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dc
Ballardo Matos, Cindy Vanessa
author
2016-10-20
Ante la creciente producción de residuos a todos los niveles se ha investigado la posible
utilización de estos como materia prima. Esta investigación persigue la valorización de
residuos sólidos orgánicos como sustrato para el crecimiento de Bacillus thuringiensis
utilizando la Fermentación en Estado Sólido (FES). El Bacillus thuringiensis es una
bacteria empleada como agente de control biológico para el control selectivo de insectos
plaga.
El objetivo principal del trabajo ha sido determinar la factibilidad de utilizar residuos
orgánicos sin pre-tratamiento previo a una escala piloto. Se trabajó en 4 fases principales:
en la primera fase se utilizó el residuo de soja a escala laboratorio y en reactores de 10 L
mediante la FES; en la segunda fase se utilizó la Fracción Orgánica de Residuos
Municipales de la recogida selectiva (FORM) esterilizado y sin esterilizar, mediante la
fermentación sumergida (FmS); en la tercera fase también se utilizó la FORM esterilizada
y sin esterilizar mediante diferentes estrategias en fermentación en estado sólido (FES); y
en la última fase se utilizaron residuos de fruta y verduras (asimilable a residuos de
cocina) a escala real (400 L), en compostador casero. Además en la última fase se
evaluó la toxicidad del compost para su utilización como enmienda orgánica en el suelo.
Se he determinado la viabilidad del crecimiento en condiciones estériles a temperatura
constante de 30°C y en FES del Bt, tanto en resid uo de soja como en FORM. Se ha
demostrado la supervivencia del Bt en residuo de soja en FES a temperatura no
controlada a escala de 4.5L y 10 L manteniéndose constante la población aún a
temperaturas por encima de los 60°C. Por lo que a l a FORM se refiere, se han optimizado
las condiciones de proceso hasta conseguir escalar a reactores de 10 L en producto de la
FES higienizado donde el Bt creció en una estrategia de operación que permite
desarrollar el proceso en semicontínuo. Aplicado a compostador doméstico, se consigue
un producto final conteniendo Bt sin efectos tóxicos para el suelo. Además esta
investigación da apertura al estudio y desarrollo de un compost con propiedades
biopesticidas.
Este es el primer trabajo desarrollado en este campo dentro del grupo de compostaje de
la UAB y tendrá continuidad en el marco del proyecto europeo DECISIVE (H2020).
Given the growing generation of solid residues, several attempts have been made to
exploit these residues as raw material for diverse applications. This study focuses on the
valorization of solid organic residues of different characteristics as substrate for the
growing of the strain Bacillus thuringiensis (Bt) through the solid state fermentation (SSF)
process. Bt is a bacteria employed as biological pest control for the selective control of
some insects. The aim of the study is the assessment of diverse process strategies in
order to identify the feasibility of growing for the Bt at 0.5L, 4.5L, 10L and 400L with and
without sterilization of the residues. Four main stages have been evaluated: First, using
soy fiber residues at 0.5 and 10L scale. Second, by means of the organic fraction of
municipal solid waste (OFMSW) through submerged fermentation (SmF). Third, working
with different strategies the OFMSW through SSF, and finally, with the organic fraction of
kitchen residues (KR) in a home composting system (400L), testing additionally, the
toxicity of the final compost.
It was found that Bt is able to grow properly when soy fiber residues and OFMSW were
sterilized, working the SSF at constant temperature (30°C). Similarly, at non controlled
temperature processes (4.5L and 10L), Bt survived even when temperatures reached
values beyond 60°C, remaining the Bt concentration in a similar level than the initial one.
Regarding OFMSW, SSF process has been optimized in a 10L scale. In this scenario a
semi-continuous strategy allows Bt to grow in the solid medium, reaching a final hygienic
compost material with a Bt load that gives the material biopesticide properties.
In the case of the home composting system, the final product also contains a significant Bt
population remaining a non-toxic material for the soil. It is remarkable that Bt has grown in
solid medium, and there is no need for sterilization of the residues for achieving good
results. Considering this, presented strategies are a first approach to obtain compost with
biopesticides properties. This is the first project in this area, developed by the UAB
composting research group. It will be further and deeply investigated in the framework of
the European project DECISIVE (H2020).
9788449068379
http://hdl.handle.net/10803/399721
Biopesticida
Biopesticide
Fermentació en estat sòlid
Fermentación en estado sólido
Solid state fermentation
Compost
Valorización de residuos sólidos orgánicos como sustrato para el crecimiento de Bacillus Thuringiensis mediante fermentación en estado sólido: aplicación a la fracción orgánica de residuos municipales para la producción de compost con efecto biopesticida