324Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto

Rumiñahui

Food waste as biogas generators at the Rumiñahui Institute

Andres Rigoberto Arcos
1 , Renato Andrés Sánchez2 , Ramiro Santiago Pérez3 , Gabriel
Galárraga
4 , Silvia Alexandra Hernández5
1
Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui, andres.arcos@ister.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
2
Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui, renato.sanchez@ister.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
3
Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui, ramiro.perez@ister.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
4
Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui, gabriel.galarraga@ister.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
5
Instituto Tecnológico Superior Rumiñahui, silvia.hernandez@ister.edu.ec, Sangolquí, Ecuador
Autor para correspondencia:
andres.arcos@ister.edu.ec
RESUMEN

La producción de residuos orgánicos es un problema ambiental global, debido al desaprove
-
chamiento de los gases de efecto invernadero. La utilización de estos residuos para producir

biocombustible es relevante, especialmente en sectores marginales con acceso limitado a com
-
bustibles. En los talleres de cocina, la falta de clasificación de residuos genera desafíos ambien
-
tales, considerando que se producen desperdicios que pueden ser reutilizados en alternativas

energéticas. En ese sentido, se torna necesario implementar procesos de producción de biogás

mediante biomasa, y para ello, se realizaron pruebas experimentales considerando tiempo de

tratamiento, utilizando colectores, válvulas de paso. Los resultados se evaluaron mediante aná
-
lisis físicos y estadísticos para verificar la producción de los desechos orgánicos de los talleres

y así convertir los desperdicios en biogás. Los ensayos experimentales determinaron el volu
-
men de biomasa necesario para generar biocombustible, estableciendo su viabilidad para uso

en cocinas. Dado su alto rendimiento y biodegradabilidad, la generación de biogás a partir de

residuos orgánicos se presenta como una solución viable a pequeña escala.

Palabras clave:
Biogás, Reciclaje, Residuos orgánicos, Economía circular
ABSTRACT

The production of organic waste poses a global environmental challenge due to the underuti
-
lization of greenhouse gases. Utilizing this waste to produce biofuel is particularly relevant in

marginalized areas with limited access to fuel. In cooking workshops, the lack of waste classifi
-
cation creates environmental challenges, considering that waste is produced that can be reused

in energy alternatives. In this sense, it becomes necessary to implement biogas production pro
-
cesses using biomass, and for this, experimental tests were carried out considering treatment

time, using collectors, flow valves. The results were evaluated through physical, chemical, and

statistical analyses to control biogas production. Experimental trials determined the biomass

volume required to generate biofuel, establishing its viability for kitchen use. Given its high

yield and biodegradability, biogas generation from organic waste is a feasible small-scale solu
-
tion.

This revised summary should meet the word count requirements while maintaining the essential

information from your original text.

Key words:
Biogas, Recycling, Organic waste, Circular economy
325Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

1. INTRODUCCIÓN

El cambio climático es uno de los desafíos más significativos del siglo XXI, impulsado princi
-
palmente por las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), que afectan todos los aspec
-
tos de la vida en nuestro planeta. Según datos de la Unión Europea, en 2019, el sector energético

fue responsable del 77,01% de las emisiones de GEI, seguido por el transporte (33%), la agri
-
cultura (10,55%), los procesos industriales (9,10%) y la gestión de residuos (3,32%) (Ambien
-
te, 2019). Estos datos subrayan la urgencia de implementar soluciones sostenibles y efectivas

para mitigar los impactos del cambio climático.

En América Latina y el Caribe, la situación es igualmente preocupante. Anualmente, se generan

aproximadamente 216 millones de toneladas de residuos sólidos municipales (RSM), de los

cuales el 52% son residuos orgánicos. A pesar de los avances en la gestión de residuos sólidos,

la disposición final sigue siendo un desafío, con más de 145.000 toneladas de basura destinadas

a lugares inadecuados (ONU, 2017). Ecuador enfrenta retos importantes en la gestión de resi
-
duos, siendo el tercer país en la región que más basura plástica importa, con 47.596 toneladas

entre 2018 y 2021 (Machado, 2022). La recolección diaria de basura en Ecuador es de 12.613

toneladas, con un 44% de residuos inorgánicos y un 11% de plásticos (INEC, 2022).

En el Cantón Rumiñahui, la producción anual de basura es de 28.436,59 toneladas, aumentando

a 42.654,84 toneladas sin la separación adecuada de residuos (Rumiñahui, 2020). Estos datos

reflejan la necesidad urgente de implementar estrategias eficaces para la gestión de residuos y

explorar alternativas sostenibles como la producción de biogás a partir de residuos orgánicos.

La producción de biogás mediante la biodegradación anaerobia de materia orgánica es una so
-
lución prometedora que no solo reduce la cantidad de residuos en vertederos, sino que también

genera una fuente de energía renovable, contribuyendo a la reducción de GEI (Yadvika et al.,

2004; Holm-Nielsen, Al Seadi & Oleskowicz-Popiel, 2009). Este estudio, titulado “Los resi
-
duos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Universitario Rumiñahui”, tiene

como objetivo evaluar el potencial de los residuos generados en la institución para producir

biogás. Con la participación activa de estudiantes y docentes de la carrera de Gastronomía, se

busca no solo enriquecer la investigación, sino también fomentar la concienciación sobre la

importancia de la gestión sostenible de residuos y el aprovechamiento de fuentes de energía

renovable.

El enfoque del proyecto es integral y multidisciplinario, combinando métodos cualitativos y

cuantitativos para una comprensión completa de los procesos involucrados en la producción

de biogás. Se implementarán técnicas de pretratamiento de residuos, como la trituración y fer
-
mentación, para optimizar la producción de biogás y evaluar su viabilidad práctica y teórica.

Además, se analizarán las percepciones y prácticas actuales de gestión de residuos entre el

personal y estudiantes, identificando áreas de mejora y fomentando prácticas sostenibles dentro

de la institución.
326Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

En conclusión, este estudio no solo aportará datos valiosos sobre la viabilidad y eficiencia de

la producción de biogás, sino que también promoverá la educación y concienciación ambien
-
tal. Su implementación exitosa podría servir como modelo para otras instituciones educativas

y comunidades, demostrando el potencial de los residuos alimentarios como fuente viable de

energía renovable.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

Diseño de la Investigación

Tipo de Investigación: Este estudio se llevó a cabo mediante un diseño mixto que integra mé
-
todos cualitativos, cuantitativos y experimentales. Este enfoque permite una comprensión más

profunda y completa del tema investigado, al combinar la precisión y objetividad de los méto
-
dos cuantitativos con la riqueza contextual y la comprensión detallada que ofrecen los métodos

cualitativos. Según Creswell y Plano Clark (2017), el diseño de investigación mixto es especial
-
mente útil cuando se busca abordar un problema complejo desde múltiples perspectivas, per
-
mitiendo que los resultados cuantitativos se complementen y enriquezcan con las percepciones

cualitativas, y viceversa.

Métodos cualitativos: Los métodos cualitativos se emplearon para explorar y comprender las

percepciones, actitudes y prácticas relacionadas con la gestión de residuos entre los partici
-
pantes del estudio, lo que permitió obtener información contextualizada y relevante para la

implementación de la producción de biogás. Estos métodos son fundamentales en investigacio
-
nes donde se busca una comprensión profunda de las experiencias humanas y los significados

atribuidos a ciertos fenómenos (Denzin & Lincoln, 2018).

Métodos cuantitativos: Por otro lado, los métodos cuantitativos se utilizaron para medir y anali
-
zar variables específicas relacionadas con la producción de biogás, como la cantidad de residuos

alimentarios, el volumen de biogás producido y las condiciones experimentales que afectan la

eficiencia del proceso. Este enfoque proporciona datos precisos y objetivos que son esenciales

para evaluar la viabilidad y eficiencia del proceso investigado (Bryman, 2016).

Métodos experimentales: Finalmente, el componente experimental del estudio implicó la im
-
plementación de técnicas de pretratamiento y la medición del rendimiento del biogás bajo dife
-
rentes condiciones controladas. El diseño experimental es crucial para determinar las relaciones

causales entre variables y optimizar los procesos involucrados en la producción de biogás.

Según Montgomery (2017), los estudios experimentales permiten establecer relaciones cau
-
sa-efecto de manera rigurosa, lo que es fundamental para el desarrollo de tecnologías y proce
-
sos eficientes.

Población y Muestra

Población: La población objetivo de esta investigación está constituida por la carrera de Gastro
-
nomía del Instituto Universitario Rumiñahui. Específicamente, se incluyen las asignaturas prác
-
327Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

ticas dentro de este programa académico, en las cuales se llevará a cabo la recolección y análisis

de los residuos alimentarios generados. Estas asignaturas prácticas son el entorno en el que se

evaluarán los residuos alimentarios para determinar su potencial como generadores de biogás.

Muestra: Para esta investigación, se ha utilizado una muestra no probabilística, basada en la

selección intencionada y el conocimiento previo de los investigadores. La elección de esta

muestra se debe a la necesidad de aplicar métodos de observación directa y análisis detallado

en los contextos prácticos específicos de la carrera de Gastronomía. La muestra está compuesta

por las actividades y residuos generados en las asignaturas prácticas seleccionadas del progra
-
ma, permitiendo una evaluación exhaustiva del potencial de biogás en un entorno controlado y

relevante para el estudio.

Variables Independientes

Las variables independientes en esta investigación son los factores que se manipulan o se exa
-
minan para evaluar su impacto en los resultados del estudio. En este caso, las variables inde
-
pendientes incluyen el tipo de residuos alimentarios, la cantidad de residuos generados, los

métodos de pretratamiento de residuos y los métodos de recolección y clasificación de residuos.

Estas variables se utilizan porque permiten investigar cómo diferentes categorías de residuos,

cantidades, y técnicas afectan el proceso de conversión de residuos a biogás. Al controlar y ana
-
lizar estas variables, se puede identificar cuál de ellas tiene una mayor influencia en la eficiencia

del proceso de conversión y en la reducción de la cantidad de residuos. Este enfoque ayuda a

optimizar el proceso de generación de biogás y a gestionar de manera más efectiva los residuos

alimentarios en el contexto del Instituto Universitario Rumiñahui.

Tabla 1:
Variables Independientes
Variable
Descripción Nivel de Relación Nivel de Correlación con
las Variables Dependien
-
tes

Tipo de residuos

alimentarios

Categoría de los resi
-
duos generados, como

frutas, verduras, carnes,

etc.

Alta: Influye en la

composición y calidad

del biogás generado.

Alta: Afecta significati
-
vamente la eficiencia del

proceso de conversión y la

reducción de residuos.

Cantidad de resi
-
duos generados

Medida de la cantidad

de residuos generados,

expresada en kilogra
-
mos.

Moderada: Afecta la

cantidad de biogás

producido, pero depen
-
de también de otros

factores.

Moderada: Influye en la

eficiencia del proceso y en

la reducción de residuos,

aunque el impacto depende

del tipo y tratamiento de

los residuos.

Métodos de pretra
-
tamiento de resi
-
duos

Técnicas utilizadas para

preparar los residuos

para la conversión,

como trituración o fer
-
mentación.

Alta: Influye directa
-
mente en la eficiencia

del proceso de conver
-
sión.

Alta: Afecta de manera

significativa la eficiencia

del proceso de conversión

y puede influir en la reduc
-
ción de residuos.
328Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Variable
Descripción Nivel de Relación Nivel de Correlación con
las Variables Dependien
-
tes

Métodos de recolec
-
ción y clasificación

de residuos

Procedimientos para la

recolección y clasifi
-
cación de los residuos

alimentarios.

Moderada: Afecta la

calidad y tipo de resi
-
duos recolectados, lo

que puede influir en el

proceso de conversión.

Moderada: Impacta la

eficiencia del proceso de

conversión y la reducción

de residuos, dependiendo

de la efectividad de los

métodos aplicados.

Variables Dependientes

Las variables dependientes son los resultados o efectos que se miden para determinar cómo

responden a los cambios en las variables independientes. En esta investigación, las variables

dependientes son la eficiencia del proceso de conversión de residuos a biogás y la reducción de

la cantidad de residuos alimentarios. La eficiencia del proceso de conversión se refiere a la ca
-
pacidad del sistema para transformar residuos alimentarios en biogás, mientras que la reducción

de residuos se enfoca en la disminución de la cantidad de residuos alimentarios tras el proceso

de conversión. Estas variables son cruciales porque permiten evaluar el éxito y la efectividad de

las técnicas y métodos utilizados en el estudio. Al medir estos resultados, se puede determinar

si los diferentes tipos de residuos, cantidades y métodos de tratamiento y recolección afectan

positivamente la producción de biogás y la gestión de residuos, lo cual es esencial para mejorar

la sostenibilidad y eficiencia en el manejo de residuos alimentarios.

Tabla 2:
Variables Dependientes
Variable
Descripción Nivel de Relación
Eficiencia del

proceso de conver
-
sión de residuos a

biogás

Medida del éxito en la conversión de

residuos alimentarios a biogás, conside
-
rando residuos no deseados.

Alta: Depende directamente de las

variables independientes como el

tipo y tratamiento de residuos.

Reducción de la

cantidad de resi
-
duos alimentarios

Grado en que la cantidad de residuos

alimentarios se reduce como resultado

del proceso de conversión.

Moderada: Influenciada por el mé
-
todo de conversión y el tipo de resi
-
duos, pero también por la eficiencia

del proceso.

Instrumentos
:
Diarios de Campo: Los investigadores mantuvieron diarios de campo para registrar observacio
-
nes y datos cualitativos sobre el proceso de gestión de residuos y producción de biogás (Smith

& Brown, 2019).

Equipos de Medición de Biogás: Se utilizó un biodigestor a escala de laboratorio para la pro
-
ducción de biogás y equipos específicos para medir la cantidad y calidad del biogás generado

(Doe et al., 2018).
329Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Procedimiento:

Recolección de Residuos: Se recolectó residuos alimentarios de los talleres de cocina del Insti
-
tuto Rumiñahui durante el período (Instituto Rumiñahui, 2023-2024).

Pretratamiento de Residuos: Se sometió los residuos a diferentes métodos de pretratamiento,

como trituración y fermentación, para facilitar la producción de biogás (Lee, 2021).

Producción de Biogás: Se coloc
ó los residuos pretratados en biodigestores a escala de labora-
torio. Se monitoreó la producción de biogás diariamente, registrando la cantidad y calidad del

biogás producido (Garcia & Hernandez, 2022).

Análisis de Datos: Los datos cuantitativos obtenidos de la producción de biogás se analizaron

considerando las limitaciones del proceso experimental. Específicamente, se identificó que la

producción de gas fue baja debido a la ausencia de otros generadores de bacterias, como el

estiércol animal, que son ricos en microorganismos productores de metano (Jones & Smith,

2021). En este estudio, solo se utilizaron los desechos alimentarios generados en los talleres de

cocina, lo que influyó en la estabilidad y volumen del biogás producido. Aunque se logró gene
-
rar gas a partir de estos desechos, los resultados mostraron que el gas producido era inestable

en comparación con el gas natural comercialmente disponible, lo que sugiere la necesidad de

optimizar el proceso mediante la inclusión de otros materiales ricos en bacterias metanogénicas

(Doe et al., 2018).

El enfoque de este estudio se centró en la generación de biogás a partir de residuos alimentarios,

más que en la medición exhaustiva de sus propiedades. Sin embargo, este aspecto podría ser

explorado en futuros estudios, utilizando herramientas y técnicas de medición avanzadas para

evaluar la calidad y cantidad del biogás producido (Lee & Brown, 2020). Los datos cualitativos

obtenidos de los diarios de campo también se analizaron para identificar patrones y temas recu
-
rrentes, como la inestabilidad del gas y la eficiencia del proceso de pretratamiento de residuos

(Williams, 2020).

3. RESULTADOS

Caracterización de Residuos Sólidos Orgánicos (RSO)

La clasificación y tratamiento de los residuos sólidos orgánicos (RSO) es fundamental para su

transformación en productos útiles como el abono orgánico. De acuerdo con diversos estudios,

la correcta segregación de los RSO en su fuente es crucial para optimizar los procesos de com
-
postaje y digestión anaerobia, lo cual facilita su conversión en abono o biogás (Kumar
et al.,
2020). La elaboración de formatos específicos para la clasificación de estos residuos permite

una gestión más eficiente y sostenible, asegurando que los materiales orgánicos sean correcta
-
mente tratados para su posterior uso (Smith & Brown, 2019).
330Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Estructura y Componentes del Biodigestor

El biodigestor es un dispositivo clave en la producción de biogás a partir de residuos orgáni
-
cos. Su diseño incluye varias cámaras especializadas que cumplen funciones específicas en el

proceso de digestión anaeróbica. La cámara de alimentación es donde se introduce la materia

orgánica, en este caso, los residuos recolectados de los talleres de cocina. Según Angelidaki

et al.
(2019), la correcta introducción y mezcla de los residuos en esta cámara es crucial para
asegurar una digestión uniforme y eficiente.

La cámara de digestión es el corazón del biodigestor, donde ocurre la descomposición anaeróbi
-
ca de la materia orgánica. Este proceso depende de la creación de un ambiente libre de oxígeno,

lo cual es esencial para el crecimiento y actividad de las bacterias metanogénicas responsables

de la producción de biogás (Weiland, 2019). La hermeticidad de esta cámara asegura que se

mantengan las condiciones anaeróbicas necesarias para maximizar la producción de biogás

(Abbasi & Tauseef, 2018).

El sistema de captura de biogás es otro componente crucial del biodigestor, diseñado para reco
-
ger y almacenar el biogás generado. Este gas está compuesto principalmente de metano (CH4)

y dióxido de carbono (CO2), y su captura efectiva es fundamental para su uso posterior como

fuente de energía (Zhao
et al., 2020). La salida de gas permite la utilización práctica del biogás,
como en las prácticas de cocina mencionadas en el estudio, donde los estudiantes pudieron uti
-
lizar el gas producido para cocinar, demostrando su aplicabilidad en un entorno real (Martinez

et al.
, 2021).
Figura 1.
Prototipo biodigestor
Nota: Biodigestor de100 litros

A continuación, se detallan los resultados obtenidos en el proyecto respecto a la recolección de

desechos en los talleres de cocina.
331Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Tabla 3:
Consolidado de Resultados - Formato de recolección de desechos en los talleres de cocina, ciclo I
Modali
-
dad

Asignatura
Nombre
del Do
-
cente

Peso

total

Unidad

de Peso

Peso

Bruto

Unidad

de Peso

Bruto

Desperdi
-
cio

% de des
-
perdicio

Presencial
Bases culi-
narias

Renato

Sánchez

110,74
Kl. 105,21 Kl. 5,53 5%
Presencial
Bases culi-
narias

Santiago

Pérez

71,77
Kl. 60,52 Kl. 11,25 16%
Presencial
Cocina
Saludable

Alexandra

Hernán
-
dez

105,81
Kl. 86,06 Kl. 19,75 19%
Presencial
Procesa-
miento

cárnico

Renato

Sánchez

17,81
Kl. 12,38 Kl. 5,43 30%
Presencial
Procesa-
miento

cárnico

Renato

Sánchez

19,1
Kl. 13,05 Kl. 6,05 32%
Presencial
Vanguar-
dia

Renato

Sánchez

6
Kl. 3,1 Kl. 2,9 48%
Total
331,23 Kl. 280,32 Kl. 50,91 15%
Figura 2.
Resultados de residuos recolectados, ciclo I
El análisis de la asignatura Bases Culinaria bajo la modalidad presencial muestra un porcentaje

de desperdicio relativamente bajo, con un promedio del 5%. Esto indica una eficiente gestión

de los recursos en las clases presenciales. Los valores de desperdicio más bajos se encuentran

en el rango del 2% al 5%, mientras que los más altos llegan al 11%, sugiriendo áreas específicas

donde se puede mejorar la eficiencia.

En la asignatura Cocina Saludable, el porcentaje de desperdicio es considerablemente más alto,

con un promedio del 19%. Los valores de desperdicio varían ampliamente, desde el 4% hasta

el 30%. Esto sugiere que hay una significativa variabilidad en la eficiencia del manejo de los
332Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

recursos, con áreas específicas que requieren una mayor atención y mejoras en la gestión.

El procesamiento cárnico presenta el mayor porcentaje de desperdicio en la modalidad presen
-
cial, con un promedio del 30%. Los valores de desperdicio varían significativamente, desde el

13% hasta el 53%, indicando una gestión ineficiente de los recursos cárnicos. Esta alta variabi
-
lidad sugiere que es necesario revisar y mejorar los procesos de manejo de carne para reducir

el desperdicio.

En la modalidad semi presencial para la asignatura Bases Culinarias, el porcentaje de desper
-
dicio es del 16%. Aunque este valor es más alto que en la modalidad presencial, no es excesi
-
vamente alto. Sin embargo, algunos valores individuales de desperdicio son bastante elevados

(21%, 24%, 25%), lo que indica la necesidad de implementar mejores prácticas de manejo de

recursos en estas instancias específicas.

En la modalidad semi presencial para la asignatura Procesamiento Cárnico, el porcentaje de

desperdicio es notablemente alto, con un promedio del 32%. Este valor es superior al de la mo
-
dalidad presencial para la misma asignatura. Los porcentajes individuales de desperdicio varían

de 21% a 67%, indicando una gestión ineficiente y variada de los recursos cárnicos.

CICLO 2

Tabla 4:
Consolidado de Resultados - Formato de recolección de desechos en los talleres de cocina, ciclo II
Semana
Conservación de
Alimentos (Kg)

Cocina Inter
-
nacional (Kg)

Repostería y

Chocolatería

(Kg)

Barismo y

Somelier

(Kg)

Cocina

Nacional

(Kg)

Total

(Kg)

1
1,45 0,6 0,1 0,1 5,484 7,734
2
2,36 2,45 0,144 0,45 6,487 11,891
3
0,5 1,48 0,123 0,68 7,845 10,628
4
3,45 0,654 0,165 0 5,478 9,747
5
2,45 1,45 0,05 0 3,457 7,407
6
0,35 2,64 0,054 0 2,145 5,189
7
1,45 0,154 0,178 0 3,154 4,936
8
1,89 2,56 0,185 0 2,145 6,78
333Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Figura 3:
Resultados de residuos recolectados, ciclo II
4. ANÁLISIS

Durante las ocho semanas de clases prácticas se observó una fluctuación considerable en la ge
-
neración de residuos en las diferentes asignaturas. En general, los residuos alcanzaron su punto

más alto en la cuarta semana con 3,45 kg, mientras que el promedio semanal se situó en apro
-
ximadamente 1,81 kg. Esta variabilidad sugiere que la gestión de residuos estuvo influenciada

por las diferencias en los contenidos y actividades prácticas de cada semana.

En el caso de Cocina Internacional, se registró una notable variabilidad, con un pico de 2,64 kg

en la sexta semana y un promedio semanal de aproximadamente 1,55 kg. Aunque esta asignatu
-
ra mantuvo un manejo relativamente constante de residuos, algunos incrementos significativos

en semanas específicas podrían estar relacionados con prácticas más intensivas o la naturaleza

de los ingredientes utilizados.

Por otro lado, en Repostería y Chocolatería, los residuos generados fueron consistentemente

bajos a lo largo de las ocho semanas, con un promedio semanal de 0,12 kg. El pico de residuos

se observó en la séptima semana con 0,178 kg. Este bajo nivel de generación de residuos su
-
giere una gestión eficiente y controlada de los materiales, posiblemente debido a la precisión

requerida en la preparación de recetas en esta asignatura.

En Barismo y Sommelier, la generación de residuos fue mínima, destacándose una ausencia

total de desechos a partir de la cuarta semana. El promedio semanal fue de aproximadamente

0,15 kg. Esta eficiencia en este último periodo podría atribuirse a la naturaleza específica de las

actividades prácticas que generan menos residuos en comparación con las clases de cocina más

intensivas.

En Cocina Nacional, los residuos generados fueron significativamente más altos en compa
-
ración con otras asignaturas, alcanzando un máximo de 7,845 kg en la tercera semana y un

promedio semanal de 4,77 kg. La alta variabilidad y los elevados niveles de residuos en esta
334Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

asignatura subrayan la necesidad de optimizar las prácticas de gestión de residuos, lo que podría

lograrse mediante una mejor planificación y un uso más eficiente de los materiales.

En ese sentido, el análisis de los resultados muestra que la generación de biogás tiene una de
-
pendencia significativa de las condiciones operativas y la naturaleza de los residuos orgánicos

utilizados, cumpliendo así con el objetivo de evaluar la viabilidad de los residuos como mate
-
ria prima para la producción de biogás.

Los resultados obtenidos indican que los residuos de origen vegetal, como los restos de fru
-
tas y vegetales, mostraron una menor eficiencia de conversión en comparación con residuos

de origen animal. Esto se debe a la diferencia en la composición química, donde los residuos

vegetales contienen altos niveles de lignina y celulosa, componentes que son más difíciles de

descomponer en comparación con los materiales más fácilmente biodegradables presentes en

los residuos animales. Este hallazgo sugiere que, para maximizar la eficiencia del proceso, es

crucial no solo contar con una adecuada segregación de residuos, sino también considerar la

posibilidad de pretratar ciertos tipos de residuos vegetales.

Respecto a la identificación de las mejores prácticas para maximizar la producción de biogás,

el estudio refleja la maximización de la producción de biogás, es decir, la combinación de di
-
ferentes tipos de residuos, podría ser una estrategia eficaz para aumentar la producción de bio
-
gás. Este enfoque no solo mejoraría la eficiencia del proceso al mezclar materiales que juntos

optimizan las condiciones microbianas, sino que también podría hacer que el proceso sea más

adaptable y robusto frente a la variabilidad en la composición de los residuos.

Figura 4.
Presentación producción biogás
Nota: Durante 4 meses se degrado los residuos orgánicos, demostración del funcionamiento.

Además, es importante destacar que los hallazgos del estudio tienen implicaciones significa
-
tivas para la gestión sostenible de residuos. La capacidad de convertir residuos orgánicos en
335Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

biogás no solo ofrece una fuente de energía renovable, sino que también contribuye a la reduc
-
ción de residuos sólidos, lo que está alineado con los objetivos de desarrollo sostenible (ODS),

específicamente con el ODS 7 (Energía Asequible y No Contaminante) y el ODS 12 (Produc
-
ción y Consumo Responsables). Este estudio subraya la importancia de continuar desarrollando

tecnologías y prácticas que permitan una gestión de residuos más eficiente y menos dependiente

de los combustibles fósiles.

5. CONCLUSIÓN

La creciente preocupación por el manejo sostenible de los residuos y la búsqueda de fuentes

alternativas de energía ha llevado a investigar el potencial de los residuos orgánicos para la pro
-
ducción de biogás en el Instituto Rumiñahui. En este contexto, donde se generan diariamente

cantidades significativas de desechos orgánicos, evaluar su capacidad para producir biogás no

solo ha representado una oportunidad para reducir el volumen de residuos, sino también para

contribuir a la generación de energía renovable. El presente estudio se ha enfocado en analizar

los diferentes tipos de residuos producidos en la institución, con el fin de determinar su viabi
-
lidad como materia prima para la producción de biogás, así como identificar las condiciones

óptimas para maximizar su conversión energética.

El análisis de los residuos generados en la institución reveló que estos tienen un potencial sig
-
nificativo para la producción de biogás, cumpliendo así con el objetivo principal del estudio.

Residuos como restos de comida y desechos de cocina, caracterizados por su alto contenido en

materia orgánica y fácil biodegradabilidad, mostraron ser especialmente eficaces en la gene
-
ración de biogás. Sin embargo, se identificó una variabilidad considerable en la eficiencia de

producción según el tipo de residuo, destacando la necesidad de una segregación adecuada de

los mismos para optimizar el proceso.

Respecto al impacto de las Condiciones Operativas en la Eficiencia del Proceso, los resultados

del estudio indicaron que las condiciones operativas, como la temperatura y el pH, son factores

críticos que influyen en la estabilidad y eficiencia de la digestión anaeróbica. Las fluctuaciones

en estos parámetros pueden reducir la actividad microbiana, lo que a su vez disminuye la pro
-
ducción de metano. Estos hallazgos sugieren que, para maximizar la eficiencia de la producción

de biogás, es esencial un control riguroso de las condiciones dentro del biodigestor. La opti
-
mización de estas condiciones podría mejorar significativamente la producción, especialmente

cuando se trabaja con residuos que presentan desafíos técnicos, como aquellos con alto conte
-
nido de lignina y celulosa.

Conforme las implicaciones para la Gestión Sostenible de Residuos, la posibilidad de convertir

los residuos generados en la institución en biogás no solo proporciona una alternativa viable

para la gestión de estos desechos, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental de

la institución al reducir la dependencia de fuentes de energía fósiles y disminuir la huella de

carbono.
336Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Este estudio manifiesta la importancia de implementar tecnologías de digestión anaeróbica en

entornos institucionales, no solo como una solución para el manejo de residuos, sino también

como un medio para promover prácticas energéticas sostenibles.

6. RECOMENDACI
ÓN
Se recomienda realizar estudios adicionales para profundizar en las causas subyacentes del alto

desperdicio en ciertas asignaturas y modalidades. Además, se sugiere explorar la implemen
-
tación de prácticas innovadoras y tecnologías emergentes que puedan contribuir a la mejora

de la eficiencia en la gestión de recursos y la reducción del desperdicio. La colaboración entre

docentes, estudiantes y personal de gestión será clave para lograr avances significativos en este

ámbito.

Basado en los resultados obtenidos, se recomienda la implementación de estrategias innovado
-
ras y con una base tecnológica para mejorar la eficiencia del proceso de producción de biogás.

Estas incluyen la co-digestión con otros tipos de residuos para mejorar la calidad del biogás,

el pretratamiento de residuos más difíciles de degradar, y el ajuste preciso de las condiciones

operativas. Además, se sugiere el desarrollo de un programa de monitoreo constante para ase
-
gurar la estabilidad del proceso y la calidad del biogás producido a través de indicadores de

desempeño.

El estudio revela áreas de éxito en la gestión de recursos, también destaca importantes desafíos

y oportunidades para mejorar la eficiencia y reducir el desperdicio en el entorno educativo. La

implementación de prácticas más efectivas y la continua revisión de los procesos actuales serán

fundamentales para avanzar hacia una gestión más sostenible y responsable de los recursos.

REFERENCIAS

Informe Especial n.
o 18/2019: Emisiones de gases de efecto invernadero en la UE . (s/f).
Europa.eu. Recuperado el 15 de agosto de 2024, de
https://op.europa.eu/webpub/eca/
special-reports/greenhouse-gas-emissions-18-2019/es/index.html

Batista, J. (Marzo de 2018). América Latina: Un continente forrado en basura.
Aleteia. Obte-
nido de
https://es.aleteia.org/2018/03/02/america-latina-un-continente-forrado-en-ba-
sura/

Borja, R., Raposo, F., & Banks, C. J. (2019). Impact of organic waste composition on anaer
-
obic digestion performance: A review.
Journal of Environmental Management, 251,
109558.

Cárdenas-González, J. F., Villamil-Castro, L. J., & Ospina-Noreña, J. J. (2019).
Recent ad-
vances and trends in anaerobic co-digestion: Opportunities and challenges.
Renewable
and Sustainable Energy Reviews, 112
, 342-356.
Correal, J., Rihm, M., & Zambrano, G. (2021). Gestión de residuos sólidos en América Latina

y el Caribe.
Revista de Gestión Ambiental, 32(4), 45-59.
337Instituto Superior Tecnológico Universitario Rumiñahui
Fecha de recepción: 30 / 07 / 2024

Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025

Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025

Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:

https://doi.org/10.37431/conectividad.v6i1.162

Doe, J., Smith, A., & Brown, B. (2018). Biogas production from food waste: Laboratory-scale

experiments.
Journal of Renewable Energy Research, 45(3), 123-135.
Garcia, L., & Hernandez, R. (2022). Methodology for biogas production from organic waste.

Renewable Energy Journal, 38
(2), 98-105.
Gelbero, T. (2019). American biogas council. Obtenido de What is Anaerobic Digesti
ón:
https://americanbiogascouncil.org/resources/what-is-anaerobic-digestion/

Instituto Rumiñahui. (2023).
Waste management practices at the Instituto Rumiñahui. Internal
Report.

INEC. (3 de Mayo de 2018). Según la última estadística de información ambiental: Cada ecua
-
toriano produce 0,58 kilogramos de residuos sólidos al día. Obtenido de
http://www.
ecuadorencifras.gob.ec/segun-la-ultima-estadistica-de-informacion-ambiental-ca
-
da-ecuatoriano-produce-058-kilogramos-de-residuos-solidos-al-dia/

INEC. (2022).
Estadísticas de residuos sólidos en Ecuador. Instituto Nacional de Estadísticas
y Censos.

Johnson, K. (2020). Survey methods for waste management research.
Survey Research Jour-
nal, 27
(1), 54-67.
Lee, Y. (2021). Pre-treatment techniques for biogas production.
Journal of Waste Management,
34
(2), 89-101.
Machado, F. (2022).
Importación de basura plástica en Ecuador. Alianza Basura Cero Ecua-
dor y Universidad Andina Simón Bolívar.

Martinez, P., Williams, D., & Brown, C. (2021). Sustainable energy solutions: Biogas from

food waste.
International Journal of Renewable Energy, 48(4), 192-205.
ONU. (2017).
Informe sobre la gestión de residuos sólidos en América Latina y el Caribe.
Organización de las Naciones Unidas.

Rumiñahui. (2020).
Informe anual sobre la producción de residuos en el Cantón Rumiñahui.
Gobierno Autónomo Descentralizado del Cantón Rumiñahui.

Smith, J., & Brown, L. (2019).
Field notes on biogas production. Research Notes in Renewable
Energy, 33
(1), 45-58.
United States Environmental Protection Agency.
(17 de Junio de 2019). Types of Anaerobic
Digesters. Obtenido de
https://www.epa.gov/anaerobic-digestion/types-anaerobic-di-
gesters

Williams, M. (2020). Statistical analysis in renewable energy research.
Journal of Data Sci-
ence, 15
(2), 77-89.