B5_2022_UNU_AMBIENTAL_2022_T_MIGUEL_MONTERO

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Agronomia y Mas

3/3/2024

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI
FACULTAD DE CIENCIAS FORESTALES Y AMBIENTALES
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL

“INFLUENCIA DEL ESTIÉRCOL DE GANADO VACUNO
EN LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y METALES
PESADOS DEL COMPOST DOMÉSTICO, DISTRITO DE
CAMPO VERDE, PROVINCIA DE CORONEL PORTILLO,
REGIÓN UCAYALI”

TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE
INGENIERO AMBIENTAL

PRESENTADO POR:

MIGUEL ORLANDO MONTERO SANTA CRUZ

PUCALLPA – PERÚ
2022
II

III

DEDICATORIA

Esta tesis se la dedico a Dios, por conceder el privilegio de la vida,
guiarme por el buen camino, darme fuerzas para seguir adelante y no
desmayar en los problemas que se presentaban, enseñándome a superar las
adversidades sin perder la dignidad y no darme por vencido.
A mis padres Jaime Montero Seminario y Zoila Santa Cruz Martínez,
por haber brindado su apoyo incondicional, con consejos de superación,
amor, ayudarme con los recursos necesarios para estudiar y enseñarme que
las metas son alcanzables y que una caída no es una derrota sino el principio
de una lucha que siempre termina en logros y éxitos.
A mi hermana Elvira Montero Santa Cruz por ser cómplice de las cosas
que desde niño compartíamos en familia, y a sus hijos de mi hermana por los
momentos de alegría en mi vida, este logro es gracias a ellos también.

VII

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Nacional de Ucayali, mi alma mater que me permitió
formarme como profesional.
A la Facultad de Ciencias Forestales y Ambientales por la formación
profesional durante los años como estudiante.
Al Dr. Marco Antonio Chota Isuiza, asesor inicial del trabajo de
investigación, gracias por las sugerencias y consejos para elaborar esta tesis.
QEPD estimado docente.
Al Dr. Isaías Alberto Salinas Andrade, por aceptar ser asesor de este
trabajo, que confío en mí y me dio la oportunidad de continuar con la tesis.
Al dueño y personal de trabajo del fundo Watanabe por brindarme las
facilidades y entender más aun en momentos de pandemia.

VIII

INDICE DE CONTENIDO

DEDICATORIA .............................................................................................................. vi
AGRADECIMIENTO .....................................................................................................vii
RESUMEN ..................................................................................................................... xii
ABSTRACT .................................................................................................................. xiii
INTRODUCCION ........................................................................................................... 1
CAPITULO I .................................................................................................................... 4
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................ 4
1.1. Formulación del problema ............................................................................. 4
CAPITULO II ................................................................................................................... 7
2. MARCO TEORICO ................................................................................................. 7
2.1. Estudios realizados .......................................................................................... 7
2.2. Planteamiento teórico del problema .......................................................... 16
2.2.1. Compostaje ................................................................................................... 16
2.2.1.1. Tipos de compost .................................................................................... 19
2.2.1.2. Fases de elaboración de compost ...................................................... 20
2.2.2. Procesos de elaboración de compost a partir de residuos sólidos
orgánicos ..................................................................................................................... 21
2.2.2.1. Factores que afectan el proceso de compostaje ............................ 21
2.2.3. Sistemas de compostaje ........................................................................... 28
IX

2.2.4. Beneficios del compost ............................................................................. 30
2.3. Definición de términos básicos .................................................................. 32
CAPITULO III ................................................................................................................ 35
3. METODOLOGÍA ................................................................................................... 35
3.1. Metodología de la investigación ................................................................. 35
3.2. Variables ............................................................................................................ 35
3.2.1. Operacionalización de las variables ...................................................... 36
3.3. Población y muestra ...................................................................................... 36
3.4. Procedimiento de recolección de datos ................................................... 36
3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ................................ 40
3.6. Procesamiento de datos ............................................................................... 40
3.7. Tratamiento de datos ..................................................................................... 41
CAPITULO IV ............................................................................................................... 42
4. RESULTADOS Y DISCUSIONES ..................................................................... 42
CAPITULO V ................................................................................................................ 59
5.1. CONCLUSIONES ................................................................................................ 59
5.2. RECOMENDACIONES ....................................................................................... 60
BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 61
ANEXOS ........................................................................................................................ 69

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Factores que afectan al compostaje ............................................ 23
Tabla 2. Comparación entre los sistemas de compostaje ......................... 30
Tabla 3. Resumen de las Principales ventajas de compost ...................... 32
Tabla 4. Análisis de correlación y regresión entre las variables proporción de
estiércol y las propiedades físico químicas y metales pesados del
compost. ..................................................................................... 42

INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Descripción simplificada de un sistema de compostaje (Pillco, 2020)
...................................................................................................... 18
Figura 2. Fases de elaboración del compost . ............................................. 21
Figura 3. Ubicación del fundo Watanabe ...................................................... 36
Figura 4. Relación del pH y la proporción de estiércol en el compost .......... 43
Figura 5. Relación de la humedad
y la proporción de estiércol en el compostaje
...................................................................................................... 46
Figura 6. Relación de la materia orgánica y la proporción de estiércol en el
compost ......................................................................................... 48
Figura 7. Relación de la materia orgánica y la proporción de estiércol en el
compost. ........................................................................................ 49
Figura 8. Relación de la ceniza y la proporción de estiércol en el compost . 51
Figura 9. Relación de la ceniza y la proporción de estiércol en el compost . 52
Figura 10. Relación del plomo y la proporción de estiércol en el compost. .. 53
Figura 11. Relación del cadmio y la proporción de estiércol en el compost. 53
Figura 12. Relación C/N y las proporciones de estiércol en el compost ...... 57

file:///D:/2020/LENIN/TODO%20DE%20ESTADISTICA/TRABAJOS%20HECHOS%20CON%20SPSS/MIGUEL%20MONTERO/ultimo/UNU_AMBIENTAL_2022_T_MIGUEL_ORLANDO_MONTERO_%20SANTA%20CRUZ.docx%23_Toc102507859
XII

RESUMEN
A diario se generan inmensas cantidades de residuos sólidos
orgánicos en los domicilios, chacras o fundos, ciudades etc., así como
también estiércol de diferentes animales uno de ellos el ganado vacuno, cuyo
destino es descomponerse a la intemperie sin darle un uso racional. Bajo ese
enfoque el objetivo fue determinar la influencia del estiércol de ganado
vacuno en las propiedades fisicoquímicas y metales pesados del compost.
Se recolectaron los residuos orgánicos de los trabajadores del fundo
Watanabe ubicado en el distrito de Campo Verde en Ucayali. Se construyó
camas composteras de 3.6m x 1m x 1m en donde fueron depositados los
sustratos para que se desarrolle el proceso de compostaje. Las proporciones
de estiércol en los compost instalados fueron 0% estiércol + 100% residuos
orgánicos (testigo), 25% estiércol + 75% residuos orgánicos, 50% estiércol +
50% de residuos orgánicos y 75% estiércol + 25% de residuos orgánicos. El
tiempo de evaluación fue de 4 meses. Se aplicó un análisis correlación. Los
valores obtenidos fueron comparados con normas de compost
internacionales. Se concluye que la proporción de estiércol tiene una relación
inversamente proporcional con el pH, húmedad, materia orgánica (seco y
húmedo) y relación C/N del compost. Y directamente proporcional con la
ceniza (seca y húmeda), cadmio y plomo del compost. Los valores de metales
pesados de los compost con diferentes proporciones de estiércol están por
debajo de los límites máximos, mientras que propiedades como la humedad
y pH requieren de intervenciones para llegar al rango óptimo.
Palabras clave: metales pesados, compost, estiércol, residuos orgánicos
XIII

ABSTRACT
Immense amounts of organic solid waste are generated daily in homes,
farms or farms, cities, etc., as well as manure from different animals, one of
them cattle, whose destiny is to decompose in the open without giving it an
ecological use. Under this approach, the objective was to determine the
influence of cattle manure on the physicochemical and heavy metal properties
of the compost. Organic waste was collected from the workers of the
Watanabe farm located in the Campo Verde district of Ucayali. Composting
beds of 3.6m x 1m x 1m were built where the substrates were deposited for
the composting process to take place. The proportions of manure in the
compost installed were 0% manure + 100% organic waste (control), 25%
manure + 75% organic waste, 50% manure + 50% organic waste and 75%
manure + 25% organic waste. The evaluation time was 4 months. A
correlation analysis was applied. The values obtained were compared with
international compost standards. It is concluded that the proportion of manure
has an inversely proportional relationship with the pH, humidity, organic
matter (dry and humid) of the compost. And directly proportional to the ash
(dry and wet), cadmium and lead in the compost. The heavy metal values of
compost with different proportions of manure are below the maximum limits,
while properties such as humidity and pH require interventions to reach the
optimal range.
Keywords: heavy metals, compost, manure, organic waste

INTRODUCCION
La contaminación ambiental es uno de los problemas más importantes
que afecta nuestro planeta y surge por la presencia cuantitativa o cualitativa
de materia o energía que dependiendo de la cantidad o de su naturaleza,
pueden producir desequilibrios en el ambiente, causar riesgos o daños: a la
salud humana, recursos vivos, ecología e interferencia con los usos legítimos
del medio ambiente (Munive, 2018).
Las estadísticas indican que existen en la actualidad grandes
volúmenes de residuos orgánicos que son manipulados a nivel técnico por
municipalidades a nivel del Perú, pero siendo aún este proceso desconocido
por un porcentaje mayor. La generación de residuos sólidos dentro de ello lo
orgánico han traído efectos negativos en el mundo, impactando el sistema
natural debido a la contaminación ambiental, ocasionando la pérdida de los
recursos como: agua, suelo, aire y afectando la flora y fauna; del mismo modo
es un peligro para la salud humana y pública (Pillco, 2020).
El uso de subproductos de origen vegetal y desechos agrícolas se ha
incrementado de manera exponencial en las últimas décadas. Estos se han
depositado en vertederos o incinerado para transformarse en gases de efecto
invernadero como metano, dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos
de azufre y otros (Raj y Antil, 2011) citado por (López, y otros, 2015). Frente
a eso la composta es una alternativa para disminuir peso y volumen de
desechos orgánicos para la producción de sustratos en la agricultura
mediante la biodegradación natural de la materia orgánica (López, y otros,
2015).
El compost es una alternativa de desarrollo sostenible que han
adquirido un especial auge por su capacidad de restituir al suelo en cierta
2

proporción de materia orgánica para mejorar sus propiedades físicas,
químicas y biológicas (Munive, 2018). Es una tecnología sencilla y económica
para aprovechar toda clase de residuos biodegradables, desde desechos de
jardín o cocina, papeles hasta estiércoles animales, pudiendo aplicarse tanto
a gran escala (a nivel municipal o empresarial) como individualmente (Röben,
2002) citado por (Cabrera & Rossi, 2016) y (Gonzales, 2021).
Considerando que el plan de desarrollo del distrito de Campo Verde
indica que el 68.7% se dedica a la agricultura, ganadería, caza y silvicultura
(Municipalidad distrital de Campo Verde, 2016); Se producen grandes
cantidades de estiércol de ganado en los fundos de los propietarios en el
distrito que se secan y se van perdiendo con la lluvia, pues no se aplica otro
tratamiento a estos (Solier, 2020)
En el Perú no se cuenta con estándares de calidad del compost para
los diferentes usos, razón por la cual se dispone de otras legislaciones de
normativas que establecen requerimientos mínimos para la producción de
compost y el uso que se le puede dar, dependiendo de su calidad entre las
más conocidas tenemos: La norma mexicana NADF-020-AMBT-2011, la
norma Chilena NCh2880, el reglamento Austriaco de calidad del compost,
Norma técnica Colombiana NTC 5167. Aunque la Organización Mundial de
la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura también brindan información sobre la calidad del
compost (Munive, 2018).
El trabajo de investigación se realizó con la finalidad de conocer los
valores de las propiedades fisicoquímicos y metales pesados de un compost
mezclado con estiércol de ganado en diferentes proporciones y como estas
3

influyen. Debido a que existe escasa información sobre estos temas es
necesario realizar estas líneas de investigación
que permitirán a los dueños
de los fundos utilizar racionalmente sus residuos orgánicos y estiércol que se
producen diariamente. Además de corroborar los valores con las normas
internacionales para poder genera ideas de uso de esta enmienda producida.

CAPITULO I
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. Formulación del problema

A nivel mundial, especialmente en las grandes ciudades el manejo de
los residuos sólidos es un problema debido a los altos volúmenes que se
generan por los ciudadanos y que posteriormente puede afectar la salud y el
medio ambiente (Sáez , 2014).
Otra de las principales actividades productivas que generan inmensas
cantidades de residuos es la industria ganadera, en las explotaciones
ganaderas se produce una cantidad considerable de estiércol que requiere
ser tratado y estabilizado (Varnero, 2011).
Si bien es cierto el compostaje es una tecnología sencilla y económica
para aprovechar toda clase de residuos biodegradables, desde desechos de
jardín o cocina, papeles, hasta estiércoles de animales (Röben, 2002) citado
por (Cabrera & Rossi, 2016) y (Gonzales, 2021), todo esto con la finalidad de
obtener un producto que pueda utilizarse como enmienda orgánica en el
suelo mejorando las propiedades físicas, químicas y biológicas (Chefetz et
al, 1996) citado por (Gonzales, 2021). El compostaje requiere de técnicas
para obtener un buen compost mediante control de parámetros, esto conlleva
a tener éxito.
Diversos residuos orgánicos mayormente frutales son producidos por
los trabajadores de diferentes fundos ubicados en el distrito de Campo Verde
durante su hora de trabajo que termina descomponiéndose a la intemperie,
añadiendo que también el distrito de Campo Verde es zona ganadera, pues
el estiércol se degrada al aire libre.
5

En ese sentido algunos propietarios como del fundo Watanabe cree
que es necesario y recomendable realizar compostajes con la finalidad de
usarlo como enmienda. También nace la preocupación de conocer sus
propiedades fisicoquímicas para usos específicos y sobre todo el análisis de
metales pesados ya que en esas zonas la mayoría de actividades diarias
utilizan productos sintéticos como pesticidas, plaguicidas, herbicidas e
insecticidas.
1.2. Formulación del problema
General
- ¿Cómo influye el estiércol de ganado vacuno en las propiedades
fisicoquímicas y metales pesados del compost doméstico, distrito de
campo verde, provincia de coronel portillo, región Ucayali?
Específicos
- ¿Cuáles serán los valores de las propiedades fisicoquímicas de los
compost elaborados con diferentes proporciones de estiércol de ganado?
- ¿Cuáles serán los valores de los metales pesados de los compost
elaborados con diferentes proporciones de estiércol de ganado?
1.3. Objetivos
General
- Determinar la influencia del estiércol de ganado vacuno en las
propiedades fisicoquímicas y metales pesados del compost doméstico,
distrito de campo verde, provincia de coronel portillo, región Ucayali.
Específicos
- Determinar los valores de las propiedades fisicoquímicas de los compost
elaborados con diferentes proporciones de estiércol de ganado.
6

- Determinar los valores de los metales pesados de los compost elaborados
con diferentes proporciones de estiércol de ganado

CAPITULO II
2. MARCO TEORICO
2.1. Estudios realizados
Internacional
(López, y otros, 2015), en su trabajo de investigación “Propiedades
físicas, químicas y biológicas de tres residuos agrícolas compostadas”. Como
objetivo se analizan los principales cambios en tres residuos agrícolas
compostados. En la elaboración de las compostas se utilizaron por separado
residuos de bagazo de caña (Saccharum officinarum L.), cáscara de naranja
(Citrus sinensis L.) y paja de trigo (Triticum vulgare L.). Este procedimiento,
se realizó en un sistema abierto, en camas de mampostería de 1.2 m3 de
volumen (0.4 × 1.0 × 3.0 m). Se concluye que los tres sustratos presentaron
buena liberación de humedad (34.2%), espacio poroso total mayor a 85%,
bajas densidades aparentes (0.1 g cm-3) y real (1.31 g cm-3); incrementos de
pH de ácido a neutro. La composta de paja de trigo mostró las mayores
concentraciones de N (0.79%), P (3.0%) y K (0.54%), una ce
significativamente mayor (6.65 dS m-1) e índice de germinación superior a
120 en semillas de brócoli.
(Torres, Acosta, & Chinchilla, 2004), en el “Proyecto comercial de
compostaje de los desechos agroindustriales de la palma aceitera” objetivo
es transformar la fibra del raquis de los racimos y los efluentes, principales
residuos de la Agroindustria de la Palma de Aceite, en abono orgánico, Se
construyó un patio de compostaje en 4 hectáreas, en donde la mecanización
del transporte de la materia prima, la aplicación de los efluentes y el
procesamiento puede realizarse con tres obreros, bajo el mando de un
coordinador general. En promedio, tanto para condiciones experimentales
8

como comerciales, se ha obtenido un compost con las siguientes
características químicas (porcentaje sobre base seca): N (2.88-4.50), P (1.50-
2.52), K (4.40-5.01), Ca (4.33-4.59), Mg (0.73-0.84). La humedad final del
producto oscila entre 45 y 55 por ciento La planta extractora de aceite en
donde se encuentra el proyecto, procesará durante el año 2003 un estimado
de 91,500 t de racimos frescos, los cuales generarán unas 13,100 t de fibra
de racimos, y unos 73.200 m3 de efluentes (de los cuales se utilizará
aproximadamente un 40 por ciento en el proceso de compostaje).
(Rojas & Zeledón, 2005) citado por (Pillco, 2020), en su trabajo “Efecto
de diferentes residuos de origen vegetal y animal en algunas características
física, química y biológica del compost. Hacienda las Mercedes,
Managua.2005”. Los objetivos fueron: Contribuir a la búsqueda de
alternativas de reciclaje de diferentes materiales de origen vegetal, animal y
que contenga buenas características físicas, químicas y biológicas, evaluar
el efecto de diferentes materiales orgánicos (pulpa de café, aserrín, basura
verde + cascarilla de arroz, abono verde + cascarilla de arroz y residuos del
comedor) sobre algunas propiedades químicas, físicas y biológicas del
compost y determinar cuál de las mezclas orgánicas evaluadas (pulpa de
café, aserrín, basura verde + cascarilla de arroz, abono verde + cascarilla de
arroz y residuos del comedor) contribuyen a mejorar algunas de las
propiedades químicas, físicas y biológicas del compost. El estudio
comprendió cinco tratamientos y tres repeticiones: los cinco tratamientos
compuestos de: basura seca recogida de la Hacienda Las Mercedes,
estiércol, cal y sica (carbón vegetal) en común; el tratamiento uno se
diferenciaba por la presencia de pulpa de café, el dos por tener aserrín, el
9

tres con basura verde más cascarilla de arroz, el cuatro con abono verde más
cascarilla de arroz y el quinto con residuos provenientes del comedor de la
Universidad Nacional Agraria. Se evaluaron las siguientes variables:
temperatura, humedad, fitoxicidad, Contenido de macro y micro elementos y
diversidad de hongos y bacterias en el proceso de compostaje. Se obtuvieron
los siguientes resultados: existe diferencia significativa entre los tratamientos
en la variable temperatura siendo la pulpa de café el material orgánico que
favorece mayor actividad microbiana y que permitió obtener temperaturas
más altas que el resto de mezclas. La pasteurización del abono se logró a
través de que la temperatura entre 45 ºC y 50 ºC fue por un tiempo
prolongado. Según el resultado del análisis químico realizado en el
laboratorio de suelos y aguas de la UNA indican por que los rangos de
humedad al final del ensayo se mantuvieron dentro de los parámetros
óptimos (50-65 %).
Todos los tratamientos tienen una relación
carbono/nitrógeno alto, las que varían entre 79:1 a 60:1. Todas las mezclas
tienen estabilidad, no hay presencia de sustancias fitotóxicas. En todos los
tratamientos se obtiene una germinación arriba del 90 por ciento. La
presencia de bacterias y hongos estuvo durante todo el proceso de
descomposición, siendo menor el número de especies de hongos
encontrados por tratamiento a los 30 días que a los 90 días. Entre las
bacterias más encontradas están las del género Bacillus.
(Carmona, 2017), cuyo objetivo es estudiar las características físicas
y químicas de un compost a base de residuos sólidos orgánicos, mediante el
uso de las técnicas de análisis térmico, que permitan conocer la estabilidad
térmica y la posible composición química del compost. La metodología
10

utilizada constó de dos etapas, en la primera se realizó un proceso de
compostaje donde se usaron 6 substratos orgánicos (piña, papaya, lechuga,
papa, plátano y cascarilla de arroz) con los que se realizaron 4 mezclas por
duplicado, y en la segunda etapa se realizaron las mediciones de las técnicas
de análisis térmico (termogravimetría, calorimetría de barrido y
espectrometría de masas) al compost resultante de cada mezcla. Se observo
que las mezclas de compost contienen lignina y hemicelulosa, y su contenido
depende de la cantidad del tipo de substrato orgánico que se utilice. La
estabilidad térmica de las mezclas de compost se compone de 3 fases:
deshidratación, descomposición y degradación, en las cuales se dan
procesos endotérmicos y exotérmicos que se asocian a la evaporación de
agua superficial y estructural del compost y a la oxidación del mismo.
(Pérez, 2005), en su trabajo “Caracterización del proceso de
compostaje y de las propiedades físico – químicas del compost elaborado a
partir de residuos orgánicos solidos de vinificación”. En el estudio se
realizaron 5 tratamientos utilizando diferentes combinaciones entre orujos y
escobajos (base peso fresco). Durante el proceso de compostaje se
evaluaron la temperatura, la humedad, además se realizó un análisis químico
del material inicial y del compost terminado, donde se evaluaron los
siguientes parámetros; conductividad eléctrica, contenido de humedad, pH,
Carbono orgánico, N-P y K total, relación Carbono/Nitrógeno (C/N) y
parámetros de caracterización física para cada tratamiento. Los resultados
de esta investigación indican que la cantidad de escobajo en la mezcla influye
en la aireación natural de la mezcla y los orujos influyen en las características
nutricionales del compost. Las mayores concentraciones de nitrógeno total
11

(base tal como es aplicado) se obtienen en compost producidos a partir de
mezclas con al menos un 50% de orujo (T1, T2 y T3). Las diferentes
proporciones de mezcla (orujos y escobajos), no afectan el contenido final de
potasio total y fósforo total. Los mayores aportes de materia orgánica se
producen utilizando compost elaborado a partir de mezclas con al menos un
50% de orujos.
(Cuevas & Walter, 2004), en su trabajo de investigación “Metales
pesados en maíz (Zea mays l.) cultivado en un suelo enmendado con
diferentes dosis de compost de lodo residual”. Cuyo objetivo fue estudiar la
absorción y la distribución de metales pesados en un compost con lodo
residual. Los resultados obtenidos indicaron que la cantidad de metales
pesados aportados por el compost no representó, en nuestras condiciones
experimentales, ningún riesgo para el buen desarrollo del maíz y que los
contenidos de estos en las diferentes partes de la planta no superaron el
umbral de tolerancia que pudiera causar efectos tóxicos al ser consumidos
por el ganado. La concentración de los metales asimilables en el suelo no
mostró diferencias significativas entre los tratamientos con compost y estos
no fueron diferentes significativamente con respecto al fertilizante mineral. La
baja movilidad y la biodisponibilidad de los metales pesados encontrada se
debieron principalmente a las características físicas y químicas del suelo. La
aplicación del compost como enmienda orgánica mineral a un suelo de las
características del presente estudio (alto valor en CaCO3) no afecta la calidad
de la planta de maíz ni causa problemas ambientales a corto plazo.
(Rosal, Pérez, Arcos, & Dios, 2007) citado por (Pillco, 2020), en su
trabajo de investigación “La incidencia de metales pesados en compost de
12

residuos sólidos urbanos y en su uso agronómico en España”. En la cual se
fue describiendo el proceso de compostaje mediante pilas volteadas de la
fracción orgánica, recogida selectivamente, de residuos sólidos urbanos,
analizado durante tres años. El compost, aceptable para su uso agrícola, fue
aplicado en cultivos de trigo y ajo, combinando tratamientos mixtos con el
objetivo de conocer qué tipo de fertilización era la que generaba los mejores
resultados, y demostrar como la fertilización orgánica puede llegar a ser una
alternativa real en nuestros suelos con los consiguientes beneficios
ambientales. No se encontraron incidencias de metales sobre los frutos ni los
suelos. La producción fue también semejante al control. A pesar de todo esto,
en caso de aprobación de la nueva Normativa Europea que se encuentra en
fase de discusión, y con las restricciones que se pretenden imponer, el
compost de RSU fabricado en la ciudad de Córdoba (España) tendrá grandes
dificultades para su uso agrícola si se continúan con las mismas prácticas de
gestión debido a su alto contenido en metales.
Nacional
(Ramos, 2019), en su trabajo de investigación “Producción de fosfo
compost a partir de heces humanas y solidos orgánicos del mercado Chanin
Distrito y Provincia de Acobamba – Huancavelica”. El presente trabajo buscó
demostrar que la adición de Superfosfato de calcio triple en el reciclaje
orgánico de basura de mercado disminuye la presencia de microorganismos
causantes de enfermedades acelerando y mejorando la liberación y
disponibilidad de elementos nutrientes mayores, posibilitando la recuperación
y el rehúso de los residuos sólidos tan abundantes en los mercados;
finalmente determina la cantidad más adecuada de Superfosfato de calcio
13

triple en g., por Kg. de basura de mercado utilizado para acelerar la
descomposición de la materia orgánica hasta transformarse en un producto
final “compost” inocuo y permitible en el cultivo de hortalizas de raíces y
tubérculos incrementando su producción y productividad. Se concluye que el
empleo del superfosfato de calcio triple en la preparación del “compost” a
partir de residuos sólidos Basura de mercado acelera el proceso de reciclaje
orgánico, así como disminuye la presencia de microorganismos causantes de
enfermedades al hombre en un periodo de 90 días; sin embargo mayores o
menores cantidades a 10 g de Superfosfato de calcio triple utilizado en el
reciclaje no permiten obtener un “compost” de calidad, y condiciones
químicas favorables para el cultivo; el “compost” obtenido con 10 g de
Superfosfato de calcio triple por kg de basura de mercado ofrece una mayor
disponibilidad de nitrógeno nítrico, P2 O5, K2O con un Ph ideal físico , químico,
fisiológico, cultural y económico para el cultivo.
(Vilca, 2016), en su trabajo “Utilización de biocatalizadores naturales
en la producción de compost de calidad, aplicado en sustratos de origen
animal y vegetal”. El objetivo fue producir y evaluar los parámetros físico -
químicos y microbiológicos del compost en donde se utilizó biocatalizadores
naturales. Los datos se analizaron a través de un Diseño Completamente
Randomizado con 4 tratamientos y 12 repeticiones, en donde cada repetición
constituyó una pila de compostaje. La fase experimental duró un periodo de
60 días. Se obtuvo compost de manera técnica, con alto contenido nutricional,
características físico - químicos
y deseable población microbiana. No se
encontraron diferencias estadísticas significativas en relación al uso del
biocatalizador natural en el sustrato estiércol de cuy y bagazo de caña para
14

el contenido de nitrógeno, fósforo, magnesio, sodio, conductividad eléctrica,
contenido de humedad y materia orgánica, los valores se mostraron de
manera similar. Lo mismo sucedió respecto a población microbiana,
población total de bacterias, hongos y actinomicetos. Se encontró diferencias
significativas con respecto al uso del biocatalizador natural Bio2 Prohumus
en el sustrato estiércol de cuy para el contenido de potasio, calcio y valores
promedio del pH. En términos generales, el mejor tratamiento en el presente
trabajo de investigación fue el tratamiento T2, constituido por estiércol de cuy
+ viruta + desperdicios de forraje verde + biocatalizador natural, con mejores
valores de contenido de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y sodio
además del pH, contenido de humedad y conductividad eléctrica.
(Pillco, 2020), en su trabajo “Evaluación del proceso de compostaje de
residuos orgánicos, aplicando microorganismos eficaces”. Cuyos objetivos
fueron determinar el tiempo de descomposición y la granulometría del
compostaje de residuos orgánicos; determinar la temperatura y pH del
proceso de compostaje de residuos orgánicos; y evaluar la calidad del
compost de residuos orgánicos, aplicando microorganismos eficaces. Se
acondicionó el tiempo de descomposición mediante el método organoléptico
y la granulometría por cribas que permitieron separar en partículas. Se utilizo
un diseño completamente al azar con tres tratamientos, el tratamiento 1
(100% residuos orgánicos domésticos y 200ml de Em), tratamiento 2 (50%
de residuos orgánicos domésticos, estiércol de ovino al 50% y 200ml de EM),
tratamiento 3 (combinación residuos orgánicos domésticos al 40%, estiércol
de ovino al 30%, tallos de cañihua al 30% y 200ml de EM), cada uno con tres
repeticiones. Los resultados indican que el T1 se descompone a los 61 días,
15

el T2 a los 52 días y el T3 a los 75 días. Respecto a la granulometría indica
de 85.7 a 90.6 % de gránulos con diámetros < 1.5 mm para todos los
compost. La temperatura en promedio (T1) fue de 25.58°C y pH a 7.05, (T2)
fue de 27.63°C y pH 7.7 y el (T3) de 25.78°C y pH 7.6. se concluye que los
sustratos empleados en la preparación de diferentes compost influyen en el
tiempo de descomposición, granulometría, temperatura, pH y los EM
contribuyeron en la calidad del compost.

Local
(Gonzales, 2021), en su trabajo “Elaboración de compost utilizando
corteza de Ceiba pentandra (L.) Gaertn. (Lupuna blanca) y Guazuma crinita
Mart. (Bolaina blanca) en un sistema cerrado horizontal con rotación en
Pucallpa – Ucayali; tuvo como objetivo general: Elaborar manualmente
compost utilizando la corteza de madera de Ceiba Pentandra (L.) Gaertn.
(Lupuna blanca) y Guazuma crinita Mart. (Bolaina blanca) bajo un sistema
cerrado horizontal y con rotación. La investigación fue experimental,
descriptivo, analítico y comparativo; ya que describió el proceso de
compostaje, se analizó el contenido microbiológico y las características
fisicoquímicas del compost y de esta manera se comparó las características
del compost proveniente de la corteza de la madera de dos especies de baja
densidad, para estimar sus diferencias o semejanzas. El compost de la
corteza de Ceiba Pentandra (L.) Gaertn. (Lupuna blanca), presentó un
contenido de Salmonella aeuroginosa que se encuentra por encima del límite
o rango permisible (< 3 NMP/4g), la baja relación entre el carbono y nitrógeno
(C/N), cuyo valor fue de 3,60; el bajo contenido de materia orgánica (9,44 %)
y el elevado contenido de materia inerte (37,22 %) que se ajusta mejor a un
16

compost de tipo B. El compost de la corteza de Guazuma crinita Mart.
(Bolaina blanca), presentó una baja relación entre el carbono/nitrógeno (C/N),
cuyo valor fue de 2,70; el bajo contenido de materia orgánica (10,4%) y la
elevada materia inerte (42,92%) que se ajusta mejor a un compost de tipo B.
2.2. Planteamiento teórico del problema
2.2.1. Compostaje
El compostaje es la degradación de residuos orgánicos por la acción
de los microorganismos, alterando la estructura molecular de los compuestos
orgánicos. Según el tiempo de descomposición, se da el grado de madurez
al realizar biotransformación o degradación parcial (descomposición de un
compuesto orgánico en otro similar) y mineralización o degradación
completa, considerada ésta como la descomposición total de las moléculas
orgánicas en dióxido de carbono, residuos inorgánicos inertes o minerales
que se incorporan a la estructura del suelo, de los microorganismos y de las
plantas (Puerta, 2004) citado por (Cabrera & Rossi, 2016) y (Gonzales, 2021).
El compost también se puede definir como:
- Conversión biológica bajo condiciones controladas, de material de
desecho en un producto higiénico, rico en humus y relativamente estable
que acondiciona el suelo y nutre las plantas (Mathur, 1991) citado por
(Cabrera & Rossi, 2016).
- Proceso bioxidativo controlado que involucra un sustrato orgánico
heterogéneo evoluciona pasando a través de una fase termofílica y una
liberación temporal de fitotoxinas; y permite la producción de dióxido de
carbono, agua, minerales y materia orgánica estabilizada (Zucconi, Pera,
17

Forte, & De Bertoli, 1981) citado por (Mathur, 1991) y (Cabrera & Rossi,
2016).
- Descomposición biológica aeróbica de residuos orgánicos en condiciones
controladas (INTEC, 1997).
- Fermentación aeróbica de una mezcla de materiales orgánicos en
condiciones específicas de aireación, humedad, temperatura y nutrientes,
y con la intervención de bacterias, hongos y numerosos insectos
(Labrador, 1996) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
Durante este proceso, la materia orgánica heterogénea es
transformada en un producto homogéneo conocido como “compost”, cuya
calidad es variable y dependerá principalmente del tipo de materia orgánica
utilizada, técnica de compostaje y tiempo de duración del proceso (Avendaño,
2003) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
Según (Moreno, 2008) citado por (Cabrera & Rossi, 2016), el
compostaje constituye un ecosistema en el que diversas poblaciones
microbianas constituidas por bacterias, hongos y actinomicetos, degradan
secuencialmente la materia orgánica en presencia de oxígeno generado un
producto estable humificado junto con gases, agua y calor como residuos del
metabolismo microbiano. El tipo predominante de microrganismos depende
de las condiciones nutricionales y ambientales, en cuyas variaciones
intervienen sus propias actividades. El compostaje es una compleja
interacción entre los restos orgánicos, los microrganismos. La aireación y la
producción de calor.
El compost es el producto que resulta del proceso de compostaje. Está
constituida principalmente por materia orgánica estabilizada, donde no se
18

reconoce su origen, puesto que se degrada generando partículas más finas
y oscuras; en el que participan una gran diversidad de microorganismos que
requieren una humedad adecuada y sustratos orgánicos heterogéneos en su
composición y homogéneos en su tamaño (Labrador, 2002) citado por (Pillco,
2020), y como resultado de este proceso de degradación biológica
autotérmica y termófila, se obtiene un producto (compost) con características
físicas, químicas y biológicas que resultan beneficiosas para el suelo y las
plantas, no presenta malos olores y está libre de agentes patógenos
(Cordova, 2007) citado por (Pillco, 2020) además (Fernández y Estrada 2004)
citado por (Pillco, 2020), mencionan que el compost es considerado como un
fomento para la cadena trófica del suelo; (Porras, 2011) citado por (Pillco,
2020), mejora las propiedades químicas, físicas y biológicas del suelo,
es
decir es utilizado como regenerador de suelos.
El compost funciona como un sistema al que se le incorporan las
materias primas, los microorganismos procesan estas materias primas según
su actividad, adquiriéndose al final del proceso una serie de compuestos que
pueden ser utilizados por organismos más complejos como las plantas.

Figura 1. Descripción simplificada de un sistema de compostaje (Pillco, 2020)

2.2.1.1. Tipos de compost
Una clasificación comúnmente aceptada para diferenciar a los tipos de
compost es aquella que se realiza atendiendo al origen de sus materias
primas. Sin embargo, dado los avances en la investigación sobre los compost
logrados hasta el momento, debemos de considerar que esta clasificación
puede variar, atendiendo a otros criterios de valoración, tales como: la calidad
del producto, el nivel de tecnología empleada en el proceso de producción,
entre otros.
En la siguiente lista se presentan los tipos de compost, clasificados
según el origen de sus materias primas (Alarcón, 2004) citado por (Cabrera
& Rossi, 2016):
- Compost de maleza.
- Compost de maleza y broza.
- Compost de material vegetal con estiércol.
- Compost tipo Quick – Return. Elaborado por restos vegetales, a los que se
les ha añadido rocas en polvo, algas calcáreas, activador Quick – Return,
paja y tierra.
- Compost de fracción orgánica de los residuos municipales
- Compost de la fracción orgánica de los residuos municipales con restos
vegetales
- Compost de la fracción procedente del tratamiento anaeróbico de RM
- Compost de lodos de depuradora de restos vegetales, de poda, serrines,
cenizas o corteza
- Compost de fracción orgánica de los residuos procedentes de la industria
de producción de alimentos
- Compost activado con levadura de cerveza
Sea cual fuere el origen de los materiales a compostar y el destino del
producto final, los requerimientos generales deben encaminarse a conseguir:
aspecto y olor aceptables, correcta higienización, bajos niveles de impurezas
20

y contaminantes, niveles óptimos de componentes útiles para el suelo y una
cierta regularidad en las características (Alarcón, 2004) citado por (Cabrera
& Rossi, 2016).
(Palencia & Gildardo, 2002) Citado por (Pillco, 2020), mencionan que
los materiales orgánicos se constituyen principalmente de compuestos de
carbono e hidrógeno, que son utilizados por los microorganismos como
fuente de alimento como lo son: Residuos de cosechas, residuos
domiciliarios, estiércol de animal, complementos minerales, plantas marinas
y algas.
2.2.1.2. Fases de elaboración de compost
Jaramillo (2005) citado por (Cabrera & Rossi, 2016), enuncia cuatro
(4) fases descritas durante el proceso del compostaje, las cuales se describen
a continuación:
 Mesófila: es la primera fase y se caracteriza por la presencia de bacterias
y hongos, siendo las primeras quienes inician al proceso por su gran
tamaño; ellas se multiplican y consumen los carbohidratos más fácilmente
degradables, produciendo un aumento en la temperatura desde la del
ambiente a más o menos 40 grados Celsius.
 Termófila: en esta fase la temperatura sube de 40 a 60 grados
centígrados, desaparecen los organismos mesófilos, mueren las malas
hierbas, e inician la degradación los organismos termófilos. En los seis (6)
primeros días la temperatura debe llegar y mantenerse a más de de 40
grados Celsius a efecto de reducción o supresión de patógenos al hombre
y a las plantas de cultivo. A temperaturas muy altas, muchos
microorganismos importantes para el proceso mueren y otros no crecen
por estar esporulados. En esta etapa se degradan ceras, proteínas y
hemicelulosas y, escasamente la lignina y la celulosa; también se
desarrollan en estas condiciones numerosas bacterias formadoras de
esporas y actinomicetos.
 Enfriamiento: la temperatura disminuye desde la más alta alcanzada
durante el proceso hasta llegar a la del ambiente, se va consumiendo el
material fácilmente degradable, desaparecen los hongos termófilos y el
proceso continúa gracias a los organismos esporulados y actinomicetos.
21

Cuando se inicia la etapa de enfriamiento, los hongos termófilos que
resistieron en las zonas menos calientes del proceso realizan la
degradación de la celulosa.
 Maduración: la maduración puede considerarse como complemento final
de las fases que ocurren durante el proceso de fermentación
disminuyendo la actividad metabólica. El producto permanece más o
menos 20 días en esta fase.

Figura 2. Fases de elaboración del compost .
fuente: GRAMA, 2005. Manual del buen compostador

2.2.2. Procesos de elaboración de compost a partir de residuos
sólidos orgánicos
2.2.2.1. Factores que afectan el proceso de compostaje
a. Microorganismos y ecología microbiana del compostaje
El conjunto de microrganismos que se desarrolla durante el
compostaje puede afectar el proceso tanto positiva como negativamente. En
el grupo de los microrganismos beneficiosos se encuentran los que
22

biotransforman la materia orgánica en presencia de oxígeno, que conducen
la obtención de compost de calidad; los microrganismos degradadores de
compuestos contaminantes, que permiten aplicar el compostaje en
biodescontaminación; y los microrganismos que ejercen actividad antagónica
frente a patógenos, que contribuyen a la actividad higienizante del
compostaje. Entre los microrganismos indeseables o que puedan afectar
negativamente al proceso o a la calidad del producto se encuentran los
implicados en la generación de olores y patógenos (Moreno, 2008) citado por
(Cabrera & Rossi, 2016) y (Gonzales, 2021).
Rico (2013) citado por (Cabrera & Rossi, 2016) y (Gonzales, 2021),
menciona que dentro de los microorganismos que se pueden encontrar
dentro del proceso de compostaje se tienen:
i. Hongos: Incluyen a los hongos filamentosos y las levaduras. Típicamente
saprofíticos (obtienen la energía de la materia orgánica de las plantas y
animales muertos) y aeróbicos, encuentran un hábitat ideal en el compost.
Crecen como filamentos casi invisibles o como colonias blancas o grises
vellosas en la superficie de la pila. Son responsables de la
descomposición de polímeros complejos (celulosa, hemicelulosa,
pectinas, lignina). En el compost son importantes porque rompen los
restos vegetales y animales permitiendo que las bacterias continúen con
la descomposición una vez que la celulosa se ha agotado. Pueden atacar
material demasiado seco, ácido o con bajo contenido de nitrógeno de
difícil descomposición por las bacterias.
ii. Protozoos y Rotíferos: Estos animales microscópicos unicelulares
(protozoos) o multicelulares (rotíferos) se encuentran en la película de
23

agua en el compost. Se alimentan de materia orgánica, bacterias y
hongos. Su participación en la descomposición del material es menor.
Los microrganismos sobreviven en un determinado hábitat porque son
capaces de colonizarlo y utilizar los recursos contenidos en el mismo. El
compostaje es un proceso basado en el control de factores bióticos
(nutricionales y ambientales y abióticos (competición, capacidad de
supervivencia), relacionados entre sí, condicionan la sucesión de
ambientes diferentes necesarios para la consecución del compostaje
(Moreno, 2008).
b. Otros factores que afectan el compostaje
Los factores que intervienen en el proceso biológico del compostaje
son muchos y muy complejos, estando a su vez influenciados por las
condiciones ambientales, tipo de residuo a tratar y el tipo de técnica de
compostaje empleada (Pajuelo, 2006) citado por (Cabrera & Rossi, 2016) y
(Gonzales, 2021).
Tabla 1. Factores que afectan al compostaje
Factores que afectan al compostaje
Abióticos Bióticos
Oxigeno
Composición del sustrato y
balance de nutrientes
Relación
C/N equilibrada
Humedad
Temperatura
Ph
Microorganismos como bacterias
capaces de metabolizar
compuestos orgánicos complejos
menos biodegradables tales como
los hongos y actinomicetos que
son característicos de la fase de
maduración

Este proceso complejo y dinámico, se puede dividir en cuatro fases de
acuerdo a los cambios de temperatura: fase mesófila (10-40°C), fase
termófila (40-60°C), fase de enfriamiento y finalmente fase de maduración
(estabilización a temperatura de ambiente).
Existen productos que surgen a partir de la elaboración del compost
como la obtención de extractos acuosos. También denominados tés de
compost, o el aislamiento de microrganismos tales como antagonistas
microbianas lignocelulolíticos que tienen un amplio rango de aplicaciones
(Moreno, 2008) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
 Estructura y tamaño de los residuos
Según Sztern y Pravia (2009) citado por (Pillco, 2020), para que el
proceso de compostaje dure lo menos posible, es recomendable trabajar con
materiales que puedan tener una mayor área de contacto con los
microorganismos y que pierdan rápidamente su integridad física por efecto
de los microorganismos.
 Humedad
El proceso de compostaje debe presentar una humedad de 40 a 60%,
por otro lado, una humedad muy baja afectaría el crecimiento de los
microorganismos presentes impidiendo que se mantengan en la fase
exponencial en caso de que se tengan materias primas muy húmedas se
pueden realizar mezclados para reducir esta característica (Sztern & Pravia,
2009) citado por (Pillco, 2020).
 Ph
25

Es uno de los parámetros importante para el desarrollo de los
microorganismos degradadores, siendo los más adecuados los
comprendidos entre 6 y 8, sin embargo, según los estudios por (Sztern &
Pravia, 2009) citado por (Pillco, 2020), los valores extremos de pH pueden
inhibir el crecimiento, en caso de que los valores de pH de los compuestos
utilizados se encuentren bajo el óptimo, pueden mezclarse con otros
materiales con pH más elevados, según (Orosco & Soria, 2008) citado por
(Pillco, 2020), respecto a los microorganismos como los hongos toleran un
amplio rango de pH de 5 a 8, mientras que las bacterias se caracterizan por
un margen más estrecho de 6 a 7,5. El valor de pH, al igual que el de la
temperatura varía con el tiempo de 5 a 9 dependiendo de la etapa de
compostaje (Bejarano & Delgadillo, 2007) citado por (Pillco, 2020).
 Aireación
Es sumamente importante que durante el proceso de compostaje
exista una buena aireación y ventilación de los materiales, esto es debido a
que se intenta favorecer la actividad de los microorganismos aeróbicos. Cabe
destacar, que aun así es imposible que no ocurran reacciones anaeróbias.
Un correcto manejo de las pilas de compostaje intentará minimizar estas
reacciones (Sztern & Pravia, 2009) citado por (Pillco, 2020). Además
(APROLAB, 2007) citado por (Pillco, 2020), indica que el objetivo de la
aireación durante el proceso de compostaje es suministrar oxígeno para la
degradación microbiana, controlar la temperatura y eliminar la humedad de
la materia orgánica.
 Volumen
26

El volumen afecta a factores tan importantes como la temperatura y la
aireación. En pilas muy pequeñas, la fluctuación de la temperatura es muy
brusca, debido a una aireación excesiva. Si se tiene una pila muy grande, la
distribución de la temperatura no es uniforme, existiendo un gradiente de
temperatura entre el interior y exterior, debido a un déficit de aireación. Para
obtener una buena relación superficie/volumen, la pila debe tener una base
no menor de 2,0 m y una altura que sea la mitad de la base (Sztern & Pravia,
1999) citado por (Pillco, 2020).
 Temperatura
El control de la temperatura juega un papel muy importarte en el
proceso y la calidad final del compost, se necesita calor para que la materia
orgánica se descomponga, y garantizar la eliminación de patógenos y la
inhabilitación de semillas, que puedan venir de los materiales empleados,
dado que es importante mantener la temperatura en un nivel de 45 a 50 °C
(APROLAB, 2007) citado por (Pillco, 2020). Así mismo (Rodriguez, 1982)
citado por (Pillco, 2020), menciona cuanto más caliente está el compost más
rápidamente se descompone el material; al aumentar la temperatura aumenta
la actividad microbiana acelerando el proceso de descomposición.
 Relación carbono – nitrógeno (C/N)
Esta relación identifica la cantidad de carbono por cantidad de
nitrógeno que posee la materia a utilizar, los valores óptimos que deben
poseer las materias primas están entre los 20 y 30 (Sztern & Pravia, 2009)
citado por (Pillco, 2020).

 Microorganismos
La descomposición la materia orgánica que se encuentra en los
materiales que son compostados es producido por los microorganismos
presentes en la pila, los cuales van variando durante las distintas etapas del
proceso. Esta materia es transformada a través de reacciones de óxido-
reducción catalizada por las enzimas de los microorganismos. La
descomposición de estos compuestos se conoce como mineralización y
consiste a grandes rasgos, en la transformación de estas macromoléculas en
compuestos inorgánicos como CO2, NH3, H2SO4, H2O (Sztern & Pravia,
2009) citado por (Pillco, 2020). Además, el carbono sirve como fuente de
energía para los microorganismos, es decir, como carbono celular se requiere
más carbono que nitrógeno en el proceso (Bejarano & Delgadillo, 2007)
citado por (Pillco, 2020).
La degradación de la lignina es otro paso importante en el proceso de
compostaje, ya que la celulosa y hemicelulosa se encuentran dentro de la
lignina, siendo esta última el polímero que actúa como red de ensamblaje su
descomposición no se encuentra completamente estudiada, pero se sabe
que el fungi Phanerochaete chrysosporium, produce agentes oxidantes que
rompen la lignina en diferentes subunidades, liberando fenoles, ácidos y
alcoholes aromáticos, los cuales posteriormente se mineralizan (Tuomela et
al., 2000) citado por (Pillco, 2020).
Finalmente, para tener conocimiento de si el proceso se está
comportando correctamente, se deben monitorear los siguientes parámetros:
 Temperatura
 pH
28

 Ventilación y homogenización de la masa en Compostaje
2.2.3. Sistemas de compostaje
Entre los diferentes sistemas tenemos:
a. Sistema de pilas o camellones
Se denominan pilas de compostaje, cuando presentan una morfología
y dimensiones determinadas. De acuerdo al método de aireación utilizado,
este sistema se subdivide además en: móviles, cuando hay reconformación
de las pilas y, estático con aireación forzada.
b. Sistema de reactores
Los residuos orgánicos son procesados en instalaciones que pueden
ser estáticas o dinámicas, que se conocen como Reactores. Básicamente los
reactores, son estructuras por lo general metálicas: cilíndricas o
rectangulares, donde se mantienen controlados determinados parámetros
(humedad, aireación), procurando que los mismos permanezcan en forma
relativamente constante.
c. Sistema de pozas
Según (Chilón, 2010) citado por (Cabrera & Rossi, 2016), los
materiales y métodos para la elaboración del compost varían de acuerdo a
las características del ambiente o ecosistema donde se va a fabricar, lo que
define la modalidad de elaboración del compost. No existen restricciones
sobre la modalidad de compostaje, pero en el caso de zonas semiáridas se
considera la modalidad de compostaje a bajo relieve o en pozas para
disminuir las pérdidas de humedad por evapotranspiración y facilitando los
volteos. En el “Estudio comparativo para la elaboración de compost por
técnica manual” (Altamirano & Cabrera, 2006) citado por (Cabrera & Rossi,
29

2016) se aplica este método de compostaje en pozas cuyas dimensiones
eran de 2,60 m de largo por 1,30 de ancho y 0,80 de profundidad
y las
herramientas que se utilizaron fueron picos y lampas.
En la República Dominicana, el uso de compost como material de
enmienda es una práctica muy común entre los agricultores que cultivan
productos orgánicos, la mayoría de ellos utilizan el método de
descomposición en fosas (Corona, 2007) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
Otros autores como (Del Carmen, 2002) citado por (Pillco, 2020),
menciona que existen distintos sistemas para llevar a cabo la etapa de
maduración, estos se clasifican en dos grupos, los abiertos y cerrados,
diferenciándose en dos grupos debido a que el segundo desarrolla el
compostaje en reactores y/o contenedores y, los principales sistemas de
compostaje son:
 Sistemas abiertos
Apilamiento estático aireado
Apilamiento con volteo
 Sistemas cerrados
Reactor de flujo en pistón vertical
Reactor de flujo en pistón horizontal
Reactor de lecho agitado
La comparación de los sistemas de compostaje abiertos y cerrados se
puede ver en la tabla 2 la elección final del proceso y materias primas que se
utilizarán para compostar debe realizarse en base a su factibilidad
tecnológica, costos económicos y su impacto social y ambiental (De la Maza,
2001) citado por (Pillco, 2020).
30

Tabla 2. Comparación entre los sistemas de compostaje
Factor Sistemas abiertos Sistemas cerrados
Superficie a ocupar Grande Reducida
Clima Temperaturas no
extremas
Variable y fino
Sustrato Todos, pero con
material de soporte
Principalmente
aquellos con elevada
humedad
Tecnología Relativamente
sencilla. Dos
opciones de
sistemas de
aireación: forzada y
volteos
Relativamente
sofisticada. Multiples
opciones de
sistemas de
aireación
Inversión De baja a moderada De elevada a muy
elevada
Costos de
explotación
Variable Elevado
Consumo
energético
Bajo a medio Medio a elevado
Olores Problemas si no hay
suficiente aireación
Se puede controlar
Duración Compostaje: 21 a 28
días
Maduración: mínima
30 días
Compostaje: 3 a 15
días
Maduración: mínimo
a 30 días
Calidad final del
proyecto
Buena si el proceso
es adecuado
Mejor calidad

2.2.4. Beneficios del compost
La adición de compost en los suelos se convierte en una técnica de
manejo sostenible para la mejora de las características hidrofísicas de los
mismos bajo las condiciones meteorológicas locales. Entre los principales
beneficios físicos que se encuentran esta:
- Efecto sobre la compactación del suelo. La adición de compost en la
superficie o en el interior del perfil del suelo es una de las técnicas del manejo
más ensayadas para la lucha contra la compactación de los suelos y contra
la aceleración del proceso de erosión hídrica (Moreno, 2008) citado por
(Cabrera & Rossi, 2016). Según (Ingelmo & Ibañez, 1998) demuestran que la
31

enmienda del suelo mediante el acolchado orgánico de compost regula la
energía de impacto de las gotas de lluvia facilitando su infiltración en el suelo,
con lo cual disminuye la pérdida del suelo por erosión hídrica y aumenta las
posibilidades de revegetación natural de la superficie del suelo.
- Efecto sobre la estabilidad de los agregados del suelo. La estabilidad de los
agregados depende del método de incorporación y de la dinámica de su
descomposición, ya que condicionan su localización en el perfil del suelo y la
mayor o menor asociación con las partículas minerales, y por lo tanto, la
mayor o menor estabilidad de los productos orgánicos transformados y su
papel sobre la estabilidad de la porosidad del suelo (Kay & Angers, 2002)
citado por (Cabrera & Rossi, 2016). Según señalan los cambios en la
estabilidad de los agregados del suelo debido a la adición de compost se
generan a raíz de cambios en los contenidos de materia orgánica articulada,
en los polisacáridos y lípidos, que son materiales lábiles y de actividad
transitoria en el suelo.
- Efectos sobre la retención y el almacenamiento de agua del suelo. La
adición al suelo de compost provoca aumento en la capacidad de retención
del agua y en la capacidad de almacenamiento a nivel de saturación. Estas
afirmaciones derivan directamente de que el compost al mezclarse con el
suelo, en condiciones de campo o ensayo de laboratorio, conforman una
estructura con un reparto equilibrado de sus poros entre macro y micro poros
(Kay & Angers, 2002) citado por (Cabrera & Rossi, 2016) y a como dichos
cambios estructurales se mantienen estables frente a los procesos
degradativos del manejo del suelo (Ingelmo, Martínez, & Roger, 2007) citado
por (Cabrera & Rossi, 2016).
32

- Gestión de residuos vegetales de manera ambientalmente correcta. Al
utilizar residuos vegetales y crear un ciclo en el que estos mismo vuelvan a
ser parte de las labores de mantenimiento se viene creando un sistema de
reciclaje, con una útil revalorización de residuos, se optimizan los recursos
existentes y aprovechándolos de manera adecuada, se estará reduciendo los
volúmenes de residuos que son dispuestos en botaderos o rellenos sanitarios
además de que se generará un ahorro por la cantidad de mejoradores del
suelo que se compran para el mantenimiento de áreas verdes (Avendaño,
2003) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
Tabla 3. Resumen de las Principales ventajas de compost
Propiedades Acción
Físicas Mejora la estructura y estabilidad
del suelo, incrementa la
porosidad, la permeabilidad del
aire y retención del agua.
Químicas Incremento de la capacidad
tampón, aumento del intercambio
catiónico y del contenido de
materia orgánica, incremento de
los niveles de macro y
micronutrientes esenciales.
Biológicas Favorece la coexistencia de
diferentes especies de
microorganismos, incrementa la
microflora y la mesofauna como
protozoos, rotíferos, nemátodos y
artrópodos, estimula la actividad
microbiana y reduce la
producción de patógenos
Fuente: Puerta, J. (2004). Los residuos sólidos municipales como acondicionadores de suelos.
2.3. Definición de términos básicos
Compost: Abono orgánico obtenido a partir de la descomposición aerobia
(en presencia de oxígeno) por la acción de millones de microorganismos, de
la parte orgánica de los residuos de origen animal o vegetal. Es un producto
33

estable, de olor agradable resultado del proceso de compostaje (Gonzales,
2021).
Compostaje: El compostaje es un proceso de transformación de la materia
orgánica para obtener compost, un abono natural (Compostadores, sf).
Estiércol: son los excrementos de los animales, cuyos resultados vienen a
ser como desechos del proceso de digestión de los alimentos que estos
consumen. Los campesinos crían diferentes clases de animales,
particularmente en Puno crían: ovinos, asnos, alpacas, llamas, chanchos,
vacunos, etc. Que proveen de recurso estiércol, útil para mejorar la fertilidad
del suelo y la productividad (Mamani, 2011) citado por (Pillco, 2020).
Residuos sólidos: Se denominan residuos sólidos a aquellas sustancias,
productos o subproductos en estado sólido o semisólido de los que su
generador dispone o está obligado a disponer, en virtud de los establecido en
la normatividad nacional o de los riesgos que causan a la salud y el ambiente
“Ley General de Residuos Sólidos N° 27314” citado por (Cabrera & Rossi,
2016) citado por (Pillco, 2020).
Residuos sólidos orgánicos: Son residuos compuestos de materia
orgánica que tiene un tiempo de descomposición bastante menor que los
inertes (residuos prácticamente estables en el tiempo), entre ellos tenemos
los restos de cocina, maleza, mantenimiento de jardines, entre otros
(Tchobanoglous, 1997) citado por (Cabrera & Rossi, 2016).
Voltear: Darle vuelta a la pila de compost, de tal forma que el material de
arriba esté luego debajo, facilitando la aireación. La mejor herramienta para
34

voltear el compost es una horca o tenedor de cavar de cinco puntas (Del Val,
2019). Citado por (Gonzales, 2021).

CAPITULO III
3. METODOLOGÍA
3.1. Metodología de la investigación
El diseño de investigación tendrá un enfoque experimental
cuantitativa, transversal de tipo correlacional, se analizará la relación de la
variable independiente (proporción de estiércol) en la variable dependiente
(propiedades fisicoquímicas y metales pesados) del compost. Se evaluará la
relación estadística entres estas variables sin contar la influencia de otras
variables extrañas.
3.2. Variables
Dependientes (Y)
- Propiedades fisicoquímicas: Húmedad, Materia orgánica (base seca y
húmeda), cenizas (base seca y húmeda), potencial de hidrogeno (pH) y
relación C/N.
- Concentración de metales pesados: Plomo (Pb) y Cadmio (Cd).
Independientes (X)
- 0% de estiércol (testigo)
- 25% de estiércol
- 50% de estiércol
- 75% de estiércol

3.2.1. Operacionalización de las variables
Variables Dimensiones Indicadores
Independiente

Proporción de
estiércol

0%
25%
50%
75%
- Kilogramos (kg)
de residuos
orgánicos

- Kilogramos de
estiércol de
ganado vacuno
Dependientes
Propiedades:

Físicas

Químicas

Húmedad
Materia orgánica (base
seca y húmeda)
Cenizas (base seca y
húmeda), C/N.

Potencial de hidrogeno

pH
Metales pesados Plomo (Pb)
Cadmio (Cd)
ppm
3.3. Población y muestra
3.3.1. Población
La población estuvo constituida por el total de kg de estiércol de
ganado vacuno y el total de kg de materia orgánica que se producen en el
fundo Watanabe-Campo Verde-Ucayali.
3.3.2. Muestra
La muestra estuvo constituida por 50 kg de residuos orgánicos y 30
kg de estiércol de ganado vacuno.
3.4. Procedimiento de recolección de datos
 Ubicación de la pila de compostaje
El lugar de compostaje se llevó a cabo en el fundo Watanabe ubicado
en el distrito de Campo Verde, Provincia de Coronel Portillo de la Región
Ucayali con coordenadas UTM: Este 547827 y Norte 9051670 a 154 m.s.n.m.

 Preparación del terreno
El lugar de compostaje se acondicionó limpiando malezas, ramillas,
piedras y otros objetos para evitar que afecten negativamente el proceso de
compostaje, además de tener una pendiente del 3% para drenaje evitando
así encharcamiento.

 Construcción de las pilas de compostaje
Se construyó 2 cajones rectangulares con dimensiones 3.6 m x 1m x
1m, cada cajón se dividió en 4 pilas cuya distribución se muestra a
continuación:

25%

50%

75% 75% 0% 0%
Nota: el % indica la proporción de estiércol

 Recolección de los materiales para compostaje
Los materiales fueron recolectados en el fundo Watanabe cuya
ubicación se mencionó anteriormente, se transportaron el estiércol en sacos
y los residuos orgánicos por parte de los trabajadores fueron depositando en
bolsas negras. Los residuos orgánicos que se lograron recolectar en las
bolsas fueron cascara de naranja, cascara de piña, coronilla de piña, cascara
de plátanos, afrecho de limón, cascara de mango, cascara de guaba, cascara
de papaya. Estos residuos orgánicos fueron picadas y mezcladas
uniformemente. Por recomendación se agregó una capa de aserrín en
proceso de descomposición no fresco, para que absorba agua en caso
ingrese la lluvia al compost y sirva aireación y filtración hacia el suelo.

 Dosificación del estiércol y materia orgánica
Para la presente investigación se evaluó la influencia de la proporción
del estiércol en las propiedades fisicoquímicas y metales pesados del
compost, bajo ese contexto los tratamientos se ordenaron de la siguiente
manera:

1 m
0.9 m 0.9 m 0.9 m 0.9 m
39

Estiércol residuos orgánicos Tratamiento
0 % 100 % T1
25% 75 % T2
50% 50 % T3
75% 25% T4

 Acondicionamiento de los tratamientos en la pila

Tratamiento 1: 20 kg de MO + 0 kg de estiércol
Tratamiento 2: 15 kg de MO + 5 kg de estiércol
Tratamiento 3: 10 kg de MO + 10 kg de estiércol
Tratamiento 4: 5 kg de MO + 15 kg de estiércol
 Etapa de inspección
Las inspecciones se dieron semanalmente ya que era importante
mantener las condiciones adecuadas para que se dé el proceso de
compostaje, se controló convencionalmente la aireación, humedad y la
temperatura del compostaje.
La aireación es importante para que los microorganismos degraden la
materia orgánica para convertirla en compost por eso se hizo buenas mezclas
entre los materiales más finos y gruesos, añadiendo además que esta
operación permite controlar el exceso de compactación y humedad mediante
el volteo de los materiales.
Para inspeccionar la humedad del compostaje durante la investigación
se aplicó lo que los comuneros de la zona hacen, se cogió un puñado de
compost y se lo apretaba con la mano, si al apretarlo se humedece la mano,
pero no escurre agua entre los dedos pues la humedad estaba óptima. En
otros casos con un palo seco bien liso se penetraba en el compost, al retirar
la varilla si esta se mostraba mojado entonces correspondía a abrir la tapa de
40

las pilas para el ingreso directo de la radiación solar hasta reducir a las
condiciones óptimas de la humedad del compostaje.
Para inspeccionar la temperatura se utilizó termómetro marca TP300
en la cual la puntilla metálica tuvo contacto con el compost para hacer lectura
del valor térmico.

 Selección de muestras para laboratorio
Se seleccionaron 1/2 kg por pila, recolectando por cada tratamiento
1kg de compost. Estos fueron puestos en bolsas herméticas para ser
transportados al laboratorio de Análisis físico químico y metales pesados de
la Universidad Nacional Agraria de la Selva ubicado en la ciudad de Tingo
María.

3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos
3.5.1. Técnicas
La principal técnica de la investigación fue la observación
experimental. Esta técnica elabora datos en condiciones relativamente
controladas por el investigador (Tamayo & Silva, sf).

3.5.2. Instrumentos
De acuerdo a la técnica utilizada el instrumento fue una ficha de
registro de datos. Esta ficha sirvió para apuntar todo lo sucedido durante el
desarrollo de la investigación que posteriormente fue utilizado para la
redacción del informe de la tesis.
3.6. Procesamiento de datos
Los valores obtenidos en el análisis físico químico y metales pesados
por parte del laboratorio de la UNAS fueron analizados y ordenados en una
hoja de Excel para compararlo con otras informaciones.
41

3.7. Tratamiento de datos
Para analizar la influencia de la proporción de estiércol de ganado
vacuno en las propiedades fisicoquímicas y metales pesados del compost se
realizó el análisis de correlación y regresión en donde:
Variable dependiente: Propiedades fisicoquímicas y metales pesados
del compost
Variable independiente: proporción de estiércol (0%, 25%, 50% y 75%).
Se usó la siguiente tabla para hacer el respectivo análisis:
Variables r R2 x 100 Ecuación r tabular Signif.
0.05 0.01
Propiedades físicas
vs
proporción de estiércol

Propiedades químicas
vs
proporción de estiércol

Metales pesados
vs
proporción de estiércol

Donde:
r: coeficiente de correlación
r2 x 100: coeficiente de determinación

Se utilizó la tabla de valores críticos de coeficiente de correlación en donde
si el valor r > r tab0.05 hubo relación significativa y si el valor r > r tab0.01 habrá
relación altamente significativa.
Para usar la tabla el grado de libertad se obtiene restando el total de
observaciones menos 2 (n-2).

CAPITULO IV
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla 4. Análisis de correlación y regresión entre las variables proporción
de estiércol y las propiedades
físico químicas y metales pesados
del compost.
Parámetros r R2 x
100
Ecuación r tabular Signif.
0.05 0.01
Humedad (en base
húmeda) vs
proporción de estiércol
0,96 92,98 y = 37,32x2 - 47,77x +
28,768
0,95 0,99 *
Materia orgánica (en
base húmeda) vs
proporción de estiércol
0,96 92,47 y = 44,16x2 - 59,36x +
43,16
0,95 0,99 *
Materia orgánica (en
base seca) vs
proporción de estiércol
0,98 96,78 y = 82,92x2 - 105,98x
+ 60,275
0,95 0,99 *
Ceniza (en base húmeda)
vs
Proporción de estiércol
0,999 99,82 y = -81,48x2 + 107,13x
+ 28,072
0,95 0,99 **
Ceniza (en base seca) vs
Proporción de estiércol
0,98 96,85 y = -84,52x2 + 106,7x
+ 39,704
0,95 0,99 *
pH vs Proporción de
estiércol
0,99 97,95 y = 1x2 - 1,346x +
9,5985
0,95 0,99 **
Cadmio vs proporción de
estiércol
0,99 98,74 y = 0,08x2 + 0,364x +
0,376
0,95 0,99 **
Plomo vs proporción de
estiércol
0,966 93,33 y = 19,04x2 + 5,896x +
16,809
0,95 0,99 *
C/N vs proporción de
estiércol
0,988 97,7 y = 27,52x2 - 41,424x
+ 25,004
0,95 0,99 **
(*) Relación significativa (**) relación altamente significativa
En el Perú no se cuenta con estándares de calidad del compost para
los diferentes usos, razón por la cual se dispone de otras legislaciones de
normativas que establecen requerimientos mínimos para la producción de
43

compost y el uso que se le puede dar, dependiendo de su calidad entre las
más conocidas tenemos: La norma Mexicana NADF-020-AMBT-2011, la
norma Chilena NCh2880, el reglamento Austriaco de calidad del compost,
Norma técnica Colombiana NTC 5167. Aunque la Organización Mundial de
la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la
Alimentación y la Agricultura también brindan información sobre la calidad del
compost. (Ver anexos).
4.1. Relación pH y proporción de estiércol de vacuno en el compost

Figura 4. Relación del pH y la proporción de estiércol en el compost
En la figura 4 se observa que existe una relación significativa entre las
proporciones de estiércol en el compostaje y el pH del sustrato, por lo que se
deduce que la proporción de estiércol influye en el pH y la ecuación que lo
relaciona es polinómica inversamente proporcional lo que indica que a mayor
proporción de estiércol en el compost disminuye el pH. El pH del compost
depende en un 97,95% de la proporción de estiércol y el 2,05% depende de
otros factores como los materiales de origen y cada fase del proceso (Román,
9.61
9.29
9.21
9.14
y = 1x2 - 1.346x + 9.5985
R² = 0.9795
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
p
H
Proporción de estiércol
44

Martínez, & Pantoja, 2013), etapa de compostaje (Bejarano & Delgadillo,
2007) citado por (Pillco, 2020).
Según (Román, Martínez, & Pantoja, 2013), en el Manual de
compostaje del agricultor elaborado por la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura el rango óptimo de pH del
compost es de 4,5 – 8,5, un pH por debajo de 4,5 se da un exceso de ácidos
orgánicos y un pH por encima de 8,5 origina un exceso de nitrógeno.
Aunque para la Organización Mundial para la Salud los criterios del
compost como abono orgánico corresponde a un contenido de pH de 6 – 9.
Sin embargo, los valores de pH de los tratamientos son levemente superiores
a ese rango óptimo. Del mismo modo si se quisiera utilizar para viveros y
sustituto de tierra para maceta tiene que tener valores comprendidos entre
6,7 – 7,5 de pH y para agricultura ecológica y reforestación valores de 6,5 –
8 de pH según Norma Mexicana NADF-020-AMBT-2011 y de 5 – 8,5 pH para
uso en agricultura orgánica o en agricultura en general según norma Chilena
NCh 2880 (Munive, 2018).
Los valores de pH de los tratamientos fueron superiores a los
encontrados por (García, Pineda, Totosaus, & Gonzáles, 2008), quienes
obtuvieron un pH de 8,24 en humus activo y 8,5 en una composta municipal,
esta diferencia de valores puede deberse a que las compostas de los autores
fueron elaboradas empleando una gran variedad de desechos en donde no
fueron sometidos a una adecuada selección y separación de residuos.
Mientras que (López, y otros, 2015), incrementaron su pH de ácido a neutro
en tres compostas diferentes usando residuos como bagazo de caña,
45

cáscara de naranja y paja de trigo. Finalmente (Pillco, 2020), utilizando
microorganismos eficaces también obtuvo un pH inferior de 7,6. (Cuevas &
Walter, 2004), encontró en un Compost con lodo residual un pH de 7,7.
Como se observa en la figura 4 los valores de pH de los tratamientos
están por encima de esos valores de las normas internacionales de compost
y otras investigaciones. Sin embargo, la manera de solucionar eso es
agregando material más seco y con mayor contenido de carbono (restos de
poda, hojas secas, aserrín), controlar el pH es indispensable que se define la
supervivencia de los microorganismos y cada grupo tiene pH óptimos de
crecimiento y multiplicación; no tener un pH estable puede afectar
negativamente a la germinación (Román, Martínez, & Pantoja, 2013).
4.2. Relación humedad y proporción de estiércol en el compost
En la figura 5 se muestra que existe una relación significativa entre las
proporciones de estiércol en el compostaje y la humedad, por lo que se
deduce que la proporción de estiércol influye en la humedad y la ecuación
que lo relaciona es polinómica inversamente proporcional lo que indica que a
mayor proporción de estiércol en el compost disminuye la humedad. La
humedad del compost depende en un 92,98% de la proporción de estiércol y
el 7,02% depende de otros factores como la temperatura, el tamaño de
partículas y la aireación (Sánchez, 2003), estado físico de las partículas
(Román, Martínez, & Pantoja, 2013).
46

Figura 5. Relación de la humedad y la proporción de estiércol en el compost
Según (Román, Martínez, & Pantoja, 2013), en el Manual de
compostaje del agricultor elaborado por la Organización de las Naciones
Unidas para la Alimentación y la Agricultura el rango óptimo de humedad del
compost es de 45% – 60%; una humedad por debajo de los 45% origina una
humedad insuficiente que detiene el proceso de compostaje por falta de agua
para los microorganismos; la manera de solucionar es regulando la humedad
ya sea añadiendo material fresco con mayor contenido de agua, y una
humedad por encima de los 60% origina un material muy húmedo en la que
el oxígeno queda desplazado, frente a esto se debe voltear constantemente
la mezcla o agregar materiales con bajo contenido de humedad y con alto
valor en carbono como los serrines, paja u hojas secas. Del mismo modo
para la Organización Mundial de la Salud los criterios de aptitud del compost
como abono orgánico corresponden a un contenido de humedad de 30 –
50%.
Para la norma Mexicana Nadf-020-AMBT-2011 la humedad debe estar
comprendida entre 25 – 35% para utilizarlo como sustrato en viveros y
28.03
21.37
12
14.67
y = 37.32x2 - 47.77x + 28.768
R² = 0.9298
0
5
10
15
20
25
30
35
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
H
ú
m
ed
ad
(
%
)
Proporción de estiércol
47

sustituto de tierra para maceta y 25 – 45% para paisajes, áreas verdes
urbanas y reforestación (Munive, 2018), en ese sentido el testigo (0% de
estiércol) es el único tratamiento que cumple dicho requerimiento, los otros
sustratos con porcentajes de estiércol tienen que ser regados tratando de
mantener la humedad idónea.
Para la norma chilena NCh 2880, la humedad del sustrato debe estar
entre 35 – 45 % para uso en la agricultura orgánica o en la agricultura en
general (Munive, 2018), bajo el principio de esa norma se tendría que someter
a riegos permanentes al sustrato para mantener la humedad requerida.
(López, y otros, 2015), presentaron valores superiores de humedad en
3 compostas elaborados con diferentes residuos agrícolas

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