Empezamos el proyecto Ciencia BaSe

Esta entrada pertenece al diario del proyecto de investigación “Los Biorresiduos: un Recurso con Valor Local”

https://www.compostandociencia.com/proyectos/biorresiduos-y-compostaje-domestico/

Retomamos nuestro proyecto sobre compostaje doméstico de biorresiduos, y lo hacemos con la ayuda de los alumnos del Colegio de Educación Secundaria (CES) Escolapios de Granada (http://www.granada.escolapiosemaus.org/). Esta actividad se engloba dentro del programa Ciencia BaSe de la Estación Experimental del Zaidín (EEZ-CSIC), que fomenta la cultura científica e investigadora entre los estudiantes de educación secundaría mediante la realización de experimentos científicos bajo la supervisión de los investigadores y en colaboración con los profesores de instituto (http://www.eez.csic.es/es/node/183).

¿Qué hemos hecho hasta ahora?

Después de varias pruebas, hemos puesto a punto un biorreactor (ver Experimento 4, https://www.compostandociencia.com/2017/10/experimento-no-4-biorreactores-de-100-litros-trabajando-en-continuo/) capaz de trabajar en continuo y transformar cerca de 1 kg de biorresiduos a la semana. Este sistema se diseñó con una capacidad de 50 litros y esta basado en la técnica FUSBIC desarrollada por el investigador japones Akira Hiraishi (ver este enlace para más información, https://www.compostandociencia.com/2017/04/sistemas-de-compostaje-a-escala-domestica-compostaje-en-macetas-del-sistema-fusbic/).

¿Qué vamos a hacer ahora?

Empieza el Experimento Nº 5…

Con la ayuda de los alumnos del CES Escolapios tutorizados por el profesor Benjamín Ruiz Sancho (¡Benjamín, muchas gracias por tu interés y disponibilidad!), vamos a probar nuestro dispositivo de reciclaje a escala real, y lo vamos a hacer mediante el siguiente experimento científico:

La hipótesis de trabajo es que nuestro sistema puede transformar los biorresiduos y producir mensualmente compost en cantidades equivalentes a la mitad de lo añadido inicialmente.

Los objetivos del experimento son los siguientes:

1. Familiarizar a los alumnos con el método científico.

2. Comprobar la viabilidad de nuestro dispositivo para el tratamiento de biorresiduos de cocina.

¿Cómo lo vamos a hacer?

Los alumnos construirán varios biorreactores a los que les añadirán dos dosis de biorresiduos por semana, desde febrero hasta mayo de 2018. Construirán un total de 6 biorreactores que distribuiremos en 3 tratamientos (2 por cada tratamiento):

• Tratamiento 1. Control (no añadiremos biorresiduos)

• Tratamiento 2. Dosis biorresiduos 1 (añadiremos 1 kg de biorresiduos a la semana).

• Tratamiento 3. Dosis biorresiduos 2 (añadiremos 2 kg de biorresiduos a la semana).

Nota: Los alumnos formarán seis grupos de 5 alumnos y cada uno de ellos se encargará de un biorreactor.

Los biorreactores tendrán una capacidad de 50-60 litros, con dimensiones aproximadas de 30, 40 y 60 cm de anchura, altura y profundidad respectivamente. Serán cajas de plástico de polietileno de alta densidad (o un material equivalente) a las que les haremos varios agujeros a diferentes alturas y longitudes para favorecer la aireación.

Se instalarán en el huerto escolar del colegio, donde hay zonas de cultivo, e incluso, varios animales como conejos y aves.

La mezcla base para rellenar los biorreactores la haremos con suelo del propio jardín (previamente tamizado), estiércol de los animales y hojarasca del huerto en una proporción aproximada de 40, 20 y 40% respectivamente. Una vez hecha, la añadiremos a cada uno de los biorreactores hasta completar el 60 de su volumen.

Una vez rellenados los biorreactores, añadiremos la cantidad exacta de biorresiduos en función de los tratamientos (0, 1 y 2 kg) usando una báscula o dinamómetro, y removeremos muy bien la mezcla con una pala de jardín, evitando que los restos de comida se queden a la vista.

Nota: Esto es muy importante para que no haya problemas con insectos o roedores.

Al tratamiento sin biorresiduos le añadiremos lo equivalente en agua a la mitad del primer tratamiento, es decir, 500 ml a la semana (la comida tiene una humedad de un 70% aproximadamente). Una vez al mes, retiraremos de cada biorreactor (menos del control) lo equivalente a la mitad de lo incorporado en ese mes. Por ejemplo, si añadimos 1kg a la semana y el mes tiene 4 semanas (4 kg), retiraremos 2 kg de compost.

Finalmente, los biorreactores los pondremos en un lugar soleado y resguardado de la lluvia.

Resumen del procedimiento:

1. Construir los biorreactores como se indicó anteriormente.

2. Hacer la mezcla base con las proporciones indicadas.

3. Incorporar la mezcla en los biorreactores hasta llegar al 60% de su volumen.

4. Una vez en semana incorporar los biorresiduos según los tratamientos y remover con una pala de jardín.

5. Medir la temperatura dos veces por semana: 1º, 2º y 3º día después de añadirlos. Hacerlo a varias alturas y profundidades y también, medir la temperatura ambiente. Calcular la media aritmética.

6. Cada mes, retirar compost de cada biorreactor en cantidad equivalente a la mitad de lo incorporado ese mes según el tratamiento.

7. Analizar el compost obtenido mensualmente.

¿Qué vamos a analizar?

Para conocer si los biorreactores funcionan correctamente, vamos a realizar los siguientes análisis:

• Medir la cantidad de biorresiduos que incorporamos durante todo el proceso para estimar la cantidad que hemos reciclado.
• Medir la temperatura varias veces a la semana a diferentes alturas y profundidades. También mediremos la temperatura ambiente para observar si hay o no un incremento.
• Una vez al mes tomaremos muestras de compost para hacer la prueba de fitotoxicidad o test de Zucconi. Consiste en preparar un extracto acuoso del compost, añadírselo a semillas de berro común (Lepidium sativum L.) y comparar su germinación con respecto a un control hecho con agua. Para más información, consultar el siguiente enlace: https://www.compostandociencia.com/2013/12/test-de-zucconi-o-indice-de-germinacion-de-un-compost-html/
• Observar ese mismo extracto al microscopio para observar e identificar los microorganismos presentes en los biorreactores y saber en cual hay más biodiversidad.
• Cada semana haremos una fotografía del material de cada biorreactor y las compararemos al final del experimento.
• En nuestro diario de laboratorio, apuntaremos cualquier cosa o incidencia que veamos interesante.

Conceptos para profundizar:

• Biorresiduos
• Reciclaje
• Compostaje
• Método científico

Preguntas para responder:

• ¿Qué son los biorresiduos?
• ¿Qué cantidad de biorresiduos generamos en casa semanalmente?
• ¿Cómo podemos reciclar esos biorresiduos?
• ¿Qué es compostaje?

Material necesario:

• 6 Cajas de plástico (“tupperware”) de 50-60 litros con dimensiones aproximadas de 30, 40 y 60 cm de anchura, altura y profundidad respectivamente.
• Taladradora para hacerle agujeros.
• Tamiz para preparar el suelo.
• Azada y pala de jardín.
• Báscula o dinamómetro.
• Tijeras o cuchillo para cortar los biorresiduos y la hojarasca.
• Sonda de temperatura.
• Cámara de fotos o movil con cámara.
• Semillas de berro.
• Placas petri o recipiente para germinar semillas de berro.

Documentación y enlaces web con información de utilidad:

• Composting in the Classroom. Scientific Inquiry for High School Students. 1998. Nancy M. Trautmann and Marianne E. Krasny. Cornell Waste Management Institute. ISBN: 0-7872-4433-3. https://ecommons.cornell.edu/handle/1813/3338
• http://compost.css.cornell.edu/schools.html
• https://ecommons.cornell.edu/bitstream/handle/1813/45757/Compost%20Curriculum.pdf?sequence=2&isAllowed=y