tratambiente- chicos de gardey

37
XXII Feria Provincial de Ciencia y Tecnología 2013 Tratambiente Región: XX- Tandil Alumnos Expositores: Cardetta, Ana Macarena, 6to, DNI: 39.922.012 Tomes, Rodrigo, 5to, DNI: 38.824.363 Nivel y Área: Tecnología e Ingeniería- Secundaria Orientador: Aldayturriaga, Gisselle- DNI: 16.961.136 Escuela de Educación Secundaria Técnica N°4 “José Hernández”- Gardey Año: 2013

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Page 1: Tratambiente- chicos de Gardey

XXII Feria Provincial de Ciencia y

Tecnología 2013

Tratambiente

Región: XX- Tandil

Alumnos Expositores:

Cardetta, Ana Macarena, 6to, DNI: 39.922.012

Tomes, Rodrigo, 5to, DNI: 38.824.363

Nivel y Área:

Tecnología e Ingeniería- Secundaria

Orientador:

Aldayturriaga, Gisselle- DNI: 16.961.136

Escuela de Educación Secundaria Técnica N°4

“José Hernández”- Gardey

Año: 2013

Page 2: Tratambiente- chicos de Gardey

1

Índice

Tratambiente .......................................................................................................... 2

Resumen ................................................................................................................ 3

Desarrollo ................................................................................................................ 5

Ensayo Experimental ........................................................................................... 14

Bibliografía ........................................................................................................... 26

Agradecimientos ................................................................................................... 28

Anexos ................................................................................................................. 30

Page 3: Tratambiente- chicos de Gardey

2

Tratambiente

Sustentabilidad = Futuro

La imaginación es la herramienta

Page 4: Tratambiente- chicos de Gardey

3

Resumen

Page 5: Tratambiente- chicos de Gardey

4

Este trabajo tiene como título TRATAMBIENTE, está dirigido a la investigación de

efluentes derivados de la industria láctea. En este se describen los pasos del saneamiento

y la posterior descarga al exterior se le aplican ensayos para investigar la posible

optimización de saneamiento ambiental, la obtención de recursos a partir de desechos. Se

construyó una pileta a escala de tratamiento de efluentes.

Se realizan dos ensayos en los cuales se intenta producir una proteína dé calidad

aceptable para ser utilizado como suplemento en la alimentación de animales de granja.

En el ensayo 1, experimental; se utilizan lombrices californiana dividida en dos lotes

uno testigo con el vermicompost de estiércol de conejo y el lote problema donde se

suplementa un porcentaje del vermicompost de estiércol de conejo con materiales

tomados del colado del decantador primario

En el segundo ensayo se someten peces de arroyo a distintas concentraciones de

líquido, (a diferentes DBO), qué se vierte en el ambiente y se observa el crecimiento. Este

ensayo queda suspendido posteriormente por las condiciones climáticas estacionales que

interfieren con metabolismo de los peces de arroyo. Dicho ensayo se retomará en

primavera.

Se propone en el futuro como actividades de extensión aplicar biotecnología y uso de

oxígeno al barro activo de la pileta aireada para la posible obtención de proteínas

reutilizable.

Se ha incursionado en la producción de harina de lombriz como producto de éste

ensayo, la cual se utilizará como suplemento proteico.

Page 6: Tratambiente- chicos de Gardey

5

Desarrollo

Page 7: Tratambiente- chicos de Gardey

6

Introducción

En la actualidad existe la problemática de la falta de alimento que contenga una

base proteica de buena calidad para el consumo humano.

La industria alimenticia busca conseguir proteínas de calidad aceptable. Las

formas tradicionales para producirlas son muy costosas por ejemplo la proteína vacuna,

que posee un alto costo tanto en su producción y traslado; otra forma es la proteína de

pescado; en ésta el costo de traslado es muy elevado. Son utilizadas como suplementos

para alimentos balanceados. Tienen un alto costo en traslado y energía. En cambio la

proteína de lombriz es producto rentable ya que se obtiene con desechos orgánicos

colaborando además con el cuidado del ambiente.

Consideramos importante ampliar y difundir este conocimiento de modo que las

industrias alimenticias, tambos, firlots tomen conciencia sobre el uso de harina de lombriz

logrando de esta manera un objetivo en común que es la producción de proteínas para su

comercialización en la zona utilizándola como suplemento en los alimentos balanceados

en los animales de granja.

Marco teórico:

Características generales de la lombriz roja:

La lombriz es uno de los pocos animales que no padecen ni transmiten enfermedades. En estado adulto su longitud media está comprendida entre 7 y 10 cm. Con un diámetro

de 3 a 5 mm. El peso es de un gramo aproximadamente. Una lombriz consume

diariamente una cantidad de residuos orgánicos equivalente a su peso, el 60% se

convierte en abono y lo restante lo utiliza para su metabolismo y generar tejidos

corporales. Por cada tonelada de estiércol fresco se produce 500 kilos de compost y 100

kilos de carne de lombriz (con un contenido proteico entre el 64- 82 %). La lombriz de

tierra vive alrededor de 4 años, la roja 16. La fecundación de la terrestre es cada 45 días

mientras que la roja cada 7 días. También hay más nacimientos entre las lombrices rojas,

2-20 lombrices por cocón, contra 1 a 4 entre las terrestres.

La lombriz gris o terrestre cava sus galerías entre 2- 6m de profundidad, mientras

que la roja lo hace a 25-30cm. Por tener esta última el hábito de hacer sus deposiciones

en la parte inferior del medio de cultivo, resulta fácil obtener el compost una vez que se ha

retirado la capa superficial.

Patologías de las lombrices

Es muy raro que ocurran enfermedades en criaderos de lombrices, en cambio es

común encontrar daños ocasionados por las condiciones de la cuna.

Page 8: Tratambiente- chicos de Gardey

7

Puede ocurrir que el hábitat sea alterado por la acción de bacterias, aire, calor o

frío, así como también escasez o abundancia de agua. Otras causas pueden ser:

Lesiones e infecciones producidas por acción de insectos o parásitos, la presencia de

moscas y mosquitos, ciempiés, bichos bolita u hormigas. Si la lombriz es herida cerca del

clitelo puede infectarse y morir. La muerte del animal provoca una pequeña fermentación

que causa daño a otras lombrices.

La presencia de sustancias nocivas en la comida puede provocar una disminución

de las lombrices y una pérdida de peso. En algunos casos afectan la musculatura de

lombrices impidiendo su locomoción o el apareamiento. Intoxicación proteica o "gozo

ácido". Esta patología es desencadenada por la presencia en el alimento de las lombrices

de un alto contenido de sustancias proteicas, no transformadas. Le sigue un proceso de

descomposición debido a la proliferación de microorganismos cuya actividad genera

gases y aumento de la acidez del medio. Las lombrices se ven entonces obligadas a

ingerir alimentos con una elevada acidez que no alcanza a ser neutralizada por la limitada

secreción de sus glándulas calcíferas. Por consiguiente el proceso de fermentación

continúa en el buche y en el ventrículo del animal provocando un grave estado

inflamatorio. Los principales síntomas son: abultamiento anormal de la zona clitelar, que

las lombrices se vuelvan rosadas o blancuzcas, que se queden en el fondo de la cuna y

disminuyan su actividad o mueran, la aparición de ciertos ácaros acidificantes. Cuando

pase esto es necesario controlar el pH de la cuna, removerla con suavidad para favorecer

la oxigenación y suministrar abundante carbonato de calcio para regular las reacciones

ácidas.

Para tener un buen criadero, es necesario tomar las siguientes normas de

prevención: 1. Probar siempre el nuevo material, poniendo durante dos días algunas

lombrices y controlando su estado de salud. 2. Controlar la temperatura y el agua. 3.

Cuando se incorporen harinas comerciales o alimentos más fuertes, echarlos con

precaución y en pequeñas cantidades.

Enemigos de las lombrices

El hombre se encuentra entre los principales enemigos de la lombriz. En estado

silvestre, las daña con el uso de antiparasitarios, insecticidas y abonos químicos. En el

criadero también la mayor parte de los parásitos y enemigos de las lombrices proliferan

por descuido del lombricultor.

Entre los depredadores directos se encuentran las ratas, ratones, serpientes, sapos,

pájaros, topos, ciempiés, milpiés, y algunos otros, que pueden causar serios daños en el

criadero si no se colocan defensas apropiadas.

Los pájaros las encuentran con facilidad, excavando la tierra con sus patas y pico,

por lo que el lombricultor deberá cubrir el lecho con ramas o redes antigranizo,

colocándolas directamente sobre el lecho. De este modo se obtendrán dos beneficios: se

Page 9: Tratambiente- chicos de Gardey

8

protege al plantel del ataque de los pájaros y se evita la excesiva evaporación

manteniendo regulada la humedad.

Los animalitos más pequeños, escarabajos, moscas, ácaros rosa, gorgojos,

hormigas, planarias, Biphalium o "lombriz blanca", compiten con las lombrices en el

consumo del material alimenticio y alteran las condiciones del medio. No existen medios

físicos eficaces para su control, salvo los controles periódicos y evitando que se instalen

las colonias de parásitos. Para eliminar los gorgojos se recomienda espolvorear la zona

invadida con azufre o utilizar a modo de lanzallamas el quemador normal de gas, tipo

"camping".

Cierto tipo de hormigas ingiere los azúcares de los alimentos destinados a las

lombrices. Si se las molesta un poco terminan buscándose un sitio más tranquilo.

También se puede disponer sobre el lecho cáscaras de papa, naranjas o melón que los

atraen.

Aminoácidos esenciales

Los aminoácidos que son esenciales en la dieta humana fueron establecidos en

una serie de experimentos liderados por William Cumming Rose. Estos experimentos

involucraron dietas elementales a estudiantes graduados saludables.

Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo no puede

sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única fuente de estos aminoácidos en esos

organismos es la ingesta directa a través de la dieta. Las rutas para la obtención de los

aminoácidos esenciales suelen ser largas y energéticamente costosas.

Cuando un alimento contiene proteínas con todos los aminoácidos esenciales, se

dice que son de alta o de buena calidad, aunque en realidad la cantidad de cada uno de

los aminoácidos contenidos no cambia. Incluso se pueden combinar las proteínas de

legumbres con proteínas de cereales para conseguir todos los aminoácidos esenciales en

nuestra nutrición diaria, sin que la calidad real de esta nutrición disminuya. Algunos de los

alimentos con todos los aminoácidos esenciales son: la carne, los huevos, los lácteos y

algunos vegetales como la espelta, la soja y la quínoa. Combinaciones de alimentos que

suman los aminoácidos esenciales son: garbanzos y avena, trigo y habichuelas, maíz y

lentejas, arroz y maní, etc. En definitiva, legumbres y cereales ingeridos diariamente, pero

sin necesidad de que sea en la misma comida.

No todos los aminoácidos son esenciales para todos los organismos por ejemplo,

la alanina en humanos se puede sintetizar a partir del piruvato

En otros mamíferos distintos a los humanos, los aminoácidos esenciales pueden

ser considerablemente distintos. Por ejemplo, a los gatos les falta la enzima que les

permitiría sintetizar la taurina, que es una acido derivado de la cisteína, así que la taurina

es esencial para los gatos. Un detalle interesante es que casi ningún animal puede

sintetizar lisina.

Page 10: Tratambiente- chicos de Gardey

9

La deficiencia de aminoácidos esenciales debe ser debe ser distinguida de la

malnutrición por deficiencia de proteínas, la cual puede manifestarse como marasmo o

síndrome de Kwashiorkor.

Page 11: Tratambiente- chicos de Gardey

10

Tratamiento de efluentes

El tratamiento de efluentes se realiza mediante un sistema de tipo “Sistema de

Aireación extendida o compacta”, que consta básicamente de cinco etapas:

Sedimentador primario

Cámara de aireación

Recipiente de recirculación

Pileta de cloración

Cámara de toma muestra de ataros

Generaciones del tratamiento

La planta de tratamiento de efluente funciona bajo el principio conocido como

“Aeración Extendida” tratando las Aguas Residuales mediante el proceso biológico

denominado “digestión aeróbica” en este proceso los microorganismos utilizan oxígeno

para digerir las Aguas Residuales y transformarlas en un líquido claro e inodoro. El

sistema de tratamiento está diseñado para tratar efluentes de una industria láctea.

Descripción del proceso

1- Sedimentador primario: en esta parte se hace la separación de las grasas

(sólidos y líquidos). La parte solida se retira mecánicamente para su secado y

luego quemarlo

2- Recipiente de recirculación: los líquidos que llegan del primer comportamiento

ingresa a un DBO de 1000 ppm por 16 difusores de aire de desplazamiento positivo

de alta eficiencia, el que inyecta pequeños burbujas de aire, que apartan el oxígeno

necesario para el crecimiento de las bacterias aeróbicas. Este tipo de bacterias son

muy eficaces para destruir la parte de las aguas residuales. El oxígeno proporcionado

por los difusores, que aceleran considerablemente los procesos de oxidación.

Este recipiente consta con una bomba que trabaja 10’ cada 10 hs.

2.1- conceptos varios sobre barros activados y microbiología

El barro activado puede ser definido como una mezcla de microorganismos en

contacto con materiales biodegradables provenientes en un efluente

El barro activado está compuesto por microorganismos

El proceso de barros activados es un proceso biológico

Page 12: Tratambiente- chicos de Gardey

11

Para controlar un proceso de barros activados es necesario regular el

crecimiento de microorganismos. Esto significa manejar cuando aquellos

parámetros que están relacionados con este crecimiento.

Bacterias

Controlan el de la biomasa.

Estos microorganismos simples viven en el efluente compuestos orgánicos.

Características del crecimiento

Cuando hay más alimento. Las bacterias usan el mismo mayormente para su

crecimiento y parte para generar energía.

Una bacteria en crecimiento, tiene flagelos que son como pelos externos, que

usan para su movilidad y para buscar alimento.

Una bacteria se reproduce en dos. Cada célula se parte en dos más chicas y este

fenómeno ocurre una y otra vez.

Cuando hay poca comida disponible las bacterias usan la misma para producir

energía y una porción menor para mantenimiento de la célula. Dado que hay muy

poco material disponible para el crecimiento tampoco ocurra la reproducción en

una medida importante.

Cuando hay poca energía, en un intento de conservar la misma, las bacterias

pierden los flagelos y consecuente su movilidad.

En ese momento las células comienzan a producir sustancias mucilaginosas, que

atrapan materia orgánica formando flocs.

El uso de oxígeno.

Los microorganismos usan oxígeno para la vida y determinando la

velocidad de consumo del mismo se puede determinar el nivel de actividad. Esto

se debe al hecho que aquellos MO activos consumen oxigeno rápidamente y por

el contrario los cepos poco activos consumen oxigeno lentamente el mismo modo

que desarrollan su actividad.

La tasa de respiración o velocidad de consumo oxigeno mide justamente

este efecto (OUR). Se mide en mg O2/hr/gm de licor mezclado.

La formación del floc

Es la medida que las bacterias van creciendo, desarrollando cadena y pequeños

coágulos. Donde que en este estado tiene una gran movilidad es difícil que puedan

sedimentar. En este estado de crecimiento aún no se ha desarrollado una sustancia

mucilaginosa que permita la adherencia de dichas floculas. De tal, manera que cuando se

Page 13: Tratambiente- chicos de Gardey

12

produce la agitación de pequeñas floculas formadas se rompen y se dispersan. A medida

que se permite al lado envejecer, los lados forman cadenas más grandes y se pegan

entre las distintas cadenas y floculas formada, este proceso sigue en forma continua

hasta que se logra un estado óptimo de sedimentación. El flocs en este caso estable y lo

suficientemente grande para sedimentar con facilidad.

El efecto de pH

Las enzimas que regulan las reacciones microbiológicas trabajan en un cierto

rango de pH. El valor óptimo está entre 7,0 y 7,5 de manera tal que predominan los

microorganismos más convenientes al proceso.

Efecto de los nutrientes.

Las colonias de las bacterias necesitan condiciones para crecer y en especial de

nutrientes.

El desbalance en nutrientes se suele presentar cuando aparecen efluentes

industriales, cuando falla la relación de nutrientes establecida anteriormente aparece una

formación típica de características gelatinosas que rodea a los floculas impidiendo una

correcta sedimentación y pasado cierto tiempo invaden toda la cámara de aireación

formado de una verdadera gelatina. Las células reducen su actividad debido a que no

pueden producir suficiente cantidad de enzimas y a su vez debido a que los nutrientes no

pueden atravesar la capa gelatinosa que rodea a las partículas.

3- Tercer compartimiento: También llamado de sedimentación secundaria. En

este compartimiento se produce la sedimentación de las bacterias aeróbicas por ser más

pesadas que en el agua. En este lugar, los líquidos se encuentran en calma.

Periódicamente, se movilizan esos sólidos sedimentados (barros activos), atreves de

una bomba evitando que muera el numeroso grupo de bacterias que lo forman. Así se

eleva esa materia de alto contenido bacteriano, se la activa, se da lugar al incremento de

la flora bacteriana aeróbica. Segundo compartimiento, allí, las bacterias aeróbicas

contenidas en los barros activados, atacan la parte superior de la costa formada en el

segundo compartimiento.

Se ha observado que con ello, se consigue un mejor compartimiento de toda la

unidad digestora. La periodicidad de esta operación es de 4 veces por día, durando la

inyección 15 minutos cada 6 hs.

4- Cámara de cloración: es un sistema automático que funciona dosificando el

cloro en función del caudal de salida. Se instala en la línea de descarga del efluente, que

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13

va a una cámara de contacto, que retiene el líquido el tiempo necesario para lograr una

adecuada desinfección. El tiempo de permanencia es de 2 hs.

5- Cámara de toma muestra de ataros: Consta de una V para controlar el flujo de

agua en el cual se toma el caudal de cuanto se está vertiendo al medio ambiente. El DBO

final es de 50 ppm.

Page 15: Tratambiente- chicos de Gardey

14

Ensayo

Experimental

Page 16: Tratambiente- chicos de Gardey

15

Resumen: En esta investigación se busca establecer la relación entre el crecimiento de

lombrices en vermicomposteo con el desecho del colado de la pileta de tratamientos de

fluentes de la industria láctea, comparándolo con un vermicomposteo testigo.

Se estudiaron 2 muestras con igual cantidad de lombrices en 20 Kg. de

vermicompost en cada muestra.

La dosis testigo mostro un crecimiento tradicional, en cambio el crecimiento de las

lombrices del colado del Sedimentador primario de suero mostro un mayor crecimiento en

número y masa de lombrices.

Introducción:

De acuerdo al gran crecimiento en la industria alimenticia de los últimos años se

dio la necesidad de manejar los desechos que se vertían al ambiente.

En el tratamiento de los desechos de la industria láctea, en una pileta de

tratamiento de fluentes, se extrae un colado del Sedimentador primario que luego es

incinerado y el dióxido de carbono producido de tal combustión es volcado al ambiente.

Se entiende por material de colado partículas sólidas y grasa derivadas del suero y

del agua del lavado.

En este ensayo se pretende utilizar lombrices californianas para convertir el

material de colado en proteína animal. Esto radica en la importancia de obtener proteínas

de calidad para los distintos usos en la industria agroalimentaria.

La lombriz es uno de los pocos animales que no padecen ni transmiten

enfermedades. En estado adulto su longitud media está comprendida entre 7 y 10 cm. con

un diámetro de 3 a 5 mm. El peso es de un gramo aproximadamente. Una lombriz

consume diariamente una cantidad de residuos orgánicos equivalente a su peso, el 60%

se convierte en abono y lo restante lo utiliza para su metabolismo y generar tejidos

corporales. Por cada tonelada de estiércol fresco se produce 500 kilos de compost y 100

kilos de carne de lombriz (con un contenido proteico entre 64-82%). La lombriz de tierra

vive alrededor de 4 años, la roja 16. La fecundación de la terrestre es cada 45 días

mientras que la roja cada 7 días. También hay más nacimientos entre las lombrices rojas,

2-20 lombrices por cocón, contra 1 a 4 entre las terrestres.

Mediante esta investigación se buscó demostrar la obtención de nuevos recursos a

partir de desechos del tratamiento de efluentes.

Hipótesis:

La hipótesis que sustentó este trabajo es el crecimiento de lombrices en distintas

etapas del proceso de tratamiento de fluentes utilizando los desechos para producir

proteínas de calidad aceptable para el uso en animales de granja.

Page 17: Tratambiente- chicos de Gardey

16

Objetivo:

Comprobar el crecimiento de las lombrices californianas en los desechos de

tratamientos de efluentes.

Metodología y resultados:

A partir de 2 lotes de vermicomposteo, en recipientes de 20Kg. cada uno con

15Kg. de vermicomposteo uno testigo con estiércol de conejo (A) y el otro aparte de

estiércol de conejo también con muestra del colado del sedimentador primario (B). Este

fue extraído de una fábrica de quesos.

Se siembran 20 lombrices en cada uno, se mantienen en condiciones iguales de

temperatura y humedad durante 45 días, y luego se hacen mediciones de pH, conteo y

medición de individuos por rango en tablas milimetradas construidas por los alumnos,

conteo de huevos, peso de la masa de lombrices y de temperatura para evaluar el

crecimiento de la población en ambos lotes.

Page 18: Tratambiente- chicos de Gardey

17

Conteo de individuos:

Se realizó de forma manual sacando todas las lombrices que había en los recipientes.

Materiales:

Pinzas.

Caja de Petri.

Tablas de apoyo blancas.

Resultados:

En el lote A se cuentan 45 individuos.

Page 19: Tratambiente- chicos de Gardey

18

En el lote B se cuentan 91 individuos.

Medición de individuos:

Se realizó tomando como muestra 5 individuos por lote apoyando sobre el rango de las

tablas.

Materiales:

Papel milimetrado.

Pinzas.

Cámara fotográfica.

Resultados:

En el lote A los individuos entran en un rango de 2 a 5 cm.

Page 20: Tratambiente- chicos de Gardey

19

En el lote B los individuos entran en un rango de 10 a 6 cm.

Conteo de huevos:

Se tomó 500g de vermicomposteo de cada lote y se realizó el conteo de huevos en forma

manual.

Materiales:

Vaso de precipitado.

500g. de muestra de cada lote.

Pinzas.

Placa de Petri.

Resultados:

En el conteo del lote A se encontraron 15 huevos.

Page 21: Tratambiente- chicos de Gardey

20

En el conteo del lote B se encontraron 6 huevos.

Peso de la masa de lombrices:

Se tomaron 10 individuos de cada muestra y se realizó el pesaje.

Materiales:

Balanza.

Placa de Petri.

Pinzas.

Resultados:

Del pesaje de los individuos del lote A se obtuvieron 6g.

Del pesaje de los individuos del lote B se obtuvieron 10g.

Medición de temperatura en el vermicomposteo de ambos lotes:

Se introduce el termómetro digital durante 2 minutos en el vermicomposteo de cada lote y

se toman las medidas.

Materiales:

Termómetro digital.

Resultado:

En el lote A 8.4°C.

Page 22: Tratambiente- chicos de Gardey

21

En el lote B 8.9°C.

Protocolo de dilución para la toma de muestra de pH:

Primera etapa de dilución:

Se pesan 10 g de muestra de vermicomposteo del lote A, se muelen en el

mortero, se agregan 6 ml de Agua destilada hasta obtener la dilución deseada y a

continuación se toma el valor del pH de la muestra.

Se procede de manera similar a la anterior moliendo en el mortero 10 g de muestra del

lote B se agregan 6ml de agua destilada y se procede a tomar el valor del pH. Aclaración:

las características físicas de la muestra impiden la correcta medición del valor ya que al

absorber en exceso el agua de dilución el valor obtenido no se tendrá en cuenta.

Segunda etapa de dilución:

Se pesan 10 g de muestra de vermicomposteo del lote A, se muelen en el mortero,

se agregan 12 ml de Agua destilada hasta obtener la dilución deseada y a continuación

se toma el valor del pH de la muestra.

Se pesan 10 g de muestra de vermicomposteo del lote B, se muelen en el mortero, se

agregan 12ml de Agua destilada hasta obtener la dilución deseada y a continuación se

toma el valor del pH de la muestra.

Materiales:

Balanza

Mortero

Pipeta

Vaso de precipitado

Cápsula de Petri

Peachímetro

Page 23: Tratambiente- chicos de Gardey

22

Discusión:

Se obtuvieron resultados significativos en el lote B con mayor número de individuos,

mayor tamaño, y mayor peso de la masa en comparación con el lote testigo A. esto

demuestra que es posible utilizar el desecho de los efluentes de la industria láctea para

generar proteína de calidad.

En relación con el aumento de temperatura deducimos una mayor actividad en el lote B

que en el testigo A.

Análisis de Resultados: Gráfico de datos

Lote A Lote B

Lombrices 45 91 Relativo al día 0 25 71 Huevos 15 6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 2

Conteo poblacional

Lombrices

Relativo al dia 0

Huevos

Page 24: Tratambiente- chicos de Gardey

23

Tamaño Lote A Lote B

3,5 cm 7,5 cm

Lote A Lote B

Peso (10 individuos)

6 10

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Lote A Lote B

Tamaño

Tamaño

0

2

4

6

8

10

12

Lote A Lote B

Peso (10 individuos)

Peso (10 individuos)

Page 25: Tratambiente- chicos de Gardey

24

Toma de muestra de individuos a los 90 días

Lote A Lote B

Individuos 70 130

Mediciones de proteína bruta realizada en la UNCPBA

Se tomaron muestras de ambos lotes a los cuales se les aplicó el método Kjeldahl nos

proporciona el dato de porcentaje de proteína bruta en materia seca.

Resultados:

Muestra Porcentaje de proteína en materia seca

Lote A – Testigo 47,7%

Lote B – Problema 52,8%

Lote A (testigo) tiene un 47,7% de proteína bruta en porcentaje de materia seca de la

muestra, mientras que el lote B problema se obtiene un 52,8% de proteína de materia

seca de la muestra. Se ha conseguido un porcentaje significativo de 5,1%.

Estas mediciones fueron realizadas en el laboratorio de la cátedra de Nutrición de la

Facultad de Veterinaria de la UNCPBA.

0

20

40

60

80

100

120

140

Lote A Lote B

Individuos

Individuos

Page 26: Tratambiente- chicos de Gardey

25

Conclusiones y recomendaciones:

Se logra establecer el crecimiento de las lombrices usando como sustrato el

material de colado de las piletas de sedimentación primaria. Considerando que las

lombrices tienen desde un 65 a un 85% de proteínas en su cuerpo, se comprueba

la hipótesis.

Se demostró que es posible disminuir la contaminación del ambiente utilizando

lombrices para la degradación de materiales derivados del tratamiento de

efluentes, que en otras condiciones son incinerados y vertidos al medioambiente.

Esta investigación permite establecer a futuro el estudio de los barros activos para

determinar posibles producciones de proteínas bacterianas a partir de los mismos,

complementando el procedimiento con la utilización de oxígeno en las piletas de

aireación favoreciendo la eficiencia del mismo, para un posible uso en industria

alimentaria.

Se logró obtener proteína de calidad con un incremento significativo del 5,1%.

Page 27: Tratambiente- chicos de Gardey

26

Bibliografía

Page 28: Tratambiente- chicos de Gardey

27

“Tecnología del procesado de los alimentos: Principios y prácticas”. Autor: Peter

Fellows . Traducido por: Francisco Javier Sala Trepat. Editorial: ACRIBIA S.A.

Zaragoza (España)

“Operaciones unitarias en ingeniería química”. Autores: Warren L. McCabe, Julián

C. Smith y Peter Harriott. Traducido por: María Aurora Lanto Arriola. Revisión

técnica: Dra. María Teresa Colli Serrano y M.C. Aselmo Osorio Mirón. Editorial:

McGraw-Hill

“Química “. Autor: Raymond Chang. Traducido por: CHEMINISTRY. Revisión

técnica: Rosa Zugazagoitia Herranz y José Clemente Reza. Editorial: McGraw-Hill

Ingenierio Sanitario y ambiental AIDIS Argentina. 103 mayo| junio 2009

Ingenierio Sanitario y ambiental AIDIS Argentina. 104 julio| Agosto 2009

Ingenierio Sanitario y ambiental. 99 enero| Febrero 2009

Ríos de vida. Dra. María del Carmen Tortorelli

.

Páginas Web:

www.taringa.net

www.ppe.com.ar/tratramiento.de.efluentes.htm

www.lenntech.es/centrifugacion.htm#decantador#1xzz2wyiu4uyc

http://www.firp.ula.ve/archivos/cuadernos/08_CeI_Boulogne.pdf

http://www.iiap.org.pe/Upload/Publicacion/PUBL681.pdf

https://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/13687340/descarga-SPSS- 19-en-espanol-full-html

http://www.depositfiles.org/de/files/ci6lyeewr

http://www.depositfiles.org/de/files/e0pr2nxfd

http://es.m.wikipedia.org/wiki/amino%c3%a1cidos_esenciales

http://catedraecoembesdemedioambiente.blogspot.com.ar/2012/11/crean-abono-partir-de-residuos-de-la.html

Page 29: Tratambiente- chicos de Gardey

28

Agradecimientos

Page 30: Tratambiente- chicos de Gardey

29

Al Ingeniero Civil y director de la EEST N° 4 Simón Robledo, por colaborar

activamente en el transcurso del proyecto acercándonos a la planta de tratamiento de

efluentes, por invitar profesionales que nos asesoraron, Esteban Miguel y Corina

Rodríguez del Centro de Investigación y Estudios Ambientales (CINEA)-UNICEN, a la

cátedra de Microbiología y Farmacología de la UNICEN; a los profesores que nos

motivaron y colaboraron en el armado y elaboración del informe y stand, José Lemma,

Cristian Rosá, Patricia Zurzolo, Julieta Aranda, Diego Hereu, a todos los alumnos de 4° y

5° año de EEST N°4.

A las siguientes empresas que demuestran elevado interés en el cuidado del

ambiente Tangralac y Air Liquide; Sr Soler quien nos abasteció del O2.

Al laboratorio de la cátedra de Nutrición de la UNCPBA por la ayuda en las

mediciones de proteínas de calidad.

Y finalmente a nuestra profesora asesora quien nos acompañó y guio nuestras ideas

productivas durante todo este tiempo, Gisselle Aldayturriaga.

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Anexos

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Valor nutritivo de la harina de lombriz como fuente de aminoácidos y su estimación

cuantitativa mediante cromatografía en fase reserva (HPLC) y derivatización

precolumna con o-ftalaldehido (OPA).

Resumen:

Las lombrices terrestres del género Eisenia foetida; son de interés nutricional ya

que son una fuente rica en proteínas. El objetivo de este trabajo fue determinar el

contenido de aminoácidos proteicos en muestras de lombrices convertidas previamente

en harina.

La harina de lombriz se caracterizó por un contenido representativo de algunos

aminoácidos esenciales, tales como: fenilanina, leucina, lisina, isoleucina, metionina y

valina. La lombriz roja californiana podría constituir una solución a los problemas

nutricionales y ecológicos de algunos países en vías de desarrollo.

Introducción:

La lombricultura es un recurso biotecnológico de elevado interés ecológico y

nutricional. Esta biotecnología utiliza una especie lombriz domesticada de denominada

Eisenia foetida, 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. La harina de lombriz se caracteriza por un elevado contenido

de proteína de interés nutricional ya que proporciona aminoácidos esenciales para la dieta

humana.

Las lombrices se alimentan de desechos orgánicos, crecen a una alta velocidad y

se multiplican rápidamente. El prejuicio cultural y la falta de información de los beneficios

que presenta esta lombriz, son los que han permitido su utilización oficial en el campo

alimenticio humano. Algunos países orientales la han incorporado al consumo humano.

De la lombriz roja californiana, no sólo se obtiene carne rica en proteínas, sino también los

aminoácidos esenciales, entre ellos es importante mencionar a la lisina, aminoácido que

suele estar ausente en los alimentos básicos.

El objetivo del presente trabajo es aplicar la cromatografía liquida de alta resolución

(CLAR en la fase reversa) y la derivatización precolumna con orto-ftalaldehido (OPA)

seguida de detección fluorescente, a la determinación de los niveles de aminoácidos

proteicos en harina de lombriz.

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Resultados y discusión:

La harina de lombriz obtenida por liofilización (HL) y secado en estufa (HSE) se

caracterizó por un elevado contenido en proteína (62,28 y 61,81 % p/p respectivamente)

Un total de 15 aminoácidos fueron identificados por cromatografía liquida de alta

resolución.

El contenido aminoácido producto de la hidrólisis de proteínas de la harina de

lombriz resultó rico en ácido aspártico, ácido glutámico, glicina, isoleucina, leucina, lisina y

alanina.

Los resultados obtenidos en términos del perfil aminoacídico de la harina de lombriz

concuerdan significativamente con los reportados por otros autores.

Es importante destacar que en este estudio se realizó una hidrólisis de proteína en

una matriz conformada por harina de lombriz (HL y HSE) utilizado ácido clorhídrico.

Conclusiones:

El método analítico propuesto provee una herramienta alternativa para el análisis de

los niveles de aminoácidos proteicos en la harina de lombriz (Eisinia foetida) con ciertas

ventajas sobre el método clásico por cromatografía de intercambio iónico, en términos de

rapidez, resolución y sensibilidad.

Estos resultados aunados a los obtenidos por los trabajos previos sobre el contenido

de minerales y la calidad bacteriológica de la harina de lombriz, permite inferir que esta

podría constituir parte de las soluciones a los problemas nutricionales de los países en vía

de desarrollo. El bajo costo que implica producir una harina de lombriz rica en proteínas,

presenta una ventaja enorme cuando se compara con la obtención de proteína de carne

vacuna.

Sin embargo, debido a la poca aceptación que podría tener en la población

humana, surge la alternativa de utilizarla en la alimentación animal.

En último lugar, no hay que despreciar la alternativa que representa para la

disposición final de la basura orgánica y la posterior conversión de humus, que sirve para

generar los abonos y los fertilizantes orgánicos que necesitan los pueblos agropecuarios.

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Cosecha

Separación manual de

las lombrices de su

medio de cultivo.

Prelavado

Eliminación del resto de

compost de las lombrices

con una corriente de

agua.

Lavado

Las lombrices son

colocadas en bañeras con

agua a 19°C con insuflación

de aire por 18 horas.

Enjuague

Eliminación de los últimos

residuos de compost en las

lombrices con una corriente

de agua.

Beneficio

Sacrificio de las lombrices con

agua a 100°C, por 1 minuto. Secado

Las lombrices se deshidratan en una cinta sinfín que rueda sobre rodillos inclinados. Una corriente de aire es impulsada a través de la capa de alimento haciendo que esté presente continuamente una nueva cara al flujo de aire. Por la acción de mezclado, el alimento solamente entra en contacto directo con el chorro de aire de forma intermitente. Con este proceso de secador de bandejas se trabajó a 60°C, ya que los ensayos demuestran que a mayor temperatura las proteínas se desnaturalizan.

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Abono a partir de residuos de la producción de queso

El permeado de suero, un resto de la producción de quesos, es un gran problema en

determinadas épocas del año, ya que deshacerse de él insume un gran gasto. Sin

embargo, puede emplearse como fertilizante y convertirse así en un producto con valor,

según investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL), en Argentina.

Olga Badino, de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA), contó que el permeado de

suero es resultado del procesamiento del suero que queda de la fabricación de quesos y

que a veces debe enviarse a plantas de procesamiento para eliminarlo. Pero se podría

fertilizar suelos con él, una práctica que tiene sus antecedentes en otros países, pero no

en la Argentina.

El punto de partida del trabajo de Badino, que estudió el tema con su grupo del

Departamento de Producción Animal y con la cátedra de Edafología de la FCA, fue una

consulta de una empresa de la ciudad de Esperanza. Para saber qué sucedía con el

residuo, probaron distintas dosis en campos de Santa Fe y Córdoba y, de ese modo,

encontraron la forma exacta de aplicación para una fertilización efectiva.

En las fábricas, el suero que queda de la elaboración de quesos se somete a un

proceso de extracción de proteínas. El remanente de esa filtración es lactosa y sales

minerales, también llamado permeado de suero, que si no se utiliza pasa a ser un residuo

con una alta carga orgánica con posibles impactos negativos para el ambiente y por lo

cual se debe reciclar con costosos tratamientos. “Sin embargo, en países como Canadá,

Estados Unidos o Nueva Zelanda se usa como fertilizante que se suma a otros productos

comerciales”, aclaró Badino, que trabajó junto a Pedro Weidmann, director del proyecto.

Los investigadores aplicaron el permeado entre una semana y diez días antes de la

siembra de maíz y alfalfa en campos santafesinos y cordobeses. Además, analizaron los

parámetros físicos y químicos de suelo antes de aplicar el permeado y a la cosecha del

cultivo, a la vez que evaluaron la producción de biomasa aérea y grano.

“Se evaluaron dosis de 17 a 120 m3, dependiendo de los ensayos. En uno de los

campos se aplicaron dos dosis discontinuas de permeado en presiembra de maíz y alfalfa

con el objetivo de estudiar el efecto acumulado del abono. Previamente, se analizó la

composición del suelo para su caracterización”, resaltó.

Los resultados preliminares demostraron que la más adecuada estaba entre 30 y 60

m3/Ha, porque fue en ese rango donde se produjeron aumentos de la producción de

granos y de biomasa, en el caso de la alfalfa. Además, no hubo deterioro en las

propiedades físicoquímicas del suelo. “Un dato relevante es que había similitudes con las

dosis que se aplican en los otros países”, resaltó Badino.

“El permeado de suero puede aportar macronutrientes como potasio, calcio, fósforo -

para los cultivos y favorecer su reposición en el suelo - nitrógeno, azufre y magnesio. El

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contenido de sodio, cloruros y sales en el permeado de suero es elevado por lo que debe

controlarse su uso”, aclaró.

Normativa

Por otra parte, la investigadora destacó que no hay antecedentes de este tipo de

práctica en la Argentina. “Es un comienzo para futuras investigaciones y base para una

normativa aplicada”, acotó.

“El uso tiene que estar controlado y formar parte de un plan de fertilización bajo

determinados parámetros normativos, tal como se realiza en otros países”, advirtió.

La generación de información sobre las características del permeado de suero,

cómo manipular el producto, cuál es su composición, qué dosis aplicar, en qué cultivos,

las restricciones de uso y condiciones particulares de nuestros sistemas de producción,

tipo de suelos y otros aspectos implican un importante aporte. “En situaciones donde se

producen excedentes de permeado de suero en la industria láctea, puede valorizarse por

la reposición de nutrientes en el suelo mediante la aplicación como fertilizante”, culminó

Badino.

Residuos de la Elaboración del Queso Convertidos en Aditivos de Uso

Farmacéutico y Alimentario

Un grupo de investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos

del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ubicado en Burjassot

(Valencia), han modificado la bacteria ‘Lactobacillus casei’ (L. casei) para obtener

compuestos químicos de uso común en las industrias farmacéutica, alimentaria y

cosmética a partir del lactosuero, un residuo contaminante y de gran carga orgánica

generado durante el proceso de elaboración del queso.

Según informó el CSIC en un comunicado, el lactosuero es un producto muy

contaminante generado durante el proceso de elaboración del queso, al separar éste de la

leche que se cuaja, y constituye un grave problema para el sector lácteo.

El investigador del CSIC Vicente Monedero (en la imagen primero por la izquierda)

explicó que existen “dos alternativas para la gestión de este residuo, someterlo a

transformaciones biológicas encaminadas a su descontaminación o usarlo como base

para la producción de compuestos de interés”.

Los científicos del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos del CSIC han

logrado modificar la bacteria ‘Lactobacillus casei’ mediante técnicas de manipulación

genética para que, a partir de la lactosa presente en el suero, sea capaz de producir

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diacetilo y acetoína, compuestos químicos de uso común en la industria como aditivos

aromáticos.

Para ello, los investigadores han introducido en la bacteria un gen procedente de la

bacteria del queso ‘Lactococcus lactis’ (en concreto el gen de la enzima acetohidroxiácido

sintasa) y, al mismo tiempo, han anulado por mutación dos genes propios de ‘L. casei’ (los

de lactato deshidrogenada y piruvato deshidrogenada).

Monedero señaló que, de este modo, “Lactobacillus casei produce menos ácido

láctico y dedica parte del metabolismo de la lactosa a la producción de diacetilo y

acetoína. La cepa así construida es capaz de producir un gramo y medio de diacetilo y

acetoína por litro”.

Los resultados, publicados en la revista ‘Journal of Industrial Microbiology and

Biotechnology’, muestran el potencial de ‘Lactobacillus casei’ para ser modificada y

utilizada mediante fermentación en el aprovechamiento y revalorización de algunos

subproductos de la industria alimentaria.

“El trabajo actual se encamina hacia la mejora del rendimiento y la manipulación de

esta bacteria para la síntesis de otros aditivos alimentarios, como el sorbitol, un

edulcorante muy utilizado debido a su escaso valor calórico”, comentó el investigador.