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Tratambiente- chicos de Gardey
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Tratambiente- chicos de Gardey

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  • 1. 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
  • 2. Índice Tratambiente .......................................................................................................... 2 Resumen ................................................................................................................ 3 Desarrollo ................................................................................................................ 5 Ensayo Experimental ........................................................................................... 14 Bibliografía ........................................................................................................... 26 Agradecimientos ................................................................................................... 28 Anexos ................................................................................................................. 30 1
  • 3. Tratambiente Sustentabilidad = Futuro La imaginación es la herramienta 2
  • 4. Resumen 3
  • 5. 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. 4
  • 6. Desarrollo 5
  • 7. 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. 6
  • 8. 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 7
  • 9. 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. 8
  • 10. 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. 9
  • 11. 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 10
  • 12.  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 11
  • 13. 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 12
  • 14. 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. 13
  • 15. Ensayo Experimental 14
  • 16. 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. 15
  • 17. 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. 16
  • 18. 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. 17
  • 19.  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. 18
  • 20.  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. 19
  • 21.  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. 20
  • 22.  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 21
  • 23. 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 Lombrices Relativo al día 0 Huevos Lote B 45 25 15 91 71 6 Conteo poblacional 100 90 80 70 60 Lombrices 50 Relativo al dia 0 40 Huevos 30 20 10 0 1 2 22
  • 24. Tamaño Lote A 3,5 cm Lote B 7,5 cm Tamaño 8 7 6 5 4 Tamaño 3 2 1 0 Lote A Lote B Lote A Lote B 6 10 Peso (10 individuos) Peso (10 individuos) 12 10 8 Peso (10 individuos) 6 4 2 0 Lote A Lote B 23
  • 25. Toma de muestra de individuos a los 90 días Individuos Lote A 70 Lote B 130 Individuos 140 120 100 80 Individuos 60 40 20 0 Lote A Lote B 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 Lote A – Testigo Lote B – Problema Porcentaje de proteína en materia seca 47,7% 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. 24
  • 26. 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%. 25
  • 27. Bibliografía 26
  • 28.  “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-SPSS19-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/creanabono-partir-de-residuos-de-la.html 27
  • 29. Agradecimientos 28
  • 30. 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. 29
  • 31. Anexos 30
  • 32. 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. 31
  • 33. 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. 32
  • 34. 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.  Enjuague Eliminación de los últimos residuos de compost en 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.  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. 33 
  • 35. 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 34
  • 36. 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 35
  • 37. 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. 36