Efecto de la adición del biochar sobre las condiciones del proceso del co-compostaje de residuos verdes y residuos de alimentos

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dc.contributor.advisorOviedo Ocaña, Edgar Ricardo
dc.contributor.advisorSoto Paz, Jonathan
dc.contributor.advisorParra Orobio, Brayan Alexis
dc.contributor.authorHernandez Cruz, Jhon Alexander
dc.contributor.authorGomez Herreño, Martha Cecilia
dc.contributor.evaluatorMarquez Molina, John Jairo
dc.contributor.evaluatorPatiño Gutierrez, Sebastian Elias
dc.date.accessioned2023-08-14T17:38:36Z
dc.date.available2023-08-14T17:38:36Z
dc.date.created2023-08-13
dc.date.issued2023-08-13
dc.description.abstractLos residuos verdes (RV) y los residuos de alimentos (RA) representan más del 50% de los residuos sólidos urbanos (RSU) y su gestión es un gran desafío debido a la predominancia de compuestos de lignocelulosa. El compostaje se ha utilizado como una alternativa para su transformación y valorización, pero el tiempo de procesamiento es largo y el producto final puede no cumplir con los estándares de calidad. Para superar estos problemas, se han empleado estrategias operativas como el uso de cosustratos, aditivos e inóculos, pero todavía existen desafíos respecto a la reducción de las pérdidas de nitrógeno y el aumento de las tasas de degradación. El biochar (Bch) es un aditivo con potencial para la degradación de RV debido a su porosidad, capacidad de intercambio catiónico (CIC) y capacidad de absorción, lo que favorece la retención de nutrientes y mejora la estructura del sustrato de compostaje. En este estudio se evaluó el impacto de la adición de Bch sobre el proceso y calidad del producto del co-compostaje de RV y RA, utilizando una mezcla de co-compostaje previamente estudiada de RA crudos (RA*), RA procesados (RA**), Aserrín (As), y roca fosfórica (RF). El aserrín se añadió con el propósito de proporcionar soporte, porosidad y estructura al compostaje. Su alta porosidad y capacidad de intercambio catiónico (CIC) lo convierte en un material propicio para mejorar la aireación y la absorción de nutrientes durante el proceso de compostaje. Por otro lado, la roca fosfórica se utilizó como enmienda debido a su aporte de fósforo y su capacidad para reducir la volatilización del nitrógeno. Estas características han sido recomendadas en estudios previos para mejorar la calidad del compost y optimizar el proceso de degradación de los residuos. Se estudiaron cuatro tratamientos (T) por duplicado a escala piloto: T1: 100 %RV, T2: 50%RV+ 32.5% RA* + 2.5% RA**+ 13% As + 2% RF, T3: 48% RV+ 32.5% RA* + 2.5% RA**+ 13% As + 2% RF + 2% Bch, T4: 45% RV+ 32.5% RA* + 2.5% RA**+ 13% As + 2% RF + 5% Bch. Los resultados mostraron que los tratamientos con Bch mantuvieron las temperaturas del rango termofílico por más tiempo (6 días) que los otros tratamientos (3-4 días) y no se presentaron diferencias significativas (p>0.05) en los parámetros de pH, humedad y conductividad eléctrica en comparación con los tratamientos de control. La adición de Bch al 2% permitió alcanzar el mayor índice de germinación (137.08%) en el producto final, lo que sugiere un potencial uso agrícola de acuerdo con los parámetros pH, carbono orgánico total (COT), nitrógeno total (NT), conductividad eléctrica (CE), índice de germinación (IG), relación C/N y prueba de autocalentamiento.
dc.description.abstractenglishGreen waste (GW) and food waste (FW) represent more than 50% of urban solid waste (USW) and their management is a major challenge due to the predominance of lignocellulosic compounds. Composting has been used as an alternative for their transformation and valorization, but processing time is long and the final product may not meet quality standards. To overcome these problems, operational strategies such as the use of co-substrates, additives, and inoculants have been employed, but there are still challenges regarding the reduction of nitrogen losses and the increase in degradation rates. Biochar (Bch) is an additive with potential for GW degradation, owing to its porosity, cation exchange capacity (CEC), and absorption ability, which promote nutrient retention and enhance composting substrate structure. This study evaluated the impact of Bch addition on the process and product quality of GW and FW co-composting, utilizing a previously studied co-composting mixture of raw FW (FW*), processed FW (FW**), sawdust (SD), and rock phosphate (RP). Sawdust was added to provide support, porosity, and structure to the composting process. Its high porosity and CEC make it an ideal material for improving aeration and nutrient absorption during composting. On the other hand, rock phosphate was used as an amendment due to its phosphorus contribution and ability to reduce nitrogen volatilization. These characteristics have been recommended in previous studies to enhance compost quality and optimize waste degradation. Four treatments (T) were studied in duplicate at pilot scale: T1: 100% GW, T2: 50% GW + 32.5% FW* + 2.5% FW** + 13% Sd + 2% RP, T3: 48% GW + 32.5% FW* + 2.5% FW** + 13% Sd + 2% RP + 2% Bch, T4: 45% GW + 32.5% FW* + 2.5% FW** + 13% Sd + 2% RP + 5% Bch. The results showed that treatments with Bch maintained thermophilic temperature ranges for a longer period (6 days) compared to the other treatments (3-4 days), and no significant differences (p>0.05) were observed in pH, moisture, and electrical conductivity parameters compared to the control treatments. The addition of 2% Bch resulted in the highest germination index (137.08%) in the final product, suggesting its potential agricultural use based on pH, total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), electrical conductivity (EC), germination index (GI), C/N ratio, and self-heating test parameters.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0009-0004-4135-1816
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14820
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingenieria Civil
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectbiochar
dc.subjectcalidad del producto
dc.subjectco-compostaje
dc.subjectresiduos de alimentos
dc.subjectresiduos verdes
dc.subject.keywordbiochar
dc.subject.keywordco-composting
dc.subject.keywordfood waste
dc.subject.keywordgreen waste
dc.subject.keywordproduct quality
dc.titleEfecto de la adición del biochar sobre las condiciones del proceso del co-compostaje de residuos verdes y residuos de alimentos
dc.title.englishEffect of the addition of biochar on the conditions of the co-composting process of the green waste and food waste
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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