Actividad amonificante de la cachaza en el compostado

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2000

Actividad amonificante de la cachaza en el compostado Cracogna, Mariano F. - Fogar, Mariela N. - Iglesias, María C. Cátedra de Microbiología Agrícola - Facultad de Ciencias Agrarias - UNNE. Sargento Cabral 2131 - (3400) Corrientes - Argentina. Teléfono: +54 (03783) 427589 - E-mail: [email protected] INTRODUCCION

En un ensayo anterior realizado con cachaza, se pudo comprobar mediante pruebas con reactivo de Nessler, que la cachaza en un estado avanzado de compostaje presenta, por el color intenso a herrumbre que toma el reactivo, cantidades importantes de amonio (Fogar et al. 1999). La industria azucarera produce grandes cantidades de cachaza (Cracogna et al. 1999). Por lo general este residuo es esparcido en el campo en montones de aproximadamente 5 toneladas. En el compostado, el nitrógeno que no es asimilado se pierde en forma de amoníaco, lo que se da en materiales con baja relación carbono / nitrógeno (Gaur, 1980). Dado que la liberación de amonio indica una baja relación carbono / nitrógeno se mezclo la cachaza con diferentes materiales como ser: aserrín el cual eleva la relación carbono/nitrógeno y evita la perdida de nitrógeno; carbón vegetal aprovechando la capacidad de este de adsorber gases sobre su superficie; lombricompuesto introduce una carga bacteriana importante que aprovecha el nitrógeno. El presente trabajo tuvo como objetivos cuantificar la perdida de amonio en el compostaje de la cachaza y evaluar el efecto de retención de diferentes materiales. MATERIALES Y METODOS

La cachaza se trajo del Ingenio ARNO de Villa Ocampo, Santa Fe; el material se trasladó al lugar del ensayo en bolsas plásticas cerradas. El aserrín es de pino y se consiguió de los aserraderos cercanos a la localidad de Corrientes, el carbón vegetal fue molido y pasado por tamiz de 2 mm, el lombricompuesto procede de un lombricario de Villa Ocampo, fue tamizado por malla de 2,5 mm en el establecimiento. Cinco tratamientos y cuatro repeticiones fueron colocados en estufa con temperatura controlada a 28 - 30 º C, con un nivel de humedad óptimo para cada tratamiento, en un diseño en bloques completos al azar. Se prepararon los siguientes tratamientos: 1) (AC): 20 cm3 de aserrín + 20 cm3 de cachaza. 2) (CC): 20 cm3 de carbón +20 cm3 de cachaza. 3) (LC): 20 cm3 de lombricompuesto + 20 cm3 de cachaza. 4) (C40): 40 cm3 de cachaza. 5) (C20) 20 cm3 de cachaza. Se midió en volúmenes cada material y se agregó agua hasta alcanzar la humedad óptima para cada muestra. A los tratamientos AC se los llevó al 34 % de humedad, a los CC a 28 % de humedad, a los LC a 28 % de humedad y a los C40 y C20 a 29 % y 34 % de humedad respectivamente. Se evaluó la actividad amonificante por medio de incubación aeróbica del sustrato, recogiendo el amoniaco producido en solución ácida y su valoración volumétrica con un álcali de normalidad conocida. (Frioni, 1981). Las titulaciones se realizaron a los 7, 14, 21, 28 y 35 días. Determinaciones cualitativas de amonio con reactivo de Nessler, siguiendo las técnicas citadas por Quant et al. (1998). Observación de características organolépticas como olor y presencia de hongos en el material durante el proceso de compostado.


RESULTADOS Y DISCUSION

En la tabla 1 se observan los resultados obtenidos en los diferentes tiempos de muestreo. Tabla 1: Amonio determinado por titulación en mg por cada 100 cm3 DIAS CC LC AC C40 C20

7 5.00 1 * * * 3.70 3 * * * 4.38 1

14 1.25 2 3.70 1 * * * 4.16 3 1.87 2

21 0.62 0.62 0.62 6.87 3.12

1 2 1 1 2

28 3.30 2.50 1.25 3.28 2.03

3 3 2 4 4

35 3.70 1.50 0.31 3.28 0.31

3 2 2 4 2

Los subíndices indican la cantidad de datos obtenidos, los asteriscos indican imposibilidad de realizar las determinaciones. Sobre la marcha de la experiencia se comprobó, al realizar las titulaciones, que la cachaza en su proceso de compostado libera ácidos volátiles que provocaron error al efectuar la titulación, dado que la acidez del medio fue mucho mayor a la de los blancos. El pH del medio desciende en la fermentación debido de la proliferación de lactobacilos que se han contado muy abundantes. Junto con el crecimiento de lactobacilos existe una producción considerable de ácido láctico que neutraliza el amoniaco y hace descender el pH. (Monroy et al. 1990). Esta situación podría ser la causa del cambio de pH en el ácido de las unidades experimentales. •

Características organolépticas observadas durante las diferentes fechas.

A los 7 días. 1) CC: sin olor, 2 unidades con hongos. 2) LC: sin olor, en 2 unidades había algunos hongos. 3) AC: con olor putrefacto y 2 unidades con hongos. 4) C40: con fuerte olor putrefacto, sin hongos 5) C20: con olor putrefacto fuerte, con hongos. A los 14 días. 1) CC: sin olor y sin hongos. 2) LC: Sin olor o con olor característico de un compost, no hay hongos. 3) AC: Con olor a compost, sin hongos. 4) C40: Con olor putrefacto fuerte y con hongos. 5) C20: una unidad con olor y con hongos, el resto sin olor A los 21 días. 1) CC: sin olor y sin hongos. 2) LC: Sin olor, no hay hongos. 3) AC: Con olor a compost, con hongos blancos en todo el sustrato. 4) C40: Con olor putrefacto fuerte y con hongos. 5) C20: una unidad con olor y con hongos, el resto sin olor A los 28 días. 1) CC: sin olor y sin hongos. 2) LC: Sin olor y sin hongos. 3) AC: Sin olor, una sola unidad con hongos.


4) C40: Con olor putrefacto fuerte y sin hongos. 5) C20: todas sin olor, pero una con hongos. A los 35 días. 1) CC: sin olor y sin hongos. 2) LC: Sin olor y sin hongos. 3) AC: Sin olor, una sola unidad con hongos. 4) C40: Con olor putrefacto fuerte y sin hongos. 5) C20: todas sin olor, pero una con hongos. De la observación surgió, que el tratamiento de cachaza sola es el que más olor tuvo y a su vez el que por más tiempo perdura el olor. El olor que se percibió en las unidades es característico de las cámaras sépticas. Es de esperar por los procesos propios de la industrialización de la caña de azúcar que la cachaza presente elevadas cantidades de sulfatos, los cuales, según las reacciones que se produzcan podrían estar causando el fuerte olor que se percibió. El carbón cumplió en gran medida con el objetivo de este trabajo, su acción adsorbente impidió que los compuestos volátiles causantes de los malos olores se dispersen. •

Determinación de la presencia de amonio en ácido mediante el reactivo de Nessler.

Tabla 2: presencia de amonio en el ácido sulfúrico en el transcurso de las incubaciones. Dias CC LC AC C40 C20

7 NO NO NO NO NO

14 SI NO NO SI SI

1

4 4

21 NO NO NO SI SI

4 4

35 NO NO NO SI SI

4 4

Los subíndices indican la cantidad de unidades que presentaron amonio en el ácido sulfúrico. Al comparar los datos de la tabla 2 con los datos de la tabla 1 se encontró que no hay correlación con la determinación por titulación del amonio desprendido, con las determinaciones de presencia de amonio en el ácido. Por ejemplo el tratamiento C40 de la tabla 1 para los 21 días con un solo dato y para el mismo tratamiento y días de muestreo, pero de la tabla 2, todas las unidades presentaban amonio en el ácido. Esto se puede explicar sencillamente por la liberación de productos volátiles que acidifican el medio y la determinación que se realizó no es otra cosa que una volumetría de neutralización. Monroy et al. (1990) citan una disminución en el pH durante las primeras etapas de composteo debida, quizás a la producción de ácidos orgánicos. También citan la producción de ácidos orgánicos volátiles (Ac. acético, Ac. propiónico, y Ac. butírico) en condiciones de anaerobiosis como desechos del metabolismo microbiano. CONCLUSIONES

Los resultados obtenidos no cumplen con el objetivo de este trabajo, si bien el carbón cumplió con su objetivo especifico de retener los gases producidos durante el compostaje. La técnica utilizada para la retención del amonio no se ajusta al tipo de material utilizado en el ensayo. Esto se evidencia por la falta de correlación entre la determinación cualitativa del amonio en el ácido y su determinación por titulación, en otras unidades la producción conjunta de ácidos orgánicos y amonio enmascara la determinación del mismo. Del presente trabajo se desprenden varios interrogantes: ¿ Que grupo de bacterias prolifera durante el compostado? ¿Cuáles son los productos de su metabolismo que se liberan durante el compostado e interfieren en las determinaciones?.


REFERENCIAS

Fogar M. N.; Cracogna M. F.; Iglesias M. C. 1999. Respuesta de la lombriz roja (Eisenia foetida) frente a diferentes alimentos. Comunicaciones Científicas y Tecnológicas. UNNE – Tomo V. Frioni L. 1981. Ecología microbiana del suelo. Dpto. de Publicaciones y Ediciones de la Universidad de La República. Montevideo. Uruguay. Quant Bermudez J. F., Bakos, B. C. de, Iglesias M. C. 1998. Guía de trabajos prácticos de Microbiología Agrícola – FCA - UNNE. Monroy H. O. y Viniegra G. G. 1990. Biotecnología para el aprovechamiento de los desperdicios orgánicos. A.G.T. Editor S.A. México. Gaur A.C. 1980. A manual of rural Composting. Div. of microbiology, Indian Agriculture Research Institute, New Delhi. India. Cracogna M. F.; Fernández N. N.; Iglesias M. C. 1999. Incremento del nivel de nitrógeno en un lombricompuesto. Comunicaciones Científicas y Tecnológicas. Tomo V.