fermentación anaeróbica del estiércol de cuy
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“FERMENTACIÓN
ANAERÓBICA DEL ESTIÉRCOL
DE CUY COMO BIOABONO
PARA LA DISMINUCIÓN DE
CONTAMINACIÓN FECAL”.
El presente informe final del trabajo de investigación del curso de
microbiología ambiental, tiene como finalidad, la obtención de
bioabono a partir del estiércol de cuy (Cavia Porcellus), después de
ser sometido a una proceso de fermentación anaeróbica, y así
demostrar la disminución en la densidad poblacional de
microorganismos indicadores de contaminación fecal.
“Obtención del bioabono mediante la fermentación
anaeróbica con estiércol de cuy (Cavia Porcellus)”.
A su vez se plantearon los siguientes objetivos específicos:
Disminuir la densidad poblacional de microorganismos indicadores
de contaminación fecal dañinos para la salud.
Determinar la variación de la densidad poblacional de coliformes
totales como indicador de contaminación fecal antes y después del
proceso de digestión anaeróbica.
Identificar a los principales microorganismos indicadores de
contaminación fecal.
Mejorar la calidad del abono utilizado en los cultivos tradicionales a
nivel local.
La biomasa ha sido el primer combustible empleado por el hombre; Y una de las formas de utilizar la biomasa es a través de la fermentación anaeróbica, generada en el interior de los biodigestores.
1: Bacterias
fermentativas
2: Bacterias
acetogénicas
3:Bacterias
homoacetogénicas
4:Bacterias
metanogénicas
hidrogenotróficas
5:Bacterias
metanogénicas
acetoclásticas
HIDROLISIS
• Las proteínas, lípidos y carbohidratos son degradados por enzimas especializadas (proteasas, lipasas).
F. ACIDOGÉNICA
•Las moléculas orgánicas solubles son fermentadas a Ac acético, fórmico e H2 (B. metanogénicas) y a compuestos orgánicos mas reducidos como etanol, Ac. Láctico, entre otros (B. acetogénicas)
F. ACETOGÉNICA
• Estos compuestos orgánicos como valeriao, butirato, propionato, necesitan ser transformados a productos mas sencillos como acetato e hidrogeno.
F. METANOGÉNICA
• Actúan las bacterias metanogénicas se consideran los mas importantes por ser los formadores de gas metano.
Tubos de plástico
Recipiente de tres litros
Pintura negra
10g o 10ml
10-1 10-210-3
Esquema para la determinación de coliformes:
…
Muestra de estiércol
Medios de cultivo:
Agua de dilucion
Caldo Lauril
C. Tetrationato
Esquema para la identificación de microorganismos patógenos:
Incubación
Estiércol de Cuy
1ml
1ml
30gr
C. Selenito
Incubación
C. Nutritivo
Medios de cultivo:
Caldo Nutritivo
Caldo Tetrationato
Caldo Selenito
C. SelenitoC. Tetrationato
Agar Bismuto Agar SS Agar XLD
Incubación por 24 horas
Selección de colonias negras Siembra por trasplante
Pruebas Bioquímicas
El tiempo total de incubación fue de 27 días.
I. Análisis de muestra inicial
CUADRO N° 1: Número más probable de coliformes.
N° TUBO -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8
Caldo
lauril3 3 2 1 0 0 1 0
Resultado:
Según la tabla del índice NMP y límite confiable a 95% para varias
combinaciones a los valores (0, 1, 0) le corresponde el valor de 3 x 107
NMP Coliformes/100 ml.
Interpretación:
Al ser la muestra tomada antes de la encapsulación, los resultados
obtenidos para coliformes totales son elevados (3 x 107 NMP
Coliformes/100 ml), sobrepasando los limites por la OMS (1 x 103 NMP
Coliformes/100 ml) para riego de plantas menores. Demostramos así el
riesgo que implica su aplicación directa a las tierras de cultivo.
CUADRO N° 2: Pruebas bioquímicas
M TSI CO2 H2S LIA CO2 H2S INDOL CITRATO MICROORGANISMO
M1 K/A ++ +++ K/A + ++ - + Salmonella paratyphi B
M2 K/A - - K/A - - - - Shiguella sp
M3 K/A ++ - K/A - ++ + + No se identifico
M4 K/A - + K/A - - - + Salmonella sp
M5 K/A - - K/A - - - - Shiguella sp
Resultado:
La OMS incluye dentro del grupo coliforme todos los bacilos
aerobios y anaerobios facultativos Gram negativos, no esporulados,
que producen ácido y gas al fermentar la lactosa, a 35 – 37 °C.
Por lo tanto, los microorganismos identificados (Salmonella
paratyphi B, Salmonella sp, Shiguella sp) son indicadores de
contaminación fecal.
II. Análisis de muestra final
CUADRO N° 1: Número más probable de coliformes.
N° TUBO -1 -2 -3 -4 -5
Caldo Lauril 3 3 3 1 2
Resultado:
Según la tabla del índice NMP y límite confiable a 95% para varias
combinaciones, a los valores (3, 1, 2) le corresponde el valor de 120 x
104 NMP Coliformes/100 ml.
Interpretación:
La muestra tomada fue de biol producido a los 27 días de encapsulación,
los resultados obtenidos para coliformes totales son elevados (120 x 104
NMP Coliformes/100 ml), sobrepasando todavía los limites por la OMS
(1 x 103 NMP Coliformes/100 ml) para riego de plantas menores. Pero
en comparación con la muestra inicial tomada, hubo una disminución de
Coliformes.
Para el desarrollo de este experimento, el factor
tiempo es indispensable, pues cuanto más duradero
sea la fermentación, menor será la población de
microorganismos patógenos. En pocas palabras, la
variación en la densidad poblacional de
microorganismos indicadores de contaminación fecal
es inversamente proporcional al tiempo de
encapsulación.
En nuestro experimento el tiempo de fermentación
fue de 27 días, produciéndose así solo abono líquido
o biol caracterizado por ser de color verdusco con
una percibidle reducción de olores. Para la obtención
del abono solido o lodo, conocido como biosol, se
necesita un tiempo aproximado de 3 a 4 meses de
fermentación. Ambos compuestos son en conjunto el
bioabono altamente nutritivo que para el Ministerio
de Agricultura compite con los fertilizantes químicos
mejorados.
Es importante también, no
confundir el análisis de
coliformes totales, con
coliformes fecales, pues el
segundo es un subgrupo del
primero constituido
principalmente por
microorganismos
degradadores de lactosa, en
este caso, identificamos
microorganismos como la
Salmonella Parathypi B,
Salmonella sp y Shiguella sp
que no necesariamente
degradan lactosa, sino
glucosa, y pertenecen a la
familia de los
Enterobacteriaceae, altamente
tóxicos para el hombre.
Basándonos en los Estándares de Calidad
Ambiental (ECA) los parámetros establecidos por
la OMS para aguas de riego, se puede decir que la
disminución de Coliformes en la muestra tomada
después de 27 días, aun no es apta para ser
utilizado como bioabono natural.
Aun así el experimento cumplió con
uno de sus principales objetivos,
demostrar que es posible mejorar la
calidad de vida del hombre del campo,
evitando la exposición directa a
microorganismos altamente
patógenos, solo con un previo
tratamiento del estiércol de cuy usado
convencionalmente.
Se logro obtener parcialmente el bioabono natural liquido o llamado
biol, con una considerable reducción de coliformes, aun así
siguiendo los Estándares de Calidad Ambiental y los límites de la
OMS, nuestra muestra no es apta para ser utilizada como agua de
riego de plantas menores. Por el tiempo de fermentación del
experimento, no se pudo obtener el bioabono solido o biosol, ya
que este necesita un tiempo mínimo de 3 a 4 meses para su
producción.
• Los principales organismos indicadores de contaminación fecal
son: bacterias heterótrofas, coliformes totales, coliformes fecales,
E. Coli, Enterococos fecales, Salmonella, y Clostridium. Se logro
identificar en el experimento a la Salmonella paratyphi B,
Salmonella sp, y Shigella sp, los tres pertenecientes a la familia
de los Enterobacteriaceae, caracterizados por habitar en aguas
residuales, y en el intestino del hombre y algunos animales de
sangre calientes, son altamente patógenos para el hombre.
• Según los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) de aguas
para riego de vegetales de consumo crudo, el límite máximo
permisible de coliformes totales es de 5x103 NMP/100ml, el
excremento de cuy analizado arrojo un resultado de 3x107
NMP/100ml, de esta manera comprobamos que su aplicación
directa sin previo tratamiento implica un alto riesgo para la salud
pública.
