Modelo de superficie de respuesta que permite inferir concentración de nitrógeno en “compost” producido a partir de desechos orgánicos
Compost, Response surface model, Statistical design, factor
Las actividades humanas que han conducido al desarrollo económico de las naciones, trayendo excelentes consecuencias científicas, tecnológicas y de innovación, también han ocasionado cambios que no parecen ser los más adecuados para preservar los recursos necesarios en el sustento de los seres vivientes presentes y las futuras generaciones. El uso de los recursos energéticos está conduciendo a su agotamiento y se están generando sustancias y desechos que conllevan a un problema de contaminación ambiental; por otro lado, también se producen condiciones sanitarias inadecuadas que pueden generar dificultades en el ámbito de la salud pública. En este orden de ideas, la Universidad Central de Venezuela se ha propuesto afrontar y resolver satisfactoriamente lo referente al manejo de los desechos sólidos que allí se generan, mediante el aprovechamiento de su fracción orgánica en los desechos generados en el comedor universitario, para la elaboración de abono orgánico. Para ello se requiere, además de implantar el proceso de compostaje, asegurar que la calidad del material producido sea reproducible. Una herramienta útil para lograr este último aspecto la constituye el realizar un diseño estadístico para el proceso de compostaje que permita obtener una ecuación matemática que determine la influencia que pueden tener los factores (variables independientes) sobre la respuesta, llamada variable dependiente, es decir, la atribución que pueden tener los desechos mezclados inicialmente sobre la cantidad de nitrógeno. Esa metodología conlleva a la obtención de una ecuación que permite generar una superficie de respuesta. Esta información permitiría controlar la calidad del producto obtenido, el abono orgánico, de acuerdo a las condiciones que se establezcan. El objetivo general del estudio fue el de elaborar un modelo de superficie de respuesta que permita estimar condiciones en la producción de abono orgánico cuyo aporte de nitrógeno sea reproducible. La tarea se planteó aplicando el diseño experimental de Box-Behnken, una herramienta estadística en la cual se utilizaron cuatro factores o variables independientes a tres niveles, que fueron: porciones agregadas de desechos (D), cantidad de aserrín (C) y humedad agregada (A), así como el periodo de aireación (B). La respuesta medida como indicador del aporte de nutriente fue el nitrógeno (N). Este diseño se elaboró en base a 29 ensayos, donde se combinaron los factores considerados. El modelo de superficie consistió en la obtención de una función estocástica cuadrática que tiene la siguiente ecuación general: donde Y corresponde a la respuesta analizada y X1, X2….X4 a los cuatro factores escogidos. El valor ε es el error aleatorio. La ecuación obtenida producto de este ensayo fue: ln N-Amoniacal = lny2 = - 2,17 - 0,069 A - 0,24 B - 0,48 C + 0,15 D. Con la ecuación estimada se ubica el punto máximo de la cantidad de nitrógeno en la superficie de respuesta. Para comprobar el modelo obtenido se elaboró otro abono de acuerdo a las condiciones máximas que indicaba el Modelo de superficie de respuesta y se encontró que la cantidad de nitrógeno era la esperada de acuerdo a éste, el cual permite establecer las condiciones óptimas para preparar abono orgánico a partir de los desechos provenientes del comedor universitario, cuyo aporte de nitrógeno es reproducible.
Carmen Carolla, Rebeca Sánchez, Edie Montiel
https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/15195
Engineering (General). Civil engineering (General)