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Gestión circular y aprovechamiento de residuos UAO

Universidad Autónoma de Occidente

Estado:
Fecha inicial: 2022-07
Fecha final: 2024-07
*Este Proyecto está relacionado con la meta

7, 8, 10 y 16

de la COP16.

Gestión Circular de los Residuos Sólidos: valorización y aprovechamiento de los residuos sólidos generados en el campus universitario de la Universidad Autónoma de Occidente (Plan Táctico UAO). 

A partir de la caracterización de los residuos de alimentos generados en las cafeterías de la UAO y poda de jardines y árboles de la Universidad Autónoma de Occidente, se definieron estrategias para la recuperación de nutrientes y energía, considerando la gestión diferenciada de estos flujos de residuos, de acuerdo con sus características físicas y fisicoquímicas. Así, de los 60 kg/día de residuos de alimentos cocinados se logró obtener un biogás con 50,4% de metano y 43,8% de CO2, tras remover el 94% de la  DQO contenida inicialmente en el afluente del sistema. A partir de los residuos de jardín se logró desarrollar briquetas con un aglomerante orgánico proveniente de aceite usado de cocina que  cumple en un 90% con las especificaciones de la norma NTC 2060, siendo esta una opción para la valorización energética de los 213 kg residuos de jardín que en se generan diariamente en el campus. Por otro lado, se definieron estrategias para mejorar el proceso y la infraestructura de vermicompostaje con lombriz roja californiana, con precompostaje en el cual se transforman los 44,7 kg/día de residuos vegetales crudos que se originan en las cafeterías. 

imagen proyecto
Tema:

RESULTADOS

Valorización energética de los residuos de alimentos cocinados mediante digestión anaerobia

Los residuos de alimentos cocinados generados en la universidad son aproximadamente 60 kg/d que por su contenido de humedad, condiciones fisicoquímicas y carga orgánica mostraron ser un sustrato idóneo y apto para este tratamiento biológico. El biodigestor reportó un buen desempeño, con una producción de metano (CH4) 50,5% aproximadamente y reportó una remoción del 94% de DQO tratando el total de los residuos de alimentos cocinados generados en las cafeterías de la UAO. El digestato resultó ser estable con un pH alcalino en un rango de 6,6 a 7,45 y como variable indicadora SV/ST de 45,62% indicando la necesidad de identificar el tipo de materia orgánica que conforma los SV, mediante análisis más específicos.

Formulación de mejoras técnicas y de infraestructura al proceso de vermicompostaje con precompostaje existente

A partir de la composición física de los residuos de alimentos crudos de origen vegetal se encontró que a la instalación ingresan en promedio 134,54 kg de residuos de alimentos crudos de origen vegetal a la semana, principalmente constituidos por cáscaras o restos de plátano, restos de lechuga, cáscaras o restos de papa y cáscaras o restos de papaya. Las características fisicoquímicas determinadas mostraron que estos residuos presentan una relación C/N con un valor promedio de 31,25, la cual es una buena relación para el proceso de precompostaje y vermicompostaje, una humedad mayor al 80% que afecta a los procesos de precompostaje y vermicompostaje debido al alto escurrimiento de lixiviados, un pH con un valor promedio de entre 4,29-4,5 unidades, el cual está por debajo del valor mínimo 5 unidades reportado para vermicompostaje, por lo cual se deberá seguir las recomendaciones con el fin de mejorar este parámetro. Además presenta nutrientes esenciales como N,P,K,Ca,Mg,S,B,Zn,Fe característicos de un abono orgánico de calidad.

Fabricación de briquetas con aglomerante orgánico natural a partir de residuos de jardín

Se obtuvieron briquetas elaboradas a partir de residuos de jardín, principalmente de corte de césped, usando como aglomerante una parafina fabricada en un 30 a 50% a partir de aceite usado de cocina, con un contenido energético de 6.673 kcal/kg b.s., superior a otras briquetas fabricadas a partir de residuos de bagazo y de residuos forestales.

Investigadoras principales

investigador

Verónica Manzi Tarapues

Profesora Asociada
Universidad Autónoma de Occidente
Ingeniera Sanitaria de la Universidad del Valle, Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Ingeniería Ambiental de la Universidad de Los Andes, Doctora en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la Universidad del Valle. Profesora de planta de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas de la Universidad Autónoma de Occidente, profesora de las materias Residuos Sólidos, Tratamiento de Biorresiduos y Gestión Ambiental del Programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad Autónoma de Occidente. Experiencia profesional aplicada y en investigación en gestión de residuos sólidos, contaminación atmosférica y tratamiento de aguas. Experiencia profesional en planeación e infraestructura de servicios públicos de acueducto y alcantarillado.
vmanzi@uao.edu.co
investigador

Luz Marina Flórez Pardo

Coinvestigadora
Universidad Autónoma de Occidente
Ingeniera Química de la Universidad Industrial de Santander, Especialista en Ciencia y tecnología de Alimentos, Doctora en Ciencias Químicas de la Universidad Politécnica de Valencia (España), Post-doctoral en Valorización de Residuos de Cosecha del INPL (Instituto Politécnico de Lorraine) en Nancy, Francia. Docente e investigadora por mas de veinte años en Universidades de Bogotá, Manizales y actual profesora de la Universidad Autónoma de Occidente, en cátedras relacionadas con Operaciones Unitarias, Procesos Químicos, Agroindustriales y Biotecnológicos, Seminario de Investigación. Publicaciones a nivel nacional e internacional y participación en numerosos eventos académicos a nivel nacional e internacional. Ganadora en el 2003 del Primer Premio a la Investigación en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Coordinadora de la Línea de Procesos y del Grupo de Investigación en Biocombustibles de la Universidad Autónoma de Occidente hasta el 2013. Líder de varios proyectos de investigación con el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, con la Escuela Politécnica Federal de Lausanne (Suiza) y el Instituto Politécnico de Lorraine (Francia), en temas relacionados con biocombustibles de segunda y tercera generación. Coordinadora del Semillero de Investigación Aprovechamiento de la Biomasa. Vicepresidenta de la Sociedad Iberoamericana para el Desarrollo de las Biorrefinerías (SIADEB). Vocal de la Junta Directiva de Colifrí (Asociación de investigadores Colombia-Francia).Tres patentes: dos concedidas y la otra en proceso. Ha tenido numerosas capacitaciones en temas de emprendimiento con la UAO, Minciencias y otras instituciones. Fundadora y CTO (Directora Técnica) de la Spin Off NATECO SAS.
lmflorez@uao.edu.co

Gestión circular y aprovechamiento de aguas UAO

Universidad Autónoma de Occidente, Universidad del valle

Estado:
Fecha inicial: 2022-07
Fecha final: 2024-07
*Este Proyecto está relacionado con la meta

7, 8, 9 y 17

de la COP16.

Gestión circular del agua: Valorización y aprovechamiento de aguas residuales domésticas generadas en el campus universitario UAO (Plan Táctico UAO). 

Este proyecto de investigación, desarrollado como parte del programa CAMPUS LAB UAO, buscó promover alternativas para la gestión y aprovechamiento del agua residual a nivel organizacional y regional. El proyecto fue liderado por el grupo de investigación PAI+ y el semillero A+, y se estructuró en dos etapas principales.

Etapa 1: Estación Experimental de Humedales

Se implementó una estación experimental de humedales a escala piloto para evaluar alternativas de tratamiento de aguas residuales y recuperación de recursos. Este espacio, denominado "Estación Experimental de Humedales de la Universidad Autónoma de Occidente", se encuentra ubicado en las instalaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales de la UAO.

En esta etapa, se utilizaron humedales para el tratamiento terciario de aguas residuales municipales, empleando como afluente el agua tratada en la planta de tratamiento universitaria. Los humedales demostraron su potencial no solo para mejorar la calidad del agua, sino también como una alternativa para el reuso del efluente en actividades como riego, buscando contribuir a la disponibilidad de alternativas para el desarrollo sostenible de comunidades rurales y periurbanas en la región del Valle del Cauca.

Etapa 2: Estación Experimental para la Recuperación de Nutrientes

En esta fase, se diseñó e implementó un reactor de cristalización a escala piloto para la recuperación de nutrientes a partir de aguas residuales. Este reactor, ubicado en las instalaciones de la planta de tratamiento de la UAO, permitió aumentar la capacidad de operación de 10 a 80 litros, facilitando la recuperación de compuestos como estruvita y apatitas, que otorgan al lodo resultante propiedades de fertilizante organomineral.

El proyecto evaluó el uso del licor mixto como semilla para optimizar la producción del fertilizante y realizó análisis de calidad tanto del agua tratada como del lodo obtenido. Estos resultados tienen un alto potencial para aplicaciones en el sector agroindustrial local y regional, promoviendo una gestión integral del agua residual y la valorización de recursos en un enfoque de economía circular. Además, como parte del desarrollo de la estación, se realizaron estudios de viabilidad y una pasantía de investigación orientada a validar los hallazgos obtenidos en el laboratorio a mayor escala.

imagen proyecto
Tema:

RESULTADOS

Infraestructura para la operación y evaluación de cuatro humedales de tratamiento.

Planta piloto ubicada en las instalaciones de la Planta de tratamiento de agua residual de la Universidad Autónoma de Occidente. Certificado de existencia emitido por la Dirección del Campus de La Universidad Autónoma de Occidente.

Formación de un estudiante de Ingeniería Ambiental. Pasantías de investigación para optar al título de Ingeniero Ambiental.

Estudio de humedales artificiales para la reducción de materia orgánica y nutrientes en el agua residual generada en el campus de la Universidad Autónoma de Occidente. Realizado por el estudiante Jorge Eduardo Carrillo Narváez. Acta de equivalencia asignatura trabajo de grado No. DPI 2.11.2.008 IA

Formación de un estudiante de Ingeniería Ambiental. Pasantías de investigación para optar al título de Ingeniero Ambiental.

Evaluación a escala piloto de la viabilidad técnica del reusó del efluente de humedales artificiales para el riego de lechuga”.. Realizado por el estudiante Juan Pablo Tobar Rodríguez.

Aportes para el “Protocolo de operación, mantenimiento y control de la estación experimental de humedales artificiales para el tratamiento de agua residual”.

Aportes para la versión preliminar del Protocolo de operación, mantenimiento y control de la estación experimental de humedales artificiales para el tratamiento de agua residual.

Trabajo presentado en evento científico.

Tendencias en el uso de plantas macrófitas ornamentales en humedales para el tratamiento de aguas residuales. Presentado en el Encuentro Departamental de Semillero de Investigación de la Red COLSI. EDISI MAYO 3 a 5 de 2023. Estudiantes Isabella Ortiz Bedoya, Jorge Eduardo Carrillo Narváez, Paula Andrea Carabalí Hurtado.

Reconocimiento otorgado por la VIIE al estudiante Jorge Eduardo Carrillo Narvaez.

Estudio de humedales artificiales para la reducción de materia orgánica y nutrientes en el agua residual generada en el campus de la Universidad Autónoma de Occidente. Estudiante: Jorge Eduardo Carrillo Narvaez. Realizado el 15 de noviembre de 2023.

Trabajo presentado en el Encuentro Nacional e internacional de Semilleros de Investigación – Red COLSI 2023

Tendencias en el uso de plantas macrófitas ornamentales en humedales para el tratamiento de aguas residuales. Presentado en el Encuentro Nacional e internacional de Semilleros de Investigación de la Red COLSI. ENISI 2023. Estudiantes Isabella Ortiz Bedoya, Jorge Eduardo Carrillo Narváez, Paula Andrea Carabalí Hurtado. Octubre 2023.

Trabajo presentado en el Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación – Red COLSI 2024

Microorganismos indicadores de proceso en humedales artificiales: Una mirada el mundo microscópico del tratamiento del agua residual en condiciones de clima tropical. Presentado en el Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación de la Red COLSI. ENISI 2024. Estudiantes Sofia Mora Sinisterra y Karol Dayanna Patiño Izquierdo. Mayo 2024.

Trabajo presentado en el Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación – Red COLSI 2024

Los humedales artificiales: Una alternativa de bajo costo para la gestión integral del agua residual y la seguridad alimentaria. Presentado en el Encuentro Departamental de Semilleros de Investigación de la Red COLSI. ENISI 2024. Estudiantes Juan Pablo Rodríguez y Jorge Eduardo Carrillo Narváez. Mayo 2024.

Trabajo presentado en el Encuentro Nacional e internacional de Semilleros de Investigación – Red COLSI 2024

Los humedales artificiales: Una alternativa de bajo costo para la gestión integral del agua residual y la seguridad alimentaria. Presentado en el Encuentro Nacional e internacional de Semilleros de Investigación de la Red COLSI. ENISI 2024. Estudiantes Juan Pablo Rodríguez y Jorge Eduardo Carrillo Narváez. Octubre 2024.

Planta piloto de recuperación de nutrientes

Planta piloto ubicada en las intalaciones de la Planta de tratamiento de agua residual de la Universidad Autónoma de Occidente. Certificado de existencia emitido por la Dirección del Campus de La Universidad Autónoma de Occidente.

Formación de un estudiante de Ingeniería Ambiental. Pasantías de investigación para optar al título de Ingeniera Ambiental.

Análisis de la viabilidad técnica del uso de licor mixto de reactores de lodos activados como alternativa para la recuperación de fósforo en la gestión integral del agua residual generada en el campus de la Universidad Autónoma de Occidente. Realizado por la estudiante Paula Andrea Carabalí Hurtado. Acta de equivalencia asignatura trabajo de grado No. DPI 2.11.2.005 IA.

Formación de un estudiante de Ingeniería Ambiental. Pasantías de investigación para optar al título de Ingeniera Ambiental.

Evaluación a escala piloto del desempeño de un proceso de precipitación química para la recuperación de nutrientes de agua residual. Realizado por la estudiante María Camila Palacios Vélez.

Formación de un estudiante de Ingeniería Ambiental. Pasantías de investigación para optar al título de Ingeniera Ambiental.

Análisis de las características estructurales de un fertilizante organomineral obtenido a partir del tratamiento fisicoquímico de agua residual municipal. Realizado por la estudiante Isabella Trujillo Moncayo.

Formación de un estudiante de Maestría en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental de la Universidad del Valle.

Viabilidad técnica de la producción de un fertilizante organomineral como estrategia de recuperación de nutrientes de agua residual municipal. Realizado por la estudiante Daniela María Rivera Velasco. Realizado por la estudiante Daniela María Rivera Velasco.

Trabajo presentado en el XII Simposio de Investigaciones y Posgrados de la Universidad del Valle. Junio 13 y 14 de 2024.

Presentado en Junio 13 y 14 de 2024. Trabajo titulado: Viabilidad técnica de la producción de un fertilizante organomineral como estrategia de recuperación de nutrientes de agua residual municipal. Proyecto presentado en conjunto por Daniela María Rivera Velasco, Ines Restrepo Tarquino de la Universidad el Valle y Nancy Vásquez Sarria de la Universidad Autónoma de Occidente.

Investigadora principal

investigador

Nancy Vásquez Sarria

Docente, Facultad de Ingeniería y Ciencias Básicas
Universidad Autónoma de Occidente
Ingeniera Sanitaria. Magister Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental. Doctorada en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Sanitaria y Ambiental
nvasquez@uao.edu.co

Área:
Tipo:

Universidad Autónoma de Occidente

De acuerdo con la Ley 30 de 1992 y otras normas legales, la Universidad Autónoma de Occidente (UAO) ofrece programas de pregrado, posgrado, investigación, educación continua y extensión comunitaria.

Conocida por su compromiso con la sostenibilidad y la innovación, la UAO promueve el desarrollo integral de sus estudiantes y se esfuerza por crear un impacto positivo en la sociedad.

Laboratorio Huerto: Avanzando hacia un Campus Circular

*Este tema está relacionado con la meta

8

de la COP16.

Este proyecto se centra en el aprovechamiento de los biorresiduos generados en el campus.
Inicialmente, se caracterizan los residuos orgánicos para determinar las mejores vías de procesamiento mediante vermicompostaje, compostaje tradicional o compostaje Bokashi.
Los biofertilizantes producidos se utilizan en el huerto universitario y para abonar los jardines del campus.
El tratamiento del 100% de los biorresiduos orgánicos permite a la UAO evitar la emisión de 1967,5 kg CO2 eq/t de BRO (biorresiduos orgánicos) y 84,9 g P eq/t de BRO (biorresiduos orgánicos).

Transformación Sostenible: Gestión Integrada y Recuperación de Recursos de Agua y Residuos Sólidos

*Este tema está relacionado con la meta

7

de la COP16.

Este proyecto integra el tratamiento, la reutilización y la recuperación de los recursos de aguas residuales y residuos sólidos para obtener nutrientes, energía y materiales, siguiendo los principios de la economía circular.
Contribuye a la protección de los ecosistemas y a la mitigación del cambio climático, alineándose con los objetivos de la COP16 para reducir la explotación de los ecosistemas.
Además, promueve la inclusión social en las comunidades urbanas y rurales.

Historia de éxito

Proyecto de Impacto

En respuesta a una solicitud de los líderes de la comunidad de Robles (Jamundí, Valle del Cauca), la UAO formó un equipo interdisciplinario para mejorar las granjas tradicionales con soluciones de energía renovable.
Entre 2021 y 2023 se realizaron talleres de capacitación en sistemas fotovoltaicos, biodigestores y estufas gasificadoras, promoviendo el intercambio de conocimientos y la adopción de tecnologías sostenibles.

Asociación estratégica

Alianza estratégica

Cooperativa COMEPCAFÉ
Transferencia de Tecnología para la Seguridad Alimentaria (Hongos Comestibles)
2019
Transferencia de técnicas de cultivo de hongos comestibles a 450 familias campesinas afiliadas a la Cooperativa COMEPCAFÉ en el norte del Cauca.

ONUDI (Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial) y UPME (Unidad de Planeación Minero Energética)
Programa de Eficiencia Energética con Empresas Regionales
2021
Diagnóstico de consumo energético para 10 empresas, definición de indicadores de desempeño energético y generación de planes de mejora para la eficiencia energética.

Reconocimientos

Premios y reconocimientos

  • Certificación Ambiental ISO 14001:2004 durante los últimos 4 años (2010)
  • La UAO hace parte del programa Valle Carbono Neutro Organizacional, liderado por la CVC, Dagma e ICONTEC (2014)
  • Quinto puesto en GreenMetric a nivel nacional y 229 en el mundo de 360 Universidades (2014)
  • Segundo puesto en GreenMetrica nivel nacional y 163 en el mundo, de 407 Universidades (2015)
  • Premio Nacional Andesco Minminas-Findeter a la Eficiencia Energética (2015 y 2019)
  • Premio Caracol TV a la Protección del Medio Ambiente (2016)
  • La Autónoma de Occidente ocupó el puesto 154 dentro de la clasificación UI GreenMetric World University Ranking de la Universidad de Indonesia; siendo la primera universidad privada de Colombia en sostenibilidad y la única universidad del suroccidente colombiano (2016)
  • Reconocimiento especial en el premio Halcón de Oro de la CVC otorgado a entidades vallecaucanas que trabajan en pro del medio ambiente (2016)
  • Reconocimiento por la CVC-DAGMA por la participación en el programa Carbono Neutro Organizacional (2016)
  • Reconocimiento por parte de la CVC con el premio ‘Hacia la excelencia ambiental’ (2016)
  • Campus Sostenible de la UAO ocupó el puesto 67 en el UI GreenMetric World University Ranking, siendo la primera universidad de Colombia en sostenibilidad y la tercera universidad de Latinoamérica según la Universidad de Indonesia (2017)
  • El programa Campus Sostenible obtuvo el III Premio de buenas prácticas en gestión para universidades colombianas, otorgado por la Fundación Internacional OCU, con sede en Madrid, España (2017)
  • La Universidad de Indonesia y su ranking Greenmetric 2018, ratifican a la Universidad Autónoma de Occidente como la institución de educación superior más sostenible de Colombia, la tercera en Latinoamérica y la ubican en la casilla 43 a nivel mundial (2018)
  • Premio Concurso de Proyectos Ambientales Universitarios (PRAU) (2019)
  • Premio Concurso de Proyectos de Cambio Climático, CVC, Dagma y Alcaldía de Cali (2019)
  • El programa Campus Sostenible obtuvo el segundo lugar en la categoría de ‘Campus innovador’ de los premios Cidesco a la innovación universitaria (2019)
  • En marzo, La UAO ganó el concurso “Programas Ambientales Universitarios” (2019)
  • En abril, la especialización en Eficiencia Energética de la UAO recibió el premio Andesco a la Eficiencia Energética, en la categoría ‘Academia’, que busca promover un mejor uso de los recursos energéticos en diferentes procesos operacionales y aportar al fortalecimiento de capacidades del talento humano de cara a la transición energética que enfrenta el país.
  • Primer puesto en GreenMetric a nivel nacional, tercero en Latinoamérica y 42 en el mundo, de 789 Universidades (2019)
  • Premio Nacional de Ecología Planeta Azul (2019), Banco de Occidente
  • Segundo puesto en GreenMetric a nivel nacional, cuarto en Latinoamérica y 45 en el mundo, de 912 Universidades (2020)
  • Primer puesto en GreenMetric a nivel nacional, segundo en Latinoamérica y 35 en el mundo, de 956 Universidades (2021)
  • Verificación GEI (Gases de Efecto Invernadero) 2022, ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación)
  • Segundo puesto en GreenMetric a nivel nacional, cuarto en Latinoamérica y 48 en el mundo, de 1050 Universidades (2022)
  • Segundo puesto en GreenMetric a nivel nacional, sexto en Latinoamérica y 47 en el mundo, de 1183 Universidades (2023)
  • Certificación de Carbono Neutralidad 2023-2025, ICONTEC (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación)

Oportunidades de colaboración

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