Ingeniería y Ciencias Ambientaleshttps://hdl.handle.net/20.500.12996/442024-03-28T08:26:21Z2024-03-28T08:26:21ZLa cadena de valor del bambú como guía de reforestación en la región nor oriente del PerúCésare Coral, Mary Florhttps://hdl.handle.net/20.500.12996/59502023-09-03T15:46:54Z2023-01-01T00:00:00ZLa cadena de valor del bambú como guía de reforestación en la región nor oriente del Perú
Césare Coral, Mary Flor
La investigación realizada tuvo como objetivo evaluar la cadena de valor de la especie forestal bambú Guadua angustifolia como alternativa a la deforestación, en la Florida (Cajamarca) localizada en la región nor oriente del Perú, para ello se realizó el diagnóstico socio económico del distrito de La Florida, ubicada en el departamento de Cajamarca, mediante encuestas por conveniencia. Con esta información, se determinó la cadena de valor del bambú (Guadua angustifolia Kunth), y se realizó la elaboración de biocarbón (biochar) a partir de los residuos de la producción de tablillas de bambú, industria generadora de grandes cantidades de material de descarte del orden de un 86.7 por ciento del tipo lignocelulósico en sus diferentes etapas como son: despunte, corte, pulido y latillado, cuya mala disposición en las zonas productoras genera contaminación visual y costos en la disposición final de residuos a un relleno sanitario. Ante esto, la pirólisis surge como el mejor tratamiento y valorización de estos residuos que se generan en las zonas de transformación del bambú, para la producción de biochar, valorizando estos residuos como una enmienda del suelo, dando cumplimiento al D.L 1501. Los resultados del diagnóstico socioeconómico indican que la población presenta bajos ingresos y alta migración de la población juvenil, por la falta de oportunidades laborales, observándose una población envejecida en la zona de bajos recursos. Encontrándose en la caracterización del bambú Guadua angustifolia altos contenidos de compuestos lignocelulósico y con este material la producción de biochar dio un rendimiento de 28 por ciento asimismo los resultados de caracterización indican que ha medida que se incrementa las temperaturas de 340, 400 y 530 °C el pH se incrementa, así como su capacidad de intercambio catiónico. Se concluye con los resultados obtenidos que el bambú presenta contenidos importantes de biomoléculas (celulosa, hemicelulosa y lignina) y que a temperatura alta (530°C) las propiedades básicas del biochar se incrementan. Con respecto a la toxicidad los resultados del test de crecimiento de la lechuga indican que la mejor concentración presentada es el de 3.725 por ciento de biochar.; The objective of the research carried out was to evaluate the value chain of the Guadua angustifolia bamboo forest species as an alternative to deforestation, in Florida (Cajamarca) located in the northeastern region of Peru, for which the socio-economic diagnosis of the district of La Florida, located in the department of Cajamarca, through convenience surveys. With this information, the value chain of bamboo (Guadua angustifolia Kunth) was determined, and the production of biochar (biochar) was carried out from the residues of the production of bamboo slats, an industry that generates large amounts of discarded material of the order of 86.7 percent of the lignocellulosic type in its different stages such as: blunting, cutting, polishing and brazing, whose poor disposal in the producing areas generates visual contamination and costs in the final disposal of waste to a sanitary landfill. Given this, pyrolysis emerges as the best treatment and valorization of these residues that are generated in the bamboo transformation zones, for the production of biochar, valorizing these residues as a soil amendment, complying with D.L 1501. The results of the Socioeconomic diagnosis indicates that the population has low income and high migration of the youth population, due to the lack of job opportunities, observing an aging population in the low-income area. Finding in the characterization of the bamboo Guadua angustifolia high contents of lignocellulosic compounds and with this material the production of biochar gave a yield of 28 percent, likewise the characterization results indicate that as the temperatures of 340, 400 and 530 °C have increased the pH increases, as well as its cation exchange capacity. It is concluded with the results obtained that bamboo has important contents of biomolecules (cellulose, hemicellulose and lignin) and that at high temperature (530°C) the basic properties of biochar increase. Regarding toxicity, the results of the lettuce growth test indicate that the best concentration presented is 3.725 percent biochar.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ingeniería y Ciencias Ambientales
2023-01-01T00:00:00ZDiversidad, composición florística, estructura y presencia de micorrizas en un bosque estacionalmente seco del Marañón, UTCO, Celendín, Cajamarca, PerúRoncal Rabanal, Manuel Robertohttps://hdl.handle.net/20.500.12996/57852023-05-11T23:05:11Z2023-01-01T00:00:00ZDiversidad, composición florística, estructura y presencia de micorrizas en un bosque estacionalmente seco del Marañón, UTCO, Celendín, Cajamarca, Perú
Roncal Rabanal, Manuel Roberto
La investigación tuvo como objetivo caracterizar la flora y componentes simbiontes de un Bosque Estacionalmente Seco (BES) del Marañón, distrito Utco, provincia Celendín, región Cajamarca, al norte de Perú. Se estratificaron tres zonas de estudio: Zona I (850 a 1100 m.s.n.m), Zona II (1100 a 1400 m.s.n.m) y Zona III (1400 a 1700 m.s.n.m); los muestreos se realizaron en temporada húmeda, utilizando 30 transectos Gentry modificados; se midió altura de planta, diámetro a la altura del pecho y/o al ras del suelo y en individuos con diámetro ≥1cm, se registró la presencia en individuos que no cumplían con esta condición. La colecta botánica siguió la técnica convencional, se evaluaron los índices de diversidad. Para el ordenamiento de las parcelas respecto a la estructura de la vegetación, se realizó un Escalamiento Dimensional No Métrico (NMDS) con RStudio. Para los simbiontes se colectaron raicillas utilizando el método de Kormanik, se realizaron cortes transversales de raicillas y cortes de 0,5 cm fueron colocados en medio Papa-Dextrosa-Agar (PDA), se extrajo muestras en suspensión de 1g de suelo para registro de esporas. En flora se registraron 52 especies y siete taxa a nivel de género distribuidas en 56 géneros y 25 familias de la subdivisión Angiospermae, 31 de hábito arbustivo, 10 herbáceas, nueve arbóreas, seis suculentas y tres trepadoras. Las familias más diversas fueron Leguminosae (11sp), Compositae (7sp) y Cactaceae (6sp). Se reportan 14 especies endémicas de Perú y nueve de los BES Marañón. La diversidad de Margalef (DMg) y dominancia de Simpson (D) fueron altas para la Zona III; los índices de Sorensen (IS) y Jaccard (J) mostraron mayor similitud entre las Zonas I y II. La mayor abundancia y frecuencia relativa (AR - FR) la tuvo Cienfuegosia tripartita (42,30%, 9,2%) y dominancia relativa (DR) e IVI, Eriotheca discolor (629,8 m2/0,1ha, DR=84,7%, IVI=97,34). El patrón de distribución diamétrica altitudinal es predominantemente arbustivo, por lo que se propone la siguiente nomenclatura: “Matorral Estacionalmente Seco Interandino - Marañón (Mes-in Marañón)” a la zona ubicada entre los 850 y 1400 m.s.n.m. Se lograron identificar estructuras fungales (hifas, arbúsculos, micelio interno, vesículas y micelio externo) de hongos endomicorrizicos arbusculares (HMA) de la familia Glomeraceae en siete de las ocho especies con mayor IVI. Se aislaron los géneros de bacterias: Xanthomonas, Pseudomonas y Bacillus que mostraron antagonismo a Alternaria sp., Fusarium sp. y Fusarium roseum, esto responde al carácter funcional de proteger a las raíces de microorganismos patógenos. Se registró nódulos de Rhizobium sp., en raicillas de Stylosanthes nervosa.; The objective of the research was to characterize the flora and symbiotic components of a Seasonally Dry Forest (BES) of the Marañón Utco district, Celendin province, Cajamarca region, north of Peru were characterized. Three study areas were stratified: Zone I (850 to 1100 m), Zone II (1100 to 1400 m) and Zone III (1400 to 1700 m); the samplings were carried out in the wet season, using 30 modified Gentry transects; plant height, diameter at chest height and / or at ground level were measured and in individuals with a diameter ≥1cm, the presence was recorded in individuals who did not meet this condition. The botanical collection followed the conventional technique, the diversity indices were evaluated. For the ordering of the plots with respect to the structure of the vegetation, a Non-Metric Dimensional Scaling (NMDS) was carried out with RStudio. For the symbionts, rootlets were collected using the Kormanik method, cross sections of rootlets were made and 0.5 cm sections were placed in Papa-Dextrosa-Agar (PDA) medium, samples in suspension of 1g of soil were extracted for spore registration. In flora, 52 species and seven taxa were recorded at the genus level distributed in 56 genera and 25 families of the Angiospermae subdivision, 31 shrub habit, 10 herbaceous, nine arboreal, six succulent and three climbing. The most diverse families were Leguminosae (11sp), Compositae (7sp) and Cactaceae (6sp). Fourteen endemic species from Peru and nine from the SDF Marañon are reported. Margalef diversity (DMg) and Simpson dominance (D) were high for Zone III; the Sorensen (IS) and Jaccard (J) indices showed greater similarity between Zones I and II. The highest abundance and relative frequency (AR - FR) was had by Cienfuegosia tripartita (42,30%, 9,2%) and relative dominance (DR) and IVI, Eriotheca discolor (629,8 m2 / 0,1 ha, DR = 84,7%, IVI = 97,34). The altitudinal diameter distribution pattern is predominantly shrubby, so the following nomenclature is proposed: "Seasonally Dry Interandean Scrub - Marañon (Mes-in Marañon)" to the area located between 850 and 1400 m. It was possible to identify fungal structures (hyphae, arbuscules, internal mycelium, vesicles and external mycelium) of arbuscular endomycorrhizal fungi (AMF) of the Glomeraceae family in seven of the eight species with the highest IVI. Bacterial genera were isolated: Xanthomonas, Pseudomonas and Bacillus that showed antagonism to Alternaria sp., Fusarium sp. and Fusarium roseum, this responds to the functional character of protecting the roots from pathogenic microorganisms. Nodules of Rhizobium sp. were recorded in roots of Stylosanthes nervosa.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ingeniería y Ciencias Ambientales
2023-01-01T00:00:00ZDeterminación de la eficiencia de remoción de H2S en sistemas de producción de biogás mediante biofiltración empleando soportes orgánicosFigueroa Cornejo, Clara Gabinahttps://hdl.handle.net/20.500.12996/54942023-01-05T08:03:01Z2022-01-01T00:00:00ZDeterminación de la eficiencia de remoción de H2S en sistemas de producción de biogás mediante biofiltración empleando soportes orgánicos
Figueroa Cornejo, Clara Gabina
Se diseñaron biofiltros de flujo ascendente (volumen de empaque: 2,4 L) empleando compost, mezclas de compost-humus y compost- aserrín, primero se evaluó a nivel laboratorio, la eficiencia como filtros microbiano-orgánicos del H2S del biogás obtenido en un biodigestor tubular del Centro Modelo de Tratamiento de Residuos de la UNALM-CEMTRAR. El objetivo del estudio fue evaluar la influencia de las variables flujo de biogás: 0,5 y 1 Lmin-1 y concentraciones del contaminante: 750, 2700 y 3 500 ppmv, sobre el porcentaje de remoción (%RE) y la capacidad de eliminación (CE) del H2S en cada soporte, obteniéndose CE máximas de 25,2, 90,6 y 114 g H2S m-3 h -1 y porcentaje de remoción superiores al 98 por ciento, cuando el flujo era 1Lmin-1 . Los resultados demostraron que los medios presentan las características adecuadas para actuar como soporte: pH neutro, humedad alrededor del 50 por ciento, porosidad entre 80 y 83 por ciento, densidad aparente (gmL-1) entre 0,25 y 0,37 y materia orgánica de 35,7 ,45,45 y 45,85. En la prueba piloto se empleó el biofiltro de compost (seleccionado por su fácil disponibilidad), colocándolo en la línea de obtención del biogás y se operó bajo dos parámetros: concentración alta y variable de H2S de entrada ( carga másica volumétrica entre 38,8 y 62,5 gm-3 h -1 ) , un flujo de biogás ajustado a 0,5Lmin-1 y un tiempo de residencia de 4,8 minutos, determinándose capacidades de eliminación entre 35,2 y 63,2 gm-3 h -1 y porcentajes de remoción entre 76,3 y 99,1 por ciento durante 65 días lo cual demuestra que el desempeño del biofiltro fue óptimo, comparado con investigaciones relacionadas. A partir del día 67 se aprecia una disminución significativa de la capacidad de eliminación y del porcentaje de remoción. La investigación demuestra robustez del biofiltro frente a cargas de ingreso altas y variables, permiten, por lo tanto, proponer la biofiltración para remover el H2S en el biogás y contribuir con la gestión eficiente de los residuos orgánicos haciendo posible su aplicación en empresas agropecuarias y agroindustriales, por su ventaja social, económica y ambiental.; Biofilters of upward flow (packing volume: 2.4 L) were designed using compost, composthumus and compost-sawdust mixtures, to evaluate, first at the laboratory level, their efficiency as microbial-organic H2S filters of biogas obtained in a tubular biodigester from the Model Waste Treatment Center of UNALM-CEMTRAR. The influence of the variables of biogas flow was analyzed: 0,5 and 1 Lmin -1 and concentrations of the contaminant: 750, 2700 and 3 500 ppmv, on the percentage of removal and the elimination capacity of the H2S in each support, obtaining maximum elimination capacity of 25,2, 90,6 and 114 g H2S m-3 h -1 and percentage of removal greater than 98 per cent. It is worth noting the fasting tolerance and the rapid recoveryof the media which, presented adequate characteristics to act as support: neutral pH, humidity around 50 per cent, porosity between 80 and 83 per cent, apparent density between 0,25 and 0,37 and organic matter of 35,7 , 45,45 and 45,85, these results demonstrate that compost and its mixtures with humus and sawdust are efficient means for the removal of H2S from biogas. In the pilot test, the compost biofilter (selected for its easy availability) was used, placing it in the biogas collection line and it was operated under two parameters: high and variable concentration of inlet H2S (volumetric mass load between 38,8 and 62,5 gm-3 h -1 ), a biogas flowadjusted to 0,5 Lmin-1 and a residence time of 4,8 minutes, determining removal capacities between 35,2 and 63,2 gm-3 h -1 and removal percentages between 76,3 and 99,1 percent during 65 days, which shows that the performance of the biofilter was optimal, compared to related research. As of day 67, a significant decrease in the removal capacity and removal percentage was observed. The research demonstrates the robustness of the biofilter against high and variable income charges, therefore, allows us to propose biofiltration to remove the H2S in the biogas and contribute to the efficient management of organic waste making its application possible in agricultural and agroindustrial companies, for its social, economic and environmental advantage.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ciencias e Ingeniería Biológicas
2022-01-01T00:00:00ZBiodisponibilidad de metales pesados durante el proceso de compostaje de estiércol vacuno y hojarasca en un área urbanaReyes Pinto, Kelvinhttps://hdl.handle.net/20.500.12996/46582021-10-23T21:24:03Z2021-01-01T00:00:00ZBiodisponibilidad de metales pesados durante el proceso de compostaje de estiércol vacuno y hojarasca en un área urbana
Reyes Pinto, Kelvin
El objetivo de la investigación fue la caracterización del contenido total de metales pesados (Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb y Zn) y elementos traza (As and Se) de interés y su biodisponibilidad durante el proceso de compostaje de estiércol vacuno y hojarasca arbórea en pilas inoculadas con microorganismos benéficos (CMB) o no inoculadas (SMB) en el campus de la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). La investigación evaluó el proceso de compostaje en seis pilas, tres inoculadas con microorganismos benéficos y tres no inoculadas, durante 120 días. Se tomó una muestra compuesta en cada pila cada treinta días. Los materiales crudos empleados fueron estiércol vacuno y hojarasca arbórea. Las variables analizadas fueron la concentración total, extraída con DTPA (biodisponibilidad) y extraída con agua desionizada (solubilidad) de los metales pesados y elementos traza de interés. Se observaron diferencias significativas (p < 0,05) entre el tiempo 0 y 120 en ambos tipo de pilas (inoculadas y no inoculadas) en algunos metales pesados y en un elemento traza. La concentración total de Hg, Se y Zn se incrementó. Aunque, el Mo mostró reducción entre ambos tiempos. La biodisponibilidad del Mo y el Cu se incrementó. En cambio la biodisponibilidad del Cr, Ni y Se se redujo. La solubilidad del Cu, Ni, Pb y Zn se redujo entre ambos tiempos. Existió correlación Pearson (p < 0,05) positiva entre el incremento de la concentración total del Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Se y Zn y el incremento de los ácidos húmicos (AH). Existió correlación negativa entre la reducción de la biodisponibilidad de Hg, Ni y Se y el incremento de los AH y una correlación positiva de los AH y el incremento de la biodisponibilidad del Mo. Existió una correlación negativa entre la reducción de la solubilidad del Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, Se y Zn y el incremento de los AH. La reducción de la concentración en algunos metales y elementos traza de interés extraídos, en el producto al final del proceso, se puede deber al potencial de acomplejación de los AH sobre todos en aquellos elementos que mostró alta correlación y por ende mostró menor biodisponibilidad (Ni y Se) y solubilidad (Cu, Ni, Pb y Zn). Las pilas inoculadas mostraron menor biodisponibilidad del Cu y Zn y en la concentración total del Cu al final del proceso que aquellas no inoculadas.; The objective of the research was to characterize the total content of heavy metals (Cd, Cr, Cu, Hg, Mo, Ni, Pb, and Zn) and trace elements (As and Se) of interest, their bioavailability and solubility during composting of cow manure and tree litter in piles inoculated with beneficial microorganism (IBM), or not inoculated (NBM), on the university campus of the Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM). The investigation evaluated composting process in six piles whereby three piles were inoculated with beneficial microorganisms and three were not inoculated and this during 120 days. A composite sample was taken from each pile every 30 days. The raw materials used were cattle manure and tree litter. The variables analyzed were total concentration, extracted with DTPA (bioavailability) and extracted with deionized water (solubility) of heavy metals, and trace elements of interest. Significant differences (p < 0.05) were observed between time 0 and 120 in both types of (inoculated and non-inoculated) piles for some heavy metals and trace element. The total concentration of Hg, Se and Zn increased. However, Mo decreased its total concentration between the same times. The bioavailability in Mo and Cu increased while Cr, Ni and Se decreased their bioavailability between these times. The solubility of Cu, Ni, Pb, and Zn decreased between the mentioned times. There was a positive Pearson correlation (p < 0,05) between the increase of the total concentration of Cd, Cr, Hg, Ni, Pb, Se, and Zn and humic acid (HA). There was a negative Pearson correlation between the reduction of the bioavailability of Hg, Ni, and Se, and HA, and a positive Pearson correlation between the increase of Mo bioavailability and HA. There was a negative Pearson correlation between the reduction of the solubility of Cd, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, and Zn, and HA. The reduction of the concentration in some extracted metals and trace elements of interest, in the product at the end of the process, may be due to the complexing potential of HA, especially in those elements that showed high correlation and therefore lower bioavailability (Ni y Se) and solubility (Cu, Ni, Pb and Zn). The piles inoculated showed less bioavailability of Cu and Zn and in the total concentration of Cu at the end of the process than not inoculated ones.
Universidad Nacional Agraria La Molina. Escuela de Posgrado. Doctorado en Ingeniería y Ciencias Ambientales
2021-01-01T00:00:00Z