Empezamos el proyecto Ciencia BaSe

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

http://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, http://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, http://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: http://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:

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