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PLANTA DE LOMBRICOMPOST A PARTIR DE DESECHOS SÓLIDOS ORGANICOS DE ORIGEN ALIMENTICIO PROVENIENTES DE LAS PLAZAS DE MERCADO EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, D.C. PAOLA ANDREA SANDOVAL CAICEDO YULY ANDREA SANCHEZ AGUIRRE UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA ESP. EN GESTIÓN DE PROYECTOS DE INGENIERÍA BOGOTÁ D.C. 2018 PLANTA DE LOMBRICOMPOST A PARTIR DE DESECHOS SÓLIDOS ORGANICOS DE ORIGEN ALIMENTICIO PROVENIENTES DE LAS PLAZAS DE MERCADO EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, D.C. PAOLA ANDREA SANDOVAL CAICEDO Cód. 20172197032 YULY ANDREA SANCHEZ AGUIRRE Cód. 20172197049 Proyecto de grado para optar al título de Especialista en Gestión de Proyectos de Ingeniería Director: JAVIER ARTURO ORJUELA CASTRO UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA ESP. EN GESTIÓN DE PROYECTOS DE INGENIERÍA BOGOTÁ D.C. 2018 Aprobado por el comité de grado en cumplimiento de los requisitos exigidos por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas para optar al título de Especialistas en Gestión de Proyectos de Ingeniería. __________________ Firma del director Javier Orjuela Castro __________________ Firma del jurado CONTENIDO INTRODUCCIÓN. .............................................................................................................. 8 1. MARCO DE REFERENCIA....................................................................................... 10 1.1. MARCO CONCEPTUAL. ....................................................................................... 10 1.2. ESTADO DEL ARTE. ............................................................................................ 20 2. ESTUDIO DE MERCADO. ........................................................................................... 23 2.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO............................................................................. 23 2.2. PRODUCTOS SUSTITUTOS. ............................................................................... 25 2.3. SEGMENTACIÓN DEL MERCADO Y DELIMITACIÓN DEL ÁREA GEOGRÁFICA. ..................................................................................................................................... 25 2.4. CARACTERÍSTICAS DEL USUARIO O CONSUMIDOR. ...................................... 27 2.5. ANÁLISIS DE LA OFERTA. ................................................................................... 28 2.6. ANALISIS DE LA DEMANDA. ............................................................................... 30 2.7. CANALES DE COMERCIALIZACIÓN. .................................................................. 32 2.8. PLAN DE VENTAS. ............................................................................................... 33 3. ESTUDIO TÉCNICO. ................................................................................................... 35 3.1. GENERALIDADES. ............................................................................................... 35 3.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PRODUCTO FINAL. ................................ 35 3.3. FLUJOGRAMA DEL PROCESO. .......................................................................... 38 3.4. LOCALIZACIÓN. ................................................................................................... 39 3.5. ESPECIFICACIONES DEL PROCESO. ................................................................ 41 3.5.1. Recolección de los residuos. ........................................................................... 41 3.5.2. Clasificación. ................................................................................................... 41 3.5.3. Compostaje aerobio. ....................................................................................... 42 3.5.4. Humedecimiento. ............................................................................................ 42 3.5.5. Control de la temperatura. .............................................................................. 42 3.5.6. Siembra de lombrices – lombricompostaje. ..................................................... 43 3.5.7. Extracción y secado del humus sólido. ........................................................... 43 3.5.8. Cernido, empacado y venta. ........................................................................... 44 3.6. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DEL PROYECTO. ....................... 44 3.7. RECURSOS. ......................................................................................................... 53 3.7.1. Mano de obra. ................................................................................................. 54 3.7.2. Maquinaria y equipo. ....................................................................................... 55 3.7.3. Infraestructura. ................................................................................................ 64 4. ESTUDIO LEGAL. ....................................................................................................... 66 5. ESTUDIO AMBIENTAL. ............................................................................................... 68 5.1. NORMOGRAMA AMBIENTAL. ............................................................................. 69 6. ESTUDIO ADMINISTRATIVO. ..................................................................................... 75 6.1. GENERALIDADES. ............................................................................................... 75 6.2. ROLES Y RESPONSABILIDADES. ....................................................................... 75 6.3. TELEOLOGIA........................................................................................................ 79 6.4. ORGANIGRAMA. .................................................................................................. 81 7. ESTUDIO FINANCIERO. ............................................................................................. 82 7.1. COSTOS. .............................................................................................................. 82 7.2. PROYECCIONES. ................................................................................................ 88 7.2.1. Escenario realista. .......................................................................................... 88 7.2.2. Escenario optimista. ........................................................................................ 89 7.2.3. Escenario pesimista. ....................................................................................... 90 8. CONCLUSIONES. ....................................................................................................... 92 GLOSARIO ...................................................................................................................... 94 REFERENCIAS ............................................................................................................... 95 INDICE DE TABLAS Tabla 1. Características del humus de lombriz. Tomado de (Sánchez Ruiz, 2013) .............................................................................................................................. 24 Tabla 2. Composición química del humus de lombriz. Tomado de: (Astudillo, 2012) .............................................................................................................................. 24 Tabla 3. Área total agrícola Cundinamarca periodo 2011-2015. Tomado de (DANE, 2011-2015) ............................................................................................... 27 Tabla 4. Comercialización de fertilizantes y empresas registradas periodo 2008- 2015, Colombia. Tomadode: Informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos 2009-2015, ICA ........................................................ 29 Tabla 5. Venta de acondicionadores, abonos y fertilizantes orgánicos de suelos en Colombia, 2008-2015. Basado en: Informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos 2009-2015, ICA ........................................................ 31 Tabla 6. Plan de ventas esperado. Fuente: Autores. ............................................ 34 Tabla 7. Propiedades químicas y microbiológicas del humus de lombriz. Fuente: (Lombec, 2015) ..................................................................................................... 36 Tabla 8. Características generales del humus de lombriz. Fuente: (Garzon Chavarro, 2007) .................................................................................................... 37 Tabla 9. Equipamiento por tipo de proceso Decreto 190 de 2004. Tomado de: Art. 212 Dec.190 de2004. ............................................................................................ 40 Tabla 10. Plazas de mercado escogidas. Fuente: autores. .................................. 44 Tabla 11. Residuos totales generados plazas de mercado de Bogotá, 2010. Fuente: (CONAMA, 2014) ..................................................................................... 45 Tabla 12. Promedio de residuos orgánicos generados en las plazas de mercado Carlos E. Restrepo y Veinte de Julio, Bogotá D.C. Basado en: (CONAMA, 2014) 46 Tabla 13. Áreas del proceso. Fuente: Autor.......................................................... 53 Tabla 14. Personal operativo de la planta de producción. Fuente: Autores. ......... 54 Tabla 15. Personal administrativo de la planta de producción. Fuente: Autores. . 54 Tabla 16. Herramientas y equipos necesarios área operativa. Fuente: Autores. .. 61 Tabla 17. Herramientas área administrativa. Fuente: Autores. ............................. 64 Tabla 18. Costos de adecuación de la planta Fuente: Autores ............................. 65 Tabla 19. Normativa legal aplicable al proyecto. Fuente: Autores. ....................... 66 Tabla 20. Consideraciones ambientales generales. Basado en: (Roben, 2002) .. 68 Tabla 21. Normativa ambiental aplicable. Tomado de: (Sepúlveda & Alvarado, 2013) ..................................................................................................................... 70 Tabla 22. Costos de inversión. Fuente: Autores. .................................................. 82 Tabla 23. Depreciación de los activos. Fuente: Autor. .......................................... 83 Tabla 24. Nómina. Fuente: Autores. ..................................................................... 84 Tabla 25. Amortización de crédito. Fuente: Autores. ............................................ 85 Tabla 26. Costos fijos. Fuente: Autores. ............................................................... 86 Tabla 27. Punto de equilibrio contable. Fuente: Autores ...................................... 87 Tabla 28. Pérdidas y ganancias. Fuente: Autores. ............................................... 87 Tabla 29. Variables económicas. Fuente: Autores. ............................................... 88 Tabla 30. Proyecciones de ventas escenario realista. Fuente: Autores. ............... 88 Tabla 31. Proyecciones de costos y gastos escenario realista. Fuente: Autores. . 88 Tabla 32. Resultados escenario realista. Fuente: Autores. ................................... 89 Tabla 33. Proyecciones de ventas escenario optimista. Fuente: Autores. ............ 89 Tabla 34. Proyecciones de costos y gastos escenario optimista. Fuente: Autores. .............................................................................................................................. 89 Tabla 35. Resultados escenario optimista. Fuente: Autores. ................................ 90 Tabla 36. Proyecciones de ventas escenario pesimista. Fuente: Autores. ........... 90 Tabla 37. Proyecciones de costos y gastos escenario pesimista. Fuente: Autores. .............................................................................................................................. 90 Tabla 38. Proyecciones de costos y gastos escenario pesimista. Fuente: Autores. .............................................................................................................................. 91 INDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 1. Eisenia foetida – Lombriz roja californiana. .................................... 18 Ilustración 2. Distribución cultivos orgánicos por continente Fuente: IFOAM ORGANICS INTERNATIONAL .............................................................................. 31 Ilustración 3. Flujograma del proceso de lombricompostaje. Fuente: Autores..... 38 Ilustración 4. Diseño de pila de compostaje previo. Fuente: Autores. ................. 49 Ilustración 5. Dimensiones de los lechos de lombricompostaje. Fuente: Autor. .. 50 Ilustración 6. Área de lombricompostaje. Fuente: Autor. ..................................... 51 Ilustración 7. Área de clasificación-selección. Fuente: Autores. .......................... 51 Ilustración 8. Diseño de planta final. Fuente: Autores. ........................................ 53 Ilustración 9. Organigrama. Fuente: Autores. ...................................................... 81 INTRODUCCIÓN. A raíz del cambio en los patrones de consumo y del crecimiento económico y demográfico de la población se ha presentado la elevada generación de residuos sólidos, la cual sumada a los bajos niveles de reciclaje de los mismos, ha desembocado en la acumulación de cantidades excesivas de materiales que en algunos casos presentan un potencial de aprovechamiento secundario, a partir de lo cual “con el pasar de los años han ido en aumento las afectaciones de tipo socio ambiental, lo que ha desencadenado manifestaciones, plantones y bloqueos exigiendo” [E.S.E vista hermosa, 2016 citado en (Ruiz Valbuena, 2017)], el cierre definitivo de los sistemas de tratamiento de residuos que se emplean actualmente. “La licencia ambiental otorgada por la Corporación Autónoma Regional de Cundinamarca (CAR) - al sistema de tratamiento de residuos que actualmente opera para la ciudad de Bogotá, el relleno sanitario Doña Juana, - caduca en 2022” (Revista Semana Sostenible , 2017), con lo cual se origina la necesidad de reutilizar y dar aprovechamiento a aquellos residuos que presentan las características apropiadas para ser objeto de dicho proceso. Es así, que surge la inquietud actual por desarrollar alternativas que permitan realizar una gestión más adecuada y sostenible de los residuos sólidos generados en las grandes urbes, de manera tal que en el año 2016 se desarrolló en Colombia el Plan Nacional para la Gestión Integral de los Recursos Sólidos reglamentado bajo el documento CONPES 3874, el cual incentiva los procesos de reciclaje y establece los parámetros reglamentarios relativos a los mismos. A partir de dicha normativa, el aprovechamiento de materiales reutilizables se ha consolidado no tan solo como una solución a las grandes problemáticas ambientales y sociales que se derivan del inadecuado manejo de los mismos, sino también como una economía creciente para la cual se presentan varias oportunidades de negocio. Atendiendo a dichas oportunidades se ha planteado el presente proyecto, el cual surge de la idea de atender y aportar una solución viable que permita disminuir los niveles de acumulación de desechos sólidos en el relleno sanitario Doña Juana, permitiendo así mejorar la calidad de vida y el estado sanitario de las poblaciones que se ven directamente afectadas por la actual situación. De esta forma, se presenta el siguiente documentorecopilatorio que trata acerca de la realización de un estudio de pre-factibilidad enfocado al diseño de una planta de compostaje con ayuda de lombrices, o mejor denominada de lombricompostaje, el cual se compone de los estudios financiero, técnico-ambiental y de mercado, los cuales se desarrollaron con el fin de determinar la viabilidad de la puesta en marcha de dicho sistema de aprovechamiento, el cual se pretende procese desechos sólidos orgánicos de origen alimenticio provenientes de las plazas de mercado ubicadas en la ciudad de Bogotá D.C. 1. MARCO DE REFERENCIA. A continuación, se presentan los conceptos principales que permiten abordar el desarrollo del tema de lombricompostaje, al igual que los diferentes avances históricos, para así contextualizar a mayor profundidad y claridad los estudios que fundamentan el desarrollo del presente proyecto. 1.1. MARCO CONCEPTUAL. “El hombre a través de la historia ha sido un agente activo transformador de su medio” (Rodriguez, 2011). ▪ Generador. Para los efectos del presente trabajo, un generador es “una persona natural o jurídica que produce residuos sólidos derivados de sus actividades. – Los generadores se pueden clasificar – como: domésticos, multiusuarios, comerciales e industriales”. (ICONTEC, 2009) ▪ Plaza de mercado. Dado que la materia prima objeto de ser tratada durante este trabajo son los desechos sólidos de tipo orgánico generados en las plazas de mercado de la ciudad de Bogotá, se hace necesario realizar una pequeña descripción acerca de estos lugares. Desde que el hombre habita el planeta tierra ha aprovechado, con el fin de suplir sus necesidades de supervivencia, gran cantidad de los recursos que ésta nos brinda. Así mismo y en pro del desarrollo de la sociedad, a través de la historia se han creado espacios de intercambio de productos, en los cuales, como se hace mención anteriormente, se consumen gran cantidad de insumos. En el presente trabajo se trata uno de dichos espacios de comercialización que ha sido un gran influyente y catalizador de la sociedad durante gran parte del desarrollo humano: las plazas de mercado. Según (Baquero Duarte, 2011), una plaza de mercado se define como: Un tipo de equipamiento urbano que ha influido en la trasformación de las áreas urbanas, en el desarrollo de actividades comerciales y el incremento en la densificación en su entorno, que a través de la historia han enmarcado su fuerte influencia en la consolidación comercial de diferentes tipos y el desarrollo de servicios, conformándose como un epicentro de la actividad urbana en los principios de la era medieval hasta la actualidad. En las plazas de mercado se pueden comercializar gran cantidad de productos, ya sean de tipo alimenticio (cárnicos, vegetales, granos, lácteos, etc.), insumos de aseo, ornamentación, entre otros, por lo cual se han convertido en focos de aglomeración, en los cuales, a raíz de los altos índices de consumo, se generan cantidades considerables de residuos sólidos a razón del elevado número de generadores de los mismos, ya sea comerciantes y trabajadores de las plazas de mercado o los consumidores que acuden a éstas periódica o espontáneamente. ▪ Residuo Sólido. Un residuo sólido se puede definir de diferentes maneras; a continuación, se presentan dos de las definiciones más relevantes que serán tomadas para el desarrollo del presente estudio: Según la UNICEF, un residuo sólido es “todo resto o material resultante de un proceso de producción, transformación o utilización que sea abandonado o que su poseedor o productor tenga la obligación o decida desprenderse de él”. (Suarez Gómez & Ramírez Hincapié, 2016) . Según lo descrito en el Decreto 2981 de 2013, un residuo sólido es: Cualquier objeto, material, sustancia o elemento principalmente sólido resultante del consumo o uso de un bien en actividades domésticas, industriales, comerciales, institucionales o de servicios, que el generador presenta para su recolección por parte de la persona prestadora del servicio público de aseo. Igualmente, se considera como residuo sólido, aquel proveniente del barrido y limpieza de áreas y vías públicas, corte de césped y poda de árboles. Los residuos sólidos que no tienen características de peligrosidad se dividen en aprovechables y no aprovechables. (Presidencia de la República de Colombia, 2013). Los residuos sólidos se pueden clasificar tomando como base varios parámetros, entre los cuales se pueden mencionar su estado físico, su composición química, su potencial de aprovechamiento y su proceso generativo, entre otros. Retomando lo descrito por (Lopez, 2009) los residuos sólidos se clasifican según su composición física en: - Orgánicos: Son los desechos sólidos provenientes de animales y plantas sujetos a la descomposición, transformación y en general, a cambios que se pueden presentar en la estructura química. - Inorgánicos: Son los desechos provenientes de fuentes minerales y los cuales no sufren descomposición ni cambios químicos. Es así que esta clasificación toma gran relevancia, ya que en base a ésta se realizará el diseño del sistema de aprovechamiento que se plantea para el desarrollo del proyecto que aquí se presenta. También se tomará como parámetro determinante la fuente o actividad generadora del residuo. Según su origen los residuos sólidos pueden ser de tipo: “doméstico, comercial, institucional, construcción y demolición, servicios municipales, zonas de plantas de tratamiento, industriales y agrícolas”. (Puerta Echeverri, 2004). Para efectos del trabajo, se tomarán como residuos de interés aquellos que proceden de actividades comerciales, debido a que a éstos pertenecen, en su mayoría, a aquellos que se generan en las plazas de mercado. Los residuos sólidos procedentes de una actividad comercial son aquellos: Generados en establecimientos comerciales y mercantiles tales como almacenes y depósitos. Generalmente presentan altos contenidos de papel y cartón. Dentro de esta clasificación se encuentran también: a) Comerciales de alimentos: presentan altos contenidos de materia orgánica ya que son producidos por cafeterías, restaurantes y hoteles. b) Plazas de mercado: poseen alto volumen de materia orgánica, normalmente de tipo vegetal. [Collazos, 1997 citado en (Lopez, 2009)]. ▪ Residuos de alimentos. Así, y centrándose en el interés primordial de este proyecto, se tiene que los residuos que son objeto principal de estudio son aquellos clasificados como sólidos orgánicos procedentes de actividades de tipo comercial, limitándonos también a aquellos procedentes de productos alimenticios. Cabe entonces introducir también el concepto de residuos de alimentos o similares, que se definen como “materiales sólidos o semi sólidos de origen animal o vegetal que se abandonan, botan, descartan o rechazan y son susceptibles de biodegradación”. (ICONTEC, 2009). ▪ Residuos sólidos aprovechables. El deseo de diseñar un sistema de lombricultura para el aprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos de tipo alimenticio generados en las plazas de mercado de la ciudad de Bogotá, nace de la necesidad y preocupación por minimizar los impactos ambientales y sociales causados por la mala disposición y manejo final continuado mediante métodos de tratamiento convencionales. Se realiza también con el fin de generar un valor agregado a procesos que, para gran parte de la población generadora, no tienen viabilidad alguna ya que no identifican el potencial de uso que puede presentar un residuo sólido generado diariamente en sus actividades productivas cotidianas. De esta forma se llega a definir un residuo sólido aprovechable como “cualquier material, objeto,sustancia o elemento sólido que no tiene valor de uso para quien lo genere, pero que es susceptible de aprovechamiento para su reincorporación a un proceso productivo.” (Presidencia de la República de Colombia, 2013) . Como lo que se pretende diseñar es un modelo de aprovechamiento, es importante mencionar varios conceptos que se relacionan e influyen de manera directa con la temática de desarrollo que aquí se está tratando. Dichas definiciones se presentan en la Guía Técnica Colombiana 24: Gestión Ambiental. Residuos sólidos. Guía para la Separación en la Fuente. ▪ Separación en la fuente. Es la clasificación de los residuos en el sitio de generación para su posterior manejo. ▪ Aprovechamiento en el marco de la Gestión Integral de Residuos. Es el proceso mediante el cual, a través de un manejo integral de los residuos sólidos, los materiales recuperados se reincorporan al ciclo económico y productivo en forma eficiente, por medio de la reutilización, el reciclaje, la incineración con fines de generación de energía, el compostaje o cualquier otra modalidad que conlleve beneficios sanitarios, ambientales, sociales y/o económicos. ▪ Gestión integral de los residuos. Conjunto de operaciones y disposiciones encaminadas a dar a los residuos producidos el destino más adecuado desde el punto de vista ambiental, de acuerdo con sus características, volumen, procedencia, costos de tratamiento, posibilidades de recuperación, comercialización y disposición final. ▪ Tratamiento. Es el conjunto de operaciones, procesos o técnicas mediante las cuales se modifican las características de los residuos sólidos incrementando sus posibilidades de reutilización, aprovechamiento o ambos para minimizar los impactos ambientales y los riesgos para la salud humana. Cabe destacar, que existen diferentes métodos y técnicas destinadas al aprovechamiento de residuos orgánicos, entre las cuales, y para la aplicación del proyecto, se pueden mencionar principalmente dos: - Compostaje: es una “técnica de estabilización y tratamiento de residuos orgánicos biodegradables, dirigida con prioridad a los sólidos y semisólidos: destruye por temperatura, gérmenes y parásitos vectores de enfermedades y semillas de malas hierbas. Produce un producto que es factor de estabilidad y fertilidad de los suelos”. (Moreno Casco & Moral Herrero, 2007). - Lombricultura: Según (Moya, 2011) la lombricultura se define como, Una biotecnología que utiliza, a una especie domesticada de lombriz, como una herramienta de trabajo. Recicla todo tipo de materia orgánica y obtiene como fruto de este trabajo fundamentalmente dos productos, el humus y la carne. Esta biotecnología utiliza una especie de lombriz domesticada, con dos objetivos principales, primero como una alternativa de reciclaje de desechos orgánicos de diferentes fuentes, y segundo como una fuente de proteína no convencional de bajo costo. Cabe resaltar que, para el método de tratamiento seleccionado para el desarrollo de este proyecto, el lombricompostaje o lombricultura, se especifican diferentes parámetros fisicoquímicos propios del material utilizado y del proceso implementado, como el pH, la humedad y la temperatura, que serán, junto a otros factores, determinantes para el desarrollo y diseño del sistema de aprovechamiento. De igual forma, dichos factores ejercerán una influencia directa sobre la calidad del humus de lombriz producido, el cual, cabe resaltar, es el producto final principal de la lombricultura. El humus de lombriz es aquel que se obtiene como resultado del proceso digestivo propio de las lombrices, posee un aspecto terroso con un color café oscuro característico y con la ausencia de olores. El humus de lombriz “es considerado por muchos productores e investigadores como uno de los mejores abonos orgánicos del mundo” (Moreno Casco & Moral Herrero, 2007). La calidad y composición nutritiva del humus de lombriz depende de manera principal del sustrato que sea empleado en el proceso de lombricultura, caracterizándose de forma general por poseer un “alto contenido en nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, elementos esenciales para el desarrollo de las plantas” (Brechelt, 2004). De igual forma a partir de la lombricultura se obtiene un producto secundario denominado vermicomposta líquida, la cual es una sustancia líquida generada durante la realización del proceso de lombricompostaje y que se obtiene a partir del humus sólido de lombriz. De forma general, la vermicomposta líquida se caracteriza por presentar “un color marrón, variando de claro a oscuro – con – concentraciones variables de microorganismos diversos, nutrientes vegetales solubles, ácidos húmidos y fúlvicos y sustancias orgánicas bioactivas” (Nogales, Romero, & Fernández, 2014). Para realizar el proceso de lombricompostaje se hace necesario el empleo de cierto tipo de especie determinada de lombriz; tradicionalmente se suelen emplear los siguientes: ▪ Lumbricus rubellus ▪ Eisenia foetida (lombriz roja californiana) ▪ Eisenia andrei El uso de la lombriz adecuada es básico para la obtención de resultados de calidad en la lombricultura, ya que se requiere de lombrices que cumplan con una serie de parámetros necesarios para el proceso, “tales como alta voracidad, alta capacidad reproductiva, - facilidad de trabajo – y capacidad de adaptarse a condiciones adversas” (SAGARPA, 2014). En América Latina el uso de la lombriz roja california (Ilustración 1) es extenso, “siendo ésta la más conocida y empleada en más del 80% de los criaderos del mundo” (Morales & Aristizabal, 2007), a lo cual se suman sus principales características comportamentales como “su corto ciclo reproductivo (4 veces por año), elevada frecuencia de apareamiento (producen un cocón cada 7-10 días), mayor longevidad (15-16 años), su docilidad para cría en ambientes reducidos, su voracidad y su mayor velocidad y volumen en la producción de lombricompuesto” (Díaz, 2002), razones por las cuales se ha determinado como la lombriz a emplear en el presente diseño. Ilustración 1. Eisenia foetida – Lombriz roja californiana.1 Retomando lo mencionado anteriormente, a continuación, se exponen las definiciones correspondientes a las variables más relevantes que intervienen en el proceso de lombricompostaje presentadas en el documento Descripción de metodologías del sistema de lombricultura para gestión de residuos sólidos orgánicos (Garavito Najas, Morales Posada, & Chávez Porras, 2012): - Temperatura: Es un parámetro fundamental en la transformación biológica de la materia orgánica, el rango ideal para el buen desarrollo de la lombriz es de 15°C a 25°C [Martínez Cerdas, C citado en (Garavito Najas, Morales Posada, & Chávez 1 Eisenia foetida – Lombriz roja californiana. Tomado de: http://images.saferbrand. com/is/image/ woodstream/sb_us_worm_shutterstock_539635414?$fullpng$ Porras, 2012)]; en condiciones controladas, es fácil de mantener, sin embargo, cuando se trabaja al aire libre se debe tener un buen control de ésta. - pH: al igual que la temperatura, el pH es una variable esencial durante un proceso de lombricompostaje, debido a que la acidez o la alcalinidad determinan en el sustrato la interacción de distintos factores en su descomposición y específicamente influye en la reproducción de la lombriz. El pH está dado por la humedad y la temperatura, siendo el ideal de 7 (neutro). - Humedad: este factor interviene en la reproducción y la fecundidad de las capsulas o cocones, una humedad superior al 85% es perjudicial para las lombrices, haciendo que estas entren en un periodo de inactividad [Sotelo Rojas, H citado en (Garavito Najas, Morales Posada, & Chávez Porras, 2012)].Las condiciones más favorables para que la lombriz produzca y se reproduzca se presentan a una humedad del 80% siendo aceptable hasta un 70%. - Densidad poblacional: la densidad de lombrices en el cultivo depende de la edad del compost, siendo así que entre mayor sea el tiempo de compostaje menor número de lombrices soportara. Finalmente, cabe resaltar que, mediante el desarrollo de esta investigación, se busca establecer una alternativa que permita disminuir, además de los impactos socio-económicos, los impactos ambientales causados por los diferentes aspectos que se derivan del mal manejo o del manejo continuado de los residuos orgánicos de origen alimenticio bajo métodos tradicionales. Esta por esta razón, y a fin de contextualizar al lector, que a continuación se presentan los conceptos relativos a impacto y aspecto ambiental, definidos según la NTC ISO 14001 de (ICONTEC, 2015) como: ▪ Aspecto ambiental: elemento de las actividades, productos o servicios de una organización que interactúa o puede interactuar con el medio ambiente. ▪ Impacto ambiental: cambio en el medio ambiente, ya sea adverso o beneficioso, como resultado total o parcial de los aspectos ambientales de una organización. 1.2. ESTADO DEL ARTE. En Colombia, la estrategia de desarrollo desde la segunda mitad del siglo XX hasta la década de los noventa, se caracterizó por una política proteccionista, para favorecer el desarrollo industrial nacional. En general, se impulsó el modelo de sustitución de importaciones en combinación con la promoción de exportaciones. A partir de 1990, el país se insertó en la propuesta de globalización promovida por los países de mayor desarrollo tecnológico y concentración de capital. Estos dos tipos de modelos (proteccionismo y globalización) han determinado la forma como ha evolucionado la industria, el comercio y la agricultura colombiana y su interrelación con los recursos naturales y el medio ambiente. (Sanchez Perez, 2002). Posteriormente, al dar mayor importancia al cuidado y protección del medio ambiente surge la necesidad de aprovechar los residuos generados a partir de las diferentes actividades industriales y de comercialización. Uno de los elementos con mayor necesidad y proyección de ser reutilizados es aquel que se deriva a partir de la actividad agrícola, la cual a pesar de ser una actividad que viene desarrollándose de manera tradicional desde la antigüedad en los últimos años se ha venido perfeccionando por la necesidad de generar prácticas ambientales sostenibles y a razón de la oportunidad de negocio que esto representa. Acudir a prácticas de reutilización de residuos tales como el compostaje es el común pensar en la actualidad en diversos países del mundo. Organizaciones, centros de investigación y productores agrícolas acuden a esto para dar soluciones a problemas de aglomeración de basuras, erosión del suelo, desertificación, entre otros En el mundo la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, mundialmente conocida como FAO en el año 2013, reuniendo las experiencias obtenidas en América Latina, desarrolló el Manual del Compostaje Del Agricultor como una estrategia para afianzar y consolidar más las experiencias individuales de todos los agricultores, el principal objetivo de este trabajo fue difundir tecnologías apropiadas para la elaboración de un producto sano y seguro para uso como abono en huertas familiares. (Roman, Martinez, & Pantoja, 2013). El manual de compostaje del agricultor desarrollado en Santiago de Chile por la FAO presenta un enfoque respecto a la agricultura: intensificación sostenible de la producción agrícola, en la que se produce más en la misma superficie de tierra a la vez que permite conservar los recursos, reducir las repercusiones negativas en el medio ambiente y potenciar el capital natural y el suministro de servicios del ecosistema. (Da Silva, 2011) Adicionalmente otras organizaciones como la fundación para la investigación y el desarrollo agrícola – FIDAR y el centro internacional de agricultura tropical- CIAT en el año 2014 realizaron y distribuyeron el manual de abonos orgánicos con la intención de establecer criterios y metodologías para convertir los residuos orgánicos, en un valioso recurso para la agricultura, por medio de la habilitación de procesos conocidos como el compost, el lombricompost, compost de bocashi, producción de violes y las sustancias húmicas. (Bolaños Mateus & Botero Botero, 2017). Adicionalmente, en América Latina se han realizado diferentes investigaciones relacionadas con el manejo de residuos y compost. En Bogotá particularmente se ha evidenciado que los estudios de Evaluación de Impacto Ambiental (E.I.A) no son llevados a la práctica, quedándose limitados a investigaciones universitarias. Actualmente el único plan reglamentado y que es aplicado, aunque en menor medida es el plan de gestión integral de residuos sólidos (PGIRS). En diversas plazas de mercado del país se han realizado investigaciones sectorizadas con el fin de establecer las metodologías adecuadas para el tratamiento de los residuos que en ellas se generan; tal es el caso del estudio de la plaza de mercado de Fontibón de la localidad 9 en la ciudad de Bogotá (Salamanca Castro, 2014),, la plaza de Corabastos en Bogotá (Castro, y otros, S/R), la plaza de Careté en Córdoba (Rivera Lopez, 2009 ), entre otras, sin embargo actualmente no existe un tratamiento evidente a los residuos producidos en estas plazas. La ciudad de Bogotá al ser la capital y una de las mayores urbes del país, presenta una gran problemática en cuanto al tema de la disposición final de los residuos sólidos generados, convirtiéndose esto en un problema de orden público y de salubridad a razón de la cantidad de residuos generados y el bajo nivel de aprovechamiento de los mismos, siendo así que a pesar de que existen reglamentos, tal como el decreto 1713 de 2002 con sus modificación de 2003 y 2005 que incentivan, controlan el tratamiento y estructural los PGIRS (Planes gestión integral de residuos sólidos) aún no se ha logrado dar solución o mitigar la problemática ambiental y social. 2. ESTUDIO DE MERCADO. En el presente apartado se hace una descripción general del producto en estudio, así como un acercamiento a las principales condiciones del mercado objetivo como son la demanda, oferta y los canales de comercialización, entre otros, lo que finalmente definirá el comportamiento del producto en el mercado. 2.1. DEFINICIÓN DEL PRODUCTO. El producto principal que se obtiene a partir de la puesta en marcha de una planta de lombricompostaje es el llamado lombricomposta, vermicomposta o humus de lombriz, forma en la cual se denominará de ahora en adelante en el presente documento. El humus de lombriz es un fertilizante orgánico que resulta del proceso de compostaje con ayuda de lombrices, las cuales intervienen en la descomposición de los residuos orgánicos mediante la realización de su proceso digestivo; éstas se alimentan de los restos de material orgánico del compostaje produciendo así un “agregado notable de bacterias que actúan sobre los nutrientes macromoleculares, elevándolo a estados directamente asimilables por las plantas”. [Revista Procampo - N.º 27 - 1996 citada en (Raspeño & Cuniolo, 1996)]. El uso del humus de lombriz como fertilizante se caracteriza por presentar beneficios en las propiedades y estructura del suelo, esto debido al contenido y componentes bacterianos que éste posee; cabe mencionar que la calidad y la composición del humus son directamente dependientes del tipo y el contenido nutricional del sustrato del cual se alimenta la lombriz. Según (Sánchez Ruiz, 2013) las características generales que presenta elhumus de lombriz resultante de los procesos de lombricompostaje son las que se presentan en la Tabla 1: Tabla 1. Características del humus de lombriz. Tomado de (Sánchez Ruiz, 2013) CARACTERÍSTICAS Físicas ▪ Aumenta la capacidad de retención de agua. ▪ Reduce la compactación, el encostramiento y la erosión del suelo. ▪ Mejora la estructura del suelo. ▪ Mejora la estructura, en suelos arenosos compacta mientras que en suelos arcillosos tiene un efecto de dispersión. ▪ Mejora la porosidad con lo cual se optimiza la permeabilidad y ventilación. ▪ El color oscuro del humus de lombriz ayuda al suelo a retener energía calorífica. Biológicas ▪ Ayuda a proteger las plantas del ataque de plagas. ▪ Medio favorable para la proliferación de microorganismos benéficos. ▪ Promueve la fijación del nitrógeno y la solubilizarían del fosfato. ▪ Ayuda a incrementar la bio-disponibilidad de nutrientes. ▪ Mejora la germinación de semillas. ▪ Puede ser utilizado en la bio-recuperación de suelos contaminados. ▪ Inhibe el crecimiento de hongos y bacterias que afectan las plantas. ▪ El humus de lombriz resulta rico en elementos nutritivos, rindiendo en fertilidad 5 a 6 veces más que el estiércol común. Químicas ▪ Provee nutrientes esenciales a la planta. ▪ Mejora la eficiencia de uso de nutrientes aplicados y disponibles. ▪ Mejora la capacidad de retención de nutrientes de la planta. ▪ Mantiene el pH del suelo. ▪ Mejora la capacidad de intercambio catiónico. ▪ Es 100% no toxico. ▪ Promueve el crecimiento de las raíces y la penetración. ▪ Estabiliza la reacción del suelo, debido a su alto poder de tampón. ▪ Inactiva los residuos de plaguicidas debido a su capacidad de absorción. ▪ Produce gas carbónico que mejora la solubilidad de los minerales. De igual forma en la Tabla 2, se presenta de manera general el contenido químico propio del humus de lombriz: Tabla 2. Composición química del humus de lombriz. Tomado de: (Astudillo, 2012) COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL HUMUS DE LOMBRIZ Nitrógeno (N) % 1.69 Fósforo (P2O5) % 1.63 Potasio (K2O) % 0.29 pH suspensión 1:5 7.10 C. Eléctrica mmho/cm 2.10 Materia orgánica % 36.5 Carbono orgánico % 21.20 Relación carbono- nitrógeno 12.50 Humedad % 39.50 Es de denotar que el humus de lombriz debe cumplir con ciertas características necesarias para su adecuada comercialización, entre las cuales cabe mencionar un apropiado proceso de estabilización del producto, un color oscuro y un aspecto terroso similar al de la tierra, una textura suave y la ausencia de olores y elementos ajenos al producto. 2.2. PRODUCTOS SUSTITUTOS. El humus de lombriz se enfrenta a otros productos, tanto orgánicos como químicos, que también se encuentran dentro de la categoría de abonos o fertilizantes. Entre de los principales fertilizantes químicos podemos mencionar los “fertilizantes minerales convencionales, los fertilizantes órgano-minerales, los fertilizantes de lenta liberación y los abonos foliares o correctores de carencias” (Aya Herrera, 2015). En cuanto a los abonos naturales cabe mencionar el compost tradicional, el abono verde y el mantillo entre otros. 2.3. SEGMENTACIÓN DEL MERCADO Y DELIMITACIÓN DEL ÁREA GEOGRÁFICA. Para el presente proyecto se han determinado como mercado objetivo aquellos agricultores de la zona geográfica del departamento de Cundinamarca que enfocan el desarrollo de su actividad económica hacia la producción y venta de insumos alimenticios de diferentes tipos como lo son las hortalizas, los frutales y los tubérculos entre otros. El uso de fertilizantes y/o acondicionadores de tipo orgánico derivados de los procesos de compostaje puede mejorar la productividad y calidad de los cultivos debido a que “el uso del compost de lombrices produce en las plantas mejoras importantes en su aspecto, sanidad y rendimiento” [Ferruzzi, 1987 citado en (Castillo, Quarín, & Iglesias, 2000)]. De igual forma, según lo descrito por (Trinidad Santos, 2015) “los abonos orgánicos deben considerarse como la mejor opción para la sostenibilidad del recurso suelo” ya que al ser empleados en los procesos de agricultura “se pueden conseguir mejores resultados al no generar contaminación en los suelos, mejorando las propiedades físicas, químicas y biológicas del sustrato” (Yanque Huamani, 2014). Según lo presentado en el Plan de Desarrollo de Cundinamarca 2016-2020 este municipio “cuenta con 1.541.595 hectáreas dedicadas a la producción agrícola, ganadera y explotación de recursos naturales (64% del departamento)”. (Gobernación de Cundinamarca, 2016-2020), lo cual posiciona a la actividad agropecuaria como la segunda gran rama de desarrollo económico en el departamento con una cifra de participación de 15,7% del PIB departamental según se presenta en el Gráfico 1: Gráfico 1. Cundinamarca, participación grandes ramas de actividades económicas en la del PIB departamental 2014. Tomado de: (Gobernación de Cundinamarca, 2016-2020) Es así que en la Tabla 3 se presenta el área de suelo del departamento de Cundinamarca que se destina a la producción agrícola según los resultados obtenidos a partir de la aplicación de la Encuesta Nacional Agropecuaria (ENA) del DANE para Colombia durante el periodo comprendido entre los años 2011-2015: Tabla 3. Área total agrícola Cundinamarca periodo 2011-2015. Tomado de (DANE, 2011-2015) Año Área total agrícola (ha) 2011 163.994 2012 166.375 2013 164.708 2014 171.513 2015 183.973 El tipo de uso agrícola que se da al suelo en Cundinamarca es diverso, predominando los cultivos de flores y de papa, lo cual determina en gran medida el potencial de distribución del fertilizante obtenido a partir del proceso de lombricompostaje dado que la necesidad de nutrientes de la tierra varia en cuestión de la ubicación geográfica y el uso que se le da a la misma, sin embargo según lo presentado en el escrito Abonos orgánicos de (Trinidad Santos, 2015) “la mayoría de cultivos muestra una clara respuesta a la aplicación de los abonos orgánicos, de manera más evidente bajo condiciones de temporal y en suelos sometidos al cultivo de manera tradicional y prolongada”. 2.4. CARACTERÍSTICAS DEL USUARIO O CONSUMIDOR. Los consumidores del producto son los cultivadores de productos alimenticios de la zona de Cundinamarca, ya sea de hortalizas, tubérculos, futas, etc. que tienen la necesidad de proteger sus cosechas y suelos con el fin de brindar productos de calidad. Los compradores de estos productos son los agricultores pioneros en alimentos orgánicos, pero también los pueden utilizar clientes conductuales como los horticultores y fruticultores atraídos, más por el mejoramiento de la producción y el ahorro en fertilizantes, que por su vocación ambiental. Cada productor agropecuario registra niveles de necesidades diferentes pues existen aquellos con mayor o menor participación en el mercado, por ende la distribución de los abonos debe hacerse de forma diferenciada, los pequeños productores suelen adquirir los productos en tiendas cercanas a sus municipios, caso contrario a grandes productores los cuales requieren que se garantice disponibilidad de grandes cantidades de productos en los lugares de siembra y recolección de los alimentos, flores, etc. Los cultivadores tienen un hábito de consumo continuo de abonos y/o fertilizantes, ya que es indispensable para sus procesos de producción, por lo cual buscan principalmente fertilizantes económicos y de calidad; es necesario acondicionar a las personas y convencerlas de las ventajas comparativas entre los insumos químicos y orgánicos, pues muchos de los compradores pueden llegar a desconocer las ventajas que aportan los abonos orgánicos, tales como el humus de lombriz. Existen clientes asiduos o permanentes y clientes ocasionales, los clientes asiduosson los productores comprometidos con el mercado de cultivos y alimentos orgánicos los cuales conocen el producto, sus ventajas y lo necesitan como insumo en sus cultivos para obtener productos certificados como orgánicos o ecológicos, son personas comprometidas con el medioambiente y muy fieles a los insumos orgánicos que compran por su cultura ambiental. Los clientes ocasionales adquieren los productos por su bajo costo y sus buenos resultados en los cultivos aplicados más que por una cultura ambiental o porque sus cultivos no están encaminados al mercado de los orgánicos; compran pequeñas cantidades y esporádicamente. 2.5. ANÁLISIS DE LA OFERTA. El mercado de productos amigables con el ambiente se ha consolidado durante los últimos años debido al cambio en las tendencias de consumo y a la concientización que se ha presentado en las sociedades en cuanto al cuidado y protección del medio ambiente y la salud de las personas. Es así, que han surgido nuevas industrias y organizaciones que enfocan su producción hacia los productos denominados como orgánicos, entre los cuales se posiciona el humus de lombriz, producto principal de los procesos de lombricompostaje. Según los informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos (Instituto Colombiano Agropecuario ICA, 2008-2015), el crecimiento del sector de fertilizantes a nivel nacional se ha comportado según se presenta en la Tabla 4 durante el periodo comprendido entre los años 2008-2015: Tabla 4. Comercialización de fertilizantes y empresas registradas periodo 2008-2015, Colombia. Tomado de: Informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos 2009-2015, ICA AÑO EMPRESAS REGISTRADAS REGISTROS DE VENTAS 2008 517 3225 2009 1066 3377 2010 1150 3622 2011 1317 4048 2012 1335 4146 2013 1550 4960 2014 1653 5808 2015 1750 5853 Como se puede observar en la Tabla 4, a partir del año 2008 el número de empresas registradas ha aumentado notablemente denotándose que para el último año con datos registrados dicho crecimiento corresponde al 338%. De igual manera en las ventas registradas también se observa una tendencia al alza durante el periodo estudiado con un aumento total del 181%. En cuanto al ámbito distrital cabe mencionar que para el mes de diciembre del año 2017 el ICA informó que se encontraban registradas un total de 690 empresas comercializadoras de fertilizantes y acondicionadores de suelos de varios tipos, incluyendo fertilizantes inorgánicos líquidos y sólidos, fertilizantes orgánico minerales y lombricompuestos entre otros. 2.6. ANALISIS DE LA DEMANDA. Las sociedades actuales han comenzado a cuestionar las prácticas agrícolas en las cuales se ve involucrado el uso de fertilizantes químicos o artificiales debido a los posibles efectos que éstos podrían ejercer sobre la salud humana y el medio ambiente. “Una parte de la sociedad hoy día percibe la agricultura orgánica como menos perjudicial para el medio ambiente” [Tobler, Visschers & Siegrist, 2011 citados en (Martínez Cardozo, 2016)] lo cual ha impulsado el desarrollo de prácticas agrícolas ecológicas sostenibles, en las cuales “no se hace uso de fertilizantes, herbicidas o pesticidas químicos”. (Garzon Chavarro, 2007) Esta es una tendencia que se ha disgregado por todo el mundo y ha llevado a que un mayor número de agricultores adopten prácticas de cultivos libre de químicos y certifiquen sus fincas y granjas para tal fin, como lo registra la Federación Internacional de Movimientos de Agricultura Orgánica (IFOAM) en su artículo “A booming organic sector: 57.8 million hectares of organic agricultural land” 178 países en total han reportado prácticas de cultivos orgánicos y aunque continentes como Europa y Oceanía registran un incremento porcentual mayor, américa registra 10.2 millones de hectáreas con cultivos, de los cuales América latina abarca el 69.6% de los cultivos con 7.1 millones de hectáreas con cultivos orgánicos, tal como se muestra en la Ilustración 2: Ilustración 2. Distribución cultivos orgánicos por continente Fuente: IFOAM ORGANICS INTERNATIONAL Adicionalmente en el ámbito nacional según lo presentado en los informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos del ICA el comportamiento que ha presentado la venta de éstos insumos, concretamente los de tipo orgánico en Colombia durante el periodo 2008-2015 es el que se muestra en la Tabla 5: Tabla 5. Venta de acondicionadores, abonos y fertilizantes orgánicos de suelos en Colombia, 2008-2015. Basado en: Informes de Comercialización de fertilizantes y acondicionadores de suelos 2009-2015, ICA Año Producción (kg) Producción (Lt) Ventas (kg) Ventas (Lt) % de ventas de la producción (kg) % de ventas de la producción (Lt) 2008 198.368.444 184.340.876 101.444 100.896 92,9% 99,5% 2009 73.416.102 73.134.988 122.683 107.634 99,6% 87,7% 2010 68.272.253 66.913.231 120.685 86.874 98,0% 72,0% 2011 75.991.072 76.805.165 75.935 66.123 101,1% 87,1% 2012 24.600.436 27.891.932 66.941 71.594 113,4% 107,0% 2013 38.906.035 37.341.850 110.813 69251 96,0% 62,5% 2014 8.626.167 8.050.529 138.339 85.889 93,3% 62,1% 2015 106.295.300 64.754.624 128.930 141.867 60,9% 110,0% Para el mercado meta, agricultores de Cundinamarca, se puede mencionar que para el año 2012 este departamento ocupaba el segundo lugar en cuanto al total de hectáreas destinadas a la producción agrícola en Colombia con un total del 21,7%, cifra que se detalla en el Gráfico 2: Gráfico 2. Área de producción ecológica (ha) en Colombia, 2012. Tomado de: (Martínez Cardozo, 2016) Es así que a partir de lo presentado en la Tabla 5 se puede concluir que la demanda de insumos orgánicos en Colombia para el periodo de estudio es fluctuante, encontrándose que en la mayoría de los años estudiados las ventas de los productos en kg han sido cercanas o superiores al 100% de la producción registrada, mientras que la venta en Lt presenta en su mayoría registros más bajos de ventas. De igual manera cabe resaltar que “los abonos orgánicos presentan una dependencia de la evolución de la actividad agrícola hacia una cultura de desarrollo sostenible – por lo cual – su demanda se ve afectada por … diversos factores como el nivel climático (cultivos)” (Garzon Chavarro, 2007) y las tendencias de consumo que presentan las sociedades, siendo esto un factor a favor del mercado objetivo de éste proyecto atendiendo a la información presentada en el Gráfico 2. 2.7. CANALES DE COMERCIALIZACIÓN. Se ha considerado que el canal de venta más apropiado para la comercialización del producto sería el directo, definido como aquel en el cual “una fábrica comercializa su producto directamente con el consumidor” (Giraldo Oliveros & 6905 2032 1063 4651 8380 5825 3011 Cundinamarca Caldas Cauca Cesar Magdalena Santander Valle del Cauca Esparragoza, 2016) , lo que significa que el humus de lombriz será promocionado por la empresa propietaria de la planta de lombricompostaje. Con el propósito de cumplir dicho fin se plantea el uso de medios de promoción tales como las redes sociales, los sitios web, la promoción en medios masivos de comunicación y la participación en eventos relacionados al gremio en el cual se categoriza el producto. Cabe resaltar que todos éstos deben presentar una plataforma y contenido agradable hacia el consumidor con el fin de atraer y fidelizar nuevos clientes. La razón por la cual se determina el uso de un canal de distribución directo obedece al deseo de establecer una relación cercana con el cliente, reconociendo así las necesidades que este presenta en cuanto al producto y proporcionando al mismo la atención y servicio que requiere. De igual forma es importante mencionar que a través de un canal directose puede tener un mayor control del producto y en la mayoría de los casos se logra brindar un precio de venta menor a los consumidores finales. Sin embargo, y a medida que el producto tome reconocimiento, no se descarta el uso de una canal de distribución clásico, en el cual se oferte el humus de lombriz en minoristas y mayoristas adecuados para ello, decisión que dependerá del ciclo de vida propio del producto. 2.8. PLAN DE VENTAS. A partir de la información presentada se ha decidido determinar el siguiente plan de ventas, el cual se basa en el estimado de abarcar cada año de funcionamiento un 3% adicional a las ventas del año inmediatamente anterior tomando como base el punto de equilibrio contable, bajo un escenario realista. Tabla 6. Plan de ventas esperado. Fuente: Autores. 1 2 3 4 5 $ de venta $ 52.045 $ 54.174 $ 56.389 $ 58.696 $ 61.096 Unidades 534 551 568 586 604 Ventas Netas $ 27.792.030 $ 29.849.676 $ 32.029.146 $ 34.395.661 $ 36.902.177 CVU $ 476,10 $ 492,76 $ 510,01 $ 527,86 $ 546,34 Costo de ventas $ 254.237 $ 271.513 $ 289.686 $ 309.326 $ 329.987 3. ESTUDIO TÉCNICO. En el presente aparte se describen y analizan las variables que intervienen en el proceso productivo del bien del que trata este proyecto, humus de lombriz, mediante la realización de un estudio técnico enfocado en la identificación de “los equipos, la maquinaria, las materias primas y las instalaciones necesarias para el proyecto y, por tanto, los costos de inversión y de operación requeridos, así como el capital de trabajo que se necesita”. (Rosales Posas, 2007). 3.1. GENERALIDADES. El lombricompostaje es una técnica mediante la cual a partir de materia orgánica biodegradable y con la ayuda de lombrices se obtiene un insumo orgánico clasificado como acondicionador o fertilizante de suelos, el cual se denomina humus de lombriz. El lombricompostaje ha sido calificado como una tecnología de producción limpia ya que posibilita la reducción de los volúmenes de desechos generados convirtiéndolos en un insumo útil en actividades como la agricultura, el paisajismo, la siembra ornamental de plantas y el mejoramiento de las condiciones de los suelos, entre otros. Sin embargo, también presenta diferentes aspectos ambientales a ser controlados, razón por la cual debe ser realizado bajo los procedimientos adecuados implementando siempre actividades que permitan controlar y evitar la consecución de impactos de tipo ambiental, social y económico. 3.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DEL PRODUCTO FINAL. El producto final principal, como se ha mencionado en anteriores ocasiones, es el humus sólido de lombriz el cual se ha decido será presentando en sacos de lona con un peso total de 50 kg por bolsa. Dicho peso y forma de empaque se han determinado debido a que esta es la presentación comercial más utilizada para este tipo de producto en el mercado actual de fertilizantes. El humus de lombriz es un acondicionador de suelos procedente del proceso de lombricompostaje, catalogado como un producto 100% natural y directa e íntegramente asimilable por las plantas. El carácter neutro del humus, la ausencia de contaminantes y sus propiedades químicas y microbiológicas hacen de este un producto ideal para ser utilizado en actividades de agricultura, viveros y jardinería entre otras. Algunas de las características que posee el humus de lombriz y que son presentadas por (Lombec, 2015) son las siguientes: ▪ Apto para todo tipo de cultivos. ▪ Rico en extracto húmico y elementos minerales. ▪ Enriquece los suelos gracias a la formación de complejos arcillo-húmicos. ▪ Ayuda a la reestructuración de suelos degradados. ▪ Estimula y acelera la humificación de la materia orgánica. ▪ Aumenta la actividad biológica de los suelos. ▪ El exceso en su utilización no perjudica el cultivo de plantas. Es así, que según el análisis realizado por la empresa LOMBEC ubicada en Barcelona, España, el 30 de mayo del año 2008 mediante el laboratorio ambiental APPLUS AGROAMBIENTAL S.A., el producto propio de estudio cuenta con las características presentadas en la Tabla 7: Tabla 7. Propiedades químicas y microbiológicas del humus de lombriz. Fuente: (Lombec, 2015) CARACTERÍSTICAS EXCLUSIVAS pH 8,4 Colonias bacterianas Miles de millones por producto Ácidos húmicos 9% CARACTERÍSTICAS COMPLEMENTARIAS Materia orgánica 40,90% Humedad máxima 40,00% Carbono orgánico 20,14% Relación C/N 9,60% PRINCIPALES NUTRIENTES Nitrógeno orgánico (N) 2,31% Fósforo orgánico (P) 1,46% Potasio orgánico (K) 2,37% NUTRIENTES SECUNDARIOS U OLIGOELEMENTOS Calcio (Ca) 9,70% Magnesio (Mg) 1,42% Azufre (S) 0,81% Sodio (Na) 0,45% MICRONUTRIENTES Hierro (Fe) 8,80% Zinc (Zn) 0,38% Cobre (Cu) 0,06% METALES PESADOS Cadmio (Cd) 0,20 ppm Níquel (Ni) 11,00 ppm Plomo 8,00 ppm Mercurio 0,02 ppm Cromo 11,00 ppm Cromo (VI) <0,50 ppm MICROORGANISMOS Salmonella 0,00 P/A en 25 gr. Escherichia Coli <10 UFC/grs De igual manera en la Tabla 8 se presentan las características físicas, sensoriales y generales del producto de interés: Tabla 8. Características generales del humus de lombriz. Fuente: (Garzon Chavarro, 2007) Características sensoriales. Material amorfo, granulado, de color oscuro, con olor agradable y natural suave al tacto. Forma de consumo y potenciales. Como abono y fertilizante para todo tipo de cultivos y también para la jardinería. Presentación. Bultos de 50 kg. Manejo y almacenamiento. Conservar el humus bajo techo evitando los rayos del sol, sobre estantes en el suelo y a una temperatura ambiente. Es un compuesto estable y puede ser almacenado más de 6 meses. 3.3. FLUJOGRAMA DEL PROCESO. Ilustración 3. Flujograma del proceso de lombricompostaje. Fuente: Autores. 3.4. LOCALIZACIÓN. Para el desarrollo del proyecto se debe determinar un área adecuada que cumpla con todos los parámetros exigidos, tanto a nivel normativo como productivo, siempre procurando la optimización de los recursos con se cuenta y la generación de beneficios para los actores involucrados. Con el fin de establecer la ubicación más adecuada para la planta de lombricompostaje se tomaron en consideración factores de macro y micro localización como son “la ubicación de los consumidores o usuarios, la localización de la materia prima, las vías de comunicación y medios de transporte, la disponibilidad y costos de los recursos – y – las normas y regulaciones específicas” (Corrillo Machicado & Gutiérrez Quiroga, 2016). Un sistema de compostaje con ayuda de lombrices está catalogado según el Decreto 190 de 2004 como parte integral del Sistema para la recolección, tratamiento y disposición de residuos sólidos, ya que éste es considerado como un método de aprovechamiento de residuos sólidos de origen doméstico, industrial y hospitalario según se especifica en el artículo 211 de esta normativa. De igual forma en el artículo 212 del Decreto 190 de 2004 se cataloga el compostaje de la siguiente manera (Tabla 9): Tabla 9. Equipamiento por tipo de proceso Decreto 190 de 2004. Tomado de: Art. 212 Dec.190 de2004. TIPO DE PROCESO TIPO DE RESIDUOS EQUIPAMIENTOS Tratamiento Residuos: Hospitalarios, peligrosos, escombros y orgánicos Plantas de incineración, plantas de desactivación unidad de estabilización fisicoquímica, planta de compostaje, planta de trituración. Cabe mencionar también el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, el cual en su Título F estipula los requerimientos específicos para el diseño y ubicación de plantas deaprovechamiento de residuos sólidos, entre las cuales se encuentran las de lombricompostaje, los cuales se pueden encontrar de forma explícita en el numeral F4.3.3. de dicho documento. De esta manera y tomando como base los resultados obtenidos en el estudio realizado por (Varón Díaz & Peña López, 2015) se ha determinado que la mejor zona para localizar el proyecto es la localidad Santa Fe ya que en ella se encuentra ubicada la plaza de mercado Las Cruces, la cual es aquella que genera mayor cantidad de residuos para éste proyecto y también debido a su cercanía con las otras dos plazas de mercado de interés “Veinte de julio” y “Carlos E Restrepo”. 3.5. ESPECIFICACIONES DEL PROCESO. El proceso de lombricultura conlleva complejidad y detalle en su desarrollo, debido a que en el intervienen factores, tanto físicos como químicos, que deben ser controlados con la finalidad de obtener un producto seguro y de calidad para los consumidores. A continuación, se presentan las especificaciones de cada uno de los pasos que se plantearon para el desarrollo del proceso de lombricompostaje: 3.5.1. Recolección de los residuos. Para realizar la recolección de los residuos se realizarán viajes cada dos días con un vehículo recolector que posea una capacidad de transporte adecuada. En dichos viajes se visitarán las tres plazas de mercado con el propósito de recoger la materia prima necesaria para la ejecución del proceso. Dicha materia prima será llevada a la planta de procesamiento, donde pasará al proceso de clasificación y compostaje previo. 3.5.2. Clasificación. Cuando el material llega a la planta se procede a realizar un proceso de clasificación, separación y picado del material útil, descartando aquel que no sea adecuado para el proceso de lombricompostaje. “Para bajar los costos y facilitar la operación, el sistema de trituración tiene que ser lo más sencillo posible y consumir un mínimo de energía”. (Roben, 2002). 3.5.3. Compostaje aerobio. Los residuos clasificados pasan al proceso de compostaje previo el cual se realiza en los lechos o camas de compostaje. El residuo triturado o picado se deposita en las camas de compostaje, lugar en el cual permanece durante un periodo de tiempo total a un mes. Es necesario realizar una mezcla o revuelta periódica de los residuos para evitar la ocurrencia de condiciones anaerobias en la pila, ya que estas intervienen de forma negativa en el proceso de degradación de los residuos generando malos olores. De igual forma, un volteo periódico posibilita la aireación de la pila y también permite realizar un control en las temperaturas que se presentan en la misma, concluyendo esto en un proceso más higienizado y de mejor calidad. Es así, que por estos motivos se ha planteado un volteo manual, el cual realizará el personal operativo con ayuda de palas y que se aplicará en intervalos de tiempo semanales. 3.5.4. Humedecimiento. Con el fin de mantener una humedad adecuada del sustrato se debe ejecutar un proceso de humedecimiento. Éste se realizará dependiendo del nivel de humedad del material procurando siempre mantener los niveles de la misma en un 40-60%. El material debe estar cubierto, ya que debido a la localización geográfica de la planta existe el riesgo de lluvias constantes, las cuales podrían afectar de manera negativa el desarrollo del proceso. 3.5.5. Control de la temperatura. La temperatura del sustrato debe ser vigilada de manera constante, ya que debe permanecer en un rango de 40-75° C durante las primeras tres semanas para finalizar en 25°C al final del mes. El propósito de vigilar la T° es el de asegurar el desarrollo de un proceso higienizado que garantice la destrucción de organismos patógenos en el sustrato para que el mismo llegue en las condiciones apropiadas para el proceso de lombricompostaje. 3.5.6. Siembra de lombrices – lombricompostaje. Cuando el sustrato alcance la temperatura adecuada se traslada a los lechos de lombricompostaje. Cada lecho será alimentado con tres capas de sustrato, cada una de un total de 3,4 ton, para una capacidad final de 10,2 ton, lo cual equivale a 33 𝑚3 por lecho. Según (Roben, 2002) se deben sembrar un total de 4.000 lombrices por 𝑚3, resultando de esta manera que la cantidad de lombrices que se deben utilizar en un lecho es de 132.000 lombrices. Con el fin de simplificar el cálculo, cabe mencionar que en un kg de lombriz californiana se encuentran aproximadamente 3.600 lombrices, significando esto que para iniciar el proceso se requiere de un total de 36 kg de lombriz californiana aproximadamente. Después de iniciado el proceso de lombricompostaje, no será necesario la compra de más pie de cría ya que debido a la naturaleza reproductiva de la lombriz estas darán la cantidad suficiente para mantener los demás lechos de lombricompostaje. Durante el proceso de lombricompostaje no es necesario realizar volteos o procesos de aireación, debido a que las lombrices se mueven a través de todo el sustrato evitando dicho procedimiento; sin embargo, se deben vigilar las condiciones de temperatura y humedad para garantizar el correcto desarrollo de la técnica, las cuales deben registrarse en un rango de 18-22°C de temperatura y un 70-80% de humedad. 3.5.7. Extracción y secado del humus sólido. Transcurrido un periodo de tiempo de 3 meses el proceso de lombricompostaje habrá terminado. Es entonces cuando se debe extraer el humus sólido de los lechos de lombricompostaje para ser depositado en la zona de almacenamiento. Es importante que el humus no contenga huevos o lombrices, por lo cual una semana antes de terminar el lombricompostaje se deben separar las lombrices aplicando un cebo de comida fresca para que estas migren del humus producido y puedan ser retiradas de manera manual. El humus sólido se extrae entonces de los lechos de lombricompostaje y se extiende sobre el suelo (recubierto de un material plástico) que se encuentra en los espacios entre lecho y lecho donde debe permanecer hasta que pierda el 50% de su humedad, momento en el cual es trasladado a la zona de almacenaje. 3.5.8. Cernido, empacado y venta. El humus seco debe ser cernido con una zaranda, la cual debe poseer una malla que garantice que el material quede libre de huevos u otras lombrices que no hayan sido retiradas, es decir de 2-3 mm. Después del cernido, el humus se empaca en bolsas de lona del peso deseado que se sellan con una máquina para coser sacos, manera en la cual el humus está listo para el proceso de venta. 3.6. ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DEL PROYECTO. Según lo definido por el Titulo F del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico, la lombricultura es una “técnica de cultivo intensivo de lombrices de tierra en cautiverio – mediante la cual se logra - obtener su rápida y masiva reproducción y su crecimiento en espacios reducidos - a partir de la utilización de residuos orgánicos – previamente compostados para su alimentación produciendo como resultado la transformación de éstos en lombricompuesto” (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2012). Tabla 10. Plazas de mercado escogidas. Fuente: autores. Plaza de mercado Localidad Dirección Carlos E. Restrepo Antonio Nariño Carrera 19 # 18-54 sur Veinte de julio San Cristóbal Carrera 6 # 24 a- 30 Las Cruces Santa Fe Calle 1 AF # 4-60 Para determinar el tamaño del proyecto se tomó como base la cantidad de materia prima disponible o sustrato de materia orgánica de tipo alimenticio a tratar, la cual se definió mediante la selección de tres de las plazas de mercado más representativas de la ciudad de Bogotá (Tabla 10): la plaza de mercado Veinte de julio ubicada al suroriente de la ciudad, en la localidad de San Cristóbal, la plaza Carlos E. Restrepoubicada en la localidad Antonio Nariño y la plaza de mercado Las cruces ubicada en la localidad de Santa Fe. La decisión de abarcar éstas tres plazas de mercado, se tomó debido a la cercanía geográfica entre estas y al tipo de residuos que se producen mayoritariamente, lo cual facilita los procesos de recolección y transporte de los desechos a tratar. La cantidad de residuos generados en las plazas de mercado de Bogotá D.C., tanto distritales como privadas, se presenta en el documento Plazas de Mercado en Bogotá, generadoras de residuos y desarrollo, elaborado por el Congreso Nacional del Medio Ambiente -CONAMA- en el año 2014, el cual registró información de los residuos generados al año 2010, la cual se tomó como base para determinar las plazas de mercado a intervenir en este proyecto y se presenta a continuación en la Tabla 11: Tabla 11. Residuos totales generados plazas de mercado de Bogotá, 2010. Fuente: (CONAMA, 2014) PLAZAS DE MERCADO DISTRITALES No. Nombre de la plaza Cantidad generada por ton/año a 2010 1 Doce de Octubre 367 2 El Carmen 160 3 Ferias 1.183 4 Fontibón 471 5 Galán 272 6 Kennedy 250 7 La Concordia 23 8 Las Cruces 181 9 La Perseverancia 311 10 Quiriguá 971 11 Restrepo 149 12 Samper Mendoza 416 13 San Benito 141 14 San Carlos 38 15 Santander 148 16 Siete de Agosto 803 17 Veinte de Julio 130 18 Boyacá 191 19 Lucero 47 PLAZAS DE MERCADO PRIVADAS No. Nombre de la plaza Cantidad generada por ton/año a 2010 20 Rincón 43 21 La Gaitana 97 22 CODABAS 281 23 San Cristóbal Norte 126 24 Usaquén 132 25 Palenque 104 26 Santa Librada 98 27 Alfonso López 101 28 La Aurora 122 29 Paloquemao 2.383 30 La Macarena 356 31 San Francisco 121 32 Ismael Perdomo 65 33 Rumichaca 66 34 Tunjuelito 13 35 Corabastos 11.421 36 Las Flores 1.747 37 Barrio Inglés 0 38 La Candelaria 0 39 La Placita 948 Con el fin de determinar el espacio necesario se deben establecer la cantidad de residuos orgánicos generados en las plazas de interés, los cuales se presentan en la Tabla 12, la cual se desarrolló tomando como base el promedio de generación de residuos orgánicos que se presenta según (CONAMA, 2014) para las plazas de mercado de Bogotá D.C. en el año 2010. Tabla 12. Promedio de residuos orgánicos generados en las plazas de mercado Carlos E. Restrepo y Veinte de Julio, Bogotá D.C. Basado en: (CONAMA, 2014) Carlos E. Restrepo 20 de Julio Las cruces TIPO DE RESIDUO PROMEDIO GENERADO (%) Ton/año Ton/mes Ton/año Ton/mes Ton/año Ton/mes Verduras, frutas y hortalizas 88,5 132 11 115 9,6 160 13,3 Papel 4,9 7 0,6 6 0,5 9 0,7 Madera 2,5 4 0,3 3 0,3 5 0,4 Plástico 2,4 4 0,3 3 0,3 4 0,4 Cárnicos 0,7 1 0,1 1 0,1 1 0,1 Otros 1 1 0,1 1 0,1 2 0,2 A partir de lo presentado en la Tabla 12. se puede concluir que las tres plazas de mercado tratadas en el presente proyecto producen un total anual de 407 ton de residuos orgánicos (verduras, frutas y hortalizas), lo cual equivale a un aproximado mensual de 34 ton. De esta manera y tomando como base lo establecido por el (Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2012) y (Roben, 2002), se presentan a continuación los cálculos de los requerimientos de espacio para procesar la totalidad de los residuos orgánicos alimenticios no cárnicos generados en las plazas de mercado de interés. El sistema a desarrollar se cataloga como una planta de lombricompostaje intensiva en forma de lechos por lo cual es necesario calcular cual será la cantidad que se necesitará de estos para soportar el total de material a procesar. A partir de la producción mensual de residuos, 34 toneladas, se puede determinar que la producción diaria es de aproximadamente 1,13 toneladas. Siguiendo lo descrito por (Roben, 2002) para sistemas de producción pequeños, el lecho se puede diseñar de tal forma que contenga la cantidad de materia prima generada en una semana. De igual forma se debe tomar en consideración que el sistema debe soportar, como se ha mencionado anteriormente, un proceso de compostaje previo, para lo cual será necesario contar con un espacio destinado a una pila de compostaje con capacidad de tratar o fermentar los residuos durante un periodo de tiempo de 1 mes. A partir de los cálculos presentados en el Titulo F del RAS se presenta el dimensionamiento de la pila de compostaje, la cual será de tipo estático y con aireación pasiva, consistiendo está en acumular la materia a tratar en el suelo sin comprimirla en exceso. ▪ Material de ingreso: 17 ton/quincenales de residuos orgánicos de tipo alimenticio vegetal. ▪ Configuración espacial: sistema de hilera. ▪ Tipo de oxigenación: Manual. ▪ Densidad de la materia orgánica: 0,31 ton/m3 ▪ Dimensiones de la geometría: 2m de ancho y 1,5m de alto. Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒉𝒊𝒍𝒆𝒓𝒂 = (𝐴 ∗ ℎ)/2 Donde: A= ancho de la hilera, 𝑚 h= altura de la hilera, 𝑚 Á𝒓𝒆𝒂 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒉𝒊𝒍𝒆𝒓𝒂 = 2 𝑚 ∗ 1,5 𝑚 2 = 𝟏, 𝟓 𝒎𝟐 Con el dato obtenido para el área transversal de la hilera y la cantidad de material que se pretende tratar durante el periodo de compostaje (1 mes) se determina la longitud de la hilera y el área estimada que se debe destinar a la ocupación de la misma: 𝑼𝒄𝒎 = ( 𝑄 𝑝) á𝑟𝑒𝑎 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 ℎ𝑖𝑙𝑒𝑟𝑎 Donde: Ucm= unidad de compostaje mensual. P= densidad de los residuos orgánicos, 𝑡𝑜𝑛/𝑚3 Q= cantidad de residuos orgánicos, 𝑡𝑜𝑛 𝑼𝒄𝒎 = ( 17 𝑡𝑜𝑛 0,31 𝑡𝑜𝑛 𝑚3⁄ ) 1,5 𝑚2 = 𝟑𝟔, 𝟓𝟓 𝒎 𝒂𝒑𝒓𝒐𝒙𝒊𝒎𝒂𝒅𝒂𝒎𝒆𝒏𝒕𝒆 𝟑𝟕 𝒎 Es así que la pila de compostaje inicial tendrá la configuración que se presenta en la Ilustración 4 ocupando un área total de 312 𝑚2 ya que se debe dejar un espacio de 3 metros laterales y 1 metro frontal y trasero alrededor de la misma con el fin de facilitar los procesos de aireación y volteo. Ilustración 4. Diseño de pila de compostaje previo. Fuente: Autores. Según lo que hemos mencionado con anterioridad, los residuos deben permanecer bajo el proceso de compostaje 1 mes, razón por la cual se determinó que se han de establecer cuatro pilas de compostaje que se alimentaran de manera quincenal con el fin de contar con un suministro de residuos pre-tratados constante. Para el diseño de los lechos de lombricompostaje se decidió realizarlos de tal manera que tengan la capacidad de soportar el tratamiento de los residuos producidos de manera quincenal, para lo cual se tuvo en cuenta la disminución del volumen que estos presentan después del proceso de compostaje previo, el cual es del 40%. Es así que, si a una pila de compostaje ingresa un total de 17 ton de residuos quincenalmente, se contara al final del proceso con 10,2 ton de residuos para su aprovechamiento en los lechos. Según los cálculos sugeridos por (Roben, 2002) las dimensiones del lecho son las presentadas en la Ilustración 5: ▪ Total de residuos: 10,2 ton de basura biodegradable con una densidad aproximada de 0,31 ton/m3= 32,9 𝑚3 aproximadamente 33 𝑚3 ▪ Volumen necesario del lecho: ½ del volumen de los residuos = 16,5 𝑚3 aproximadamente 17 𝑚3 ▪ Ancho del lecho: 1 𝑚 fijo ▪ Profundidad del lecho: 0,5 𝑚 fijo ▪ Largo del lecho: 33 𝑚 Ilustración 5. Dimensiones de los lechos de lombricompostaje. Fuente: Autor. Cada uno de los lechos se debe alimentar con tres capas de residuos las cuales serán aplicadas de manera quincenal, resultando de esta forma que de manera inicial se debe contar con tres lechos que soportarán la carga total correspondiente a tres quincenas aplicándose en cada carga un total 3,4 ton por lecho alcanzando así en la tercera quincena la capacidad total del lecho. También se tomó en consideración el tiempo total que permanecen los residuos en el proceso
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