universidad veracruzana facultad de biología

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE BIOLOGÍA
“PROPUESTA PARA EL MANEJO SUSTENTABLE DE RESIDUOS
SÓLIDOS DE ORIGEN PECUARIO (EXCRETAS DE BOVINO)
MEDIANTE UN DIGESTOR ANAERÓBICO”
TESINA
TRABAJO DE EXPERIENCIA RECEPCIONAL
QUE PRESENTA:
JONATHAN HERNÁNDEZ MARTÍNEZ
DIRECTOR: JOSÉ ATZIN GARCÍA
XALAPA, VER. 12 DE FEBRERO
2010
ÍNDICE.
1. INTRODUCCIÓN. .................................................................................................................. 1
1.1.
Análisis del Sector. Panorama General ........................................................................ 1
1.2.
Interrelación Ganadería-Ambiente. Problemática ambiental ....................................... 5
1.3.
Importancia de la Propuesta ......................................................................................... 6
2. MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 7
2.1.
Marco Jurídico .............................................................................................................. 7
2.2.
Aspectos Generales de los Digestores……………………………………………..10
Los Digestores Anaeróbicos Frente a la Contaminación de Residuos Pecuarios ...... 10
Tratamiento de Excretas ............................................................................................ .11
2.3.
Aspectos de la Digestión Anaeróbica……………………………………………..12
Microbiología y Bioquímica de la Digestión Anaeróbica .......................................... 12
Factores que Influyen en el Proceso de Digestión Anaeróbica .................................. 13
2.4.
Usos y Beneficios del Producto final del Digestor………………………………....17
El Biogás. Sus Propiedades Físicas, Utilización y Purificación................................. 17
Beneficios de Productos de un Digestor..................................................................... 19
3. ANTECEDENTES ................................................................................................................ 21
4. OBJETIVO ............................................................................................................................ 24
5. METODOLOGÍA ................................................................................................................. 25
6. RESULTADOS…………………………………………………………………………...29
6.1. Memoria de Calculo ............................................................................................................... 29
Volumen Requerido .......................................................................................................... 29
2
Volumen Diseñado ............................................................................................................ 30
6.2.
Memoria Descriptiva de Construcción del Digestor Anaeróbico .............................. 31
6.2.1. Preparación del área........................................................................................ 31
6.2.2. Excavación para Recipiente y Rellenos.......................................................... 31
6.2.3. Revestimiento, Compactación e Impermeabilización .................................... 32
6.2.4. Importancia de Instalación de Geomembrana ................................................ 33
6.2.5. Despliegue o tendido de Geomembrana ......................................................... 35
6.2.6. Anclaje de la Geomembrana........................................................................... 36
6.2.7. Métodos de Unión de Geomembranas de Polietileno .................................... 37
6.2.8. Control de Calidad .......................................................................................... 39
6.2.9. Instalación de Sistema de Extracción de Biosólidos o lodos ......................... 40
6.2.10. Cobertura del Recipiente y Conclusión del Digestor ..................................... 40
6.2.11. Otros Elementos Accesorios del DIANA ....................................................... 41
6.3.
Programa de Manejo Ambiental................................................................................. 43
7. CONCLUSIÓN ...................................................................................................................... 45
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................................... 46
3
1. INTRODUCCIÓN
1.1. Análisis del Sector. Panorama general.
En México, la producción de carne de bovino es de gran importancia socioeconómica para el país
(Suarez, 1996), ya que ha sido respaldo para el desarrollo de la industria nacional, por que
proporciona alimentos y materias primas, divisas, empleo, distribuye ingresos en el sector rural y
utiliza recursos naturales que no tienen cualidades adecuadas para la agricultura u otra actividad
productiva. Esta actividad se realiza en todas las regiones agroecológicas del país (Ruíz, 2004).
Para lograr éxito en la producción de bovinos de alta calidad, se recurre al sistema de engorda
intensiva en corrales o engorda estabulada, como una tecnología de producción de carne con los
animales en confinamiento, aplicándoles dietas con ingreso energético alto y cómoda
digestibilidad (Arimany, 2002). En éste tipo de sistema, se provee óptimas cantidades de
alimento de inmejorable valor nutritivo, para la máxima satisfacción del animal, lo que permite
expresar todo su potencial genético, logrando con ello obtener una mayúscula producción y
excelente calidad de carne en el menor tiempo posible (Grosseto, 2001). Otros factores que se
suman, son la edad, raza, sexo, prácticas de manejo y proceso de matanza (Arroyo, 2006).
Las ventajas adicionales de esta tecnología, son que por el confinamiento de los animales, las
enfermedades que pueden contraer son mínimas debido a la factibilidad y fácil manejo de
vectores, como las moscas o garrapatas; toda la alimentación se les brinda en el comedero con
personal capacitado, evitando el gasto energético y exposición a factores de riesgo por pastoreo.
Además, las instalaciones son funcionales y prácticas, con pisos de cemento, lo que hace
accesible la recolección de excretas para tratamiento, impidiendo con ello posibles impactos al
medio ambiente.
En el sistema de engorda estabulada que manejamos, la población con novillos se inicia con un
peso de 300 Kg y la finalización para comercializarlos, debe alcanzar como promedio los 600 Kg.
El ciclo de engorde comprende como promedio 90 días (Costa, 2003). Durante el proceso, cada
mes se evalúa la ganancia de peso. Para ello se sacrifican algunos ejemplares y se les cuantifica el
4
rendimiento en canal, determinando la conversión a biomasa en forma de carne-economía
(Arroyo, 2006).
La producción de ganado por este sistema rinde carne de alta calidad nutricional y sanitaria, lo
que cumple con los altos estándares exigidos por las normas aplicables al caso. Posibilitando la
exportación, principalmente a Japón y Estados Unidos. La clasificación de la carne bovino en
México se rige por la norma mexicana NMX-FF-078-SCFI-2002. Esta reglamenta la cadena de
producción, proceso, comercialización y consumo de carne de bovino, y define las características
de calidad que deben reunir los canales. Se instrumenta en plantas de sacrificio y rastros TIF
(Tipo Inspección Federal) registrados por SAGARPA que operan bajo condiciones de sanidad e
higiene establecidas en la norma oficial mexicana NOM-008-ZOO-1998 (Barrera, 1993).
De acuerdo a datos recabados por SAGARPA (2006), México dispone de 39 plantas de sacrificio
Tipo Inspección Federal (TIF), de las cuales 29 están acreditadas por el servicio de inocuidad de
inspección de los alimentos (USDA/FSIS) para exportar carne bovina a los Estados Unidos y
estas se encuentran en Aguascalientes, Baja California, Coahuila, Chiapas, Chihuahua, Durango,
Jalisco, Nuevo León, Puebla, San Luís Potosí, Sinaloa, Sonora, Tabasco, Tamaulipas, Veracruz,
Yucatán y Zacatecas. La capacidad estimada para cada planta es de 2.9 millones de cabezas
(Canizal, 2007).
Según datos de INEGI, en el 2008, la producción nacional anual de bovinos para consumo
humano fue de 23, 316 942 de cabezas, Veracruz se encuentra en el primer lugar con una
producción de 2, 454 171, seguido por Jalisco con una producción de 1, 931 546, Chihuahua con
1, 708 887, Chiapas con 1, 405 419 y Sonora con 1,351 642 (Figura 1).
5
2500000
Existencias de Ganado
2000000
1500000
1000000
500000
0
Veracruz
Jalisco
Chihuahua
Chiapas
Sonora
Figura 1. Entidades Fe
Federativas con mayor existencia.. INEGI (2008)
En el 2005, las ganancias en la venta de carne de bovino ascendieron a 1,500 millones de pesos,
representando el 1.5 % del PIB, según datos recabados por el banco de México (Figura
(F
2).
(Gallardo, 2006).
1800
Miles de Millones de Pesos
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Figura 2. Producto interno bruto nacio
nacional
nal de carne de bovino. Gallardo
(2006)
6
Para el año 2007, el valor de la producción para
par la carne en canal, fue de $ 50,516.52 millones y
para ganado en pie $ 51,812.67 millones de pesos (Figura 3).
60000
Millones de pesos
50000
40000
Pie
30000
En Canal
20000
10000
0
2003
2004
2005
2006
2007
Figura 3. Valor de la producción de ganado bovino 2003-2007.
2003 2007.
Financiera Rural (2009)
Esta actividad genera anualmente más de 50 mil empleos directos y supera los 500 mil indirectos.
El valor
or de la producción es superior a los 21 mil millones de pesos anuales, con un valor de
ventas de más de 26 millones de pesos (Guadalupe, 2007).
Como se puede observar el sector ganadero es muy importante debido a que es una fuente de
empleo considerable.. También, es sustento importante en la economía nacional, y por otro lado,
representa venero de proteína de buena calidad sanitaria a precio accesible, lo que se traduce en
bienestar social y mejoramiento de calidad de vida para las personas que se involucran en esta
actividad.
7
1.2. Interrelación ganadería-ambiente. Problemática ambiental
El reconocer la importancia del sector, no excluye su responsabilidad frente al medio ambiente
cuando también, se hace un cálculo de los residuos generados durante el proceso de engorda. El
tratamiento y disposición final de las excretas de bovino utilizado con mayor frecuencia en
México, es su secado al aire libre. Estas son depositadas en un terreno cercano al establo sin
recibir ningún manejo; se requiere de 8 a 12 meses o más para que las excretas se estabilicen
mediante un proceso aerobio (Castellanos, 1984, citado por Young, 1985). Este irresponsable
manejo, es la principal razón por la que las excretas de bovino causan graves problemas al
ambiente.
En los sistemas estabulados, un bovino excreta por día alrededor del 5 al 6% de su peso vivo. En
un novillo de 400 Kg de peso vivo, es alrededor de 20 a 25 Kg diarios de excretas. Dado su
porcentaje de humedad del 80 - 85%, finalmente son en promedio 3.8 Kg diarios de residuos
sólidos en peso seco, por animal que se eliminan (Susana y Gil, 2006). La producción anual de
excretas en México se estima en 61 millones de toneladas, considerando únicamente los que son
provenientes de ganado estabulado y semiestabulado (SAGARPA, 2007).
Las excretas, promueven otro tipo de problemas ambientales, tales como malos olores, por
agentes contaminantes que provocan malestares respiratorios, alteraciones psicológicas,
desagrado en los vecinos, que en conjunto afectan el bienestar y la calidad de vida de las
personas. Estimula la aparición de fauna nociva principalmente dípteros, las cuales son
portadores de microorganismos que transmiten enfermedades que causan diarrea, fiebre, tifoidea
y cólera que afectan seriamente la salud humana (Susana y Gil, 2006).
Otro gran problema ocasionado por estos residuos, es la contaminación química debida a la
evacuación de grandes cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio. Este puede ser llevado por
escorrentías y filtraciones, convirtiéndolos en un peligro potencial de los cursos de agua
superficiales y acuíferos, ya que si los nitratos se mezclan con el agua, le confieren un mal sabor,
así como una elevada concentración tóxica que es dañina al ser humano. Estas contaminaciones
también contribuyen al proceso de eutrofización de los ecosistemas acuáticos, ya que si estos
residuos llegan a los cuerpos de agua sin ningún tratamiento, aumentan la cantidad de nutrientes
8
para los organismos productores los que aumentan su biomasa. En los momentos de oscuridad,
por su actividad metabólica consumen oxígeno disuelto en agua, disminuyendo su disponibilidad
para la vida acuática (Susana y Gil, 2006).
También se generan problemas ambientales de tipo global. Como productos de la digestión, se
emiten a la atmósfera, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido nitroso (N2O), lo que
conduce a un “efecto invernadero” contribuyendo de forma importante al Cambio Climático.
1.3. Importancia de la Propuesta
De los datos presentados, al menos de los registrados oficialmente, y de los aspectos
relacionados al medio ambiente, el panorama representa un reto a resolver, dejando en claro que
de no ser manejado oportuna y acertadamente los residuos generados, se conviertan en una fuente
de contaminación importante. Es precisamente aquí, donde reside la contribución y valor de
nuestra propuesta. Que con su aplicación apropiada en el tratamiento de las excretas, logre
eliminarlos y paralelamente reciclar la energía y nutrientes como recursos muy valiosos, haciendo
sustentable la actividad ganadera.
Este trabajo propone una posible mejora de las técnicas utilizadas en los sistemas estabulados
para el tratamiento de los residuos de manejo especial, especialmente las excretas generadas en
este tipo de establecimientos, mediante la digestión anaeróbica en un digestor, la cual es una
secuencia de procesos metabólicos que originan la degradación de sustancias orgánicas en un
ambiente exento de oxígeno disuelto. En el proceso anaeróbico, la materia orgánica es licuada,
gasificada, mineralizada y transformada en materia orgánica más estable, eliminándose una parte
importante de la materia carbonácea bajo la forma de metano (CH4).
Con el uso de este procedimiento se intenta promover un aprovechamiento más eficaz de la
materia orgánica considerada como desperdicio o como simple fertilizante, pues el uso adecuado
de estos desechos no solo favorece a la producción pecuaria al verse beneficiados los productores
en sus ingresos económicos al poder comercializar un producto que se había constituido en un
generador de mayores costos de producción sino que también contribuye a la protección y
cuidado del medio ambiente.
9
2. MARCO TEÓRICO.
2.1. Marco Jurídico.
La normatividad mexicana existente para los residuos sólidos de manejo especial que el digestor
va a tratar, son básicamente de competencia estatal y federal. Entre ellas destacan:
Normas Federales:
Norma Oficial Mexicana NOM-083-SEMARNAT-2003. Especificaciones de protección
ambiental para la selección del sitio, diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y
obras complementarias de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo
especial.
Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT- 2002. Protección ambiental.- lodos y
biosólidos.-especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su
aprovechamiento y disposición final. Esta norma determina la disposición de los biosólidos,
como producto final de la digestión, al suelo para ser utilizado como aportador de nutrientes.
Según las especificaciones siguientes, mostradas en las tablas 1, 2 y 3:
Norma Federal 004. Tabla 1.
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES PARA METALES PESADOS EN BIOSÓLIDOS
CONTAMINANTE
EXCELENTES
BUENOS
(determinados en forma total)
mg/kg en base seca
mg/kg en base seca
Arsénico
41
75
Cadmio
39
85
Cromo
1200
3000
Cobre
1500
4300
Plomo
300
840
Mercurio
17
57
Níquel
420
420
Zinc
2800
7500
10
Norma Federal 004. Tabla 2
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES PARA PATÓGENOS Y PARÁSITOS EN
LODOS Y BIOSÓLIDOS
Indicador
Clase
bacteriológico de
Patógenos
Parásitos
contaminación
Huevos de
Coliformes fecales
Salmonella spp.
NMP/g en base seca
NMP/en base seca
A
Menor de 1 000
Menor de 3
Menor de 1 (a)
B
Menor de 1 000
Menor de 3
Menor de 10
C
Menor de 2 000 000
Menor de 300
Menor de 35
helmintos/g en
base seca
. (a): Huevos de helmintos viables
NMP: Número más probable
Norma Federal 004.Tabla 3.
APROVECHAMIENTO DE BIOSÓLIDOS
EXCELENTE
EXCELENTE O BUENO
EXCELENTE O BUENO
A
durante su aplicación.
-
Los establecidos para clase B y C.
-
Usos urbanos son contacto público
B
C
Usos urbanos con contacto público directo
directo durante su aplicación.
-
Los establecidos para clase C.
-
Usos forestales.
-
Mejoramiento de suelos.
-
Usos agrícolas.
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Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-1996. Que establece los límites máximos
permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.
Esta nos define las concentraciones máximas permisibles de los contaminantes en el efluente para
disposición final en el suelo como cuerpo receptor.
De acuerdo a esta norma, los contaminantes básicos que deben controlarse, son la presencia de
bacterias coliformes fecales (concentración no superior a las 2000 de número más probable por
cada 100 ml), materia flotante (ausente) y la concentración de grasas y aceites, hasta el límite
permisible de 15 mg/L. valor de pH entre 5 y 10. El resto de parámetros NO aplican por el tipo de
cuerpo receptor (Tabla 4).
Norma Federal 001.Tabla 4.
LIMITES PERMISIBLES DE DESCARGA DE AGUA RESIDUAL
TRATADA PARA RIEGO NOM-001-SEMARNAT-1996
Constituyentes básicos
Concentración
COLIFORMES FECALES NMP/100 ML
2,000
Sólidos suspendidos totales
NA
Sólidos sedimentables
NA
Demanda bioquímica de O2 (DBO5)
NA
Nitrógeno total
NA
Fósforo total
NA
Grasa y aceites
25 Mg/Lt
Materia flotante
Ausente
Potencial Hidrógeno
5-10
12
Estatales:
Las excretas de bovino se catalogan, en nuestro caso por cantidad generada, como Residuos
sólidos de manejo especial por la Ley 847 de prevención y gestión integral de residuos sólidos
urbanos y de manejo especial para el estado de Veracruz de Ignacio de la Llave, regula y
normaliza el tratamiento de estos y los define en el Artículo 3 Fracción XXIX como:
“...Aquellos generados en los procesos productivos, que no reúnen las características para ser
considerados como peligrosos conforme a la normatividad ambiental vigente o como residuos
sólidos urbanos, o que son producidos por macrogeneradores de residuos urbanos…”.
2.2. Aspectos generales de los digestores
Los digestores anaeróbicos frente a la contaminación de residuos pecuarios.
Los instrumentos tecnológicos frecuentemente utilizados para el tratamiento de las excretas
generadas en el sector pecuario, son los digestores anaeróbicos por su capacidad de degradar
residuos con alta carga orgánica, con obtención de biofertilizantes para mejoramiento de
productividad del campo y la generación de combustible en forma de biogás (metano).
Las tecnologías de tratamiento biológico por vía anaerobia para el tratamiento de lodos o residuos
sólidos industriales o agropecuarios, en este caso los digestores, a pesar de requerir una elevada
inversión inicial, comparable a una planta de tratamiento de aguas residuales, son una opción
adecuada, ya que presentan ventajas importantes al lograr la conversión y reducción biomasa
contaminante sin la necesidad de agregar insumos y sus costos de operación y mantenimiento son
relativamente bajos (Noyola, 1994). Algunas ventajas son el potencial para generar electricidad,
gas y reprocesar el calor generado durante el proceso; reducción de patógenos, virus, protozoarios
y otros organismos causantes de enfermedades; mejoramiento en la aplicación de nutrientes al
suelo, porque casi 70% del nitrógeno orgánico contenido en las excretas se convierte en amonio;
reducción de malos olores, y disminuye la demanda de oxígeno biológico hasta 90% en el
efluente tratado, reduciendo así el riesgo de contaminación en los acuíferos.
13
Desde el siglo pasado, la India y China hicieron uso de procesos fermentativos para producir el
biogás y tratar ecológicamente las excretas de animales de forma artesanal. Son en estos países,
donde se construyeron los primeros digestores que trataban este tipo de residuos. En estas
instalaciones donde ocurren estos procesos, se obtienen además un efluente líquido cuyo valor
económico como fertilizante es equivalente al del biogás. Diversos estudios realizados, han
demostrado que el uso del efluente líquido, representa económicamente más beneficio que el
propio biogás. El tratamiento anaerobio de residuales orgánicos (específicamente de excretas de
animales), imita a los procesos que ocurren en la naturaleza donde no existen los desechos o
desperdicios, sino materia prima para crear otro tipo de material útil para la vida.
Es de destacar que en los últimos años el desarrollo de esta tecnología ha estado centrado en los
aspectos técnicos principalmente en la identificación del tipo de planta más apropiado para las
condiciones dadas, lo que ha permitido su generalización en las zonas rurales.
Los primeros digestores que se construyeron en China y en la India fueron de cúpula fija y
campana flotante respectivamente; más tarde se desarrollaron otros más sencillos, rápidos de
hacer y con materiales más baratos como goma, cloruro de polivinilo (PVC), red-mud-plastic
(RMP) y polietileno. En los últimos años en varios países subdesarrollados se están utilizando
digestores tubulares de polietileno con el objetivo de reducir los costos de producción mediante el
uso de materiales locales y la simplificación de las instalaciones, la operación y el
mantenimiento.
Tratamiento de excretas
Hoy, en los países industrializados, el tratamiento de los residuales es un deber apremiante.
Todos están conscientes de las consecuencias que traen la sobrecarga del suelo y las aguas por
los desechos orgánicos no tratados y vertidos en cualquier lugar.
En principio, los residuales orgánicos se estabilizan mediante tratamientos biológicos, los cuales
se dividen en: aerobios (oxidación de la materia orgánica a través del oxígeno) y anaerobios (en
éstos la concentración de oxígeno es perjudicial).
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Dentro de los tratamientos aerobios podemos citar las siguientes tecnologías:
a. Lodos activados.
b. Lagunas de estabilización aerobias
c. Filtros percoladores
En los anaerobios se encuentran:
a. Filtros anaerobios
b. Lagunas anaerobias
c. Digestores
Para residuales con una DBO5 menor de 4,000 mg/L se recomiendan los tratamientos aerobios y
para los residuales con DBO5 mayor o igual a 4,000 mg/L los anaerobios.
2.3. Digestión anaeróbica
Microbiología y bioquímica de la digestión anaeróbica
El conocimiento de los factores microbiológicos y bioquímicos que ocurren en la fermentación
metanogénica es indispensable para entender la cinética de este proceso, y esto permite
controlarlo e incidir sobre ellos para obtener resultados satisfactorios.
Hoy se admite que en la fermentación bacteriana intervienen poblaciones microbianas diversas,
en la que se distinguen cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. Al
menos cuatro grupos tróficos diferentes de bacterias han sido aislados en digestores anaerobios,
pudiendo ser diferenciados sobre la base de los sustratos fermentados y los productos finales
formados. Estos cuatro grupos metabólicos son:
1. Las bacterias hidrolíticas y fermentativas, las cuales convierten una variedad de compuestos
orgánicos como polisacáridos, lípidos y proteínas en otros productos como el ácido acético,
H2, CO2, compuestos monocarbonados, ácidos grasos orgánicos y otros compuestos
policarbonados.
15
2. Las bacterias acetogénicas productoras de hidrógeno, las cuales incluyen obligatoriamente a
las dos especies facultativas que pueden transformar los productos del primer grupo, los
ácidos orgánicos de más de dos átomos de carbono, por ejemplo el butírico y el propiónico y
los alcoholes policarbonados como el etanol y el propanol en hidrógeno y acetato.
3. Las bacterias homoacetogénicas, las cuales pueden convertir un espectro amplio de
compuestos multi o monocarbonados en ácido acético.
4. Las bacterias metanogénicas, que transforman el H2, CO2 y compuestos monocarbonados,
como el metanol, CO y la metilamina en acetato; o pueden formar metano de la
decarboxilación del acetato.
Una operación estable del digestor requiere que estos grupos de bacterias se encuentren en un
equilibrio dinámico y armónico. Los cambios en las condiciones ambientales pueden afectar este
equilibrio, y resultar en un aumento de microorganismos intermediarios que pueden inhibir todo
el proceso. Esto tiene una importancia extrema para comprender hacia qué direcciones se mueven
los procesos microbiológicos y bioquímicos y poder dirigir el sistema de digestión para producir
biogás.
Factores que influyen en el proceso de digestión anaeróbica.
El tipo de digestor que se propone es el de régimen continuo, es decir será alimentado con
excretas durante todo el tiempo de su vida útil, por lo tanto, las consideraciones que en seguida
son tomadas en cuenta estarán de acuerdo a ello.
El proceso de conversión anaerobia depende de diversos factores, por ejemplo: el pH, la
temperatura, la disponibilidad de nutrientes, la presencia de sustancias tóxicas, el tiempo de
retención, la relación carbono – nitrógeno (C:N ) y el nivel de carga.
Existen dos métodos prácticos para corregir los bajos niveles de pH en el digestor. El
primero es detener la alimentación del digestor y dejar que las bacterias metanogénicas asimilen
los ácidos grasos volátiles (AGV); de esta forma aumentará el pH hasta un nivel aceptable. Al
detener la alimentación disminuye la actividad de las bacterias fermentativas y se reduce la
producción de los AGV. Una vez que se haya restablecido el pH se puede continuar la
16
alimentación del digestor pero en pocas cantidades, después se puede ir aumentando
gradualmente para evitar nuevos descensos en el pH.
El segundo método consiste en adicionar sustancias buferantes para aumentar el pH como el agua
con cal. Las cenizas de soda (carbonato de sodio) constituyen una variante más costosa, pero
previenen la precipitación del carbonato de calcio. Los requerimientos de bufer varían según el
residual, los sistemas de operación y tipos de operación.
La temperatura. Los niveles de reacción química y biológica aumentan normalmente con el
incremento de la temperatura. Para los digestores de biogás esto es cierto dentro de un rango de
temperatura tolerable para diferentes microorganismos (Schmid y Lipper, 1969). Las altas
temperaturas causan una declinación del metabolismo, debido a la degradación de las enzimas; y
esto es crítico para la vida de las células. Los microorganismos tienen un nivel óptimo de
crecimiento y un metabolismo dentro de un rango de temperatura bien definido, particularmente
en los niveles superiores, los cuales dependen de la termoestabilidad de la síntesis de proteínas
para cada tipo particular de microorganismo.
Las bacterias metanogénicas
son más sensibles a los cambios de temperatura que otros
organismos en el digestor. Esto se debe a que los demás grupos crecen más rápido, como las
acetogénicas, las cuales pueden alcanzar un catabolismo sustancial, incluso a bajas temperaturas
(Schimd y Lipper, 1969).
Existen tres rangos de temperatura para la digestión de residuales, el primero es el mesofílico (de
20 a 45 oC), el segundo es el termofílico (por encima de 45 ºC). El óptimo puede ser de 35 ºC a
55 ºC (Fair y Moor, 1937, citado por Gunnerson y Stuckey, 1986). La ventaja de la digestión
termofílica es que la producción de biogás es aproximadamente el doble que la mesofílica, así
que, los digestores termofílicos pueden ser la mitad en volumen que los mesofílicos, manteniendo
su eficiencia general. Se han realizado numerosos trabajos sobre la digestión termofílica en
países templados, (Gunnerson y Stuckey, 1986). Sin embargo, se requieren considerables
cantidades de energía para calentar los residuales hasta 55 0C. El tercer rango (psicrofílico) ocurre
entre los 10 y 25 0C (Cullimore et al., 1985). Existen algunas restricciones para el uso de esta
17
temperatura en la digestión anaerobia, como son, la necesidad de utilización de reactores
anaerobios de cama fija (UASB), inóculos mesofílicos, un tiempo de retención alto y mantener
una acidificación baja (Marchaim, 1992).
Nutrientes. Además de una fuente de carbón orgánico, los microorganismos requieren de
nitrógeno, fósforo y otros factores de crecimiento que tienen efectos complejos. Los niveles de
nutrientes deben de estar por encima de la concentración óptima para las metanobacterias, ya que
ellas se inhiben severamente por falta de nutrientes. Sin embargo, la deficiencia de nutrientes no
debe ser un problema con los alimentos concentrados, pues estos aseguran cantidades adecuadas
de nutrientes.
Por otra parte, la descomposición de materiales con alto contenido de carbono ocurre más
lentamente, pero el período de producción de biogás es más prolongado. Los materiales con
diferentes niveles de C:N difieren notablemente en la producción de biogás, por ejemplo, la
relación de C:N en residual porcino es de 9 a 3; en vacunos de 10 a 20; en gallinas de 5 a 8; para
humanos es de 8 y para residuos vegetales es de 35 . La relación óptima se considera en un rango
de 30:1 hasta 10:1, una relación menor de 8:1 inhibe la actividad bacterial debido a la formación
de un excesivo contenido de amonio (Werner, 1989).
Toxicidad. Los compuestos tóxicos incluso en bajas concentraciones afectan la digestión
disminuyendo los niveles de metabolismo. Las bacterias metanogénicas son generalmente las
más sensibles, aunque todos los grupos pueden ser afectados (Marchaim, 1992). Un nutriente
esencial también puede ser tóxico si su concentración es muy alta. En el caso del nitrógeno, es
importante mantener un nivel óptimo para garantizar un buen funcionamiento sin efectos tóxicos.
Por ejemplo, en alimentos para el ganado con elevado contenido de proteína, un desbalance
debido a altos contenidos de nitrógeno y bajas disponibilidades energéticas, causa toxicidad por
generación de amonio. Usualmente, el nivel de amonio libre debe ser mantenido en 80 ppm
(Anderson, 1982). Sin embargo, una concentración alta, de alrededor de 1500-3000 ppm, puede
ser tolerada (Gunnerson y Stuckey, 1986). Se debe tener precaución para evitar la entrada al
digestor de ciertos iones metálicos, sales y sustancias químicas sintéticas (Yongfu et al., 1989).
18
Nivel de carga. Este parámetro se calcula como la materia seca total (MS) o materia
orgánica (MO) que es cargada o vertida diariamente por metro cúbico de volumen de digestor. La
MO o sólidos volátiles (SV) se refiere a la parte de la MS o sólidos totales (TS), que se
volatilizan durante la incineración a temperaturas superiores a 500 ºC (Yongfu et al., 1989). Los
SV contienen componentes orgánicos, los que teóricamente deben ser convertidos a metano.
Los residuales de animales pueden tener un contenido de MS mayor del 10 %. Según los
requerimientos operacionales para un reactor anaerobio, el contenido de MS no debe exceder el
10 % en la mayoría de los casos (Loher, 1974).
La eficiencia de la producción de biogás se determina generalmente expresando el volumen de
biogás producido por unidad de peso de MS o SV. La fermentación de biogás requiere un cierto
rango de concentración de MS que es muy amplio, usualmente desde 1% al 30%. La
concentración óptima depende de la temperatura (Yongfu et al., 1989).
Tiempo de retención. Existen dos parámetros para identificar el tiempo de retención de las
sustancias en el digestor:
a. El tiempo de retención de los sólidos biológicos (TRSB), se determina dividiendo la cantidad
de materia orgánica (MO) o sólidos volátiles (SV) que entra al digestor entre la cantidad de
MO que sale del sistema cada día. Se asume que el TRSB representa la media del tiempo de
retención de los sólidos en el digestor.
b. El Tiempo de retención hidráulico (TRH) es el volumen del digestor (VD) entre la media de
la carga diaria.
Estos parámetros son importantes para los digestores avanzados de alto nivel, los cuales han
alcanzado un control independiente del TRSB y del TRH a través de la retención de la biomasa
(An, 1996).
19
2.4. Usos y beneficios del producto final del digestor.
El Biogás. Sus propiedades físicas, Utilización y purificación.
El biogás es producido por las bacterias durante la digestión o fermentación de la materia
orgánica bajo la condición de exclusión del aire (proceso anaerobio) y es un combustible más
confiable si el contenido de metano es más del 50 % (Sasse et a.l., 1991).
De forma general, al biogás se ha definido como la mezcla de gases cuya composición varía de
acuerdo a los detalles de su producción (Hesse, 1983). Según Prats la composición del biogás
procedente de la digestión anaerobia de los excrementos de animales es la siguiente: CH4, 50 al
70 %; CO2, 30 al 50 %; H2S, 1 %; H2, 2 %.
Entre las propiedades físicas del biogás más notorias, se encuentra su capacidad de quemarse casi
sin olores, con llama azul y un calor de combustión equivalente a 21.5 MJ m3 (573 BTU por pie
cúbico o 5,135 kcal m3), valor que puede variar entre 19.7 y 23 MJ m3. Su temperatura de autoignición es similar a la del metano puro y varía de 923 K hasta 1023 K (650-750 °C). Como
media, el biogás no purificado produce de 20 a 23 MJ m3 (4700-5500 kcal m3).
Hesse ha indicado que un metro cúbico de biogás totalmente quemado, es suficiente para:
generar 1.25 kw/h de electricidad, generar 6 horas de luz equivalente a un bombillo de 60 watt,
poner a funcionar un refrigerador de 1 m3 de capacidad durante una hora, o hacer funcionar una
incubadora de 1 m3 de capacidad 30 minutos o hacer funcionar un motor de 1 HP durante 2
horas. En principio, todos los motores pueden ser adaptados a biogás, pero los más comúnmente
usados son los motores de gas-Otto y los de gas-Diesel (Dohne, 1976). Esto quiere decir que un
metro cúbico de biogás puede compararse con 0.4 kg de aceite diesel, 0.6 de petróleo o 0.8 kg de
carbón.
La presión a la que se encuentra el biogás almacenado define la distancia a la que se puede
transportar a través de tuberías. Se ha calculado (Borda citado por Hesse, 1983), que a la presión
de 0.8 kN m2 (8 cm de columna de agua) puede transportarse 1 m3 de biogás por hora en una
tubería de 1.27 cm (1/2”) a una distancia de 20 m, así como en tuberías de 1.91 cm (3/4”) a
20
150m de distancia. Para un diámetro de 2.54 cm (1”) podrá transportarse a 500 m. Si se precisa
de 2m-3 por hora se deben disminuir las distancias.
En la práctica la purificación del biogás es la remoción del dióxido de carbono o el sulfuro de
hidrógeno o ambos. El dióxido de carbono es eliminado para aumentar el valor como
combustible del biogás. El sulfuro de hidrógeno se elimina para disminuir el efecto de corrosión
sobre los metales que están en contacto con el biogás (Hesse, 1983).
Para las comunidades rurales es más práctico no ocuparse de la remoción del dióxido de
carbono. En general los campesinos prefieren un gas menos eficiente que tener tiempo ocupado
en el control del mismo, por lo que en las pequeñas granjas esta labor se considera innecesaria.
Para grandes plantas de biogás y otras específicas donde los aspectos técnicos son menos
onerosos, existen justificaciones económicas para la purificación.
El método químico más simple y eficiente de remoción del dióxido de carbono es su absorción en
agua de cal. Este método necesita mucha atención por cuanto el agua de cal se agota y necesita
recambiarse frecuentemente, lo que trae como consecuencia su preparación frecuente sino se
obtiene comercialmente. El agua de cal puede sustituirse por una solución acuosa de etanolamina
la cual absorbe el dióxido de carbono (y también el sulfuro de hidrogeno), aunque este proceso es
caro para hacerlo rutinario en la purificación del biogás debido al calentamiento periódico a que
tiene que ser sometida esta sustancia para su regeneración (Hesse, 1983).
Otra alternativa, es utilizar otro residual fuertemente alcalino como medio de absorción de estos
gases como son los efluentes de cultivos de microalgas. El líquido efluente del digestor es
vertido directamente en un tanque de gran tamaño para producir el alga spirulina. El alga es
filtrada para ser usada como alimento de cerdos o patos o bien como aditivo, y el agua residual
que tiene un valor de pH de 10 o más es almacenada en un tanque cilíndrico. Esta agua se hace
atravesar en contracorriente al biogás. El agua que queda como resultado de esta reacción
contiene carbonato de hidrogeno la cual es reutilizada en el cultivo de las algas.
21
El dióxido de carbono es bastante soluble incluso en agua neutral (878 ml/litro a 20 °C) bajo
presión atmosférica, así que el lavado con agua ordinaria es quizás el método más sencillo de
eliminación de impurezas.
El CO2 es soluble en agua mientras que el metano no lo es. A alta presión, la solubilidad del CO2
aumenta proporcionalmente permitiendo que la concentración de metano en el biogás se
incremente (Lau-Wong, 1986).
Además de los métodos tradicionales de desulfuración con limallas de hierro existe un
procedimiento basado en la adición de aire al 1.5 % del volumen de biogás producido (Henning,
1986). Con este método se asegura una disminución del contenido de H2S de aproximadamente
120 ppm o 0.012 % en volumen de biogás.
Beneficios de productos de un digestor anaeróbico
A manera de recordatorio y tomando en consideración el tipo de actividad así como la forma de
llevar a cabo el proceso de producción de ganado bovino de excelente calidad, retomaremos
algunas bondades del metabolismo anaeróbico que harán sustentable la actividad y que deben ser
tomadas como valor agregado.
Una digestión anaeróbica (DA) es en forma sintética, un proceso biológico natural que
desarrollan las bacterias para transformar moléculas de peso molecular alto, tales como
carbohidratos, grasas y proteínas, a moléculas más simples, bióxido de carbono (CO2), metano
(CH4), agua (H2O), ácido sulfhídrico (H2S) y biomasa . Dicha conversión es parte del ciclo
natural del Carbono. Tal dinámica molecular cuando es bien manejada, hace de las prácticas
pecuarias, una actividad sustentable, económica, balanceada con el medio ambiente, y amigable
con los vecinos.
La digestión se realiza dentro de un digestor, al cual se canalizan las excretas, la primera ventaja
detectable, es el recobro de energía concentrada en las biomoléculas. Ello se debe a un
metabolismo bacteriano anaeróbico que produce biogás, dentro de éste, la concentración del
metano es mayor. Tal resultado permitirá, por utilización de un generador alimentado por dicho
22
gas, disponer de energía eléctrica para abatir costos de suministro y en consecuencia de
producción. El generador durante su operación disipa calor el que puede ser conducido al digestor
para elevar la temperatura y hacerlo más eficiente en el proceso de transformación y eliminación
de contaminantes orgánicos.
Cuando al digestor se le sacan lodos acumulados, con un alto contenido energético (Corlay,
2006) y se genera composta útil para enriquecer el suelo y hacerlo más apto para la agricultura.
El efluente puede ser utilizado para fertirrigación al suelo con aporte de nutrientes, lo que
resultará benéfico para las prácticas agrícolas asociadas.
La producción de metano es un proceso que se realiza en varios pasos o fases. Dos diferentes
tipos de bacterias son requeridas. En el primer grupo encontramos todas aquellas que tienen como
principal acción la fermentación de las diversas especies de moléculas que conforman los
desechos. El producto de su actividad son principalmente ácidos orgánicos de bajo peso
molecular, como el hidrógeno y bióxido de carbono. El segundo grupo es exclusivo de bacterias
metanogénicas, las que llevan a cabo la reducción del CO2 a metano.
La temperatura a manejar se encuentra en el rango mesófilo, la mayoría de instalaciones de éste
tipo funcionan alrededor de los 35-40 grados centígrados. Su funcionamiento es bastante estable
y de fácil operación. Conjuntamente a la producción de metano como combustible, el uso de
digestores reduce la emisión de gases que producen el efecto invernadero. También el proceso
metabólico estimula una alta y rápida eliminación de patógenos, alta reducción de sólidos
volátiles, eliminación de olores, evita la dispersión de microorganismos al ambiente por
corrientes de aire, impide la presencia y proliferación de fauna nociva y establece buenas y
amigables relaciones con asentamientos humanos vecinos. Además debemos sumarle otras
bondades, este sistema no sufre presión extra por fenómenos atmosféricos, como son la
precipitación pluvial extrema y en nuestro caso la deposición de partículas sólidas que forman el
polvo y no permite colonización externa de microorganismos que perturben el sistema.
23
3. ANTECEDENTES
El tratamiento de los residuos de manejo especial, especialmente las excretas de bovino, resulta
cada vez más importante, dada la dimensión del problema que implica, no sólo por el aumento de
los volúmenes generados, sino por su mal manejo y disposición final. El uso de los digestores ha
propiciado, a través de los años, una excelente tecnología de tratamiento de estos residuos, ya que
se obtiene beneficios económicos al tratar correctamente las excretas.
Se tiene conocimientos que fue en la India, donde se construyó la primera instalación para
producir biogás, en fecha cercana al año 1900; a partir de ese momento se ha incrementado el
número de digestores, y actualmente funcionan en ese país alrededor de doscientas mil unidades.
China es hoy la región que tiene un mayor número de este tipo de instalaciones,
aproximadamente 6,7 millones.
A partir del uso y funcionamiento exitoso de los digestores, se ha presentado un gran desarrollo
de obras y publicaciones con diferentes enfoques referentes a su uso y aprovechamiento. A
continuación se describen algunos trabajos que por su relación con el tema que nos ocupa,
destacan:
En 1987, Botero y Preston, en su trabajo, biodigestor de bajo costo para la producción de
combustible y fertilizante, realizan una metodología de diseño y construcción de biodigestores de
flujo continuo, exponiendo los materiales y tiempo que dura la construcción de estos.
Guevara (1996) en Fundamentos básicos para el diseño de biodigestores anaeróbicos rurales,
exponiendo los elementos básicos que debe contener el diseño de un biodigestor anaeróbico, para
el tratamiento de desechos orgánicos de origen doméstico y agropecuario así como para la
producción y aprovechamiento energético de los gases y lodos producidos.
Fillipin (2001), en Diseño de un biodigestor para obtener gas metano y fertilizantes, desarrolla las
condicionantes de inversión, energía, biomasa, tamaño del digestor, uso de efluente y temperatura
como determinantes para el diseño.
24
En años posteriores Luís y Ly (2006) integran una metodología sobre la fabricación de un
digestor tubular, con los beneficios que con llevan estas tecnologías, específicamente en
generación de energía eléctrica, en su trabajo biodigestores como componentes de sistemas
agropecuarios integrados.
Casas, Rivas y otros (2009) realizaron un estudio de factibilidad que se llevó a cabo tomando en
cuenta los costos del equipo y tecnología necesarios para la puesta en marcha de un digestor
anaerobio tipo laguna y las ganancias que se generarían a través de la obtención de bonos de
carbono basados en el valor de los bonos en el mercado del carbón y la producción de energía
eléctrica de acuerdo al valor de los kw/h en establos de 200, 300, 400, 500, 1000, 1500 y 2000 de
cabezas de bovino.
En el uso de los productos finales de los digestores, encontramos trabajos, los cuales se
mencionan a continuación:
Cañas (2004), en su trabajo Utilización de biogás para la generación de energía, propone un
diseño de dos biodigestores del tipo media bolsa con canal de agua los digestores fueron
alimentados diariamente con el estiércol producido por 100 vacas durante 8 horas de ordeño, el
objetivo de estos digestores, fue procesar el estiércol de las vacas lecheras, para producir biogás,
el cual se utilizo para generar electricidad y cubrir las demandas de energía de los distintos
procesos productivos de una finca agropecuario, obteniendo excelentes resultados, al producir
energía para las 8 horas que dura el ordeña del ganado. Otros resultados de este trabajo fueron el
control de fauna nociva, reducción del efecto invernadero entre otros.
Capulín y Núñez (2001), evaluaron la eficiencia del extracto líquido del estiércol bovino en tres
formas, en comparación con una solución nutritiva inorgánica con cuatro niveles de
conductividad eléctrica en hidroponía.
En el 2007 Gropelli, en su publicación, El camino de la biodigestión, expone datos técnicos de
los biodigestores, mostrando los beneficios ambientales que producen, así como las ventajas
25
económicas que ofrecen a las familias que cuentan con un sistema agropecuario, las cuales
pueden obtener abono rico en nutrientes y producción de gas para cocinar.
En 2005, González y Sandoval, en su trabajo de tesis: Diseño de Sistemas de Tratamiento y
Aprovechamiento de Purines de Origen Bovino, diseñaron 3 sistemas de tratamiento anaerobios
(sistema de digestión anaerobia, lagunas anaerobias y lagunas anaerobias cubiertas), evaluaron la
ventaja económicamente los 3 diseños, siendo la laguna, la más económica, tanto en
mantenimiento y construcción, también obtienen ventajas significantes, ya que se produce biogás
y abonos, los cuales son de relevancia económica en la lechería Fundo Santa Teresa,
aprovechando los purines como fertilizante orgánico para el riego de praderas y la obtención de
energía a partir de biogás.
En trabajos más recientes, González y González (2008) realizaron la construcción de un
biodigestor en la granja la estrella localizada en Guanajuato, en donde obtuvieron alrededor de un
ahorro aproximado del 40 % de ahorro de ingresos al tratar el biogás producto de la digestión
anaeróbica de los residuos provenientes de esta granja, así como abonos, para cultivos que
estaban dentro de la granja con resultados gratificantes al obtener frutos con un alto grado
nutritivo.
Se han realizado también guías para el manejo de engordas estabuladas (“feedlots”), dirigidos a
los productores para la producción de carne de calidad, evitando que ocasionen daños a la salud
pública y al medio ambiente, entre ellos podemos citar:
Pordomingo (2003) en guía de buenas prácticas, manual que intenta resolver la problemática de
la instalación y manejo de “feedlots” bajo un perfil ambientalmente saludable. Pretende que este
mismo sirva, por un lado como guía para el estudio de la factibilidad ambiental de la instalación
de sistemas intensivos para bovinos para carne y, por otro, para identificar carencias de
información y legislación, para desarrollar herramientas o políticas que permitan generar un
producto sano en un ambiente saludable, y evitar daños al medio ambiente por los residuos
generados en estos sistemas mediante la instalación de digestores o lagunas anaeróbicas.
26
En el 2003, la Secretaría de agricultura, ganadería, desarrollo rural, pesca y alimentación
establece el “Manual de buenas prácticas pecuarias en el sistema de producción de ganado bovino
de carne en confinamiento”, instrumento que sirve a los productores como una guía para ofrecer
mercancías seguras y de alta calidad para el consumidor. La aplicación de las buenas prácticas
pecuarias aporta beneficios como son evitar que durante la producción primaria la carne presente
riesgos de contaminación física, química y microbiológica y proporcionar al consumidor
productos estándares de inocuidad confiables que permitan competir en el mercado nacional e
internacional. Este mismo contempla sistemas de manejo de ganado estabulado y medidas de
acción para las heces de la misma actividad, sugiere su tratamiento mediante depósitos naturales,
lagunas artificiales y compost.
Como se puede observar, en los últimos años se han desarrollado una serie de trabajos para el
tratamiento de las excretas de bovinos, los cuales permiten reducir algunas características
indeseables de estos residuos, de manera tal, que se pueda obtener un material estable, con
amplias posibilidades de utilizarse como fertilizante y a la vez minimizar el riesgo de
contaminación al ambiente.
4. OBJETIVO
Proponer una metodología fundamentada en la digestión anaeróbica (digestor anaeróbico), para
dar el tratamiento adecuado a los residuos sólidos de manejo especial (excretas) generados en el
proceso de engorda de ganado bovino estabulado.
27
5. METODOLOGÍA
La metodología, para el caso, se refiere a todo el proceso de diseño y construcción del digestor
que debe ser dependiente de los cálculos volumétricos de requerimientos, de medidas de
prevención de impactos ambientales, eficiencia, de implementación de programa de manejo
preventivo y mantenimiento, por último, el manejo de residuos, los cuales se establecen en los
resultados. Para sustentar y lograr lo anterior se revisaron documentos técnicos, libros, artículos,
manuales, etc.
En el caso particular de nuestra propuesta, el digestor anaeróbico, es prácticamente un contenedor
cerrado, hermético e impermeable, dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar,
en determinada dilución de agua para que se descomponga, produciendo gas metano y
fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio.
Debido a las grandes ventajas que presenta esta tecnología, se propone como medida para tratar
las excretas de bovinos, entre los beneficios que han derivado del uso de los digestores
anaeróbicos, es el recobro de energía concentrada en las biomoléculas. Ello se debe a un
metabolismo bacteriano anaeróbico que produce biogás, dentro de éste, la concentración del
metano es mayor. Tal resultado permitirá, por utilización de un generador alimentado por dicho
gas, disponer de energía eléctrica para abatir costos de suministro y en consecuencia de
producción. El generador durante su operación disipa calor el que puede ser conducido al digestor
para elevar la temperatura y hacerlo más eficiente en el proceso de transformación y eliminación
de contaminantes orgánicos.
Cuando al digestor se le sacan lodos acumulados, se genera composta útil para enriquecer el
suelo y hacerlo más apto para la agricultura. Por otro lado, el acoplamiento de una laguna de
evaporación o reciclado, permite un manejo del agua óptimo. El agua puede ser reciclada al
interior de las instalaciones, evaporación para formación de nubes-lluvia con recarga del acuífero
y en otro caso, para riego con aporte de nutrientes, lo que resultará benéfico para las prácticas
agrícolas asociadas. Consúltese la figura 4.
28
Figura 4. Diagrama de Flujo de la Actividad
29
El metabolismo metanogénico produce esencialmente igual cantidad de metano y bióxido
carbono. Sin embargo, las concentraciones típicas obtenidas a partir de un digestor corresponden
un 65 % de metano y 35 % de bióxido de carbono. La diferencia radica en que el CO2 es
altamente soluble en la fase acuosa contrariamente al CH4 que es liberado con cierta facilidad. El
valor energético del biogás (BTU´s) es directamente proporcional al contenido de CH4. El
metano puro, tiene aproximadamente 1000 BTU´s por pie cúbico. De tal manera que el biogás
producido en el digestor tiene un valor de 650 BTU´s. por pie cúbico. El ácido sulfhídrico se
produce dentro del digestor en trazas, un concentración típica es de alrededor del 0.2 %. En el
caso de excretas de cerdos se pueden alcanzar valores de 0.5 %. Su solubilidad es relativamente
baja, permitiendo su liberación lo que explica la frecuente detección de fuertes olores.
Desde el punto de vista técnico, será un recipiente aislado con geomembrana y cubierto con una
estructura sintética similar, ambos unidos, lo que permitirá el confinamiento del metano para su
posterior manejo. El diseño, por supuesto incluye dispositivos de extracción de biosólidos, un
sistema de recolección, tratamiento y quema del biogás. En la culminación del proceso del
digestor anaeróbico (DIANA), debe ser considerada un área para instalar el generador de
electricidad que será alimentado con el metano producido. Consulte la Figura 5.
El DIANA es el tipo de obras que requieren de baja inversión, pero con alta recuperación
energética contenida en el producto final.
Para el caso particular que nos ocupa y de ser posible, una laguna de reciclado o evaporación
estará acoplada al digestor para concentrar el efluente, lo que nos facilitará su retorno al interior
del digestor y cuando sea necesario, incorporarlo al suelo para aumentar su productividad.
30
Extractores
de lodos
Cobertura de
Geomembrana
Motogenerador
Quemador
Cárcamo de
descarga
Purificador
de Gas
Lodos
Figura 5. Esquema general del digestor anaeróbico.
31
6. RESULTADOS
En base a la propuesta que se pretende implementar para el manejo de las excretas, y tomando en
cuenta aspectos relacionados al cuidado del medio ambiente para hacer de la actividad su aliado,
se dan como resultado, aspectos técnicos importantes que deben ser respetados y seguidos, con
precisión para lograr construir un sistema eficiente en el tratamiento de los residuos. Por lo
anterior, describiremos de la forma más clara y sintética, los diversos y fundamentales aspectos
en que se sustenta un buen diseño y operación del digestor:
6.1. Memoria de cálculo
Volumen requerido
Éste cálculo de volumetría, se realizo considerando las siguientes condiciones:
Población del Ganado
1000 cabezas
Peso de Entrada
300-350 Kilos/ Cabeza de ganado
Finalización del Ciclo de Engorde
90 días
Peso del Ganado al Finalizar el Ciclo
600 Kilos
Producción Promedio de Excretas
20 Kilos/ Cabeza.
Producción diaria: 20,000 kilos
20 toneladas de excretas.
Densidad aproximada de la excreta
0.8 Kg/L
Volumen aproximado diario
25 m3
Volumen por Ciclo
2,250 m3
Capacidad mínima a proyectar
2,250 m3
32
Volumen diseñado
De acuerdo a la forma del recipiente con pendientes de 3:1 y una profundidad de 4.5 metros, se
utiliza una fórmula prismoidal (Landaverde, 1963):
V = Área superficial + Área de fondo + 4 (Área media) (profundidad/6)
Debido a la forma del recipiente, con una profundidad de 4.5 metros, las dimensiones requeridas
son:
DIMENSIONES
LARGO
ANCHO
SUPERFICIE
Superior
30 m
20 m
600 m2
Media
27.5 m
18.5 m
508.75 m2
Fondo
25.5 m
17 m
433.5 m2
600 + 433.5 + (4) (508.75) x (4.5/6)
600 + 433.5 + (2035) (0.75):
600 + 433.5 + 1526.25
Volumen a proyectar para el digestor: 2,559.75 m3
VOLUMEN MÍNIMO REQUERIDO PARA TRATAMIENTO DE EXCRETAS 2,250 m3
VOLUMEN TOTAL DISEÑADO 2,560
3
33
6.2. Memoria descriptiva de construcción de digestor anaeróbico
a
6.2.1. Preparación del área
Sobre el sitio se trazan las líneas dimensionales de la laguna. Toda el área que será utilizada se
limpia de cobertura vegetal (pasto), raíces, piedras, rocas, troncos, etc., para realizar el trabajo se
utiliza maquinaria adecuada.
recipi
y rellenos
6.2.2. Excavación para recipiente
La excavación se inicia utilizando maquinaria pesada, el
material extraído se limpia de piedras que tengan más de
15 cm de diámetro, y otros materiales que puedan
presentar inconveniente en la compactación. El material
se concentra en un sitio estratégico para su posterior uso.
Una vez terminada la excavación, se da inicio a los
rellenos y la formación
ción del dique, taludes y fondo
Figura 6.- Excavación de tierra.
(Figura 6).
El relleno será conducido
cido en capas horizontales que no
excedan 22.86 centímetros de espesor cuando estén sueltas
y previas a compactarse. Cada capa será compactada por
una cubierta completa con el equipo de transporte y
expansión o aplanadora de apisonamiento estándar u otro
método equivalente. El equipo
uipo de compactación viajará en
Figura 7. Cortes y Rellenos
una dirección paralela al eje principal del relleno. Los
suelos arcillosos deben compactarse
con una “pata de
cabra” o una aplanadora de apisonamiento. La compactación del material de relleno será de
d
acuerdo con los requerimientos especificados para compactación y humedad. Se utilizan
materiales que al compactarse hagan de la superficie una estructura impermeable. Deben tomarse
precauciones durante la construcción para prevenir erosión
e
excesiva y sedimentación
imentación (Figura 7).
34
6.2.3. Revestimiento, compactación e impermeabilización
Con el propósito de evitar la infiltración de agua residual, y garantizar la calidad del acuífero, se
debe realizar en todos, un estudio geotécnico del sitio, particularmente del área que será afectada.
En dicho estudios, se determinan las propiedades mecánicas del suelo, los pesos volumétricos
secos de cada estrato, con la finalidad de establecer variaciones volumétricas naturales, a estados
compactados para los terraplenes, fondo y taludes del recipiente. Los resultados se presentan
como perfiles estratigráficos.
De lo anterior, se derivan las especificaciones técnicas de compactación de materiales, para lograr
impermeabilizar el recipiente. En resultado final, es la obtención del coeficiente de permeabilidad
(K). El valor NO debe ser superior a 1.25 x 10-7 cm/seg lo que equivale a 39.42 cm/año, que de
acuerdo al ANUAL BOOK de ASTM (2000), se considera prácticamente permeable a
impermeable.
Cuando se encuentra material no apto (tierra), será removido mayor volumen del fondo, hasta una
profundidad abajo del grado final especificado (4.5 m). Posteriormente éste fondo o cimiento será
llenado de nueva cuenta con material que reúne características adecuadas, descritas en el estudio
geotécnico. Si el contenido de humedad no es suficiente, se agregará agua para asegurar el
óptimo.
La compactación del revestimiento incluye la colocación de elevaciones de 22.86 centímetros y
compactación de al menos 90 por ciento del máximo de ASTM D698 peso unitario seco del
material de revestimiento. Cuando una elevación previa esté lisa o dura, será escarificada y
humidificada como se necesite antes de colocar la siguiente elevación. Es oportuno insistir que
debe ser consultado el estudio geotécnico.
35
Para
lograr
una
adecuada
impermeabilidad
en
el
revestimiento, se requiere un patrón de secuencia de uso del
equipo de compactación, lo que contribuye a la
uniformidad en su colocación y a un buen proceso de
compactación. Una aplanadora de apisonamiento es el tipo
de equipo de compactación preferible (Figura 8).
El fondo del recipiente del digestor y las caras laterales
serán uniformes desde la superficie hasta el fondo. Tanto el
Figura 8. Hidratación del
material para Compactación
fondo como los declives laterales se escarifican a una profundidad mínima de 15.24 centímetros y
se compactan con una aplanadora de apisonamiento para reducir la permeabilidad.
Durante la construcción, un inspector de calidad designado debe estar presente. Un examen de
calidad de materiales de construcción (arcillas) será requerido cuando se considere necesario.
También se debe verificar que el revestimiento se instale apropiadamente. El revestimiento debe
ser examinado y confirmar una conductividad hidráulica máxima ya señalada, de no ser así, el
recipiente debe ser revestido con una nueva capa de material especificado en el estudio, debe
promediar un grosor de 30-60 centímetros sobre taludes y fondo. Compactada con material al 95
% de su PVSM de la prueba Proctor CNA. De éste modo se garantiza la no infiltración.
Finalmente, cuando se encuentren drenajes naturales sobre terreno, deben desviarse a un mínimo
de 4.57 metros de los taludes, como medida perpendicular. Con ello se logra una protección
contra la erosión, manteniendo la estructura del recipiente.
6.2.4. Importancia de instalación de geomembrana
Una vez terminada la obra civil del recipiente, se inicia el tendido de geomembrana, como parte
integral del digestor. El objetivo principal, es lograr una absoluta protección del acuífero y
colateralmente, evitar fuga de biogás y malos olores, productos de la digestión anaeróbica de los
residuos.
36
La utilización de geomembranas de polietileno como revestimiento impermeable, es bastante
extensa, y presenta una gran versatilidad y multiplicidad de aplicaciones, siendo normalmente
utilizada para el revestimiento de estructuras de hormigón, presas de tierra, canales de
conducción, túneles, estanques de contención y/o regulación, pilas de lixiviación, estanques
decantadores, etc.
Desde el punto de vista de la resistencia química de las geomembranas de polietileno, estas se
utilizan como revestimiento impermeable para la contención de gran diversidad de soluciones
agresivas y/ó sólidos, tanto ácidas como alcalinas.
Las geomembranas, por sus múltiples características y ventajas, son usadas como revestimiento
impermeable en los suelos, para proyectos de ingeniería geotécnica o civil, las geomembranas de
HDPE (Polietileno de alta densidad), LDPE (Polietileno de baja densidad), o en su caso las de
PVC (Cloruro de polivinilo), presentan las siguientes características:
1. Las láminas de HDPE se fabrican con material resistente a los rayos UV (Ultravioleta) y son
alternamente impermeables por ello se recomiendan para su uso en el revestimiento de
canales de irrigación y conducción de líquidos que no logran el nivel continuo de líquidos.
2. Las láminas de HDPE tienen buena resistencia química a una variedad de ácidos álcalis y
sales, hidrocarburos, solventes y altas temperaturas por lo cual son altamente recomendables
para el revestimiento de lagunas de oxidación
en plantas de tratamiento de agua,
revestimientos y cubiertas de rellenos sanitarios, sistemas de diques de contención de
derrames de líquidos contaminantes, etc.
3. Para la estética de canales, lagunas o embalses artificiales las láminas de HDPE se
recomiendan ampliamente ya que actualmente se cuenta en el mercado con láminas blancas y
verdes así como la tradicional lámina negra de PVC que tienen la capacidad de pigmentarse
en una amplia gama de colores.
4. Para el revestimiento de depósitos de agua (lagos, presas, estanques, embalses artificiales,
tanques y cisternas) no reaccionan con el agua ni despiden gases tóxicos.
5. No son biodegradables.
37
6. Las láminas o geomembranas de HDPE poseen un amplio rango de elongación hasta ruptura
y no está sujeto a esfuerzos de estrés (stress cracking), comparado con otros materiales que
tienen un rango de elongación o cadencia limitado.
7. Son fáciles de instalar en campo ya que se adaptan a las irregularidades del terreno.
8. En las geomembranas de PVC que contienen malla de refuerzo se proporciona una resistencia
adicional a la tensión, rasgado y punzonamiento superior a las similares son malla de
reforzamiento.
9. Para el sellado de grietas en presas y el revestimiento de tubos de concreto se recomienda
ampliamente para evitar filtraciones de cualquier tipo.
Estos tipos de materiales se liberan con un estricto control de calidad en planta; y las uniones
termo soldadas pueden ser probadas para asegurar la hermeticidad.
6.2.5. Despliegue o tendido de geomembrana
La superficie deberá ser lisa y sin elementos que puedan perforar o cortar la geomembrana,
nivelada en forma continua y uniforme; sin cambios abruptos de pendiente. La superficie de
apoyo debe estar compactada, generalmente se considera una compactación igual ó superior al
90% del Proctor modificado, de manera tal que evite asentamientos diferenciales que puedan
inducir deformaciones importantes a la geomembrana. En líneas generales, el despliegue debe
ejecutarse en el sentido de máxima pendiente
de la superficie, no aceptándose soldaduras
horizontales en taludes. El traslape debe estar
comprendido entre 7 cm y 15 cm según el
tipo de soldadura, para asegurar que los
excedentes a ambos costados de la línea de
soldadura son suficientes para ser sometidos a
ensayos destructivos y que la fusión sea
ejecutada completamente en el interior del
Figura 9. Tendido de geomembrana
traslape (Figura 9).
38
6.2.6. Anclaje de la geomembrana
Zanjas de anclaje para estructuras de tierra. Para el anclaje de revestimientos de estructuras de
tierra, tales como piscinas o pilas de
lixiviación, se utiliza una zanja de anclaje
perimetral excavada en el terreno y rellena
con el mismo material proveniente de dicha
excavación; la superficie de apoyo de la zanja
de anclaje es uno de los puntos de fijación del
revestimiento por lo que debe estar nivelada y
compactada, además debe estar libre de
afloramientos rocosos, grietas, depresiones y
cambios abruptos de pendientes (Figura 10).
Figura 10. Excavación en el perímetro para
anclaje de la geomembrana
Anclaje de geomembranas a hormigón. Para
el revestimiento de hormigones, se utilizan
perfiles de polietileno (Polylock) que se
instalan durante la colocación del hormigón,
con el objetivo principal de posibilitar la
ejecución de una soldadura entre el perfil y la
geomembrana, y de esta manera, asegurar el
sello impermeable (Figura 11).
Figura 11. Ahogo de la geomembrana
39
6.2.7. Métodos de unión en geomembranas de polietileno
Unión por termofusión en el área de traslape de paneles por medio de una máquina
autopropulsada, provista de dos rodillos entre los cuales se encaja el traslape de las
geomembranas a unir. La aplicación de temperatura se produce antes de los rodillos, mediante
una cuña calefactora, a medida que la soldadora avanza propulsada por los rodillos, estos
presionan las partes calentadas por la cuña
logrando dos líneas de soldadura paralelas
separadas por un área libre que constituye el
denominado "canal de aire".
Tanto la temperatura, como la presión de
contacto de las geomembranas y la velocidad
de avance de los rodillos son ajustadas
Figura 12. Soldadora de termofusión.
mediante controles independientes en la
soldadora (Figura 12).
La selección de los parámetros de soldadura las realiza el operador, según el tipo de polímero,
que conforma la geomembrana y las condiciones ambientales, además del espesor de las láminas
a unir, entre otras variables (Figuras 13 y 14).
Figura 13. Soldadura por cuña
caliente.
Figura 14. Soldadora por extrusión de
material de aporte.
40
Unión por termofusión, con aporte de material de las partes a unir. La soldadura se ejecuta
mediante una soldadora guiada manualmente, provista de una cámara de fusión de material de
aporte, una boquilla para la
extrusión
del
aporte
y una
boquilla de precalentado de la
superficie que recibirá el material
de aporte o extraído. Esta técnica
será usada en la construcción del
digestor (Figura 15).
Figura 15. Sección transversal de una soldadura por
cuña. caliente
El material de aporte, ya sea como rodón o granulado, es ingresado a la cámara de fusión donde
por medio de un tornillo sin fin es hecho fluir a través de la boquilla de extrusión. Mientras el
operador guía la boquilla de extrusión apoyándola sobre las partes a unir, un flujo de aire caliente
expelido por la boquilla de precalentado prepara las superficies previamente pulidas para su
perfecta adherencia con el cordón de soldadura.
Las variables de control para este tipo de máquina son la temperatura de fusión del material de
aporte, que dependerá del tipo de polímero empleado y la temperatura del flujo de aire caliente,
que dependerá del espesor de las láminas y de las condiciones ambientales.
La totalidad de los detalles, parches y uniones
especiales pueden ser ejecutados por medio de este
método. Previa a la ejecución de la soldadura las
superficies a soldar por el método de extrusión deben
ser previamente unidas a modo de garantizar el
contacto pleno de las superficies bajo el cordón de
soldadura. Tal es el caso que nos ocupa (Figura 16).
Figura 16. Proceso de soldadura por
extrusión en HDPE
41
6.2.8. Control de calidad
1. Ensayos no destructivos. Una vez ejecutada la línea de soldadura y antes de realizar la
extracción de los testigos para ensayos destructivos, la estanqueidad del sistema en las zonas
de unión debe ser comprobada por medio de ensayos no destructivos. Existen
fundamentalmente tres tipos de ensayos no destructivos para la verificación de la
estanqueidad de las uniones, ellos son los que a continuación se indican.
Caja de vacío: Se ejecuta sobre las uniones realizadas por extrusión. Consiste en someter
la totalidad del cordón de soldadura a una presión de vacío determinada por el espesor de
la geomembrana.
Prueba de chispa eléctrica (Spark Test): La prueba de chispa eléctrica se utiliza en
cordones de extrusión a los cuales se les ha dejado inserto un alambre de cobre previo a la
colocación del material de aporte. Este ensayo se lleva a cabo utilizando un dispositivo
semejante a una escobilla metálica conectado a una fuente de energía eléctrica, la
existencia de porosidades o discontinuidades en la soldadura producirá que la unidad
emita una señal audible o chispa eléctrica.
Prueba de canal de aire: Consiste en la aplicación de aire a presión dentro del canal de aire
o espacio dejado por la soldadora de cuña caliente, y se verifica que no exista perdida de
presión.
2. Ensayos destructivos. A diferencia de los ensayos no destructivos, que tienen como objetivo
determinar la estanqueidad de todas las uniones del revestimiento, los ensayos destructivos
sirven para evaluar estadísticamente la calidad de las soldaduras. Los ensayos son ejecutados
en probetas cortadas directamente desde el revestimiento recién unido, ya sea por extrusión o
por cuña caliente. Para ambas uniones los ensayos son de dos tipos:
Corte: Consiste en someter la unión entre las láminas de la probeta de ensayo a un
esfuerzo de corte directo ejecutado a una velocidad determinada. Para esto, se fijan los
extremos (respecto al eje de soldadura) a las respectivas tenazas del tensiómetro y se
procede con el ensayo. Una vez finalizado el ensayo se registra la máxima resistencia de
la probeta y se indica si la falla se produjo fuera o en la soldadura.
42
Desgarre: El procedimiento es semejante en metodología y condición de aprobación al
ensayo de corte. Su diferencia radica en que para someter a desgarre la soldadura, los
extremos de la probeta, asidos por las tenazas, corresponden a las láminas ubicadas a un
mismo extremo de la soldadura. La aprobación de la probeta requiere que la eficiencia al
desgarre iguale o exceda las especificaciones de construcción. Este ensayo es ejecutado
para ambos extremos de la probeta en el caso que la unión esté provista de canal de aire.
Tomando como sustento lo anterior, resulta evidente que no existirá infiltración a los mantos
acuíferos.
6.2.9. Instalación de sistema de extracción de biosólidos o lodos
Antes de que el recipiente sea cubierto e inicie su operación, es importante la instalación de
tuberías de PVC hidráulico de alta especificación, perforado con orificios de 10-15 mm de
diámetro, sobre el talud y en ramales encima la geomembrana de la base del fondo. A ellos en el
futuro, se conecta una bomba de extracción para drenar los biosólidos y recuperar la capacidad
volumétrica del DIANA. En otros casos, se podría instalar agitadores mecánicos para mezcla de
su contenido, estimulando la biodegradación y la producción de metano.
6.2.10. Cobertura del recipiente y conclusión del digestor
Una vez terminado el tendido de la geomembrana sobre el recipiente del digestor anaeróbico
(DIANA), se procede antes de la descarga de residuos, el vaciado de aproximadamente unos
10,000 m3 de agua cruda para inicio de operación. La mezcla de excretas con agua representa un
inóculo excelente para arranque de la digestión. En las fotografías que se exponen más adelante,
se puede observar el sistema interno de extracción de lodos o biosólidos del DIANA. Aparece
como tubería de PVC de color blanco. Durante los siguientes días la descarga continúa hasta su
llenado, posteriormente se procede a su cobertura.
43
La cobertura de DIANA se hace soldando una
nueva geomembrana, a la anteriormente comentada.
Se
realiza
el
trabajo
sobre
los
extremos
perimetrales. De esta manera queda cubierto. La
captura del biogás, sucede de forma inmediata. Las
siguientes fotografías corresponden al digestor con
cobertura y al inicio de captura del mismo. De ellas,
resulta evidente la producción constante de Biogás
(Figuras 17, 18 y 19).
Figura 18. Inicio de descarga, sobre
amortiguador de agua para mezcla de
residuos en el recipiente
Figura 17. Recipiente de DIANA.
Sistema interno de extracción de
Biosólidos.
Figura 19. Cobertura y Producción de
Biogás
6.2.11. Otros elementos accesorios del DIANA
Otros componentes de DIANA, son el medidor de flujo y secado de biogás, el quemador, el
motogenerador de electricidad alimentado con metano, producto de la digestión y una laguna de
reciclado o de evaporación. Para dar una idea más concreta, resulta más adecuado mostrarlo en
fotografías. A continuación presentamos algunas de ellas (Figuras 20, 21 y 22).
En la laguna reciclado o de evaporación, se concentrará el efluente. La forma de construir es
similar al recipiente de DIANA. El efluente se reciclará al suelo, su contenido de nutrientes,
principalmente nitrógeno y fósforo, incrementará la productividad del mismo. En otro caso, se
44
reciclara al interior del DIANA, para mantener constante la cantidad de fase líquida en su
interior. Los parámetros fisicoquímicos y biológicos de la descarga, se pronostica que estarán
dentro de norma. Los lodos, serán extraídos por succión. Ellos son ricos en nutrientes, por lo
mismo se tiene pensado utilizarlo como mejorador de la calidad nutricional del suelo.
Figura 20. Quemador
Figura 21. Medidor de flujo y tanque de
secado de biogás.
Figura 22. Motogenerador para
producir electricidad
45
6.3. Programa de manejo ambiental
Para mantener al DIANA en perfecto estado físico y operacional, para que represente un ejemplo
de responsabilidad ecológica de tratamiento de residuos sólidos de manejo especial en su
modalidad excretas, producto de evacuaciones de engorda estabulada de ganado bovino, es
importante implementar un programa de administración ambiental básico que considere los
siguiente puntos.
PROGRAMA BÁSICO DE ADMINISTRACIÓN AMBIENTAL
ACTIVIDADES.
ESTRATEGIA
Construcción de la estructura
Compactación de taludes,
inferior. Recipiente de
fondo, e
confinamiento de excretas
impermeabilización
Tener
cuidado
en
BENEFICIO ECOLÓGICO
Cuidado del manto acuífero
el
proceso de soldado de
tramos de geomembrana.
Compactación
Instalación de geomembrana.
en
perímetro
de
Revisión
diaria
proceso
Prueba
de
el
anclaje.
del
instalación.
de resistencia.
Se garantiza la NO infiltración al
subsuelo. Mantenimiento de la
calidad del agua subterránea
Prueba de soldado
46
ACTIVIDADES.
ESTRATEGIA
BENEFICIO ECOLÓGICO
Soldadura cuidadosa de la Confinamiento de biogás.
geomembrana.
Cobertura del digestor
diaria
Revisión No contingencia por
del
proceso
de precipitación pluvial
instalación.
Prueba
de Se evita presencia de fauna
resistencia.
Prueba
de nociva
soldado
Se evita dispersión de olores
Vigilancia continúa en el
equipo de medición de No emanación de biogás a la
presión
Operación del digestor
del
biogás atmósfera.
producido.
Se
impide
Quema del biogás.
global.
el
calentamiento
Vigilancia constante de la Se evita la presencia de malos
estructura superficial para olores.
evitar fugas
Limpieza
de
áreas
circundantes a digestor.
Revisión
de
zona
de
Revisión
de
flujo
de
efluente
a
anclaje.
Mantenimiento
la
laguna
secundaria o de reciclado
Extracción de lodos.
Análisis de inocuidad de
lodos.
Mantenimiento de bondades del
sistema en beneficio del medio
ambiente
Mejoramiento de la calidad del
suelo
Mantenimiento de la vocación
del suelo
Utilización de lodos como
abono.
47
ACTIVIDADES.
ESTRATEGIA
BENEFICIO ECOLÓGICO
El agua a reciclar estará en
Análisis de calidad de norma por lo que será útil para
efluente
aportar
nutrientes
Análisis de la calidad del Determinación
acuífero
Monitoreos
suelo.
de
la
vulnerabilidad del acuífero
Análisis de calidad del Aumento
aire.
al
Presencia
bacteriopatógenos
de
la
calidad
y
de vocación del suelo
Mantener la calidad del aire
Bitácora de producción de Evaluación del método y su
biogás
correlación con el mejoramiento
ambiental
7. CONCLUSIÓN
El digestor anaeróbico (DIANA), representa una metodología segura y sustentable para el
tratamiento de residuos sólidos de manejo especial generados dentro de instalaciones de engorda
estabulada de ganado bovino. Elimina los contaminantes producidos por las excretas y su biota
asociada; proporciona energía en forma de metano que puede ser transformado a energía eléctrica
a través de un motogenerador; los biosólidos extraídos y el efluente, es útil para aumentar la
fertilidad del suelo; participa sustancialmente en la represión del calentamiento global; mantiene
la calidad del aire, al impedir la diseminación de contaminantes biológicos (patógenos) y malos
olores; impide la proliferación de fauna nociva, principalmente insectos. Hace de la ocupación
pecuaria una actividad sustentable con amplio margen de valor agregado.
48
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