Efecto de la inoculación de Talaromyces sayulitensis HC1 y los aislamientos de Bacillus sp. 8AP1 y 14P, sobre el proceso de compostaje de residuos sólidos orgánicos
Fecha
2021-12-07Autor(es)
Cárdenas Arenas, SebastiánEvaluador(es)
Rivera Hoyos, Claudia MarcelaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Microbiología Industrial
Título obtenido
Microbiólogo (a) Industrial
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Effect of inoculation of Talaromyces sayulitensis HC1 and isolates of Bacillus sp. 8AP1 and 14P, on the composting process of organic solid wasteResumen
El desaprovechamiento de los residuos sólidos orgánicos, producidos por sectores domésticos e industriales, generan una serie de problemáticas ambientales tras la acumulación de este tipo de materiales en rellenos sanitarios y botadores a cielo abierto, ya que se generan agentes contaminantes de las fuentes hídricas y de la atmósfera, como lo son los lixiviados y los gases de efecto invernadero. Por tal motivo, se han planteado una serie de estrategias que permitan transformar los residuos orgánicos en un producto aprovechable, como el compostaje. Este proceso naturalmente involucra largos periodos de tiempo, por lo cual no se logran emplear todos los desechos dispuestos, generando una acumulación de estos y por tanto, la generación de agentes tóxicos. De modo que, se ha planteado la adición de bioinoculantes al compostaje, los cuales mediante la producción de enzimas, son capaces de degradar de una forma más eficiente las diferentes estructuras de la materia orgánica, como las proteínas, los lípidos y la biomasa lignocelulósica (lignina, celulosa y hemicelulosa), llegando así a reducir el tiempo de operación de este tratamiento.
Ante la situación planteada, en el presente estudio se evaluó el efecto de la inoculación de Talaromyces sayulitensis HC1 y los aislamientos de Bacillus sp. 8AP1 y 14P, sobre el proceso de compostaje de residuos de plaza de mercado, cascarilla de arroz, gallinaza y porquinaza. Determinando, durante los 45 días que se llevó a cabo el proceso, la temperatura, pH, producción de CO2, y la actividad enzimática (celulolítica, amilolítica y proteolítica). A partir de esto, se evidenció un comportamiento similar respecto a la temperatura del control y el tratamiento, la cual comenzó con 45 ± 0,1 ºC, y fue disminuyendo a las mismas condiciones del ambiente hasta finalizar el proceso. En cuanto al pH, se obtuvieron los mismos datos para los dos montajes, iniciando con un valor de 7 y finalizando con pH de 8. Por otro lado, en la prueba de respirometría, se observó una producción total para el tratamiento y el control de 0,35 mg CO2/g. Además, se determinó la caracterización fisicoquímica y la composición de la fracción mineral del producto obtenido al finalizar el proceso, obteniendo resultados semejantes entre los dos procesos para cada uno de los parámetros evaluados.
Con relación a la actividad enzimática, se evidenció el mismo comportamiento para los montajes evaluados, en la producción de amilasas, celulasas y proteasas. Obteniendo respectivamente, un máximo de actividad al inicio del proceso con 257 UA, a los 12 días generando 17 UC y a los 22 con 1425 UP.
Por tal motivo, se determinó que la adición del bioinoculante (Talaromyces sayulitensis HC1 y Bacillus sp. 8AP1 y 14P), no generó un efecto sobre la degradación de residuos orgánicos en el sistema de cajones, ya que el comportamiento fue el mismo con relación al control, en cada uno de los parámetros fisicoquímicos y biológicos evaluados.
Abstract
The wastage of organic solid waste produced by domestic and industrial sectors, generates a series of environmental problems following the accumulation of this type of material in landfills and open dumps, as it generates pollutants in water sources and the atmosphere, such as leachates and greenhouse gases. For this reason, a series of strategies have been proposed to transform organic waste into a usable product, such as composting. This process naturally involves long periods of time, so it is not possible to use all the disposed waste, generating an accumulation of these and therefore, the generation of toxic agents. Therefore, the addition of bioinoculants to composting has been proposed, which through the production of enzymes, are able to degrade in a more efficient way the different structures of organic matter, such as proteins, lipids and lignocellulosic biomass (lignin, cellulose and hemicellulose), thus reducing the operation time of this treatment.
In view of this situation, the present study evaluated the effect of the inoculation of Talaromyces sayulitensis HC1 and the isolates of Bacillus sp. 8AP1 and 14P, on the composting process of market place waste, rice husks, chicken and pig manure. During the 45 days that the process was carried out, the temperature, pH, CO2 production, and enzymatic activity (cellulolytic, amylolytic and proteolytic) were determined. From this, a similar behavior was evidenced with respect to the temperature of the control and the treatment, which began at 45 ± 0.1 ºC, and decreased to the same environmental conditions until the end of the process. As for pH, the same data were obtained for the two assemblies, starting with a value of 7 and ending with a pH of 8. On the other hand, in the respirometry test, a total production of 0.35 mg CO2/g was observed for the treatment and the control. In addition, the physicochemical characterization and the composition of the mineral fraction of the product obtained at the end of the process were determined, obtaining similar results between the two processes for each of the parameters evaluated.
Regarding enzymatic activity, the same behavior was observed for the assemblies evaluated, in the production of amylases, cellulases and proteases. The maximum activity was obtained at the beginning of the process with 257 AU, at 12 days generating 17 UC and at 22 days with 1425 UP.
For this reason, it was determined that the addition of the bioinoculant (Talaromyces sayulitensis HC1 and Bacillus sp. 8AP1 and 14P), did not generate an effect on the degradation of organic residues in the box system, since the behavior was the same in relation to the control, in each of the physicochemical and biological parameters evaluated.
Palabras clave
CompostajeBioinoculante
Residuos orgánicos
Talaromyces sayulitensis HC1
Bacillus sp.
Cobertura espacial
ColombiaTemas
Microbiología industrial - Tesis y disertaciones académicasCompostaje - Colombia
Aprovechamiento de residuos - Colombia
Residuos orgánicos
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