PROPUESTA TÉCNICA ECONÓMICA DE GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS DE PLANTA PORCINA

5/8/2018 PROPUESTA TÉCNICA ECONÓMICA DE GESTIÓN INTEGRAL DE RESIDUOS DE PLANTA PORCINA - slidepdf.com

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PROPUESTA TÉCNICA ECONÓMICA DE GESTIÓN INTEGRAL DERESIDUOS DE PLANTA PORCINA

SANTO DOMINGO

1. INTRODUCCIÓN

Las excretas porcinas, vistas por muchos como un contaminanteambiental de importancia, pueden generar recursos muy valiososmediante su procesamiento, de forma tal, que al reciclarse partede la energía y de sus nutrientes, contribuyen a hacer sostenible enel trópico la producción porcina y de otras especies animalesintegradas.

Desde el siglo pasado se conocía en la India y China el uso deprocesos fermentativos para producir el biogás y tratarecológicamente las excretas de animales de forma artesanal(Turzo et al.., 1984). En los biodigestores, que son las instalacionesdonde ocurren estos procesos, se obtiene además un efluentelíquido cuyo valor económico como fertilizante es equivalente aldel biogás (Kellner, 1990).

El tratamiento anaerobio de residuales orgánicos (específicamentede excretas de animales) imita a los procesos que ocurren en lanaturaleza donde no existen los desechos o desperdicios sinomateria prima para crear otro tipo de material útil para la vida.

Es de destacar que en los últimos años el desarrollo de estatecnología ha sido centrado en los aspectos técnicos principalmenteen la identificación del tipo de planta más apropiado para lascondiciones dadas lo que ha permitido su generalización en laszonas rurales (Sasse, 1986).

Si tenemos en cuenta que los primeros biodigestores que seconstruyeron en China y en la India fueron de cúpula fija y campanaflotante respectivamente; más tarde se han desarrollado otros mássencillos, rápidos de hacer y con materiales más baratos comogoma, cloruro de polivinilo (PVC), red-mud-plastic (RMP) ypolietileno (Kopiske, 1985; Esquerra, 1989; Werner et al.., 1989).

Además, ya en los últimos años en varios países subdesarrollados seestán utilizando digestores tubulares de polietileno con el objetivo

de reducir los costos de producción mediante el uso de materialeslocales y la simplificación de: las instalaciones, operación ymantenimiento (Hieu et al.., 1994; Soeurn,1994; Sarwatt,1995;Khan,1996).

Un beneficio que implica esta tecnología es la sustitución de la leñapor el biogás, por lo que previene en gran medida la destrucción delos bosques. Se ha calculado que un 1 m3 de biogás utilizado para



cocinar evita la deforestación de 0.335 ha de bosques con unpromedio de 10 años de vida de los árboles (Sasse, 1989).

Existen otras ventajas que se derivan de este sistema y que sondifíciles de cuantificar como:

• El mejoramiento de las condiciones de trabajo de lostrabajadores de las plantas porcinas,

• La prevención de la contaminación ambiental por la libredescarga de los efluentes de plantas porcinas.

• La disminución de la propagación de enfermedades alhombre y a los animales.

1. ANTECEDENTES.Redacte los antecedentes en base a la información que selevantó durante la visita

Piscina de oxidación de efluentes porcinos

Tanque de bombeo de fracción líquido Área dealmacenamiento de estiércol



Decantador de sólidos Estiércol vacuno

Espacio disponible para compostaje Chancheras



2. JUSTIFICATIVOS

El uso de biodigestores es de gran interés ecológico ya que pormedio de ellos se disminuye la deforestación, la contaminación de

los ríos y los campos y se contribuye a proteger la salud pública yambiental además de obtener productos como fertilizantes ybiogas.Es un sistema de tratamiento de residuos orgánicos de altarentabilidad económica, ya que su inversión inicial es baja, susgastos de operación escasos y la materia prima que utilizan tieneun valor cero. En los casos en que se implementan biodigestores,como los del presente proyecto, suelen necesitar asistenciatécnica a partir de su puesta en marcha.

En las comunidades rurales del Ecuador, para cubrir susnecesidades energéticas cada familia tiene que cortar un árbol almes. Evidentemente, esto provoca una gran deforestación y comoconsecuencia pérdida de suelo que implica su vez disminución dela producción agrícola, desaparición de acuíferos y riesgos pordesastres naturales (riadas, derrumbes). Pues bien, el consumo deleña se reduce en un 50% en las familias que disponen de unbiodigestor.

Para el caso de una planta porcina de tamaño medio como es elcaso de nuestro proyecto, al producir la mayor parte delcombustible necesario para las necesidades operativas, su uso seconvierte en un apoyo a la economía del proyecto por el ahorro aldejar de consumir combustibles adquiridos a través de lossistemas de distribución privado o público (monetario si escomprada o de tiempo si se recoge) y la producción de abonoorgánico, empleado en la bores de producción agrícola.

No menos importante es el cumplimiento de la legislaciónambiental vigente en el Ecuador, que obliga a tratar todos los



efluentes de los procesos productivos y descargarlos conparámetros específicos físico-químicos que disminuyensustancialmente los impactos negativos de estos sobre elambiente.

Además de la producción de biogas ofrecen enormes ventajas parala transformación de deshechos, tales como mejorar la capacidadfertilizante del estiércol ya que todos los nutrientes tales comonitrógeno, fosforo, potasio, magnesio así como los elementosmenores son conservados en el efluente. En el caso del nitrógeno,buena parte del mismo, presente en el estiércol en forma demacromoléculas es convertido a formas más simples como elamonio (NH4+), las cuales pueden ser aprovechadas directamentepor la planta. Debe notarse que en los casos en que el estiércol essecado a la intemperie, se pierde alrededor de un 50 % denitrógeno. Otra ventaja es que el efluente es mucho menos oloroso

que el afluente.

Otra ventaja importante es el control de patógenos. Aunque elnivel de destrucción de patógenos variara de acuerdo a factorescomo temperatura y tiempo de retención, se ha demostradoexperimentalmente que alrededor del 85 % de los patógenos nosobreviven al proceso de biodigestión (Hohlfeld y Sasse, 1986). Encondiciones de laboratorio, con temperaturas de 35°C loscoliformes fecales fueron reducidos en un 50 - 70 % y los hongosen un 95 % en 24 horas (Marchaim, 1992).

3. OBJETIVOS.3.1.Objetivo generalGestionar los residuos de la planta porcina en forma integral y cumplir

con las exigencias ambientales de la legislación vigente.

3.2.Objetivos específicos• Eliminar los pasivos ambientales de la planta porcina, mediante

trabajos de compostaje, y reacondicionamiento de infraestructura

instalada.

• Construcción y puesta en operación de un biodigestor de

efluentes porcinos, para la generación de Biogas y abonos

orgánicos.

• Construcción y operación de una planta de tratamiento biológico

de aguas residuales y reciclado de aguas tratadas.

1. PROPUESTA TÉCNICA.Basados en la visita técnica realizada el 1 de junio a las instalaciones de

la planta porcina, hemos establecido las siguientes necesidades



operativas, que requieren solución urgente, razón por la que la

propuesta está articulada en dos fases.

a) La acumulación de 80T, estiércol de cerdo y vacuno.

b) Mal funcionamiento de la piscina de oxidación que recoge los

efluentes líquidos de la plana porcina.

c) Generación de malos olores procedentes de la piscina y durante elriego de los bioles en los pastizales de la finca.

1.1. ELIMINACIÓN DE LOS PASIVOS AMBIENTALES DE LA PLANTAPORCINA.

1.1.1.Gestión del estiércol acumulado.Al efecto se necesitará la adecuación de espacios para realizar el

compostaje del estiércol acumulado. Previamente se efectuarán

pruebas de mezcla para identificar la relación óptima de

componentes del sistema de compostaje, que garanticen la calidad y

el menor tiempo de tratamiento del proceso.

Los materiales a emplearse en este trabajo son:

• Tamices moleculares.

• Material vegetal de corte (pastos, residuos de cocina, cascarilla

de arroz cruda o quemada)

• Estiércol porcino y vacuno.

• Pool microbiano para acelerar el proceso de compostaje.

Todo porción nueva de estiércol (20% remanente), que se genere en

las operaciones de la planta, se incorporarán a las plataformas de

compostaje para su estabilización, ya no se acumularán en el actual

área de almacenamiento.

Para el compostaje del material acumulado se procederá de la

siguiente manera.

• Adecuación y adecentamiento de los espacios para

compostaje.

• Construcción de cubierta.

• Construcción de berma superficial perimetral, para evitar

el ingreso de aguas de escorrentía.

• Traslado y tendido de estiércol a las plataformas.

• Estabilización con tamices.

• Adición de microorganismos.

• Humectación.

• Mezcla.

• Conformación de pilas.



1.1.1.Readecuación temporal de la piscina de oxidación.De la información recibida, colegimos que la piscina colapsa con

frecuencia en especial en la época de lluvia, por cuanto el ingreso de

aguas lluvias incrementa sustancialmente el volumen de los líquidos

que ingresan en ella. Con carácter temporal hasta que se ejecute la

segunda etapa de la propuesta, proponemos:• Bombeo del líquido sobrenadante a los pastizales.

• Estabilización in sito de sedimentos.

• Evacuación de sedimentos estabilizados hasta la plataforma de

almacenamiento.

• Excavado de un espacio con capacidad para 250m3, para

almacenamiento de temporal de efluentes durante la

semana de evacuación de sedimentos.

• Excavación de la base de forma cónica a rectangular. Los

materiales de la excavación se emplearán en la

construcción de la berma. Esta excavación incrementarála capacidad de almacenamiento de la piscina.

• Construcción de un canal perimetral para evitar el ingreso de

aguas de escorrentía superficial a la piscina (de 50x50cm).

• Construcción de berma perimetral de 50 x 50 cm, para evitar

la fuga del efluente almacenado en la piscina en épocas de

alta pluviosidad.

• Aplicar pool microbiano específico en la superficie de la piscina

para la eliminación de malos olores, de igual forma en las

operaciones de bombeo (tamiz granulado), o pool bacteriano

en el tanque de succión.• Colocación de un cerco de seguridad, señalización de

advertencia para evitar accidentes en la piscina.

Estas medidas permitirán:

• Evitar el colapso de la piscina en temporadas de lluvia.

• Incrementar la capacidad de almacenamiento de líquidos de la

piscina.

• Garantizar la seguridad del personal que labora en la planta.

•

Reducir el impacto negativo de los malos olores procedentesde los residuos en descomposición.

1.1.1.Control de malos olores.El control de malos olores en los galpones porcinos y áreas

adyacentes, con tamices moleculares. Esta alternativa se efectuará

hasta que se disponga de microorganismos eficientes autóctonos

cosechados en la zona, los mismos que se aplicarán inmediatamente

después de las operaciones de lavado de galpones.



Los microorganismos se aplicarán con ayuda de una bomba de

mochila sobre todas las superficies que lo requieran, incluidas las

pilas de compostaje en caso de ser necesario.

1.2.CONSTRUCCIÓN DE BIODIGESTOR Y PLANTA DE TRATAMIENTOBIOLÓGICO DE EFLUENTES LÍQUIDOS.

Para el diseño y construcción del biodigestor, se tomará enconsideración los datos obtenidos en la fuente, en cuanto al número de

cabezas de porcino, vacuno, consumo de agua, estiércol generado,

recuperado y desechado, así como las condiciones ambientales

imperantes en la zona del proyecto.

1.2.1.Diseño y construcción del biodigestor.Nuestro personal técnico, diseñará y construirá el biodigestor,

capacitará al personal de la planta porcina para que realice el

mantenimiento básico del mismo y monitoreará el funcionamiento

del sistema durante un año.

El biodigestor genera dos tipos de efluentes, que pueden ser

empleados en calidad de abonos de alta calidad en labores agrícolas

propias de la planta o para otras fincas vecinas del sector.

Si, los dueños de la planta porcina no desean emplear los líquidos

(bioles), se propone tratar dichos efluentes ricos en materia orgánica

mediante un sistema de Biofiltros de Lechos Sumergidos BLS, que

producirán aguas de alta calidad que pueden (deben) ser

recirculados a las operaciones de lavado y limpieza de las

chancheras. El agua tratada por el BLS, presenta una serie de

ventajas ambientales en relación a las aguas de pozo que

actualmente se emplean en la planta porcina.• Alta calidad de las guas, el sistema de BLS, reduce hasta en un

98% el DBO, pudiendo requerirse un tratamiento de cloración y

filtrado por carbón activado adicional para que sirva para

consumo humano.

• Baja carga de Fe y Ni, en consecuencia no es necesario su

filtración.

• Uso racional del recurso hídrico.

• Valor agregado ambiental a las operaciones de la planta

porcina.

Los residuos sólidos, recuperados del decantador y del biodigestor, se

emplearán para su compostaje en las plataformas acondicionada para

el efecto dentro de los terrenos de la planta porcina.

Para información del cliente, citamos algunos datos que pueden ser

de interés económico para esta alternativa de gestión:



• Los bioles de porcinos se emplean exitosamente en calidad de

abonos en cultivos de rosas, palma, banano, cacao, pastos y

hortalizas. Se comercializa a razón de 0,25centavos el litro.

• El compost porcino de calidad, se vende a razón 5 USD/saco de

25 kg.

Esta alternativa podría ser una buena oportunidad de recuperar las

inversiones realizadas en la gestión e los residuos, a más de generar

plazas de trabajo adicionales, que redundará en la imagen social,

ambiental y comercial de la planta.

1.1.1.Diseño y construcción del BLS.La construcción del BLS, estará sujeta a la elección que haga el

cliente de la alternativa de tratamiento, de no elegirse la primera,

esto es, el aprovechamiento comercial de los efluentes del

biodigestor, para evitar los daños ambientales de las descargas

líquidas al ambiente, se procederá a la construcción de un BLS,donde los efluentes serán sometidos a un tratamiento biológico de

alta eficiencia.

El sistema constará de:

• Un lecho de lijado

• Un lecho de pulido

• Una fuente de descarga

1.1.1.1.Lecho de lijado.Elimina materiales en suspensión y disueltos de gran tamaño, el

mismos que es retenido en la fase sólida de del lecho y biodegradado

por los microorganismos asociados a las plantas empleadas en el

sistema. Los efluentes por gravedad pasan de un lecho a otro, por

flujo sub superficial.

1.1.1.2.Lecho de pulido.Elimina material orgánico disuelto de tamaño diminuto. La

granulometría del material filtrante de este lecho es menor que en el

de lijado, razón por la que en este lecho se completa el tratamiento de

las aguas, con una eficiencia de remoción del DBO5 de hasta el 98%.

1.1.1.3.Fuente de descarga.En la pequeña fuente de descarga de las aguas tratadas, se

dispondrá de un bioindicador der calidad ambiental del tratamiento,

como la tilapia u otra especie. De aquí se podrá libremente bombear

el agua hasta la cisterna de distribución de la planta porcina.

1.2.Recomendaciones para la disminución de efluentes.



Debido a que en la actualidad se recupera el 80% del estiércol porcino

generado, para preparar balanceado para alimentación del ganado

vacuno, el 20 remanente es evacuado en las operaciones de lavado

desde las plataformas de las chancheras.

Entendemos que el estiércol sólido es retirado con ayuda de palas desde

las plataformas y canales antes del lavado, transportadas a tanquesdonde se realiza el lavado y recuperación de nutrientes.

Tanto las plataformas como canales deben lavarse con agua a presión,

para disminuir su consumo y en consecuencia el volumen de los

efluentes, que en la actualidad alcanzan los 45 m3/día.

Algunas de las alternativas que se fomentan en la alimentacióneconómica del cerdo de engorde son el uso de caña de azúcar,morera y otras plantas fibrosas, siempre y cuando éstas seanusadas como complemento de alimento.Un animal alimentado con caña de azúcar produce excretas con

bastantes fibras que posteriormente de tratarlas en un biodigestorproduce un muy buen abono que no posee olores.En algunas granjas porcinas, el uso de desechos lácteos yderivados, facilita el engorde del animal ya que la fermentación deestos después de la ingesta provoca un efecto “tranquilizador” enlos animales. El problema es que puede producir animales conaltos contenidos grasos.

2. PROPUESTA ECONÓMICA

3. CRONOGRAMA

Actividad MES

I II III

Adecuación área

de compostaje

x

Construcción de

techado

x

Estabilización de

residuos

x

Conformación de

pilas

x x

Compostaje x x x x x x x x x x

Bombeo de

fracción líquido

x



de la piscina

Estabilización in

situ de

sedimentos

x x

Evacuación de

sedimentosx

Construcción de

plataforma de

acopio

x

Delimitación de

piscina para

acopio diario

x

Reacondicionamiento de piscina x x

Evacuación de

compost

x

Carga de nuevo

material

x x x x x

Capacitación x x x

Control de olores x x x x x x x x x x x

4. PLAZO Y CONDICIONES.

La presente oferta técnica económica tendrá vigencia durante 15 días a

partir de la fecha de su presentación.

La empresa beneficiaria deberá aportar con una o dos personas para ser

capacitadas en las labores de compostaje y gestión de residuos.

De igual forma prestará todo tipo de información que sea necesaria para

la ejecución efectiva de la eliminación de pasivos, así como para ladefinición de las características estructurales y operativas de la segunda

etapa de la propuesta.

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