RUMEN 4 RUMEN 4 MRMR

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESAGUAS RESIDUALES

Una opción viable para el manejo de desechos en la actividad pecuaria

M.C. RAUL CASTAÑEDA CEJA

PROBLEMÁTICA AMBIENTAL EN LA PROBLEMÁTICA AMBIENTAL EN LA PRODUCCIÓN PECUARIAPRODUCCIÓN PECUARIA

CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Y CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS (INFILTRACIÓN) SUBTERRÁNEAS (INFILTRACIÓN)

Vertido de desechos sin tratamiento al medio Vertido de desechos sin tratamiento al medio ambiente.ambiente.

Lagunas de infiltración contaminan el manto Lagunas de infiltración contaminan el manto freático.freático.

CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICACONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

Generación de olores indeseables por mal manejo Generación de olores indeseables por mal manejo de desechos.de desechos.

CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA CON CONTAMINACIÓN ATMOSFERICA CON OLORES INDESEABLESOLORES INDESEABLES

CONTAMINACIÓN DE AGUAS CONTAMINACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEASSUPERFICIALES Y SUBTERRÁNEAS

Lagunas, quebradas y ríosLagunas, quebradas y ríos

CONSECUENCIASCONSECUENCIAS ACTUALESACTUALES

Efecto social y ambiental.Efecto social y ambiental. Presión sobre fincas y granjas para resolver vrs. Presión sobre fincas y granjas para resolver vrs.

cierre obligadocierre obligado

A FUTUROA FUTURO Posible aumento en enfermedades generadas por Posible aumento en enfermedades generadas por

consumo de agua contaminada.consumo de agua contaminada. Posible pérdida de la vida acuática en ríos de la Posible pérdida de la vida acuática en ríos de la

zona (pérdida de hábitat y biodiversidadzona (pérdida de hábitat y biodiversidad)) Pérdida de la infraestructura instalada.Pérdida de la infraestructura instalada.

UNA OPCIÓN VIABLE PARA EL UNA OPCIÓN VIABLE PARA EL MANEJO DE LOS DESECHOS EN MANEJO DE LOS DESECHOS EN

LA ACTIVIDAD PECUARIALA ACTIVIDAD PECUARIA

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESAGUAS RESIDUALES

RUMMEN VIRUMMEN VI ©©

¿QUÉ ES UN RUMMEN VI?¿QUÉ ES UN RUMMEN VI?El Sistema de Tratamiento El Sistema de Tratamiento Rummen VIRummen VI es una alternativa para el sector porcino y es una alternativa para el sector porcino y bovino, que le permite tratar de manera adecuada las aguas residuales y obtener bovino, que le permite tratar de manera adecuada las aguas residuales y obtener subproductos con valor comercial de retorno.subproductos con valor comercial de retorno.

Es un sistema totalmente biológico y amigable con el ambiente .Es un sistema totalmente biológico y amigable con el ambiente .

Las aguas y los desechos orgánicos de porquerizas, lecherías o corrales de Las aguas y los desechos orgánicos de porquerizas, lecherías o corrales de ganado estabulado entran a recámaras selladas con ausencia total de oxígeno ganado estabulado entran a recámaras selladas con ausencia total de oxígeno (ambiente anaeróbico).(ambiente anaeróbico).

El ambiente anaeróbico promueve el proceso de fermentación por intermedio de El ambiente anaeróbico promueve el proceso de fermentación por intermedio de varias fases microbiales que transforman la materia orgánica en compuestos varias fases microbiales que transforman la materia orgánica en compuestos inorgánicos.inorgánicos.

El material es retenido dentro de las recámaras por un tiempo determinado, con El material es retenido dentro de las recámaras por un tiempo determinado, con el fin de garantizar un proceso de tratamiento completo, eficiente y seguro.el fin de garantizar un proceso de tratamiento completo, eficiente y seguro.

Este proceso biológico transforma la materia orgánica en Este proceso biológico transforma la materia orgánica en BIOGÁSBIOGÁS y agua con y agua con una carga de sólidos excesivamente baja.una carga de sólidos excesivamente baja.

El agua tratada tiene características de abono líquido foliar o bien puede ser El agua tratada tiene características de abono líquido foliar o bien puede ser vertida de manera segura al ambiente a lagunas con plantas acuáticas.vertida de manera segura al ambiente a lagunas con plantas acuáticas.

COMPONENTES DEL COMPONENTES DEL RUMMEN VIRUMMEN VI

TANQUES DE CAPTACIÓN DE TANQUES DE CAPTACIÓN DE AGUAS RESIDUALESAGUAS RESIDUALES

Todas las aguas generadas por la Todas las aguas generadas por la actividad son recolectadas a través actividad son recolectadas a través de tuberías de PVC y se dirigen de tuberías de PVC y se dirigen idealmente por gravedad hacia el idealmente por gravedad hacia el tanque de captación principal.tanque de captación principal.

El tamaño de los tanques es El tamaño de los tanques es variable según el volumen de variable según el volumen de desechos.desechos.

El material recolectado es elevado El material recolectado es elevado por medio de una bomba sumergible por medio de una bomba sumergible hacia los separadores de sólidos, hacia los separadores de sólidos, cuando la topografía no lo permite.cuando la topografía no lo permite.

ELABORACIÓN DE ABONOS ELABORACIÓN DE ABONOS ORGÁNICOS SÓLIDOSORGÁNICOS SÓLIDOS

El sólido retenido en los El sólido retenido en los separadores es la materia prima separadores es la materia prima para un proceso de elaboración para un proceso de elaboración de “bokashi” o abono con de “bokashi” o abono con lombrices.lombrices.

En casos industriales, se En casos industriales, se requiere de una adecuada requiere de una adecuada infraestructura, equipo de volteo infraestructura, equipo de volteo y manejo con aceleradores y manejo con aceleradores microbiales.microbiales.

El retorno financiero con buen El retorno financiero con buen mercadeo puede ser interesante.mercadeo puede ser interesante.

BIODIGESTORES SELLADOS DE BIODIGESTORES SELLADOS DE ALTA CAPACIDADALTA CAPACIDAD

Los biodigestores son el centro de tratamiento del sistema.Los biodigestores son el centro de tratamiento del sistema. El proceso que transforma los desechos en biogás es la El proceso que transforma los desechos en biogás es la

fermentación de la materia orgánica en un medio totalmente fermentación de la materia orgánica en un medio totalmente ausente de oxígeno.ausente de oxígeno.

Por esa razón el tratamiento de las aguas es muy elevado y Por esa razón el tratamiento de las aguas es muy elevado y la generación de olores es nula.la generación de olores es nula.

Además de aguas con excretas, permite tratar otros Además de aguas con excretas, permite tratar otros desechos orgánicos como sangre, aceites, desechos desechos orgánicos como sangre, aceites, desechos proteicos, entre otros.proteicos, entre otros.

Genera biogás con un alto potencial para generar energíaGenera biogás con un alto potencial para generar energía Este componente no requiere mantenimiento ni energías Este componente no requiere mantenimiento ni energías

adicionales.adicionales. Producción de efluente con valor económico con Producción de efluente con valor económico con

características de abono líquido foliar.características de abono líquido foliar. 450 m450 m3 3 de capacidad.de capacidad.

VISTA INTERNA DE UNA RECÁMARA DE CONCRETO CON

PISO DE ARENA

SISTEMA DE BIODIGESTORES CON 4 RECÁMARAS

CÁMARAS DE ACUMULACIÓN DE CÁMARAS DE ACUMULACIÓN DE BIOGÁSBIOGÁS

El biogás producido dentro de los biodigestores es conducido por tubería de PVC hacia las cámaras de acumulación, previamente filtrado, con el fin de mantener una reserva de energía para abastecer el equipo de generación eléctrica.

Rummen VI tiene capacidad para almacenar 600 m3 de biogás.

Tanto la cámaras de acumulación, como los biodigestores deben estar dentro de una estructura de protección similar a un invernadero, con el fin de evitar la radiación ultravioleta directa y regular el ingreso de personas.

VISTA LATERAL DE CÁMARA DE ACUMULACIÓN DE BIOGÁS

SOBRE BIODIGESTORES

VISTA FRONTAL DE CÁMARA DE ACUMULACIÓN CON CAPACIDAD PARA 400 M3 BIOGÁSPorcina Lourdes

LAGUNAS AERÓBICAS CON LAGUNAS AERÓBICAS CON PLANTAS ACUÁTICASPLANTAS ACUÁTICAS

El efluente de los biodigestores puede El efluente de los biodigestores puede ser utilizado como abono líquido foliar ser utilizado como abono líquido foliar o ser conducido hacia una laguna o ser conducido hacia una laguna aeróbica (no facultativa) para finalizar aeróbica (no facultativa) para finalizar el tratamiento de las aguas y el vertido el tratamiento de las aguas y el vertido seguro al ambiente.seguro al ambiente.

.. Por la eficiencia del proceso Por la eficiencia del proceso

fermentativo dentro de los fermentativo dentro de los biodigestores, la carga de sólidos biodigestores, la carga de sólidos presentes en los efluentes es muy presentes en los efluentes es muy baja, evitando la generación de olores baja, evitando la generación de olores y otros inconvenientes propios de las y otros inconvenientes propios de las lagunas facultativas tradicionales.lagunas facultativas tradicionales.

Las lagunas deben estar cubiertas por Las lagunas deben estar cubiertas por plantas acuáticas de diferentes plantas acuáticas de diferentes especies. especies. Universidad EARTH

Sitio de Muestreo

DQO mg/lt

DBO 5,20

mg/lt S.S.Tmg/lt

Grasas y aceitesmg/lt

PH Temperatura

° C

Sólidos Sedimentables

ML/L

Entrada biodigestor

3180 1360 282 221 6,53 29,1 100

Salida biodigestor

166 10,8 124 <8 8,15 31,5 0,90

Salida canaletas

sedimentación113 9,8 <8 <8 8,10 28,0 0,40

Salida última Laguna

59 <2 <8 >8 7,23 28,0 0,20

NORMAS CIIU* 800 500 200 30 5 a 9 15 a 40 1

UNIVERSIDAD EARTHUNIVERSIDAD EARTHSISTEMA DE DESCONTAMINACIÓN PRODUCTIVA DE AGUAS SERVIDASSISTEMA DE DESCONTAMINACIÓN PRODUCTIVA DE AGUAS SERVIDAS

FINCA PECUARIA INTEGRADAFINCA PECUARIA INTEGRADAAnálisis de aguas en Laboratorios de la Universidad de Costa Rica (Sept. 2004)Análisis de aguas en Laboratorios de la Universidad de Costa Rica (Sept. 2004)

* Código Internacional Industrial Unificado

GENERACIÓN ELÉCTRICAGENERACIÓN ELÉCTRICA

Uso en motores dieselUso en motores diesel Sustituye hasta un 70% Sustituye hasta un 70%

de diesel por biogás.de diesel por biogás.

Uso en motores gasolina Uso en motores gasolina o GLPo GLP Sustituye el 100% de Sustituye el 100% de

combustible por biogás.combustible por biogás.

Generación según Generación según producción de biogásproducción de biogás1 m1 m33 biogás = 1 KWH biogás = 1 KWH

Diagrama Biodigestor Rummen VI ©

Biodigestor 4 Purificador

Tanque de Captación de efluente o lagunas con plantas

acuáticas

Biomasa

Biogás (70% Metano CH4)

Agua Caliente

Agua Caliente

Separador de sólidos

Producción de calor y/ o electricidad

CH4Biodigestor 3 Purificador CH4

Biodigestor 1 Purificador

Biodigestor 2 Purificador

Biodigestor 5 Purificador

Biodigestor 6 Purificador

CH4

CH4

CH4

CH4

CH4

Separador de sólidos

CAPACIDAD PRODUCTIVA DE CAPACIDAD PRODUCTIVA DE RUMMEN VIRUMMEN VI

(10,000 CERDOS)(10,000 CERDOS)

BIOGÁSBIOGÁS 800 M3 / DÍA800 M3 / DÍA

GENERACIÓN ELÉCTRICAGENERACIÓN ELÉCTRICA > 500 KWH / DÍA> 500 KWH / DÍA > 182500 KWH / AÑO> 182500 KWH / AÑO

CERDAZACERDAZA 3 TON M. S. / DÍA ( depende de eficiencia de 3 TON M. S. / DÍA ( depende de eficiencia de

separación )separación )

ABONO ORGÁNICO LÍQUIDO FERMENTADOABONO ORGÁNICO LÍQUIDO FERMENTADO

COSTOS RUMMEN VI COSTOS RUMMEN VI (10,000 CERDOS)(10,000 CERDOS)

COSTO DE INVERSIÓN ANUALCOSTO DE INVERSIÓN ANUAL VIDA ÚTIL : > 15 AÑOS PLAZOVIDA ÚTIL : > 15 AÑOS PLAZO U. S. $ 6253,09 / AÑOU. S. $ 6253,09 / AÑO

COSTO DE TRATAMIENTO DE AGUAS COSTO DE TRATAMIENTO DE AGUAS U. S. $ 0,62 / CERDO / AÑOU. S. $ 0,62 / CERDO / AÑO

BENEFICIOS ECONÓMICOS BENEFICIOS ECONÓMICOS RUMMEN VI RUMMEN VI

(10,000 CERDOS)(10,000 CERDOS)

ELECTRICIDADELECTRICIDADU.S. $ 0,11 / KWH (tarifa residencial Costa Rica)U.S. $ 0,11 / KWH (tarifa residencial Costa Rica)

182500 KWH / AÑO182500 KWH / AÑO 18,25 KWH / CERDO/ AÑO 18,25 KWH / CERDO/ AÑO U.S. $ 20075 / AÑOU.S. $ 20075 / AÑO U.S. $ 2,00 / CERDO / AÑOU.S. $ 2,00 / CERDO / AÑO

CERDAZA PARA ALIMENTACIÓN ANIMALCERDAZA PARA ALIMENTACIÓN ANIMAL

ABONO LÍQUIDO FERMENTADOABONO LÍQUIDO FERMENTADO

BENEFICIOS AMBIENTALES, SOCIALES BENEFICIOS AMBIENTALES, SOCIALES Y ECONÓMICOSY ECONÓMICOS

Tratamiento adecuado de las Tratamiento adecuado de las aguas residuales para un aguas residuales para un vertido seguro al ambiente.vertido seguro al ambiente.

Reducción de olores generados Reducción de olores generados por mal manejo de residuos del por mal manejo de residuos del proceso de producción .proceso de producción .

Producción de biogás para la Producción de biogás para la generación eléctrica: generación eléctrica: “ENERGÍA LIMPIA”.“ENERGÍA LIMPIA”.

Producción de abono orgánico Producción de abono orgánico sólido y/o carne vacuna por sólido y/o carne vacuna por medio de cerdaza.medio de cerdaza.

Opción de pago por servicios Opción de pago por servicios ambientales ( reducción de ambientales ( reducción de emisión de gases efecto emisión de gases efecto invernadero).invernadero).

Producción de abono orgánico Producción de abono orgánico líquido foliar con potencial de líquido foliar con potencial de sustitución de fertilizantes sustitución de fertilizantes químicos.químicos.

Mejora de la relación empresa –Mejora de la relación empresa –comunidad.comunidad.

Belleza escénica y salud pública.Belleza escénica y salud pública.

Aumento de plusvalía en las Aumento de plusvalía en las granjas porcinas.granjas porcinas.

Aprovechamiento de los Aprovechamiento de los desechos.desechos.

Mejores oportunidades para el Mejores oportunidades para el mercadeo y la comercialización de mercadeo y la comercialización de productos diferenciados productos diferenciados amigables con el ambiente.amigables con el ambiente.