Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los

Cluster de la Acuicultura de Galicia
Centro Tecnológico Gallego de Acuicultura
Desarrollo de un método
para minimizar los residuos de los efluentes
de plantas acuícolas y su posible valorización
Agradecimientos:
Este trabajo de investigación fue financiado por la Secretaría General de Pesca Marítima, hoy Secretaría General del Mar,
Ministerio de Medioambiente y Medio Rural y Marino.
Convocatoria: Orden APA2747-2004 de 29 de julio de 2004. Resolución de 9 de mayo de 2005.
Dr. Santiago Cabaleiro Martínez
Director Cluster de la Acuicultura de Galicia
Cluster de la Acuicultura de Galicia- CETGA
Punta de Couso, s/n
15965 – Aguiño
(Aptdo. 126) Riveira – A Coruña
Tel.: +34 981 84 16 000
Fax: +34 981 841 516
www.cetga.org
Índice
1.
Introducción
4
2.
Objetivos
6
3.
Metodología
8
4.
Material, métodos e instalaciones
10
5.
Discusión y resultados
16
5.1 Objetivos de reducción 17
5.2 Caracterizar los efluentes de las planta de rodaballo 19
5.3Determinar el coste de un sistema de filtración para una planta de rodaballo, con la que
se pueda determinar la relación coste % de reducción de materias en suspensión
24
5.4Determinar qué cantidad de reducción se obtienen para parámetros químicos, físicos y
microbiológicos
33
5.5Uso de los residuos como nutrientes para alga, fitoplancton.
39
5.6Difusión de resultados
54
6.
Conclusiones 56
7.
Bibliografía
58
3
1. Introducción
Con el proyecto de investigación desarrollado a lo
largo de estos últimos años, se ha intentado buscar una solución a los residuos procedentes de los
efluentes de las piscifactorías marinas en tierra.
Esto quiere decir que por definición estas piscifactorías tendrán un punto de entrada del agua del
mar u océano, que será normalmente desde un
pozo de bombeo con bombas sumergibles, y otro
punto de salida de esta agua, ahora como efluente
que se verterá al mar.
entrada y de salida. En total se han realizado 49
análisis diferentes, lo que nos ha proporcionado
una imagen bastante fiel de la carga con la que los
efluentes de las granjas van al mar.
Esto nos ha servido para determinar el tipo de filtro
y la cantidad de residuos que en teoría se podrían
retirar del agua siguiendo diferentes estrategias.
Para la retirada de los sólidos en suspensión se ha
determinado que un filtro rotativo con malla de 40
a 60 µm. es lo ideal y de ahí se puede eliminar alrededor de un 35% de los sólidos en suspensión.
Como es de suponer tanto el agua de entrada como
el agua de salida será portadora de materia orgánica y sólidos en suspensión.
Para una mayor retirada de sólidos no se puede recurrir a la filtración, ya que los volúmenes con los
que se trabaja hacen inviable utilizar sistemas de
filtración con paso de luz menor de 40 µm.
En el caso del agua de entrada, debemos tener en
cuenta que entra arena o restos de algas y otros
residuos que son bombeados y luego expulsados
de nuevo al mar después de haber pasado por los
tanques de cultivo. Estos sólidos que aporta el mar
y que en ningún caso hay que tomarlos como carga
contaminante, ya que forman parte del proceso y son
inherentes al medio marino, se mezclan con otros residuos orgánicos derivados de la actividad de crianza
del pescado, en este caso rodaballo y/o lenguado.
Para eliminar más materia orgánica disuelta, además de la que constituyen los sólidos en suspensión
menores de 40 µm, lo más adecuado es el uso de
espumadores con ozono. Esta tecnología permite la
retirada de materia orgánica en procesos que utilizan grandes volúmenes de agua, pero esto sólo se
puede hacer, según se ha comprobado en la planta
piloto, en un sistema en recirculación, ya que los
costes de este proceso sólo se compensan si el agua
sometida a este proceso y se vuelve a utilizar.
El proceso de cultivo suma materia orgánica al
efluente de salida de la planta en forma de heces y
restos de pienso no ingerido. De esta forma, en teoría, debería existir una diferencia entre la entrada y
la salida, si se analizan parámetros como los sólidos
en suspensión, el carbono orgánico total conocido
por las siglas (TOC), y otros parámetros químicos
que por sus características químicas se disuelven
en el agua, como es el fósforo, o que debido a la
actividad metabólica del rodaballo aparecen como
indicadores de esa actividad, en este caso nos centramos en el NH4+ pero de forma más intensa en su
forma oxidada que es el nitrito NO2
El agua depurada y reutilizada tiene ventajas e inconvenientes frente al sistema tradicional. Entre
las ventajas podemos destacar una menor altura
de bombero, lo que representa un ahorro en costes eléctricos de bombeo y mayor temperatura media de agua. Este factor implica mejores curvas de
crecimiento para las especies que se cultivan en el
norte de España, por lo que disminuye el tiempo de
engorde y aumenta la productividad. Esto ha sido
demostrado a nivel piloto pero todavía no se ha
confirmado de forma continuada y definitiva a nivel
industrial. Las experiencias existentes son de producciones medias o pequeñas, no aplicables en las
grandes instalaciones construidas recientemente.
Para realizar este estudio hemos recurrido a determinar a lo largo de la costa gallega y en nueve
piscifactorías diferentes sus valores normales de
5
2. Objetivos
información en charlas a los responsables
de cada empresa.
En el proyecto titulado “desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de
plantas de acuícolas y su posible valorización”, nos
hemos propuesto los siguiente objetivos:
Para ello mediremos los siguientes parámetros, lo
cuales nos ofrecerán unos coeficientes que, utilizados como indicadores, nos permitirán contestar a
los objetivos propuestos:
1. Caracterizar los efluentes de las plantas de
rodaballo.
I. Medir los parámetros físicos / químicos /
microbiológicos en el agua de aporte.
2. Determinar el coste de un sistema de filtración para una planta de rodaballo, con la
que se pueda determinar la relación coste
% de reducción de materias en suspensión.
II. Medir los parámetros físicos / químicos /
microbiológicos en el agua tratada.
3. Determinar qué cantidad de reducción se
obtienen para parámetros químicos, físicos
y microbiológicos.
III. Medir los nutrientes de los sólidos recogidos.
4. Investigar la posibilidad de usar los residuos
como nutrientes para alga, fitoplancton.
IV.Determinar la relación micraje / coste / % de
reducción de sólidos en suspensión.
5. Investigar la posibilidad de usar esos residuos como abonos de los suelos.
V. Exponer los resultados al sector.
VI.Transferir el conocimiento y la técnica al
sector empresarial.
6. Difundir este conocimiento en el sector
acuícola, mediante la comunicación de los
resultados obtenidos, su aplicabilidad y la
VII.Evaluar el impacto de los residuos en los
suelos.
7
3. Metodología
diferentes porcentajes de recuperación de sólidos.
Estos porcentajes se medirán a través de análisis
antes y después del proceso de filtración.
Para la obtención de estos coeficientes la metodología a seguir es la siguiente:
Determinar la cantidad de sólidos en suspensión.
Evaluar los sistemas de espesamiento y secado de
los sólidos recuperados de la filtración.
Mediante análisis de vertidos de diferentes granjas
a diferentes horas y días, obtendremos unos sólidos
en suspensión medios. Así como también analizaremos su micraje y por lo tanto el porcentaje de
reducción medio a diferentes micrajes.
Propondremos el sistema de saco filtrante y el de
las eras de secado por su economía y facilidad de
instalación.
Calcularemos el % de humedad del residuo una vez
sometido a este proceso.
Esto nos servirá para definir qué caudal vamos a
tratar en el CETGA. Con un máximo de 150 l/s, es necesario realizar pruebas piloto que sean representativas, ya que las plantas de reciente creación utilizan
caudales de 5000 l/s, y las más antiguas consumen
1500 l/s. La tendencia es a construir mayores plantas
por lo que los consumos aumentar y por lo tanto
también los efluentes, los cuales al no haber pérdidas
son idénticos a los caudales bombeados.
Con los sólidos secos recurados y lavados con agua
dulce para reducir la salinidad a un 10%:
i. Estimaremos la cantidad de agua dulce necesaria por cada 10 kg de sólido seco recuperado.
ii. Analizar los nutrientes del residuo.
iii. Valorar la posible utilización de estos residuos como abono.
Estimar los costes de funcionamiento.
Una vez fijados los objetivos de reducción, determinaremos los costes de explotación suponiendo
9
4. Material, método e instalaciones
La ejecución del proyecto se ha llevado a cabo en las instalaciones del CETGA, centro
que funciona en abierto como una planta tradicional o en circuito cerrado como
una planta en recirculación.
Para la ejecución de este proyecto se ha construido un sistema en recirculación
semejante al de otras granjas ya en funcionamiento, siguiendo el esquema 1, que se
adjunta y con las unidades que se detallan.
Con la experiencia acumulada durante años, se ha diseñado un sistema de recirculación para una biomasa de 50 Tn. de peces planos.
Para ello se han instalado:
• Filtro rotativo de maya 60 µm y capacidad 450 m3/h.
• Espumador, sistema para eliminar materia orgánica disuelta y
equilibrar el nivel de gases, con capacidad para 800 m3/h. Pendiente solicitud de patente.
• Biológico. Instalación de dos Biológicos con 2,5 m de alto y 2,4
m de alto de columna de agua con un relleno de biobolas de 525
m2/m3.
• Tanque de rebombeo.
• Ozonificador de 360 g O3/h.
• Tanques recepción de agua.
• Cuadros de control y conducciones eléctricas.
• Canalización independiente para recogida de aguas.
• Sistema de eliminación de grasa en cada tanque.
11
Esquema 1. Sistema en recirculación CETGA
Tanque
Punto final
rebombeo planta
Biológico 2
Biológico 1
Protoskimer
Tanque de recepción
Filtro mecánico
de agua
rotativo
Fotografía 1. Filtro rotativo de maya 60 µm y capacidad 350-450 m3/h.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
• Se ha instalado un filtro rotativo de 2x1, 1 m. con 60 µm y capacidad 450
m3/h, en acero AISI 316 LT para agua marina con autolimpieza. La finalidad
es retirar todos los sólidos mayores de 60 µm antes de ir al espumador y a
los biológicos. La eficacia media que se obtiene en este filtro es de un 37,6%
de retirada de sólidos en suspensión.
Esquema 2. Espumador, sistema para eliminar materia orgánica disuelta y
equilibrar el nivel de gases, con capacidad para 800m3/h.
Protoskimer
Separadores
Bomba 3 3 Kw
+ venturi de aire
Separadores
Unidad de mezcla
y espumación
Banda 2 3 Kw
+ venturi de Ozono
Bomba 1 3 Kw
+ venturi de aire
Entrada agua
Protoskime
13
Los novedosos sistemas de producción acuícola que utilizan la recirculación del
agua merecen un tratamiento diferenciado dentro de este contexto.
Esquema 3. de un sistema en recirculación
Foam fractionator
Trickling filter
Fluidized bed
reactor
Pump
Settler
Ø
Ø
Pump
Fish basin
Digestion basin
Los biofiltros convierten una parte muy importante de la materia orgánica en CO2
+ H2O, el amonio en nitrito y nitrato y este último en N2 (g), adjuntamos ciclo del
nitrógeno.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Esquema 4, Ciclo del nitrógeno
atmosphere
Organica suspended solids
& protein
Dissolved OC
N2
Particularte OC
NH4–N
DOC
substrate
O3 concentration (%)
0
100
NO2–N
NH4–N
NO3–N
nitrificación
N2
denitrificación
15
NO3–N
substrate dpth
water
5. Discusión y resultados
5.1 Objetivos de reducción
Para determinar los objetivos de reducción debemos fijarnos primero en la legislación vigente que regula y limita las cantidades y los parámetros de vertido. Una
vez se fijen esas necesidades, que en sus niveles máximos los establece la administración, vamos a intentar reducir la carga orgánica de los efluentes a la vez que
evaluamos el coste de esa mejora medioambiental.
Hemos comprobado que el Organismo Autónomo Aguas de Galicia, organismo de
la administración, ha fijado una serie de parámetros como indicadores de la calidad
del vertido de las piscifactorías.
Parámetros de la autorización de vertido
Los parámetros para aguas residuales industriales son los siguientes:
Sólidos en Suspensión (mg/l)
Nitritos (mg/l)
Fosfatos (mg/l)
Carbono Orgánico Total (mg/l)
Para estos parámetros se han impuesto unas condiciones de vertido marcadas por
la diferencia entre entrada y salida para las aguas residuales industriales.
17
Parámetros
• Sólidos en Suspensión (mg/l)
Incremento
<5
• Nitritos (mg/l)
< 0.05
• Fosfatos (mg/l)
< 0.2
• Carbono Orgánico Total (mg/l)
< 0.5
Fosfatos:
La Autorización de Vertido fija que la diferencia entre la entrada a la granja y la
salida del efluente es de 0,2 mg/l, valor que los métodos analíticos espectrofotométricos pueden detectar sin interferencias y con suficiente precisión y sensibilidad.
Nitrito:
Los valores que se han fijado para el nitrito por parte de Aguas de Galicia, aun
teniendo en cuenta que el incremento propuesto es más estricto no es tan preocupante.
Más del 50% del nitrógeno ingerido se excreta como amonio, urea, ácido úrico y
aminoácidos y la mayor parte de los peces excretan de un 70% a un 90% del nitrógeno en forma de amonio (por hidrólisis en el hígado de las proteínas y posterior
determinación de los aminoácidos excretándose por la piel y branquias).
La urea es otra de las formas mayoritarias y va del 5% al 15% del total.
El amoniaco se encuentra en el agua en dos formas: ionizado N-NH4+ y no ionizado
NH3, que es la fracción realmente tóxica que se difunde rápidamente a través de las
branquias.
No obstante, la presencia de compuestos nitrogenados implica que en presencia de
oxígeno, parte del amonio en sus diferentes formas pasará a NO2-, que es el parámetro que nos preocupa.
De todas formas, aunque el paso de N-NH4+ o NH3 a NO2- siguiendo el ciclo del
nitrógeno es un proceso no instantáneo y como el tiempo de residencia del agua
en una planta va de 30 minutos a una hora, dependiendo del % de renovación del
tanque, no es habitual que las concentraciones de nitrito aumenten en más de 0.05
mg/l. De todas formas hay que observar este proceso en el verano con temperaturas
más altas y una cinética por lo tanto más rápida, en ese momento sí puede superarse ese valor límite.
También este parámetro se puede ver notablemente incrementado en las granjas
que reutilizan o recirculan el agua, ya que si el tiempo de residencia del agua aumenta entonces habrá mayor proporción de amonio excretado que se convierta en
nitrito, aumentado así la concentración final.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Sólidos en suspensión:
El valor fijado para los Sólidos en suspensión es de 5mg/l. Este valor es amplio y
difícil de superar.
Carbono orgánico total
El último parámetro es el Carbono Orgánico Total, como podemos observar el incremento que ha impuesto la administración es de 0.5 mg/l, la sensibilidad es 0.1 mg/l
y el límite de detección es de 3 mg/l para agua de mar.
Como mínimo se ha fijado el cumplimiento de los límites impuestos por la
Administración.
Sólo en el caso de los sólidos en suspensión el margen es amplio, como ya se ha
explicado, los demás parámetros tienen valores fáciles de sobrepasar por lo que
la tecnología que se va a evaluar con este proyecto puede ayudar a mantener las
diferencias entre la entra y salida dentro de los límites impuestos.
Aunque en principio sólo se van a retirar sólidos en suspensión, esto va a influir en
otros parámetros medibles, por ejemplo en el caso del COT el límite es muy bajo y
la retirada de los sólidos que es materia orgánica facilitará la reducción del COT así
como también del nitrito y del fósforo, ya que van a retirar parcialmente las partículas que favorecen su incremento.
5.2. Caractetizar los efluentes de las planta de rodaballo
Siguiendo la metodología propuesta mostramos los resultados de los 49 análisis
efectuados en la entrada y en la salida de piscifactorías identificadas como:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Piscifactoría 1
Piscifactoría 2
Piscifactoría 3
Piscifactoría 4
Piscifactoría 5
Piscifactoría 6
Piscifactoría 7
Piscifactoría 8
Piscifactoría 9
En la Tabla 1 mostramos los resultados obtenidos en los diferentes muestreos a la
entrada y salida de las piscifactorías en abierto para sus parámetros químicos.
En la Tabla 2 mostramos los resultados obtenidos en los diferentes muestreos a la
entrada y salida de las piscifactorías en abierto para sus parámetros microbiológicos.
19
En la Tabla 3a y 3b mostramos sólo los resultados obtenidos en los diferentes muestreos a la entrada de las
piscifactorías en abierto para sus parámetros químicos y microbiológicos.
En La Tabla 4a y 4b respuesta al objetivo 3 mostramos sólo los resultados obtenidos en los diferentes
muestreos a la salida de las piscifactorías en abierto para sus parámetros químicos y microbiológicos.
Tabla 1
resultados a la entrada y salida para sus parámetros químicos de nueve plantas de rodaballo.
FECHA
PLANTA
MUESTREO
pH
-
Ω
DBO5
MES
Nitritos
NTK
N–NH4+
Fosfatos
TOC
mS/cm
mg O2/L
mg/L
mg NO2 /L
mg N/L
mg N-NH3/L
mg PO4-/L
mg/L
-
15/02/2005
Piscifactoría 6(E)
1,60
0,03
<0,04
<5
15/02/2005
Piscifactoría 6(S)
2,10
0,05
0,33
<5
08/06/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,03
<5
08/06/2005
Piscifactoría 6(S)
2,60
0,31
0,16
<5
18/08/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,03
<5
18/08/2005
Piscifactoría 6(S)
2,00
<0,02
<0,03
<5
19/08/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,03
<5
19/08/2005
Piscifactoría 6(S)
<2
<0,02
<0,03
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,05
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(S)
2,10
<0,02
<0,03
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,05
<5
18/10/2005
Piscifactoría 6(S)
2,40
0,09
0,32
<5
29/11/2005
Piscifactoría 2 (E)
2,30
0,03
<0,1
<3
29/11/2005
Piscifactoría 2 (S)
<2
0,15
0,26
3,00
30/11/2005
Piscifactoría 8(E)
7,66
56,3
4,00
<2
0,13
<0,04
<0,1
4,00
30/11/2005
Piscifactoría 8(S)
4,30
0,16
0,17
3,00
28/12/2005
Piscifactoría 6(E)
2,20
<0,02
<0,1
3,00
28/12/2005
Piscifactoría 6(S)
2,20
0,12
0,18
4,00
30/12/2005
Piscifactoría 8(E)
2,80
<0,02
<0,1
1,90
30/12/2005
Piscifactoría 8(S)
3,20
0,13
0,13
2,30
20/01/2006
Piscifactoría 7(E)
<2
0,02
0,12
1,10
20/01/2006
Piscifactoría 7 (S)
<2
<0,02
<0,1
1,20
20/01/2006
Piscifactoría3 (E)
7,82
4,00
2,60
0,02
2,10
0,11
<0,1
1,90
20/01/2006
Piscifactoría3 (S)
7,70
<3
<2
0,03
1,30
0,22
0,14
1,90
24/01/2006
Piscifactoría 1 (E)
<2
<0,02
<0,1
1,30
24/01/2006
Piscifactoría 1 (S)
4,60
<0,02
0,11
2,10
09/02/2006
Piscifactoría 8(E)
7,66
57,5
0,70
4,60
<0,02
0,12
<0,1
2,30
09/02/2006
Piscifactoría 8(S)
3,70
0,03
<0,1
2,30
14/02/2006
Piscifactoría 2 (E)
3,70
0,04
0,15
3,50
14/02/2006
Piscifactoría 2 (S)
3,80
0,04
0,35
2,90
24/02/2006
Piscifactoría 4(E)
7,77
2,10
0,02
<0,1
3,10
24/02/2006
Ria de arosa(S)
7,74
2,40
0,07
0,22
3,80
31/03/2006
Piscifactoría 8(E)
2,70
<0,02
<0,1
2,30
31/03/2006
Piscifactoría 8(S)
3,00
0,02
<0,1
4,00
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
FECHA
PLANTA
MUESTREO
pH
-
Ω
DBO5
MES
Nitritos
NTK
N–NH4+
Fosfatos
TOC
mS/cm
mg O2/L
mg/L
mg NO2 /L
mg N/L
mg N-NH3/L
mg PO4-/L
mg/L
-
07/04/2006
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,1
2,30
07/04/2006
Piscifactoría 6(S)
2,40
0,15
0,16
3,50
21/04/2006
Piscifactoría3 (E)
8,04
<0,5
2,10
<0,02
1,90
<0,05
<0,1
<1
21/04/2006
Piscifactoría3 (S)
7,77
1,30
3,30
0,02
3,90
0,21
<0,1
1,10
25/04/2006
Piscifactoría 8 (E)
4,00
<0,02
<0,1
1,00
25/04/2006
Piscifactoría 8 (S)
5,00
0,06
0,14
1,60
09/05/2006
Piscifactoría 2 (S)
5,90
0,05
0,34
2,50
16/05/2006
Piscifactoría 4(E)
3,20
<0,02
<0,1
1,80
16/05/2006
Piscifactoría 4(S)
5,60
0,58
1,09
2,20
23/05/2006
Piscifactoría 2 (E)
5,60
<0,02
<0,1
1,30
23/05/2006
Piscifactoría 2 (S)
7,00
0,06
0,51
1,60
25/09/2006
Piscifactoría 5 (S)
7,23
6,80
13,6
0,15
5,90
0,32
02/10/2006
Piscifactoría 5 (S)
7,42
20,7
164,
16,0
<0,02
13,00
11,55
04/03/2005
Piscifactoría 9(E)
4,00
<0,02
<0,1
1,60
04/03/2005
Piscifactoría 9(S)
5,40
0,04
0,14
2,40
Tabla 2
FECHA
MUESTREO
Resultados a la entrada y salida para sus parámetros microbiológicos.
PLANTA
Aerobios
mesófilos a 22ºC
Coliformes
totales
Escherichia
coli
Estreptococos
fecales
Coliformes
fecales
UFC/mL
UFC/100 mL
UFC/100
mL
UFC/100 mL
UFC/100 mL
Ausencia
30/11/2005
Piscifactoría 8(E)
37
Ausencia
Ausencia
09/02/2006
Piscifactoría 8(E)
60
1
Ausencia
5
24/02/2006
Piscifactoría 4(E)
15
1
Ausencia
Ausencia
24/02/2006
Piscifactoría 4 (S)
3
1
Ausencia
Ausencia
04/03/2005
Piscifactoría 9(E)
65
3
7
2
04/03/2005
Piscifactoría 9(S)
75
3
10
2
21
Tabla 3a
Resultados a la entrada para sus parámetros químicos.
FECHA
PLANTA
pH
Ω
DBO5
MES
mS/cm
mg O2/L
mg/L
NTK
Nitritos
N–NH4+
mg NO2 /L mg N/L mg N-NH3/L
Fosfatos
TOC
mg PO4 /L
mg/L
MUESTREO
-
04/03/2005
Piscifactoría 9(E)
4,00
<0,02
<0,1
1,60
07/04/2006
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,1
2,30
-
-
08/06/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,03
<5
09/02/2006
Piscifactoría 8 (E)
7,7
57,5
0,70
4,60
<0,02
0,12
<0,1
2,30
18/08/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,03
<5
19/08/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
<0,03
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,05
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(E)
<2
<0,02
0,05
<5
14/02/2006
Piscifactoría 2 (E)
3,70
0,04
0,15
3,50
15/02/2005
Piscifactoría 6(E)
1,60
0,03
<0,04
<5
16/05/2006
Piscifactoría 4(E)
3,20
<0,02
<0,1
1,80
16/05/2006
Piscifactoría 4(S)
5,60
0,58
1,09
2,20
20/01/2006
Piscifactoría 7(E)
<2
0,02
0,12
1,10
20/01/2006
Piscifactoría3 (E)
7,8
4,00
2,60
0,02
2,1
0,11
<0,1
1,90
21/04/2006
Piscifactoría3
8,0
<0,5
2,10
<0,02
1,9
<0,05
<0,1
<1
23/05/2006
Piscifactoría 2 (E)
5,60
<0,02
<0,1
1,30
23/05/2006
Piscifactoría 2 (S)
7,00
0,06
0,51
1,60
24/01/2006
Piscifactoría 1 (E)
<2
<0,02
<0,1
1,30
24/02/2006
Piscifactoría 4(E)
7,8
2,10
0,02
<0,1
3,10
24/02/2006
Piscifactoría 4 (S)
7,7
2,40
0,07
0,22
3,80
25/04/2006
Piscifactoría 8 (E)
4,00
<0,02
<0,1
1,00
28/12/2005
Piscifactoría 6(E)
2,20
<0,02
<0,1
3,00
29/11/2005
Piscifactoría 2 (E)
2,30
0,03
<0,1
<3
30/11/2005
Piscifactoría 8(E)
7,7
56,3
4,00
<2
0,13
<0,04
<0,1
4,00
30/12/2005
Piscifactoría 8(E)
2,80
<0,02
<0,1
1,90
31/03/2006
Piscifactoría 8(E)
2,70
<0,02
<0,1
2,30
3,4
0,10
2,0
0,12
0,35
2,2
Media
Tabla 3b
Resultados a la entrada para sus parámetros microbiológicos.
PLANTA
Aerobios
mesófilos a 22ºC
Coliformes
totales
MUESTREO
UFC/mL
UFC/100 mL
04/03/2005
Piscifactoría 9(E)
65
FECHA
Escherichia
coli
UFC/100
mL
3
Estreptococos
fecales
Coliformes
fecales
UFC/100 mL
UFC/100 mL
7
09/02/2006
Piscifactoría 8 (E)
60
1
Ausencia
5
24/02/2006
Piscifactoría 4(E)
15
1
Ausencia
Ausencia
24/02/2006
Piscifactoría 4S)
3
1
Ausencia
Ausencia
30/11/2005
Piscifactoría 8(E)
37
Ausencia
Ausencia
Ausencia
31/03/2006
Piscifactoría 8(E)
2
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Tabla 4a
Resultados a la salida para sus parámetros químicos.
FECHA
PLANTA
MUESTREO
02/10/2006
Piscifactoría 5 (S)
pH
Ω
DBO5
MES
Nitritos
-
mS/cm
mg O2/L
mg/L
mg NO2 /L mg N/L mg N-NH3/L
7,42
20,70
16,0
NTK
N–NH4+
-
<0,02
13,00
11,55
Fosfatos
TOC
mg PO4 /L
mg/L
-
04/03/2005
Piscifactoría 9(S)
5,40
0,04
0,14
2,40
07/04/2006
Piscifactoría 6(S)
2,40
0,15
0,16
3,50
08/06/2005
Piscifactoría 6(S)
2,60
0,31
0,16
<5
18/08/2005
Piscifactoría 6(S)
2,00
<0,02
<0,03
<5
19/08/2005
Piscifactoría 6(S)
<2
<0,02
<0,03
<5
19/09/2005
Piscifactoría 6(S)
2,10
<0,02
<0,03
<5
18/10/2005
Piscifactoría 6(S)
2,40
0,09
0,32
<5
09/02/2006
Piscifactoría 8 (S)
3,70
0,03
<0,1
2,30
09/05/2006
Piscifactoría 2 (S)
5,90
0,05
0,34
2,50
14/02/2006
Piscifactoría 2 (S)
3,80
0,04
0,35
2,90
15/02/2005
Piscifactoría 6(S)
2,10
0,05
0,33
<5
16/05/2006
Piscifactoría 4(S)
5,60
0,58
1,09
2,20
20/01/2006
Piscifactoría 7 (S)
<2
<0,02
<0,1
1,20
20/01/2006
Piscifactoría3 (S)
7,70
<3
<2
0,03
1,30
0,22
0,14
1,90
21/04/2006
Piscifactoría3 (S)
7,77
1,30
3,30
0,02
3,90
0,21
<0,1
1,10
23/05/2006
Piscifactoría 2 (S)
7,00
0,06
0,51
1,60
24/01/2006
Piscifactoría 1 (S)
4,60
<0,02
0,11
2,10
24/02/2006
Piscifactoría 4 (S)
7,74
2,40
0,07
0,22
3,80
25/04/2006
Piscifactoría 8 (S)
5,00
0,06
0,14
1,60
25/09/2006
Piscifactoría 5 (S)
7,23
6,80
13,6
0,15
5,90
0,32
28/12/2005
Piscifactoría 6(S)
2,20
0,12
0,18
4,00
29/11/2005
Piscifactoría 2 (S)
<2
0,15
0,26
3,00
30/11/2005
Piscifactoría 8(S)
4,30
0,16
0,17
3,00
30/12/2005
Piscifactoría 8(S)
3,20
0,13
0,13
2,30
Piscifactoría 8(S)
3,00
0,02
<0,1
4,00
5,0
0,12
6,03
3,08
0,28
2,5
31/03/2006
Media
Tabla 4b
Resultados a la salida para sus parámetros microbiológicos.
FECHA
PLANTA
Aerobios mesófilos a 22ºC
Coliformes
totales
Estreptococos
fecales
Coliformes
fecales
UFC/100 mL
UFC/100 mL
75
Escherichia
coli
UFC/100
mL
3
MUESTREO
UFC/mL
UFC/100 mL
04/03/2005
Piscifactoría 9(S)
24/02/2006
Piscifactoría 4 (S)
3
10
2
1
Ausencia
Ausencia
23
5.3 Determinar el coste de un sistema de filtración para una planta de rodaballo,
con la que se pueda determinar la relación coste % de reducción de materias en
suspensión.
Análisis del porcentaje de reducción de los sólidos en función del micraje de la malla:
Filtramos las muestras de efluentes de salida de una piscifactoría a través de distintos filtros para ver la
eficiencia de cada uno tomado como referencia de eficiencia al 100% la filtración a través de un filtro de 1
µm.
La fórmula utilizada es:
• MES o SST (mg/l) = ((Peso final filtro (G2) - Peso inicial filtro (G1))/V)*1000
• Siendo V: Volumen de filtración; MES: Sólidos en suspensión
• Siendo G1: peso del filtro sin residuo
• G2: peso del filtro con residuo tras evaporación
Los SST se calculan filtrando un volumen conocido de muestra a través de un filtro de fibra de vidrio (debe
estar por lo menos 24h en el desecador antes de pesarlo) que nos permite obtener G1, que se secará posteriormente en la estufa a 103 ±1 ºC durante una hora para obtener G2. Así podemos calcular los SST aplicando
la fórmula anterior.
Tabla 5a. Eficiencia en la reducción de los sólidos en suspensión en función del micraje.
Filtro
Volumen (ml)
SST (mg/l)
Eficiencia. %
500 µm
2.000
0
0%
300 µm
2.000
3,50
2%
200 µm
2.000
3,50
2%
100 µm
2.000
14,50
9%
80 µm
2.000
19,50
12%
1 µm
500
167,50
100%
Tabla 5b. Eficiencia en la reducción de los sólidos en suspensión en función del micraje.
Filtro
Volumen (ml)
SST (mg/l)
Eficiencia. %
80 µm
2.000
17,50
15%
62 µm
2.000
23,50
21%
40 µm
2.000
36,00
32%
1 µm
1.000
113,00
100%
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Tabla 5c. Eficiencia en la reducción de los sólidos en suspensión en función del micraje.
Filtro
Volumen (ml)
SST (mg/l)
Eficiencia. %
80 µm
2.000
11,50
9%
62 µm
2.000
77,50
40%
40 µm
2.000
87,00
45%
1 µm
1.000
193,00
100%
En función de los datos reflejados en las tablas 5a, 5b y 5c, podemos concluir que sólo se retienen sólidos en
suspensión de los efluentes a partir de la utilización de filtros de 100 µm. No obstante, sólo se obtiene una
eficiencia relevante a través de la utilización de mallas de 62 µm y 40 µm, no existiendo una diferencia en el
rendimiento de la filtración entre esos dos micrajes. Este resultado es el que hemos utilizado para determinar
la malla del filtro rotativo que se ha instalado para la determinación del resto de objetivos planteados en el
proyecto.
Si observamos los datos medios sólidos en suspensión a la entrada de una piscifactoría estos son de 3,4 mg
/l y a la salida de 5 mg/l, esto implica que el aporte neto de sólidos en suspensión es de 1,6 mg /l lo que
representa un 32 % de los 5 mg /l.
Si como hemos obtenido en nuestras pruebas de laboratorio, con un filtro de 62 µm obtenemos una eficacia
de un 40% en la retirada sólidos, esto implica que un 40% de 5 mg/ l son 2 mg /l. En teoría, a la salida el
efluente se verterá con 3 mg /l, lo que supone una menor cantidad de sólidos en suspensión que en el agua
de entrada, por lo que tendríamos que gestionar más residuos que los que genera la granja, disparado el
coste de producción y más si tenemos en cuenta la legislación que permite una diferencia entre la entrada
y la salida de 5 mg /l.
Si instalamos una malla de 40 µm, obtenemos una eficacia de un 45% en la retirada de sólidos. Esto implica
que un 45% de 5 mg/ l son 2,25 mg /l, por lo que en teoría a la salida, el efluente se vertería con 2,75 mg /l. En
conclusión no tendríamos ninguna ventaja frente a la malla de 62 µm y sí un mayor coste de depuración.
Hemos optado por la instalación del filtro de 60 µm, ya que los rendimientos son similares y la inversión
por metro cúbico filtrado es menor. Además, esto debe servir de modelo para su evaluación de la retirada de
sólidos en suspensión de los efluentes de las piscifactorías. Debemos buscar modelos que tengan en menor
impacto en la cuenta de resultados de las granjas, manteniendo la misma eficacia media, a nuestro juicio
esto lo cumple el modelo de 60 µm.
Para determinar el volumen de agua a filtrar, comprobamos el caudal de las instalaciones del CETGA que se
sitúa entre 250 y 350 m3/h. Por lo que el filtro debe filtrar ese caudal a 60 µm, como mínimo.
Se ha instalado un filtro rotativo de 2x1, 1 m. con 60 µm y capacidad 450 m3/h, en acero AISI 316 LT para
agua marina con autolimpieza. La eficiencia que se obtiene en este filtro es de un 37,6% de retirada de sólidos
en suspensión.
Este filtro se puede convertir en un filtro de 40 µm y con una capacidad 300 m3/h, ya que al reducir el micraje
de la malla se reduce en caudal filtrado.
25
En la tabla 6 se recogen los datos de la cantidad sólidos antes y después del filtro
rotativo y también a la salida del espumador que es un sistema muy eficaz para la
eliminación de sólidos en suspensión de pequeño micraje y la eliminación de carga
bacteriana y de analitos como los nitritos.
Tabla 6.
Datos cantidad sólidos en suspensión AR: antes; ES: Después del filtro rotativo y SK:
Salida del espumador
Muestra
AR
ES
SK
AR-ES
% REDUCCIÓN
(AR-ES)
1
5,58
4,82
0,5
0,76
14%
2
6,07
5,21
1,5
0,85
14%
3
5,73
5,09
4,04
0,64
11%
5
6,42
5,69
3,31
0,73
11%
7
15,2
10,07
5,96
5,13
34%
8
9,33
7,24
2,79
2,09
22%
9
8,86
6,18
2,58
2,68
30%
10
8,92
6
3,37
2,92
33%
11
11,7
6,62
3,98
5,08
43%
12
9,25
8,05
6,22
1,2
13%
14
8,07
7,4
3,68
0,67
8%
15
7,44
6,41
4,95
1,03
14%
16
7,35
5,91
4,72
1,44
20%
17
8,21
5,16
5,52
3,05
37%
19
25,03
9,81
3,88
15,22
61%
23
8,48
6,85
3,18
1,63
19%
25
24,55
5,5
4,49
19,05
78%
26
8,76
6,74
6,61
2,02
23%
27
8,75
7,25
5,51
1,5
17%
29
7,49
6,03
5,83
1,46
19%
31
4,72
2,94
2,49
1,78
38%
36
5,64
1,95
0,5
3,69
65%
37
9,66
8,23
6,39
1,43
15%
38
4,2
2
1,85
2,2
52%
39
10,39
8,04
5,43
2,36
23%
40
8,81
6,02
5,31
2,79
32%
41
8,05
1,76
5,05
6,29
78%
43
8,37
2,27
4,56
6,1
73%
45
4,94
2,65
0,94
2,29
46%
46
11,24
4,86
3,3
6,38
57%
MEDIA
9,2
5,8
3,9
37,60%
• AR: AGUA ANTES DE LA FILTRACIÓN
• ES: AGUA DESPUÉS DE LA FILTRACIÓN
• SK: AGUA DESPUÉS DEL PROTOSKIMMER
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Gráfico 1. Datos de las muestras analizadas en el sistema de filtración instalado
• AR: AGUA ANTES DE LA FILTRACIÓN
• ES: AGUA DESPUÉS DE LA FILTRACIÓN
• SK: AGUA DESPUÉS DEL PROTOSKIMMER
El resultado obtenido en pruebas de campo de reducción de sólidos en el filtro rotativo de 60 µm
es de un 37,6%
En el objetivo 1 de este proyecto, nos planteamos evaluar el coste de un sistema de filtración para una planta
de rodaballo, determinando la relación coste y % de reducción de materias en suspensión.
Para la evaluación del coste vamos a suponer una reducción del 37,6% de las materias en suspensión, por lo
que si partimos de los datos que tenemos:
• Caudal filtrado/h= 300 m3/h
• Sólidos en suspensión entrada: 9, 24 mg/l
• Sólidos en suspensión salida: 5,76 mg/l
• Reducción: 3,48 mg/l
• La cantidad de sólidos retirados a la hora es de 1,04kg /h
• La cantidad de sólidos retirados al día es de 25,0 kg/día
• La cantidad de sólidos retirados al año es de 9150,6 kg/año
27
Tabla 7.
Costes variables más la amortización de un equipo de filtración
Costes variables de mantenimiento y de operación relativos al Filtro rotativo de 60 µm para un caudal medio de 300 m3/h
Motobomba de limpieza
Precio del Kilowatio € (Kwh)
Consumo real de potencia eléctrica Kw/h
1,10 €
Coste del consumo diario (24 h)
2,07 €
Coste del consumo anual (365 días)
754,34 €
Motor de arrastre bomba
Precio del Kilowatio € Kw/h
0,066324
Consumo real de potencia eléctrica Kw/h
Coste del consumo diario (24 h)
0,078284 €
0,45
0,72 €
Coste del consumo anual (365 días)
Filtro rotativo
261,45 €
Datos generales de la maquinaria
Nº de filtros rotativos
Amortización de los vehículos de recogida
Precio unitario del filtro (€/fil.)
15.684,36 €
Periodo de amortización (años)
10
1
Tipo de amortización (%)
Valor de la amortización (€/fil. y año)
1.568,44 €
10,00%
Coste de amortización (€/año)
1.568,44 €
Reparaciones y conservación
900,00 € Coste variable total de filtros rotativos (€/año)
3.484,23 €
Costes variables totales (€/año)
3.484,23 €
Objetivo 1: El coste de la retirada de los sólidos en suspensión de un efluente es:
3.484,23 (€/año) /9.150,6 (kg/año) = 0,38 €/kg de residuo seco retirado
Resultado parámetro IV del proyecto
IV. Determinar la relación micraje/coste/ % de reducción de sólidos en suspensión.
Una vez establecido el coste de retirada de un kg de sólidos en un sistema de filtración, debemos calcular el coste de retirada de estos sólidos en una piscifactoría.
Para ello debemos conocer la cantidad de sólidos que se generan en un proceso de
cultivo, ya que sin ese dato no podemos calcular la cantidad de materia en suspensión que se podrá retirar con un sistema de filtración.
Para determinar la cantidad de sólidos generados aplicaremos una técnica basada
en el marcaje de los piensos, con los que vamos a alimentar a las especies en cultivo, con óxido de itrio Y2O3 (Austreng, E, Aquaculture 1978). Esta molécula tiene la
propiedad de no ser absorbida en el tracto digestivo de los peces, por lo tanto, al
conocer la cantidad de Y2O3 que hemos introducido en el pienso y tras analizar la
que tenemos en las heces recuperadas, podremos obtener información de la cantidad total de heces que han salido y también del proceso digestivo que ha sufrido
el pienso.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Suponiendo que todo el itrio se va a excretar, pero solo vamos a ser capaces de
recoger una parte de esos excrementos, podemos saber la cantidad de heces que deberíamos de obtener con una simple regla de tres, ya que el Y2O3 es una constante.
Metodología de análisis del oxido de itrio
El óxido de itrio se ha añadido a seis piensos como marcador inerte para determinar
la digestibilidad.
Se recogerán muestras fecales de los rodaballos alimentados con ese pienso. Las
muestras serán congeladas a -20ºC hasta su posterior análisis.
Aparatos:
- Mufla capaz de mantener la temperatura a 550ºC
- Digestor capaz de mantener la temperatura a 150ºC+-5ºC
- Balanza analítica
Material:
- Probeta de 100 ml (2), 250 ml, 1000 ml
- Probeta de 25 ml (12), 5 ml
- Pipetas volumétricas de 5 ml, 1 ml
- Botella ámbar para guardar la disolución HCl: HNO3 2:1 v/v
- Vasos del digestor (12)
- Cápsulas de porcelana
- Frascos de plástico para guardar las muestras digeridas
- Botella ámbar para guardar la disolución de lavado ácido nítrico al
10%
- Embudos
- Matraces de 10 ml
- Espátula de acero inoxidable
- Todo el material de vidrio utilizado deberá someterse a lavado, de acuerdo
con las siguientes instrucciones:
Lavar con jabón, sin hacer espuma. Enjuagar perfectamente con agua corriente. Sumergir el material de vidrio o plástico en un recipiente de preferencia plástico, que
contenga una solución de ácido nítrico al 25% .Dejarlo tapado y reposando durante
un lapso de 24 horas. Quitar el exceso de ácido nítrico, enjuagando 5 o 6 veces con
agua deionizada. Dejar escurrir y secar.
29
Guardar en cuanto esté seco para evitar contaminación por partículas en el aire.
Reactivos:
- Acido Nítrico 65 %
- Acido Clorhídrico 37%
- Agua Milli-Q
- Disolución de lavado ácido nítrico al 25%
Soluciones:
La mezcla HCl: HNO3 2:1 v/v se prepara de la siguiente forma:
- Se toman 200 ml de HCl en una probeta de 250 ml y se llevan a
una botella ámbar.
- Se toman 100 ml de HNO3 en una probeta de 100 ml y se mezclan
con la solución anterior en la misma botella.
Método:
Las muestras congeladas se liofilizarán para analizar el óxido de itrio. Se toman
200 mg de muestra seca en cápsulas de porcelana y se lleva a combustión a 550ºC
toda la noche. Una vez que la muestra esté fría, se añaden 5 ml de HCl: HNO3 2:1
v/v (digestión ácida), y se lleva a ebullición hasta que el color amarillento pasa a
amarillo clarito (se generan vapores marrones que pasan a ser blancos una vez
que la muestra esté digerida), a una temperatura de 150 ºC durante 1 hora y 30
minutos. Cuando la muestra esté fría se añade unas alícuotas de agua, y la muestra
se disuelve en 0.5 ml de HNO3 (concentrado) y se diluye a 10 ml con agua milli-Q.
Se conserva a 4ºC.
- Blanco de reactivos: En todos los procesos de digestión se añade un blanco que
es la solución que contiene todos los reactivos usados en los mismos volúmenes y
concentraciones, que son utilizados en el procesamiento de la muestra, este blanco
debe seguir todos los pasos indicados en la técnica; ayuda a detectar trazas de
contaminación provenientes del material o reactivos usados.
La concentración de itrio se mide utilizando un espectrofotómetro ICP (plasma acoplado inductivamente). Después de la digestión el itrio también se puede medir con
un espectrofotómetro de absorción atómica.
Analizando los parámetros químicos de las heces, vamos a conocer la cantidad de
lípidos grasa, ceniza, ácidos grasos y aminoácidos que hay en las heces y en qué
cantidad.
Este dato es muy importante para saber en qué se pueden utilizar estos residuos al
saber que es lo que los componen y en qué cantidad. La presencia de un aminoácido
o un ácido graso en cantidades importantes puede ser útil para su reutilización en
un proceso industrial.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Para obtener la cantidad de heces y hacer un análisis de las heces recogidas, hemos
utilizado pienso marcado con itrio con diferentes formulaciones. Con este propósito, se intenta obtener datos que nos puedan dar información de la composición
de las heces con los diferentes piensos utilizados en la producción de peces, y de la
cantidad de heces que se excretan por kg de pienso.
Conocer la cantidad de heces excretadas por Tn de pienso nos permite evaluar qué
tipo de filtros se deben instalar en una granja.
El cálculo es sencillo, conociendo la biomasa media de la granja y aplicando el índice de conversión sabemos la cantidad de pienso que van a ingerir los peces. Con
ese dato podemos saber la cantidad total de heces que excretan por Tn de pienso
ingerido, y si sabemos la cantidad media de heces que se vierten o que podemos recuperar, sabremos la cantidad media de materia orgánica que podemos aprovechar
para según qué aplicación.
En las tablas 8, 9 y 10 se recogen los datos referidos a heces recogidas con diferentes piensos comerciales en diferentes fechas.
El utilizar diferentes piensos se justifica por el hecho de que cada formula puede
ofrecer una diferente digestibilidad que es conveniente evaluar para obtener mayor
precisión en el cálculo de la cantidad de pienso excretado.
Tabla 8.
Datos referidos a la cantidad de heces recogidas con diferentes cantidades de pienso comercial
suministrado.
Suministrado
Ingerido
Heces p. húmedo
% Humedad
Heces p. seco
% Heces sobre pienso
A
23,10
17,10
21,10
78,85
4,46
19%
B
14,90
14,10
17,10
83,03
2,90
19%
C
23,90
23,90
24,40
81,00
4,64
19%
D
24,70
9,30
17,80
82,04
3,20
13%
E
14,40
10,40
16,70
77,24
3,80
26%
F
23,20
23,20
19,40
80,80
Tabla 9.
3,72
16%
MEDIA
19%
Datos referidos a la cantidad de heces recogidas con diferentes cantidades de pienso comercial
suministrado.
Suministrado
Ingerido
Heces p. húmedo
% Humedad
Heces p. seco
% Heces sobre pienso
A
19,20
B
28,90
18,00
11,50
79,49
2,36
12%
26,70
18,70
82,34
3,30
11%
C
D
13,80
10,50
13,40
78,34
2,90
21%
20,70
17,90
11,70
81,90
2,12
10%
E
26,00
22,90
17,00
81,90
3,08
12%
F
14,30
3,90
9,90
83,77
1,61
11%
MEDIA
13%
31
Tabla 10. Datos referidos a la cantidad de heces recogidas con diferentes cantidades de pienso comercial
suministrado.
Suministrado
Ingerido
Heces p. húmedo
% Humedad
Heces p. seco
% Heces sobre pienso
A
31,30
18,00
15,00
79,49
3,08
10%
B
32,20
17,00
13,40
82,34
2,37
7%
C
38,60
27,60
17,40
78,34
3,77
10%
D
16,60
15,10
8,90
81,90
1,61
10%
E
33,50
29,80
14,80
81,90
2,68
8%
F
18,40
14,90
11,00
83,77
1,79
10%
MEDIA
9%
La media en su valor máximo es del 19% y en su valor mínimo es del 9%
En las tablas 11, 12 y 13 se ha modelizado la cantidad de heces que saldrían en los
efluentes de granjas con diferentes capacidades productivas y el coste de recoger
el 37,6% de las heces con un malla de 60 μm a un precio de 0,38 €/ kg de residuo
recogido.
Tabla 11. Cantidad de heces recogidas por año y su coste para cuatro granjas tipo y suponiendo un
19 % de heces excretadas.
Producción /Tn
Pienso
suministrado/Tn
19% cantidad de heces
excretadas/año
Cantidad de heces que se pueden
recoger con un filtro de 60 μ
Coste por año
100
115
21,85
8,2156
3.121,93 €
250
287,5
54,625
20,539
7.804,82 €
500
575
109,25
41,078
15.609,64 €
1000
1150
218,5
82,156
31.219,28 €
Tabla 12
Cantidad de heces recogidas por año y su coste para cuatro granjas tipo y suponiendo un
13 % de heces excretadas
Producción /Tn
Pienso
suministrado/Tn
13% cantidad de heces
excretadas/año
Cantidad de heces que se pueden
recoger con un filtro de 60 μ
Coste por año
100
115
14,95
5,6212
2.136,06 €
250
287,5
37,375
14,053
5.340,14 €
500
575
74,75
28,106
10.680,28 €
1000
1150
149,5
56,212
21.360,56 €
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Tabla 13. Cantidad de heces recogidas por año y su coste para cuatro granjas tipo y suponiendo un 9 %
de heces excretadas.
Producción /Tn
Pienso
suministrado/Tn
9% cantidad de heces
excretadas/año
Cantidad de heces que se pueden
recoger con un filtro de 60 μ
Coste por año
100
115
10,35
3,8916
1.478,81 €
250
287,5
25,875
9,729
3.697,02 €
500
575
51,75
19,458
7.394,04 €
1000
1150
103,5
38,916
14.788,08 €
Los datos obtenidos son la primera aproximación del coste de retirada de residuos orgánicos en una granja
de peces planos y de la cantidad de sólidos que se generan en un proceso de cultivo.
5.4 Determinar qué cantidad de reducción se obtienen para parámetros químicos,
físicos y microbiológicos.
En la Tabla 6 se recogen los valores analizados para el parámetro de sólidos en suspensión en el
que se determinó una reducción del 37,6 % de eficiencia de un filtro rotativo y de un 32,7 % de
eficiencia para el espumador.
En las siguientes tablas se recogen los datos referidos a otros parámetros físicos y químicos y microbiológicos puntos I y II. Cabe señalar que estos efluentes han sido sometidos a un proceso de retirada de sólidos y
de oxidación mediante la utilización de filtros rotativos y un espumador en donde se le ha inyectado ozono al
efluente, gas muy oxidante con propiedades bactericidas y tensoactivas floculando los sólidos y retirándolos
por flotación.
Tabla 14. Parámetros químicos y físicos en la entrada del efluente del cetga.
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA ENTRADA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
0,49
1
17,7º
7,53
0,01
0,54
0,36
2
18,3º
7,52
0,00
0,24
0,44
3
18,8º
7,45
0,01
0,55
0,35
1,67
4
16,3º
7,4
0,01
1,18
0,33
1,57
0,00
0,27
0,21
2,13
5
6
16,9º
7,57
0,01
0,51
0,09
2,83
7
16,4º
7,47
0,01
0,67
0,21
0,67
8
14,5º
7,46
0,01
0,66
0,18
3,92
9
18,0º
7,4
0,01
0,75
0,26
3,17
10
18,1º
7,49
0,00
0,57
0,23
3,05
11
18,7º
7,45
0,00
0,31
0,21
3,48
12
18,6º
7,5
0,01
0,66
0,15
3,35
13
18,8º
7,53
0,01
0,67
0,11
2,52
14
18,4º
7,39
0,01
0,71
0,16
3,09
15
18,8º
7,53
0,01
0,82
0,18
3,31
16
17,9º
7,36
0,00
0,56
0,27
3,50
33
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA ENTRADA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
17
17,7º
7,48
0,01
0,73
0,11
1,26
18
17,4º
7,4
0,01
0,78
0,15
1,20
19
17,2º
7,46
0,01
0,78
0,14
2,83
20
17,2º
7,46
0,01
0,78
0,14
2,83
21
17,2º
7,61
0,01
0,81
0,16
0,28
22
17,5º
7,44
0,01
0,78
0,12
2,80
1,67
23
17,6º
7,47
0,05
0,64
0,13
24
17,6º
7,45
0,01
0,78
0,21
4,09
25
17,3º
7,42
0,01
0,80
0,19
2,34
26
16,9º
7,24
0,00
0,56
0,14
3,37
27
15,7º
7,35
0,01
0,78
0,16
3,78
28
16,2
7,36
0,01
0,79
0,17
4,82
29
16,2
7,36
0,01
1,04
0,13
3,27
30
14,6
7,47
0,00
0,57
0,14
3,01
31
14,2
7,52
0,01
0,62
0,09
3,48
32
14,2
7,42
0,00
0,70
0,16
4,98
33
13,1
7,41,
0,00
0,73
0,14
4,11
34
13,6
7,378
0,00
0,32
0,14
4,72
35
14,7
7,51
0,00
0,68
0,15
4,72
36
13,7
7,39
0,01
0,81
0,17
4,51
37
13,4
7,47
0,00
0,64
0,11
6,91
2,46
38
15,0
7,49
0,00
0,64
0,14
39
13,6
7,6
0,01
0,68
0,06
4,41
40
12,2
7,65
0,01
0,74
0,07
4,92
41
11,9
7,67
0,01
0,77
0,07
1,83
42
12,1
7,64
0,00
0,45
0,07
1,50
43
13,0
7,65
0,01
0,65
0,19
1,42
44
13,3
7,61
0,01
0,63
0,12
2,15
45
13,7
7,58
0,01
0,60
0,12
3,70
46
13,7
7,66
0,00
0,53
0,16
1,52
47
13,2
7,58
0,01
0,56
0,08
2,26
48
13,5
7,72
0,01
0,57
0,10
3,94
49
13,4
7,57
0,01
0,67
0,26
2,48
50
14,2
7,59
0,01
0,58
0,14
3,41
51
14,1
7,65
0,01
0,55
0,16
2,85
52
14,1
7,85
0,01
0,38
0,07
0,10
53
14,0
7,71
0,01
0,47
0,14
1,46
54
14,2
7,67
0,01
0,54
0,17
2,85
55
12,6
7,86
0,01
0,44
0,04
1,20
56
12,7
7,75
0,01
0,42
0,06
1,73
57
12,9
7,77
0,01
0,51
0,07
1,06
58
12,1
7,8
0,01
0,55
0,04
1,12
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA ENTRADA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
59
13,4
7,71
0,01
0,51
0,07
0,00
60
13,8
7,63
0,00
0,00
0,09
4,21
61
14,4
7,71
0,01
0,51
0,08
2,48
62
14,6
7,68
0,01
0,51
0,12
2,09
63
15,2
7,65
0,01
0,54
0,13
1,42
64
14,5
7,52
0,00
0,46
0,14
1,02
65
14,1
7,55
0,00
0,41
0,22
2,74
66
14,4
7,52
0,01
0,52
0,13
2,56
67
14,5
7,52
0,01
0,46
0,09
2,62
68
14,8
7,47
0,01
0,58
0,16
3,88
69
14,5
7,61
0,00
0,49
0,12
1,95
70
16,4
7,5
0,00
0,44
0,22
2,89
71
14,7
7,6600
0,00
0,44
0,06
1,28
72
14,6
7,57
0,00
0,50
0,09
1,44
73
15,3
7,52
0,00
0,41
0,08
0,85
74
17,3
7,49
0,00
0,00
0,06
2,17
75
15,8
7,5
0,00
0,41
0,02
4,67
76
16,2
7,52
0,01
0,56
0,12
0,00
77
16,4
7,51
0,01
0,58
0,12
0,00
78
16,1
7,46
0,00
0,45
0,14
0,00
79
16,8
7,48
0,01
0,54
0,18
0,00
80
16,8
7,58
0,00
0,36
0,14
0,00
81
16,7
7,62
0,00
0,37
0,14
0,00
82
16,7
0,00
0,40
0,12
2,09
83
16,7
7,59
0,00
0,43
0,13
2,11
84
17,7
7,53
0,01
0,68
0,15
2,54
85
17,6
7,48
0,01
0,71
0,20
2,26
86
17,9
7,49
0,01
0,78
0,17
4,29
87
18
7,47
0,01
0,74
0,15
3,48
88
18,2
7,44
0,01
0,73
0,16
3,05
89
18,3
7,45
0,01
0,80
0,16
4,11
90
17,8
7,54
0,01
0,67
0,09
2,56
91
17,3
7,6
0,01
0,63
0,10
3,48
92
17
7,61
0,01
0,69
0,12
3,31
93
16,6
7,6
0,01
0,70
0,10
2,68
Media
14,9
7,6
0,006
0,56
0,12
2,53
35
Tabla 15. Parámetros químicos y físicos en la salida del efluente del CETGA.
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA SALIDA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
1
17,2º
7,62
0,009
0,68
0,48
0,94
2
17,8º
7,69
0,002
0,15
0,60
3
18,5º
7,6
0,005
0,35
0,44
2,30
4
15,9º
7,58
0,010
1,32
0,41
1,67
5
0,002
0,18
0,23
2,72
6
16,7º
7,69
0,006
0,56
0,07
3,23
7
16,1º
7,57
0,007
0,65
0,19
0,94
8
14,5º
7,56
0,006
0,62
0,13
4,51
9
17,9º
7,53
0,011
0,79
0,22
3,31
10
17,9º
7,54
0,010
0,71
0,21
2,44
11
18,7º
7,63
0,006
0,46
0,15
2,97
12
18,6º
7,65
0,014
0,65
0,10
3,76
13
18,9º
7,79
0,009
0,65
0,07
2,83
14
18,4º
7,65
0,010
0,75
0,10
2,62
15
18,9º
7,78
0,017
0,78
0,11
3,62
16
17,7º
7,48
0,005
0,58
0,24
3,96
17
17,8º
7,83
0,015
0,72
0,05
1,54
18
17,4º
7,52
0,011
0,80
0,09
1,38
19
17,2º
7,51
0,010
0,77
0,07
3,11
20
17,2º
7,51
0,007
0,77
0,07
3,11
21
17,4º
7,63
0,009
0,67
0,19
0,55
22
17,5º
7,6
0,010
0,77
0,08
3,29
23
17,7º
7,61
0,006
0,45
0,36
3,48
24
17,6º
7,6
0,010
0,73
0,25
3,82
25
17,4º
7,5
0,007
0,78
0,27
2,70
26
17,0º
7,37
0,004
0,55
0,05
4,04
27
15,6º
7,58
0,009
0,75
0,06
4,25
28
16,2
7,54
0,009
0,76
0,08
5,28
29
16,2
7,54
0,011
0,95
0,04
3,43
30
14,6
7,58
0,005
0,54
0,05
3,48
31
14,2
7,65
0,006
0,58
0,02
3,64
32
14,2
7,56
0,005
0,51
0,09
7,52
33
13,3
7,52
0,007
0,70
0,09
4,39
34
13,7
7,43
0,004
0,58
0,06
5,33
35
14,7
7,61
0,007
0,70
0,07
5,33
36
13,7
7,51
0,007
0,74
0,10
5,26
37
13,5
7,55
0,006
0,61
0,06
5,30
38
15,0
7,58
0,007
0,64
0,09
2,99
39
13,6
7,66
0,006
0,56
0,02
4,74
40
12,2
7,7
0,007
0,55
0,05
5,47
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA SALIDA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
41
12,1
7,71
0,010
0,71
0,05
2,20
42
12,2
7,69
0,007
0,49
0,05
1,87
43
13,1
7,69
0,005
0,63
0,20
1,83
44
13,4
7,65
0,005
0,55
0,10
2,48
45
13,9
7,63
0,006
0,64
0,08
4,21
46
13,8
7,7
0,006
0,48
0,18
1,77
47
13,2
7,64
0,004
0,42
0,08
2,93
48
13,5
7,82
0,008
0,62
0,08
2,60
49
13,5
7,64
0,007
0,66
0,27
3,19
50
14,2
7,66
0,005
0,54
0,13
3,60
51
14,0
7,69
0,005
0,54
0,20
3,52
52
14,1
7,89
0,006
0,38
0,09
0,45
53
14,1
7,8
0,007
0,46
0,20
1,81
54
14,1
7,67
0,005
0,47
0,19
4,21
55
12,6
7,87
0,006
0,48
0,00
1,48
56
12,8
7,81
0,006
0,47
0,05
2,09
57
12,9
7,75
0,007
0,49
0,04
1,54
58
12,2
7,86
0,008
0,56
0,03
1,56
59
13,4
7,79
0,008
0,51
0,04
0,00
60
13,8
7,73
0,000
0,00
0,06
4,29
61
14,4
7,79
0,008
0,52
0,07
2,81
62
14,6
7,76
0,007
0,43
0,11
2,97
63
15,1
7,7
0,013
0,71
0,11
2,01
64
14,5
7,61
0,005
0,47
0,11
1,77
65
14,2
7,67
0,005
0,46
0,19
3,19
66
14,3
7,62
0,005
0,50
0,09
2,70
67
14,1
7,61
0,010
0,48
0,08
2,80
68
14,1
7,59
0,004
0,45
0,10
4,31
69
14,5
7,7
0,005
0,46
0,09
2,32
70
16,2
7,62
0,004
0,42
0,21
2,64
71
14,5
7,7200
0,005
0,53
0,04
0,77
72
14,5
7,6700
0,005
0,51
0,05
1,91
73
15,1
7,590
0,005
0,49
0,05
1,30
74
19,5
7,6300
0,000
0,00
0,00
2,81
75
15,8
7,57
0,005
0,48
0,07
5,18
76
16,1
7,61
0,006
0,58
0,07
0,00
77
16,4
7,6
0,005
0,55
0,07
0,00
78
15,9
7,53
0,005
0,52
0,09
0,00
79
16,7
7,59
0,005
0,52
0,11
0,00
80
16,8
7,64
0,004
0,36
0,08
0,00
37
PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS EN LA SALIDA DEL EFLUENTE DEL CETGA
MUESTRA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
81
16,7
82
16,7
NITRITO
NITRATOS
7,7
0,004
0,38
0,06
0,00
0,004
0,41
0,06
2,52
83
16,7
7,68
0,004
0,42
0,06
2,93
84
17,7
7,63
0,007
0,68
0,07
2,89
85
17,7
7,56
0,007
0,71
0,12
2,95
86
17,9
7,56
0,007
0,72
0,08
4,82
87
18
7,54
0,007
0,74
0,07
4,06
88
18,2
7,51
0,008
0,77
0,08
3,43
89
18,3
7,53
0,008
0,78
0,09
4,76
90
17,9
7,6
0,007
0,68
0,02
2,54
91
17,4
7,67
0,007
0,65
0,06
4,06
92
17
7,66
0,007
0,69
0,09
3,52
93
16,5
7,66
0,007
0,71
0,06
3,23
Media salida
14,9
7,6
0,006
0,55
0,08
2,89
Tabla 16. Diferencia en los parámetros químicos y físicos entre la entrada y salida del efluente del
CETGA.
DIFERENCIA EN LOS PARÁMETROS QUÍMICOS Y FÍSICOS ENTRE LA ENTRADA Y SALIDA DEL EFLUENTE DEL CETGA
TEMPER.
pH
AMONIACO
AMONIO
NITRITO
NITRATOS
Media
Entrada
MUESTRA
14,9
7,6
0,006
0,56
0,12
2,53
Media salida
14,9
7,6
0,006
0,55
0,08
2,89
0
0
0
-0,01
-0,04
+0,36
Reducción /Aumento
Análisis microbiológico de las aguas de entrada y salida, mediante recuento de aerobios mesófilos a 37ºC tras
72 h de incubación obteniéndose los siguientes resultados:
Tabla 17a. Análisis microbiológico de las aguas de entrada y salida.
UFC/ ml
1
2
3
4
6
7
ENTRADA
0,00E+00
6,70E+02
5,10E+01
1,70E+02
2,10E+02
1,37E+03
SALIDA
1,00E+03
1,34E+04
4,00E+02
1,27E+04
5,00E+03
2,26E+03
CON OZONO
3,80E+03
5,00E+00
1,07E+00
4,61E+00
2,32E+03
9,80E+02
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Tabla 17b. Análisis microbiológico de las aguas de entrada y salida.
UFC/ ml
8
9
10
11
12
13
ENTRADA
2,50E+02
7,00E+01
2,70E+02
4,60E+02
4,60E+02
1,0E+02
SALIDA
2,30E+02
5,70E+02
1,51E+03
2,46E+03
2,00E+02
1,6E+03
CON OZONO
4,20E+02
1,05E+03
0,0E+00
5,0E+01
1,9E+03
7,0E+01
Tabla 17c. Análisis microbiológico de las aguas de entrada y salida.
14
15
16
17
18
19
ENTRADA
UFC/ ml
2,2E+02
1,0E+02
8,0E+01
1,5E+02
2,8E+02
1,0E+01
SALIDA
1,4E+03
9,2E+02
1,4E+03
1,3E+03
6,0E+03
2,7E+02
CON OZONO
3,40E+02
0,00E+00
2,0E+03
1,7E+02
8,0E+02
7,2E+02
Como se puede observar en estos datos, existe una diferencia entre la entrada y la salida no superior a un
logaritmo decimal, y siempre manteniéndose por debajo de la 104 UFC/ml. El agua en todos los caso no
presenta un carga bacteriana preocupante para el medioambiente y por medio de tratamientos químicos se
puede reducir esa carga microbiológica mediante el uso del OZONO.
En la misma tabla se puede observar que la reducción de la carga microbiológica en el efluente de salida es
superior a un logaritmo con una concentración de ozono en agua de 200 mV. Mediante la aplicación de una
cantidad superior de ozono se puede conseguir mayor reducción de la carga bacteriana, pero en el caso del
agua de mar se pueden formar productos indeseables como el OBr- y el BrO3-, productos potencialmente
tóxicos para la vida acuática.
5.5 Uso de los residuos como nutrientes para algas, fitoplancton.
Caracterización del lodo del CETGA.
El lodo recuperado lo integran el pienso sobrante y no ingerido, las heces y los metabolitos de la actividad
metabólica de los peces de cultivo, esto es lo que se vierte a través de los efluentes y que mediante los procesos descritos recuperamos.
Los piensos contienen nutrientes como el nitrógeno (N) y fósforo (P) y otros elementos traza. El rodaballo
sólo utiliza como media un 30% del nitrógeno y del fósforo ingerido, excretando el resto, el nitrógeno se
excreta disuelto mayoritariamente a través de las agallas y el P en su mayoría a través de las heces.
La bibliografía nos indica que el P y el N son los causantes de la eutrofización de las aguas que reciben los
efluentes con estos nutrientes. Siendo eso cierto, debemos decir que no lo es en el caso de las piscifactorías
de peces planos que están en la costa española, ya que más del 90% vierten al océano y la renovación en
la zona de vertido es tan intensa que no se producen acumulaciones de esos nutrientes que puedan causar
problemas de eutrofización.
Los lodos que se han obtenido en el CETGA, como resultado de este proyecto de investigación, son susceptibles de ser utilizados como fertilizantes agrícolas, lo que permitiría minimizar el uso de fertilizantes
inorgánicos.
39
Esta premisa es cierta pero no deja de tener riesgos y problemas en sus usos, como vamos a explicar a continuación:
1. Los lodos puede poseer metales pesados.
2. Los lodos pueden contener patógenos.
3. Los lodos obtenidos tienen una elevada concentración de sodio que afecta de forma irremediable a la
estructura iónica del suelo.
Para la utilización de los lodos hay que analizar sus posibles impactos:
Tabla 18. Análisis lodo CETGA.
P- TOTAL
N -TOTAL
kg/m3
kg/m3
%
0,5
0,7
30
7,4
Lodo CETGA
NH4-N
pH
Caracterización de los piensos
Debemos tener en cuenta que el pienso comercial empleado en la actualidad contiene entre un 50-55% de
proteínas y un 18-23% de aceite de pescado.
Se han utilizado las fórmulas comerciales que hay en el mercado para hacer este cálculo y también para
determinar con mayor precisión lo perfiles nutricionales de estos piensos y de las heces. En función de la
composición de estas dos sustancias podemos determinar qué tipo de uso pude ser el más conveniente para
los residuos obtenidos en los efluentes.
Se formularon 6 piensos y se empleó en cada uno de ellos diferente porcentaje de aceite, simulando las
composiciones de los piensos normalmente utilizados en cultivo. La composición de los piensos resulta
como sigue:
El pienso F al final no se utilizó, ya que la formula es muy similar a la del D por lo que no aportaba mucha
información y aumentaba el gasto del proyecto.
Tabla 19. Composición nutricional de los piensos.
% Proteína
%Lípidos
Energía disgestible (MJ)
A 52/20
52
20
19,3
B 55/18.5
55
18.5
19,9
C 58/16.5
58
16.5
19,7
D 61/14.5
61
14.5
19,5
E 55/20.5
55
20.5
19,3
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Los piensos se analizaron para obtener los datos de humedad, cenizas (residuo obtenido de la calcinación de la materia orgánica a 550ª C durante 2 horas), proteína
bruta (contenido en nitrógeno tras eliminar la materia orgánica con ácido sulfúrico
según el método de Kjeldahl, 1883) y grasa. Además, a fin de evaluar la digestibilidad se han adicionado marcadores en la alimentación. Para que sean efectivos, los
marcadores deben ser inertes, no ser absorbidos ni interactuar con el sistema digestivo del animal o con otros componentes de la alimentación, y no alterar el paso
de los nutrientes a través del tracto gastro-intestinal o del metabolismo (Austreng,
1978; NRC, 1993). El óxido de itrio cumple todos estos requerimientos, por lo que
ha sido el marcador escogido para la determinación de la digestibilidad de nuestros
piensos y del itrio (Refstie et al., 1997).
Las muestras fecales de los rodaballos alimentados con cada uno de los piensos
marcados con 1 g kg-1 de óxido de itrio (Y2O3), se recogieron empleando un colector
que facilitara el asentamiento de la materia. Las heces se recolectaron cada 24 horas
durante 3 días y se congelaron inmediatamente a -20ºC. Todas las muestras son
liofilizadas a -51ºC y 0 militorr durante 24 h.
Análisis de las muestras
Con las muestras de piensos y de heces, se procedió a la extracción de los ácidos
grasos según el método descrito por Bligh-Dyeal. El análisis del perfil de los ácidos
grasos se obtuvo empleando un cromatógrafo de gases con detector de llama (FID)
de Agilent Techologies, dotado con una columna DB-23 Agilent 122-2362 (cis-tras
FAME column, 60 m * 0,25 mm * 0,25 µm) y con las condiciones que se detallan a
continuación:
Mode Splitless
Temperatura inyector: 260 ºC
Gas: helio
Presión: 20.12 ps
Flujo columna= 3.7 ml/min
Tª del horno: 130 ºC (1 min) subir a 170ºC con una rampa de 6,5ºC/min y aumentar
a 240ºC (2,75ºC/min). Mantener 5 min.
Tª detector:270ºC
Flujo hidrógeno: 30 ml/minFlujo aire: 350 ml/min Flujo Make up: 46.3 ml/min (N2
Tras unos días de aclimatación a la dieta, se procedió a la recogida de las heces
de cada uno de los tanques cada 24 horas durante 3 días. El análisis se realizó por
duplicado. Los cromatogramas obtenidos con estas muestras aparecen reflejados
en la figura 1.
41
Figura 1. Cromatogramas de los _cidos grasos contenidos en las heces
recogidas de los tanques de peces alimentados con las diferentes
dietas.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
En general, el patrón de las heces se corresponde bastante bien con el patrón de los
ácidos grasos del alimento.
Si observamos detenidamente estos gráficos, podemos apreciar que en todos ellos
se produce un incremento en heces del ácido cetoleico (C22:1w11n) a la vez que se
observa un descenso del EPA (C20:5w3).
43
Tabla 20. Perfiles medio de los aminoácidos presentes en los piensos utilizados en cultivo.
MEDIA
MEDIA
Compuesto
Compuesto
P-serina
Alanina
7,46
Ácido aspártico
0,27
BAIA
0,00
Ácido glutámico
3,44
Arginina
1,00
AAA
0,00
Prolina
1,48
PEA
0,00
AABA
0,04
Hidroxiprolina
0,00
Tirosina
0,73
Serina
0,53
Valina
1,85
Asparagina
0,46
Metionina
0,00
Glicina
1,42
Isoleucina
1,33
Glutamina
0,00
Leucina
2,49
B-alanina
0,27
Norleucina
0,00
Taurina
10,88
Fenilalanina
1,07
Histidina
5,12
Triptófano
0,35
Citrullina
0,00
Lisina
1,77
Treonina
23,89
65,85
Tabla 21. Perfiles medio de los aminoácidos presentes en las heces de los efluentes de una piscifactoría.
HECES
HECES
Compuesto
mg excretados/100g DE HECES
Compuesto
mg excretados/100g DE HECES
Acido aspártico
1,29
Tirosina
2,46
Acido glutámico
4,77
Valina
4,76
Hidroxiprolina
0,00
Metionina
1,72
Serina
2,85
Isoleucina
3,47
Asparagina
0,00
Leucina
6,25
Glicina
4,37
Norleucina
0,00
Glutamina
0,70
Fenilalanina
4,05
Taurina
1,31
Triptófano
0,00
Histidina
0,00
Lisina
2,77
Citrullina
0,00
Arginina
1,45
Treonina
43,60
Prolina
3,85
Alanina
9,48
TOTAL MEDIO EXCRETADO mg
99,15
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Otros datos
HECES
PIENSO
Tabla 22. Comparativa nutricional piensos/heces.
A
B
C
D
E
Proteína
53,90
53,90
52,20
54,30
54,10
Grasa
18,36
20,59
22,89
19,04
18,31
Humedad
7,27
7,66
7,91
7,59
6,70
Cenizas
8,49
8,57
8,45
8,61
8,58
Proteína
5,57
3,37
2,98
3,62
3,24
Cenizas
5,74
5,70
5,51
6,51
5,18
Grasa
Humedad
2,1
1,9
2,2
2,1
2,5
79,16
80,43
81,89
78,85
82,53
Tabla 22. Comparativa Ácidos grasos w3 piensos/heces
A
B
C
D
E
Pienso
Heces
Pienso
Heces
Pienso
Heces
Pienso
Heces
Pienso
Heces
EPA/ARA
13,59
774,08
15,97
1170,7
15,86
1131,25
16,09
756,78
15,72
502,39
Σw3
48,30
10,28
38,91
16,35
24,82
15,35
23,12
15,81
38,04
14,10
Σw3 HUFA
9,98
9,75
18,43
15,37
18,95
14,46
18,03
14,95
15,70
13,37
Σw6
14,10
14,84
10,40
9,31
11,73
11,03
23,16
17,94
12,07
11,16
Σw6 HUFA
14,10
14,84
10,40
9,31
11,73
11,03
23,16
17,94
12,07
11,16
W3/W6
3,43
69,29
3,74
175,18
2,12
140,01
1,00
88,03
3,15
126,54
Valorización
El lodo recuperado, integrado por el pienso sobrante y no ingerido y las heces y
los metabolitos de su actividad, es lo que se vierte a través de lo efluentes y que
mediante los procesos descritos recuperamos.
Los piensos contienen nutrientes como el nitrógeno (N) y fósforo (P) y otros elementos traza. Como ya hemos explicado, el pez sólo utiliza como media un 30% del
nitrógeno y del fosforo ingerido, excretando el resto, el nitrógeno disuelto mayoritariamente a través de las agallas y el P en su mayoría a través de las heces.
La bibliografía nos indica que el P y el N son los causantes de la eutrofización de las
aguas que reciben los efluentes con estos nutrientes. Siendo esto cierto, debemos
señalar que no lo es en el caso de las piscifactorías de peces planos que están en la
costa española, ya que todas vierten al mar y la renovación en la zona de vertido es
tan intensa que no se producen acumulaciones de estos nutrientes, que pueden ser
los causantes de problemas de eutrofización.
45
Los piensos que se utilizan en la alimentación de peces planos, generan heces con
una composición bruta muy semejante a la de los piensos, por lo que en vista de su
posible valorización se puede considerar que poseen un análisis idéntico, por ello no
hay que buscar tratamientos diferenciados.
Son residuos con una cantidad muy importante de proteína sobre extracto seco y
también de lípidos, por lo que hacen difícil su utilización como compost, a no ser
que se mezclen con otro residuo ganadero o de la industria alimentaria que dé un
perfil analítico más adecuado para el uso agrícola.
Se han hecho pruebas con almeja, los resultados han sido insatisfactorios desde el
punto de vista de crecimiento que es lo que buscábamos inicialmente. Los efluentes líquidos con la materia orgánica extraída del agua, provocaba que la almeja se
cerrara, probablemente debido a las concentraciones de sólidos en suspensión y
disueltos que llevan estos efluentes, esto provocó la mortalidad de todos los cultivos
sometidos a experimentación.
Una alternativa a estudiar sería buscar el punto de mezcla sólido/agua que favorezca a que la almeja se alimente de estos productos, aunque a priori no ayudaría
mucho a resolver el problema ambiental, ya que debería aumentarse el caudal del
vertido para reducir la concentración de los sólidos en suspensión y facilitar así el
crecimiento de estos moluscos.
Otros resultados con almeja fina, babosa y japónica, utilizando nuevas técnicas de
pre-engorde y siguiendo el sistema publicado por el CIMA, nos han ofrecido resultados insatisfactorios, ya que el crecimiento no ha sido el esperado y en el caso de
la japónica y la fina se produce una descalcificación de la concha, probablemente
debido al pH que provoca mortalidades masivas.
En estos momentos se están realizados avances desde el CIMA para resolver este
problema, una vez resueltos volveremos a evaluar la posible utilización de estos
moluscos para retención de los sólidos en suspensión.
Las microalgas son organismos fotosintéticos con un gran número de aplicaciones.
Se emplean como fuente proteica, en tratamiento de aguas residuales, para obtención de sustancias de interés biotecnológico. Además, son la base de la cadena
alimenticia en acuicultura marina, aspecto en el que nos centraremos.
Las microalgas constituyen el alimento directo de moluscos y algunos crustáceos
y el indirecto en larvas de peces. En cada caso se debe ajustar la composición bioquímica de la microalga a los requerimientos del organismo en estudio. Estos cultivos, en muchas ocasiones, se ven limitados por la producción de microalgas, bien
por falta de calidad nutricional requerida o por la biomasa necesaria para realizar
los cultivos larvarios. Con el objetivo de mejorar estos resultados, se han diseñado
distintos sistemas de cultivo para perfeccionar en lo posible la calidad nutricional
de la microalga. El desarrollo de sistemas de producción eficientes y con un perfil
bioquímico óptimo es importante para reducir costes y aumentar la supervivencia y
crecimiento en determinadas fases de la cadena trófica.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Con el objetivo de hacer más eficiente o de abaratar los costes de producción de las
microalgas se ha evaluado el uso de los residuos obtenidos como nutrientes para
su cultivo.
Sistemas de cultivo
El sistema escogido para la realización de la prueba ha sido el.
Tomado de Otero et al., 2002
En este sistema se cosecha una parte del cultivo al final de la fase exponencial y
se reemplaza con medio de cultivo nuevo. (Otero et al., 1997a, b) Definen el semicontinuo como un sistema más simple que el continuo en el que las diluciones se
realizan cada 24 horas. Proponen cultivos sincronizados con un fotoperiodo 12:12
en los que se mantienen densidades celulares y composiciones constantes si se
consideran períodos de 24 horas (ver gráfica). Este cultivo es más simple que el
continuo y permite obtener mejor calidad nutricional de la microalga que un sistema en ˝batch˝. Además, la productividad es alta al realizarse renovaciones diarias y
de bajo costo, ya que requiere pocos medios. Diferencian este tipo de semicontinuo
con otros en los que las renovaciones se realizan en períodos mayores (se renueva y
se deja crecer hasta que alcanza la fase estacionaria, volviendo a renovar). Este tipo
de cultivos se asemejan más a un sistema discontinuo, no existiendo control sobre
la composición bioquímica y con una productividad menor.
Composición bioquimica
Cuando se trabaja con microalgas en alimentación larvaria hay que intentar ajustar
su composición a los requerimientos nutricionales de las larvas. Estas necesidades
nutricionales se pueden resumir en las siguientes:
• Proteína – las larvas tienen grandes necesidades proteicas, por lo que es
necesario proporcionarles grandes cantidades y con determinado perfil de
aminoácidos para que tengan un desarrollo óptimo.
• Hidratos de carbono – importantes en la supervivencia larvaria de moluscos,
suponen una fuente energética secundaria.
47
• Lípidos – son fundamentales en el desarrollo larvario. Se pueden dividir en 2
tipos: lípidos de reserva y lípidos estructurales. Los ácidos grasos constituyen la mayor proporción del total de lípidos, siendo los más interesantes los
poliinsaturados (estructurales), esenciales para el crecimiento y desarrollo
de los organismos marinos. Dentro de este tipo de ácidos grasos hay los
considerados más importantes hasta el momento: el ácido docosahexaenoico (DHA), el ácido eicosapentaenoico (EPA) y el ácido araquidónico (ARA).
• Vitaminas y minerales.
La composición bioquímica de las microalgas se puede modificar variando las condiciones en las que las microalgas son cultivadas. Estas condiciones afectan a la
composición bioquímica y puede alterar el valor energético y nutricional de las microalgas (Fábregas et al., 1985). Los cultivos semicontinuos y continuos se usan
en investigación para determinar las variaciones en la composición bioquímica y
ajustarla a la deseada. El cultivo semicontinuo permite generar diferentes composiciones bioquímicas de una misma microalga.
Parámetros de cultivo e influencia en el perfil bioquímico de la microalga
• Luz.
• Temperatura.
• pH.
• Salinidad.
• NUTRIENTES. Los nutrientes influyen en el crecimiento celular y en la composición bioquímica. Se dividen en dos grupos en función de la cantidad
necesaria: macronutrientes y micronutrientes. Los macronutrientes son
aquellos que forman parte de las moléculas estructurales de las células y
los micronutrientes forman parte de moléculas esenciales con enzimas.
El principal nutriente es la fuente de carbono principal, el CO2, inyectado a través del
aire o por suplementos directos.
El siguiente nutriente en importancia es el nitrógeno, siendo el que más condiciona
la composición bioquímica de las microalgas. Para su asimilación por parte de la
célula interviene la luz, por lo que un exceso o escasez de luz incide en su captación
y en la composición proteica final de las células. Se suele emplear nitrato como
fuente de nitrógeno. Se habla de cultivos nitrógeno-limitados, nitrógeno-saturados
y nitrógeno- suficiente, en función de la cantidad de nitrógeno óptima para cada
especie empleada en el cultivo.
Los demás nutrientes y vitaminas influyen en el metabolismo general de las células
y son necesarios en bajas concentraciones. Un exceso resulta tóxico.
En medios de cultivo con nitrógeno-suficiente las células sintetizan principalmente
proteínas para mantener el crecimiento y la división. Ante condiciones de nitrógeno-limitado no hay nutriente suficiente para mantener el crecimiento celular por lo
que aumentan las sustancias de reserva, hidratos de carbono y lípidos de reserva,
a expensas de la síntesis proteica (Sukenik et al., 1991). En cultivos saturados de
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
nitrógeno disminuye la concentración celular y se produce un aumento del peso
de cada célula. Se produce una inhibición del crecimiento celular. A pesar de esto,
el porcentaje de proteína aumenta porque se sigue incorporando nitrógeno a pesar
del bloqueo de la división celular (Fábregas et al., 1996). Para obtener un perfil
bioquímico con mayor cantidad de proteína se debe intentar ajustar la cantidad de
nitratos al punto justo anterior de la saturación. En relación a los ácidos grasos con
nitrógeno-limitado aumentan los saturados (de reserva) y disminuyen los poliinsaturados. Por otro lado, la cantidad de clorofila está relacionada con la captación
del nitrógeno de forma que la clorofila aumenta hasta que se alcanza el punto de
saturación de nitratos, momento en el que disminuye (Otero et al., 1997a).
En un cultivo semicontinuo la composición bioquímica depende de la cantidad de
nitrógeno y de la tasa de renovación que se aplique. La renovación de medio de
cultivo supone la aportación de nuevos nutrientes, por lo que en cultivos nitrógenolimitados al aumentar la tasa de renovación se obtienen mejores perfiles proteicos.
En tasas de renovación bajas, las densidades celulares son mayores que a altas
tasas. En estas condiciones la intensidad de luz que llega a cada célula es menor
por lo que se produce un aumento en los lípidos estructurales y un aumento en los
ácidos grasos insaturados. A altas tasas de renovación la densidad disminuye y la
cantidad de luz que llega a cada célula es mayor, por lo que disminuyen los PUFAs
(Fábregas et al., 1996).
En cultivos saturados de nitrógeno aumenta la cantidad de proteína y de lípidos
pero llega un momento en el que la proteína se mantiene e incluso disminuye debido a una disminución del volumen celular. Este es el punto de saturación de nitrógeno. Los mejores perfiles se obtendrán con concentraciones que estén justo antes
de alcanzar este punto.
Se pueden obtener diferentes perfiles bioquímicos variando la concentración de nutrientes y la tasa de renovación. Por ejemplo, en condiciones de nitrógeno limitado
al aumentar la tasa de renovación aumentan los nitratos disponibles y el metabolismo celular. Para soportar el aumento de la tasa metabólica aumenta la cantidad de
clorofila y membranas fotosintéticas, por lo tanto de ácidos grasos poliinsaturados
(Otero et al., 1997b).
Tomado de Otero et al., 1997ª
49
Las condiciones de cultivo condicionan la composición bioquímica de las microalgas, presentándose como los más importantes los nutrientes, la luz y el pH. En un
cultivo con un pH estable que se mantenga dentro del rango óptimo, modificando
los nutrientes y la luz se pueden obtener diferentes perfiles que se ajusten más o
menos a nuestras necesidades. Además de las condiciones de cultivo, hay que tener
en cuenta la bioquímica de cada especie de microalga, ya que cada una acumula
determinado ácido graso o proteína en mayor o menor grado. Se deben adoptar distintas estrategias de cultivo para cada especie de microalga para obtener diferentes
perfiles nutricionales.
El sistema de cultivo que se emplee, además de condicionar la composición bioquímica, va a determinar la supervivencia de las siguientes fases en la cadena trófica.
Se deben ajustar los perfiles requeridos con el sistema de cultivo para obtener mejores resultados en los cultivos posteriores.
Se ha evaluado el cultivo de fitoplancton con esta agua dando resultados no satisfactorios debido a:
• Contaminación bacteriana del cultivo.
• Contaminación parasitaria. Se ha pasteurizado y el resultado ha sido:
Tabla 23. Crecimiento de T-ISO con un 3% de resido como estrato seco
FITO (Tiso)
Días de cultivo
Control
Efluente
0
2,05
2,24
1
2,64
2,38
2
2,88
2,54
3
3,95
3,21
4
6,78
4,9
5
8,7
6,64
6
9,72
7,61
7
12,2
7,58
Se aprecia que se ha producido una reducción muy notable de la concentración de
T-ISO con lo que se descarta su uso como sustrato para el cultivo de fitoplancton.
Se descarta su utilización como nutriente con la metodología utilizada. En todo caso
es necesaria más investigación para descartarlo de forma definitiva.
Otro de los ensayos que se han evaluado ha sido utilizar estos residuos para el
cultivo de macroalgas. Nos hemos basado en la bibliografía, siguiendo las ideas
publicada por J. Cremades¹ XI congreso nacional de acuicultura.
Hemos utilizado una superficie de plástico perforada a través de la que pasa el aire
y un sustrato plástico sobre el que fijamos la macroalga, a través de esta hacíamos
pasar los residuos acuosos.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Sin embargo, se están haciendo pruebas con macroalgas que se hacen crecer en
este medio líquido, todavía es pronto para ofrecer resultados concluyentes, pero
sí se puede pensar en su utilización para el cultivo de macroalgas. Como se puede observar en las fotografías que se adjuntan, hemos conseguido que Laminaria
saccharina (Linnaeus) se fije en el sustrato que hemos utilizado y que crezca entre
los periodos de otoño e invierno. No obstante los crecimientos no han sido buenos
y habría que mejorar la técnica, pero se ha demostrado que esta macroalga sí se
puede desarrollar en un medio con presencia de elevadas concentraciones de restos
de heces y pienso.
Fotografías 2. Cultivo de Laminaria saccharina en el CETGA
Uso como fertilizante de suelos
Como consecuencia de varios proyectos de investigación en los que hemos colaborado inicialmente en su ejecución, hemos tenido acceso a trabajos muy completos
sobre el uso de estos lodos como fertilizantes. Existen muchas publicaciones recientes que en el momento de la preparación de este proyecto no existían, y en las
que se desaconseja el uso de estos residuos como fertilizantes. El hecho de poder
acceder a estos datos, a través de proyectos de VI Programa Marco, hizo que no
dedicásemos muchos recursos a este punto, ya que según todos los trabajos publicados no son adecuados.
51
Riesgos y problemas en su uso como fertilizantes:
• Los lodos puede poseer metales pesados.
• Los lodos pueden contener patógenos.
• Los lodos obtenidos tiene una elevada concentración de sodio lo que afecta
de forma irremediable a la estructura iónica del suelo.
Para la utilización de los lodos hay que analizar sus posibles impactos.
Tabla 24. Análisis lodo CETGA.
P- TOTAL
N -TOTAL
NH4-N
pH
kg/m3
kg/m3
kg/m3
0,5
0,7
30
7,4
Lodo CETGA
Tabla 25. Necesidades medias de N y P un cultivo de patatas y tomate por hectárea.
PATATASS
N kg/ha
P kg/ha
225
230
Se ha evaluado y publicado la experiencia de la utilización de un lodo de una piscifactoría de rodaballo similar a los lodos del CETGA en un cultivo de patata. Los
resultados publicados muestran que después de dos semanas tras haber recibido el
lodo de rodaballo como fertilizante sólo el 50% de los tubérculos han germinado
frente al 100% del control. Al cabo de cuatro semanas, se observa que la altura de
los tubérculos es un 39% inferior a la control, que no ha sido tratada con fertilizantes y el grupo tratado con lodos de vaca han crecido un 19% más que el control.
Antes de utilizar un lodo de una piscifactoría debemos de revisar los siguientes puntos:
1. Legislación y marco legal que regula la utilización de estos residuos.
2. Determinar el contenido en nutrientes del suelo a fertilizar.
3. Evaluar las necesidades del cultivo a fertilizar.
4. Determinar el contenido en nutrientes del lodo y su forma de aplicación al
suelo.
5. Distribuir de forma homogénea el lodo.
6. Suplementar con fertilizantes inorgánicos.
Características de los lodos
Las características químicas de los lodos obtenidos dependen de la especie que se
cultive y de la alimentación.
Las características físicas, como espesamiento, viscosidad, humedad, dependen de los
sistemas y proceso de depuración empleados para la retirada de los residuos del agua.
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Tabla 26. Datos de la bibliografía. Análisis físico-químicos de lodos de una granja de rodaballo y una de
cerdo:
Materia seca
(%)
Lodo de piscifactoría
22,6
6
Purines
pH
BOD5
Total N
NH4-N
Total P
Total K
(mg O2/l)
(g/kg)
(g/kg)
(g/kg)
(g/kg
6,8
5615
2,65
0,45
10
0,2
7
20000
8,3
5
2,2
4,2
El alto contenido en fósforo del lodo de una piscifactoría es demasiado alto como
para usarlo como fertilizante. No se puede repartir de forma eficaz pequeñas cantidades en grandes extensiones para garantizar que todo el suelo tiene la concentración de P deseada, ya que lo probable es que existan zonas con elevadas concentraciones y otras sin P, por lo que fertilización no será homogénea y el objetivo
perseguido no se alcanzará.
Obtención de lodos sólidos:
Lodos obtenidos de la filtración son lodos muy húmedos que no se pueden utilizar
para sus uso agrícola, para su espesamiento podemos utilizar
•
•
•
•
Heras de secado
Sacos filtrantes
Filtros prensa
Centrífugas
Las heras de secado no se pueden utilizar en Galicia porque para su uso deben estar
cubiertas debido a la frecuencia de las lluvias y los vientos que hay en la costa gallega y cantábrica, que es donde están las piscifactorías. Por lo tanto, las heras deben
estar cubiertas con un invernadero o nave.
Consultamos la posibilidad legal de instalar un invernadero o nave en la costa. La
respuesta es que es posible construir una cubierta en los 200 m desde el deslinde de
costas hacia dentro en Galicia o de los 100 m en otras partes de España. Ahora bien,
si se instala una cubierta computa como nave y por lo tanto lo que dediques a secar
lodos no lo puede dedicar a producción. Esta limitación provocó que se descartarse
la idea de usar este sistema de espesamiento, ya que el suelo en la costa en muy
escaso por lo que hay muy pocas concesiones y para rentabilizar la inversión, se
dedicaría el máximo espacio posible a cultivo. Es por ello que las heras de secado
no son económicamente viables, pues ninguna empresa va a eliminar tanques de
producción para su construcción.
La centrífuga y el filtro prensa no estaban previstos evaluarlos, ya que el coste de
estas máquinas lo sitúa fuera del alcance de este proyecto y de nuestras posibilidades.
Saco filtrante, esta es la posibilidad por la que hemos optado. El lodo de las piscifactorías en muy viscoso y elástico, lo que dificulta la filtración con un saco filtrante
pues obtura los poros de evacuación de agua del saco, elevando mucho el tiempo
necesario para la filtración.
53
Los sacos utilizados han sido los mismos que se utilizan en la construcción. Este tipo
de saco es económico y muy resistente, ya que son de kevlar y el funcionamiento
es adecuado.
En este caso para filtrar 2 m3 se ha tardado de media 3 h.
NO es viable porque tarda demasiado tiempo en filtrar. Un filtro rotativo genera como
mínimo 2 m3/h y puede llegar 18 m3/h los más grandes. Este sistema es inviable.
El filtro prensa o la centrífuga son los adecuados cuando hay grandes volúmenes
pero por coste y por no haberse planteado en el proyecto no se han llegado a
evaluar.
Hay que buscar sistemas que usen el filtrado sin más manipulaciones para no introducir costes y poder valorizar este subproducto.
Por lo tanto, y a la vista de los resultados, nos debemos de centrar en:
La utilización para el crecimiento de macroalgas, que luego se puedan comercializar
para la obtención de ácidos grasos omega 3 EPA, DHA, ARA. Para la obtención de
proteína que luego se puede añadir a los piensos de engorde.
También se puede utilizar como alimento de poliquetos.
Y recientemente se está estudiando su uso con otras materias primas en la generación de biodiesel.
Alternativas a la utilización de los residuos sólidos
Se ha analizado el perfil de aminoácidos de las heces para saber si tiene un perfil
medio que pueda ser utilizado como fuente de proteína para otros usos, como por
ejemplo en el cultivo de invertebrados como son los poliquetos. En un principio,
sí son útiles, ya que conservan los perfiles medios de un pienso y los ensayos de
laboratorio y en planta muestran que crecen y los digieren de forma satisfactoria,
pudiendo ser estos utilizados para la fabricación de harinas o para alimentación
directa de reproductores.
Para su uso es necesario el desarrollo de digestores que recreen las condiciones más
favorables para el crecimiento de estos gusanos y que de forma continua se introduzca el lodo en el reactor para así obtener poliquetos. Estos poliquetos podrían utilizarse para la fabricación de harina, que luego podría emplearse en la alimentación
animal, y biogás que se pude utilizar como combustible para caladeras y calentar el
agua de los sistemas en recirculación de forma ecológica.
5.6 Difusión de resultados
El seguimiento de los resultados de este proyecto por parte del sector se ha realizado en los informes que hacemos de nuestras actividades a través de las memorias
anuales, como en la que adjuntamos, memoria 2006 (entregada en junio de 2007).
Desarrollo de un método para minimizar los residuos de los efluentes de plantas acuícolas y su posible valorización
Además, se han realizado presentaciones de este proyecto ante los responsables de
las empresas en las siguientes fechas, a través de tres mecanismos diferentes.
Desde aprobación de proyecto y en adelante se procede al informe de actividades
de este proyecto y del resto de nuestras actividades en tres foros diferentes a los
que asisten representantes de las empresas asociadas a este Centro y Cluster, El
porcentaje del sector que representamos es el 100% del gallego y más 90% del de
España en producción e peces planos.
Las reuniones informativas se han mantenido con los directores de producción y
de I+D de las empresas. En estas reuniones se entra al detalle y se comentan: las
evoluciones, los avances, los problemas, y se orienta el proyecto por parte de los
técnicos empresariales para que sean más aplicables los resultados a sus empresas.
La fechas de las reuniones de trabajo con los directores de producción e I+D se
realizaron en las fechas indicadas a continuación:
•
•
•
•
•
•
12-05-05
10-11-05
14-11-15
15-05-06
05-12-06
12-06-07
Se han hecho coincidir otras reuniones con las Juntas Directivas en las que el Director del Cluster de la Acuicultura de Galicia informa y justifica las actividades y gastos del Centro Tecnológico, y en particular explica para cada proyecto en ejecución
las conclusiones y la problemática más relevante, así como los costes.
Estas reuniones se han realizado en la fechas que se indicaba a continuación y en
ellas los gerentes han tenido toda la información de este proyecto, y por lo tanto
de como se gestionaban los recursos económicos adjudicados a este proyecto y
parciamente subvencionado por parte del Ministerio.
•
•
•
•
•
28-12-05
28-05-06
29-12-06
30-30-07
11-01-08
Por último, se ha entregado a la Asamblea del Cluster de la Acuicultura de Galicia en
formato libro, la memoria de actividades del año 2006. En esta memoria se adjunta
un resumen de los trabajos realizados en este proyecto hasta el 31 de diciembre de
2006. Esta memoria fue entregada el 12 de junio de 2007.
La difusión de este proyecto al sector ha sido permanente con reuniones, visitas,
durante todo el proceso y aún ahora.
Como consecuencia de este proyecto, hemos presentado una propuesta en la última convocatoria del VII Programa Marco, para ampliar nuestra base de conocimiento y buscar soluciones a este problema en un marco europeo. El acrónimo del
proyecto es CLEANFISH.
55
6. Conclusiones
• Se han caracterizado las aguas de entrada y los efluentes de nueve piscifactorías diferentes a lo largo
de toda la costa gallega.
• Se ha conseguido identificar el micraje de la malla que se debe utilizar para conseguir la máxima
eficiencia en la retirada de los sólidos al menor coste. El micraje propuesto es de 60 μm.
• Se ha determinado la cantidad de sólidos que se retira de los efluentes con la malla de 60 μm, siendo
este valor de un 37,6%.
• Hemos determinado el coste de la retirada de un 1kg de residuos en estrato seco de los efluentes de
una piscifactoría y es de 0,38 €/kg de residuo seco retirado.
• Se ha determinado la cantidad de sólidos que se retira de los efluentes con un espumador inyectando
ozono y el porcentaje es de un 32,7%.
• Se ha utilizado el óxido de itrio como marcador no digerible por el rodaballo en los piensos, para
calcular la cantidad de heces que excretan en condiciones normales de cultivo.
• Se ha calculado la cantidad media de sólidos en suspensión que se vierten por kg de rodaballo cultivado utilizando diferentes piensos comerciales y la media se sitúa entre el 9 y el 19%.
• En las tablas 11, 12 y 13 se ha estimado el coste que representa para diferentes tamaños de granja la
retirada de las heces del efluente utilizando un sistema similar al utilizado en el CETGA.
• Se ha analizado qué reducciones se obtienen para el fosfato, el nitrito, los sólidos en suspensión y la
concentración bacteriana. Comprobándose que la combinación filtro rotativo con espumador y ozono,
ofrece muy buenos resultados en la eliminación de sólidos en suspensión, en la eliminación de los nitritos y en la reducción de 1 logaritmo en la concentración bacteriana media.
• Se han determinado los perfiles nutricionales de los residuos sólidos obtenidos del efluente. Analizado
proteína, grasa, humedad, cenizas, ácidos grasos y aminoácidos libres de piensos y heces.
• Se ha ensayado la posibilidad del uso de estos residuos como nutrientes para el cultivo de la microalga T-ISO, se ha concluido que no es adecuado.
• Se ha evaluado el uso de los residuos acuoso para el cultivo de macroalgas. A falta de más estudios
no se descarta su utilización.
• Se descartan las heras de secado y los sacos filtrantes como método para espesar los residuos obtenidos del sistema de filtración.
• Se descarta su uso como fertilizante por su cantidad de sal y de fósforo.
• Se descarta su uso como preengorde y engorde de almejas, a falta de nuevos trabajos de investigación
que solventen los problemas encontrados.
• Se han hecho 12 reuniones con el sector para explicar los avances y la situación de este proyecto.
57
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