ANÁLISIS DE CALIDAD DE AGUA DE LOS EFLUENTES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO PECUARIO INTENSIVO SEPTIK® PARA AGUAS RESIDUALES PORCÍCOLAS Protocolo de investigación
LARN Carlos Guillermo Buenfil Pasos
Área de Estudio
Gestión ambiental para granjas porcícolas Manejo
de los efluentes. Análisis de cumplimiento de la normatividad. Propuesta para las buenas prácticas de manejo de agua Análisis de factibilidad de la instalación del sistema evaluado en costos vs los beneficios a obtener.
Antecedentes
Según datos de FAO la demanda mundial de carne de puerco ha aumentado en los últimos 30 años, llegando a requerir cerca de 100 millones de toneladas al año. México cuenta con un inventario porcino de cerca 15 millones de cabezas aproximadamente. De su producción se estima que un 60% es tecnificada, un 20% semitecnificados y el 20% está en pequeñas unidades familiares de traspatio.
Antecedentes
Las granjas porcícolas pueden representar una importante fuente de contaminación al agua cuando las excretas de los cerdos se descargan sin ningún tratamiento al medio ambiente, ya sea al acuífero subterráneo, al suelo o en algún cuerpo de agua
Antecedentes
La Comisión Nacional del Agua (CNA) reportó que en la porcicultura solo el 20% del agua residual generada pasa por algún tratamiento antes de ser vertida a su disposición final. La entrada en vigor de la última etapa de la NOM-001-ECOL-1996 para el año 2010 la cual considera nuevos límites de calidad a las descargas de aguas residuales incluyendo a todos los usuarios
Antecedentes
Aunque los cerdos están presentes en todo el territorio mexicano; su concentración es significativa donde los recursos hidráulicos presentan los mayores problemas de contaminación y escasez. Centro:
mantos acuíferos sobre explotados, industria y nucleos poblacionales. Noreste: compite con el sector agro exportados mas importante, agua subterránea explotada y superficial contaminada. Algunas zonas hay intrusión salina. Sureste: suelo calcáreo y acuífero muy próximo.
Antecedentes
La existencia total de cerdos en el Estado generan diariamente 3,884.78 t de excretas y 9,428.37 m3/d de aguas residuales altamente contaminadas con una gran carga de materia orgánica. En Yucatán el volumen sin tratar de los efluentes sería de 4,782.70 m3/d.
Antecedentes
La empresa SEPTIK SA DE CV creó a principios del 2000 una tecnología capaz de dar un tratamiento a las aguas residuales urbanas condensado en un tanque denominado BDA biodigestor anaerobio, con la característica de ser de fácil manejo y con una eficiencia de más del 80%, tratando agua y sólidos. En el 2010 se le hacen modificaciones a los equipos para poder aplicar esta misma tecnología en el tratamiento de aguas residuales porcícolas. Denominado Sistema de Tratamiento Pecuario Intensivo SEPTIK
Definición del Problema
Actualmente no existe ningún sistema de tratamiento de aguas residuales porcícolas que cumpla con los requerimientos de la normatividad mexicana vigente para el 2010. y que trate cabalmente cada problema (agua, sólidos y gas) La necesidad social que existe en el tratamiento de las aguas residuales porcinas, para cumplir con la normatividad para la operación de las granjas.
Problema ambiental y sanitario
Propuesta de Investigación
Analizar la eficiencia de la calidad de agua de efluentes provenientes de una granja que utiliza el tratamiento pecuario intensivo SEPTIK® para agua residual porcina instalado en una granja de cerdos en el municipio de Abalá, Yucatán.
Propuesta de Investigación
Se espera comprobar si con la aplicación de dicho sistema se logra la calidad de agua exigida por la NOM 01-ECOL-1996. Se espera que el tratamiento de agua contribuya a disminuir los impactos que la actividad genera principalmente las granjas pequeñas al medio ambiente.
Relevancia o Pertinencia
Con la aplicación del sistema de tratamiento pecuario intensivo SEPTIK se pretende solucionar el problema de la calidad de agua en granjas porcícolas, según lo marcado en la normatividad. Logrando que la actividad de producción porcícola es las grajas pequeñas y medianas tenga una opción viable para tratar las aguas residuales y así poder asegurar su funcionamiento dentro del marco normativo y sustentable vigente.
Pregunta o Hipótesis
Los efluentes porcícolas sometidos al tratamiento pecuario intensivo SEPTIK® cumplen con los parámetros de calidad de agua establecidos en la Norma Oficial Mexicana 001-ECOL-1996.
Objetivos
General
Evaluar si las aguas sometidas a el tratamiento pecuario intensivo SEPTIK®, instalado en una granja reproductora de 120 cerdos, cumple con los parámetros establecidos en la NOM-001-ECOL-1996.
Específicos
Analizar la calidad de agua de los efluentes antes de entrar al sistema de tratamiento de agua SEPTIK® Evaluar la eficiencia de cada una de las estaciones del tratamiento del sistema pecuario intensivo SEPTIK® Conocer las prácticas de manejo con respecto al agua que se tienen en granja porcícola en la granja “la Esperanza” del municipio de Abalá en Yucatán México, tipificada como pequeña de índole rural y su comparación con las prácticas que proponen las autoridades en la materia. Realizar un análisis beneficio/costo privado del cumplimiento o incumplimiento de la norma establecida, comparando los costos de instalación y operación del sistema pecuario intensivo SEPTIK® en comparación con los costos que podría generar el cierre de la granja y/o las multas que pueden generarse por la generación del agua residual.
Marco Conceptual
Para abordar el presente tema de investigación se manejan una serie de conceptos, referenciados en las Normas Oficiales Mexicanas, la 001SEMARNAT-1996 y NOM 004-SEMARNAT-2002 Los límites máximos permisibles que marca la Norma Oficial 001 ECOL 1996, que marca los límites permisibles en la descarga de aguas residuales y los métodos para el análisis de cada parámetro.
Marco Operativo
Prácticas en el manejo del agua en la porcicultura Uso
como alimento. Uso como limpieza. Manejo de les efluentes de descarga. Sitio
de vertido Sistema de tratamiento .
Primarios. Secundarios. Terciarios.
Materiales y Métodos
Durante el proceso de investigación, se determinaron los siguientes métodos para resolver los objetivos planteados: Establecer un sistema de muestreo identificando los puntos de toma de muestras, los parámetros a analizar y la frecuencia del muestreo. También se propuso una investigación bibliográfica para conocer las prácticas de manejo que hay con respecto al agua así como la relación que tiene la actividad porcícola con las entidades gubernamentales emisoras de los permisos de extracción y uso del agua, en cuando a cuotas, multas etc.
Análisis de datos
Para el análisis de los datos provenientes de los parámetros muestreados del agua residual, se efectuaron gráficas de dispersión para conocer la remoción de los parámetros evaluados en cada equipo. La evolución de la calidad de agua a través del proceso se realizará comparando los datos de los muestreos realizados en la misma toma de muestras. La eficiencia de cada equipo se analizará utilizando gráficos de barra donde se comparará resultados de los distintos días de muestreo. Establecer una tabla de porcentajes de reducción para cada muestreo y para cada equipo.
Ubicación y Características de la granja
Ubicación: carretera SinhunchénAbalá. Tipo: Maternidad - Reproductoras Capacidad de animales: 120 vientres Cantidad máxima de agua utilizada al día: 5m3 Cantidad promedio de Sólidos vertidos al día: 2m3 Costo aproximado equipos: $120,000 ´más instalaciones.
Descripci贸n del Sistema a evaluar.
Descripci贸n del Sistema a evaluar
Problemática
Vertido de agua residual y sólidos directo al suelo. Por tanto contaminación ambiental
Propuesta Soluci贸n Recolectar los s贸lidos y aguas residuales, canalizarlos en un punto de la granja e ingresarlos al sistema de tratamiento de agua SEPTIK
Diagrama de Flujo
5
6
Salida de lodos digeridos
3
4
Salida de lodos digeridos y agua tratada
2
Salida de gas y lodos digeridos
Descripci贸n: 1-registro de aguas, estraci贸n de pre tratamiento. 2- Decantador-Biorreactor 7000lt 3-Biofiltro Reactor 3000lt 4- humedal 1- 30m3 (aprox) 5-humedal 2- 30m3 aprox 6-tanque cisterna 600lt para reuso del agua.
Nave
1
Estación de Pre tratamiento
Separación preliminar de sólidos. (rejilla y tamiz secador de lodos) Recuperación de alimento. Evita el paso de elementos no orgánicos (basura) Reduce el tamaño del lodo.
Tratamiento 1. Biodigestor (Decantador- Biorreactor) Decantador de Flujo vertical tipo Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente Separación física por gravedad del sólido suspendido. Extracción de sólidos digeridos y biogás
Tratamiento 2. Bio filtro
Para lograr otra biodigestión hace fluir el líquido a través de un material filtrante de gran área superficial para así lograr mejorar la calidad del efluente. La extracción de lodos digeridos al igual que en el anterior es por gravedad. Cuenta con una toma para el aprovechamiento del biogás
Tratamiento 3. Filtro aerobio humedal
Para complementar el proceso y eliminar el nitrógeno, fósforo, el agua pasa a través de un humedal artificial que para evitar el contacto ambiental, animal y humano con el agua es de flujo sub superficial Actúa como filtro aerobio y de absorción de nutrientes convirtiéndolos a biomasa vegetal aprovechable a través de la producción de alimento para el propio cerdo, vacunos u ovinos. Este humedal pule de carga orgánica el agua, logrando calidad ambiental y el efluente puede usarse para riego sin riesgo en frutales, productos forrajeros o forestales.
Establecimiento de los puntos de muestreo
Evaluación de las Prácticas de manejo
Aguas residuales
Agua para suministro de la granja
Rubro
Punto de Revisión
Cumpl Evidencia a mostrar eS/N
Calidad del agua extraída, utilizada como alimento y manejo de la granja
Muestreos de la calidad de agua extraída. Y cronograma
Ubicación de las áreas de desecho
Ubicación espacial, de las áreas.
Estado de las instalaciones hidráulicas En caso de no cumplir con la calidad, el agua extraída debe tener un tratamiento de desinfección.
Bitácora de inspecciones
Calidad de los efluentes de descarga y tratamiento de agua
Cumplir con lo que marca la norma y contar con los análisis en tiempo y forma.
Propuest a para remediar
Tratamiento de desinfección, en caso de que aplique. Y análisis de agua.
Para el llenado del presente hay que tomar en cuenta que se debe de realizar según las condiciones que existían en la granja antes de la implantación del sistema, para comprobar si la aplicación del mismo ayuda al cumplimiento de lo que marca la normatividad. Las propuestas para remediar pueden ser correctivas en caso de que exista algo establecido pero que no funcione o no logra cumplir y propositivas en caso de que no se haya hecho nada en cuanto a ese rubro.
Rubro
Concepto Instalación del sistema (equipos)-Proveedor SEPTIK SA de CV Adecuación de la granja para la instalación del sistema- Proveedor usuario o dueño de la granja
Costos
Evaluación Costo Beneficio Obra civil e instalación del sistema. Proveedor Constructora FAAR SA de CV. Capacitación al personal y supervisión de la operación del sistema Proveedor SEPTIK SA de CV Insumos necesarios para la operación del sistema (cloro) Proveedor: Varios Costo de los muestreos de calidad de agua según marca el permiso de extracción. ProveedorLaboratorio certificado PRAINTEC AC
Beneficios
Valor de la producción a la fecha del estudio realizado. Ahorro en el costo de las multas generadas por la extracción y uso de agua sin permiso de la CNA
Ahorro en el costo de las multas por la descarga de aguas residuales crudas sin tratamiento al manto acuífero impuestas por CNA.
Evitar el costo de cierre de la granja. Evitar la liquidación del personal (3 personas) Valor total de la granja. (inversión) Para la realización del análisis costo beneficio se van a tomar los costos o beneficios netos resultantes de la relación entre todos los costos y todos los beneficios.
Resultados esperados
Los resultados esperados del presente son los siguientes: Conocer la calidad de agua de los efluentes porcícolas de la granja. Conocer la eficiencia de cada una de las estaciones de tratamiento de agua del sistema pecuario intensivo SEPTIK® Conocer las prácticas de manejo con respecto al agua que se tienen en la granja y el cumplimiento que tienen las mismas con respecto a lo que las autoridades en la materia piden.
Conocer la relación que hay entre los costos que tiene la instalación y operación del sistema propuesto con respecto a los beneficios que se obtienen por la implantación. Por lo tanto el estudio pretende comprobar la eficiencia el sistema pecuario intensivo SEPTIK de tratamiento de los efluentes de agua en la granja porcícola “la esperanza ubicada en la granja “La esperanza” según lo que marca la NOM-001-SEMARNAT-1996 en el rubro de descarga para riego agrícola en suelo. En caso de que la evaluación del presente cumpla con cada uno de los objetivos planteados y sea afirmativa la respuesta a la pregunta de investigación, se tiene como resultado final un sistema de tratamiento de los efluentes de agua de granjas porcícolas que es viable para la instalación y operación en granjas porcícolas de tipo rural semi-tecnificadas.
Gracias