ngo presentation james mc kimkley
DESCRIPTION
Estudio realizado a los baños ecológicos implementados en Bolivia, específicamente en la ciudad de El Alto. Los baños ecológicos son una alternativa para el saneamineto básicoTRANSCRIPT
Letrinas Ecológicas en BoliviaDr. James McKinley
Resumen
• Letrinas Ecológicas en Bolivia
• Características Principales de Compostaje y Letrinas Ecológicas
• Investigaciones Anteriores
• Objetivos de la Investigación
• Metodología de la Investigación
• Resultados
• Sugerencias Preliminares/Próximos Pasos
Letrinas Ecológicas en Bolivia
• Las letrinas Ecológicas están siendo más usadas en Bolivia (y el mundo) cada año
• Hay al menos 9 organizaciones que trabajaron o trabajan con letrinas ecológicas en Bolivia
• Miles de letrinas ecológicas en Bolivia
• Grupos (GANAS) están en el proceso de estandarizar pautas para letrinas ecológicas
Tipos de Letrinas Ecológicas en Bolivia
LASFDos cámaras,
Arriba de la tierraUna cámara,
Recipiente
Fosa AlternaDos cámaras,
En la tierra
www.irc.nl/page/22831 http://www.lethbridgecollege.ab.ca/images/stories/departments/africa/vip_latrine1.png
solar-power-sales.com
Letrinas Ecológicas en Bolivia• Diferentes razones para la elección de una letrina ecológica
– El uso del producto como abono– Falta de agua para un baño– El nivel freático es muy alto para una letrina tradicional– Para evitar la excavación de pozos nuevos
• Diferentes objetivos de tratamiento para los excrementos– Disposición segura de los excrementos
• Para enterrar
– Utilizar o vender el abono preparado de los excrementos• Una micro-empresa
Las razones para la elección de una letrina ecológica y los objetivos de tratamiento de los excrementos determinarán el mejor diseño y las mejores maneras de usar.
Materiales Secantes
- sube pH - elimina olores/insectos
- poco carbono y nitrógeno
- carbono y nitrógeno son variables
- algún carbonoy nitrógeno
- absorbe bien la humedad- mucho carbono- poco nitrógeno
Tierra Ceniza Aserrín
Chala de Arroz Cal
Pasto Cortado
- sube pH- eliminar olores/insectos- poco carbono orgánico y
nitrógeno
- buena fuente de carbono y nitrógeno
El Uso de Letrinas Ecológicas en Bolivia
• Diferentes diseños
– Inclusión de la orina COMPOSTAJE
– Exclusión de la orina DESECACIÓN El material seca pero la letrina no produce el abono
http://hotdogjam.files.wordpress.com/2008/11/real_compost.jpg
Características de Orina y Heces
Orina Heces
- Estéril en poblaciones sanas
- Mucho nitrógeno
- Mezclar con agua y usar directamente
como fertilizante
- Mucho carbono y fósforo
- Tiene patógenos que hay que
eliminar
- Después de compostaje, llega a un acondicionador
del suelo
Abono orgánico de alta calidad, rico en carbono, nitrógeno, y fósforo
Si una letrina no es utilizada correctamente, el producto será un lío maloliente
Fundamentos del Compostaje
• Diferentes Tipos de Bacterias– Patógenos– Bacterias del compostaje
• Necesidades de Bacterias del Compostaje– Humedad (40-65%)– Oxígeno– pH neutral– Carbono y Nitrógeno
• Procesos de Bacterias del Compostaje– Aumentar la temperatura– Eliminar los patógenos– Estabilizar la materia orgánica
Dióxido de Carbono
Materia OrgánicaHecesOrina
Materiales Secantes
CalorAmoníaco
Oxígeno
AbonoNutrientes
Acondicionador de la Tierra
BacteriaAgua
Modelo Conceptual de Compostaje
http://www.nativerevegetation.org/images/learn/textbox_10_1_5_2b.jpg
Perfil de Temperatura de Compostaje
Mesofílico
Thermofílico
Enfriamiento Curado
Abono
Hongos y Actonomicetos
Insectos y Lombrices
Temperatura de Pasteurización
Bacteria
El Tiempo (1 - 12 Meses)
Diferentes Tipos de Compostaje
Compostaje por LoteCompostaje por Uso
Continuo
http://www.lethbridgecollege.ab.ca/images/stories/departments/africa/vip_latrine1.png
Mesophilic
Thermophilic
Cooling Curing
http://www.nativerevegetation.org/images/learn/textbox_10_1_5_2b.jpg
Perfil de Temperatura de Compostaje
Temperatura del Uso Continuo
Mesofílico
Thermofílico
Enfriamiento Curado
Abono
Hongos y Actonomicetos
Insectos y Lombrices
Temperatura de Pasteurización
Bacteria
El Tiempo (1 - 12 Meses)
Información que falta
Joseph Jenkins, 2005. “The Humanure Handbook”
Comer
Defecar
Volver a la tierra
Cultivar
El Ciclo
Investigaciones Anteriores en Bolivia
• Alejandro Rojas Santos, Universidad Autónoma “Gabriel René Monero”, 2002– 27 letrinas ecológicas– Análisis de pH, humedad, nutrientes, y bacterias
• Carolina Zulma Patiño Vargas, UMSS, 2003– 20 letrinas ecológicas– Análisis de pH, humedad, nutrientes, bacterias, y
parásitos
• Sumaj Huasi y Universidad de Emory, 2007– 39 letrinas ecológicas– Análisis de pH, humedad y huevos viables de Áscaris
Los Objetivos de la Investigación
• Caracterizar el producto de letrinas ecológicas
• Determinar el efecto de diferentes regiones y diferentes materiales secantes sobre el producto de letrinas ecológicas
• Optimizar el producto de letrinas ecológicas para el uso en la agricultura de cada región, cambiando el uso de las letrinas o los materiales secantes
Descripción de la Investigación
1. Investigar las letrinas ecológicas en 3 regiones en Bolivia– Tropical: 15 muestras San Pedro, Hardeman
– Valles: 15-20 muestras
– Altiplano: 15-20 muestras
¿Porque 3 regiones?- La humedad/el clima es variable- Los niveles freáticos son variables- Diferentes materiales secantes están disponibles- Diferentes cultivos- Diferentes pensamientos sobre el compostaje de los excrementos
Descripción de la Investigación
2. Recoger muestras de las cámaras de las letrinas (LASF) que han estado tapadas por 6-12 meses
3. Llevar las muestras a UMSS para los análisis
– humedad, pH, CE, Nitrógeno Total, NO3-, NH4
+, COT, estabilidad de carbono, P, K, coliformes termotolerantes, huevos viables de Áscaris
Ubicación
Provincia de Obispo Santiestevan
Departamento Santa Cruz
Provincia Obispo Santiestevan
Municipio San Pedro
Comunidades San Pedro, Hardeman
Santa Cruz de la Sierra
Consideraciones Geográficas y Culturales
• Mucha lluvia
• Un nivel freático muy alto por gran parte del año
• Las letrinas ecológicas fueron construidas para evitar las aguas residuales en la superficie de la tierra
• Hasta hoy, ha sido poco uso del abono como fertilizante
Toma de las Muestras
1. Preguntar a los usuarios 2. Sacar la puerta
Toma de las Muestras
4. Sacar el abono3. Medir la temperatura
El Abono
5. Mezclar el abono 6. Recoger la muestra
Observaciones de las Letrinas
-Bien usadas y manejadas-Ni olores ni moscas-Hay contenedores para la basura y el material secante
Diferentes Abonos
Aserrín
Ceniza Chala del Arroz
Aserrín
Objetivos de los Análisis
1. ¿Son las condiciones correctas para el proceso del compostaje?
– Humedad– pH
2. ¿Es un buen fertilizante el producto de la letrina? – Carbono (cantidad y estabilidad)– Nitrógeno (NT, NO3
-, NH4+)
– Fósforo
3. ¿Es el producto de la letrina seguro para el manejo de humana?
– Coliformes termotolerantes– Huevos viables de Áscaris
Humedad
3
4 4
2 2
0
1
2
3
4
5
10-20 20-30 30-40 40-50 50-60
# d
e m
ue
stra
s
Humedad %
n = 15
1
6
3
2 2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11
# d
e m
ue
stra
s
pH
n = 15
pH
Ceniza pura
Ceniza, Cal
Objetivos de los Análisis
1. ¿Son las condiciones correctas para el proceso del compostaje?
– Humedad– pH
2. ¿ Es un buen fertilizante el producto de la letrina? – Carbono (cantidad y estabilidad)– Nitrógeno (NT, NO3
-, NH4+)
– Fósforo
3. ¿Es el producto de la letrina seguro para el manejo de humana?
– Coliformes termotolerantes– Huevos viables de Áscaris
Heces
3-5%FÓSFORO
5-7%NITRÓGENO
40-55%CARBONO
Algo es perdido como CO2
Algo es perdido como NH3
Poco es perdido
Peso Seco
66-80% Agua
Contenidos de Carbono y Nitrógeno
• Aunque hay escalas ideales de carbono y nitrógeno en abono:
– Estas escalas son directrices generales– La proporción C:N es más importante a la calidad de
abono– Una alta proporción C:N puede inmovilizar el
nitrógeno del suelo, que entonces no está disponible a plantas
– Una baja proporción C:N puede resultar en perdida de nitrógeno del suelo, que también es dañino para las plantas
5
2
6
1 1
0
1
2
3
4
5
6
7
0-10 10-20 20-30 30-40 OVER 40
# d
e m
ue
stra
s
COT (%)
Carbono Orgánico Total
n = 15
Aserrín: 26%Chala de
arroz: 17%No aserrín ni chala
de arroz: 10%
Aserrín contiene casi 2 veces más carbono que chala de arroz
1
9
3
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0-0.5 0.5-1.5 1.5-2.5 2.5-3.5
# d
e m
ue
stra
s
Nitrógeno Total (%)
Nitrógeno Total
n = 15
Aserrín: 1.1% Chala de arroz: 2.3%
Chala de arroz contiene casi 3 veces más nitrógeno que aserrín
6 6
1 1 1
0
1
2
3
4
5
6
7
0-10 10-20 20-30 30-40 OVER 40
# d
e m
ue
stra
s
C:N
Proporción C:N
n = 15
Aserrín: 25.4Chala de arroz: 7.1
La proporción C:N de aserrín es casi 4 veces más eso de chala de arroz
Destino de Nitrógeno en Heces
Heces
Si el pH > 9, nitrógeno es
perdido como gas
Principalmente N orgánico
Se necesita oxígeno y
bacterias para nitrificación
Amonio
NH4
+
Nitrato
NO3
-
N Orgánico
Amoníaco
NH3
90-95%
5-10%
Amonio
9
2
1
3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0-500 500-1500 1500-2500 > 2500
# d
e m
ue
stra
s
N-NH4+ (ppm)
n = 15
Estabilidad de Carbono Orgánico
• La estabilidad de carbono es tan importante como el contenido de carbono :– El carbono inestable del abono puede aumentar la
inmovilización y la pérdida de nutrientes
– El abono muy inestable puede hacer daño a la tierra y las plantas
• La estabilidad es una medida de si el proceso de compostaje ha terminado– Dos pruebas para medir la estabilidad
(la mineralización de carbono y Solvita)
NaOH H2OCambiar la humedad de abono a 40-65%
Estabilidad de Carbono Orgánico
CO2
Cuando las bacterias comen el carbono orgánico, producen el CO2
Capturar CO2 en NaOH para calcular la estabilidad
Estabilidad de Carbono Orgánico
• Las únicas muestras que tuvieron éxito en ambas pruebas de estabilidad tenían la chala de arroz como único material secante
- Muestras con la chala de arroz tenían las estabilidades más altas que muestras con el aserrín
- La chala de arroz tienen20-45% lignina, 20% sílice, y una proporción C:N baja
- Las condiciones de una letrina son diferentes que un lote de abono
Estabilidad de Carbono Orgánico
• No había otras muestras que tuvieron éxito en ambas pruebas– Los ensayos fueron diseñadas para el compostaje por
lote
• Las muestras con las humedades cerca de 40-65% o con valores de pH cerca de 7 tuvieron las estabilidades más altas
• El abono se puede estabilizar cuando se aplica al suelo y se expone a la humedad, el oxígeno, y las bacterias del suelo
3
8
3
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0-0.3 0.3-0.6 0.6-0.9 0.9-1.2
# d
e m
ue
stra
s
Fósforo (%)
Fósforo Total
n = 15
No hay tendencias entre materiales secantesLa mayoría del fósforo viene de las heces
Objetivos de los Análisis
1. ¿Son las condiciones correctas para el proceso del compostaje?
– Humedad– pH
2. ¿ Es un buen fertilizante el producto de la letrina? – Carbono (cantidad y estabilidad)– Nitrógeno (NT, NO3
-, NH4+)
– Fósforo
3. ¿Es el producto de la letrina seguro para el manejo de humana?
– Coliformes termotolerantes– Huevos viables de Áscaris
Recomendaciones de La Organización de la Salud Mundial
• < 1000 NMP E. coli/gramo de abono
• < 1 huevo de Áscaris viable/gramo de abono
• Las concentraciones de las bacterias y los parásitos no tienen que ser 0
Fuente: LAS PAUTAS DE LA ORGANIZACIÓN DE LA SALUD MUNDIAL PARA EL USO SEGURO DE LAS AGUAS RESIDUALES, LOS EXCREMENTOS, Y LAS AGUAS GRISES – El Uso de los Excrementos y las Aguas Grises en la Agricultura
Coliformes Fecales (Termotolerantes)
• Todas las muestras tenían una concentración menor que la pauta para agricultura
• Los coliformes no reproducen afuera del cuerpo humano
• Pueden sobrevivir entre 12 horas y 400 días en el suelo– Generalmente menos de 120 días
• Las humedades menores a 40% son muy efectivas eliminando coliformes fecales
Áscaris
http://curezone.com/image_gallery/parasites/ascaris/000.jpghttp://workforce.cup.edu/Buckelew/Ascaris%20lumbricoides%20ova.htm
- Tienen una pared de huevo muy gruesa y dura (resistente a la desecación)- Muy difícil de eliminar- Se usan como un organismo indicador
Ciclo de Vida de Áscaris
http://www.stanford.edu/group/esw/cgi-bin/mediawiki/images/1/10/Ascaris-life-cycle.jpg
Áscaris
• Había huevos de Áscaris en 9 de 15 muestras
• Los huevos eran viables en 8 del las 9 muestras positivas, incluyendo: – Una muestra que tenía un pH = 10.6
– Una muestra que tenía una humedad < 20%
– Una muestra que tenía un año
• La única muestra que tenía huevos que no eran viables tenía un pH = 9.7 y un año– No sería un buen abono
Las Sugerencias Preliminares
• Hay que decidir cual será el uso final del producto• La disposición versus el uso como abono
• Hemos encontrado personas en cada comunidad visitada que usan el producto como abono
• Si es posible, usen una mezcla de materiales secantes en lugar de un solo material• La chala de arroz no se descompone bien (tiene una proporción
C:N baja)
• El aserrín solo no tiene mucho nitrógeno
• Ni la ceniza ni la cal no tiene mucho carbono y pueden aumentar el pH demasiado alto para el abono
• La tierra sola no tiene mucho carbono
• Para hacer abono, la humedad tiene que estar entre 40-65%• La inclusión de la orina es una opción en algunas regiones
• No está garantizado, ni probable, que una letrina bien usada eliminará los huevos de Áscaris• Si usan el producto como abono, es muy importante seguir
las pautas del uso para la agricultura
Las Sugerencias Preliminares
Pautas para la Agricultura
• Entierre el abono 15-30 cm debajo el suelo
• Solo puede usar el abono para las plantas que no tienen una parte comestible en el suelo
– No para cebollas, papas, lechuga, etc.
• No aplica si la cosecha es adentro de un mes
• Puede mezclar el abono con la tierra u otros abonos minerales
Evitar la Exposición a las Enfermedades
-Si posible, usa guantes cuando manejando el abono-Lavar las manos después de manejarlo-Lavar las manos antes de preparar la comida/comer
Las Sugerencias Preliminares (Observaciones)
• Las puertas de concreto son difíciles de abrir– Tarda mucho tiempo
– Puertas rompen
– Puede usar arcilla
o adobe para tapar
Puede fabricar
las puertas de
adobe si está
disponible
Las Sugerencias Preliminares (Observaciones)
• Puede tardar muchas horas para vaciar la cámara– No todos quieren hacerlo
– No está seguro
• Contacto por un tiempo largo
• El abono pueden contaminar
el patio
- Puede usar puertas más
grandes
- Puede usar contenedores
de plástico adentro de la
cámara
Las Sugerencias Preliminares (Observaciones)
• El tamaño de la cámara
– Necesita un tamaño que una familia puede usar por 6-12 meses, y nada más
• Cámaras grandes son difíciles a vaciar
– La superestructura tiene las mismas dimensiones que la cámara
• Necesita bastante espacio para sentarse en la taza
• Puede dar una vuelta (90°) a la taza para crear más espacio
• La puerta debería abrir afuera
Procesos Secundarios
Compostaje Secundario – 1m3
-Una persona puede recoger las heces de muchas letrinas-Un proceso más controlado y seguro-Puede usar la orina después de sacar el compost para aumentar la humedad y la concentración del nitrógeno (Áscaris)
Procesos Secundarios
http://images.wikia.com/solarcooking/images/7/73/Minimum_Solar_Box_Cooker_Photo.jpg
-Compostaje con las lombrices-Cocinas solares
-Aumentar la temperatura hasta 65°C-Asegurar que todos los patógenos se eliminan
Los Pasos Próximos• Sacar 15-20 muestras de las regiones cerca de
La Paz y Cochabamba
• Sacar muestras de plantas de compostaje en El Alto
• Dar más charlas a los gobiernos municipales y las ONGs que construyen letrinas
• Pedir más becas
Muchisimas Gracias• La Fundación de la Ciencia Nacional (NSF)
• La Universidad Mayor San Simón (CASA)
• Agua Para al Pueblo (John Rodriguez)
• INCADE (Armida Nuñez Cortijo y Claudia Burela)
• La Alcaldía de San Pedro
• La Sub-Alcaldía de Hardeman
• Las Facilitadoras (Gladys y Mirtha)
• Las Familias que compartieron sus compost con nosotros
Preguntas???