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 Arcos1 , Renato Andrés Sánchez2 , Ramiro Santiago Pérez3 , Gabriel
Galárraga4 , 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.
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Fecha de aceptación: 10 / 01 / 2025
Fecha de publicación: 23 / 01 / 2025
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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.
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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-
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-
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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.
Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:
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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).
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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).
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Los residuos alimentarios como generadores de biogás en el Instituto Rumiñahui. pp. 324 - 337 / Volumen 6, número 1 / DOI:
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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 colocó 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).
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 colocó 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.
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.