plan de tesis acabado

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN PRESENTADO POR: BALDEON CARRASCO, Jonathan. ORIHUELA ARZAPALO, Beatriz. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL Página 0 “Caracterización de compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa con tratamiento aeróbico“.

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Page 1: Plan de Tesis Acabado

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE CIENCIAS APLICADAS

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

PRESENTADO POR:

BALDEON CARRASCO, Jonathan. ORIHUELA ARZAPALO, Beatriz.

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO AGROINDUSTRIAL

TARMA – PERÚ

2014

Página 0

“Caracterización de compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa con tratamiento aeróbico“.

Page 2: Plan de Tesis Acabado

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

ASPECTOS GENERALES

Título del proyecto:

“Caracterización de compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa con tratamiento aeróbico“.

Asesor:M. Sc. CARHUALLANQUI ÁVILA, Shalín

Responsables BALDEON CARRASCO, Jonathan.

ORIHUELA ARZAPALO, Beatriz.

Fecha Fecha de inicio : 19 de junio del 2014

Fecha de finalización : 19 de junio del 2015

Página 1

Page 3: Plan de Tesis Acabado

CAPITULO I

I. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO

I.1.DETERMINACIÓN DEL PROBLEMA:Desde tiempos remotos el hombre ha utilizado los residuos producidos

por la actividad agropecuaria como enmiendas orgánicas (FAO,1991)

lo que ha dado muy buenos resultados en muchas civilizaciones del

mundo.

Con el tiempo el suelo se ha convertido en un ente mecánico y rígido que

solo produce cuando se le agregan químicos, incapaz de dar por sí

mismo los nutrientes para las plantas según Páez (1992), lo cual ha

sucedido porque el progreso de las estructuras agrarias y los avances

tecnológicos dieron paso a una serie de mejoras importantes en la forma

de producción, que como señalan Labrador et al. (1993) ha sido la causa

de la pérdida del equilibrio dinámico mantenido durante milenios entre el

hombre y el medio agrícola, poniéndose de manifiesto las consecuencias

de esto, sobre todos los componentes del agroecosistema, incidiendo de

manera alarmante sobre el medio edáfico y en especial sobre la materia

orgánica, tanto en su calidad como en su cantidad.

Considerando que la materia orgánica es uno de los factores más

importantes para conocer la productividad del suelo en forma sostenida;

Carrión (1996) plantea que la misma determina la fertilidad del suelo;

además, en Cuba las condiciones de altas temperaturas y humedad

crean un medio favorable para mantener un fuerte proceso de

mineralización, como señala Alonso (1996), por lo que para recuperar la

fertilidad de los suelos se hace necesario la aplicación sistemática de

abonos orgánicos con el fin de lograr un nivel apropiado y equilibrado de

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Page 4: Plan de Tesis Acabado

nutrientes y mejorar las condiciones químicas, físicas y biológicas del

suelo (Aubert, 1984 y Companioni et al. 1997) para que el sistema suelo

– planta tome rápidamente los nutrientes necesarios, que según Peña

(1999) se logra con la aplicación del compost que es la forma más

conveniente ya que además de ofrecer una forma de procesar una

amplia gama de desechos orgánicos, mejora la estructura de los suelos y

brinda nutrientes tanto a las plantas como a los microorganismos del

suelo; para obtener el compost se emplean diferentes técnicas de

compostaje, las cuales presentan el mismo principio, las diferencias

fundamentales están dadas en el manejo que llevan cada una de ellas

que a su vez van a estar de acuerdo con las condiciones climáticas, de

ubicación, de obtención de materiales de desechos, de equipamiento,

mano de obra y económicas que conllevan a emplear o adaptar la

técnica más ventajosa que resuelva las necesidades de cada usuario.

La realización de este proceso no es una práctica muy generalizada

entre los agricultores por su complicada elaboración cuando se le

realizan una serie de labores como el humedecimiento y los virajes, lo

que lo hace muy trabajoso y además lo encarece por la necesidad de

mano de obra, de ahí que el trabajo parta de la necesidad de que el

proceso de compostaje se pueda realizar con un mínimo de labores lo

que lo hace de mucha más fácil ejecución. Por lo que se tienen como

objetivos obtener una forma de compostaje estático de fácil y sencilla

elaboración y definir algunos parámetros de su calidad.

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Page 5: Plan de Tesis Acabado

I.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA:

¿Cuál es el efecto de la altura de pila en el contenido de concentración de

Oxido de Potasio y oxido de Fosforo?

I.1.OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN:

I.1.1. Generales:Elaborar compost con base de residuos sólidos orgánicos de la

papa en las condiciones climáticas de Tarma, desarrollando

alternativas de mejoramiento ambiental.

I.1.2. Específicos: Determinar algunas características físico-químicas del

compost mediante el análisis de laboratorio.

Diseñar las pilas para el compost.

I.2. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA:La presente investigación aborda un tema importante con la cual se

podrá acceder a la información necesaria que permitirá el conocimiento sobre la efectividad de las diferentes alturas de las pilas para la elaboración de compost a partir de residuos orgánicos de la papa.

Actualmente la producción de papa en Tarma ha ido en aumento, pero

como sabemos que no toda la producción en una finca son iguales, hay

una diferenciación del producto por el tipo de semilla, por los cuidados en

el manejo de la siembra etc. esto genera que se clasifiquen en varios

tipos de categorías y los que son desechados o están en estado de

descomposición solo se desecha, esto han originado un incremento en

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Page 6: Plan de Tesis Acabado

la generación de residuos sólidos. sin imaginar que estos residuos

orgánicos de la papa nos puede servir fortificar la tierra en estado de

compost, y con el método aeróbico como son de la elaboración de pilas

serian un efecto mucho mayor en cuanto a la calidad de compostaje de

estos residuos . El aprovechamiento de los residuos o el denominado

reciclaje, ha ganado importancia a nivel mundial. El compostaje es la

materia orgánica producida por la naturaleza, como desecho natural o

como residuo desperdiciado por el ser humano, es degradada por

una gama de microorganismos y sus productos metabólicos, los

cuales en condiciones adecuadas de pH, oxígeno, temperatura,

fuentes de nutrientes y energía, actúan conjuntamente realizando el

proceso de compostación natural y produciendo como resultado

final el compost/humus; producto éste de gran utilidad para el suelo y las

plantas, debido a su gran aporte de nutrientes, microorganismos útiles

y características físicas necesarias a los suelos tales como textura y

retención de humedad.

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Page 7: Plan de Tesis Acabado

CAPITULO II

II. MARCO TEÓRICO:

II.1. Antecedentes De Investigación:

En el ámbito internacional y nacional existen antecedentes de

investigaciones sobre este trabajo de investigación a continuación

mencionamos algunos de ellos que sirvieron como base y orientación,

para ello:

II.1.1. ELABORACIÓN DE COMPOST EN MANIZALES A PARTIR DE RESIDUOS ORGÁNICOS URBANOS(Carlos Julio Castillo Ríos Ingeniero Agrónomo de la Fundación Social de Manizales, 2006)

La importancia del reciclaje empieza a adquirir una

mayor dimensión por el acelerado crecimiento

urbanístico y la necesidad de reutilizar materias primas

desechadas. En Colombia, los recicladores antes y como

fuente de sustento, la actividad del reciclaje.

El aprovechamiento de los residuos urbanos tiene

diferentes líneas, los residuos orgánicos constituyen

cerca del 70% del volumen total de desechos y su

reutilización puede darse en compostaje o en otras

actividades.

En Manizales, en el segundo semestre de 1995, se llevó a

cabo, en el Jardín Botánico de la Universidad de Caldas y

con la colaboración de la Asociación de Recicladores, un

ensayo demostrativo y explicatorio con el objetivo de

obtener compost con base en residuos urbanos bajo las

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Page 8: Plan de Tesis Acabado

condiciones climáticas locales; en dicho experimento se

aplicó la técnica de biodegradación natural bajo la forma

de remoción de dunas. Para comparar el tiempo de

maduración del compost con relación a la pluviosidad, se

destinaron dos áreas para la preparación del abono, una

bajo cubierta de invernadero y otra, a la intemperie.

En cada área se compararon dos acelerantes con un

testigo. Los acelerantes fueron: Agroplus y estiércol de

bovino; también se utilizaron dos fuentes de residuos: la

plaza de mercado y los restaurantes.

El experimento se inició en septiembre de 1995 y finalizó

en enero de 1996. En estos cinco meses se obtuvo abono

a la intemperie, mientras bajo cubierta de invernadero el

tiempo de maduración en promedio fue de cincuenta días;

el efecto de los acelerantes en el tiempo de maduración no

fue significativo. Los resultados de laboratorio indican altos

contenidos de materia orgánica, calcio, magnesio y potasio,

además de poseer un pH neutro; estas características

permiten recomendar el compost para la fertilización

orgánica de los cultivos y para corregir el pH y las

enmiendas de calcio y magnesio.

II.1.2. Estudio sobre la preparación del compost estático y su calidad. (Ing. MIRNA DEL PILAR VENTO PEREZ. 2000)

Uno de los problemas que se plantea en las sociedades

industrializadas es la cantidad de residuos que se generan

anualmente, a los que se debe dar una salida,

gestionándolos de la manera más económica, social y

ambientalmente posible. Para esta gestión, y por lo que se

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Page 9: Plan de Tesis Acabado

refiere a los residuos sólidos, se ha establecido una

jerarquía de prioridades ambientales que se centra en tres

ejes fundamentales:

Prevención: Reducción en origen/Reutilización

Valorización: Reciclaje-compostaje/Recuperación

energética

Eliminación: Vertido controlado

La transformación de la fracción orgánica de los residuos a

través de técnicas de compostaje constituye un adecuado

procedimiento de valorización de estos residuos, evitando

los riesgos de contaminación que pueden provocar otras

alternativas como la incineración y los vertederos.

El producto final del compostaje es un material parecido al

humus del suelo, denominado compost, fácil de almacenar

y transportar, que tiene un interesante valor agronómico,

principalmente por su contenido en materia orgánica y en

elementos fertilizantes, que se utiliza en distintas

actividades agrícolas: frutales, viñas, cítricos, olivos,

cultivos hortícolas, floricultura y jardinería, entre otros.

Además también se emplea para mejorar los suelos, ya que

da cuerpo a las tierras ligeras, disgrega a las compactas,

evita la formación de costras y airea las raíces, regulando la

permeabilidad y el drenaje de los mismos. En

consecuencia, más que un sistema de tratamiento de

residuos, puede ser contemplado como un procedimiento

de obtención de un material útil a partir de una materia

prima calificada como residuo.

Todo ello hace que el compostaje se plantee en la

actualidad como una de las mejores alternativas para la

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Page 10: Plan de Tesis Acabado

gestión de residuos de naturaleza orgánica, incluidos los

residuos sólidos urbanos.

II.2. TEORÍAS BÁSICAS:

II.2.1. Necesidad del compostaje. Conceptos

El compost es citado por diversos autores teniendo en

cuenta diferentes criterios de acuerdo a estudios y

conocimientos adquiridos. De Baca (1956) dice que el

compost es una basura vegetal o animal bien

descompuesta, siendo la materia orgánica la

acondicionadora ideal del suelo y además la que está al

alcance de todo agricultor; más adelante Steflen (1982) y

Bautista (1983) plantean la formación de una sustancia viva

(humus) que mejora la estructura y fertilidad de la tierra,

mediante procesos biológicos y dinámicos en los que

intervienen poblaciones de microorganismos; Yágodin et al.

(1986) se refieren a la mezcla de dos componentes

desiguales por su resistencia a la descomposición

microbiana;

posteriormente la FAO (1991) y Stentiford y Dodds (1991)

plantean que es un producto estable y saneado resultado

de la degradación de los materiales orgánicos, por una

población mixta de microorganismos en un ambiente cálido,

húmedo y aireado; por otra parte Kolmans y Vázquez

(1996) y RRCARE (1996) coinciden en que es el resultado

de la descomposición de desechos orgánicos animales y

vegetales, aprovechando ciertos desperdicios y

convirtiéndolos en abonos ricos en nutrientes; Funes y

Página 9

Page 11: Plan de Tesis Acabado

Hernández (1996) lo consideran un material biológicamente

activo producto de la descomposición bajo condiciones

controladas; por último Crespo (1997) y Leal y Madrid de C.

(1998) estiman que es obtenido por proceso aeróbico y

biológico de degradación en condiciones controladas y por

la interacción de bacterias, hongos y numerosos insectos.

II.2.2. Necesidad del compostaje

En la naturaleza los seres vivos mueren y su muerte

permite el resurgimiento de la vida, al ser composteados

por la acción del tiempo, el agua, los microorganismos, el

sol y el aire (CIDA, 1984 y Jeavons, 1991). La materia

orgánica se descompone formando humus, ácidos húmicos

y otros compuestos que enriquecen la fertilidad de un

suelo, este proceso tarda como mínimo un año. Mediante la

elaboración del compost se pueden manipular las

condiciones físicas y bioquímicas de materiales orgánicos

para acelerar el proceso de descomposición y obtener

compuestos húmicos en un lapso de tiempo menor que el

de la naturaleza, siendo muy importante su uso en la

recuperación de la fertilidad de los suelos (MICROSOF,

1997 y LEISA 1998 a), para lo cual es mejor pasar primero

los desechos por un proceso de compostaje aunque sea un

período corto sin lograr madurez total ya que como

plantean Yágodin et al. (1986) se reducen las pérdidas de

las sustancias nutritivas en los abonos durante la

descomposición y por otra parte la materia orgánica sin

descomponerse no interviene en la estructura del suelo; de

igual forma Primavesi (1990) plantea que cuanto más

intensa es la descomposición del material vegetal muerto

mayor será su efecto agregante sobre el suelo, es por eso Página 10

Page 12: Plan de Tesis Acabado

que el estiércol curado (compost) tiene mejor efecto

agregante que cuando se adiciona la paja sola.

II.2.3. Beneficios del compost

De forma general diversos autores como De Baca (1956),

Arcia et al. (1986), Lambais (1992), Díaz y Zorrilla (1995),

Funes y Hernández (1996), Jeavons (1990) y FAO (1997)

se refieren a las funciones que realiza el compost:

Mejora la estructura ya que disgrega la arcilla y los

terrones, mejor aeración en los suelos arcillosos y

arenosos, contribuye al intercambio de nutrientes y de

humedad, sirve de abono ya que la composta contiene algo

de N, P, K, Ca, Mg, y S y micronutrientes, actúa como

nivelador del pH, crea condiciones saludables para los

microorganismos que viven en el suelo y es un cobijo para

las lombrices de tierra y para los hongos benéficos que

atacan a los nemátodos y a otras plagas del suelo, es la

forma de reciclamiento que el hombre emplea para ofrecer

fertilidad, salud y vida mediante la devolución de los

materiales al lugar de donde provienen.

II.2.4. Descomposición aeróbica

Es el proceso que comúnmente se lleva a cabo en una

composta donde la acción de los microorganismos

dependen de la presencia de oxígeno (Mayea, 1992; Funes

y Hernández, 1996; Karczynsky, 1996 y Kolmans y

Vázquez 1996), además de otras condiciones como

temperatura, humedad, pH, tipo de materia orgánica y

concentración de nutrientes disponibles, donde se genera Página 11

Page 13: Plan de Tesis Acabado

anhidro carbónico y agua producto de la respiración de los

microorganismos, todos estos procesos ocurren como

señalan Frioni y C. de los Santos (1998) y ANDFIASS

(1998) de manera simultánea, el compostaje aeróbico es el

más empleado pues es más rápida su terminación.

II.2.5. Temperatura

Los residuos orgánicos dispuestos en pilas poseen buenas

propiedades aislantes, que facilita que se retenga el calor

liberado en las reacciones de respiración (exotérmicas) y se

puedan alcanzar temperaturas de 60 a 70°C dadas según

FAO (1991) y Soliva y Giro (1992) por la actividad de los

microorganismos. En general se considera por Funes y

Hernández (1996) y ANFIASS (1998) como pico ideal de

temperatura el de 60 °C ya que los microorganismos

patógenos y las semillas de las malezas dañinas son

destruidas. Por otra parte Stentiford y Dodds (1991) y

Velarde et al. (1995) informan que la temperatura no debe

ser superior a los 70°C para evitar pérdidas por oxidación

de la materia orgánica y muerte de microorganismos

beneficiosos.

II.2.6. Relación Carbono – nitrógeno

Mayea (1992) define al proceso de elaboración del compost

como una reorganización biológica de las fracciones

carbonadas de la materia orgánica, transformándolas en

células de millones de microorganismos las cuales

necesitan cantidades determinadas de nitrógeno y por lo

tanto mientras más carbono tienen y más complejas son Página 12

Page 14: Plan de Tesis Acabado

sus estructuras moleculares, mas difíciles serán de

descomponer. Cuando la relación C/N es baja, la

descomposición será más rápida, el conocimiento de la

relación C/N de un material orgánico es un indicador del

grado de resistencia a la descomposición; el mismo Mayea

(1992) agrega que las cantidades de nitrógeno requeridas

por unidades de carbono varían con los microorganismos

envueltos en el proceso de descomposición, pero en

general, los microorganismos emplean treinta partes en

peso de carbono por cada parte de nitrógeno. ANDFIASS

(1998) por su parte dice que requieren nitrógeno, una cierta

cantidad de fósforo y otros elementos, pero lo esencial es

que la proporción carbono–nitrógeno sea la correcta, entre

25 y 35 partes de carbono por una de nitrógeno, esto se

corrobora con lo planteado por Bautista (1983), Peixoto

(1988), FAO (1991), MINAZ (1991) y Rossetti (1994).

II.2.7. pH

El pH es muy importante no por su acción directa sobre la

formación de humus, como plantea Primavesi (1990), sino

por su efecto sobre la concentración de elementos

nutritivos a disposición del vegetal y la actividad

microbiana. Mayea (1992) señala que al inicio de la

elaboración del compost, el pH de los restos orgánicos es

por lo general ligeramente ácido entre 5 y 6, lo que se

corrobora por Rossetti (1994) la cual plantea que esto

ocurre porque primero se descomponen los organismos

más ácidos y luego los alcalinos llegando a valores entre 8

y 9 hasta que comienza a bajar a valores entre 7 y 8 en el

Página 13

Page 15: Plan de Tesis Acabado

compost ya maduro como señala MINAZ (1991),

permaneciendo así hasta el final del proceso cuando se

descomponen las proteínas. Corominas y Pérez (1994)

informa que si la pila tiene zonas anaeróbicas se forman

ácidos butíricos, acético y propiónico, con la consiguiente

elevación del pH. Como bien plantea la FAO (1991) poco

se puede hacer para controlar el pH, sin embargo Mayea

(1992) señala que por debajo de 6.5 hay que añadir

carbonato de calcio para elevar el pH y proporcionar de esa

manera un mejor crecimiento de los microorganismos y la

FAO (1991) dice que al añadir el yeso se puede provocar la

formación de amoníaco con la consiguiente pérdida de

nitrógeno.

II.3. DESARROLLO DE LAS VARIABLES:

Variable Independiente: La tecnología para el compostaje en

pilas es relativamente simple, y es el sistema más económico

y el más utilizado. Los materiales se amontonan sobre el suelo

o pavimento, sin comprimirlos en exceso, siendo muy

importante la forma y medida de la pila. ( FAO, 2012)

Variable Dependiente

Composición fisicoquímica: Condicionamiento y medición

de la temperatura ( a mayores temperaturas, mayor velocidad

de descomposición de la materia orgánica) pH ( La mayor

actividad bacteriana se produce a pH 6.0 – 7.5) y relación

Página 14

Page 16: Plan de Tesis Acabado

Carbono – Nitrógeno (A mayor relación de Carbono –

Nitrógeno, carencia de nitrógeno descomposición más lenta).

Página 15

Page 17: Plan de Tesis Acabado

II.4. HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN:II.4.1. Hipótesis General:

El efecto de las diferentes alturas de las pilas influirá significativamente en la caracterización del compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa.

Operacionalizacion de las variables:

Cuadro N°03: Operacionalización de las variables

Página 0

HIPOTESIS Tipo de Variable Variable Dimensiones Definición Operacional

El efecto de las diferentes alturas de las pilas influirá significativamente en la caracterización del compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa.

Variable Independiente Altura de las pilas.

La tecnología para el compostaje en pilas es relativamente simple, y es el sistema más económico y el más utilizado. Los materiales se amontonan sobre el suelo o pavimento, sin comprimirlos en exceso, siendo muy importante la forma y medida de la pila.

50 cm de altura100 cm de altura

Variable dependiente

Características Físico químico

Condicionamiento y medición de la temperatura (A mayores temperaturas, mayor velocidad de descomposición de la materia orgánica) pH (La mayor actividad bacteriana se produce a pH 6.0 – 7.5) y relación Carbono – Nitrógeno (A mayor relación de Carbono – Nitrógeno, carencia de nitrógeno descomposición más lenta).

pHTemperatura

Relación de Carbono – Nitrógeno.

Oxido de PotasioOxido de Fosforo

Page 18: Plan de Tesis Acabado

Caracterización de compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa con tratamiento aeróbico.

PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS VARIABLES INDICADORES METODOS TECNICAS E INSTRUMENTOS

¿Cuál es el efecto de la altura de pila en el contenido de concentración de Oxido de Potasio y oxido de Fosforo?

a). GENERAL:Caracterizar el compost a partir de los residuos sólidos orgánicos de la papa

a). El efecto de las diferentes alturas de las pilas influirá significativamente en la caracterización del compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa

a).VARIABLE INDEPENDIENTE: Altura de las pilas. B) VARIABLE DEPENDIENTE: 1. Características fisicoquímicas:

1. concentraciones: a) 50 cm b) 100 cm 2. fisicoquímicas a) pH b) Temperatura c) Relación de Carbono – Nitrógenod) Oxido de Potasio.e) oxido de Fosforo

pH metro Método de Absorción Atómicatratamiento aeróbico

B). ESPECIFICOS

1).Caracterización del residuo orgánico de la papa

2). Diseñar las pilas para el compost

INSTRUMENTOS: pH metro, muestras de residuos sólidos orgánico. Equipo de absorción atómica

Página 1

Page 19: Plan de Tesis Acabado

III. METOLODOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

III.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN:El tipo de investigación es aplicada experimental ya que se desarrollará

bajo un enfoque aplicado - cuantitativo; así por la cual mide las

características del compost por efecto de las diferentes alturas de pilas.

(Hernández, Collado y Batista, 1999).III.2. NIVEL DE INVESTIGACION:

El nivel de investigación es tecnológico aplicado ya que se evaluara las

características fisicoquímicas características del compost por efecto de

las diferentes alturas de pilas.

III.3. MÉTODOS DE INVESTIGACION:III.3.1. LUGAR DE EJECUCIÓN:

El presente trabajo de investigación se realizara en el camal de la

localidad de Acobamba - Tarma y en los laboratorios de

Ingeniería Agroindustrial de la FACAP – Tarma.

I.2.1. MÉTODOS: Los métodos de investigación utilizados en el trabajo de

investigación son:

A. Para los residuos orgánicos de la papa Análisis Fisicoquímico:

Determinación del PH Según Norma Mexicana

NMX-AA-8.

Determinación de la Temperatura: método

recomendado por NMX-AA-028-SCFI-2002.

Página 0

Page 20: Plan de Tesis Acabado

B. Para El Producto Final (Compost de residuos solidos orgánicos papa ): Análisis Fisicoquímico:

• Determinación del PH Según Norma Mexicana NMX-

AA-8.

• Determinación de temperatura : método recomendado

por NMX-AA-028-SCFI-2001.

• Determinación de la Relación Carbono – Nitrogeno:

Método recomendado por NMX-AA-030-SCFI-2001.

• Determinación de Oxido de Potasio : Método

recomendado por ASTM C 114.

. Determinación de Oxido de Fosforo: Método

recomendado por ASTM C 114.

Página 1

Page 21: Plan de Tesis Acabado

III.4. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN:III.4.1. Metodología Experimental:

El Diseño seleccionado a emplearse en este estudio, es el

estadístico Aplicado durante la Investigación: El experimento se

conducirá mediante un diseño Completamente al Azar (DCA). Se

tiene 4 tratamientos: con 2 repeticiones haciendo 8

observaciones

FIGURA N° 01: DISEÑO EXPERIMENTAL PROPUESTO

LEYENDA: T1, T2: Tratamientos.

Página 2

UNIDAD EXPERIMENTAL (Caracterización del compost)

Construcción de las pilas a diferentes alturas

Pila con altura de 50 cm

TOMA DE MUESTRA

Pila con altura de 100 cm

T1 T2 T1 T2

Page 22: Plan de Tesis Acabado

1. Factores de estudio:

Efecto de las diferentes alturas de pilas

Evaluación:PH, Temperatura, Relación Carbono – Nitrógeno,

relación Oxido de Fosforo, relación Oxido de Potasio

2. Factores constantes:

Unidad experimental: Altura de pilas

Temperatura ambiental

III.5. POBLACIÓN Y MUESTRA:a. Población: Residuos sólidos orgánicos de la papa.

b. Muestra:Lo conformaran 4 sacos de sesenta kilos de residuos sólidos

orgánicos de la papa .

c. Técnica de Muestreo:La tipo de muestreo que se utilizara es el muestreo no

probabilístico y la técnica de muestreo aplicada fue el

muestreo intencional u opinático con base en criterios o

juicios del investigador estableciéndose como criterio de

selección:

Página 3

Page 23: Plan de Tesis Acabado

III.6. TÉCNICAS, INSTRUMENTOS Y PROCEDIMIENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN :

III.6.1. Procedimientos:

III.6.1.1. Determinación Del Diagrama De tratamiento de agua residual con el sulfato de aluminio

El diagrama de flujo óptimo para la caracterización del

compost de residuos sólidos orgánicos de la papa , el cual

nos permite desarrollar de una manera segura y correcta

todos los procesos, el cual consta de las siguientes

operaciones unitarias:

Página 4

Page 24: Plan de Tesis Acabado

FIGURA N° 02: DIAGRAMA DE FLUJO DE OBTENCIÓN DEL PROCESAMIENTO MINIMO DE LA LECHUGA

(PH, T°,)

Altura de pilas de 50 cm Altura de pilas de 50 cm

(PH, T°, Relacion Carbono – Nitrogeno, Oxido

de Fosforo, relación Oxido de K

Fuente: (Elaboración propia, 2012)

Página 5

Residuos sólidos orgánicos

1er Análisis fisicoquímicos

Preparación y construcción de las pilas

Evaluación

Recolección

Tratamiento N° 01 Tratamiento N° 02

2do Análisis fisicoquímicos

Page 25: Plan de Tesis Acabado

III.6.1.2. Descripción Del Diagrama De Flujo Del Tratamiento del agua residual con el sulfato de aluminio

1. Recolección: Es el acopio de la de la materia prima teniendo el debido

cuidado para realizar los análisis físicos-químicos.

2. 1er análisis fisicoquímico: Temperatura.- Los residuos orgánicos dispuestos en pilas

poseen buenas propiedades aislantes, que facilita que se

retenga el calor liberado en las reacciones de respiración

(exotérmicas) y se puedan alcanzar temperaturas de 60 a

70 C dadas según FAO (1991)

PH.- Se basa en la capacidad de respuesta del electrodo

de vidrio ante soluciones de diferente actividad de iones

H+. La fuerza electromotriz producida en el electrodo de

vidrio varía lineal- mente con el pH del medio.

Relación Carbono – Nitrógeno.- Mayea (1992) define al

proceso de elaboración del compost como una

reorganización biológica de las fracciones carbonadas de

la materia orgánica, transformándolas en células de

millones de microorganismos las cuales necesitan

cantidades determinadas de nitrógeno y por lo tanto

mientras más carbono tienen y más complejas son sus

estructuras moleculares, mas difíciles serán de

descomponer. Cuando la relación C/N es baja, la

descomposición será más rápida, el conocimiento de la

relación C/N de un material orgánico es un indicador del

grado de resistencia a la descomposición.

Página 6

Page 26: Plan de Tesis Acabado

3. Preparación y contruccion de las pilas a diferentes alturas:En esta operación se sumerge:

Se trabajara con las diferentes alturas de pilas, para evaluar cuál

es la mejor opción de altura para este tipo de técnica para el

compost

Tratamiento 1: Altura de las pilas a 50cm

Tratamiento2: Altura de las pilas a 100cm

4. 2do análisis fisicoquímico:El presente análisis fisicoquímico se realizara para tener nuevos

datos en cuanto a la caracterización del compost, Temperatura,

pH, Relación Carbono – Nitrógeno, Oxido de Fosforo, relación

Oxido de Potasio

5. Evaluación:Se evaluara los tratamientos utilizados.

Página 7

Page 27: Plan de Tesis Acabado

III.6.2. Técnicas:Los análisis se realizaran en base a las normas técnicas

AOAC (organismos de analistas químicos), se procedieron

en función a los protocolos y diseño experimental donde se

determinarán los factores que influyen en el poder de cada

tratamiento de muestra

A) Para la Materia Prima (Residuos sólidos orgánicos

de la papa):

A.1. Análisis físico químico:

Determinación del PH Según Norma Mexicana

NMX-AA-8.

Determinación de la Temperatura: método

recomendado por NMX-AA-028-SCFI-2001.

B) Análisis para el producto Final (Compost de residuos sólidos orgánicos)

B.1. Análisis Físico Químico:

Determinación del PH Según Norma Mexicana NMX-AA-8.

• Determinación de temperatura : método recomendado

por NMX-AA-028-SCFI-2001.

• Determinación de la Relación Carbono – Nitrogeno:

Método recomendado por NMX-AA-030-SCFI-2001.

• Determinación de Oxido de Potasio : Método

recomendado por ASTM C 114.

. Determinación de Oxido de Fosforo: Método

recomendado por ASTM C 114.

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Page 28: Plan de Tesis Acabado

III.6.3. INSTRUMENTOS:III.6.3.1. Materiales:

Vaso de precipitación de 100 – 250 ml.

Pipeta de 1ml, 5 ml.

Placas Petrifilm 3M.

Mechero de bunsen.

Frascos de muestreo 200 ml.

I.2.1.1. Equipos: Autoclave.

Balanza.

Equipo de absorción atómica

pH metro

III.6.4. Técnicas de procesamiento de información:

III.6.5. Procesamiento de datos:Se utilizaran estadísticos tanto de tipo de descriptivo como

inferencial.

III.6.6. Método estadístico:Los datos obtenidos se procesaran empleando el programa estadístico SPSS (Statistical Package for the Social Sciences, 1999). Se compararan las concentraciones medias de los parámetros Relación Carbono – nitrógeno, Temperatura y las unidades de pH con respecto a cada tratamiento aplicando análisis de varianza (ANOVA) y prueba a posteriori de Tukey.

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Page 29: Plan de Tesis Acabado

IV. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

IV.1. Cronograma De Actividades:

Meses

Actividades2013 2014

J J A S O N D E F M A M J

ACTIVIDADES PREVIAS

Identificación del problema X

Elaboración del plan de tesis X

Búsqueda de información X

Diseño de actividades X

Entrega de plan de tesis X

ACTIVIDADES DE EJECUCIÓN

Muestro X X

Análisis fisicoquímicos X X X

Procesamiento de datos X X

Redacción de tesis X X

Informe final de asesor X

Elaboración de resultados X

ACTIVIDADES POSTERIORES

Evaluación de resultados X

Presentación de tesis según el cronograma

X X

Aprobación y sustentación de tesis X

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Page 30: Plan de Tesis Acabado

IV.2. Presupuesto Total:CONCEPTO TOTAL S/.

BIENES:

1. Materia prima, reactivos, equipos y materiales 500

2. Material de procesamiento de datos 200

3. Material fotográfico y filmación 400

4. Impresos 300

SUB TOTAL: 1400

SERVICIOS

1. Pasajes y viáticos y asignaciones 1500

2. Alquiler de laboratorio 1200

3. Publicaciones, Internet 300

4. Impresos 300

5. Elaboración de tesis 400

SUB TOTAL: 5 100

IMPREVISTOS 10% 440

TOTAL: 5 540

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Page 31: Plan de Tesis Acabado

IV.3. Financiamiento:

La investigación será financiada por parte de los tesista

V. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS :

Alonso, R. 1996. La producción de abonos orgánicos. Seminario Taller

Regional “La agricultura urbana y el desarrollo rural sostenible”. FIDA /

CIARA. p. 49 – 57.

ANDFIASS, AC. 1998. ¿ Cómo elaborar una composta ?. Fertilización

alternativa. México. p. 1 – 10. Arcia, F. J.; A. G. Núñez; Y. Amarós y L.

A. Mustelier. 1986 .Uso agrícola del lodo en la producción de biogás a partir

de la cachaza. Revista Cuba Azúcar: 3.

Aubert, C. 1984. Agricultura Orgánica. 2do Encuentro Brasilero de Agricultura

Alternativa. Petrópolis, Brasil. 12 p.

Página 12

Page 32: Plan de Tesis Acabado

Aviles, M.; E. Carmona.; J. Ordovas. y M. C. Ortega. 1996. Evolución de la

carga fúngica durante el compostaje del residuo industrial del corcho para

su uso como sustrato de cultivo hortícola y silvícola. Investigaciones

Agrícolas: Producción vegetal. 11 (2): 9 – 11.

Bautista, O. K. 1983. Introducction to tropical Horticulture. p. 205 – 206.

Biddlestone, A. J.; K. R. Gray. y K. Thurairajan. 1991. Manejo del suelo.

Producción y uso del compost en ambientes tropicales y subtropicales. U.

de Birmmgham. Reino Unido. p. 3 – 10.

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Page 33: Plan de Tesis Acabado

VI. ANEXOS:

VI.1. La Matriz De Consistencia:

Caracterización de compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa con tratamiento aeróbico.

PROBLEMA OBJETIVOS HIPOTESIS VARIABLES INDICADORES METODOS TECNICAS E INSTRUMENTOS

¿Cuál es el efecto de la altura de pila en el contenido de concentración de Oxido de Potasio y oxido de Fosforo?

a). GENERAL:Caracterizar el compost a partir de los residuos sólidos orgánicos de la papa

a). El efecto de las diferentes alturas de las pilas influirá significativamente en la caracterización del compost a partir de residuos sólidos orgánicos de la papa

a).VARIABLE INDEPENDIENTE: Altura de las pilas. B) VARIABLE DEPENDIENTE: 1. Características fisicoquímicas:

1. concentraciones: a) 50 cm b) 100 cm 2. fisicoquímicas a) pH b) Temperatura c) Relación de Carbono – Nitrógenod) Oxido de Potasio.e) oxido de Fosforo

pHmetro Metodo de Absorción Atómicatratamiento aeróbico

B). ESPECIFICOS

1).Caracterización del residuo orgánico de la papa

2). Diseñar las pilas para el compost

INSTRUMENTOS: pH metro, muestras de residuos sólidos orgánico. Equipo de absorción atómica

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