Análisis de calidad de agua de los efluentes del sistema de tratamiento pecuario intensivo SEPTIK®
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ANÁLISIS DE CALIDAD DE AGUA DE LOS
EFLUENTES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
PECUARIO INTENSIVO SEPTIK® PARA AGUAS
RESIDUALES PORCÍCOLAS
LARN Carlos Guillermo Buenfil PasosProtocolo de
investigación
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 del2000 una tecnología capaz de dar un tratamiento alas aguas residuales urbanas condensado en un tanquedenominado BDA biodigestor anaerobio, con lacaracterística de ser de fácil manejo y con unaeficiencia de más del 80%, tratando agua y sólidos.
En el 2010 se le hacen modificaciones a los equipospara poder aplicar esta misma tecnología en eltratamiento de aguas residuales porcícolas.Denominado Sistema de Tratamiento Pecuario IntensivoSEPTIK
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 parámetrosestablecidos 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 001-
SEMARNAT-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 losparámetros muestreados del agua residual, seefectuaron gráficas de dispersión para conocer laremoción de los parámetros evaluados en cada equipo.
La evolución de la calidad de agua a través delproceso se realizará comparando los datos de losmuestreos realizados en la misma toma de muestras.
La eficiencia de cada equipo se analizará utilizandográficos de barra donde se comparará resultados delos distintos días de muestreo.
Establecer una tabla de porcentajes de reducción paracada muestreo y para cada equipo.
Ubicación y Características de la
granja
Ubicación: carretera Sinhunchén-Abalá.
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.
Descripción del Sistema a evaluar.
Descripción del Sistema a evaluar
Problemática
Vertido de agua residual y sólidos directo al suelo.
Por tanto contaminación ambiental
Pro
pue
sta
Solu
ción
Recolectar los sólidos y aguas residuales, canalizarlos en un
punto de la granja e ingresarlos al sistema de tratamiento
de agua SEPTIK
Diagrama de Flujo
Nave
235
41
6
Descripción:
1-registro de aguas, estración 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.
Salida de gas y lodos
digeridos
Salida de
lodos
digeridos
Salida de
lodos
digeridos y
agua tratada
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 humedalartificial que para evitar el contacto ambiental,animal y humano con el agua es de flujo subsuperficial
Actúa como filtro aerobio y de absorción de nutrientesconvirtiéndolos a biomasa vegetal aprovechable através de la producción de alimento para el propiocerdo, vacunos u ovinos.
Este humedal pule de carga orgánica el agua,logrando calidad ambiental y el efluente puedeusarse para riego sin riesgo en frutales, productosforrajeros o forestales.
Establecimiento de los puntos de
muestreo
Evaluación de las Prácticas de manejo
Rubro Punto de Revisión Cumpl
eS/N
Evidencia a mostrar Propuest
a para
remediar
Agua
par
a su
min
istr
o d
e la
gra
nja
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
Bitácora de inspecciones
En caso de no cumplir con la calidad,
el agua extraída debe tener un
tratamiento de desinfección.
Tratamiento de desinfección, en caso de que
aplique. Y análisis de agua.
Aguas
resi
dual
es
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.
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.
Evaluación Costo BeneficioRubro Concepto
Cost
os
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
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. Proveedor-
Laboratorio certificado PRAINTEC AC
Ben
efic
ios
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