Informe Final Informe número: xxxxxxxx Preparado para: US

DIAGNOSTICO DE PREVENCION DE LA
CONTAMINACION
MATADERO DE GANADO VACUNO
Contract No. LAG-I-00-98-00005-00
Task Order No. 2
Informe Final
Informe número: xxxxxxxx
Preparado para:
U.S Agency for International Development
Latin America and the Caribbean (LAC) Bureau
Preparado por:
Hagler Bailly
1530 Wilson Boulevard
Suite 400
Arlington, VA 22209-2406
(703) 351-0300
1999
INDICE
CAPITULO 1: RESUMEN EJECUTIVO
CAPITULO 2: OBJETIVOS DE LAS ACTIVIDADES DEL CENTRO DE PROMOCIÓN DE
TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES (CPC)
CAPITULO 3: INFORMACION DE BASE SOBRE LA PLANTA
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
Datos de referencia utilizados en los cálculos presentados en este informe
Consumo y costo de agua en Empresa X
Generación y características de las aguas residuales
Costos relacionados con la descarga de las aguas residuales de Empresa X
Requerimientos adicionales relacionados con las aguas residuales del matadero
Comparación del rendimiento de Empresa X con los “indicadores” para mataderos
CAPITULO 4: RECOMENDACIONES
4.1. Medidas de ahorro de agua
4.1.1.
4.1.2.
4.1.3.
4.1.4.
4.1.5.
4.1.6.
4.1.7.
4.1.8.
4.1.9.
Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua
Reparar fugas
Reducir el uso de agua en el lavado de corrales
Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas residuales de la fosa verde
Reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos
Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala de cueros
Instalar una llave activada por válvula de pie a la entrada del túnel de cueros
Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas durante las pausas y al
terminar el turno de trabajo
Otras medidas de ahorro de agua
4.2. Medidas para reducir la carga orgánica contenida en el efluente final de la planta
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la noria de sangrado al drenaje, y reducir
la pérdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero
Recolectar en seco el contenido de las panzas
Recolectar “en seco” el estiércol contenido de las tripas
Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el piso de la línea de producción
antes de iniciar la operaciones de lavado
4.3. Medidas varias
4.3.1.
4.3.2.
Optimizar el funcionamiento del sedimentador de aguas verdes
Optimizar el funcionamiento del sistema de pretratamiento de las aguas residuales
generadas por la planta de menudos
Bibliografía
Anexo I:
Información técnica sobre pistolas de agua
Anexo II: Tamiz de barras paralelas
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2
CAPITULO 1: RESUMEN EJECUTIVO
El diagnóstico realizado por el CPC dio como resultado la formulación de 15 recomendaciones de
prevención de la contaminación y de mejora de eficiencia, las cuales son presentadas en forma detallada
en el Capítulo 4 de este informe. Se estima que la implementación de estas recomendaciones tendría el
siguiente impacto sobre el rendimiento de la empresa.
Valor
Impacto económico
Ahorro en agua de pozo
57,710 m3/año
38 % de ahorro
8,660 US$/año
Reducción en el volumen del
efluente
52,375 m3/año
39 % de reducción
2,420 US$/año
Reducción en la carga de DBO
contenida en el efluente final
347,360 kg DBO/año
65 % de reducción
15,770 US$/año
Reducción en la carga de SST
contenida en el efluente final
74,030 kg SST/año
18 % de reducción
3,360 US$/año
Impacto económico total = 30,200 US$/año
Las 15 recomendaciones del CPC se encuentran resumidas en el siguiente cuadro.
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3
No.
Recomendación
4.1.1
Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua
4.1.2
Reparar fugas
4.1.3
Reducir el uso de agua en el lavado de corrales
4.1.4
Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas
residuales de la fosa verde
4.1.5
Reducir el consumo de agua para el lavado de los
vehículos
4.1.6
Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala
de cueros
4.1.7
Instalar una llave activada por válvula de pie a la
entrada del túnel de cueros
4.1.8
Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén
cerradas durante las pausas y al terminar el turno de
trabajo
4.1.9
Otras medidas de ahorro de agua
4.2.1
Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la
noria de sangrado al drenaje, y reducir la pérdida de
sangre en el área de desuelle y extracción de cuero
Beneficios ambientales
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
<
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce la descarga de DBO
Reduce la descarga de SST
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce el consumo de agua
Reduce la descarga de aguas residuales
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
<
<
Reduce la descarga de DBO
Reduce la descarga de SST
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Beneficios económicos
No se determinaron los beneficios
económicos
660 US$/año
7,990 US$/año
860 US$/año
1,260 US$/año
1,010 US$/año
680 US$/año
1,750 US$/año
No se determinaron los beneficios
económicos
11,850 US$/año
4
4.2.2
Recolectar en seco el contenido de las panzas
4.2.3
Recolectar “en seco” el contenido de las tripas
4.2.4
4.3.1
4.3.2
Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el
piso de la línea de producción antes de iniciar las
operaciones de lavado
Optimizar el funcionamiento del sedimentador de
aguas verdes
Optimizar el funcionamiento del sistema de
pretratamiento de las aguas residuales generadas por la
planta de medudos
<
<
<
<
<
<
<
<
<
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce la descarga de DBO
Reduce la descarga de SST
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce la descarga de DBO
Reduce la descarga de SST
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
Reduce la descarga de DBO
Reduce la descarga de SST
<
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
No se determinaron los beneficios
económicos
<
Mejora el pretratamiento de las aguas residuales
No se determinaron los beneficios
económicos
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3,900 US$/año
210 US$/año
No se determinaron los beneficios
económicos
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CAPITULO 2: OBJETIVOS DE LAS ACTIVIDADES DEL CENTRO DE PREVENCION DE LA
CONTAMINACION (CPC)
El Centro de Prevención de la Contaminación (CPC) esta siendo implementado en País X bajo el
liderazgo de la CNI, con el apoyo técnico y administrativo de la empresa Hagler Bailly y con el
financiamiento de USAID y del Banco Mundial.
El objetivo principal del CPC es el de promover las prácticas de producción más limpia (PML), que
postula los conceptos de la prevención de la contaminación y la eficiencia energética, en los sectores
productivos de País X, jugando el papel de articulador de la oferta y la demanda de estos servicios en el
país. Para tal efecto, en base a la experiencia lograda por ambos proyectos después de tres años de trabajo
en el país, se detectaron las barreras que impiden este tipo de prácticas.
Entre las principales barreras se encuentran:
<
La falta de capacidad técnica en el país. Antes del ingreso de ambos proyectos a País X el tema de
PML era totalmente desconocido;
<
la falta de líneas de financiamiento para apoyar este tipo de prácticas; y
<
la falta de información oportuna y pertinente.
Para contribuir a eliminar las barreras mencionadas el CPC se han fijado los siguientes objetivos
específicos:
<
Contribuir a generar una masa crítica de profesionales del País X capaces de llevar adelante proyecto
de PML y generar la oferta de servicios;
<
continuar realizando auditorías de PML para difundir los beneficios de estas prácticas, y generar una
demanda, así como para entrenar a los profesionales del País X en el terreno;
<
crear un fondo de apoyo al sector productivo para financiar las prácticas de PML; y
<
apoyar el fortalecimiento de centros de información sobre el tema.
El diagnóstico de Empresa X fue realizado en julio 1999 por un equipo formado por:
<
Participante X, Director del CPC; y
<
Patricio González Morel, Ingeniero Ambiental de Hagler Bailly Services.
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7
CAPITULO 3: INFORMACION DE BASE SOBRE LA PLANTA
3.1. Datos de referencia utilizados en los cálculos presentados en este informe
Empresa X esta ubicada en Ciudad X y, con una capacidad de producción de 70 reses y 120 cerdos por
hora, es uno de los mataderos mas importantes de País X. Empresa X ofrece servicios de faeneo a
ganaderos y otros clientes, y actualmente procesa aproximadamente 83,600 reses/año y 2,600 cerdos/año.
Dado que el faeneo de los cerdos es poco significativo frente a la producción total de la empresa, este
informe enfocará únicamente el faeneo de reses en Empresa X.
Los datos de producción del matadero son resumidos en el siguiente cuadro.
Tipo de producto
Toneladas/año
Entrada
= 83,600 reses/año (peso promedio = 396 kg/res en pie)
33,106
Producto 1
= carne y huesos (carcazas)
16,600
Producto 2
= cueros frescos (83,600 piezas/año)
2,260
Producto 3
= parada (cabeza, vísceras e intestinos)
5,020
El faeneo del ganado vacuno consiste de los siguientes pasos:
<
Recepción de los animales (inspección visual, pesaje, descanso)
<
Lavado de los animales
<
Noqueado, sangrado, retiro de patas delanteras y de la cabeza
<
Retiro de las patas traseras, extracción del cuero
<
Eventración
<
Separación y preparación de menudos verdes y menudos rojos
<
División de canal
<
Inspección veterinaria
<
Lavado
<
Pesado y tipificación
<
Cámaras frías – expedición
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3.2. Consumo y costo del agua en Empresa X
El agua utilizada por Empresa X proviene de 2 pozos profundos ubicados en el predio de la planta. El
agua extraída de estos dos pozos es bombeada a un depósito central de 150 m3, el cual sirve como tanque
de almacenamiento y punto de distribución central para toda el agua consumida en el predio.
La planta no cuenta con ningún medidor de agua, por lo tanto los valores presentados y utilizados en este
informe son estimaciones basadas sobre los caudales y los tiempos de operación de las bombas de los
pozos. Según estimaciones realizadas por el Programa X, el consumo promedio de agua en Empresa X es
de 150,000 m3/año ó 490 m3/día para 306 días de trabajo al año. Estos valores han permitido calcular el
índice de uso de agua en Empresa X y compararlo con el índice de uso de agua en un matadero eficiente.
Indice de uso de agua en Empresa X
= (150,000,000 litros/año) / (33,106,000 kg en pie/año)
= 453 litro de agua / 100 kg en pie
Indice de uso eficiente de agua en un matadero = 116 litros/100 kg peso vivo
= 26% del consumo especifico de agua en Empresa X
Aun si las industrias en Ciudad X no son actualmente facturadas por el uso de pozos propios, es
importante notar que la extracción y el manejo del agua de pozo tienen un costo interno real para toda
empresa. Este costo proviene principalmente del valor de los equipos, insumos y mano de obra utilizados
en todas las operaciones necesarias para la producción de agua para su uso en planta, tales como:
<
<
<
el costo de la energía eléctrica consumida por las bombas de los pozos y las diferentes bombas de la
planta;
la depreciación de los pozos y de las bombas,
el costo de la mano de obra utilizada para operar, supervisar y mantener los equipos e instalaciones de
manejo, almacenamiento y tratamiento de agua.
Según estudios detallados realizados recientemente en plantas del País X por el CPC/EP3, el costo real de
producción de agua de pozo varía generalmente entre 0.15 y 0.25 US$/ m3. En base a estos resultados, se
utilizará en este informe el valor conservador de 0.15 US$/ m3 para representar el costo interno de
producción de agua en Empresa X.
3.3. Generación y características de las aguas residuales
Manejo de las aguas residuales en Empresa X
El sistema de drenaje de la planta esta subdividido en tres partes: los efluentes verdes, los efluentes rojos,
y las aguas sanitarias.
1) Los componentes principales de los efluentes verdes incluyen:
• las aguas de la tripería
• las aguas de lavado de corrales
• las aguas de lavado de vehículos
2) Los componentes principales de los efluentes rojos incluyen:
• la sangre recolectada en la noria de sangrado
• las aguas de lavado de piso, instalaciones y equipos en toda la cadena de producción
• las aguas de la sala de cueros
• las aguas de la sala de menudos rojos
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9
•
las aguas residuales provenientes de la planta de menudos donde operadores particulares preparan
los menudos limpios, producidos por el matadero, para su comercialización
3) Las aguas sanitarias incluyen los desagües de los baños y vestidores.
El manejo de las aguas residuales proveniente de los procesos de producción de Empresa X es
representado de forma esquemática en el siguiente diagrama.
Manejo de las aguas residuales generadas en el matadero y en la planta de menudos
Efluente de la planta de menudos
(ya pre-tratado por un sistema de malla
estatica y tanque de sedimentacion)
Fosa verde
Malla estatica
inclinada
Efluentes
rojos del
matadero
Tanque de sedimentacion
de los efluentes verdes
Efluentes verdes
del matadero y de
los corrales
Fosa roja
Lodos descartados
como “residuos solidos”
Materia organica
regalada a agricultores
o a ladrilleros
Efluente final
descargado a las
lagunas de oxidacion
Las aguas sanitarias proveniente de los baños y vestidores se manejan de forma separada y se descargan
en fosas sépticas ubicadas en el predio de Empresa X.
Volumen de aguas residuales generadas por Empresa X
Aun si existe un vertedero Parshall en la línea roja y un vertedero triangular en la línea verde, Empresa X
todavía no ha realizado un estudio detallado de los volúmenes totales de aguas residuales que genera.
Debido a la falta de datos confiables y completos, este informe asume que el volumen de agua descargada
al drenaje es el 90% del volumen de agua extraída de los pozos.
El 10% del agua que es extraída de los pozos pero no descargada como aguas residuales corresponde a
perdidas de agua en fugas subterráneas, a las aguas sanitarias descargadas a las fosas sépticas, y a aguas
utilizadas en áreas que no son conectadas al sistema de drenaje (aguas de riego por ejemplo).
Estimación del efluente generado por Empresa X
= 90% x 150,000 m3/año
= 134,946 m3/año
= 441 m3/día
Basado en mediciones realizadas por el CP en la fosa verde y roja a lo largo de una jornada completa de
trabajo, los efluentes rojos corresponden a un 60% y los efluentes verdes corresponden a un 40% del
efluente final generado por Empresa X.
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Calidad de las aguas residuales generadas por Empresa X
Concentración de contaminantes en las aguas residuales de Empresa X
Aguas rojas1
Aguas verdes
Volumen
(60% del total)
265 m3/día
(40% del total)
176 m3/día
DBO5
2,050 mg/litro
1,700 mg/litro
DQO
5,060 mg/litro
9,156 mg/litro
Sólidos suspendidos totales (SST)
1,872 mg/litro
4,620 mg/litro
749 mg/lit
290 mg/litro
Parámetro
Grasas y aceite
Carga de contaminantes contenida en las aguas residuales de Empresa X
(carga anual = concentración x volumen anual)
Sangre 2 de la
Aguas verdes
Descarga total
Parámetro
Aguas rojas
noria de sangrado
DBO5 (en kg/año)
166,230
277,970
91,560
535,760
SST (en kg/año)
151,800
Depende del estado
de la sangre
248,810
400,610
Grasas y aceite (en kg/año)
60,740
15,620
76,360
Utilizando la carga de DOB5, SST y grasas/aceite generada por Empresa X y su taza de producción,
podemos calcular los siguientes índices de generación de contaminantes para este matadero.
Indice de generación de DBO (con sangre) = (535,760 kg DBO/año) / (33,106,000 kg en pie/año)
= 1.62 kg DBO / 100 kg en pie
Indice de generación de DBO (sin sangre)
= 257,790 kg DBO/año) / (33,106,000 kg en pie/año)
= 0.78 kg DBO / 100 kg en pie
Indice de generación de SST en Empresa X = (400,610 kg SST/año) / (33,106,000 kg en pie/año)
= 1.21 kg SST / 100 kg en pie
Indice de generación de grasas y aceite
= (76,360 kg/año) / (33,106,000 kg en pie/año)
= 0.23 kg grasas y aceite / 100 kg en pie
1
Este analisis de las aguas rojas no incluye la sangre recolectada en la noria de sangrado. El volumen de
sangre recolectado en esta area se estima en 19 litros por cabeza ó 5,191 litros por día.
2
La sangre recolectada en la noria de sangrado (5,191 litros/día conteniendo 175,000 mg DBO/litro de sangre)
actualmente es descargada a la fosa de aguas rojas.
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3.4. Costos relacionados con la descarga de las aguas residuales de Empresa X
Actualmente Empresa X no paga ni por el agua que extrae de los pozos ni por las aguas residuales que
descarta a las lagunas de oxidación de la Empresa Municipal. Sin embargo la empresa ha sido notificada
que, en un futuro próximo, se le cobrará por su descarga de agua residuales. La tarifa del servicio de
alcantarillado es definida por la siguiente ecuación
T = Tb + Tu . V . (R + P . K) + F + I
Donde:
T
Tb
Tu
V
R
P
K
DBOp
SSTp
F
I
= tarifa mensual
= tarifa básica mensual (6.40 US$/mes)
= tarifa unitaria por la colección, el transporte y el tratamiento (0.065 US$/m3)
= el volumen de aguas residuales descargadas durante un mes (en m3/mes)
= el porcentaje de la incidencia de los costos del transporte sobre los costos del servicio
= (0.6285)
= el porcentaje de la incidencia de los costos del tratamiento sobre los costos del servicio
= (0.3715)
= el factor de carga determinado en la caracterización inicial
= (DBOp + SSTp)/600
= valor promedio de BDO obtenido en la caracterización inicial del efluente de la planta
= valor promedio de sólidos suspendidos totales obtenido en la caracterización inicial del
efluente de la planta
= los costos del servicio de muestreo y análisis (16.77 US$/mes)
= los impuestos vigentes (13%)
Después de reorganizar sus parámetros, esta ecuación puede escribirse de la siguiente manera:
T = (Tb + F + I) + [(Tu . V . R) + I] + [(Tu . P . V . DBOp /600) + I] + [(Tu . P . V . SSTp /600) + I]
(a)
(b)
(c)
(d)
Donde:
(a) = tarifa fija mensual
= 26.12 US$/mes
(b) = tarifa relacionada al volumen de aguas residuales (en m3) descargado por la empresa
= 0.0462 US$/m3 de efluente
(c) = tarifa relacionada a la carga de DBO (en kg) contenida en las aguas residuales
= 0.0454 US$/kg de DBO
(d) = tarifa relacionada a la carga de SST (en kg) contenida en las aguas residuales
= 0.0454 US$/ kg de SST
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3.5. Requerimientos adicionales relacionados con las aguas residuales del matadero
Además de las tarifas impuestas por la Empresa Municipal, los Procedimientos del Servicio de
Alcantarillado Sanitario Para Descargas de Efluentes Industriales y Especiales definen los siguientes
requerimientos adicionales para la descarga de aguas residuales industriales.
Variaciones excesivas en el caudal de aguas residuales generadas por la planta
Artículo 17 (p. 14): Los usuarios de la Categoría Industrial en ningún caso podrán realizar descargas de
efluentes industriales por encima de 1.5 veces su caudal de descarga promedio;
debiendo para ello contar con dispositivos de regulación y homogeneización de
caudales.
Comentario: El equipo del CPC realizó medidas de las variaciones del flujo de las aguas residuales de
Empresa X cada hora durante todo un día. Los resultados se reportan en el gráfico siguiente.
Variacion en el caudal del efluente final del matadero
80,000
70,000
60,000
50,000
40,000
30,000
20,000
10,000
0
9:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
Hora
Debido a los picos de los flujos de aguas residuales, que se producen a mediodía y al atardecer, y al
volumen relativamente grande de aguas residuales que se genera durante el día, el operador del sistema de
manejo de las aguas residuales está obligado a operar simultáneamente y en forma casi permanente las
dos bombas que envían las aguas residuales desde la fosa roja hacia las lagunas de la Empresa Municipal.
Como las dos bombas tienen la misma capacidad, la planta duplica su flujo de durante estos periodos de
tiempo y excede, de esta manera, la restricción impuesta por la Empresa Municipal.
Reduciendo su consumo de agua, Empresa X podrá manejar las variaciones de sus flujos de aguas
residuales con una sola bomba de descarga. La conservación de agua permitirá en consecuencia, a
Empresa X, cumplir con los requerimientos de flujo de la Empresa Municipal.
Altos caudales de aguas residuales
Artículo 23 (p. 17): La medición de los caudales para los usuarios que cuenten con pozo propio o
descarguen efluentes industriales, con un caudal promedio inferior a 5 litros/segundo,
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se realizará mediante lecturas aleatorias semanales (con vertederos triangulares o
Parshall).
La medición de los caudales de los usuarios, cuya descarga promedio sea superior o
igual a 5 litros/segundo, se realizará mediante un registrador que el usuario estará
obligado a instalar para el efecto.
Artículo 25 (p. 18): Los usuarios que precisen de registradores de caudal, utilizarán transductores de
señal ultrasónico o similar, que se adecúen a la medición continua de niveles en
aforadores Parshall o vertederos.
Comentario:
<
El valor límite de 5 lit/seg impuesto por la Empresa Municipal corresponde a una descarga anual de
157,700 m3/año (5 lit/seg x 86,400 seg/día x 365 días/año).
<
La descarga actual de aguas residuales por Empresa X es de aproximadamente 135,000 m3/año o el
86% del valor límite de la Empresa Municipal.
Dado el alto volumen de aguas residuales generado por el matadero, que actualmente opera a menos de
60% de su capacidad, es muy probable que Empresa X supere el límite de 5 litros/seg al incrementar su
producción. Por lo tanto, si Empresa X no empieza a reducir su consumo de agua se verá obligada por la
Empresa Municipal a comprar inútilmente un sistema sofisticado para llevar a cabo la medición continua
de sus efluentes.
Límites transitorios
Artículo 41 (p. 25): En tanto se realice la caracterización individual de las industrias, la Empresa
Municipal aplicará los límites transitorios de descarga presentados en la Tabla 1.
Tabla 1 (listado parcial)
Parámetros
Dentro del parque industrial
Sólidos sedimentables (SS)
10 cm3/litro
Grasas y aceites (GA)
500 mg/litro
Comentario: Basado en los análisis de las aguas rojas y verdes realizados por la Empresa Municipal, la
concentración de sólidos sedimentables y grasas en el efluente final de Empresa X puede estimarse de la
siguiente manera.
Línea verde
Línea roja
(sin sangre)
Efluente final
40%
60%
---
Sólidos sedimentables
52.0 cm3/litro
18.0 cc/litro
31.7 cm3/litro
Grasas y aceites
290 mg/litro
749 mg/litro
565 mg/litro
Parámetros
% del volumen total
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Comentarios
Supera los límites de
la Empresa Municipal
Supera los límites de
la Empresa Municipal
14
Es probable que con la implementación de las medidas de prevención de la contaminación presentadas en
el Capítulo 4 de este informe, Empresa X logre cumplir con los límites transitorios de la Empresa
Municipal.
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15
3.6. Comparación del rendimiento de Empresa X con los “indicadores” para mataderos
<
Indice de uso de agua en mataderos (fuente: Carawan 1986)
Uso de agua en mataderos
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Uso de agua
<
Industria (valor min)
Empresa X
Industria (valor max)
116
453
460
Indice de generación de DBO en mataderos (fuente: Carawan 1986)
Carga de DBO generada en mataderos
2.00
1.75
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
Industria (valor Industria (valor Empresa X (sin
min)
promedio)
sangre)
Carga de DBO
0.15
0.6
0.78
Empresa X
(con sangre)
1.62
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16
<
Indice de generación de SST en mataderos (fuente: Carawan 1986)
Carga de SST generada en mataderos
1.50
1.25
1.00
0.75
0.50
0.25
0.00
Carga de SST
<
Industria (valor min)
Industria (valor
promedio)
Empresa X
0.06
0.56
1.21
Indice de generación de grasas/aceite en mataderos (fuente: Carawan 1986)
Carga de grasas/aceite generada en mataderos
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
Carga de GA
Industria (valor min)
Industria (valor
promedio)
Empresa X
0.02
0.21
0.23
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17
CAPITULO 4: RECOMENDACIONES
4.1. MEDIDAS DE AHORRO DE AGUA
Los principales beneficios relacionados con el ahorro de agua en Empresa X son presentados a
continuación.
<
Al reducir su consumo de agua, Empresa X logrará reducir sus costos de operación. Actualmente,
Empresa X gasta más de 22,500 US$/año para abastecerse de agua (150,000 m3/año a un costo de
0.15 US$/m3).
<
Dado que prácticamente toda el agua utilizada en la planta se convierte en aguas residuales, Empresa
X logrará minimizar sus efluentes al implementar un programa de ahorro de agua. Si Empresa X no
reduce su consumo de agua, se estima que podría pagar más de 6,200 US$/año por descargar sus
aguas residuales a las lagunas de oxidación de la Empresa Municipal (135,000 m3/año a un costo de
0.0462 US$/m3).
<
Al reducir su consumo de agua, Empresa X aumentará el tiempo de retención de las aguas residuales
en los tanques de sedimentación lo que mejorará la calidad del efluente final. La reducción en la
concentración de DBO y de SST en el efluente reducirá la tarifa del servicio de alcantarillado pagada
por Empresa X.
<
Al controlar su consumo de agua, Empresa X evitará los requisitos adicionales impuestos por la
Empresa Municipal para plantas que tienen una descarga promedio de aguas residuales superior a 5
litros/segundos (ó 157,680 m3/año). En este momento el matadero opera a menos de 60% de su
capacidad y su descarga promedio de aguas residuales ya alcanza 135,000 m3/año.
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18
4.1.1.
Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua
Situación actual
El consumo de agua en Empresa X es excesivo y alcanza 453 litros por 100 kg en pie. Hasta ahora,
Empresa X ha prestado poca atención al uso eficiente de este insumo: los operarios aplican pocas medidas
de ahorro de agua en sus operaciones diarias y la planta no cuenta con casi ningún dispositivo de ahorro
de agua.
Recomendaciones
Se recomienda que Empresa X inicie un programa general de ahorro de agua que involucre a todo el
personal de la empresa, incluyendo la gerencia, los servicios de mantenimiento y los obreros. Los
elementos principales de este programa son presentados a continuación.
<
Concientizar a los empleados de la necesidad de ahorrar agua. Todos deben darse cuenta que el agua
tiene un costo real que afecta la rentabilidad de la empresa (0.15 US$/m3), y que el agua utilizada se
convierte en agua residual facturada por la Empresa Municipal (0.0462 US$/m3). El agua debe ser
considerada por todos como un insumo importante y valioso.
<
Instalar medidores de agua en áreas clave de la planta - por ejemplo, en los pozos, corrales, tripería, y
línea de producción.
<
Instaurar un programa de monitoreo del consumo de agua en todas las áreas de la planta equipadas
con medidores. Los datos recolectados con los medidores servirán para:
§
calcular los índices de uso de agua de la planta y de sus áreas clave (e.g., corrales, tripería y línea
de producción);
§
evaluar los logros de los esfuerzos de conservación de agua (lo que no se mide no se puede
controlar);
§
asegurarse que los obreros respeten las medidas y prácticas de ahorro de agua establecidas por la
empresa;
§
identificar fugas de agua.
<
Establecer metas de uso de agua de la planta y de sus áreas clave. Un ejemplo de meta sería reducir el
consumo de agua en la planta a menos de 250 litros por 100 kg en pie antes de diciembre del 2000.
<
Involucrar a la alta gerencia en el programa de ahorro de agua. Sin apoyo de alto nivel este programa
no dará resultados.
<
Capacitar a todos los empleados sobre prácticas de ahorro de agua.
<
Instalar pistolas o dispositivos de cierre automático (ver Anexo I) en todas las mangueras de la planta
que no tengan un uso continuo. Utilizar boquillas caseras equipadas con válvulas de cierre en caso de
que los modelos comerciales de larga duración no se encuentren en el mercado local.
<
Instalar válvulas de pie en todas las llaves donde el uso de agua no es constante - por ejemplo, en el
túnel de cueros y en el “lavamanos” en la sala de cueros.
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19
<
Nunca utilizar una manguera como escoba. Los operadores deberían primero utilizar cepillos
(raspadores) de goma, y usar las mangueras solamente para el lavado final del piso.
<
Tomar las precauciones necesarias para minimizar la cantidad de sangre que cae al piso de la planta.
De acuerdo al límite de 80 mg DBO/lit impuesto para las aguas residuales por la ley de medio
ambiente, cada litro de sangre descargado al drenaje contamina aproximadamente 2,200 litros de
agua. Además, la limpieza del piso consume un volumen importante de agua.
<
Recolectar “en seco” lo máximo posible de contaminantes del piso (fragmentos de carne y grasa)
antes de iniciar las operaciones de limpieza. Empresa X debería deshacerse de estos residuos como
desechos sólidos.
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20
4.1.2.
Reparar fugas
Situación actual
Durante el curso del diagnóstico se identificaron varias fugas que resultan en una pérdida de 3,860,000
litros/año. Las fugas identificadas por el equipo del CPC están resumidas en la siguiente tabla.
Ubicación
Perdidas (lit/día)3
Fuga en válvula – parte norte de los corrales
2,140
Fuga en válvula – parte norte de los corrales
205
Fuga en la unión de tubos – parte oeste de los corrales
50
Fuga en válvula – parte sur de los corrales
100
Fuga en válvula – parte sur de los corrales
680
Fuga en la válvula de apertura de las duchas en el callejón de lavado de las reses
Fuga en el tubo de succión de la bomba de 3 HP ubicada al lado del depósito central de agua
Fuga en la ducha del tanque de escaldado de los cerdos
1,020
340
1,870
Fuga en un lavamanos en el sector de desuelle
30
Fuga en el lavamanos del sector de recorte de grasa de las carcazas
50
Fuga en una llave de agua de la transportadora de bandejas
205
Fuga en manguera de la sala de menudos rojos
50
Fuga en una llave de la bandeja de lavado de tripa delgada
260
Fuga en manguera de la tripería
510
Rebalse del tanque de agua de un inodoro del baño de empleados ubicado cerca de la tripería
4,080
Fuga de agua en un inodoro del baño de empleados ubicado cerca de la tripería
1,020
Pérdidas totales
12,610
Recomendaciones
Se recomienda que Empresa X inicie un programa de identificación y reparación de fugas. Este programa
debería cubrir todo el predio de Empresa X, incluyendo los corrales, las áreas de producción, los baños y
vestidores de empleados (la fuga más importante está ubicada en los baños), las áreas verdes, y el sistema
de distribución de agua.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
3
Debido a que las fugas identificadas por el equipo del CPC son muy obvias y visibles, se estima que
Empresa X podría fácilmente reducir este tipo de fugas en un 90% con un buen programa de
mantenimiento.
Se estima que un 90% del agua proveniente de las fugas se convierte en aguas residuales.
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Estas pérdidas están basadas en 17 horas de operación de las bombas de la planta por día.
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21
Perdidas de agua por fugas = (12,610 lit/día) x (306 días/año)
= 3,860 m3/año
Ahorro en agua
= 90% x 3,860 m3/año
= 3,475 m3/año
= 520 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x 3,475 m3/año
= 3,125 m3/año
= 140 US$/año
Ahorro económico total
= (ahorro en agua) + (ahorro en aguas residuales)
= 660 US$/año
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22
4.1.3.
Reducir el uso de agua en el lavado de corrales
Situación actual
<
El consumo de agua en el área de corrales es muy elevado. Según el Ing. X, Empresa X utilizaría
entre 100 y 120 m3/día para lavar los 22 corrales.
<
Las aguas de lavado mezcladas con estiércol son recolectadas en dos canales de drenaje y descargadas
en la “fosa verde” del matadero. Dado que una gran parte de la DBO del estiércol es soluble en agua y
que muchas de sus fibras son muy finas y livianas, un porcentaje importante de la carga contaminante
proveniente de los corrales no es capturada por el filtro inclinado y el tanque de sedimentación de las
aguas verdes.
<
El lavado de los corrales se realiza en la mayoría de los casos utilizando una manguera
suficientemente larga para que los empleados laven los corrales en el mismo sentido que la pendiente
del piso de hormigón. Sin embargo, en algunos casos los empleados lavan los corrales con mangueras
cortas ubicadas en la parte baja de los corrales. El uso de estas mangueras alarga las operaciones de
lavado puesto que el chorro de agua empuja el estiércol en el sentido opuesto a la pendiente del piso.
<
El equipo del CPC observó que frecuentemente los empleados lavan con mangueras los corrales que
todavía están ocupados. Estas operaciones de lavado son poco efectivas porque ensucian las reses con
salpicaduras de estiércol.
Recomendaciones
<
Minimizar el uso de agua en el lavado de los corrales. Los empleados de Empresa X podrían limpiar
los corrales con palas, raspadores y escobas, y utilizar las mangueras solamente para realizar un
enjuague final después de haber evacuado en seco el estiércol de los corrales. Se estima que con este
tipo de limpieza en seco, el uso de agua en los corrales podría reducirse en un 75%.
Los miembros del equipo de CPC observaron que un jornalero, que no tenía las herramientas
adecuadas para realizar su trabajo, se demoró 15 minutos para limpiar en seco un corral de 50 m2
ubicado en el área de descarga de los camiones. Se puede, de tal modo, asumir que un obrero bien
equipado podría limpiar un corral de observación (64 m2) en 15 a 20 minutos. Actualmente, el lavado
de uno de estos corrales con manguera demora más de 10 minutos. Dado que un jornalero gana
aproximadamente 6 US$ por día, el costo de la mano de obra adicional necesaria para realizar la
limpieza en seco de los corrales podría fácilmente recuperarse con los ahorros en agua y en las tarifas
de la Empresa Municipal (estimado en 8,000 US$/año).
<
Almacenar el estiércol evacuado en seco de los corrales en la playa de hormigón, ubicada al lado del
filtro inclinado, y regalarlo a agricultores y productores de tierra de hoja. El estiércol evacuado en
seco es un abono de mejor calidad que el material “lavado” actualmente capturado por el filtro
inclinado.
<
Si la limpieza en seco de los corrales no es factible en Empresa X, se recomienda que los empleados
utilicen escobas duras además de las mangueras en sus operaciones de limpieza. Las mangueras
servirían a desprender el estiércol seco pegado al piso de los corrales y las escobas para empujar la
mezcla de agua y estiércol hacia los canales de drenaje. Al evitar el uso de mangueras como escobas,
se estima que el uso de agua para el lavado de los corrales podría reducirse en un 50%.
<
Utilizar mangueras suficientemente largas para que los empleados puedan lavar los corrales en el
mismo sentido de la pendiente del piso.
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23
<
Evitar lavar los corrales mientras estén ocupados. El lavado de los corrales ocupados demora más
tiempo, requiere más agua y ensucia las reses, lo que probablemente no es recomendable en un
matadero.
<
Equipar todas las mangueras utilizadas en el área de corrales con pistolas de cierre automático.
<
Evitar que los empleados utilicen los chorros de agua para mover los animales dentro de los corrales.
Los informes de la Doctora Temple Grandin, entregados por el CPC al Ing. X, proponen varias
medidas que podrían ser aplicadas en Empresa X para facilitar el manejo de los animales.
Datos, suposiciones y cálculos
a) Estimación de los ahorros en agua y aguas residuales logrados con el lavado en seco de los corrales
<
<
<
<
<
Estos cálculos asumen que actualmente el lavado de los corrales consume 110 m3/día.
Se estima que con el lavado en seco de los corrales (con pala, raspador, escoba dura y carretilla)
se podrá reducir el consumo de agua en esta área en un 75%.
Se estima que un 90% del agua utilizada en el lavado de los corrales se convierte en aguas
residuales.
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Ahorro en agua
= 75% x 110 m3/día x 306 días/año
= 25,245 m3/año
= 3,790 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x 25,245 m3/año
= 22,720 m3/año
= 1,050 US$/año
b) Estimación de la reducción en la carga contaminante generada por el matadero con el lavado en seco
de los corrales
<
<
<
<
<
<
<
<
Empresa X faenea 83,600 reses/año.
Se asume que en promedio el ganado permanece 24 horas en los corrales.
Cantidad de estiércol generado por una res = 15 a 50 kg/día/cabeza (fuente: Tritt, 1991). Estos
cálculos asumen que las reses producen en promedio 30 kg de estiércol por día. Dado que el
estiércol fresco contiene mas de 90% de agua, se asume que su densidad es de 1.0 kg por litro.
DBO5 del estiércol fresco = 15,000 mg/litro (fuente: Carawan 1986)
Relación de TSS/DBO en el estiércol fresco = 2.7 kg TSS/1 kg DBO (fuente: US DHEW, 1954)
Dado que actualmente los efluentes de los corrales son parcialmente tratados por el filtro
inclinado y el tanque de sedimentación, se estima que el lavado en seco de los corrales reducirá la
descarga de DBO y SST proveniente de los corrales en un 50%.
Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO
Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST
DBO generado en los corrales
= (83,600 reses/año) x (30 kg estiércol/res/día) x (15,000 mg/lit)
= 37,620 kg DBO/año
Reducción en la descarga de DBO = 50% x 37,620 kg DBO/año
= 18,810 kg DBO/año
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24
Ahorro en la tarifa de DBO
= (18,810 kg DBO/año) x (0.0454 US$/kg DBO)
= 850 US$/año
TSS generado en los corrales
= (37,620 kg DBO/año) x (2.7 kg TSS/kg DBO)
= 101,570 kg TSS/año
Reducción en la descarga de SST
= 50% x 101,570 kg SST/año
= 50,780 kg SST/año
Ahorro en la tarifa de SST
= (50,780 kg SST/año) x (0.0454 US$/kg SST)
= 2,300 US$/año
c) Estimación del ahorro total
Ahorro total
= ahorro agua + ahorro aguas residuales + ahorro DBO + ahorro SST
= 3,790 US$/año + 1,050 US$/año + 850 US$/año + 2,300 US$/año
= 7,990 US$/año
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25
4.1.4.
Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas residuales de la fosa verde
Situación actual
<
<
<
El operador del área de aguas residuales debe frecuentemente diluir las aguas de la fosa verde para
evitar que se traben las dos bombas que evacuan estas aguas hacia el filtro inclinado. Para realizar
esta dilución, el operador agrega agua con una manguera a la fosa verde durante 3 a 4 horas por día.
Según mediciones del CPC, la manguera tiene un caudal promedio de 80 litros por minuto.
Los efluentes verdes descargan a la fosa pedazos de tripas, bolsas de plástico y otro objetos que
pueden dañar las bombas. Para minimizar el riesgo a las bombas, Empresa X ha instalado a la entrada
de la fosa un tamiz horizontal hecho de malla metálica (tipo malla de gallinero). Las aperturas de la
malla son relativamente grandes y dejan pasar algunos objetos peligrosos. Además, las tripas y bolsas
se enredan el la malla y deben ser recogidas una a una con un gancho.
Este sistema de protección es poco fiable y Empresa X esta considerando remplazar las bombas
existentes por bombas mas resistentes.
Recomendaciones
<
<
<
En lugar de utilizar agua potable, Empresa X podría diluir las aguas de la fosa verde con el efluente
del filtro inclinado. Dado que el tubo de descarga del filtro inclinado está más elevado que la fosa
verde, el uso del agua filtrada como agua de dilución podría realizarse por simple gravedad y
necesitaría un mínimo de inversión. Además, al utilizar parte del efluente del filtro en la fosa verde se
reducirá el caudal de aguas residuales en el tanque de sedimentación y se mejorará su rendimiento.
Se recomienda también remplazar el tamiz de malla cuadrada por un tamiz construido de barras de
acero paralelas (ver diagrama en el Anexo II). Este tamiz de barras paralelas puede ser instalado en
los canales de drenaje que llevan las aguas verdes hacia la fosa o a la entrada a la fosa verde. Para
limpiar este tipo de tamiz, se utiliza un rastrillo que tenga dientes colocados de tal manera que puedan
entrar entre las barras paralelas del tamiz.
Si Empresa X logra con estas medidas a mejorar la dilución y la prefiltración de sus efluentes verdes,
tendría que reevaluar la necesidad de reemplazar las bombas existentes.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
<
<
Se estima que con el uso del efluente del filtro inclinado se podrá eliminar el uso de agua limpia para
diluir los efluentes contenidos en la fosa verde.
Se asume que la dilución de los efluentes verdes requiere un caudal de 80 lit/minuto durante 3 horas
al día.
Se estima que un 100% del agua potable utilizada para diluir los efluentes verdes se convierte en
aguas residuales.
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Estos cálculos no toman en cuenta los ahorros que resultarían del mejor rendimiento del tanque de
sedimentación.
Ahorro en agua
= (3 horas/día) x (80 litros/min) x (306 días/año)
= 4,410 m3/año
= 660 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 4,410 m3/año
= 200 US$/año
Ahorro económico total
= 860 US$/año
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26
4.1.5.
Reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos
Situación actual
Empresa X desperdicia una gran cantidad de agua en el lavado de sus ocho camiones y de vehículos
privados. El equipo del CPC observo que los empleados dejan las mangueras choreando durante 30 a 60
minutos para realizar un lavado normal de un solo camión o vehículo. Además, según los empleados
asignados a esta área, cada día se le da un lavado “completo” a uno de los camiones de Empresa X, lo
cual toma hasta 2 horas. En la gran mayoría de los casos, el lavado se realiza con la llave de la manguera
completamente abierta (caudal de 75 a 90 litros/minutos). Dado que las mangueras no están equipadas
con pistolas de cierre automático, las mangueras botan agua de una forma continua aun cuando están
tiradas en el suelo.
Recomendaciones
< Para reducir el consumo de agua en esta área, se recomienda
§ equipar las tres mangueras con pistolas de cierre automático
§ realizar un breve pre-enjuague de los vehículos con manguera
§ realizar el lavado completo de los vehículos con detergente, balde y escoba
§ realizar el enjuague final con manguera
<
Al implementar estas medidas, Empresa X reducirá el volumen de efluentes verdes procesado por el
tanque de sedimentación, lo que reducirá la concentración de SST en el efluente final de la planta.
Datos, suposiciones y cálculos
< Se estima que la implementación de estas medidas podrá reducir el consumo de agua para el lavado
de los vehículos en un 75%.
< Se estima que un 90% del agua utilizada en el lavado de los vehículos se convierte en aguas
residuales.
< Estos cálculos asumen que cada día se lavan los 8 camiones de Empresa X además de 2 vehículos
particulares. Además, cada día un camión de Empresa X recibe un lavado completo (interno, externo
y motor).
< Se estima que el uso de agua dura 30 minutos para un lavado normal y 90 minutos para un lavado
completo de un vehículo.
< Se estima que el caudal promedio de las mangueras en el área de lavado de los vehículos es de 80
lit/minuto.
< Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
< Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
< Estos cálculos no toman en cuenta los ahorros que resultarían del mejor rendimiento del tanque de
sedimentación.
Ahorro en agua
= 75% x [(30 x 9 min/día) + (90 x 1 min/día)] x (80 lit/min) x 306 días/año
= 6,610 m3/año
= 990 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x 6,610 m3/año
= 5,950 m3/año
= 270 US$/año
Ahorro económico total
= 1,260 US$/año
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4.1.6.
Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala de cueros
Situación actual
Los empleados asignados a la sala de cueros utilizan una manguera para lavarse periódicamente las
manos. Dado que la llave de esta manguera esta ubicada lejos de donde los empleados necesitan el agua,
dejan la llave abierta durante todo el día. El caudal promedio de la manguera es de 40 litros por minuto.
Recomendaciones
Se recomienda instalar en un lugar adecuado una llave activada por una válvula de pie para que los
empleados puedan lavarse las manos sin desperdiciar agua.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
<
<
Se estima que el uso de una válvula de pie reducirá de un 90% el consumo de agua en este “lava
manos”.
Se estima que un 90% del agua utilizada en esta área se convierte en aguas residuales.
Se estima que la llave permanece abierta durante 8 horas/día y tiene un caudal promedio de 40
lit/min.
Se considera que la planta trabaja 306 días/año
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Ahorro en agua
= 90% x 8 horas/día x 40 litros/minuto x 306 días/año
= 5,290 m3/año
= 790 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x (5,290 m3/año)
= 4,760 m3/año
= 220 US$/año
Ahorro económico total
= 1,010 US$/año
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28
4.1.7.
Instalar una llave activada por válvula de pie a la entrada del túnel de cueros
Situación actual
Empresa X utiliza agua para lubrificar el túnel de cueros y facilitar la caída de los cueros hasta el nivel
inferior de la planta. Dado que el operador encargado de la extracción de los cueros está bastante ocupado
y no tiene tiempo para cerrar la llave de la manguera después de cada cuero, el uso de agua en esta área es
casi continuo.
Recomendaciones
Se recomienda instalar una válvula de pie para controlar el suministro de agua al túnel de cueros. El
operador podría pisar la válvula cada vez que debe evacuar un cuero, y de tal manera evitar el uso
continuo de agua.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
<
<
<
El caudal promedio de la manguera es de 40 lit/min.
Según las observaciones del CPC, la llave permanece abierta durante aproximadamente 6 horas por
día.
Se asume que el uso de la válvula de pie reducirá en un 80% el consumo de agua en el túnel de
cueros.
Se considera que la planta trabaja 306 días/año
Se estima que un 90% del agua utilizada en esta área se convierte en aguas residuales.
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Ahorro en agua
= 80% x (6 horas/día) x (40 litros/minuto) x (306 días/año)
= 3,530 m3/año
= 530 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x (3,530 m3/año)
= 3,180 m3/año
= 150 US$/año
Ahorro económico total
= 680 US$/año
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4.1.8.
Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas durante las pausas y al
terminar el turno de trabajo
Situación actual
Los empleados de Empresa X están acostumbrados a trabajar en un ambiente en el cual el uso de agua es
constante y omnipresente. Posiblemente por esta razón pocos se dan cuenta del desperdicio de agua que
existe en esta planta.
El equipo del CPC observó que, muy frecuentemente, los empleados dejan sus puestos de trabajo durante
pausas sin cerrar llaves y mangueras. Una inspección de la planta durante una pausa (de 12:30 a 13:00)
revelo que las siguientes llaves se habían dejado inútilmente abiertas.
Ubicación
Caudal (lit/hora)
Ducha de agua antes del cajón de noqueo
160
Lavamanos en área de sangría
175
Lavamanos en el sector de desuelle
24
Lavamanos en el sector de desuelle
4
Manguera cerca de la cadena de bandejas
4,800
Agua de lubrificación de la canaleta de menudos verdes
1,700
Tanque de enjuague de estómagos
4,800
Tina de lavado de estómagos
Bandeja para revolver intestinos
Bandeja de lavado de tripas
600
4,200
655
Tina de lavado final de estómagos
1,440
Sala de raspado de cuero
3,600
Pérdida total de agua
22,160 litros/hora
Pérdida total de agua durante la pausa de 1.5 hora
33,240 litros/pausa
Dado que la línea de producción de Empresa X toma generalmente 2 pausas relativamente largas durante
el curso del día, el desperdicio de agua resultante de esta falta de concientización es significativo.
Recomendaciones
Para evitar este desperdicio de agua, Empresa X debería:
<
<
conscientizar los trabajadores de la necesidad de evitar toda pérdida de agua,
inspeccionar la planta al inicio de cada pausa para asegurarse que todas las llaves y mangueras estén
cerradas.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
Se supone que las mediciones del CPC son representativas de lo que sucede frecuentemente durante
las pausas en Empresa X.
Se supone que en promedio hay un total de 1.5 horas de pausa al día.
Se considera que la planta trabaja 306 días/año
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30
<
<
<
<
Se asume que al implementar estas recomendaciones, Empresa X lograría a reducir las perdidas de
agua durante las pausas en un 90%.
Se estima que un 90% del agua utilizada en el matadero se convierte en aguas residuales.
Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3
Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3
Ahorro en agua
= 90% x (22,160 litros/hora) x (1.5 hora/día) x (306 días/año)
= 9,150 m3/año
= 1,370 US$/año
Ahorro en aguas residuales = 90% x (9,150 m3/año)
= 8,230 m3/año
= 380 US$/año
Ahorro económico total
= 1,750 US$/año
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31
4.1.9.
Otras medidas de ahorro de agua
a) Eliminar el rebalse continuo de la torre de enfriamiento del sistema de refrigeración
El flotador de la válvula que sirve para llenar el tanque de almacenamiento de agua de la torre en
enfriamiento está descompuesto y no funciona en forma automática. El operador del sistema de
refrigeración está, entonces, obligado a abrir manualmente esta válvula para llenar el tanque de
almacenamiento. Frecuentemente esta llave permanece abierta durante mas tiempo del necesario y el
excedente de agua es descargado por la salida de rebalse del tanque de almacenamiento. Según
mediciones del CPC, el caudal del rebalse puede llegar a alcanzar más de 1,000 litros/hora.
Se recomienda que Empresa X reemplace el flotador dañado para eliminar de esta manera las
pérdidas de agua por rebalse.
b) Instalar válvulas de pie o válvulas de cierre automático en el área de lavado de los intestinos
Las llaves utilizadas para lavar las tripas e intestinos están constantemente abiertas aun cuando los
empleado no están utilizando el agua. Dado que las llaves utilizadas en la tripería tienen caudales que
varían entre 10 y 30 litros por minuto, el hecho de dejar las llaves constantemente abiertas desperdicia
un volumen importante de agua.
Se recomienda que Empresa X instale, donde sea práctico y posible, válvulas de pie u otros
dispositivos (ver Anexo I) que permitan al operador cerrar automáticamente el flujo cada vez que no
esté utilizando el agua.
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32
4.2.
MEDIDAS PARA REDUCIR LA CARGA ORGANICA CONTENIDA EN EL EFLUENTE
FINAL DE LA PLANTA
Los principales beneficios relacionados con la reducción de la descarga de contaminantes al drenaje
incluyen:
<
Con la implementación de medidas de prevención de la contaminación, tal como la limpieza en seco
de los corrales y la separación en seco del contenido de las panzas, Empresa X logrará probablemente
a respetar los límites de descarga impuestos por la Empresa Municipal (ver Sección 3.5).
Generalmente es más fácil y más rentable mejorar la calidad del efluente de un matadero con medidas
de prevención de la contaminación relativamente sencillas, que con el uso de sistemas de
pretratamiento.
<
Al reducir la descarga de contaminantes al drenaje, Empresa X logrará reducir las tarifas por
descargas de DBO y SST impuestas por la Empresa Municipal. Si Empresa X no mejora la calidad
de sus efluentes, se estima que podría pagar más de 24,300 US$/año para su descarga de DBO y mas
de 18,100 US$/año para su descarga de SST (535,760 kg DBO/año y 400,610 kg SST/año a un costo
de 0.0454 US$/kg).
4.2.1.
Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la noria de sangrado al drenaje, y reducir
la pérdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero
Situación actual
<
Después del noqueo, el animal es suspendido de su pata trasera derecha sobre la noria de sangrado,
donde se procede al degollado del animal. La sangre es recogida en la noria que esta conectada por
una tubería al tanque de almacenamiento de sangre, pero actualmente Empresa X utiliza una tubería
de “bypass” para descargar la sangre directamente al sistema de drenaje de la planta.
<
En promedio una res contiene aproximadamente 21 litros de sangre, de los cuales el 70% (14.7 litros)
es generalmente recogido en la noria de sangrado y el 30% (6.3 litros) se pierde a lo largo de la
cadena de producción (fuente: Carawan 1986). Obviamente, la mayor parte de la sangre no
recuperada en la noria cae al piso en las operaciones que siguen directamente al degollado de las reses
- retiro de la cabeza, retiro de la patas y extracción del cuero.
<
La sangre tiene una DBO5 sumamente elevada, entre 150,000 y 200,000 mg/litro, de tal manera que
resulta ser el producto más contaminante generado por un matadero. En el caso de Empresa X, los
526,680 litros/año de sangre que no son recolectados en la noria de sangría representan una carga de
DBO de 92,170 kg/año o el 17% de la carga total de DBO generada por el matadero.
<
la Empresa Municipal ha notificado a Empresa X que en el futuro próximo no podrá mas descargar la
sangre de la noria de sangrado a las lagunas de oxidación. En orden de satisfacer los requerimientos
de la Empresa Municipal, Empresa X esta considerando coagular con vapor la sangre recolectada en
el tanque de almacenamiento y deshacerse de ella como un residuo sólido.
Recomendaciones
<
Investigar con otros mataderos de Ciudad X o empresarios interesados la posibilidad de convertir la
sangre en un subproducto útil en vez de botarla. Por ejemplo, la empresa Y esta interesada en montar
en Ciudad X una planta de aprovechamiento de desechos de mataderos. Esta empresa, que elabora
harina de sangre y otros productos derivados de desechos de mataderos en varias ciudades del País X,
podría convertirse en un buen aliado de Empresa X.
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33
<
Ampliar la zona de recolección de la sangre para reducir el volumen de sangre que entra al drenaje
del matadero. Actualmente un volumen importante de sangre cae al piso en el sector de desuelle y de
retiro de cuero y se pierde con el lavado del piso. Dado que hay poco movimiento de trabajadores
debajo de la cadena de producción, Empresa X podría instalar en este sector una canaleta de acero
inoxidable para impedir de la sangre caiga al piso. Esta sangre debería ser recolectada periódicamente
y mezclada con la sangre recogida en la noria de sangrado.
<
Antes de empezar las operaciones de limpieza con agua, los obreros deberían utilizar un cepillo (o
raspador) de goma para eliminar toda la sangre posible de la noria de sangrado y de la canaleta de
recolección de sangre.
<
La gerencia debe asegurar que el flujo del ganado a través del área de sangrado se produzca con el
tiempo necesario para lograr un sangrado completo y que los operadores no aceleren
innecesariamente el proceso.
Datos, suposiciones y cálculos
a) Estimación del impacto por no descargar al drenaje la sangre recolectada en la noria de sangría
<
<
<
<
Volumen de sangre recuperada en la noria de sangrado = 14.7 litros/res
Empresa X faenea 83,600 reses/año.
DBO5 promedio de la sangre = 175,000 mg/litro
Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO
Volumen de sangre recuperado en la noria
= (14.7 litros/res) x (83,600 reses/año)
= 1,228,900 litros/año
= 4,016 litros/día
Ahorro en DBO correspondiente
= (1,228,900 litros/año) x (175,000 mg/litro)
= 215,060 kg/año
= 9,760 US$/año
b) Estimación del impacto por reducir la perdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero
<
<
Volumen de sangre que no es recuperada en la noria de sangrado = 6.3 litros/res
Se asume que al ampliar la zona se lograra a reducir en un 50% la cantidad de sangre que cae
actualmente al piso.
Volumen de sangre recuperada en las bandejas = 50% x (6.3 litros/res) x (83,600 reses/año)
= 263,340 litros/año
Ahorro en DBO correspondiente
= 263,340 litros/año x 175,000 mg/litro
= 46,080 kg DBO/año
= 2,090 US$/año
c) Estimación del ahorro total logrado con la aplicación de estas recomendaciones
<
Carga total de DBO generada por Empresa X = 535,760 kg DBO/año (ver Sección 3.3)
Reducción total en la descarga de sangre
= 1,492,200 litros/año
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Reducción total en la descarga de DBO
= 261,100 kg DBO/año
= 49 % de la carga total de DBO generada por Emp. X
Ahorro económico total
= 11,850 US$/año
d) Producción de harina de sangre con la sangre recolectada en Empresa X
<
<
El secado produce aproximadamente 12 kg de harina de sangre por 100 litros de sangre fresca.
En los EEUU, el valor del harina de sangre a granel es aproximadamente 0.55 US$/kg. Dado que
el mercado del harina de sangre es poco desarrollado en País X, estos cálculos asumen que la
harina de sangre en Ciudad X es 50% mas barata que en los EEUU.
Cantidad de harina de sangre producida = (1,492,200 litros/año) x (12 kg/100 litros)
= 179,060 kg/año
Valor de la harina de sangre
= 50% x (0.55 US$/kg) x (179,060 kg/año)
= 49,200 US$/año
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4.2.2.
Recolectar en seco el contenido de las panzas
Situación actual
La panza y el tripal entra a la tripería a través de una canaleta y se depositan en una mesa de acero
inoxidable donde se separan la panza y las tripas. Un operario recibe la panza, la abre, vacía su contenido
en la batea recolectora de estiércol, y la pasa al operario encargado de realizar el lavado inicial de panza.
El estiércol que cae en la batea es descargado al sistema de drenaje de los efluentes verdes.
La panza contiene en promedio 24 kg de materia semi-digerida (85% agua y 15% sólidos) que genera una
carga contaminante de 0.25 kg de DBO/100 kilos en pie. Dado que una gran parte de esta DBO es soluble
en agua, la evacuación del contenido de las panzas en los efluentes verdes resulta en la descarga de 0.20
kg DBO/100 kg en pie. Además, un 5 a 10% de los sólidos contenidos en las panzas es suficientemente
fino para pasar a través de los filtros o tamices de aguas residuales normalmente utilizados en los
mataderos. Esta pérdida de partículas finas resulta en la descarga de 0.04 a 0.08 kg de SST/100 kg en pie
faenados (fuente: Carawan 1986).
Recomendaciones
<
<
Se recomienda que Empresa X recolecte en seco el contenido de las panzas en vez de descargarlos al
drenaje de la planta. En los EEUU, la evacuación en seco del contenido de las panzas se realiza
mediante un sistema de tornillo sin fin o de aire comprimido. El material recolectado en seco de la
tripería tendría que ser transportado al área de almacenamiento de estiércol en espera de su
recolección por los agricultores o productores de tierra de hoja.
Con la aplicación de esta medida, Empresa X logrará reducir notablemente la concentración de DBO
y SST en su efluente final, y mejorar el rendimiento de su sistema de pre-tratamiento de efluentes
verdes (el tamiz inclinado y tanque de sedimentación).
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
<
<
Se estima que con la implementación de esta medida se logrará recuperar en seco el 90% del
contenido de las panzas (90% x 24 kg/res).
Reducción en DBO5 lograda con la recolección en seco del contenido de las panzas = 0.20 kg
DBO/100 kg en pie.
Reducción en SST lograda con la recolección en seco del contenido de las panzas = 0.06 kg SST/100
kg en pie.
Nivel actual de producción de Empresa X = 83,600 reses/año ó 33,106,000 kg en pie/año
Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO
Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST
Materia recolectada en seco = 90% x (24 kg/res) x (83,600 reses/año)
= 1,806,000 kg/año
= 5,900 kg/día o aproximadamente 6 m3/día
Ahorro en DBO5
= (0.20 kg DBO/100 kg en pie) x (33,106,000 kg en pie/año)
= 66,200 kg DBO/año
= 3,000 US$/año
Ahorro en SST
= (0.06 kg SST/100 kg en pie) x (33,106,000 kg en pie/año)
= 19,860 kg SST/año
= 900 US$/año
Ahorro económico total
= 3,900 US$/año
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4.2.3.
Recolectar “en seco” el contenido de las tripas
Situación actual
Las tripas separadas son recibidas por un operario encargado de limpiarlas y retirar la grasa y tejidos
estructurales. Este operador exprime manualmente el estiércol contenido en las tripas antes de lavarlas
internamente. El estiércol evacuado de las tripas cae al piso, donde se mezcla con las aguas de lavado y se
descarga al sistema de drenaje de los efluentes verdes.
Según observaciones del CPC, la evacuación manual del estiércol de las tripas genera aproximadamente 1
litro de estiércol por animal.
Recomendaciones
<
Se recomienda que el operador bote el estiércol evacuado manualmente de las tripas en un tacho o
contenedor adecuado en vez de tirarlo al piso. El estiércol recolectado de las tripas podría ser
evacuado de la tripería utilizando el mismo sistema que Empresa X instalará para evacuar en seco el
contenido de las panzas.
<
Con la aplicación de esta medida, Empresa X logrará reducir la concentración de DBO y SST en su
efluente final, mejorar el rendimiento de su sistema de pre-tratamiento de sus efluentes verdes, y
mantener más limpio el piso de la tripería.
Datos, suposiciones y cálculos
<
<
<
<
<
<
Estos cálculos suponen que la composición del estiércol contenido en las tripas es parecido a la
composición del estiércol fresco.
DBO5 del estiércol fresco = 15,000 mg/litro (fuente: Carawan 1986)
Relación de TSS/DBO en el estiércol fresco = 2.7 kg TSS/1 kg DBO (fuente: US DHEW, 1954)
Nivel actual de producción de Empresa X = 83,600 reses/año
Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO
Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST
Estiércol recolectado de las tripas
= (1 litro/res) x (83,600 reses/día)
= 83,600 litros/año
= 275 litros/día
Ahorro en DBO5
= (83,600 litro/año) x (15,000 mg/litro)
= 1,250 kg DBO/año
= 60 US$/año
Ahorro en SST
= (83,600 litros/año) x (2.7 x 15,000 mg/litro)
= 3,390 kg SST/año
= 150 US$/año
Ahorro económico total
= 210 US$/año
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4.2.4.
Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el piso de la línea de producción antes de
iniciar las operaciones de lavado
Situación actual
Muchas operaciones a lo largo de la cadena de producción generan una buena cantidad de partículas de
carne, hueso y grasa que caen al piso de la planta (e.g., división). Los empleados encargados de la
limpieza periódicamente lavan el piso del área de producción con mangueras y evacuan estos residuos a
las líneas de drenaje de la planta. Aun si las canaletas están cubiertas por rejillas, muchos de estos
residuos son tan menudos que logran pasar por las aperturas de las rejillas.
El equipo del CPC pudo observar que las operaciones de limpieza se realizan generalmente con
mangueras, y que la gran mayoría de los residuos que se acumulan a lo largo de la cadena de producción
son evacuados con estas aguas de lavado.
Recomendaciones
Con el objetivo de mantener la mayor cantidad de sólidos y grasa fuera de las aguas residuales, Empresa
X debería implementar las siguientes recomendaciones:
<
<
<
<
Donde sea posible, los empleados deberían raspar los pisos y otras superficies con cepillos de goma, u
otros instrumentos, antes de proceder al lavado con manguera.
Los empleados deberían sacar las cubiertas del drenaje o canastos únicamente después de haber
terminado la limpieza.
Disponer como desecho sólido todo el material recuperado del piso y de los canastos del drenaje.
Equipar todas las mangueras de limpieza con boquillas de cierre automático para evitar pérdidas de
agua cuando las mangueras no están en uso.
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4.3. MEDIDAS VARIAS
4.3.1.
Optimizar el funcionamiento del sedimentador de aguas verdes
Situación actual
Después de pasar por el filtro inclinado, las aguas verdes entran a un tanque de sedimentación de 10 m de
largo, 3 m de ancho y de 1 m de profundidad útil. Este tanque está dividido por paredes transversales de
hormigón en una serie de 6 cámaras. El paso de las aguas verdes entre las dos cámaras consecutivas se
realiza por una pequeña abertura ubicada en la base de cada pared transversal.
La entrada y la salida de las aguas verdes al tanque de sedimentación se hace por un simple tubo ubicado
en cada uno de sus extremos. No existe ni a la entrada, ni a la salida del tanque dispositivo alguno para
evitar la formación de turbulencias.
Recomendaciones
<
Una vez que se haya reducido el consumo de agua en corrales y tripería, Empresa X podrá reducir
también el caudal de aguas verdes que entra al tanque de sedimentación. Esta reducción de caudal
puede lograrse de varias maneras:
§ descargando en forma continua parte del efluente del filtro estático a la fosa verde (ver
recomendación 4.1.4)
§ cerrando parcialmente la válvula de alimentación de las aguas verdes al filtro inclinado para
reducir el caudal de las bombas
§ reemplazando las bombas de la fosa verde por bombas de menor descarga
<
Mejorar la entrada y de salida del tanque de sedimentación para reducir la velocidad de las aguas
residuales y minimizar las turbulencias. El flujo de entrada debe ser distribuido uniformemente sobre
todo el ancho del sedimentador y el flujo de salida debe ser recolectado sobre todo el ancho del
sedimentador (utilizando una canaleta de descarga).
<
Eliminar las paredes transversales que separan las diferentes cámaras del sedimentador. Actualmente,
éstas crean turbulencias que mantienen en suspención los sólidos contenidos en las aguas residuales.
Para evitar la descarga de materia flotante del tanque de sedimentación, Empresa X tendrá que
colocar a aproximadamente 15 cm frente a la canaleta de descarga una tabla de madera parcialmente
sumergida en el agua en el sedimentador.
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4.3.2.
Optimizar el funcionamiento del sistema de pretratamiento de las aguas residuales
generadas por la planta de medudos
Situación actual
Las aguas residuales descargadas por la planta de menudos son pretratadas antes de ser bombeadas a la
fosa roja. El sistema de tratamiento consiste de :
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<
<
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una fosa de almacenamiento de aguas residuales equipada con una bomba sumergible,
un filtro estático inclinado,
un tanque de sedimentación compuesto de una serie de cámaras interconectadas, y
una fosa de almacenamiento de aguas pretratadas equipada con una bomba sumergible.
El paso de las aguas residuales entre las dos cámaras consecutivas se realiza mediante un tubo de PVC
que conecta el fondo de una cámara a la superficie de la siguiente cámara. El uso de estos tubos crea
turbulencias que no permite la sedimentación de los sólidos contenidos en las aguas residuales.
Recomendaciones
<
Se recomienda también instalar un tamiz de barras paralelas (ver recomendación 4.1.4.) en el canal de
drenaje que conecta la planta de menudos al sistema de pretratamiento. La rejilla existente no es
adecuada y no protege de una forma segura la bomba centrífuga.
<
Mejorar la entrada y de salida del tanque de sedimentación para reducir la velocidad de las aguas
residuales y minimizar las turbulencias. El flujo de entrada debe ser distribuido uniformemente sobre
todo el ancho del sedimentador y el flujo de salida debe ser recolectado sobre todo el ancho del
sedimentador (utilizando una canaleta de descarga).
<
Eliminar las paredes transversales que separan las cámaras del sedimentador. Actualmente estas crean
turbulencias que mantienen en suspención los sólidos contenidos en las aguas residuales. Para evitar
la descarga de materia flotante del tanque de sedimentación, Empresa X tendrá que instalar a
aproximadamente 15 cm frente a la canaleta de descarga una tabla de madera parcialmente sumergida
en el agua en el sedimentador.
<
Recolectar periódicamente los lodos que se acumulan al fondo del sedimentador. Para evacuar los
lodos, Empresa X podría contratar al mismo cisterna que limpia actualmente las fosas sépticas de la
empresa.
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40
Bibliografía
<
An Industrial Waste Guide to the Meat Industry
(US DHEW) US Department of Health, Education and Welfare, 1954
<
Reduction in Waste Load from a Meat Processing Plant - Beef
Carawan, Roy; Pilkington, Dwain
1986
<
Upgrading Meat Packing Facilities to Reduce Pollution
US EPA, 1973
Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial
41
Anexo I
Información técnica sobre pistolas de agua
Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial
42
Anexo II
Tamiz de barras paralelas
Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial
43