Vol. 4 Núm. 009 Suplemento CICA Multidisciplinario

Enero-Junio 2020

ANÁLISIS DE LOS RESIDUOS ORGÁNICOS PRODUCIDOS EN LAS EXTRACTORAS DE PALMA ACEITERA (ELAEIS GUINEENSIS JACQ.) PARA SU POSIBLE GESTIÓN POR TÉCNICAS DE COMPOSTAJE.

ANALYSIS OF ORGANIC WASTE PRODUCED IN OIL PALM (ELAEIS GUINEENSIS JACQ.) EXTRACTORS AND THEIR POSSIBLE MANAGEMENT FOR COMPOSTING TECHNIQUES

ANÁLISE DE RESÍDUOS ORGÂNICOS PRODUZIDOS EM EXTRATORES DE DENDÊ (ELAEIS GUINEENSIS JACQ.) PARA POSSÍVEL MANEJO POR TÉCNICAS DE COMPOSTAGEM

AUTORES

Francel Xavier López M¹. Autor de correspondencia francel.lopez@uleam.edu.ec

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Ecuador

Anabel del Carmen Cuenca Tinoco² email: anabelcuenca@tsachila.edu.ec

Instituto Superior Tsáchila Ecuador

María Angélica Santos³ email: santosmariangelica@gmail.com

Universidad Tecnológica Equinoccial Ecuador

Randy José Cedeño⁴ email: joser.cedeno@uleam.edu.ec

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí Ecuador

Recibido: 18/04/2020 Aceptado: 29/05/2020 Publicado: 30/06/2020

RESUMEN

El objetivo general del presente trabajo fue identificar los residuos sólidos orgánicos producidos en la extractora Teobroma para determinar su posible uso en procesos de compostaje, para ello se inició con una determinación de los residuos orgánicos generados en la planta extractora de aceite rojo. Se identificó raquis, fibra y lodo de tricanter, como residuos, se determinó la cantidad de generación en toneladas por semana; tiempo que se consideró para formar las pilas de compost, dando como resultado 662,927 t.; se estableció la relación carbono/nitrógeno entre el raquis, fibra y lodo de tricanter en 36,4 y 36,2 R: C/N. Se determinó que la extractora genera una cantidad de residuos importante y que estos pueden ser utilizados solos o acompañados por otros compuestos en la elaboración de compost.

PALABRAS CLAVE: Compostaje, residuos sólidos orgánicos, raquis, fibra, lodo de tricanter, relación carbono / nitrógeno, palma aceitera.

ABSTRAC

The general objective of this work was to identify the organic solid waste produced in the Teobroma extractor to determine its possible use in composting processes, for which it started with a determination of the organic waste generated in the red oil extraction plant. The rachis, fiber and tricanter mud were identified, as waste, the amount of generation in tons per week was determined; time that was considered to form the compost piles, resulting in 662,927 t .; the carbon / nitrogen ratio was established between the rachis, fiber and tricanter mud at 36,4 y 36,2 R: C / N. It was determined that the extractor generates a significant amount of waste

and that these can be used alone or accompanied by other compounds in the compost production

KEYWORDS: Compost, organic waste, rachis, fiber, tricante rmud, carbon / nitrogen ratio, oil palm

RESUMO

O objetivo geral deste trabalho foi identificar os resíduos sólidos orgânicos produzidos no extrator Teobroma para determinar sua possível utilização nos processos de compostagem, para isso iniciou-se com a determinação dos resíduos orgânicos gerados na planta extratora de óleo vermelho. Rachis, fibra e lodo de tricanter foram identificados como resíduos, foi determinada a quantidade de geração em toneladas por semana; tempo que foi considerado para a formação das pilhas de composto, resultando em 662.927 t .; A relação carbono / nitrogênio entre o ráquis, fibra e lodo de tricanter foi estabelecida em 36,4 e 36,2 R: C / N. Foi determinado que o extrator gera uma quantidade significativa de resíduos e que estes podem ser usados ​​sozinhos ou acompanhados de outros compostos na produção do composto.

PALAVRAS-CHAVE: Compostagem, resíduo sólido orgânico, ráquis, fibra, lodo de tricanter, relação carbono / nitrogênio, óleo de palma

INTRODUCCIÓN

El cultivo de palma aceitera (Elaeis guineensis Jacq.) según datos de la Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua ESPAC (2016) se lo considera como uno de los cultivos permanentes de mayor producción a nivel nacional, hasta el 2016 habían plantadas 319 602 ha, cosechadas 263 839 ha, con una producción de 3 124 069 tm y ventas de 3 124 061 t. Las provincias más sobresalientes en la producción de palma africana son: Esmeraldas, Los Ríos y Santo Domingo, en ésta última hay plantadas 25 049 ha, cosechas 21 399 ha, con una producción anual de 273t. que representa el 8,72 % de la producción anual en el país.

De toda la cantidad de fruta cosechada que llega a las extractoras en el Ecuador, según la Federación Nacional de Cultivadores de Palma de Aceite FEDEPALMA (2002) del racimo que ingresa al proceso de producción se aprovecha como aceite crudo el 35 %, se evapora el 10 % y el 55 % es considerado desecho. El problema para el sector agroindustrial palmicultor, son los residuos generados durante su proceso productivo, los cuales son: raquis o racimos vacíos, lodo, pulpa molida y nuez; el raquis, es el más difícil de descomponerse por sí solo genera contaminación visual, malos olores, atrae insectos y gusanos, lixiviados y contaminación de las aguas subterráneas, se genera de esta manera externalidades negativas por su lenta descomposición y el volumen que ocupa, inclusive se dan pérdidas económicas de dinero y tiempo por su desalojo (Palíz, 2014; Potter, 2011; Rincón, 2009).

En los últimos años la creciente demanda en el aceite de palma africana aumenta la generación del raquis con un problema ambiental. En muchas industrias los racimos son incinerados para la producción de ceniza que es devuelta al campo en forma de fertilizante; sin embargo, al quemar el raquis se crea el problema de contaminación atmosférica (Hashim et al. 2011).

Para los subproductos de una extractora de aceite de palma está la alternativa de compostaje, imprescindible para la agricultura sostenible, al utilizarlo como enmienda orgánica aumenta el contenido de materia orgánica del suelo, es fuente de nutrientes a largo plazo y el suelo tendrá mejor retención de agua (Ros et al. 2012).

El compost es un abono orgánico, en el que se descompone la materia orgánica en presencia de oxígeno y microorganismos bajo condiciones controladas. Químicamente en presencia de oxígeno se transforma el nitrógeno amoniacal a nitrato ya una vez que alcance su última fase del proceso (Tolagasí, 2013).

Los subproductos de la palma presentan grandes moléculas complejas como lignina y celulosa que se pueden degradar con hongos (levaduras) y actinomicetos Asociación (ANCUPA, 2006).

Mediante el presente trabajo se pretende dar una alternativa de solución a la actual problemática ambiental, con el fomento y aplicación de buenas prácticas ambientales en la empresa, que posterior a su inversión generará empleo en la actividad de compostaje e ingresos económicos por venta del compost. La extractora tendrá una opción para la gestión de los residuos sólidos orgánicos mediante la técnica de compostaje, evitando la acumulación de estos residuos que se generan en grandes cantidades.

Por lo que los objetivos de este trabajo fueron, identificar los residuos sólidos orgánicos producidos en la extractora Teobroma y analizar su relación carbono nitrógeno para un posible uso en procesos de compostaje.

MATERIALES Y MÉTODOS

El presente estudio se realizó en la extractora Teobroma localizada en la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas, cantón La Concordia, en el Kilómetro 34 de la vía Santo Domingo – Esmeraldas.

Para identificar los residuos orgánicos se realizó una visita de observación del proceso de la extractora, en la cual se pudo representar un esquema de los pasos (Figura 1); posteriormente se realizó una recolección de datos de las cantidades de residuos producidos per la época seca y lluviosa.

Fig. 1. Proceso de extracción del aceite rojo de palma en la extractora Teobroma, con sus respectivos residuos

Fuente: Teobroma, 2017

Se tomaron muestras de los desechos sólidos orgánicos encontrados en sus respectivos puntos de generación, se recolecto 10 sub muestras de forma aleatoria por cada pila de desechos, para luego realizar una mezcla homogénea y obtener una muestra única que se envió al laboratorio en donde determinaron la relación carbono – nitrógeno de los residuos

Con los datos de producción de residuos orgánicos y la relación (C/N) se determinó el rango recomendado para aplicarla técnica de compostaje a ser utilizada en la extractora conjuntamente con los materiales a usar para equilibrar el producto final.

RESULTADOS

Los sub productos o desechos sólidos orgánicos generados durante el proceso de extracción del aceite rojo de palma se los puede definir como: raquis o racimos vacíos, fibra, torta o lodo de tricanter, los que causan serios problemas ambientales (Arellano, 2017; AMBIEM, 2017) manifiesta que estos productos resultantes son un problema en las extractoras sobre todo los racimos que son más demorosos en descomponerse. El raquis es generado en las prensas y tiene un lugar de almacenamiento temporal hasta ser trasladado en volquetas a las fincas de los proveedores para su disposición en los cultivos de palma, de tal manera con la descomposición del raquis los nutrientes sean liberados en el suelo y aprovechado por el cultivo. Esta actividad puede tener un efecto negativo ya que como lo manifiestan (Costa et, al, 1991; Espinoza, 2014; Castañeda 2012; Stichnothe,2010) Los elementos orgánicos que no cumplan con su proceso de compostaje pueden ocasionar perdida de nutrientes en el suelo al ser incorporados de forma directa.

El promedio de generación semanal es de 326,44 t en la época seca y 430,03 t en la época lluviosa; durante los meses de julio a diciembre de 2016 correspondientes en la época seca se generó un total de 10 119,70 t de raquis, con la llegada de las lluvias, la producción aumenta y el total de generación durante los meses de enero – junio 2017 es de 12 040,76 t., esto corrobora lo que presentan (Feijoo, 2014; Galindo, 2012; Varela, 2012) donde indican que la producción de palma aumenta en los meses de julio a diciembre donde se presenta la época de lluvia, al obtener la planta aportes naturales de agua ésta no presenta ningún estrés hídrico y cumple satisfactoriamente sus procesos fisiológicos productivos. (Tabla 1 y 2).

El lodo de tricanter es actualmente vendido para ganadería a proveedores en un valor de 17.00 $ la tonelada. Tiene un promedio de generación semanal de 79,27 t en secano y 91,75 t en lluvia, en los últimos meses el total de generación durante los meses de luio a diciembre es de 2 457,30 t, mientras que en los meses de enero a junio tuvo un total de generación de 2 569,03 t.(Tabla 1 y 2). De acuerdo a (Miranda 2007; Maldonado 2014; Ros, 2012) algunos sub productos resultado de la producción de aceite de palma pueden ser aprovechados como es el caso de lodo de tricanter que es buscado por los ganaderos en épocas de escases de pasto y lo contrario para temporadas de buena producción de pasto donde este lodo se acumula y se convierte en un problema.

Tabla 1. Generación de desechos sólidos orgánicos en verano. Julio – diciembre 2016.

Fuente: Propia

La generación total de fibra es en un promedio de 470,49 t por semana en invierno y 344,44 t en verano. El total de generación semestral (meses de verano) es de 10 677,71 t y 13 173,83 t para la generación semestral (meses de invierno). El total de generación trimestral de fibra es de 5 264,99 t en verano y 5 513,26 t en invierno (Tabla 1 y 2).

La fibra del fruto es utilizada en un 70 % en las calderas y el 30 % restante es llevado con el raquis a las fincas de proveedores, debido a la actual gestión de la fibra en la caldera, se disminuye la cantidad de este residuo, que se obtiene como desecho de fibra durante los meses de verano un promedio semanal de 103,332 t, un total trimestral de 1 579,497 t y un total semestral de 3 203,313 t. Mientras que durante los meses de invierno queda como desecho un promedio semanal de 141,147 t, un total trimestral de 1 653,978 t y un total semestral de 3 952,149 t. (Tabla 3)

Tabla 2. Generación de desechos sólidos orgánicos en la época de lluvia. Enero – Junio 17.

Fuente:Propia

Relación (C/N).- La relación (C/N) de los desechos analizados (Tabla 3) se establece en un promedio de 38.44/1.4

La estimación de la relación carbono nitrógeno conforme los datos de generación de los residuos sólidos orgánicos (raquis, fibra y lodo) corresponden al promedio de generación de desechos a compostar por semana durante los meses de julio – diciembre del 2016 (Tabla 1), se considera la fibra que se utiliza en un 70 % en la caldera, se tomó el dato del 30 % restante de fibra, considerado desecho más la relación carbono/nitrógeno de los análisis de laboratorio (Tabla 3), se obtiene una relación carbono/nitrógeno de 36,206.

Conforme la ecuación propuesta por (Schuldt, 2008):

(Carbono 1 * % 1) + (Carbono 2 * % 2) + (Carbono 3 * % 3) +…n

(Relación C:N raquis * % raquis a compostar) + (Relación C:N fibra * % fibra a compostar) + (Relación C:N lodo * % lodo a compostar)

(42,867 * 0,641) + (27,557 * 0,203) + (20,089 * 0,156)

27,478 + 5,594 + 3,134

R C/N = 36,206.

La pila número 2 representa la relación carbono/nitrógeno para los meses de enero hasta junio del 2017, se utilizaron los datos del promedio de generación semanal de los residuos sólidos orgánicos (raquis y lodo de tricanter) y se tomó el dato de desecho de fibra. Para este caso también se consideró la relación carbono/nitrógeno de los análisis de laboratorio (Tabla 3) y se obtuvo la relación C:N de 36,463.

(Carbono 1 * % 1) + (Carbono 2 * % 2) + (Carbono 3 * % 3) +…

(Relación C:N raquis * % raquis a compostar) + (Relación C:N fibra * % fibra a compostar) + (Relación C:N lodo * % lodo a compostar)

(42,867 * 0,649) + (27,557 * 0,213) + (20,089 * 0,138)

27,821 + 5,870 + 2,772

R C/N = 36,463

Tabla 3 Relación carbono nitrógeno de los residuos orgánicos extractora Teobroma

Fuente: Propia

DISCUSIÓN

Se pueden considerar que estos valores se encuentra en un rango aceptable para la elaboración del compost de acuerdo a (Moreno, 2007; Peláez, 1999; Rojas, 2003; Román, 2013; Romero, 1997; Torres, 2004) quienes establecen un rango en la relación Carbono/ Nitrógeno de 25:1 a 40:1 en la cual el compost es un elemento óptimo como estructurador de suelos y no causa fitotoxicidad en los cultivos, así como no produce hambre de nitrógeno en los suelo y mantiene el oxígeno radicular.

Para (Uribe, 2016; Terry et. al, 2017; Higa, 1993) la importancia de mantener una

relación Carbono/ Nitrógeno es fundamental para la calidad del compost así como la presencia de microorganismos para que cumplan las fases mesofílicas y termofílicas en el proceso.

CONCLUSIONES

La extractora de aceite de palma Teobroma genera residuos sólidos orgánicos como son el raquis, fibra y lodo de tricanter como parte de su proceso productivo, estos podrían ser aprovechados mediante técnicas de compostaje.

La relación carbono/nitrógeno de 36,2 y 36.4 entre el raquis, fibra y lodo de tricanter está dentro del rango óptimo para la elaboración de compost, sin embargo, se podría añadir material rico en nitrógeno como los lodos de las piscinas de oxidación o el efluente, estiércol bobino, estiércol porcino, pollinaza, entre otros, y de esta manera reducir aún más su relación y acelerar el proceso de descomposición.

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