Tratamiento de lodos residuales de una industria cervecera a través de fermentación homoláctica para la producción acelerada de abono orgánico
DOI:
https://doi.org/10.21704/rea.v17i1.1179Palabras clave:
lodo residual, abono orgánico, fermentación homoláctica, bacterias acidolácticas.Resumen
Los lodos residuales de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de la industria cervecera se generan en grandes volúmenes causando problemas de contaminación, sin embargo, estos pueden ser un sustrato favorable para elaborar abonos orgánicos. La presente investigación tiene como objetivo elaborar Abono Líquido Acelerado (ALA), usando dichos lodos residuales, a través de fermentación homoláctica, empleando para ello el consorcio microbiano B-lac y melaza. Veinticuatro combinaciones diferentes y un control fueron tratados por 5 días a 40 °C, bajo un Diseño Completo al Azar con arreglo factorial 5x5. Asimismo, se utilizó la prueba de agrupación de Tukey (p<0.05) para determinar diferencias significativas entre tratamientos y la de Mínimos Cuadrados para las medias. El mejor tratamiento fue el T9 con 20% melaza y 5% B-lac, presentando el menor pH (3.13) y el mayor porcentaje de ácido láctico (3.71%), manteniendo su estabilidad por 30 días. La evaluación microbiológica del T9 estuvo libre de coliformes totales, coliformes fecales y parásitos; además, según el análisis agronómico, se obtuvieron para el abono líquido acelerado (ALA): 12.94 % de materia orgánica, 1825.6 ppm, 600 ppm y 5800 ppm de N, P y K respectivamente. Los metales pesados Pb, Cd y Cr estuvieron dentro de los límites permisibles, según normativa internacional. En la prueba de bioensayo de toxicidad en semillas de lechuga (Lactuca sativa) se determinó que la dosis 0.1% del ALA no fue perjudicial para la germinación y crecimiento normal de las plántulas, verificándose por un Índice de Germinación (IG) mayor de 80% (94.9%). En conclusión, el abono orgánico de lodo residual de industria cervecera mostró una buena calidad agronómica.
Descargas
Referencias
Aldón D. 2008. Estrategia Ambiental de aprovechamiento de la macroalga Ulva lactuca (lechuga de mar) a través del proceso de ensilaje. Tesis de Ingeniero Ambiental. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima-Perú.
Aloisi R. 1995. Decomposição de resíduos da indústria cítrica em solos de textura média. Piracicaba. 255p. Tese (Livre Docência). Escola. Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Universidade de São Paulo.
Andriolo J.L., Luz G.L., Witter M.H., Godoi R.S., Barros G.T. & Bortolotto O.C. 2005. Growth and yield of lettuce plants under salinity. Horticultura Brasileira. 23 (4): 931-934.
AOAC (Association Official Analytical Chemists). 1998. Codex-Adapted 942.15.
Ayers R.S. & Westcott D.W. 1985. Water quality for agriculture. FAO. Irrigation and Drainage Paper 29. Rev.1, Rome, Italy. 174 p.
Beltrame K., Aloisi R., Vitti G. &Boluda R. 1999. Compostaje de un lodo biológico de la industria cervecera con aireación forzada y virutas de eucalipto. pp 165-180.
Blum D. & Feachem R. 1985. Health aspects of nigtsoil and sludge use in agriculture and agriculture. III. Report 5/85. Dvebendorf: International Reference Centre for Waste Disposal. London. UK.
Bossio P. 2007. Obtención de un biofertilizante basado en residuos de pescado y roca fosfatada. Tesis de Biólogo. Universidad Nacional Agraria La Molina. pp 150. Lima - Perú.
Boucourt R., Carrasco E., López A., Rodríguez Z. & Gutiérrez O. 2006. Microbiota aerobia en caña fermentada con excreta vacuna como alternativa alimentaria. Revista Cubana de Ciencia Agrícola, Tomo 40, No 3 pp. 279-281.
Braile P. & Cavalcanti J. 1993. Manual de tratamiento de aguas residuales industriales. São Paulo: CETESB, pp764.
Brown S., Henry Ch., Chaney R., Compton H. & De Volder P. 2003. Using municipal biosol ids in combinat ion with other residuals to restore metal- contaminated mining areas. Plant Soil. 249: 203-215.
Capman H. & Pratt P. 1973. Métodos de análisis para suelos, plantas y aguas. Editorial Trillas. México. Uso de los laboratorios de LASPAF – Facultad de Agronomía-UNALM.
Carrasco S., Scarincini E. &Simonetta C. 2002. Antibacterial Activity of Lactic Acid bacteria Isolated from Argentinian Dairy Products. The Australian Journal of Dairy Technology. Vol. 57. No. 1, 15-19.
Castrejón J., Barrios A., Jiménez B., Maya C., Rodríguez A. & González A. 2000. Evaluación de la calidad de lodos residuales de México. Instituto de Ingeniería. Grupo de Tratamiento y Reúso. Universidad Nacional Autónoma de México.
Coronado C. 2010. Efecto de los factores físico-químicos sobre las poblaciones microbianas mesófilas nativas provenientes de biodigestores artesanales. Tesis Biólogo. Universidad Nacional Agraria la Molina. Lima – Perú.
Cuevas J., Seguel S., Ellies Sch. & Dörner J. 2006. Efectos de las enmiendas orgánicas sobre las propiedades físicas del suelo con especial referencias a la adición de lodos urbanos R.C.Suelo Nutr. Veg. 6 (2) 2006 (1- 12) J. Soil Sc. Plant. Nutr.6 (2), pp. 78-89.
Di Marzio W. 2004. Microbiología de lodos activados: una herramienta retrospectiva y predictiva de la depuración de efluentes. Revista Agua Latinoamérica. Cap 12, pp 45-50.
Emino E & Warman P. 2004. Biological assay for compost quality. Compost sdence & utilization, vol 12, no. 4, 342-348.
Faquin V. & Furlani P.R. 1999. Cultivo de hortaliças de folhas em hidroponia em ambiente protegido. Informe Agropecuário (Brasil). 20 (200/201): 99-104.
Felipó M. 1995. Reutilización de residuos urbanos y posible contaminación. En: Gestión y utilización de residuos urbanos para la agricultura. Madrid: Editorial Aedos, p. 23-36.
Garcés A., Berrio L., Ruiz S., Serna G. & Builes A. 2004. Ensilaje como fuente de alimentación para el ganado. Revista Lasallista de Investigación, Vol. 1. Antioquia, Colombia. pp. 66-71.
García, L. 2008. Uso de bacterias probióticas en el ensilado de residuos de pescado. Tesis de Biólogo. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima – Perú.
Gilsanz J. 2007. INIA-Programa Nacional de Producción Hortícola Est. Expt. Las Brujas. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria. Uruguay.
Guccione L. 2009. Tratamiento de los residuos orgánicos del comedor universitario de la UNALM para su uso como alimento para cerdos en crecimiento. Tesis Ingeniero Ambiental. Universidad Nacional Agraria la Molina. pp 180. Lima – Perú.
ICMSF (International Commission on Microbiological for Food). 1983. Segunda Edición. Vol. 1 Part II. Editorial Acribia.
Kimura R. 2005. Evaluación de los efectos del producto “ENZYMPLUS” (activador biológico) en la elaboración de compost utilizando dos tipos de estiércol (vacuno y ovino). Tesis de Magister Scientiae de Ciencias Ambientales. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima- Perú.
Lindgren, E & Dobrogoz, J. 1990. Antagonic activities of Lactic Acid Bacteria in Food and Feed Fermentation. FEMS. Microbial. Rev. 87, 149-164.
Madigan M., Martinko J. & Parker J. 2004. Brock Biología de los Microorganismos. 10 ed. Madrid, Prentice Hall. 1096 p.
Marambio C. & Ortega R. 2003. Uso potencial de lodos derivados del tratamiento de aguas servidas en la producción de cultivos en Chile. Revista Agronomía y Forestal UC 20, pp. 20-23.
Miller, W & Donahue, L. 1995. Soils in our environment. 7th ed. Prentice Hall. Englewood Cliffs, NJ. p 105.
Morales M. 2005. Digestión Anaerobia de Lodos de Plantas de Tratamiento de Aguas y su aprovechamiento. Tesis de Licenciatura para optar el título profesional de Ingeniería Química con área en Ingeniería Ambiental. Universidad de las Américas Puebla. Puebla- México, pp 95-115.
Muck R & Kung L. 1997. Effects of silage additives on ensiling proceedings from the silage: field to feed bunk. North American Conference Hershey, Pennsylvania, USA February 11-13 pp. 187-199.
Oropeza N. 2006 Lodos residuales: estabilización y manejo Caos Conciencia 1: 51- 58. México.
Peña N. 2008. Utilización de residuos de pota (Dosidicus gigas) para la elaboración de un fertilizante orgánico. Tesis de Ingeniero Ambiental. Universidad Nacional Agraria La Molina. 155p. Lima – Perú.
Peralta L. 2010. Determinación de parámetros óptimos en la producción de Fast biol usando las excretas del ganado lechero del establo de la UNALM. Trabajo de Investigación Biólogo. Universidad Nacional Agraria la Molina. 150 p. Lima – Perú.
Pereira-Neto J., Stentiford E., Mara D. &Smith D. 1987. Survival of faecal indicator micro-organisms in refuse sludge compost using the aerated static system. Waste Management and Research. 4:397-406.
Rodríguez C. 2004. Residuos Ganaderos. Cursos de Introducción a la Producción Animal. Facultad de Agronomía y Veterinaria (FAV). Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC). Córdoba, Argentina. pp.1-7.
Román C. 2012. Tratamiento biológico de la cuyinaza de la granja de cuyes de Cieneguilla de la UNALM a través de un proceso de fermentación homoláctica. Tesis Ingeniero Ambiental. Universidad Nacional Agraria la Molina. pp 150. Lima – Perú.
Scora W. & Chang C. 1997. Essential oil quality and heavy metal concentrations of peppermint grown on a municipal sludge-amended soil. J. Environ. Qual. 26: 975-979.
Siura, S. & Dávila, S. 2008. Effect of green manure rotation, biol and cultivar on the production organic spinach (Spinacea oleracea). 16th IFOAM. Organic World Congress. Modena, Italy. pp 4.
Sobrero M.C. & Ronco A. 2004. Ensayo de toxicidad aguda con semillas de lechuga (Lactuca sativa L.). pp. 71-79. En: G. Castillo (ed.) Ensayos Toxicológicos y Métodos de Evaluación de Calidad de Aguas. Ottawa-Canadá.
Sotil F. 2007. Dinámica poblacional de los microorganismos del grupo de coliforme, en el proceso de Biodegradación aeróbica y anaeróbica de los abonos líquidos orgánicos Biol y Purin. Tesis de Ingeniero Ambiental. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima - Perú.
Suarez M. 2009. Caracterización de un compuesto orgánico producido en forma artesanal por pequeños agricultores en el departamento del magdalena. Universidad Nacional de Colombia sede Palmira.
Tobía C. & Vargas E. 2000. Inóculos bacterianos: una alternativa para mejorar el proceso fermentativo en los ensilajes tropicales. Nutrición Animal Tropical, Vol. 6, Nº 1. Costa Rica. pp. 129-143.
Varnero M., Rojas C.& Orellana R. 2007. Índices de fitotoxicidad en residuos orgánicos durante el compostaje. Revista de ciencia del Suelo y Nutrición Vegetal. 7 (1) (28-37).
WHO (World Health Organization). 2004. Integrated guide to Sanitary Parasitology Regional Office for eastern Mediterranean. Regional centre for environmental health activities. 120.
Yabroudi C., Almarza J., Pedrique F., Cárdenas C. & Herrera L. 2009. Optimización del proceso de tratamiento de aguas residuales de una industria cervecera. Interciencia vol. 34 nº 11 pp 764-770.
Zapata N., Guerrero F. & Polo A. 2005. Evaluación de corteza de pino y residuos urbanos como componentes de sustrato de cultivo. Agricultura Técnica (Chile). 65 (4): 378-387.
Zucconi F., Pera A., Forte M. & De Sertoli M. 1981. Evaluating toxicity in immature compost en: biocycle (22): 54-57.
