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77 Artículo original / Original article / Artigo original DOI: 10.22507/pml.v13n2a9 REVISTA PRODUCCIÓN + LIMPIA–Vol. 13 No 2–2018–P. Jorge Montalvo– 77 88 TRANSFORMACIÓN DEL NITRÓGENO DURANTE EL COMPOSTAJE DE BOSTA DE CABALLO.... Transformación del nitrógeno durante el compostaje de bosta de caballo 1 Paola Aurelia Jorge Montalvo 2 , Luis Felipe Ortiz Dongo 3 , José Luis Calle Maraví 4 , Lena Asunción Téllez Monzón 5 , Mary Flor Césare Coral 6 , Lizardo Visitación Figueroa 7 1 Artículo original, financiado por el Centro de Investigación en Química, Toxicología y Biotec- nología Ambiental CIQTOBIA, el Centro Modelo de Tratamiento de Residuos CEMTRAR y el Laboratorio de Energía Renovables LER, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima (Perú). Vigencia noviembre del 2017 a marzo del 2018. 2 Bióloga, magíster en Ciencias de la Educación, docente asociada del Departamento Académi- co de Química, Miembro del Centro de Investigación en Química, Toxicología y Biotecnología Ambiental, Miembro del Centro Modelo de Tratamiento de Residuos –Facultad de Ciencias– Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. 3 Bachiller en Ciencias Zootecnia, asistente de campo e investigación del Centro Modelo de Tra- tamiento de Residuos –Facultad de Ciencias– Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima. 4 Ingeniero Agrícola, magíster en Ingeniería Agrícola, doctor en Ingeniería Agrícola, docente principal del Departamento Académico Ordenamiento Territorial y Construcción, director del Artículo recibido: 29/06/2018; Artículo aprobado: 27/12/2018 RESUMEN Introducción. La transformación del nitrógeno en la bosta de caballo (BC) y en el rastrojo vegetal con estiércol de vaca (VR) en todas las etapas del compostaje de estos residuos. Objetivo. Evaluar el comportamiento del nitrógeno en el compost de la bosta de caballo comparándolo con lo sucedido en el compost del rastrojo vegetal con estiércol de vaca. Materiales y métodos. Uso de pilas de compostaje a cielo abierto y la evaluación físico química del proceso. Resultados. En ambas pilas de compostaje la temperatura alcanza su mayor valor en la fase termofílica dentro de la primera semana. Los valores de pH se están regulados por la formación y volatilización del nitrógeno amoniacal. La conductividad eléctrica del compost producido por la bosta de caballo alcanza un valor máximo de 5 uS/cm y el producido por el rastrojo vegetal con estiércol de vaca de 4 uS/cm esto se relaciona con la formación de nitrógeno amoniacal en la fase termofílica y nitratos en la fase de enfriamiento. La relación C/N al final del compostaje para la bosta de caballo se incrementa, debido a que solo queda residuos de cascarilla de arroz no degradado. La disminución de la concentración de N-NH 4 es debido a volatilización y formación de N-NO 3 . Conclusiones. El compost de la bosta de caballo presentó una mayor concentración de nitrógeno que el compost del rastrojo vegetal con estiércol de vaca. PALABRAS CLAVE: bosta de caballo, nitrógeno, residuo, cáscara de arroz, compost.

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Artículo original / Original article / Artigo original

DOI: 10.22507/pml.v13n2a9

REVISTA PRODUCCIÓN + LIMPIA–Vol. 13 No 2–2018–P. Jorge Montalvo–77 • 88TRANSFORMACIÓN DEL NITRÓGENO DURANTE EL COMPOSTAJE DE BOSTA DE CABALLO....

Transformación del nitrógeno durante el compostaje de bosta de caballo1

Paola Aurelia Jorge Montalvo2, Luis Felipe Ortiz Dongo3, José Luis Calle Maraví4, Lena Asunción Téllez Monzón5, Mary Flor Césare Coral6, Lizardo Visitación Figueroa7

1Artículooriginal,financiadoporelCentrodeInvestigaciónenQuímica,ToxicologíayBiotec-nologíaAmbientalCIQTOBIA,elCentroModelodeTratamientodeResiduosCEMTRARyelLaboratoriodeEnergíaRenovablesLER,UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima(Perú).Vigencianoviembredel2017amarzodel2018.

2Bióloga,magísterenCienciasdelaEducación,docenteasociadadelDepartamentoAcadémi-codeQuímica,MiembrodelCentrodeInvestigaciónenQuímica,ToxicologíayBiotecnologíaAmbiental,MiembrodelCentroModelodeTratamientodeResiduos–FacultaddeCiencias–UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.

3 BachillerenCienciasZootecnia,asistentedecampoeinvestigacióndelCentroModelodeTra-tamientodeResiduos–FacultaddeCiencias–UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.

4IngenieroAgrícola,magíster en IngenieríaAgrícola, doctor en IngenieríaAgrícola, docenteprincipal delDepartamentoAcadémicoOrdenamientoTerritorial yConstrucción,directordel

Artículo recibido: 29/06/2018; Artículo aprobado: 27/12/2018

RESUMEN

Introducción. La transformación delnitrógenoenlabostadecaballo(BC)y en el rastrojo vegetal con estiércoldevaca(VR)entodaslasetapasdelcompostajedeestosresiduos.Objetivo. Evaluarelcomportamientodelnitrógenoenelcompostde labostadecaballocomparándolo con lo sucedido en elcompostdelrastrojovegetalconestiércoldevaca.Materiales y métodos. Usodepilasdecompostajeacieloabiertoylaevaluaciónfísicoquímicadelproceso.Resultados. En ambas pilas decompostajela temperaturaalcanzasumayorvalorenlafasetermofílicadentrodelaprimerasemana.LosvaloresdepHseestánreguladosporlaformaciónyvolatilizacióndelnitrógenoamoniacal.Laconductividadeléctricadelcompost

producido por la bosta de caballoalcanzaunvalormáximode5uS/cmyelproducidoporelrastrojovegetalconestiércoldevacade4uS/cmestoserelacionaconlaformacióndenitrógenoamoniacalenlafasetermofílicaynitratosenlafasedeenfriamiento.LarelaciónC/Nalfinaldelcompostajeparalabostadecaballoseincrementa,debidoaquesoloqueda residuosde cascarilla dearroznodegradado.LadisminucióndelaconcentracióndeN-NH4esdebidoavolatilizaciónyformacióndeN-NO3.Conclusiones.Elcompostdelabostadecaballopresentóunamayorconcentracióndenitrógenoqueelcompostdelrastrojovegetalconestiércoldevaca.

PALABRAS CLAVE: bostadecaballo,nitrógeno, residuo, cáscaradearroz,compost.

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Nitrogen transformation during the composting of

horse bosta

ABSTRACT

Introduction.The transformationofnitrogen in horse dung (BC) and invegetalstubblewithcowdung(VR)inallstagesofthecompostingoftheseresidues. Objective. Evaluate thebehaviorofnitrogeninthecompostofthehorsedung,comparingitwithwhathappenedinthecompostofthevegetablestubblewithcowdung.Materials and methods. Useofopen-aircompostpilesandthechemicalevaluationofthese.Results. Inbothcompostingpilesthetemperaturereachesitshighestvalueinthethermophilicphasewithinthefirstweek.ThepHvaluesareregulatedbytheformationandvolatilizationoftheammoniacal nitrogen.The electricalconductivityofthecompostproducedbytheBCreachesamaximumvalueof5µS/cmandthatproducedbythe

VRof4µS/cm,this isrelatedtotheformationofammoniacalnitrogen inthe thermophilic phase and nitratesin the cooling phase.TheC/N ratioat the end of composting for BC isincreased,becauseonlytheremainsofnon-degradedricehuskremain.ThedecreaseintheconcentrationofN-NH4 isduetovolatilizationandformationofN-NO3.Conclusions.ThecompostoftheBCpresentedhigherconcentrationofnitrogenthanthecompostoftheVR.

KEY WORDS:horsedung,nitrogen,residue,ricehusk,compost.

Transformação de nitrogênio durante a

compostagem do cavalo bosta

RESUMO

Introdução. A transformação donitrogênionoestercodecavalo(CB)e no restolho vegetal com esterco

LaboratoriodeEnergíaRenovables–Facultadde IngenieríaAgrícola-UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.

5IngenieroQuímico,magísterenTecnologíadelosAlimentos,docenteasociadodelDeparta-mentoAcadémicodeQuímica,miembrodelCentrodeInvestigaciónenQuímica,ToxicologíayBiotecnologíaAmbiental,miembrodelCentroModelodeTratamientodeResiduos–FacultaddeCiencias–UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.

6Químico,maestroenQuímica,docenteprincipaldelDepartamentoAcadémicodeQuímica,miembro del Centro de Investigación en Química, Toxicología y Biotecnología Ambiental,miembrodelCentroModelodeTratamientodeResiduos–FacultaddeCiencias–UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.

7Químico,magísterenQuímica,doctorenIngenieríaAmbiental,docenteprincipaldelDeparta-mentoAcadémicodeQuímica,directordelCentroModelodeTratamientodeResiduos,miem-brodelCentrodeInvestigaciónenQuímica,ToxicologíayBiotecnologíaAmbiental–FacultaddeCiencias–UniversidadNacionalAgrariaLaMolina,Lima.Autorparacorrespondencia:PaolaJorgeMontalvo.Correoelectrónico:[email protected]

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de vaca (VR) em todas as etapasda compostagem desses resíduos.Objetivo. Avaliar o comportamentodonitrogênionocompostodeestercodecavalo,comparando-ocomoqueocorreunocompostoelaboradoporexcretadevacamisturadaarestolhovegetal.Materiais e métodos.Usodepilhasdecompostagemaoarlivreeaavaliaçãoquímicadestes. Resultados.Emambaspilhasdecompostagematemperaturaalcançouseumaiorvalornafasetermofílicadentrodaprimeirasemana.OsvaloresdepHsãoreguladospela formação e volatilização donitrogênioamoniacal.AcondutividadeelétricadocompostoproduzidopeloBCalcançouumvalormáximode5

µS/cm e aquele produzido pelo VRde4µS/cm, istoestá relacionadoàformaçãodenitrogênioamoniacalnafasetermofílicaenitratosnafasedearrefecimento.ArelaçãoC/NnofinaldacompostagemparaBCéaumentada,porquesóosrestosdecascadearroznão degradadas permanecem. AdiminuiçãonaconcentraçãodeN-NH4 édevidaàvolatilizaçãoeformaçãodeN-NO3.Conclusões.OcompostodoBCapresentouumamaiorconcentraçãodenitrogêniodoqueocompostodaVR.

PALAVRAS CHAVE:estercodecavalo,nitrogênio, resíduo, casca de arroz,compost.

INTRODUCCIÓN

Labostadecaballo(BC)eselresiduoqueseobtienealcambiarlascamasenlascuadrasdecaballos,elresiduoestáformadoporcáscaradearroz,orinesyestiércoldecaballo.Seestimaporeltamañodelascamasque,enpromedio,segeneranentre33y183kg/día.caballo(León2015,WheeleryZajaczkowski2009;EcheverríayLópez2010).Lasrelacionesdecarbono-nitrógenodeloscomponentesde laBCpuedetomarvaloresentre20y>100paracáscaradearroz(Valverde,SarriayMonteaguado,2007),22a50paraestiércoldecaballo(Rynk, 1992) y <1 para la orina decaballo (Liebig 1853). El porcentajedeestoscomponentesenelresiduoesvariable,comoreferenciapodemosindicarquelasexcretassepresentanen30%,laorinaen50%ylascáscaras20%

segúnWheeleryZajaczkowski(2009).LapresenciadefuentesdecarbonoynitrógenoenlaBChacenatractivoelusodeestematerialenelprocesodecompostajecuyosrequerimientosdecarbono–nitrógenoestánentre25a30(Huang,Wong,WuyNagar,2004).

En el proceso de compostaje escomúntenerpérdidasdenitrógenoporvolatilizacióndelNH3 cuandoseexcedenlosrequerimientosnutricionalesdelosmicrooganismosparaladegradacióna concentraciones superiores de2,4%, (Alexander 1977, Prochnow,Kiehl, Pismel yCorrente, 1995). Laemisióndelamonioescausadaporlaamonización del nitrógeno orgánico(proteínas,aminoácidosentreotros)en la fase termofílica (Jiang, Kang,ChenyLiu,2017)alcanzandovaloresmáximosdentrodelossieteprimerosdías (Jiang, Liu, Huang y Huang,

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2015).ElnitrógenoamoniacalN-NH4 desciende como resultado de lainmovilizaciónpormicroorganismos,asícomolaformacióndeN-NO3(Jianget al.,2015).Losnitratosestánausentesal inicio del proceso de compostajedebidoaqueenlafasetermofílicalasaltas temperaturas y las excesivasconcentracionesdeamonioinhibenlasbacteriasnitrificantes,entrelassemanas3y5seincrementasuconcentración(Morisaki,Phae,Nakasaki yShoda,1989;Huanget al.,2004).

ElpresentetrabajotuvocomoobjetivoevaluarelcomportamientodelnitrógenoenelcompostdelabostadecaballoBC,comparándoloconlosucedidoenelcompostelaboradoporlasexcretasdevacamezcladoconrastrojovegetalVR.Elentendimientodelcomportamientodelnitrógenoenelcompostajedelabosta de caballo permitirá realizarajustesenelprocesodecompostaje.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materias primas para el proceso de compostaje

Labostadecaballo(BC)utilizadafuetraídadelhipódromodelaciudad,laexcretadevacunoyelrastrojovegetal(VR)fuerontomadosdelagranjaydelosjardinesdelcampusdelaUNALM.LaBCesunamezcladeexcretas(8%)yorinesdecaballo(aproximadamente74%)encascarilladearroz(17%),elrastrojovegetalesunamezcladepodadeárbolesyjardines.

Compostaje en pilas abiertas

ElprocesodecompostajefuerealizadoenlasinstalacionesdelCEMTRARdelaUniversidadNacionalAgrariaLaMolina,seconstruyerondospilasdecompostde10mdelargo,3mdeanchoy1,5mdealtura,unadebostadecaballo(BC)yotradeunamezcladeestiércoldevacuno40%conrestrojovegetal60%(VR).Parapromoverlaactividaddegradativadelosmicroorganismos,seregulólahumedaddelaspilasrealizandoriegosperiódicos,manteniendolahumedadentre40a60%,verificandoelcontenidoconlapruebadelpuño(Binner,MéndezyMayashiro,2011)yladeterminacióngravimétricadelahumedad.

Muestreo y métodos analíticos

SeobtuvierondosmuestrasunadeBCyotradeVR,cadasemanadurantequincesemanas,asegurandosuhomogeneidady representatividad con el métodoConing and Quartering Procedure (Binner,2017),elcualconsistióenlatoma,mezclayformacióndeunconodesubmuestrasdetrespuntosdistintosde las pilas, seguido del cuarteode las muestras hasta obtener unamuestrarepresentativa.Seguardarony refrigeraron lasmuestras para suposterioranálisis.LadeterminacióndepHyconductividadeléctricarealizadosen una dilución 1:10, así como ladensidad,capacidadderetencióndeagua,carbonoynitrógenototal,N-NH4 yN-NO3fuerondesarrolladossiguiendo

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losugeridoporlaordenanzadecompost(BGBI.II292,2001).

RESULTADOS

Temperatura, pH y conductividad eléctrica

EnelprocesodecompostajedelaBCyVRlafasedecalentamientoserealizóen la primera semana alcanzandotemperaturasde65,10y49,55°Cloqueindicaunrápidoestablecimientodelaactividadmicrobiana(Huanget al.,2004),lafasetermofílicasealcanzó

aliniciodelasmedicionesysemantuvohastaeldía21similaraloreportadoporotrosestudios(Jianget al.,2015),lafasedeenfriamientoseiniciaapartirdeldía21,luegosemantuvoavaloresdetemperaturamenoresa45°CparaBCymenoresa42°CparaVRestoesunindicativoqueelprocesofermentativoestáenlafasefinalpordisminucióndelmaterial orgánicobiodegradable(Bertoldi,Vallini yPeraet al., 1983,Bernal,AlburquerqueyMoral,2009),las temperaturas registradas en lapiladeVRsonmenoresentodaslasetapasa lasdeBCdebidoaquealiniciopresentanunmenorcontenidodecarbonoymenorrelaciónC/N(Huanget al.,2004),comoseobservaenlatabla1.

Tabla 1.Cambiosenlatemperatura,pHyCEduranteelprocesodecompostaje

DíasTemperatura pH CE(mS/cm)

BC VR BC VR BC VR0 35,00±0,71 35,00±0,71 - - - -

7 65,10±2,26 49,55±0,07 7,81±0,01 8,14±0,22 3137,00±35,36 4172,00±2330,62

14 54,72±2,29 40,64±0,09 7,83±0,05 7,79±0,11 5522,51±256,68 4278,00±661,85

21 57,23±0,47 51,45±0,07 8,08±0,09 8,14±0,28 1975,00±304,06 1547,00±253,14

28 56,27±1,70 42,69±3,09 8,16±0,01 8,27±0,60 2967,00±504,87 2961,50±60,10

35 48,47±0,38 40,60±4,81 8,09±0,16 8,57±0,26 4447,00±991,36 1812,00±305,47

42 44,90±1,32 35,92±1,44 7,18±0,02 7,16±0,00 4215,00±131,52 2119,50±464,57

49 41,27±2,40 33,94±0,90 7,07±0,01 7,00±0,25 2504,00±359,21 2295,00±496,39

56 44,50±1,04 39,19±0,02 7,95±0.06 8,25±0,26 4561,5±494,27 3290,00±622,25

63 43,12±1,77 38,10±0,38 7,98±0,01 8,02±0,22 4554,00±254,56 2605,00±123,04

70 44,28±3,42 34,83±1,27 7,90±0.19 8,11±0,11 4269,00±776,40 2358,00±254,56

77 44,43±0,33 38,70±1,65 8,13±0,11 8,36±0,34 4198,50±413,66 3219,00±86,27

84 42,08±0,45 38,52±1,06 7,95±0,04 8,24±0,51 4384,50±23,33 3451,00±1373,20

91 48,87±2,07 41,60±0,71 - - - -

98 41,07±2,31 38,70±1,13 - - - -

105 47,35±1,34 37,75±1,48 - - - -

Nota:Valoresindicanpromedio±desviaciónestándarbasadaendosmuestrasmedidasportriplicado

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ElcomportamientodelpHenelprocesodecompostajedeBCyVResvariadoentre7,00y8,57,enlafasetermofílicaseobservaunincrementoalcanzandovaloresdehasta8,1paraBCyVRenlos21primerosdías,estoesdebidoalaformacióndeN-NH4productodeladegradacióndelmaterialorgániconitrogenado(Jianget al.,2015).Posteriormente,debidoalapérdidadenitrógenoporvolatilizacióndelamonioyacumulacióndeácidosgrasosdecadenacortaeneldía49seproduceunareduccióndelpHsimilara loobtenidoporotrosautores(Chenet al.,2010,Liet al.,2012),conriegosposterioreselpHseincrementaenlaetapadeenfriamientodebidoaquelosmicroorganismosmesofílicosreinicianelprocesodedegradaciónconunligeroincrementodelatemperatura(Jianget al.,2015)apartirdeldía49,alfinalizarelmonitoreoelvalordelpHhadescendidoporlaliberacióndeldióxidodecarbonodurantetodoelprocesodecompostajeylapérdidaporvolatilizacióndelamoniaco(Huanget al.,2004),comoseobservaenlatabla1.

ElcambioenlaconductividadduranteelprocesodecompostajedeBCyVR,comoseapreciaenlatabla1,nospresentaunvalormáximodespuésdeloscatorceprimerosdíasenlafasetermofílica,estosedebealprocesodemineralizacióndelnitrógenoorgánicoqueliberasalessolublescomolosionesamonio,entreotrassalesorgánicas(Huanget al.,2004,Li et al.,2012), lavariabilidadde losvaloresdeconductividadeneltiemposerigenporlosprocesosdevolatilizacióndelamonio,deprecipitaciónyredisolucióndelassalesformadas(Wong,LiyWong,1995,Huanget al.,2004)talescomolosnitratosycarbonatos,alfinaldel

procesodecompostajelosvaloresdeconductividadsonmenoresalmáximovaloralcanzadomenora5uS/cmparalaBCymenora4uS/cmparaVR.

Cambios en las especies de nitrógeno durante el proceso de compostaje

EnelcompostajedelaBCseobservaun incremento inicial de nitrógeno apartir deldía30debidoa lapérdidaneta de masa ocasionado por laoxidacióndelamateriaorgánica,queliberacaloryarrastraalnitrógenoenelvapordeagualiberado,asícomoporla liberación del dióxido de carbonoquereduceelporcentajedecarbonoenelmaterial(Huanget al.,2004),sinembargo,despuésdelsegundomesseobservaunacaídabruscadelcontenidodenitrógeno,asociadoaundescensodeladensidad(de689,10a575,40kg/m3)yalapérdidadelacapacidadderetencióndeagua(de220,71a132,82%)desdelafasetermofílicahastalafasedeenfriamiento(vertabla2),quesugierepérdidademateriaorgánicaenlabostaquedando básicamente residuos decáscaradearrozdedifícildegradaciónbajolascondicionesdecompostaje.EnelcasodelcompostajedeVRsetienequeelcontenidodenitrógenopresentaunatendenciasimilarenlosprimeros21días,entreeldía30y60elcontenidodisminuye,finalmentedebidoalafijacióndelnitrógenoenmicroorganismosenlamateriaorgánicaresultante(BishopyGodfrey,1983)elcontenidodenitrógenose mantiene, como se observa enlafigura1.

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Figura 1. Cambiosdelporcentajedenitrógenoduranteelprocesodecompostaje

Tabla 2. Cambiosenlatemperatura,pHyCEduranteelprocesodecompostaje

DíasCRA% Densidadkg/m3

BC VR BC VR

0 191,75±23,31 265,00±16,84 393,95±18,17 391,75±20,72

14 220,71±2,3 250,04±30,91 425,15±3,61 674,40±0,14

21 112,22±3,46 112,18±10,39 467,40±33,38 756,80±5,37

28 115,59±44,19 109,49±5,53 450,00±41,86 826,50±34,65

35 91,65±11,29 131,32±37,68 564,50±59,54 797,50±17,68

42 128,78±10,77 170,9±60,37 612,40±7,92 764,50±43,13

56 135,13±19,44 110,9±21,33 689,10±139,87 732,50±13,44

63 134,33±9,08 141,18±41,08 575,40±29,98 707,00±25,46

84 132,82±15,64 140,58±42,81 370,40±47,23 657,90±124,31

Nota: valoresindicanpromedio±desviaciónestándarbasadaendosmuestrasmedidasportriplicado

La relación C/N en el proceso decompostaje de BC presenta undescensodentrode los30primerosdías,comoresultadodeladegradacióndelamateriaorgánicaylaliberacióndedióxidodecarbonoenlafasetermofílica(Jianget al.,2015),enelcasodeVRparalos30primeros,elcomportamientoes similar pero también se produce

un incremento de la relación C/Ndebidoalavolatilizacióndegrandescantidadesdeamonioenlosprimerosdíasdecompostaje.Despuésdeldía60enelmaterialcompostadodeBClarelaciónC/Nseincrementa,estoesdebidoaqueelnitrógenomineralizadoen formadenitratosporefectosdellavado, es removido, quedando en

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el material principalmente residuosdecáscaradearrozque reducen ladensidadylacapacidadderetencióndeaguadelmaterialresultante.ParaVRlarelaciónC/Nenelprocesodecompostajedespuésdeldía60siguedisminuyendo,debidoaquelarelaciónC/Naliniciodelprocesoesbaja(14,80),

elprocesodecompostajesedesarrollalentamente no logrando alcanzar lamadurez(relacióninicialfinaldeC/N0,78)dentrodelos100primerosdíastomandoenconsideraciónlarelaciónde0,53–0,72propuestapor(Itävaara,VikmanyVenelampi,1997),comoseobservaenlafigura2.

Figura 2. CambiosdelarelaciónC/Nduranteelprocesodecompostaje

AliniciodelprocesodecompostajedeBC,laconcentracióndenitrógenocomonitrógenoamoniacalfuede3192mgN-NH4/L,estenitrógenoseencuentraenequilibrioconelamoniacogaseosoyenlaprimerasemanasepierdeporvolatilización del amoniaco debidoaunexcesode los requerimientosnutricionalesdelosmicroorganismosque realizan la amonización delnitrógeno orgánico (Alexander1977,Prochnowet al., 1995), otrarazónimportantedelareduccióndenitrógeno es la inmovilización delnitrógeno por microorganismos yportransformaciónanitrógenocomonitratos(Jianget al.,2015),eneldía30seobservaunincrementodelnitrógenoamoniacalprobablementedebidoa

laliberacióndelnitrógenofijadoporlos microorganismos, posterior alos30díaslasconcentracionesdelnitrógenoamoniacalalcanzanvaloresde 92 mg N-NH4/L principalmentedebidoa lascondicionesoxidantesdelmedioquefavoreceneldesarrollodebacteriasnitrificantes(Morisakiet al.,1989;Huanget al.,2004).ParaelcompostajedeVRelcomportamientoessimilaraldeBC,enestecasolaconcentración inicial deN-NH4 fuede 786,80 y la final fue de 57,60,los bajos valores de nitrógeno encomparaciónconlosdeBClimitaronlas pérdidas por volatilización delamoniacoy favorecieron la fijaciónen microorganismos así como laformacióndenitratos.Verfigura3.

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Figura 3.Cambiosdelcontenidodenitrógenocomoamonioduranteelprocesodecompostaje

Figura 4.Cambiosdelcontenidodenitrógenocomonitratoduranteelprocesodecompostaje

AliniciodelcompostajedeBCyVRlasconcentracionesdenitratosfueronde3,98y<1mgN-NO3/Lrespectivamente,estodebidoaque losnitratosestánausentes en la fase termofílica,las altas temperaturas y excesivasconcentraciones de amonio inhibenlas bacterias nitrificantes (Morisakiet al., 1989, Huang et al., 2004).Apartirdeldíasiete,enelmaterialdeBCseinicialaproduccióndenitratosalcanzando valores de 581,60 mgN-NO3/L,despuésdeldía30,debido

alaoxidacióndelnitrógenoamoniacalen exceso, favorecido por la granaireacióndelapila(densidad393,95– 450,00kg/m3),enelcasodeVRlosvaloresbajosdenitrógenoamoniacalgeneraronbajasconcentracionesdenitratos(51,50mgN-NO3/L)despuésdeldía30,comoseobservaenlafigura4. LagranconcentracióndenitratosenBCpuedeserremovidoporprocesosderiego,reduciendolaconcentracióndelnitrógenodespuésdeldía70comosereflejóenlafigura2.

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DISCUSIÓN

Temperatura, pH y conductividad eléctrica

EnelprocesodecompostajedeBCyVRseobservaquelatemperaturaalcanzavaloresmáximosde65,10y49,60°Cdurante los primeros días, esto nosindicaqueelprocesodedegradaciónenamboscasossellevaacaboauncuando las relaciones de C/N paraambasmuestrasesbaja,18,70y14,80respectivamente.ElpHenelcompostajedeBCyVRpresentauncomportamientoreguladoporlaformaciónyvolatilizacióndelN-NH4asícomoporlaformacióndeácidosgrasosdecadenacorta,enamboscasoselvalorfinaldelpHestuvoentre 7,50 y 8,50. La conductividadeléctricadelmaterialcompostadonosuperan los 5 uS/cm, este valor seencuentrainfluenciadoporlaformacióndelN-NH4eneliniciodelproceso,asícomolaprecipitaciónydisolucióndesalesdenitratosycarbonatosdespuésde la fase termofílica. Tanto el pHcomolaconductividadeléctricaparaelproductocompostadodeBCyVRpresentanvaloresquecumplenconlosugeridoporO-NORMS2022paracalidaddecompost.

Cambios en las especies de nitrógeno durante el proceso de compostaje

EnelcompostajedeBC,ladegradacióndelamateriaorgánicaenlosprimeros

días liberagrandesconcentracionesdedióxidodecarbonoquereducelaconcentracióndecarbonoeincrementanelporcentajedenitrógeno,disminuyendola relación C/N en los 30 primerosdías.Elnitrógenoorgánicoenexcesoformadoporproteínas,aminoácidosentreotrossonconvertidosennitrógenoamoniacalqueesliberadoalairecomoamoniacoenlafasetermofílicasimilaraloobservadoporJianet al.(2017),tambiénesoxidadodespuésdeldía14anitrógenocomonitratoenlafasemesofílica, estas sales y productosdegradadosdelnitrógenoconelriegodelmaterialacompostarsonlavadosdelamatrizreduciendolaconcentracióndenitrógenoenelmaterial,porloquelarelaciónC/Nseincrementadespuésdelsegundomes,adicionalmente,lacascarilladearroz(ricoencarbono)componenteimportanteenBCesdedifícil degradación quedando comocomponenteprincipal enelmaterialcompostado.EnelcompostajedeVRadiferenciadeBCelmaterialorgánicoes fácilmentedegradablepor loquerelaciónC/Ndespuésdelsegundomessiguedisminuyendoporliberaciónalairedelcarbonocomodióxidodecarbonoyfijacióndelnitrógenoenlamatrizdelmaterialcompostadoylaincorporacióndentro de los microorganismos delmaterial.

CONCLUSIONES

EnelcompostajedeBC,elnitrógenototalesdegradadoaN-NH4debidoalexcesodenitrógenorelaciónC/Nde18,70,liberandoamoniaco.ElN-NH4 esoxidadoenlafasedeenfriamientoa

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N-NO3.LasespeciesnitrogenadasdeN-NH4yN-NO3asícomolosproductosdegradados del nitrógeno orgánicosolublesenelagua,sonliberadasdelamatrizdecompostdebidoalriegoyalapocacapacidadderetencióndeaguadelmaterialquequedadespuésdeltratamientoformadoprincipalmenteporcascarilladearroz.EltratamientodeBCnoproducecompostdebuenacalidadencomparaciónconelproducidoconVRdebidoaquenotienebuenacapacidadderetencióndeaguayalanodegradacióndelacascarilladearroz.

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