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Rev. Int. Contam. Ambient.
19
(2) 83-91, 2003
UTILIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS DE LA INDUSTRIA TEQUILERA.
PARTE 5. BIODEGRADACIÓN DEL MATERIAL DE DESCARNE DE LA
INDUSTRIA DE CURTIDURÍA
Gilberto ÍÑIGUEZ, Salvador FLORES y Liliana MARTÍNEZ
Universidad de Guadalajara, Departamento de Madera, Celulosa y Papel, km 15.5 carretera Guadalajara-Nogales. Las
Agujas, Mpio. de Zapopan, Jalisco. Apartado Postal 52-93. Guadalajara 45020 Jalisco, México.
(Recibido octubre 2002, aceptado mayo 2003)
Palabras clave: curtiduría, tenerías, pelambre, bagazo de agave, biodegradación
RESUMEN
Las tenerías tienen la nada envidiable reputación de ser una de las industrias más sucias y
malolientes, de tal forma que la Norma Oficial Mexicana NOM-052-ECOL-1993 clasifica a los
residuos de la curtiduría
No. RP4.2/01 como
peligrosos.
Por peso, los
desechos de
las tenerías
que son
pelo y
“material de descarne ” provienen principalmente de la preparación de la piel
para el curtido. En dos celdas de madera de 2.5 m de ancho por 2.5 m de largo y 1.5 m de alto, el
material de descarne fue sujeto a un proceso de biodegradación por capas, colocando una de
bagazo de agave, seguida por una de “composta verde ” (intestinos de cerdo) y otra de material
de descarne. Las capas se acomodaron en ese orden hasta una altura aproximada de 0.7 m en
donde se logró colocar una tonelada de material de descarne en cada celda. El proceso de
biodegradación del material de descarne fue seguido por la medición cotidiana de los cambios
de temperatura. Al producto de la degradación se le realizaron análisis microbiológicos y quími-
cos, así como estudios de germinación, usando el desarrollo de raíces y el crecimiento inicial de
semillas de
Raphanus sativus
para evaluar su índice de madurez. Después de un período de
maduración de 42 días del producto de la degradación, no se presentaron problemas de
germinación ni de crecimiento radicular (p > 0.05), sólo el crecimiento plumbular fue ligeramente
afectado por el material de la pila 2. La producción de biomasa (g de materia seca) fue mayor (p
< 0.05) por los componentes de las pilas 1 y 2 en comparación al tratamiento testigo
(116.5 y
102.1 g vs. 88.1 g). Al final de 154 días de degradación termofílica, el material de descarne se
descompuso completamente, obteniéndose un producto negruzco, con olor y textura similares
a un suelo de jardinería. Hubo
pérdida total de materia seca de 67.3 % en promedio para las dos
pilas considerando los pesos inicial y final de los ingredientes. En el producto final de ambas
pilas, no se detectaron organismos como
Staphylococcus aureus
,
Salmonella
sp.
y coliformes
fecales, aunque sí se presentó
Escherichia coli
. El número más probable de coliformes fecales
para las pilas 1 y 2 fue de 7 y 43 g
-1
de muestra, respectivamente. Del presente trabajo de
investigación puede concluirse que el proceso de biodegradación por capas podría significar
una alternativa técnica y económicamente viable para auxiliar a la industria de curtiduría en el
manejo y en la disposición final del material de descarne, obteniendo con ello además un producto
con potencial agronómico.
Key words: leather processing, tanneries, agave bagasse, biodegradation
ABSTRACT
Tanneries have the non-enviable reputation of being one of the dirtiest and bad smelliest
G. Íñiguez
et al.
84
INTRODUCCIÓN
Las tenerías tienen la nada envidiable reputación de
ser una de las industrias más sucias, malolientes y conta-
minantes, de tal forma que la Norma Oficial Méxicana
NOM-052-ECOL-1993 clasifica a los residuos de la cur-
tiduría No.RP4.2/01 como peligrosos, por lo que confor-
me a los artículos 151 Bis, de la Ley General del Equili-
brio Ecológico y la Protección al Ambiente y 10
o
de su
Reglamento en materia de residuos peligrosos, el mane-
jo de dichos residuos requiere de la autorización por par-
te de la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Na-
turales. Por peso, los desechos de las tenerías provienen
principalmente de la preparación de la piel para el curti-
do. Una vez que se quita el cuero del animal (pelambre),
el primer paso para la limpieza del cuero es la remoción
del pelo y de la epidermis. Los productos empleados en
el pelambre producen un hinchamiento regular en la es-
tructura fibrosa, emulsionan parcialmente la grasa de la
piel y destruyen o sueltan suficientemente el pelo y la
epidermis, como para ser eliminados fácilmente por me-
dios mecánicos. El pelambre suele tratarse con hidróxi-
do de calcio [Ca(OH)
2
] y sulfuro de sodio (Na
2
S) ó con
sulfhidrato de sodio (NaHS), siempre y cuando el proce-
so de “apelambrado” no haya destruido el pelo, éste debe
eliminarse enseguida ya sea a mano o con máquina. Al
mismo tiempo, deben removerse también los restos de la
epidermis. La piel apelambrada se descarna a mano con
la “cuchilla de descarnar” o bien a máquina. Con ello se
elimina el tejido subcutáneo (subcutis = “carne”). Así pues,
los desechos sólidos de las tenerías provienen principal-
mente de la depilación, recorte, descarne y adelgazamiento
de los cueros. Un cuero con un peso de 45.4 kg, pierde
entre 9.1 y 11 kg en grasa, carne, pelo y estiércol durante
el descarne. Normalmente la industria de la curtiduría
considera una pérdida de 16 % en este proceso
(Ockerman y Hansen 1988).
Por su composición de origen orgánico y por expe-
riencias en la biodegradación de residuos animales
(Stanford
et al
. 2000, Elwell
et al
. 2001, Íñiguez y Vaca
2001, Vidussi y Rynk 2001), los desechos sólidos de te-
nerías pudieran ser sujetos de la degradación aerobia lla-
mada “compostaje”. Este proceso, conocido en inglés
como “compost” (sustantivo que proviene del latín
composite y que significa mezcla para fertilizar o reno-
var la tierra), es comúnmente utilizado para reciclar ma-
teriales orgánicos y mantener la fertilidad de los suelos
(Anónimo 1993, Maynard 1994, Golueke y Díaz 1996).
Es un proceso biológico aerobio que aprovecha los micro-
organismos presentes en el mismo material que se va a
procesar, para convertir el material orgánico biode-
gradable en un producto humificado útil para la agricul-
tura (Lau
et al
. 1992, Liao
et al
. 1993, Sims 1994, Geor-
gacakis
et al
. 1996). Dado que éste es un proceso de
degradación aerobia, se requiere en ocasiones para faci-
litar el paso del aire, la adición de algún material que
aumente la estructura porosa del residuo susceptible a
degradarse. La selección de estos y otros materiales
industries, and thus, the Official Mexican Norm (NOM-052-ECOL-1993) classifies tannery waste
(No.RP4.2/ 01) as hazardous residues. By weight, tannery residuals come mainly from the
preparation of the hide for hardening.
This waste is mainly composed of hair and flesh material.
Using two wooden cells, 2.5 m x 2.5 m x 1.5 m high, the discarded flesh material was subjected
to a layered biodegradation process, placing a layer of agave bagasse, followed by one of
“green compost” (pig intestins) and another one of discarded flesh material.
This sequence was
repeated until a height of
0.7 m was reached. One ton of tannery solid waste was used per cell.
Temperature changes were daily monitored during the biodegradation process. Microbial and
chemical analyses were performed on the compost, as well as germination studies, using root
elongation and initial growth of
Raphanus sativus
seeds to evaluate the compost maturity
index. After a 42 day curing period of the biodegradation product, there were neither germination
nor radical growth problems (p > 0.05).
Only the hypocotyl growth was lightly affected by the
material of the pile 2. The biomass production (g of dry matter) was higher (p < 0.05) for the
components of the piles 1 and 2 in comparison to the control treatment (116.5, 102.1 g vs. 88.1 g).
At the end of 154 days of thermophilic degradation, the discarded flesh material was completely
decomposed, obtaining a blackish
product with a smell and texture similar to a gardening soil. It
was determined that the total lost of dry matter was in average about 67.3 % for the two piles
considering the initial and final weights of the ingredients.
In both piles final product, no
organisms such as
Staphylococcus aureus
,
Salmonella
sp. or fecal coliforms were detected,
although the presence of
Escherichia coli
was found. The most probable number of fecal
coliforms for piles 1 and 2 was 7 and 43 per gram of sample, respectively. From the present
research work it could be concluded that the layers biodegradation process, may be come a
technically and economically viable alternative for the tanneries in the management and final
disposal of discarded flesh material and, at the same time, producing with this process a product
with agronomic potential.
BIODEGRADACIÓN DEL MATERIAL DE DESCARNE
85
dependerá del área geográfica, tipo de cultivo y estacio-
nes del año. En este caso, por la ubicación geográfica y
la disponibilidad, se consideró importante usar bagazo
de agave. Éste es un subproducto de la industria tequilera
que se genera en grandes cantidades después de que las
“cabezas” de agave o “piñas” son sometidas a un pro-
ceso de cocción con vapor en hornos o autoclaves y
después pasadas por desgarradoras para disminuir su
tamaño y facilitar la extracción más eficiente de los azú-
cares fermentables para la elaboración de tequila.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar el proce-
so de biodegradación del “material de descarne” em-
pleando bagazo de agave e inóculo de una “composta
verde” de la biodegradación aerobia de intestinos de cer-
do, así como evaluar el producto de esta biodegradación
para fines hortícolas.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales
En la realización de este trabajo se utilizaron tres com-
ponentes principales: material de descarne, bagazo de
agave húmedo y composta verde. El material de des-
carne fue donado por una tenería local y transportado
en tambos de 200 litros al campo experimental de la Uni-
versidad de Guadalajara. El material de descarne se con-
sideró como el residuo cárnico subcutáneo, removido por
una máquina de cuchillas de pieles de ganado vacuno,
tratadas con sulfuro de sodio para emulsionar parcial-
mente la grasa de la piel y destruir el pelo y la epidermis.
El bagazo de agave procedente de una fábrica de tequila
donde se sigue con la técnica tradicional de cocción de
las cabezas de agave antes de la extracción de los azú-
cares fermentables, fue donado por la compañía Casa
Cuervo. La composta verde fue obtenida del campo ex-
perimental de la Universidad donde se maneja y degrada
el intestino grueso de cerdos sacrificados en el rastro
municipal de Guadalajara. Los tres componentes fueron
analizados pon su contenido de humedad, cenizas, car-
bono orgánico total (COT) y nitrógeno total Kjeldahl
(NTK), como se describe más adelante (
Tabla I
).
Muestreo
La muestra representativa para los análisis de labo-
ratorio, se obtuvo del material de descarne de tres dife-
rentes tenerías. Para los otros ingredientes, en una pila
de bagazo de agave y en otra de
composta verde se
seleccionaron al azar seis sitios para la toma de mues-
tras a lo largo y ancho de las dos pilas. En cada sitio de
obtención de muestras se hizo un corte logitudinal y de la
parte de arriba, en medio y abajo de las pilas se colecta-
ron tres submuestras de 3 litros cada una y se mezclaron
en una bolsa de plástico. Las 6 mezclas compuestas de
los sitios de muestreo se mezclaron en otra bolsa de plás-
tico para tener un volumen total de 54 litros. Se tomaron
submuestras de medio litro cada una y se obtuvo una
muestra final compuesta de 3 litros, de donde se tomó
una muestra para la determinación de humedad. El resto
se secó a 55 °C, se molió y guardó en frascos de vidrio
para el análisis químico posterior (Leege y Thompson
1997).
Procedimiento experimental
Para la realización del presente trabajo se utilizaron
dos celdas de madera de 2.5 m de ancho por 2.5 m de
largo y 1.5 m de alto, colocadas en un espacio techado
con piso de tierra cubierto por un plástico. Al inicio del
llenado de las celdas se colocó sobre el piso una capa de
bagazo de agave, seguida por una de composta verde y
otra de material de descarne. Después se colocaron nue-
vamente una capa de bagazo de agave, una capa de
composta verde y otra de material de descarne. Se con-
tinuó así sucesivamente el llenado de las celdas hasta
una altura aproximada de 0.7 m en donde se logró colo-
car una tonelada de material de descarne en cada una de
las celdas. La última capa de material de descarne se
cubrió por una capa de composta verde seguida por una
de bagazo de agave para no dejar al descubierto la últi-
ma capa de material de descarne (
Fig. 1
). Al ir poniendo
las capas, se colocaron 5 sensores de temperatura en
cada celda a diferentes niveles sobre el material de des-
carne. La temperatura fue registrada diariamente durante
los primeros 14 días. El promedio de los cambios de tem-
peratura de los 5 sensores se graficó para cada día. Des-
TABLA I.
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LOS COMPONENTES DE LA
MEZCLA
MATERIAL DE DESCARNE, BAGAZO DE AGAVE Y COMPOSTA
VERDE
Análisis
Material de descarne
Composta verde
Bagazo de agave
Materia seca
(%)
31.0
58.0
45.0
Nitrógeno
(%)
1
3.9
2.1
0.4
Cenizas
(%)
1
26.2
25.3
9.5
Carbono orgánico total
(%)
1
41.0
41.5
50.3
1
En base seca
G. Íñiguez
et al.
86
Fig. 1.
Celda de madera para la degradación del material de descarne
bagazo de
agave
material de
descarne
composta
verde
bagazo de
agave
material de
descarne
composta
verde
bagazo de
agave
pués de este tiempo, el contenido de cada celda fue re-
movido con bieldos y colocado nuevamente en sus res-
pectivas celdas formando una pila para continuar con el
proceso de biodegradación por dos períodos más, uno de
98 días y otro de 42. Para el de 98 días, cada 7 días se
removieron las pilas para facilitar la aireación y la disipa-
ción de calor, aprovechando la oportunidad para añadir
suficiente agua para conservar el material de las pilas
entre 40 y 65% de humedad. Para el período de 42 días
las pilas eran removidas con los mismos propósitos, sólo
que esta vez por tres períodos de 14 días cada uno. En
ambos casos, al ir colocando el material en forma de
pilas, se pusieron 5 sensores de temperatura en cada pila
a diferentes alturas. El promedio de los cambios de tem-
peratura de los 5 sensores se graficó para cada día. Al
final del período de biodegradación de 98 días se toma-
ron muestras compuestas de ambas pilas para el análisis
de orkormesad. También se pesó la cantidad de produc-
to obtenido en ambas pilas. Al final de los 154 días de
biodegradación, se pesó la cantidad de producto obteni-
do y se tomaron muestras compuestas de ambas pilas
para los análisis microbiológico, químico y de fitotoxicidad.
Análisis químico
El contenido de nitrógeno total (NTK) fue determina-
do por el procedimiento macroKjeldahl (AOAC 1980).
El contenido de humedad fue determinado secando 2 g
de muestra por 24 h a los 105 °C. Para determinar ceni-
zas, esta misma muestra se puso en una mufla a 550 °C
por 2 h. El valor de pH y de la conductividad fueron
determinados después de homogeneizar, por 30 min, 5 g
de muestra en 50 mL de agua destilada. K, Na, Ca y Mg
fueron determinados por emisión atómica (ICP por sus
siglas en inglés). P
total por digestión de la muestra con
ácido nítrico, el método analítico fue obtenido de López y
López (1990). El carbono orgánico total (COT) fue cal-
culado mediante la siguiente ecuación (Golueke 1977):
% COT = (100 - % cenizas) / 1.8
La relación C:N fue calculada con base en el análisis
anterior de carbono y al análisis de NTK.
Análisis microbiológico
Se analizó la presencia de
Escherichia coli y
coli-
formes totales y fecales mediante el método de número
más probable de acuerdo con la Norma Oficial Mexica-
na (NOM-143-SSA 1996). Asimismo la de
Staphy
lococcus aureus
y
Salmonella
sp. de acuerdo también
con la Norma Oficial Mexicana (NOM-114-SSA 1994).
Análisis de fitotoxicidad
Para el análisis de germinación se colocaron 25 cm
3
de producto de las pilas 1 y 2 en cajas Petri de 10 cm.
Las muestras se humedecieron con agua desionizada a
punto de saturación. El grupo testigo se preparó también
en cajas de Petri colocando sólo papel filtro humedecido
con 3 ml de agua desionizada. El experimento consistió
de 10 repeticiones por tratamiento con 10 semillas de
Raphanus sativus
por caja de Petri. Las semillas se in-
cubaron por tres días a 22 ± 1 °C y el porciento de germi-
nación se calculó 3 días después de haber sembrado las
cajas. Los estudios de vigor se realizaron en 3 charolas
de poliestireno de 34 x 34 cm con 100 celdas (2.5 x 2.5 x
7 cm) cada una. El experimento consistió de tres trata-
mientos (“peat moss” y producto de las pilas 1 y 2) con
100 repeticiones por tratamiento. “Peat moss”
fue utili-
zado como sustrato testigo. Plantas de
Raphanus sativus
con tres días de haber sido sembradas en cajas de Petri
(en papel filtro y agua desionizada) se trasplantaron a
charolas, donde se dejaron crecer a la intemperie y en la
sombra de las 7 a las 19 h (el resto de las horas en el
laboratorio) durante 10 días soleados. Después de este
tiempo, se midieron el crecimiento radicular y el plumbular
de las plantas, así como la cantidad de materia seca.
Análisis estadístico
Los resultados del estudio de germinación se evalua-
ron mediante el análisis de varianza para un diseño expe-
rimental completamente aleatorio con tres tratamientos
y diez repeticiones por tratamiento con un sólo criterio
de clasificación (presencia de composta) seguido por el
análisis de la mínima diferencia significativa a p
0.05.
Los resultados de los estudios de vigor (crecimiento
radicular y plumbular de las plantas así como la cantidad
de materia seca) fueron evaluados también mediante
análisis de varianza para un diseño experimental com-
pletamente aleatorio con tres tratamientos y 100 repeti-
ciones por tratamiento y un sólo criterio de clasificación
(presencia de composta) seguido por el análisis de la mí-
nima diferencia significativa a p
0.05 (Montgomery
1991).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Un aspecto importante en el proceso de biodegra-
dación aerobia es añadir un agente ligero (de baja densi-
BIODEGRADACIÓN DEL MATERIAL DE DESCARNE
87
Fig. 2.
Cambios de temperatura durante la biodegradación del material
de descarne en un primer período de 14 días
dad) que aumente la estructura porosa del material que
se pretende degradar para facilitar el paso del flujo de
aire. Un suministro adecuado de oxígeno le da a los or-
ganismos aerobios una ventaja competitiva sobre los
anaerobios. Para degradar el material de descarne dada
la disponibilidad y el costo, se consideró importante utili-
zar el bagazo de agave como auxiliar de la degradación
para aumentar la estructura porosa del material a degra-
dar. Para esto se seleccionó el bagazo de agave de una
fábrica de tequila que cuece las cabezas de agave antes
de extraer los azúcares fermentables para la fabricación
de tequila. Otro aspecto importante en este tipo de biode-
gradación aerobia es la adición, al principio de la fermen-
tación, de un inóculo que ayude a establecer en forma
más rápida una población microbiana adecuada para la
degradación del material problema. Para este propósito
se consideró adecuado utilizar la composta verde o ma-
terial aún no completamente estabilizado proveniente de
un campo de biodegradación de intestino de cerdos
(Iñiguez y Vaca 2001).
El contenido de carbono en base seca para bagazo de
agave, composta verde y material de descarne fue de
50.3, 41.5 y 41.0 %, el de nitrógeno 0.4, 2.1 y 3.9 % y el
de humedad 55.1, 42.1 y 69.0 %, respectivamente. La
relación en base húmeda de bagazo de agave, composta
verde y material de descarne fue de 60.9:33.6:100, res-
pectivamente, teniendo con esto 60 % de humedad en la
mezcla, valor dentro del intervalo 40 a 65 % recomenda-
do por Rynk (1992) para lograr una buena y rápida
biodegradación. Con la relación anterior de estos princi-
pales componenetes se obtuvo una relación, calculada
en base seca, de C:N de 20:1.
La
figura 2
ilustra los cambios de temperatura para
el contenido de las dos celdas durante los primeros 14
días de degradación. En la pila 2 se registró un incre-
mento mayor de temperatura que en la pila 1 debido pro-
bablemente al diferente estado de descomposición del
material de descarne ya que el llenado de cada una de
las celdas se hizo con 7 días de diferencia. La tempera-
tura máxima para la primera pila fue 54.2 °C y de 61.5
°C
para la segunda, con una diferencia entre pilas de 7.3
°C.
Sin embargo, al final de los primeros 14 días de
fermentación, al hacer el primer movimiento de las pilas
con un bieldo, se pudo apreciar que el material de des-
carne había perdido su aspecto y consistencia original al
no encontrarse ya ningún trozo.
La
figura 3
muestra los cambios de temperatura para
las pilas 1 y 2 durante un siguiente período de
biodegradación de 98 días. En esta figura puede apre-
ciarse claramente por los cambios de temperatura, el
tiempo en que las pilas eran removidas para ayudar a
disipar el calor, facilitar la aireación y añadir agua. Tam-
bién en esta figura puede notarse la enorme capacidad
del contenido de las pilas para alcanzar rápidamente al-
tas temperaturas, tan sólo en 7 días antes de que las pilas
se volvieran a remover, a pesar de que con el movimien-
to de las pilas y la adición de agua, las temperaturas po-
dían disminuir hasta 33 y 34
°C. La adición de agua fue
siempre la suficiente para mantener el contenido de hu-
medad entre 40 y 65 %, intervalo recomendado por Rynk
(1992) para lograr una buena y rápida biodegradación.
En la
figura 3
, desde el inicio
de la
biodegradación (
Fig.
2
) y hasta el día 56 de la segunda
etapa, los valores de
temperatura de la pila 1 siempre fueron menores a los
valores de la pila 2 (
Fig. 3
). Para la pila 1 la temperatura
máxima (77.6 °C) se registró al día 63 de iniciada la se-
gunda etapa de degradación, mientras que para la pila 2
la temperatura máxima (80.1
o
C) se registró antes, a los
49 días. Al final de la segunda etapa de biodegradación
(98 días), las temperaturas registradas para las pilas 1 y
2 fueron de 54.7 y 62.6 °C respectivamente, una dife-
rencia de 7.9 °C. Al llegar a este tiempo de degradación
(112 días en total), el material de ambas pilas adquirió un
color negruzco, con olor y textura a suelo, sobre todo el
material de la pila 1. Por estas características físicas se
consideró inicialmente un material ya estabilizado al que
se le practicaron análisis de CO
2
y NH
3
mediante la prueba
colorimétrica de Solvita (Woods End Research Laboratory
1990). Por el desarrollo de color en los papeles indicadores
de las concentraciones CO
2
y NH
3
en las muestras de
las pilas 1 y 2, se podría deducir la completa estabiliza-
ción del material de descarne; sin embargo, al realizar
las pruebas de fitotoxicidad se comprobó la importancia
del período de maduración o “curado” de las compostas
para dejar el material listo para su aprovechamiento.
La
tabla I
presenta el efecto de los productos de las
G. Íñiguez
et al.
88
Temperatura (°C)
Fig. 3.
Cambios de temperatura durante la biodegradación del material de descarne en una segunda etapa de 98 días
pilas 1 y 2 después de 112 días de degradación sobre la
germinación y el crecimiento plumbular y radicular de
Raphanus sativus
después de 10 días de haberse tras-
plantado. El porcentaje de germinación del material de
las pilas 1 y 2 fue muy bajo en comparación con el testi-
go, sobre todo para el material de la pila 2 (95 % vs. 62 y
25 % para las pilas 1 y 2, respectivamente). Por los re-
sultados de germinación y de vigor para los materiales
de las pilas 1 y 2 en comparación con el control, puede
concluirse que, para ambos materiales, era necesario con-
tinuar con el proceso de compostaje, sobre todo con el
material de la pila 2, en donde sólo creció el 43 % de las
plantas. La marcada diferencia entre los resultados de
los componentes de las pilas 1 y 2 fue debido en parte a
que los componentes de la pila 2 no estaban en el mismo
grado de estabilización como los componentes de la pila
1; este grado de estabilización puede explicarse por la
diferencia de 8 °C entre ambas pilas al término de 112
días de biodegradación (
Fig. 3
), aunque para las dos pi-
las las temperaturas registradas eran todavía muy altas
(54.7 °C para la pila 1 y 62.7 °C para la pila 2). Para este
tiempo, la pérdida de materia seca representaba ya el
60.6 % para la pila 1 y de 57.6 % para la pila 2. La
figu-
ra 4
presenta los cambios de temperatura para un tercer
período de biodegradación que consistió de 28 días. Al
final de este tiempo, en el material de la pila 1 se registró
una temperatura de 41 °C y en el de la pila 2 una tempe-
ratura de 53 °C. Se calculó una diferencia de 13.7
o
C
para la pila 1 y de 9.7 °C para la pila 2 entre el final de
este período y el final del período de 98 días (
Fig. 3
).
Para este tiempo de biodegradación, la pérdida de mate-
ria seca fue de 17.8 % para la pila 1 y de 22.5 para la pila
2, acumulando una pérdida total de materia seca desde
el inicio de la biodegradación, de 67.6 % para la pila 1 y
de 67.1 % para la pila 2.
La
tabla II
presenta los estudios de germinación y
de vigor al final de estos últimos 42 días de fermentación
(154 días en total). En esta tabla puede apreciarse cómo
mejoró la calidad del producto de las pilas 1 y 2. No se
presentaron problemas de germinación, ya que estadís-
TABLA I.
EFECTO DE
LA
COMPOSTA
DESPUÉS
DE 112 DÍAS DE BIODEGRADACIÓN
SOBRE LOS CRECIMIENTOS PLUMBULAR Y RADICULAR DE
Raphanus
sativus
DESPUÉS DE 10 DÍAS DE HABERSE TRANSPLANTADO
Compoente
Control
Pila 1
Pila 2
Germinación
95 %
a
62 %
b
25 %
c
Plúmbula (cm)
3.38
1a
2.24
b
ND
Radícula (cm)
5.73
a
6.78
b
ND
Relación plúmbula/rádicula
0.652
0.373
--------
1
Cada valor representa la media de 100 plántulas
ND, No fue posible determinarse dado que sólo creció el
43 % de las plantas
a,b,c
Valores en el mismo renglón con distinto superíndice son diferentes estadísticamente (
p
.05)
según el método de la mínima diferencia significativa.
BIODEGRADACIÓN DEL MATERIAL DE DESCARNE
89
ticamente el porcentaje de semillas de
Raphanus sativus
que emergieron fue el mismo para los tres tratamientos
(p > 0.05). El crecimiento radicular tampoco fue afectado
por el tipo de sustrato (p > 0.05), sólo el crecimiento
plumbular fue ligeramente alterado por el material de la
pila 2 (3.91 cm de longitud contra 4.53 y 4.4 cm para el
testigo y el material de la pila 1), aunque la relación
plúmbula/radícula fue la misma para los tres tratamien-
tos (p > 0.05). En términos de producción de biomasa (g
de materia seca), ésta si fue favorecida (p < 0.05) por
Temperatura (°C)
Tiempo (días)
Fig. 4.
Cambios de temperatura durante la biodegradación del
material de descarne
en el último período de 41 días
los componentes de las pilas 1 y 2 en comparación con el
tratamiento testigo (116.5 y 102.1 g vs. 88.1 g). De los
componentes de las dos, los de la 1 resultaron mejor que
los de la 2 en términos de producción de biomasa [(p<0.05)
(116.5 g vs. 102.1 g)]. Ahora bien, comparando los resul-
tados de las
tablas I
y
II
puede evidenciarse lo impor-
tante que es permitir que las pilas de composta perma-
nezcan sin moverse, por lo menos un mes más, para per-
mitir su maduración.
Como se aprecia en los resultados, este tiempo fue
crítico para la eliminación de algunos residuos fitotóxicos
que impidieron una buena germinación de semillas y un
buen desarrollo inicial de las plantas. Morel
et al.
(1985),
así como Inbar
et al.
(1986), reportaron que compostas
inmaduras introdujeron al suelo compuestos fitotóxicos
entre los que se incluían amoniaco, óxido de etileno y
ácidos grasos de bajo peso molecular, lo que provocó
efectos negativos en la germinación de semillas y en el
crecimiento de plantas. Tanto para las compostas de la
tabla I
como para las de la
tabla II
, la prueba de Solvita
®
,
había reportado bajos niveles de CO
2
y amoníaco, por lo
que se consideraron estas compostas como maduras, no
así al realizar las pruebas de fitotoxicidad donde se resal-
ta la importancia de un período extra (“curado o madura-
ción”) después de un período de biodegradación activa.
El análisis de Solvita
®
es un procedimiento que determi-
na el índice de madurez basado en el desarrollo de color
en dos paletas mediante la respiración y la emisión de
gas amoníaco.
La
tabla III
presenta algunas de las características
físicas y químicas del producto obtenido de las pilas 1 y
2. Puede apreciarse un buen contenido de algunos ele-
mentos tales como calcio, sodio, magnesio, potasio y fós-
foro, útiles para que el producto de la biodegradación del
material de descarne pueda ser utilizado para fines agrí-
colas. El valor de pH promedio de las dos pilas fue 8.7.
Uno de los aspectos importantes a resaltar en estos re-
sultados es el cambio que hubo entre la relación C:N de
las muestras. Al inicio de la biodegradación la relación
C:N fue de 20:1 mientras que al final de ésta, la relación
C:N fue de 10:1 y 10.3:1 para las muestras de las pilas 1
y 2 respectivamente. Usualmente la materia orgánica es-
table en el suelo tiene valores de C:N entre 10:1 y 15:1
(Stoffella y Kahn 2001), lo que es generalmente preferi-
ble para la mayoría de los cultivos (Rynk 1992). El pro-
medio del contenido de cenizas para las pilas 1 y 2 fue de
TABLA
II.
EFECTO DE LA COMPOSTA DESPUÉS DE 154 DÍAS DE BIODEGRADACIÓN
SOBRE
LOS CRECIMIENTOS PLUMBULAR,
RADICULAR Y PRODUC-
CIÓN DE BIOMASA DE
Raphanus sativus
DESPUÉS DE 10 DÍAS DE HABERSE
TRASPLANTADO
Componente
Control
Pila 1
Pila 2
Germinación
95
a
90
a
95
a
Plúmbula (cm)
1
4.53
a
4.40
a
3.91
b
Radícula (cm)
7.65
a
7.46
a
7.04
a
Relación Plúmbula/radícula
0.63
a
0.64
a
0.60
a
Biomasa (g MS)
88.1
a
116.5
b
102.1
c
1
Cada valor representa la media de 100 plantitas
a,b, c
Valores en el mismo renglón con distinto superíndice son diferentes estadísticamente
(
p
0.05) según el método de la mínima diferencia significativa
G. Íñiguez
et al.
90
56.9 % que, comparado con el 20 % que se tenía al inicio
de la biorreación, corrobora el proceso de mineralización
experimentado por el material de descarne, la composta
verde y el bagazo de agave. En muestras compuestas
del producto final de ambas pilas, no se detectaron orga-
nismos como
Staphylococcus aureus
Salmonella
sp.
y
coliformes fecales, aunque sí se encontró la presencia
de
Escherichia coli
. El número más probable de colifor-
mes fecales para las pilas 1 y 2 fue de 7 y 43 g
-
de
muestra, respectivamente.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo de investigación conjunto fue apoyado
por la Cámara Regional de la Industria de Curtiduría en
Jalisco. Los autores expresan su agradecimiento al Maes-
tro Arturo Camacho por su asistencia en el análisis
estadístico.
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TABLA III
. ALGUNAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍ-
MICAS DE LA MEZCLA BIODEGRADADA
(COMPOSTA)
DEL MATERIAL DE DESCARNE *
Análisis
Pila 1
Pila 2
Humedad (%)
51.1
51.7
Valor de pH
8.8
8.6
Conductividad (
µ
mho cm
–1
)
8.0
8.5
Carbono orgánico total (COT) (%, BS)
22.9
24.9
Nitrógeno total (NTK) (%, BS)
2.3
2.4
Cenizas (%, BS)
58.7
55.1
Relación C:N
10:1
10.3:1
Ca (%, BS)
9.8
10.7
Na (%, BS)
0.56
0.79
Mg (%, BS)
0.47
0.71
K (%, BS)
0.20
0.24
P-total (%, BS)
0.71
0.65
* Promedio del análisis por triplicado de las muestras
BIODEGRADACIÓN DEL MATERIAL DE DESCARNE
91
Stoffella P. J. y Kahn B. A. (2001).
Compost utilization in
horticultural cropping systems
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