAL
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 27,71
Densidad aparente g/cm3 0,65
Carbono orgánico % 12,95
Materia orgánica % 28,11
Cenizas % 61,12
Relación C:N p:p 21,74
pH -logH+ 7,2
Conductividad eléctrica dS/m 13,85
Nitrógeno Total % 0,6
Fosforo % 0,45
Potasio % 0,64
Calcio % 3,11
Magnesio % 0,28
Sodio % 0,105
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la tabla 23 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al compostaje
obtenido de H3, donde se puede destacar que esta muestra posee los valores más bajos de
cenizas, lo que conlleva un alto porcentaje de materia orgánica, además de la relación de
93
carbono/nitrógeno, ya que un valor de 21,74 es ideal según el manual del agricultor de la FAO,
para llevar a buen término el proceso de compostaje.
Análisis zona residencial
La locación denominada C1 para el desarrollo de este ejercicio, se realizó en una vivienda al
occidente de la ciudad de Bogotá, la cual tiene una temperatura ambiente promedio de 15°C.
Este ejercicio se desarrolló de igual forma utilizando una canastilla como estructura base para la
compostera, manejando viruta de madera como material de mezcla. Por otra parte, la
caracterización previa realizada por medio del método de cuarteos arrojo como resultado que el
50,2% de los residuos generados en este lugar son de origen orgánico, predominando los restos
de comida y los desechos de frutas. Para este ejercicio se utilizaron dos canastillas debido a que
la cantidad de residuos orgánicos generados durante la semana era de aproximadamente 17 Kg
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio C1.
94
Tabla 24
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C1
C1 OCCIDENTE DE BOGOTÁ
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 36,02
Densidad aparente g/cm3 0,41
Carbono orgánico % 11,4
Materia orgánica % 24,73
Cenizas % 61,34
Relación C:N p:p 17,85
pH -logH+ 6,8
Conductividad eléctrica dS/m 3,9
Nitrógeno Total % 0,64
Fosforo % 0,19
Potasio % 0,45
Calcio % 2,56
Magnesio % 0,52
Sodio % 0,044
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la Tabla 24 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al
compostaje obtenido de C1, donde se puede destacar que el porcentaje de humedad de 36,02% se
encuentra fuera de los rangos establecidos por la norma técnica colombiana y el manual del
95
agricultor de la FAO. También es de destacar que los resultados de la muestra C1 evidencian la
más baja conductividad eléctrica al ser comparadas con C2 y C3
La locación denominada C2 para el desarrollo de este ejercicio, se realizó en una vivienda
ubicada en el casco urbano del municipio de Vianí, Cundinamarca. La cantidad de residuos
generados por semana fue de 10,83 Kg, por lo tanto, se utilizó solamente una canastilla, el
material de mezcla al igual que en el ejercicio anterior fue viruta de madera. Por otra parte, la
caracterización previa realizada por medio del método de cuarteos arrojo como resultado que el
45,6% de los residuos generados en este lugar eran de origen orgánico, predominando los restos
de peladuras y algunos alimentos que se encontraban en mal estado.
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio C2.
96
Tabla 25
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C2
C2 VIANI - CASCO URBANO
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 36,24
Densidad aparente g/cm3 0,43
Carbono orgánico % 9,84
Materia orgánica % 21,35
Cenizas % 66,52
Relación C:N p:p 15,43
pH -logH+ 7,6
Conductividad eléctrica dS/m 5,3
Nitrógeno Total % 0,64
Fosforo % 0,21
Potasio % 0,27
Calcio % 2,1
Magnesio % 0,77
Sodio % 0,034
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la Tabla 25 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al
compostaje obtenido de C2, donde se puede destacar que este posee la relación
carbono/nitrógeno más bajo de los 3 establecimientos residenciales con un 15,43%, sin embargo,
este valor es ideal si el compostaje se encuentra en la fase final del proceso. Del mismo modo es
97
de enfatizar los valores de las cenizas, ya que con 66,52%, poseen el valor más alto de todas las
residencias (C1 y C3)
La locación denominada C3 para el desarrollo de este ejercicio, se realizó en una vivienda
ubicada en la zona rural del municipio de Vianí, Cundinamarca. La cantidad de residuos
generados por semana fue de 5,23 Kg, por lo que se hizo uso de solamente una canastilla,
además el material de mezcla al igual que en los ejercicios realizados en C1 y C2 fue viruta de
madera. Por otra parte, la caracterización previa realizada por medio del método de cuarteos
arrojo como resultado que el 63,7% de los residuos generados en este lugar eran de origen
orgánico, predominando los restos de peladuras y algunos alimentos que se encontraban en mal
estado.
En la siguiente tabla se encuentran los resultados de los análisis de laboratorio realizado al
compostaje obtenido en el área de estudio C3.
98
Tabla 26
Análisis de Laboratorio Compostaje obtenido en C3
C3 VIANI-VEREDA CENTRO ZONA RURAL
Parámetro Unidades Base Húmeda Base Seca
Porcentaje de humedad % 39,43
Densidad aparente g/cm3 0,45
Carbono orgánico % 9,46
Materia orgánica % 20,52
Cenizas % 66,12
Relación C:N p:p 16,9
pH -logH+ 6,9
Conductividad eléctrica dS/m 4,1
Nitrógeno Total % 0,56
Fosforo % 0,16
Potasio % 0,42
Calcio % 2,85
Magnesio % 0,73
Sodio % 0,038
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
En la tabla 26 se establecen los valores de los análisis fisicoquímicos realizados al compostaje
obtenido de C3, donde se puede destacar que esta muestra posee los niveles más bajos de fosforo
y nitrógeno con 0,16% y 0,56% respectivamente cuando son comparadas con las muestras C1 y
99
C2. Sin embargo, al comparar estos valores con el manual del agricultor de la FAO, estos valores
se encuentran en el rango establecido.
En las tablas anteriores se pueden evidenciar cada uno de los parámetros analizados en
laboratorio, correspondientes a las 6 muestras que hicieron parte de este proyecto (H1, H2, H3,
C1, C2, C3). De las cuales fueron tomadas en cantidades de 1 kg de cada una de las locaciones
establecidas, posterior al proceso de compostaje de residuos orgánicos llevado a cabo en las
composteras adecuadas en cada uno de los lugares seleccionados para este proyecto.
100
Análisis comparativo
Tabla 27
Comparativo Área comercial y área residencial. Análisis de laboratorio
Parámetro Unidades H1 H2 H3 C1 C2 C3
Porcentaje de humedad % 28,86 26,45 27,71 36,02 36,24 39,43
Densidad aparente g/cm3 0,64 0,62 0,65 0,41 0,43 0,45
Carbono orgánico % 9,45 8,32 12,95 11,4 9,84 9,46
Materia orgánica % 20,52 18,06 28,11 24,73 21,35 20,52
Cenizas % 71,63 75,44 61,12 61,34 66,52 66,52
Relación C:N p:p 13,63 11,32 21,74 17,85 15,43 16,9
pH -logH+ 6,5 6,6 7,2 6,8 7,6 6,9
Conductividad eléctrica dS/m 4,5 8,6 13,85 3,9 5,3 4,1
Nitrógeno Total % 0,69 0,74 0,6 0,64 0,64 0,56
Fosforo % 0,23 0,31 0,45 0,19 0,21 0,16
Potasio % 0,19 0,38 0,64 0,45 0,27 0,42
Calcio % 1,85 2,21 3,11 2,56 2,1 2,85
Magnesio % 0,21 0,52 0,28 0,52 0,77 0,73
Sodio % 0,036 0,108 0,105 0,044 0,034 0,038
Fuente. Centro de Bio-Sistemas Universidad Jorge Tadeo Lozano
101
Porcentaje de humedad
Ilustración 21 Gráfico comparativo NTC 5167 (Autores)
El primer parámetro que se puede observar en la tabla 27 es el de porcentaje de humedad de
cada una de las muestras; Este parámetro es de gran importancia debido a que la cantidad
adecuada de agua en el material orgánico a compostar ayuda a la buena degradación de los
residuos. Es así como la cantidad errada, ya sea por exceso o por defecto, puede afectar de
manera directa la calidad del material obtenido y el tiempo que este tarda en finalizar el proceso
de degradación. Al observar los datos de humedad de cada una de las muestras se evidencia que
C1, C2, C3 se encuentran en el límite inferior para este parámetro, ya que según la FAO este
debe oscilar entre 30% y 40%, lo cual garantiza que el proceso se lleve a cabo en óptimas
condiciones, por otra parte la norma técnica colombiana (NTC 5167), enuncia que este valor no
debería superar el 35% para un compostaje en el cual se haya utilizado material vegetal como
insumo primario. La carencia de humedad de las muestras restantes (H1, H2, H3) se pudo
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
rcen
taje
Escenario
Humedad
Valor maximo NTC 5167
102
ocasionar por factores ambientales (exceso de temperatura y humedad del aire), así mismo
también intervienen los factores de manejo (Exceso de material de mezcla, exceso de volteo y
falta de atención al momento de realizar el proceso); lo cual no constituye un total desacierto, ya
que las muestras que están por debajo del umbral establecido para este parámetro se encuentran
muy cercanas al 30%.
Densidad
El parámetro que fue analizado a continuación es la densidad aparente de las muestras, la cual
está estrechamente relacionado con la cantidad de humedad presente en estas, ya que este factor
caracteriza la estructura física del elemento con la existencia de espacios libres para la
circulación del agua y el aire, los cuales satisfacen las necesidades fisiológicas de los
microorganismos. Este parámetro no debería sobrepasar 0,6 g/cm3, según enuncia la norma
técnica colombiana y la FAO en su manual de compostaje. Ya que cuando la densidad se
encuentra por encima de este valor, los espacios entre partículas tienden a ser menores, lo que
genera una disminución de la humedad, por no tener espacio entre estas para guardar agua,
generando así compactación del material. El aumento de la compactación es generado por la
excesiva degradación de los residuos orgánicos. Las muestras analizadas se encuentran dentro
del patrón establecido, tres de estas, las correspondientes a C1, C2, C3, las cuales, según los
resultados tienen una densidad más baja, lo que está en congruencia y directamente relacionado
con el valor anterior, debido a que, a menor densidad, los espacios entre partículas son mayores,
y se traduce en una mayor cantidad de agua. Por otro lado, las muestras H1, H2, H3 cuentan con
una densidad por fuera de los límites, disminuyendo espacios para acumulación de humedad
como se evidencio con anterioridad.
103
Carbono orgánico
El carbono orgánico está directamente relacionado con la relación Carbono: Nitrógeno, este
es necesario ya que al oxidarse se produce energía, la cual es de gran importancia para el
proceso de compostaje. Es menester tener en cuenta, que este elemento debe estar presente en
mayor cantidad en la relación, ya que constituye el 50% de las células de los microorganismos.
Según la NTC 5167, el carbono orgánico oxidable total debe ser mínimo 15%, sin embargo, en
los resultados obtenidos se evidencia una fuerte deficiencia de carbono en todas las pruebas H1
(9,45%), H2 (8,23%). H3 (12,95), C1 (11,40%), C2 (9,84%) y C3 (9,46%), esto debido a que no
se agregó la cantidad suficiente de materiales con aporte de carbono al compostaje como lo son
paja, hojas, heno seco, ramas, trozos o astillas de madera, papel periódico, entre otros materiales
degradables de color marrón, esto debido a la falta de atención al proceso por parte del usuario.
Sin embargo, es importante resaltar que la prueba que mayor porcentaje de carbono obtuvo fue
H3 esto debido a que en esta zona se adiciono una porción más equilibrada de material de
mezcla (viruta de madera).
104
Materia orgánica
Ilustración 22 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO (Autores)
La materia orgánica es de los materiales más importantes para el suelo, el contenido de esta,
en la estructura del sustrato, no solo depende de los microorganismos, sino también del tipo de
suelo, la vegetación y las condiciones ambientales como humedad y temperatura. (FAO, 2013).
El porcentaje de materia orgánica también está directamente relacionado con la transformación
de esta, esta depende tanto de su naturaleza física como química, además de los microorganismos
que intervienen y de sus condiciones de humedad, aireación, temperatura y pH. Los suelos con
un contenido de materia orgánica cercano al 2.0% son propicios para cultivo. Los suelos con alto
porcentaje de materia orgánica también poseen una elevada capacidad de intercambio catiónico,
lo que significa que tienen buena capacidad para retener nutrientes en el suelo (Na, K, Mg, Ca,
Al y H), sin embargo, un elevado contenido de esta puede producir un desequilibrio nutricional
del mismo.
Según la FAO el rango ideal de contenido de materia orgánica en el compostaje debe ser
mayor al 20% en base seca. Al comparar los resultados obtenidos se evidencia que en H1, H3,
0
5
10
15
20
25
30
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
recn
taje
%
Escenarios
Materia Organica
Valor minimo FAO
105
C1, C2 y C3 hay un porcentaje de materia orgánica mayor al establecido por la FAO, esto quiere
decir que el material adquirido después del proceso de compostaje podría favorecer a la
estabilidad del suelo al ser integrado a este, además aumenta la retención de nutrientes y
minerales, por lo tanto, es apto para el uso en terrenos con posibles problemas de erosión.
Cenizas
Ilustración 23 Gráfico comparativo NTC 5167 (Autores)
Un proceso de degradación optimo está directamente relacionado tanto con la materia
orgánica como con el porcentaje de cenizas obtenido al inicio y final del proceso, estas hacen
referencia a la fracción no orgánica que resulta después de pasar el sustrato por un proceso de
pirolisis, esta porción es la diferencia entre el peso total de la muestra y la fracción orgánica que
fue incinerada, así mismo cabe destacar que es de importancia para las plantas debido a que
neutraliza la acidez del suelo y además tiene la característica de estimular la actividad de las
bacterias que fijan el nitrógeno en la tierra. La norma técnica colombiana exige que el porcentaje
de cenizas sea menor al 60 %, y al contrastar esta información con los resultados del laboratorio
se puede evidenciar que los porcentajes de cenizas de las muestras se encuentran entre 61,3% y
0
10
20
30
40
50
60
70
80
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
rcen
taje
%
Escenarios
Cenizas
Valor maximo NTC 5167
106
75,4%, por lo que se encontrarían por encima de lo permitido ocasionando un déficit de materia
orgánica.
Relación C/N
Este parámetro consiste exclusivamente en lograr una correcta combinación de los
ingredientes iniciales al compostar. La relación ideal se encuentra entre 25:1 y 30:1 en el inicio
del proceso, y en la fase final debe tener un valor aproximado de 15:1; una relación debajo de
este valor significa que el nitrógeno se encuentra en exceso, y este va a perderse en forma de
amoniaco (NH3). Si estas condiciones de exceso de nitrógeno ocurren durante el proceso,
podrían generarse condiciones anaerobias lo que podría desencadenar malos olores. Si la
situación es contraria, quiere decir que hay un exceso de carbono lo cual ocasionará que el
proceso sea más lento.
Al analizar los valores obtenidos en cada uno de los procesos se observa que H3 (21,74%),
C1 (17,85%), C2 (15,43%) y C3 (16,90%) se encuentran dentro de los valores óptimos
establecidos por el manual de compostaje del agricultor de la FAO, esto debido a que, en cada
una de estas áreas, se cumplió con las cantidades optimas de materiales tanto aquellos que
aportan carbono como los que adicionan nitrógeno al compostaje. Esto significa que el proceso
de transformación en cada una de estas áreas fue eficiente, lo que convierte al material en
adecuado para el uso en fines agrícolas, incluso la relación C: N conseguida en H1 (13,63%) y
H2 (11,32%) es recomendable ya que demuestra que el compostaje ha llegado a un estado de
humificación avanzado.
107
pH
Ilustración 24 Gráfico comparativo NTC 5167 (Autores)
El pH del compostaje es una medida de la acidez o alcalinidad, un pH de 7.0 es neutral,
compuestos con pH menores a 7.0 son ácidos, mientras que los valores arriba de 7.0 son básicos
o alcalinos. Por ejemplo: un pH de 5.2 es 10 veces más acido que un suelo con pH de 6.2.
(División de Agricultura de la Universidad de Arkansas, 2006), así mismo los valores de pH
tienden a ser más ácidos en climas cálidos y más básicos en lugares templados o fríos. Según la
norma técnica colombiana, este valor debe oscilar entre 4 y 9, así mismo la FAO en su manual
de compostaje propone un valor de pH entre 4,5 y 8,5. Los valores analizados en laboratorio
mostraron una tendencia a la neutralidad del material, vislumbrando que el tiempo de
compostaje ha transcurrido hasta su última etapa; los valores de las muestras analizadas se
encuentran entre 6,5 y 7,6, lo que los sitúa convenientemente dentro de los parámetros
establecidos por los dos documentos del comparativo.
0
2
4
6
8
10
H1 H2 H3 C1 C2 C3
-lo
gH+
Escenarios
pH
Rango NTC 5167
108
Conductividad eléctrica y Sodio
La conductividad eléctrica es medida mediante el análisis de la cantidad de sales que se
encuentran presentes en las muestras, a mayor cantidad de sales, mayor conductividad eléctrica
posee el medio. Estas sales son de vital importancia en el crecimiento de las plantas debido a
que ayudan al transporte de nutrientes esenciales, así mismo, si la conductividad eléctrica cerca
de las raíces se encuentra por encima del óptimo para el cultivo, la planta tendrá que esforzarse
más para poder absorber nutrientes. Esta situación conduce a la realización de un gasto de
energía adicional por parte de la planta, en consecuencia, a la reducción del rendimiento
productivo. Por el contrario, si la conductividad eléctrica se encuentra en su valor óptimo, la
planta podrá nutrirse sin gastar apenas energía. La norma técnica colombiana para fertilizantes al
igual que el manual de la FAO, no enuncian este parámetro como fundamental para la
calificación de un compostaje, pero otros documentos como “Compostaje” de C. Müller 2014,
enuncian que este parámetro debe situarse por encima de 3 dS/m, para aportar sales esenciales al
suelo, y por debajo de 8 dS/m, para evitar sobre salinidad en los mismos, y posibles daños a las
estructuras radiculares de las plantas. En el caso de este proyecto y de las 6 muestras de
compostaje tomadas, 5 de ellas se sitúan dentro de este margen, a excepción de la muestra H2,
donde este valor asciende a 8,6 dS/m, el incremento desmedido de este parámetro puede ser
directamente asociado a la adicción de mineral de Cal, el cual fue agregado periódicamente por
el encargado del proceso, para evitar olores y molestias de insectos. Este elevado porcentaje
puede tener contraindicaciones al ser integrado a la estructura del suelo.
109
Nitrógeno
Ilustración 25 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO (Autores)
El nitrógeno es uno de los nutrientes esenciales para el óptimo crecimiento de las plantas, este
es muy abundante en la mayor parte de los suelos, y el de más fácil obtención por parte de las
especies vegetales al poder ser absorbido no solo de forma radicular, sino por su aparato foliar.
Los resultados de las diferentes muestras arrojaron porcentajes de nitrógeno que oscila entre
0,54% y 0,74%, lo que según la norma técnica colombiana para fertilizantes no podría reportarse
en un abono orgánico por sus bajo contenidos (>1%), por otro lado el manual de compostaje de
la FAO hace referencia a que después de pasar todas las etapas de la degradación, cuando el
material contiene una relación C:N adecuada, este valor podría rondar el 1% del contenido total
de la muestra, lo que es un valor cercano a los resultados obtenidos en el laboratorio. Uno de los
valores destaca sobre los otro, y es el de H2, siendo el más alto de todos, este aumento de las
cantidades de nitrógeno puede ser asociada a los nutrientes que aportan los residuos resultantes
del procesamiento de café, los cuales que fueron agregados a la mezcla a compostar, ya que, en
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
rcen
taje
Escenario
Nitrogeno Total
Valor FAO
110
macronutrientes de la pulpa, el nitrógeno en base húmeda equivale al 30% de la cantidad de
nutrientes presentes en este fruto (Cenicafé 2006).
Fosforo
Ilustración 26 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO (Autores)
El fosforo es uno de los macronutrientes más importantes para el desarrollo del suelo, sin
embargo, cuando se trata del proceso de compostaje este debe estar presente en valores mínimos
para que el proceso se realice de forma efectiva. Si los tres macronutrientes tienen un equilibrio,
permiten el crecimiento de los microorganismos y de esta forma se obtendrá una buena
transformación del material. Según el manual de compostaje del agricultor de la FAO, el fosforo
debe estar presente entre 0,1% y 1%, sin embargo, la norma técnica colombiana propone que los
macronutrientes N, P y K solo se declaran si cada uno de ellos es mayor al 1%.
Ahora bien, al analizar los valores obtenidos en los estudios de laboratorio realizados a las
muestras de compostaje, se observa que el ensayo con menor contenido de fosforo es C3, con un
porcentaje de 0,16% y el que mayor contenido tiene es H3 con un 0,45%. Si se realiza la
comparación respecto a la Norma técnica colombiana 5167, al ser todos los valores menores de
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
rcen
taje
Escenario
Fosforo
Rango FAO
111
1% no se tendrían en cuenta, sin embargo, al compararlo con el manual de compostaje
establecido por la FAO, las muestras tienen un porcentaje óptimo de fósforo para el desarrollo
de las comunidades microbianas y para la formación de compuestos celulares ricos en energía ya
que todas se encuentran en el rango determinado.
Potasio
Ilustración 27 Gráfico comparativo Manual del Agricultor de la FAO (Autores)
El potasio, como los anteriormente mencionados, también es un macronutriente indispensable
para el suelo, este es vital para la síntesis de carbohidratos y proteínas, así mismo, aumenta la
tolerancia de las especies vegetales a eventos meteorológicos extremos como sequias, heladas y
salinidad elevada de sustratos, además de prevenir enfermedades en las plantas (FAO, 2013).
Según el manual de compostaje los valores ideales de potasio contenidos en una muestra de
suelo están entre 0,3% y 1,0%, sin embargo, para la norma técnica el valor ideal debe ser por
encima de 1% lo que indicaría que el contenido de potasio de las muestras analizadas es
despreciable.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
H1 H2 H3 C1 C2 C3
Po
rcen
taje
Escenario
Potasio
Rango FAO
112
Sin embargo, al compararlo con el manual de compostaje se evidencia que H2 (0,38%), H3
(0,64), C1 (0,45%), C3 (0,42%) cumplen con el estándar mínimo de fosforo por lo que son
favorables para el suelo, no obstante, H1 (0,19%), C2 (0,27%) están por debajo de los límites
establecidos.
Calcio y Magnesio
El calcio y el magnesio son minerales que están presentes en grandes cantidades en los suelos
de tendencia limo-arenoso, así mismo no es habitual encontrar suelos con grandes carencias de
estos minerales, y si es así, es controlado con la aplicación de mineral de cal, el cual, con un pH
adecuado, equilibra las ausencias de nutrientes. Los estudios realizados a las muestras arrojaron
que el magnesio se encuentra entre 0,44% y 0,77%, por otro lado, el Calcio se encuentra en el
margen de 1,85% a 3,11%. Los valores anteriormente enunciados no son valorados de forma
individual ni por la norma técnica colombiana, ni el manual de la FAO, ya que estos minerales
hacen parte del cálculo de la capacidad de intercambio catiónico, lo que hace referencia a la
habilidad de las partículas de suelo que tienen carga negativa para atraer y retener cargas
positivas de iones [calcio (Ca++), magnesio (Mg++), potasio (K+), sodio (Na+), amonio (NH4
+), aluminio (Al+++) e hidrogeno (H+)], una deficiencia excesiva de estos minerales ocasiona
un déficit de macronutrientes en el suelo.
113
Capacidad de intercambio catiónico (CIC)
Ilustración 28 Gráfico comparativo NTC 5167 (Autores)
La CIC es la capacidad del suelo para retener ciertos elementos, y de esta manera
transmitirlos a las plantas. Para hallar este parámetro con las bases analizadas, en primer lugar, se
realiza la conversión de porcentaje a miliequivalentes por cada 100g, como se muestra a
continuación:
%𝐵𝑎𝑠𝑒 =𝑋𝑔 𝐵𝑎𝑠𝑒
𝑀𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙∗
1000 𝑚𝑔
1 𝑔∗
1𝑚𝐸𝑞/100𝑔
𝑋 𝑝𝑝𝑚
Ahora bien, para hallar la capacidad de intercambio catiónico se establece un porcentaje de
saturación que según la División de Agricultura de la Universidad de Arkansas para un pH >6.0
la saturación de las bases se encuentra entre 70% y 80%, y de esta manera se extrae el valor de
CIC por medio de la siguiente expresión:
𝐶𝐼𝐶 =∑(𝐾, 𝑁𝑎, 𝑀𝑔, 𝐶𝑎)𝑚𝐸𝑞/100𝑔
%𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛∗ 100
0
5
10
15
20
25
30
35
H1 H2 H3 C1 C2 C3
cmo
l(+)
kg-
1 (
meq
/10
0 g
)
Escenarios
CIC
Valor minimo NTC 5167
114
Después de realizado este procedimiento con cada una de las bases analizadas en las
diferentes áreas se obtienen los datos de CIC que son evidenciados en la siguiente tabla:
Tabla 28
Capacidad de intercambio catiónico de los seis muestreos realizados
Área CIC (mEq/100g)
H1 16,63 H2 24,04 H3 28,54 C1 26,4 C2 25,3
C3 30,82
Fuente. Autores
De los valores obtenidos se puede observar que la muestra con mayor capacidad de
intercambio catiónico es la de C3, que comparada con los valores exigidos con la norma técnica
colombiana (mínimo 30mEq/100g) se encuentra dentro del rango óptimo. Al observar los demás
valores se evidencia una deficiencia en la CIC, sin embargo, es importante mencionar que una
CIC por encima de 35mEq/100 g no es adecuada ya que se produciría una sobresaturación de
fertilizantes lo que no sería beneficioso ni para el suelo ni para las plantas, por otra parte, si esta
medida está entre 5 y 15 mEq/100g el suelo no podrá retener los nutrientes necesarios
Control de temperatura
Zona Comercial
Los datos de temperatura relacionado a continuación fueron tomados por los usuarios de cada
una de las composteras del área comercial (H1, H2, H3), estos valores fueron obtenidos cada 5
días con ayuda de un termómetro análogo de mercurio el cual fue suministrado después de una
inducción en cada uno de los lugares determinados para el espacio muestral.
115
Tabla 29
Seguimiento de temperaturas durante el proceso en las zonas comerciales (H1, H2, H3)
DÍAS T H1 T H2 T H3
0 20 23 14
5 22 27 17
10 25 37 19
15 28 48 22
20 35 54 25
25 42 58 31
30 49 57 38
35 56 59 41
40 55 56 39
45 57 52 45
50 52 47 47
55 52 39 46
60 49 38 47
65 43 32 45
70 37 28 36
75 33 23 32
80 28 24 20
85 25 25 19
90 27 24 16
Fuente. Usuarios participantes en el proyecto
La tabla anterior relaciona los datos de temperatura obtenidos por los usuarios en las
composteras establecidas en los tres hoteles, los datos resaltados hacen referencia a valores que
no fueron tomados, los cuales se dieron por olvido del usuario en la práctica realizada. Pero para
establecer una tendencia, fueron interpolados con los datos existentes. Así mismo en el tiempo 0
se estableció como punto de partida la temperatura media del lugar.
En la siguiente ilustración se muestra la relación de las temperaturas obtenidas por los
usuarios durante los 90 días que duro el experimento
116
Ilustración 29 Control de temperatura Zona Comercial (H1, H2, H3) (Autores)
En la gráfica anterior se relacionan las temperaturas de las tres residencias, así como una
temperatura de tendencia que deberían seguir los experimentos, esta se muestra en un color más
oscuro. En esta grafica se puede evidenciar que las tres composteras se comportaron de una
forma similar, aumentando su temperatura rápidamente y luego estabilizándose al final del
proceso, cuando la materia orgánica se ha descompuesto en su totalidad. Así mismo se puede
observar que los lugares más calientes como H1 y H2 contribuyen a un aumento más rápido de
la temperatura y una degradación más efectiva de los residuos orgánicos. Así mismo las
variaciones de los datos por aumentos o descensos repentinos se pueden ocasionar por la falta de
experiencia en la toma de datos por parte de los usuarios y la incertidumbre del método
utilizado.
A continuación, se muestra una gráfica con los mismos datos de temperatura, pero realizando
una línea de tendencia para visualizar de mejor forma los datos obtenidos
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80
Tem
per
atu
ra (
°C)
Tiempo (días)
Control de temperatura
TemperaturaoptimaTemperatura H1
Temperatura H2
Temperatura H3
117
Ilustración 30 Grafica de tendencia de seguimiento de temperaturas zona comercial (H1,
H2H3). (Autores)
En la gráfica anterior se evidencia como es la verdadera tendencia de los datos, suavizando las
curvas ocasionadas por las variaciones en los de los mismos, de esta forma se puede generar una
mejor relación entre las curvas de los hoteles y la de tendencia de temperatura.
Zona residencial
Los datos de temperatura relacionado a continuación fueron tomados por los usuarios de cada
una de las composteras ubicadas en zonas residenciales (C1, C2, C3), estos valores fueron
obtenidos cada 5 días con ayuda de un termómetro análogo de mercurio, el cual fue
suministrado después de una inducción en cada uno de los lugares determinados para el espacio
muestral.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80
Tem
per
atu
ra (
°C)
Tiempo (días)
Control de temperaturaTemperaturaoptima
2 per. med. móv.(Temperatura H1)
2 per. med. móv.(Temperatura H2)
2 per. med. móv.(Temperatura H3)
118
Tabla 30
Seguimiento de temperaturas durante el proceso en las zonas residenciales (C1, C2, C3)
DIAS T C1 T C2 TC3
0 15 20 20
5 17 28 27
10 28 36 39
15 33 45 48
20 38 56 61
25 36 59 59
30 52 57 57
35 51 59 60
40 53 56 59
45 43 39 57
50 38 41 49
55 30 43 46
60 24 38 37
65 21 34 41
70 19 30 30
75 18 26 28
80 19 32 22
85 21 29 19
90 17 31 23
Fuente. Usuarios participantes del proyecto
La tabla anterior relaciona los datos de temperatura obtenidos por los usuarios en las
composteras establecidas en las tres residencias, los datos resaltados hacen referencia a valores
que no fueron tomados, pero para establecer una tendencia, fueron interpolados con los datos
existentes. Así mismo en el tiempo 0 se estableció como punto de partida la temperatura media
del lugar.
En el siguiente gráfico se muestra la relación de las temperaturas obtenidas por los usuarios
durante los 90 días que duro el experimento
119
Ilustración 31 Control de temperatura Zona Residencial (C1, C2, C3) (Autores)
En la gráfica anterior se relacionan las temperaturas de las tres residencias, así como una
temperatura de tendencia que deberían seguir los experimentos, esta se muestra en un color más
oscuro. Así mismo esta gráfica evidencia que las tres composteras se comportaron de una forma
similar, aumentando su temperatura rápidamente y luego estabilizándose al final del proceso,
cuando la materia orgánica se ha descompuesto en su totalidad. Así mismo se puede observar
que los lugares más calientes como C2 y C3, contribuyen a un aumento más rápido de la
temperatura y una degradación más efectiva de los residuos orgánicos. También se observan
grandes variaciones entre los datos, con aumento o descensos repentinos, lo que se asocia
directamente a una incertidumbre ocasionada en el momento de la toma de los datos.
A continuación, se muestra una gráfica con los mismos datos de temperatura, pero realizando
una línea de tendencia para visualizar de mejor forma los datos obtenidos.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80
Tem
per
atu
ra (
°C)
Tiempo (días)
Control de temperatura
TemperaturaoptimaTemperatura C1
Temperatura C2
Temperatura C3
120
Ilustración 32 Grafica de tendencia de seguimiento de temperaturas zona residencial (C1,
C2C3). (Autores)
En la gráfica anterior se evidencia como es la verdadera tendencia de los datos, suavizando las
curvas ocasionadas por las variaciones en los de los mismos, de esta forma se puede generar una
mejor relación entre las curvas de los datos de las casas y la de tendencia de temperatura.
Control de pH
Zona comercial
Los datos de pH relacionado a continuación fueron tomados por los usuarios de cada una de
las composteras del área comercial (H1, H2, H3), estos valores fueron obtenidos cada 5 días con
ayuda de papel tornasol, el cual fue suministrado después de una inducción en cada uno de los
lugares determinados para el espacio muestral.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 20 40 60 80
Tem
per
atu
ra (
°C)
Tiempo (días)
Tendencia de temperatura
Temperaturaoptima
2 per. med. móv.(Temperatura C1)
2 per. med. móv.(Temperatura C2)
2 per. med. móv.(Temperatura C3)
121
Tabla 31
Seguimiento de pH durante el proceso en las zonas comerciales (H1, H2, H3)
Tiempo pH H1 pH H2 pH H3
15 5 5 7
20 5 4 6
25 4 4 5
30 4 4 5
35 4 5 6
40 3 5 5
45 4 5 6
50 4 6 6
55 5 5 5
60 5 6 5
65 5 6 6
70 6 7 6
75 6 6 5
80 5 7 5
85 5 7 5
90 4 6 6
Fuente. Usuarios participantes en el proyecto
En la tabla anterior se relacionan los datos de pH obtenidos por los usuarios en las
composteras establecidas en los tres establecimientos comerciales, los datos resaltados hacen
referencia a valores que no fueron tomados, pero para establecer una tendencia, fueron
interpolados con los datos existentes.
En el siguiente grafico se muestra la relación de los datos de pH obtenidos por los usuarios
durante los 90 días que duro el experimento.
122
Ilustración 33 Control de pH Zona Comercial (H1, H2, H3) (Autores)
En la gráfica anterior se relacionan los valores de pH de los tres hoteles que hacen parte del
experimento, así como un pH de tendencia que deberían seguir los experimentos, esta se muestra
en un color más oscuro. Así mismo esta grafica evidencia que los datos tuvieron un
relacionamiento, ya que se inició con un valor neutro y después de pocos días los valores
descendieron retornando a la neutralidad. Así mismo, se observa que los lugares más calientes
asumen valores de pH más acido, y por el contrario lo sitios más fríos lo hacen con un valor más
básico. También se observan grandes variaciones entre los valores, con aumento o descensos
repentinos, lo que se asocia directamente a una incertidumbre ocasionada en el momento de la
toma de los datos.
A continuación, se muestra una gráfica con los mismos datos de pH, pero realizando una
línea de tendencia para visualizar de mejor forma los datos obtenidos.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
15 35 55 75 95
pH
(-l
ogH
+)
Tiempo (dias)
Registro de Ph
Tendencia del pH
pH H1
pH H2
pH H3
123
Ilustración 34 Grafica de tendencia de seguimiento de pH zona comercial (H1, H2, H3).
(Autores)
En la gráfica anterior se evidencia como es la verdadera tendencia de los datos, suavizando las
curvas ocasionadas por las variaciones en los de los mismos, de esta forma se puede generar una
mejor relación entre las curvas de los hoteles y la de tendencia de temperatura. Es allí cuando se
evidencia un comportamiento muy similar, con un descenso en los primeros y una rápida
recuperación.
Zona residencial
Los datos de pH relacionado a continuación fueron tomados por los usuarios de cada una de
las composteras del área comercial (C1, C2, C3), estos valores fueron obtenidos cada 5 días con
ayuda de un kit de pH, el cual fue suministrado después de una inducción en cada uno de los
lugares determinados para el espacio muestral.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
15 25 35 45 55 65 75 85
pH
(-l
ogH
+)
Tiempo (dias)
Registro de Ph
Tendencia del pH
2 per. med. móv. (Series2)
2 per. med. móv. (Series3)
2 per. med. móv. (Series4)
124
Tabla 32
Seguimiento de pH durante el proceso en las zonas residenciales (C1, C2, C3)
Tiempo pH C1 pH C2 pH C3
15 5 6 6
20 4 5 5
25 5 6 5
30 6 4 4
35 6 4 4
40 5 5 3
45 6 5 4
50 6 6 4
55 6 6 5
60 7 5 5
65 8 5 6
70 7 5 5
75 7 6 5
80 6 7 5
85 7 7 6
90 6 7 6
95 7 6 7
100 7 5 7
Fuente. Usuarios participantes en el proyecto
125
Ilustración 35 Control de pH Zona Residencial (C1, C2, C3) (Autores)
En la gráfica anterior se relacionan los valores de pH de las tres casas que hacen parte del
experimento, así como un pH de tendencia que deberían seguir los ensayos, esta se muestra en
un color más oscuro. Esta grafica evidencia que las tres composteras se comportan de forma
similar, donde parten de un valor y la degradación de los residuos lleva el valor de pH, a una
cifra que demuestra más acidificación, posteriormente todos regresan paulatinamente a la
neutralidad, salvo algunas variaciones que son ligadas a los cambios de temperaturas de los
diferentes lugares, así como los residuos que son allí dispuestos. También se observan grandes
variaciones entre los valores, con aumento o descensos repentinos, lo que se asocia directamente
a una incertidumbre ocasionada en el momento de la toma de los datos.
A continuación, se muestra una gráfica con los mismos datos de pH, pero realizando una
línea de tendencia para visualizar de mejor forma los datos obtenidos.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
15 35 55 75 95
pH
(-l
ogH
+)
Tiempo (dias)
Registro de pH
Tendencia del pH
pH C1
pH C2
pH C3
126
Ilustración 36 Gráfica de tendencia de seguimiento de pH zona comercial (C1, C2, C3).
(Autores)
En la gráfica anterior se evidencia como es la verdadera tendencia de los datos, suavizando las
curvas ocasionadas por las variaciones en los de los mismos, de esta forma se puede generar una
mejor relación entre las curvas de los hoteles y la de tendencia de pH. Es allí cuando se
evidencia un comportamiento muy similar, con un descenso en los primeros y una rápida
recuperación.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
15 35 55 75 95
pH
(-l
ogH
+)
Tiempo (dias)
Registro de pH
Tendencia del pH
2 per. med. móv. (pH C1)
2 per. med. móv. (pH C2)
2 per. med. móv. (pH C3)
127
Ilustración 37 Medición de pH
-.
Ilustración 38 Medición pH
128
Ilustración 39 Medición de pH
129
Conclusiones
• Los cuarteos realizados en cada una de las viviendas evidenciaron que la composición y
cantidad de residuos poseen diferencias significativas dependiendo de la ubicación y las
condiciones socioeconómicas en las que se encuentren.
• Se evidencio que, en la totalidad de las áreas de estudio, los residuos con mayor
generación son los de origen orgánico, ya sean crudos o cocidos, es por esto por lo que el
compostaje debería establecerse como principal método de aprovechamiento para la
reducción de los residuos de este tipo dispuestos en los rellenos sanitarios.
• Se logró desarrollar una herramienta tecnológica novedosa, interactiva y pertinente a
partir de datos relevantes de los procesos de aprovechamiento de residuos orgánicos y
sus beneficios económicos, sociales y ambientales en las áreas seleccionadas, mediante
el uso de la plataforma Sketchware.
• Luego de realizar el ejercicio de aprovechamiento de residuos orgánicos se evidencio
que la utilización de una herramienta tecnológica como la aplicación diseñada, beneficia
los procesos al ser una fuente de información de fácil acceso, y evitando la intervención
de un técnico, disminuyendo los costos asociados a este.
• Al realizar en análisis de los datos arrojados en las pruebas de laboratorios que fueron
realizadas al compostaje obtenido de los 6 lugares, se pudo comprobar que la mayoría de
los parámetros físicos y macronutrientes se encuentran dentro de los rangos establecidos
bien sea por la norma técnica colombiana (NTC 5167) o por el manual del agricultor de
la FAO.
• No es necesaria la presencia de un técnico en campo para realizar procesos de educación
ambiental en zonas que se encuentran alejadas de las grandes ciudades, esto se evidencio
130
gracias al uso de la aplicación en zonas distantes, facilitando labores y ayudando a llevar
la educación ambiental a donde antes no era posible.
131
Recomendaciones
• Se recomienda la utilización de elementos de medición de parámetros más precisos, lo
que disminuiría la incertidumbre causada por los métodos analógicos.
• Es recomendable realizar un pesaje de los materiales adicionados, y de esta manera
obtener una relación equilibrada entre el carbono y la materia orgánica dispuesta en la
mezcla.
• Se recomienda establecer formas de aprovechamiento para materiales como el plástico,
los metales, el vidrio, el papel y el cartón, tanto en las grandes ciudades, como en los
lugares apartados, donde su disposición es mucho más complicada a falta de rutas de
recolección, lo que ocasiona que estos residuos sean incinerados, contaminen las fuentes
hídricas o dispuestos en botaderos improvisados
132
Bibliografía
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DOMICILIARIOS: http://www.bvsde.paho.org/bvsars/fulltext/evaluacion/anexo2.pdf
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PRODUCTORES, GENERADOS EN LA CIUDAD DE BOGOTA D.C.-2011. BOGOTÁ.
UNIDAD ADMINISTRATIVA ESPECIAL DE SERVICIOS PUBLICOS. (2011).
CARACTERIZACION DE LOS RESIDUOS SOLIDOS RESIDENCIALES GENERADOS
EN LA CIUDAD DE BOGOTA D.C.-2011. BOGOTA.
133
Anexos
Anexo A. Resultados de Laboratorio
134
135
136
137
138
139
Anexo B. Encuestas de Satisfacción
140
141
142
143
144
145
Anexo C. Acceso a la Aplicación
https://drive.google.com/folderview?id=1bN5OxKQRjb92E6nULvLzomrFbXtIJjaH