Prototipo de Producción de Composta Sustentable y Amigable con el Medio Ambiente
Prototype of Sustainable and Environmentally Friendly Compost Production
Resumen
En la Unidad Profesional Adolfo López Mateos – IPN se cuenta con una planta productora
de composta desde 1999 la cual genera 2250 toneladas de composta al año, pero no tiene la
capacidad para procesar todos los residuos orgánicos de cada Unidad Académica. Tomando
en cuenta todos los residuos generados en UPIBI-IPN, se diseñó un prototipo de producción
de composta (Lombricomposta), cuyo objetivo fue disminuir la huella ecológica, generada
por la institución, siendo un indicador ambiental, proporcionando datos relevantes para el
diseño del prototipo. “La huella ecológica mide la superficie necesaria para producir los
recursos consumidos por un ciudadano medio de una determinada comunidad, así como la
necesaria para absorber los residuos que genera, independientemente de donde estén
localizadas estas áreas” (p12). llevadas a cabo en el periodo enero 2018 – diciembre 2019,
e incluyo una estructura integrada por cuatro cajas de acrílico, sistema de triturado;
accionada por una bicicleta fija. El compostaje ha ganado popularidad en los años recientes,
lo cual logró evolucionar los sistemas convencionales de producción de composta,
haciéndolos interactivos, motivadores e integradores, no requiere de energía, es sustentable
y además promovió la actividad física en la institución.
Palabras clave: Lombricomposta, residuos orgánicos, interactivo e integrador.
Abstract
The Adolfo López Mateos Professional Unit - IPN has a compost production plant since
1999, which generates 2,250 tons of compost per year, but does not have the capacity to
process all the organic waste from each Academic Unit. Taking into account all the waste
generated in UPIBI-IPN, a compost production prototype (Lombricomposta) was designed,
whose objective was to reduce the ecological footprint, generated by the institution, being
an environmental indicator, providing relevant data for the design of the prototype. "The
ecological footprint measures the area necessary to produce the resources consumed by an
average citizen of a certain community, as well as the area necessary to absorb the waste it
generates, regardless of where these areas are located" (p12). carried out in the period
January 2018 - December 2019, and included a structure made up of four acrylic boxes,
grinding system; powered by a stationary bicycle. Composting has gained popularity in
recent years, which has managed to evolve conventional compost production systems,
making them interactive, motivating and inclusive, it does not require energy, it is
sustainable and also promoted physical activity in the institution.
Keywords: Vermicompost, organic waste, interactive and integrating.
¹Instituto Politécnico Nacional
²Instituto Politécnico Nacional
³Instituto Politécnico Nacional
¹https://orcid.org/0000-0003-4814-6562
²https://orcid.org/0000-0003-3646-0386
¹México
²México
³México
García-Monroy, A., Martínez-Allende, L.
& Linares-Gonzáles, E. (2020). Prototipo
de Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente. Revista
Tecnológica-Educativa Docentes 2.0, 9(2),
103-107.
https://doi.org/10.37843/rted.v9i2.152
A. García-Monroy, L. Martínez-Allende y
E. Linares-Gonzáles, "Prototipo de
Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente", RTED,
vol. 9, n.° 2, pp. 103-107, sep. 2020.
https://doi.org/10.37843/rted.v9i2.152
Ana Isabel García-Monroy¹, Lucero Martínez-Allende² y Eduardo Engelbert Linares-Gonzáles³
14/julio/2020
9/agosto/2020
25/septiembre/2020
García-Monroy, A., Martínez-Allende, L. & Linares-Gonzáles, E. (2020). Prototipo de Producción de Composta Sustentable y Amigable con el Medio Ambiente.
Revista Tecnológica-Educativa Docentes 2.0, 9(2), 103-107. https://doi.org/10.37843/rted.v9i2.152
Prototipo de Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente.
Introducción
En la Unidad Profesional Adolfo López Mateos
– IPN se cuenta con una planta productora de
composta desde 1999 la cual genera 2250 toneladas
de composta al año, pero no tiene la capacidad para
procesar todos los residuos orgánicos de cada Unidad
Académica. Tomando en cuenta todos los residuos
generados en UPIBI-IPN, se diseñó un prototipo de
producción de composta (Lombricomposta), cuyo
objetivo fue disminuir la huella ecológica, generada
por la institución, siendo un indicador ambiental,
proporcionando datos relevantes para el diseño del
prototipo. Ruíz y Acevedo (2011) a firman:
Hoy en día existe una creciente preocupación
por la cantidad de residuos que arrojamos al
planeta. Como respuesta, las autoridades y
diversas instituciones han empezado a
considerar la práctica del composteo como una
opción viable y eficaz para reducir
significativamente la cantidad de residuos que
se transportan a los vertederos. (p.22).
Se optó por un sistema de lombricomposta,
acción conjunta de microorganismos, lombrices
procesando material orgánico, proporcionando más
nitrógeno, potasio, minerales y micronutrientes,
logrando obtener, lixiviados, humus, los de manera
soluble, son absorbidos con mayor facilidad, el abono
orgánico o excreta de lombriz (humus) es un abono
100% natural (Moreno, 2006, como se citó en
Reséndiz 2009) y afirma “existen pruebas de que las
lombrices de tierra tienen efectos benéficos físicos,
químicos sobre el suelo, además se ha demostrado
que el cultivo de lombrices incrementa el desarrollo,
el rendimiento de los cultivos, mejorando las
propiedades.” (p.8).
Álvarez (2018) La lombricultura se concibe
como una biotecnología, basada en la cría
intensiva y controlada de lombrices seleccionadas
para la producción de abonos orgánicos, tanto
líquidos (lixiviados de lombriz) como sólidos
(humus de lombriz), y el aprovechamiento de la
lombriz como rica fuente de proteína. (p.1.)
El compostaje ha ganado popularidad en los
años recientes, por tal motivo se diseñó este
prototipo, cambiando los sistemas convencionales de
producción de composta, haciéndolo interactivo,
motivador e integrador. conformado por una
estructura vertical, que incluye el sistema de
triturado, Utilizando lombriz roja californiana, siendo
su reproducción durante todo el año, al ser
hermafroditas no se carece de ellas, alcanzando la
madurez en un mes y medio no hubo problemas por
falta de lombrices. Durán y Henríquez (2009) afirman
que “la humedad corresponde aproximadamente a un
70-80%. Esta condición provee un ambiente
adecuado tanto para el desarrollo de las lombrices
como para la descomposición de los materiales
utilizados”. (p 277).
(Manaf et al., 2009 como se citó en Vásquez
2014) En la gama de alternativas para la adición
de materia orgánica al suelo destaca la
incorporación de humus de lombriz o
vermicompost, debido a que posee gran
estabilidad, elevado contenido en fibra bacteriana
y alto contenido de nutrientes asimilables para las
plantas (p. 96).
Se diseñó un dispositivo para generación de
composta sustentable logrando accionar el sistema de
triturado mediante una bicicleta fija, integrado por 4
cajas de acrílico opaco que dieron soporte (lombrices,
materia orgánica). Siendo de forma vertical
ahorrando espacio, resultando funcional, existen
infinidad de dispositivos, pero en ninguno está
integrado todo el proceso. lo cual logró evolucionar
los sistemas convencionales de producción de
composta, haciéndolos interactivos, motivadores e
integradores, no requiere de energía, es sustentable
promoviendo la actividad física en la institución.
Metodología
Comisión para la Cooperación Ambiental
(CCA) (2017) asevera Cuando se dispone de ellos
adecuadamente, los residuos orgánicos representan
una oportunidad para crear un sistema de circuito
cerrado en favor de la sustentabilidad, con un mucho
menor impacto ambiental y productos derivados
aprovechables. Los residuos orgánicos pueden
someterse a un manejo que produzca beneficios en
materia de suministro de agua y generación de
energía, así como de mitigación de los efectos del
cambio climático y mejoramiento de la calidad del
aire, mediante un manejo más adecuado de los
residuos orgánicos.
El prototipo ayuda no solo a evolucionar el
sistema de producción de composta, también a
García-Monroy, A., Martínez-Allende, L. & Linares-Gonzáles, E. (2020). Prototipo de Producción de Composta Sustentable y Amigable con el Medio Ambiente.
Revista Tecnológica-Educativa Docentes 2.0, 9(2), 103-107. https://doi.org/10.37843/rted.v9i2.152
Prototipo de Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente.
crear conciencia del cuidado del medio ambiente.
(Axelrod & Lehman, 1993 como cito Rincón 2020)
quien define la conducta ambiental como las
acciones que contribuyen a la protección o
conservación del medio ambiente: reciclaje de
productos, reducción de residuos, conservación de
la energía, reducción de la contaminación. (p.2).
Morales Munguía et al. (2009) como citó Ramos
et. al (2010) Los abonos orgánicos son alternativas
para mejorar la fertilidad del suelo en la producción
de cultivos; un ejemplo es la lombricomposta, ya que
contiene macro y micronutrientes que son
importantes para el crecimiento de las plantas.
Como seres humanos tenemos que cuidar el
medio ambiente, por esta razón fue diseñado este
proyecto para el aprovechamiento de la materia
orgánica. Bedon (2017) asegura que “La
determinación de la naturaleza como sujeto de
derechos, por su parte, responde a la teoría
ecocéntrica, la cual coloca al ambiente y a la
naturaleza como el eje central de las cuestiones
ambientales”.
La sección de material y métodos se organiza en
cuatro áreas:
1) Diseño: El estudio se condujo en la Unidad
Profesional Interdisciplinaria de
Biotecnología del Instituto Politécnico
Nacional en el periodo enero 2018 –
diciembre 2019, partiendo del diseño y
construcción del prototipo de forma
experimental, con la finalidad de fortalecer
las premisas, rumbo a la sustentabilidad.
2) Población: La comunidad de UPIBI-IPN está
conformada por 3000 alumnos, 300 docentes
y 150 personal de apoyo y asistencia a la
docencia, generando aproximadamente 50 kg
por día por persona. El prototipo solo tiene la
capacidad de procesar aproximadamente 3%
por tal motivo solo se procesa lo que se genera
en la cafetería.
3) Entorno: El prototipo se realizó en las
instalaciones de UPIBI-IPN, en el laboratorio
de procesos de manufactura, donde se
maquinaron las piezas
4) Intervenciones: Se propuso un proceso de
lombricomposta donde se diseñó de forma
vertical con la finalidad de disminuir
espacios, mediante análisis se optó por
colocar las cajas de acrílico opaco para
mantener la humedad y temperatura requerida
para mantener las lombrices en estado
óptimo, el sistema de triturado accionado por
una bicicleta fija, haciéndolos interactivos,
motivadores e integradores, no requiere de
energía, es sustentable promoviendo la
actividad física en la institución.
Resultados
Se cuenta con una estructura de perfil cuadrado
30x30x2.5 y angular 19x19x2.5 proporcionando
rigidez, con forma vertical de 1.44m de altura, 0.66m
de ancho, alojando cuatro contenedores, sistema de
triturado y depósito materia orgánica. Utilizando en
los dos últimos lámina galvanizada CAL 20. Arango
(2012) afirma “La galvanización de lámina de acero
es un proceso que permite alargar el tiempo de vida
de la misma”. (p52). cómo se puede observar imagen
1.
Imagen 1
Diseño de la estructura.
.
Nota. En la imagen podemos observar la estructura de forma
vertical teniendo una altura de 1.44m, elaborada en 2018.
En el primer contenedor se colocó la materia
orgánica triturada (imagen 2), compuesto de lámina
galvanizada, es una lámina de acero sometida a un
proceso de inmersión en caliente, recubre a la lámina
100% de zinc, su finalidad fue prevenir corrosiones.
Ballesteros et. al (2015) el comportamiento de la
corrosión en láminas de acero galvanizado, inmersas
en soluciones con diferentes concentraciones de
NaCl y Na2SO4. P 127. Las láminas de acero se
sumergieron empleando un elevador de muestras,
García-Monroy, A., Martínez-Allende, L. & Linares-Gonzáles, E. (2020). Prototipo de Producción de Composta Sustentable y Amigable con el Medio Ambiente.
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Prototipo de Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente.
con el fin de simular una atmosfera, donde las láminas
estuvieran siempre interactuando con el medio
corrosivo. se eligió este material por sus
características.
Imagen 2
Contenedor.
Nota. En la imagen podemos observar la lámina de acero
galvanizado del contenedor donde está integrado el sistema de
triturado, contando con una manivela, elaborado en (2018).
El Cajón para contener las lombrices fue
diseñado con acrílico opaco resistente a ciertas
sustancias alcalinas y ácidas, soportado en una
estructura de ángulo de aluminio de 19x19x2mm,
colocando orificios permitiendo mantener la humedad
requerida oscilando dentro de un rango 70- 80%, la
densidad del PMMA es del orden de 1190 kg/m3, es
decir 1.19 gr/cm3, es un material óptimo , estando
sujeto a presiones. cómo se puede observar en la
Imagen 3.
Imagen 3
Contenedor para las lombrices.
Nota. En esta imagen se observa la estructura de refuerzo y el
cajón de acrílico para soportar las lombrices elaborada en
(2018).
Una de las partes del proyecto más complicadas fue
el ensamble del sistema con el triturado debiendo
quedar perfectamente alineado para su
funcionamiento óptimo, la forma de las cuchillas fue
diseñadas de forma triangular. Teniendo dos
manivelas una para el triturado de forma manual y la
segunda para dar movimiento de la materia orgánica
triturada para posteriormente se abrió el segundo
contenedor para incorporarlo donde se encuentran las
lombrices.
Imagen 4
Ensamble.
Nota. En esta imagen podemos observar todo el sistema
ensamblado con el triturador elaborada en (2018).
Se diseñó un dispositivo generador de humus
y lixiviado de lombriz, mediante una activación
física. Se puede observar en la imagen 5 el acople
de la bicicleta fija logrando cambiar la forma de
producir composta obteniendo beneficio mutuo al
medio ambiente y la persona que estuvo triturando el
material orgánico. Los alumnos de UPIBI tomaron
conciencia en la importancia de una activación física
en sus tiempos muertos.
Cintra y Balboa (2011) Se maneja sobre
actividad física, cuando se analizan estos criterios
podemos concluir que la actividad física va a ser
todos los movimientos naturales y/o planificados que
realiza el ser humano obteniendo como resultado un
desgaste de energía, con fines profilácticos, estéticos,
de performance deportiva o rehabilitador.
García-Monroy, A., Martínez-Allende, L. & Linares-Gonzáles, E. (2020). Prototipo de Producción de Composta Sustentable y Amigable con el Medio Ambiente.
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Prototipo de Producción de Composta Sustentable y
Amigable con el Medio Ambiente.
Imagen 5
Resultado del sistema.
Nota. En esta imagen se observar la lombricomposta accionada
por una bicicleta fija, elaborada en (2019).
Conclusiones
El compostaje ha ganado popularidad en los
años recientes, lo cual logró evolucionar los sistemas
convencionales de producción de composta,
haciéndolos interactivos, motivadores e integradores,
no requiere de energía, es sustentable y además
promovió la actividad física en la institución. Es
importante elegir el tipo de suelo en el cual
colocaremos a las lombrices para su óptima
reproducción.
Se diseñó un dispositivo accionado por una
bicicleta fija lo cual ayudó en mitigar la huella
ecológica, requiriendo más adelante un sistema de
control para mantener en condiciones óptimas la
temperatura y humedad.
Reconocimiento
Al Instituto Politécnico Nacional por el apoyo
económico al proyecto SIP: 20180661. A la Unidad
Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología por las
facilidades otorgadas. Al docente Hugo Cedeño Ruiz
por el apoyo en el maquinado de piezas, las alumnas
Martínez Ortega Fabiola, Rivera Cruz Emma Arely y
Salmerón Ramírez Amada. Por participar en el
armado.
Referencias
Arango, H. (2012). Optimización de los procesos que intervienen en la
producción de lámina galvanizada en Galvanizadora
Centroamericana, S.A. [Tesis de licenciatura, Universidad de
San Carlos de Guatemala]
http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_2471_IN.pdf
Ballesteros, D. Sandoval, A., Estupiñan, H., Sierra, D. y Quintero, L.
(2015). Corrosión de acero galvanizado en un ambiente que
contiene cloruros y sulfatos mediante técnicas electroquímicas.
Revista Dialet informe técnico. Colombia.
Bedon Garzon, R. (2017). Application of the rights of nature in
ecuador. Veredas do Direito, 14(28), 13-32.
Candelaria, M., Guadalupe, M., Espinosa C., Velázquez, C. &
Velázquez. (2012). Elaboración de abono orgánico a base de
lombriz roja californiana. Universitarios por el Desarrollo
Agrario.
Cintra, O., Balboa, Y. (2011). La actividad física un aporte para la
salud. Instituto Superior de Ciencias Médicas de la Habana.
Cuba. file:///C:/Users/52559/Downloads/Dialnet-
LaActividadFisicaUnAporteParaLaSalud-4684607%20(2).pdf
CCA (2017), Caracterización y gestión de los residuos orgánicos en
América del Norte, informe sintético. Comisión para la
Cooperación Ambiental. Montreal, 52 pp.
Castillo, R. (2007). Algunos Aspectos de la Huella Ecológica. Revista
de las sedes Regionales. Vol. VIII. Núm.14. pp11-25. Costa
Rica
Duran, L., Henríquez, C. (2009). Crecimiento y reproducción de la
lombriz roja (Eisenia foetida) en cinco sustratos orgánicos.
Revista agronomía costarricense 33(2)
Molina, C. (2014). Efecto de cuatro biofertilizantes en la producción
de estolones y frutos de fresa. Facultad de Estudios Superiores
Zaragoza. Universidad Nacional Autónoma de México.
Ramos Oseguera, C. A., A. E. Castro Ramírez, N. S. León Martínez, J.
D. Álvarez Solís y E.
Huerta Lwanga. 2019. Lombricomposta para recuperar la fertilidad de
suelo franco arenoso y el rendimiento de cacahuate (Arachis
hypogaea L.). Terra Latinoamericana 37: 45-55. DOI:
https://doi.org/10.28940/tl.v37i1.331
Reséndiz, H. 2009. Diseño de una planta productora de
lombricomposta en la Universidad Tecnológica de la Mixteca
[Tesis de licenciatura, Universidad Tecnológica Mixteca].
Rincón Sierra, F. M. (2020). Análisis de la aplicación de la teoría
cognitiva de Jerome Bruner como mecanismo para fortalecer
la conducta ambiental en los estudiantes del Grado Segundo
de la Institución. Revista Tecnológica-Educativa Docentes
2.0, 9(1), 132-141. https://doi.org/10.37843/rted.v9i1.110
Ruiz, M. y Acevedo, A. (2011). Uso de una Estación Experimental de
Lombricomposta para Desarrollar Experiencias
Multidisciplinarias a Nivel Universitario. Formación
Universitaria – Vol. 4 Nº 5 – 2011
Vásquez, F., Morales, S y Sepúlveda, G. (2014). Evaluación de la
calidad química de la calidad química del humus de lombriz
roja californiana (Eisenia foetidal) elaborado a partir de cuatro
sustratos orgánicos en Arica. Revista IDESIA volumen32 n° 2.
Chile.
