Norvina Marlena
Marcelo Ângulo
nmarcelo@unjfsc.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-9998-8260
Edgar Tito Susanibar Ramírez
esusanibar@unjfsc.edu.pe
https://orcid.org/0000-0003-4861-9091
Omar
García Cordero
omargc05@hotmail.com
https://orcid.org/0000-0003-4929-6060
José
Antonio Legua Cárdenas
jlegua@unjfsc.edu.pe
https://orcid.org/0000-0002-4978-4980
Universidad Nacional José Faustino Sánchez Carrión. Huacho, Perú
Artículo recibido el 18 de febrero
2022 / Arbitrado el 2 de marzo 2022 / Publicado el 27 de junio 2022
RESUMEN
El
objetivo fue reciclar los residuos industriales de tierra de blanqueo mezclado
con carbón activado y aceite de anchoveta procedentes de una fábrica aceitera,
mediante su compostaje, luego se aplicó el producto compostado
con propiedades fertilizantes a un cultivo seleccionado para evaluar sus
características físicas y rendimiento por ha de terreno agrícola, después que
se aplicó en 5 tratamientos el fertilizante obtenido. Este reciclado de
residuos industriales es una alternativa sostenible para la fertilización de
diversos cultivos. La metodología que se utilizó en esta investigación aplicada
y experimental; fue el diseño de bloques completamente al azar que constó de 3
bloques y 5 tratamientos, para determinar el efecto positivo del producto
fertilizante y cuál es la dosis que determinó mejores características físicas y
químicas en el cultivo rabanito (Raphanus sativus) que se seleccionó entre otros cultivos por su
corto periodo de cosecha. Se aplicaron las dosis del producto fertilizante a
los 10 días después de la siembra y se evaluaron desde la siembra hasta la
cosecha, obtenidos los datos experimentales, se procesaron mediante análisis de
varianza y Duncan. Los resultados determinaron que el tratamiento T5 sobresalió
en sus características físicas y químicas tales como: longitud de planta, peso
total de planta, diámetro ecuatorial, diámetro polar, rendimiento agrícola de
producto.
Palabras clave: Reciclaje; Residuos de tierra
de blanqueo; Compostaje; Contaminación ambiental
ABSTRACT
The objective was to
recycle the industrial residues of bleaching soil mixed with activated carbon
and anchoveta oil from an oil factory, by composting
it, then the composted product with fertilizing
properties was applied to a selected crop to evaluate its physical characteristics
and yield per ha of agricultural land, after the fertilizer obtained was
applied in 5 treatments. This recycling of industrial waste is a sustainable
alternative for the fertilization of various crops. The methodology used in
this applied and experimental research was a completely randomized block design
consisting of 3 blocks and 5 treatments, to determine the positive effect of
the fertilizer product and the dose that determined the best physical and
chemical characteristics in the radish crop (Raphanus
sativus), which was selected among other crops
because of its short harvest period. The doses of the fertilizer product were
applied 10 days after sowing and evaluated from sowing to harvest, and the
experimental data were obtained and processed by analysis of variance and
Duncan. The results determined that the T5 treatment excelled in physical and
chemical characteristics such as: plant length, total plant weight, equatorial
diameter, polar diameter, and agricultural yield.
Key words: Recycling; Bleaching soil residues; Composting;
Environmental pollution
RESUMO
O objetivo era reciclar os resíduos industriais de
terra branqueadora misturada com carvão ativado e óleo de anchoveta
de uma fábrica de óleo, através da compostagem, depois o produto composto com
propriedades fertilizantes foi aplicado a uma cultura selecionada para avaliar
suas características físicas e rendimento por hectare de terra agrícola, após o
que o fertilizante obtido foi aplicado em 5
tratamentos. Esta reciclagem de resíduos industriais é uma alternativa
sustentável para a fertilização de várias culturas. A metodologia utilizada
nesta pesquisa aplicada e experimental foi um desenho de blocos completamente
aleatório, consistindo em 3 blocos e 5 tratamentos,
para determinar o efeito positivo do produto fertilizante e a dose que
determinou as melhores características físicas e químicas na cultura de
rabanete (Raphanus sativus),
que foi selecionada entre outras culturas por causa de seu curto período de
colheita. As doses do produto fertilizante foram aplicadas 10 dias após a
semeadura e avaliadas desde a semeadura até a colheita. Os dados experimentais
foram obtidos e processados por análise de variância e Duncan. Os resultados
determinaram que o tratamento T5 se destacou em suas características físicas e
químicas, tais como: comprimento da planta, peso total da planta, diâmetro
equatorial, diâmetro polar, rendimento agrícola do produto.
Palavras-chave: Reciclagem; Lixiviação de resíduos do solo;
Compostagem; Poluição ambiental
INTRODUCCIÓN
Las fábricas de aceites
comestible, principalmente de aceite de soya y de pescado, en una de sus etapas
de procesamiento del aceite crudo, que es el blanqueado del aceite para separar
los componentes que dan color, olor no deseables al aceite, se utiliza la
tierra de blanqueo, que es una arcilla ácido activada con propiedades
adsorbentes, que se le combina según los criterios tecnológicos de las empresas
aceiteras, con ayuda filtrante, carbón activado entre otros, para complementar
las propiedades adsorbentes de la arcilla. La decoloración o blanqueo de
aceites comestibles se realiza con arcillas naturales o activadas con ácido
(1).
El aceite mezclado con
la tierra de blanqueo y otros aditivos, requiere separarse de este material
solido por lo que se utiliza convencionalmente un filtro prensa de marcos y
placas, que produce un filtrado que es el aceite decolorado y una torta
retenida entre los marcos y placas, constituida por tierra de blanqueo mezclada
con aceite y carbón activado. Asimismo, es necesario mencionar que la torta
retenida en el filtro prensa, son los residuos de tierra de blanqueo que
desechan las fábricas aceiteras.
La tendencia mundial en
producción de tierras de blanqueo para la refinación de aceite vegetal es a
partir de arcillas de origen natural del grupo de las Palygorskitas:
bentonita cálcica, atapulgita, hormita
y de las esmectitas: Montmorillonita
y hectorita (2). El uso de las arcillas activadas
mediante modificación química para la adsorción y remoción de analitos en diferentes matrices ha abierto una gran ventana
en la investigación de las potencialidades que tienen estas en campos
diferentes (3).
Se observa por las
propiedades físicas y químicas de la tierra de blanqueo se le utiliza en la
refinación de aceite, para la reducción de impurezas, blanquear y desodorizar.
La tierra se usa por su mayor eficiencia (más superficie por gramo) en la
absorción, por lo que puede reducir la dosis de tierra y minimizar las pérdidas
de aceite (4). Este residuo de tierra de blanqueo se genera en gran cantidad en
la refinación del aceite y es de difícil disposición final. Las tierras
decolorantes usadas en su mayoría son depositadas como residuos. Anualmente en
el mundo, cerca de 100 mil toneladas de grasas y aceites se desechan junto con
las tierras de blanqueo (5).
Hace buen tiempo que los
residuos de tierra de blanqueo no tienen una adecuada disposición final; puesto
que estos residuos se depositan en la intemperie, ríos, lugares donde existe
población dispersa, entre otros. Ocasionando focos infecciosos en la
propagación de plagas que afectan a cultivos del entorno y a la salud pública.
A más de ser un contaminante ambiental, este residuo es peligroso ya que el
aceite contenido presenta riesgo de explosión o autocombustionarse
(6).
Lo referido en (2) se
explica que las tierras de blanqueo pueden ser de procedencia natural y otras
que son activadas con ácidos, en el caso de las primeras tierras de blanqueo
mencionadas, son capaces de retener hasta 54% de su peso, un 42% de grasa y un
12% impurezas y contaminantes volátiles (7). En el caso del presente trabajo de
investigación se ha utilizado tierra de blanqueo acido activadas.
Debido a esta situación
a que los residuos de la tierra de blanqueo tienen una disposición final
contaminante y riesgosa para la salud, es necesario darles alguna aplicación
luego de algún tratamiento que implique reciclaje o rehúso para que tengan un
valor agregado con la finalidad de aprovechar los residuos de tierra de
blanqueo como alternativa ecológica se tiene la elaboración de compost entre
otras opciones y de esta manera reducir o eliminar sus efectos de impacto
ambiental.
Algunas alternativas de
reciclo y/o rehúso de los residuos de tierras de blanqueo es para la producción
de riboflavina (Vitamina B2), sustituto de aceite de
pescado en la formulación alimenticia para especies acuáticas, fabricación de
prebióticos, síntesis de biodiesel y fertilizantes (8). También la tierra de
blanqueo usada aumenta la retención de agua en los suelos y es también usada
con éxito para la producción de compost. Si la tierra contiene níquel bio-disponible no puede ser usada para estos propósitos
(9). En otros casos los residuos de tierra de blanqueo se recupera
la arcilla de blanqueo y en otros se recupera el aceite retenido. En general,
reutilizar el aceite con fines comestibles resulta difícil de lograr a causa de
su oxidación.
MATERIALES
Y MÉTODOS
El experimento que se
realizó, es una investigación aplicada experimental; pues los datos de medición
de las características físicas del cultivo rabanito se recabaron en el campo de
cultivo, donde se experimentó 5 tratamientos para encontrar la dosificación
óptima para el cultivo rabanito. La data experimental obtenida se procesó
mediante análisis estadístico, obteniéndose de esta manera la dosis adecuada de
residuos de tierra de blanqueo (RTB) correspondiente al mejor rendimiento (tn/ha) de producto rabanito.
Se utilizó como abono
fertilizante los RTB compostados, que tuvieron un
tiempo de compostaje de 4 meses, a fin de biodegradar
el aceite de anchoveta (Engraulis ringens),
componentes colorantes y odoríficos y otros de naturaleza orgánica que se
encuentran mezclados con la tierra de blanqueo.
Dada la naturaleza
orgánica de los RTB, a fin de viabilizar su biodegradación aeróbica se requirió
desagregar los RTB en material particulado en rango
de tamaño por debajo de la malla 10 de la escala Tyler, para facilitar y
acortar el tiempo de su transformación en compost se le mezcló con rastrojos
para evitar que se apelmace y retarde la biodegradación del componente aceitoso
y de las otras materias orgánicas presentes, así también para airear el
material en transformación y controlar la temperatura se hacia el volteo o
mezclado en las pozas con la ayuda de una pala, cada 10 días.
La investigación se
desarrolló en el Centro Poblado de medio Mundo, distrito de Vegueta,
Huaura, Asimismo, presenta condiciones de temperatura
de 20.0 °C – 24 °C y Humedad relativa de 89 %. Los RTB en calidad de
subproducto o residuos desechables fueron facilitados por la empresa Biopex SAC, en una cantidad de 200 kg distribuidos en 5
bolsas de 40 kg por bolsa, para su respectivo transporte al campo de cultivo
para su tratamiento por compostaje. Este material presentaba una apariencia
pastosa de color negro y de fuerte olor a pescado.
Procedimiento
Se preparó tres muestras
en 3 pozas bajo suelo, donde se depositó 15 kg por poza. con
diferente formulación en cuanto a la proporción en peso de RTB, guano de cuy y
rastrojos, la muestra seleccionada de las 3 pozas, que luego de transcurridos 4
meses, registró mejores señales externas tales como: menor olor, textura
aparente, registros de elevación de temperatura durante el compostaje, fue
seleccionada como RTB compostado, que registró un
porcentaje en peso de 33,33, 33,3 y 33,33 % de RTB, guano de cuy y rastrojos
respectivamente.
Luego se instaló el área
experimental empleando el modelo estadístico del Diseño de Bloques
Completamente al Azar que constó de 3 bloques y 5 tratamientos. Se aplicaron
las dosis una solo vez a los 10 días de haber sembrado el rabanito. Se evaluó
el cultivo desde la siembra hasta la cosecha y los datos obtenidos se trataron
mediante análisis estadísticos.
Respecto al análisis
químico del RTB compostado seleccionado, se le
analizó en INIA (Instituto Nacional de Innovación Agraria) que se aprecia en la
Tabla 1, que de acuerdo a la FAO el pH con 7,06 se encuentra dentro de lo
adecuado 6,5 – 8,5, materia orgánica con 43,98 % está en valores altos >20%,
nitrógeno con 3 % valor alto ~1%, fósforo con 0,53 % está en valores altos 0,1%
– 1,0%, potasio con 0,92 % en valores altos 0,3% – 1,0% relación C/N con 8,5:1
tiene nutrientes suficientes para los microorganismos 10:1 – 15:1(10).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El resultado del análisis químico del producto RTB compostado, que se muestra en la Tabla 1, por sus
características físico-químicas, presenta valores adecuados y altos de
concentración de nutrientes que al incorporarse al suelo favorece la
disponibilidad de macronutrientes para la absorción de la planta, influenciando
para un óptimo desarrollo vegetativo de la planta.
Tabla 1. Análisis
de macronutrientes de abono orgânico.
|
N° Lab.
|
ID
Muestra
|
pH
|
C.E.
uS/cm
|
Humedad (%)
|
M.O.
(%)
|
N (%)
|
P2O5 (%)
|
K2O (%)
|
CaO (%)
|
MgO (%)
|
C/N
|
|
AO- 0012
|
Abono
|
7,06
|
340,00
|
13,64
|
43,98
|
3,00
|
0,53
|
0,92
|
1,89
|
0,05
|
8,50
|
Fuente: INIA
(Instituto Nacional de Investigación e Innovación).
Con relación al análisis de
micronutrientes que se indica en la Tabla 2, se detalla que según el manual
para la elaboración de compost bases conceptuales y procedimientos que compara
valores de micronutrientes de lodo sanitario, estiércol de vacuno y estiércol
de gallina. Con los resultados de fierro con 5666,5 ppm encontrándose en
valores normales (514 - 6322 ppm –), zinc con 51,85 ppm dentro del margen (84 -
984 ppm), cobre con 3,89 ppm valor bajo (19 - 131 ppm) y manganeso con valor
bajo 138,05 ppm (166 - 336 ppm) (11). Por lo tanto, debido a la mayoría de los
valores que se encuentran dentro de los márgenes, se interpreta que este
compost tiene concentración de micronutrientes adecuado que favorece la
disponibilidad de estos al momento de incorporarlos al suelo.
Tabla 2. Análisis
de macronutrientes de abono orgânico.
|
N° Lab.
|
ID Muestra
|
Fe ppm
|
Zn ppm
|
Cu ppm
|
Mn ppm
|
|
AO-0012
|
Abono
|
5666.5
|
51.85
|
3.89
|
138.05
|
Fuente: INIA
(Instituto Nacional de Investigación e Innovación).
Se estableció las dosis de
compost teniendo en cuenta los resultados del análisis de suelo y cantidad que
emplean los agricultores de la zona que en promedio es de 6 a 10 tn/ha para cultivos de hortalizas
de ciclo corto como rabanito. También se sostiene con otras investigaciones que
destacan la aplicación de una dosis referencial de enmiendas orgánicas es de 4
a 8 t/ha de semicompostado
y de 6 a 12 t/ha para compost (12), se muestra la
Tabla 3.
Tabla 3. Resultados
de análisis de suelo.
|
Tratamiento
|
g/planta
|
tn/ha
|
|
T1
|
0
|
0
|
|
T2
|
10
|
4
|
|
T3
|
15
|
6
|
|
T4
|
20
|
8
|
|
T5
|
25
|
10
|
Concerniente a la evaluación de
las características físicas del cultivo rabanito que se observa en la Tabla 4,
se aprecia que no hubo significancia; es decir las dosis de compost no
influyeron en las características; sin embargo, el tratamiento T5
con 10 tn/ha destacó en relación a las
demás dosis. Por lo que, este resultado se interpreta que, a mayor dosis de
compost, que es el caso del tratamiento T5 se
aumentó la disponibilidad de nutrientes, que determinó una óptima absorción.
Obteniéndose de esta manera buena presentación de su arquitectura de la planta,
calidad de fruto y mayor rendimiento.
Tabla 4. Características
físicas del cultivo de rabanito por tratamiento.
|
Tratamiento
|
Compost tn/ha
|
Longitud
de planta (cm)
|
Peso total de planta
(g)
|
Diámetro ecuatorial (cm)
|
Diámetro polar
(cm)
|
Rendimiento comercial tn/ha
|
|
T5
|
10
|
24,23 a
|
31,96 a
|
3,55 a
|
4,22 a
|
5,112 a
|
|
T4
|
8
|
22,41 a
|
28.52 a
|
3,39 a
|
3,90 a
|
4,742 ab
|
|
T3
|
6
|
2193 a
|
26,31 a
|
3,21 a
|
3,74 ab
|
4,209 ab
|
|
T2
|
4
|
20,78 a
|
23,26 a
|
3,03 a
|
3,47 ab
|
3,757 ab
|
|
T1
|
0
|
19,34 a
|
21,74 a
|
2,95 a
|
3,12 b
|
3,097 b
|
|
Significancia
|
|
**
|
**
|
**
|
**
|
**
|
|
Coeficiente de variación %
|
13,68
|
25,42
|
10,96
|
10,51
|
23,09
|
Significancia (*)
No significativo (**)
Análisis estadístico
Obtenidos los datos
desde la siembra hasta la cosecha se procesaron mediante análisis de varianza y
estos se compararon con los datos de la tabla de Fisher al 5 % error, esta
operación estadística determinó si hubo efecto de dosis o no; es decir si
influyeron las aplicaciones de compost o no. Después de efectuar el análisis de
varianza, se procesó los datos con la prueba de Duncan al 5 % de error. Esta
operación determinó que el tratamiento T5 destaca
con relación a los demás y si tienen relación homogénea o se diferencian
estadísticamente.
Discusión
Características físicas
del cultivo rabanito después de los 5 tratamientos aplicados
De acuerdo a la
evaluación de las características físicas del cultivo de rabanito que se
detalla en la Tabla 4, se indica que no hubo significancia; es decir las dosis
de compost no influyeron; sin embargo, el tratamiento T5
con 10 tn/ha destacó en todos los
tratamientos evaluados.
Por lo que, se analiza
que estas dosis de compost se incorporaron macronutrientes como nitrógeno,
fósforo, potasio y micronutrientes en el suelo, que influyeron en el incremento
de la disponibilidad nutricional, lo cual favoreció en el desarrollo vegetativo
de la planta obteniéndose de esta manera buena arquitectura de la planta, rendimiento
y calidad de fruto. Por lo tanto, para cultivos de hortalizas como betarraga,
zanahoria, rabanito, leguminosas y otros se requiere de 3 a 6 tn de compost/ha (13). Asimismo, es importante hacer notar
que depende de otros factores en la aplicación de esta proporción de compost/tn, como son el tipo de suelo y cultivo.
Beneficio de los
residuos de tierra de blanqueo compostados
Se logró un producto
ecológico y al mismo tiempo favorece en reducir la contaminación ambiental.
Asimismo, se promueve el aprovechamiento de residuos orgánicos tomando
conciencia ambiental en reciclar o rehusar algunos residuos en especial los de
naturaleza predominantemente orgánica.
CONCLUSIONES
Se determinó que la
mayor dosis se relacionó con el mayor rendimiento, que es el tratamiento T5, resultó un rendimiento de
5,11 tn/ha, por lo que se infiere que al aplicar esta
dosis de compost obtenido de la biodegradación de los RTB, guanos de cuy y
rastrojos, al suelo se incorporó una concentración de nutrientes, que
proporcionó las condiciones para una mayor disponibilidad de componentes
químicos en estado inorgánico para la absorción del cultivo rabanito,
favoreciendo su desarrollo, en su arquitectura y rendimiento.
Se confirma que el
reciclo de los RTB por compostaje, son útiles para la elaboración de productos
fertilizantes; y su aplicación da lugar a un mayor rendimiento y la obtención
de productos ecológicos y más saludables al evitar el uso de fertilizantes
comerciales los que tienen mayor carga química; por lo que la evaluación
presentada es sostenible ambientalmente.
El presente trabajo de
investigación motiva a desarrollar actividades de fertilización en áreas verdes
de instituciones públicas y/o privadas, utilizando los RTB compostados
para reducir la contaminación ambiental, reciclando por compostaje los residuos
de tierras de blanqueo que desechan las fábricas aceiteras.
REFERENCIAS
1. Zahrani A, Daous M. Recycling of Spent Bleaching Clay
and Oil Recovery, I. Chem. E (Institution of Chemical
Engineers), 2000; pág. 224
2. Salazar A. Evaluación de
la reutilización de tierras provenientes de la etapa de blanqueo en la
refinación del aceite de palma. [Internet]. Proyecto integral de grado para
optar al título de: Ingeniero químico. Fundación Universidad de América;2019; Vol 8. Disponible en:
https:// n9.cl/iyj3z
3. Volcán de Bego T. Estado del Arte Sobre Producción de Tierras de
Blanqueo: Inteligencia Tecnológica Aplicada. Cal. Tecn.
Desarr. AgroInd [Internet].
21 de diciembre de 2018 [citado 17 de enero de 2022]; 20:63 - 76. Disponible
en: https://revistas.uclave.org/ index.php/catedea/article/view/2001
4. Montaño D, Rosero M,
Torres R. Arcillas activadas para el blanqueamiento del aceite de palma y
remoción del colorante azul índigo carmín del agua. Prod
+ Limpia [Internet]. 2020;6;14(2):21–9. Disponible en:
https://n9.cl/ nz035
5. Baldini R. Mitigación de
3-MCPDE y GE mediante diversas tecnologías de proceso. Rev
Palm [Internet]. 19 de diciembre de 2019 [citado 18 de enero de 2022];40(Especial T):69-5. Disponible en: https://publicaciones.
fedepalma.org/index.php/palmas/article/
view/13088
6. Taylor D, Bleaching”, en Shahidi F. “Bailey’s Industrial Oil and Fat Products”, Sexta edición, vol 6, Wiley-Interscience, New
Jersey, 2005; pp. 287-293, 302-308, 311, 312, 315, 316, 320-32
7. Haro C, Aragón C, De la
Torre E, Guevara A. Regeneración de Arcillas de Blanqueo Empleadas en la
Decoloración de Aceites Vegetales Comestibles. Rev. Politéc.
[Internet]. 31 de agosto de 2014 [citado 17 de enero de 2022];34(1):42.
Disponible en: https://revistapolitecnica.epn.edu.ec/ojs2/index.php/
revista_politecnica2/article/view/317
8. Alexandra N, Hernández J, Villanueva S, Henríquez M. Preliminary overview: Agro-industrial Uses of
Spent Bleaching Earth. Ciencia En Revolución; enero 30 del 2021.
https://doi.org/10.5281/zenodo.4625946
9. Loor v, Jara D.
Recuperación de aceite en tierra de blanqueo usada a través de extracción con
solventes para obtener biodiesel. Trabajo de titulación previo a la obtención
del título de ingeniero químico. Universidad de Guayaquil- Ecuador
[Internet].2016. Disponible en: http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/ redug/12676/1/Tesis%20Biodiesel.pdf
10. FAO - Organización de
las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. Manual de compostaje
del agricultor [Internet]. Oficina Regional de la FAO para América Latina y el
Caribe. 2015. 112 p. Disponible en: https:// www.fao.org/3/i3388s/I3388S.pdf
11. OPS/HEP/HES/URU/02.99.
Manual para la elaboración de compost bases Conceptuales y procedimientos. Pres
LA Repub oficina Planeamiento y Presupuesto Unidad
Desarrollo Municipal Panam La salud Organ Mund LA
SALUDOPS/HEP/HES/URU/0299 Man PARA LA Elaboración
Compost Bases conceptuales y procedimientos [Internet]. :1999:
1–69. Disponible en: http://www.ingenieroambiental. com/newinformes/compost.pdf
12. Hirzel J, Salazar F. Guía de
manejo y buenas prácticas de aplicación de enmiendas orgánicas en agricultura.
Boletín INIA,2016: Numero de publicación 325, 58.
https://hdl. handle.net/20.500.14001/6506
13. Sirsd-S P.
Pauta técnica para la aplicación de compost. Serv Agric y Ganad [Internet]. 2017;5.
Disponible en: http://www.sag.cl/sites/
default/files/pauta-tecnica-aplicacion-de-compost-conc.1-2-3_region_atacama.pdf
