En el sur de la provincia de Buenos Aires se encuentra el Valle Bonaerense del Río Colorado (VBRC). Esta región es la principal productora de cebolla en el país. En el área se descartan anualmente entre 12.000 y 20.000 toneladas de cebollas por problemas de calidad y sanidad. Estos residuos suelen ser abandonados en el lugar de producción, trasladados a rellenos sanitarios o incorporados en terrenos cercanos a las plantas de empaque, convirtiéndose en una fuente de contaminación. La biometanización es la degradación anaeróbica de la materia orgánica a biogás (70 % metano y 30 % dióxido de carbono) por un consorcio de arqueas metanogénicas y bacterias facultativas y anaeróbicas que actúan en forma secuencial y sinérgica. La producción de biogás a partir del residuo de la producción de cebolla podría resolver el grave problema medioambiental que causa actualmente. Sin embargo, el residuo de cebolla no es un sustrato convencional para la biometanización, sumado a ello, este residuo presenta características que pueden influenciar negativamente su degradación anaeróbica. Una alteración de la interacción entre las comunidades procarióticas involucradas en la degradación anaeróbica tiene como resultado una producción de biogás reducida, pudiendo provocar la interrupción del proceso. Ante la falta de información específica, en esta Tesis se decidió abordar simultáneamente los estudios de la microbiota nativa y de la factibilidad de la biometanización del residuo. Se recolectaron muestras de residuo de cebolla de diferentes localidades y en distinto estado de degradación y se aislaron bacterias nativas. Se desarrolló un medio de cultivo, a partir de los nutrientes de la cebolla, con el que se caracterizaron los aislamientos. Las cepas con mejor performance en la degradación aeróbica de las hojas internas de la cebolla se identificaron filogenéticamente, destacándose Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 y Pseudomonas poae VE-74. Además se obtuvieron cultivos mixtos con actividad hidrolítica en anaerobiosis y se seleccionaron aquellos con alta capacidad de degradar la catáfila externa. Posteriormente, fueron aisladas e identificadas las bacterias integrantes de los cultivos degradadores. Todas las cepas pertenecieron al phylum Firmicutes, entre ellas, Desulfotomaculum guttoideum fue la especie más frecuente en la degradación anaeróbica de cebolla. Se realizaron distintos experimentos que permitieron determinar que las condiciones más adecuadas para optimizar la biodegradación anaeróbica del residuo de cebolla fueron incorporar urea e inocular con barros de anteriores digestiones. También se detectó que el residuo de cebolla contiene todos los grupos funcionales necesarios para la etapa hidrolítica-acetogénica de la biometanización. Sin embargo, para lograr la producción de metano, es necesario incorporar en el reactor otro sustrato que aporte arqueas metanogénicas. En conclusión, a partir de los estudios realizados en esta Tesis, fue posible determinar las condiciones para emplear el residuo de la producción de cebolla del VBRC como sustrato en la biometanización. Estas condiciones son incorporarlo en el biorreactor en partes iguales con barro activado a partir de estiércol vacuno en condiciones mesofílicas. En consecuencia, se logró establecer una alternativa de reutilización viable para estos residuos. / Colorado River Bonaerense Valley (VBRC) is located in south Buenos Aires province and is the major onion producing region of Argentina. The production of onion in this region generates annually 12,000 to 20,000 tons of discarded onion bulbs on account of their shape, size or sanitary conditions. Generally, this waste is thrown away in fields nearby packhouses, disposed in landfills or left in growing areas, turning into a contamination source. Biomethanation is the anaerobic degradation of organic matter to biogas (70 % methane and 30 % carbon dioxide) by a consortium of facultative anaerobic and strictly anaerobic bacteria and methanogenic archaea that work sequentially and synergistically. Biogas production from onion waste could be a valuable alternative in order to solve the environmental problem it causes today. However, onion waste is an unconventional substrate for biogas production. In addition, it has characteristics that may negatively influence the anaerobic degradation. If the interaction between the prokaryotic communities involved in the anaerobic degradation is disrupted, biogas production decreases and the digestion process could be interrupted. To our knowledge, there is no specific information available about de anaerobic digestion of this type of onion waste. As a consequence, this thesis addresses simultaneously studies about the native microbiota and the feasibility of onion waste to be used as a substrate for biomethanation. We isolated bacterial strains from onion waste in different degradation stages and from different localities. In order to characterize the isolates we developed a culture medium prepared with onion juice as the main source of nutrients. The most remarkable strains in the aerobic degradation of onion inner fleshy leaves were identified by 16S rRNA gene sequencing and Bacillus subtilis subsp. subtilis MB2-62 and Pseudomonas poae VE-74 were the most outstanding. In addition, mixed-cultures with anaerobic hydrolytic activity were also obtained from onion waste. We selected those with high efficiency to anaerobically degrade onion outer leaves. Then, we isolated and identified the members of each culture. All the strains belonged to phylum Firmicutes, among them, Desulfotomaculum guttoideum was frequently detected. Several experiments allowed us to determine the most appropriate conditions for onion waste anaerobic biodegradation, namely, addition of urea and inoculation with sludge from previous digestions. It was also detected that onion waste contains all the functional groups needed for the hydrolytic-acetogenic stage of biomethanation. However, in order to produce methane it is necessary to load other substrate in the reactor as source of methanogenic archaea. In conclusion, based on the studies performed in this thesis, it was possible to determine the conditions for using the onion waste of VBRC as substrate for biomethanation. These conditions are loading the reactor with the same ratio of onion waste and activated sludge from manure in mesophilic conditions. Consequently, a possible alternative for onion waste reutilization was established.

En el Valle Inferior del río Negro (Provincia de Río Negro, Argentina), se producen 30.000 t de cebolla en una superficie aproximada de 500 ha. Más del 50 % se procesan bajo Buenas Prácticas Agrícolas (BPA) y bajo Buenas Prácticas de Manufactura (BPM). El acondicionamiento para la comercialización en las plantas procesadoras produce enormes volúmenes de residuos, que deben manejarse según normas de calidad. Estos están compuestos por catáfilas, raíces y hojas secas con alta relación C:N. En el presente trabajo se estudió el proceso de compostaje, como una vía ecológica y económica para reciclar los residuos de cebolla y minimizar así, el impacto ambiental ocasionado por los mismos. Los residuos de cebolla se mezclaron con estiércol vacuno y alfalfa, se determinaron las proporciones, mezclas y procesos idóneos para obtener mediante el compostaje, un producto orgánico de alto valor agronómico. Para cumplir con los objetivos planteados, el compostaje se llevó a cabo en dos años consecutivos, 2009 y 2010. Durante el proceso se evaluaron los principales parámetros de seguimiento y se analizaron las propiedades físicas, químicas y biológicas del producto final obtenido. Posteriormente se llevó a cabo la evaluación agronómica del compost, para su uso como componente de sustrato en la producción de plantines hortícolas, para lo cual se utilizaron bandejas de germinación con dos volúmenes de celdas. Para la evaluación de su uso como abono orgánico, se realizaron ensayos en macetas y parcelas, bajo condiciones de invernadero. En ambas experiencias se empleó lechuga (Lactuca sativa L.) como cultivo indicador. Estos ensayos pusieron de manifiesto que el compostaje resulta una tecnología adecuada para degradar y reutilizar el residuo de cebolla, que permite obtener un producto final de calidad agronómica, especialmente el preparado a partir de residuos de cebolla y estiércol vacuno (CE). Los resultados obtenidos indican que el compost elaborado con esta mezcla podría utilizarse con éxito como componente de sustrato en la producción de plantines de lechuga, en proporciones de hasta el 70 % en volumen, con resultados similares al producto comercial. Asimismo, el compost CE, podría emplearse como abono orgánico en suelos con bajos contenidos de nutrientes, logrando rendimientos comparables a los obtenidos con la fertilización mineral. / In an area of approximately 500 ha, situated in the lower valley of the Rio Negro (Black River), 30.000 tonnes of onions are produced. Over 50% of onions are processed under Good Agricultural Practices (GAP) and under Good Manufacturing Practices (GMP). The packaging for marketing in processing plants has produced huge volumes of waste that must be managed according to quality standards. These are composed by scales, roots and leaves, with high C/N ratio. In this paper the composting process was studied as a way to recycle ecological and cheap onion waste in order to minimize the environmental impact caused by them. The onion residues were mixed with alfalfa and cattle manure. An experiment was carried out in order to determine proportions, The suitable quality compost (organic product high agronomic value) was obtained by several mixtures and processes. In order to achieve the objectives, composting processes were carried out in two consecutive years, 2009 and 2010. During the process some physical, chemical and biological properties of the final product were analysed and evaluated. Subsequently, an evaluation was conducted to identify the agronomic compost to use it as a substrate component in the production of horticultural seedlings, which were used for germination trays with two volumes of cells. For the evaluation of its use as mulch, tests were conducted in pots and plots under greenhouse conditions. In both experiences lettuce (Lactuca sativa L.) was used as the indicator crop. These tests showed that composting is a suitable technology to degrade onion residue, giving a final product of agronomic quality, especially from the waste preparation of onion and bovine manure (CE). These results indicate that the compost produced with this mixture could be successfully used as a substrate component in the production of lettuce seedlings, in proportions of up to 70% by volume, with results similar to the commercial product. Likewise, the EC compost may be used as manure in soils with low nutrient contents, achieving yields comparable to those obtained with mineral fertilization.