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PROCESO DE EFLUENTES

ELABORACION DE ABONO CON LOS DESECHOS DEL CERDO

INTRODUCCION

En la actualidad el ser humano busca la forma de poder aprovechar todos los

recursos que se encuentran a su alcance y sacar la mayor ventaja del medio

ambiente, es por ello que se ha estudiado y se ha visto que el excremento del

cerdo se puede utilizar como un potente abono para la tierra y sus plantaciones ya

sea en pequeños huertos hasta en inmensas plantaciones de frutas, verduras u

hortalizas,

El excremento de cerdo es tan provechoso que hasta de este desecho se puede

convertir al combustible.

OBJETIVOS

Dar a conocer el aprovechamiento de los desechos de este animal que es el

cerdo.

Explicar cómo y que maquinas se pueden utilizar para la producción de abono.

Cuáles son los métodos más eficaces para producir abono.

La alimentación del cerdo para que este abono pueda ser más eficaz.

MARCO TEORICO

FIG.1 Granja criadora de porcinos


1. ¿QUÉ SISTEMAS DE PRODUCCIÓN SE USAN EN COMÚN?

Los porcicultores usan una variedad de sistemas de producción para criar

a sus cerdos, lo que, a su vez, crea una serie de formas diferentes de manejar el

estiércol en las granjas. En general los sistemas varían debido a las diferencias

regionales de clima, topografía, e hidrología. Por ejemplo, un sistema de

producción y de manejo de estiércol en los Andes será totalmente diferente a lo

que se use en una granja en los llanos de Apure.

LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN Y EL ESTIÉRCOL

Campos y corrales

Algunas empresas porcinas están formadas por una serie de corrales, o

campos abiertos, en los que el estiércol no se puede recoger fácilmente para otros

fines. Los animales libres contribuyen a la formación de nutrientes del suelo con su

estiércol, que puede ser asimilado o usado de alguna manera por la vegetación, si

la densidad de población en el campo es suficientemente baja para mantener la

condición del pastizal.

Instalaciones sobre piso de concreto

En la producción de cerdos se usan dos tipos principales de

instalaciones sobre pisos de concreto: (1) instalaciones completamente techadas y

(2) instalaciones abiertas en un 50% o más. En ellas puede usarse material de

cama, como virutas o aserrín de madera o paja, encima del piso de concreto. En

las zonas frías, el estiércol, en forma sólida, es rasqueteado y extraído de las

instalaciones techadas. En las zonas más cálidas puede no usarse material de

cama y el estiércol se extrae en forma de lodo.

Piso enrejado, local cerrado


Fig.2 Instalaciones de concreto

El ambiente en estas instalaciones de producción está controlado o por

sistemas mecánicos o por ventilación natural, con la superficie del piso, parcial o

totalmente enrejada, situada sobre canales o fosas de recolección de estiércol.

Como los animales hacen pasar su estiércol a través del enrejado, éste es

separado rápidamente de los animales con un mínimo de mano de obra. El

estiércol que se junta en la fosa se recoge con relativa poca frecuencia por

bombeo o por descarga de agua por gravedad, va a una laguna o es removido

frecuentemente con una descarga mecánica de agua en un tanque que lo lava y

se recicla con el agua del estanque de fermentación.

Fig.3 Corral piso enrejado


2. ¿Qué tipo de alimentación se debe dar al cerdo para una mejor producción

de abono?

Fig.4 Estiércol de cerdo

El alimento casi siempre acuoso que se da al puerco hace igualmente su estiércol

muy aguanoso. Por este motivo, se le clasifica entre los abonos frescos. Los

puercos alimentados con granos, entre ellos está el maíz, arroz,

trigo, papas, bellotas (son nueces), etc., producen mejor estiércol que los que no

reciben sino las sobras de la cocina. Como se da ordinariamente a los puercos las

sobras de la limpia de los granos que encierran siempre simientes de malezas

cuya facilidad germinativa no se pierde fácilmente, el estiércol que proviene de

ellas parece convenir mejor a las praderas que a los campos cultivados.

3. ¿QUÉ TIPOS DE ESTRUCTURAS SE USAN PARA LA RECOLECCIÓN Y

TRATAMIENTO DEL ESTIÉRCOL?

Fosas de recolección

Fosas de recepción de 0,60 a 2,50 m de profundidad, situadas bajo el

piso, almacenan los excrementos, el orín, el agua vertida y el alimento

desperdiciado, por intervalos de hasta 12 meses. Los nutrientes se conservan

durante el almacenamiento para su máximo uso con una pérdida mínima. Dada la

relativa dificultad de planificar el almacenaje adecuado en instalaciones de

tratamiento al aire libre, este sistema se usa frecuentemente en zonas frías.


Drenaje por gravedad

El drenaje por gravedad a una instalación exterior de almacenaje es un

método que resuelve algunas de las desventajas del sistema del almacenamiento

prolongado en la fosas bajo el piso. El drenaje por gravedad puede tomar la forma

de amplios estanques, poco profundos, que se drenan cada 1 ó 3 meses, o

canales con desagüe inferior, de sección en Y, U o V, que se drenan cuando se

llenan, cada 3 días o una vez por semana.

Sistemas a chorro de agua

En climas cálidos, se usan frecuentemente sistemas en los que un

chorro de agua barre el estiércol y otros materiales depositados en fosas de 60 a

90 cm de profundidad, que descargan en un estanque o laguna de donde se retira

el estiércol cuando hace falta hacerlo. Si se retiran todos los sólidos diariamente,

disminuye la acumulación de gas dentro del ambiente de producción y mejora el

rendimiento de los animales. Estos sistemas de fosa recargable tienen la ventaja

adicional de que diluyen los orines y los excrementos entre cada descarga

semanal.

Raspado mecánicos

Frecuentemente se usan raspadores mecánicos para eliminar estiércol

de las fosas situadas bajo los pisos. Tienen la desventaja de que necesitan

mantenimiento.

ALMACENAMIENTO DEL ESTIÉRCOL LÍQUIDO AL AIRE LIBRE

Almacenamiento

La mayoría de los nutrientes principales se conservan durante el

almacenamiento del estiércol. Al aire libre, el estiércol líquido es contenido, bien

en estanques situados por debajo del nivel del suelo, o, sobre la superficie del

suelo, en tanques prefabricados, diseñados para almacenar provisionalmente el

producto de 3 a 12 meses de operación. El primer sistema permite períodos más

largos pero ocupa una mayor superficie y por lo tanto acumula más agua de lluvia.

El estanque se sitúa de manera que no contamine el agua subterránea. El


estiércol se carga por arriba o por tuberías que trabajan por gravedad y entran en

el estanque cerca del fondo. Los tanques prefabricados generalmente cuestan

más por unidad de volumen.

Estanques de decantación

Estos tanques permiten que los productos sólidos se asiente y los

líquidos drenen. Así se agregan pocos sólidos a las lagunas de contención y se

disminuye la tasa de carga, el potencial de malos olores y la tasa de formación de

fangos.

Lagunas de tratamiento anaeróbico

Este tipo de lagunas es útil para el almacenamiento y la biodegradación

del estiércol. Se trata de una estructura profunda, en tierra, donde se colecta el


estiércol y se deja descomponer bajo la acción de bacterias anaeróbicas. En este

proceso, la mayor parte de los sólidos contenidos en el estiércol se convierte en

líquidos y gases, disminuyendo su contenido orgánico y el valor nutriente del

estiércol. Las lagunas están selladas para impedir filtraciones al agua subterránea.

En algunos suelos, especialmente en aquellos muy permeables, puede

ser necesario interponer una película impermeabilizante, que puede ser de arcilla

compactada o de algún material sintético. En los terrenos arcillosos, cuando el

nivel de agua está muy por debajo del fondo de la laguna, se puede dejar que la

estructura de retención se selle naturalmente con la materia orgánica del estiércol.

Es muy importante proteger las aguas superficiales y subterráneas

cuando se diseña y se mantiene un sistema de lagunas anaeróbicas. El tamaño de

estas lagunas se calcula según la cantidad de estiércol que se vaya a tratar.

Generalmente se disminuye por bombeo la carga una o dos veces al año, pero

nunca se vacía completamente. El efluente de la laguna se usa para fertilizar la

tierra y/o, para el reciclado, para recargar los sistemas de fosas.

Lagunas de etapas múltiples

Las lagunas de dos etapas tienen ventajas sobre las de una sola etapa.

Es raro que sea beneficioso conectar en serie más de dos lagunas por la biomasa

acuática, como las algas, que comienza a formarse en la tercera etapa. Las

lagunas secundarias proporcionan almacenamiento provisional antes de la

aplicación como fertilizante. Los sistemas aeróbicos necesitan la segunda laguna

como depósito y para permitir que la primera etapa funcione solamente para el

tratamiento biológico. La segunda etapa también permite mantener un volumen

máximo en las lagunas anaeróbicas primarias para estabilizar el estiércol que

ingresa.

Tratamiento aeróbico

La principal ventaja de las lagunas aireadas es que la digestión aeróbica


tiende a ser más completa que la anaeróbica y su producto más libre de malos

olores. En las lagunas aeróbicas naturales, o lagunas de oxidación, se extiende

oxígeno sobre la superficie aire/agua. La cantidad de oxígeno consumido puede

acelerarse agitando el agua. Una gran desventaja de las lagunas oxigenadas

mecánicamente es el costo de la operación continua de los aereadores movidos

eléctricamente.

4. ¿QUÉ HACER RESPECTO AL DISEÑO QUE SE DEBE TOMAR EN

CUENTA?

Traslado de los galpones a la laguna.

El terraplén perimetral deberá tener una altura mínima sobre el terreno

natural de al menos 0,75 m para evitar la entrada de aguas de escorrentía.

Las entradas a las lagunas se pueden hacer con tubos de plástico de al menos

150 mm de diámetro.

La descarga de agua puede estar por debajo o por encima del nivel de agua de la

laguna, las entradas por debajo del nivel son más propensas a la obstrucción

mientras que las entradas por encima del nivel de agua están sujetas a congelarse

durante las épocas de mucho frío. Los dispositivos de entrada y salida deben estar

en lados opuestos de la laguna.

Las salidas deben tener la toma de agua 50 cm por debajo del nivel de la lámina

de agua. Se dará una pendiente de un 1% a los caños de interconexión de

lagunas.

También:

Es aconsejable que las dimensiones de largo y ancho guarden una

proporción de al menos 2:1 (dos largos por un ancho) para que el flujo de agua se

haga de manera lenta y uniforme. (Flujo pistón)

Impermeabilización


Las lagunas se deben impermeabilizar para evitar la posible contaminación de

napas freáticas.

Del estudio de suelos se podrá conocer el grado de permeabilidad del terreno, que

en caso de ser permeable se procederá a impermeabilizarlo, mediante arcillas o

láminas de polietileno.

El tipo de lámina elegido para impermeabilizar será polietileno alta densidad, de

Fig.5 tipos de suelo 1,5 mm., sobre geotextil de polipropileno.

CONSTRUCCIÓN DE LAGUNAS

VOLUMEN

Se basa en multiplicar el volumen diario a tratar por el tiempo de residencia

recomendado que es de 120 días, o de acuerdo a la frecuencia de riego en cada

caso.

Volumen de efluentes eliminados por día

Tiempo de residencia hidráulica

V = Vp x TRH

V: Volumen de la laguna

Vp: Volumen eliminado en la granja


TRH: Tiempo de Residencia Hidráulica

(120 días)

CONSTRUCCIÓN DE LAGUNAS

EVAPORACIÓN LLUVIAS

V = Vp x TRH


Vp: Volumen eliminado en la granja

TRH: Tiempo de Residencia Hidráulica (120 días)

Ve = V + Vs

Ve: Volumen estimado de la laguna


Vs: Volumen de seguridad

Volumen estimado Vol. necesario + Volumen de seguridad

Volumen de seguridad: β*vol. necesario*(α+balance hídrico)

Β coeficiente en función de profundidad (1/2,5= 0,4)

α coeficiente de seguridad recomendado= 0,25

Balance hídrico (datos meteorológicos)

Sumatoria de los 4 meses críticos de lluvias media y sumatorias de los 4

meses críticos de evaporación media

Beneficios Contenido de:


Principales nutrientes de las plantas, N, P

Nutrientes menores –Mg, S

Materia orgánica:

Mejora la labranza del suelo

Mejora la permeabilidad

Mejora la retención de la planta del agua disponible

Aumenta la diversidad biológica de los suelos

Reducción en la compra de fertilizantes

Ahorro financiero

Evita problemas de inestabilidad de precios

Menor dependencia de fuentes externas

Limitaciones

Voluminosos para manejar, transportar y almacenar

Instalaciones de almacenamiento necesarias

Equipos especiales

Necesidad de mano de obra

Compactación del suelo- Evitable

Puede aumentar la presión sobre la gestión y los recursos en los momentos pico

de carga de trabajo


EJEMPLO DEL VALOR DEL N EN LOS EFLUENTES PORCINOS

El N de los efluentes se encuentra en dos formas:

N AMONIACAL

Se pierde enseguida

Disponible si se incorpora al suelo

ORGANICO

Lentamente liberado por acción de bacterias

Disponible entre un 25 a 50% en el primer año, dependiendo la edad del

efluente. Cerca del 15% es liberado el segundo año 7% en el tercer año 5% en el

cuarto año.

5. ¿CÓMO SE APLICA EL ESTIÉRCOL AL SUELO?

Una alternativa importante del uso del estiércol de cerdo es aplicarlo a la

tierra. Si se hace correctamente, los componentes orgánicos del estiércol pueden

servir de fertilizantes de bajo costo para la agricultura, la horticultura y la

silvicultura.

También se pueden usar los materiales orgánicos para acondicionar los suelos. El

desarrollo e implementación de sistemas correctos para la aplicación al suelo del

estiércol es extremadamente importante para proteger la calidad del agua

superficial, del agua subterránea y del aire.

El diseño mejorado de las raciones alimenticias, de la separación de los sólidos

del estiércol para compostarlos y su digestión biológica se están transformando en

pasos crecientemente importantes en la secuencia de los tratamientos que

culminan en la aplicación a los suelos.


6. ¿QUÉ HACE QUE UNA OPERACIÓN PORCINA HUELA MAL?

Las sustancias están el amoníaco y otros compuestos amoniacales,

generados por la descomposición microbiana. Las sustancias olorosas varían con

la ubicación, las prácticas de producción, la época del año, la temperatura, la

humedad, la hora del día, la velocidad y dirección del viento. Pero todas ellas

representan elementos y nutrientes que ocurren naturalmente en el ambiente. Por

ejemplo, en el mundo, en las zonas pantanosas se produce más metano que en

todas las tierras agrícolas combinadas. Los pantanos naturales producen también

ácido sulfhídrico y otros gases típicos del proceso de tratamiento anaeróbico que

se usa en la producción porcina.

En general, los olores provenientes del estiércol se originan en tres fuentes: (1)

las instalaciones de alojamiento, (2) almacenamiento y tratamiento del estiércol, y

(3) la aplicación a la tierra. Los olores que se generan en las instalaciones se

pueden disminuir fácilmente manteniéndolas limpias y bien ventiladas. Las

modernas instalaciones que usan sistemas de recolección del estiércol en fosas

disminuyen generalmente los niveles de gases de amoníaco y ácido sulfhídrico por

medio de fosas y canales cubiertos con una lámina de agua.

Los sistemas de tratamiento de laguna generan generalmente más

olores durante su etapa inicial de operaciones, porque la actividad microbiana

todavía no ha logrado su eficiencia óptima. Cuando esos procesos biológicos se

estabilizan, los olores que generan las lagunas de tratamiento son casi

inapreciables. Los olores son generados en las capas más profundas de la laguna,

las más anaeróbicas.

Las superiores, más aeróbicas, son mucho menos olorosas. Estas capas

superiores se pueden extraer por medio de sifones para aplicarlas como abono.

Cuando las aguas de esta capa se aplican como fertilizantes, o de una laguna de

segunda etapa, el olor es mínimo y se disipa rápidamente.


7. ¿QUÉ HACER PARA DISMINUIR LOS OLORES?

La mejor manera de controlar los olores es manejar correctamente las

instalaciones de producción y tomar medidas proactivas para evitar problemas. El

manejo apropiado del control de malos olores es un proceso de muchas etapas.

Damos a continuación una lista que resume algunas medidas preventivas que

suelen tomar los productores responsables.

Situación: Las instalaciones están aisladas y apartadas de caminos y vecinos;

están separadas, a suficiente distancia de los vecinos y áreas públicas, por

rompevientos y zonas neutras.

Interior de los edificios: los interiores de los edificios están equipados con sistemas

de ventilación limpios y bien mantenidos para introducir aire fresco; el aire viciado

es extraído por chimeneas diseñadas para dispersar los olores y dirigido

alejándolo de zonas externas sensitivas, tales como residencias; los interiores

están bien mantenidos, limpios y tienen muy poco polvo.

Exterior de los edificios: Edificios y casas están bien pintados, limpios, sin

escombros; diseñados estéticamente, con jardines y zonas verdes bien cuidados.

Sistemas de almacenamiento de estiércol: Con capacidad suficiente para la edad

y cantidad de los animales que se crían en las instalaciones; su situación está

fuera de la vista del público y cumplen con las exigencias locales/estatales; se

utilizan rompevientos, tapias y otros elementos visualmente agradables; los

sistemas están bien mantenidos, limpios y secos; algunos tienen membranas

flotantes; se bombea o vacían cuando las condiciones de viento y clima son las

más convenientes.

Aplicación del estiércol: Antes de aplicar el estiércol, tenga en cuenta la dirección

y velocidad del viento y la distancia de los vecinos; haga la aplicación temprano

por la tarde durante la época de calor para que el estiércol se seque y no disperse

malos olores; no lo haga en días sin viento y húmedos; evite que el estiércol

líquido se esparza fuera del terreno; avise a sus vecinos unos días antes; no lo

haga los fines de semana, en vacaciones o en otros días que sus vecinos o su

comunidad pueda festejar; cuando los use en forma sólida o de lodo, incorpórelo o

inyéctelo inmediatamente en el terreno.


Otras estrategias: Se pueden usar desodorantes, agentes enmascaradores,

desactivantes y modificadores, aditivos para las dietas y otras sustancias para

disminuir el olor del estiércol.

TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS

Uso de lagunas de almacenaje y fermentación.

Las lagunas se clasifican respecto a los procesos que intervienen en ellas en:

Anaeróbicas.- En este proceso la descomposición de las excretas se lleva a cabo

sin la presencia de oxígeno . Las bacterias involucradas son de dos categorías, las

que forman ácido o las que sintetizan metano. Las lagunas requieren menor

superficie, ya que su volumen se cubre con la profundidad que se les dé; se

producen subproductos que pueden ser aprovechados como agua de bebida o

riego, medio de crecimiento de peces y algas, los sedimentos se pueden usar

como fertilizantes o alimento para animales.

Fig.6 Del separador de sólidos y líquidos, se vierte este último a lagunas.

Algunas desventajas que se llegan a presentar son: mal olor (compuestos

sulfurosos) y dificultades para alcanzar una temperatura adecuada (30 y 60 ºC)

para que se realice la digestión de los desechos, ya que a menor temperatura se


inhibe la acción bacteriana. Durante este proceso se forman lodos que deben ser

removidos.

Aerobias.- En este proceso intervienen bacterias aerobias que degradan la

celulosa y la lignina muy lentamente. Estos sistemas son aireados natural o

mecánicamente. En el segundo caso se usan aireadores superficiales flotantes,

que operan con difusores de aire que proporcionan oxígeno a lagunas de más de

6 m de profundidad. Este procedimiento no produce malos olores, los residuos no

contienen bacterias patógenas y las aguas tratadas pueden ser fuente de

nutrimentos para el crecimiento de algas y peces. La principal desventaja es que

se pierde el valor fertilizante de los desechos.

Facultativas.- Dentro de una misma unidad se llevan a cabo tanto el proceso

anaerobio como aerobio, en el fondo de la laguna se lleva a cabo el primero y en

la superficie el segundo.

Otros tratamientos biológicos son el uso de digestores anaeróbicos y el

tratamiento de los sólidos previamente separados por medio del ensilaje o

composteo.

Digestores anaeróbicos.- Por medio de éste se obtiene energía. Las excretas al

ser digeridas de manera anaerobia forman biogás, el que puede ser recuperado,

filtrado, comprimido e introducido a dispositivos de gas y ser empleado como

combustible para calentamiento, enfriamiento, o ser utilizado en máquinas para

poner en marcha generadores eléctricos. La principal desventaja es el alto costo

de éstos últimos.

Ensilaje.- Es el producto resultante de las preservaciones anaeróbica de residuos

sólidos de excretas porcinas, por la fermentación y producción de ácidos, los

cuales cambian de manera significativa la concentración de carbohidratos solubles

presentes en las mezclas. Este método además, estimula el consumo, ya que la

fermentación láctica altera algunas de las características sensoriales, favoreciendo

un cambio en el olor y sabor de las excretas, haciéndolas más apetecibles para el


ganado. La finalidad es transformar una parte de los carbohidratos solubles

(aproximadamente 8%) en ácidos grasos de cadena corta, lo que favorece el

consumo y posterior digestión del producto final. El proceso de fermentación se ve

inducido principalmente por la concentración y fuente de azúcares fermentables,

de un 6 a 8%, como mínimo; de una temperatura de 35 a 37 °C y de una humedad

del 60%. Para regular el contenido de humedad se puede mezclar las heces con

granos o forrajes molidos dependiendo de la especie de animales a los cuales se

les proporcionará el ensilado.

Los ensilados se pueden realizar en silos tipo bunker o de trinchera, de

mampostería recubierta con cemento o cualquier otro tipo de material

impermeable, o bien dentro de bolsas de plástico en el campo, cuando no se

cuenta con las instalaciones adecuadas, lo que se conoce como plastisilo. Para un

buen ensilado se requiere compactar bien a los ingredientes, ya sea con palas o

aplanadoras, para garantizar la anaerobiosis necesaria para la conservación de

los nutrimentos y elementos originales contenidos al inicio del proceso.

Su principal objetivo es el preservar los nutrimentos del material ensilado

Fig. 6 Microsilo con material ensilado.


Ventajas: es aceptado por el animal, tiene una pérdida mínima de nutrimentos, la

mezcla antes de ensilar no requiere demasiados ajustes, el material puede ser

fácilmente almacenado, los patógenos pueden ser eliminados aproximadamente a

las tres semanas, los malos olores son controlados, si las excretas usadas son

frescas se aprovecha tanto la parte líquida como sólida.

Las desventajas de este sistema son: se debe de adicionar forraje o grano

molido, incrementa la mano de obra por la recolección, el transporte para

almacenar, el uso de materiales de ensilaje, el tiempo de ensilaje, el transporte a

los lugares de almacenaje y la necesidad de contar con facilidades para

almacenar las excretas como depósitos verticales herméticamente sellados.

Composteo. Consiste en la descomposición aeróbica en rangos de temperatura

termofílica (40 – 65 ° C); los desechos sólidos tienen microorganismos nativos no

patógenos que bajo condiciones adecuadas se multiplican, crecen y descomponen

el material. Para que se pueda llevar cabo el proceso es necesario una relación

C:N de 50:1, un pH entre 5.5 a 8, tener partículas pequeñas y bien mezcladas,

además de una humedad de 50 a 60%.

Las ventajas son: 1) Produce un excelente acondicionador del suelo, reduce la

erosión y disminuye el uso de fertilizantes. 2) Factible de mercadear. 3) Reducción

del peso y la masa del material, lo que facilita su manejo. 3) Destrucción de

patógenos. 4) Eliminación de olores y moscas.

Desventajas: 1) Ocupa una superficie considerable. 2) Costo del equipo y mano de

obra. 3) Variaciones climáticas que afectan al material u obligan a invertir en

cubiertas. 4) Un plan para la comercialización de exceso de composta.

Vermicomposta. Recientemente los esfuerzos para utilizar lombrices de tierra

(Figura 5) para estabilizar la fracción sólida de excretas de animales ha tenido

mucho éxito. Para esto se utiliza la lombriz roja de California. El producto final es

un material de color oscuro, con un agradable olor, es limpio, suave al tacto y su

gran bioestabilidad evita su fermentación o putrefacción. Contiene una elevada


carga enzimática y bacteriana que aumenta la solubilización de los nutrientes

haciendo que puedan ser inmediatamente asimilables por las raíces. Por otra

parte, impide que estos sean lavados por el agua de riego manteniéndolos por

más tiempo en el suelo.

Sin embargo, este proceso es más sensible y requiere especial atención.

Fig. 7 Lombriz híbrida (Eisenia foetida).

USO DE EXCRETAS PORCINAS.

En un estudio realizado por el Programa de Medio Ambiente del Consejo

Mexicano de Porcicultura, en el que se encuestaron a 231 granjas de la República

Mexicana, se obtuvo que 76% de las operaciones manifestaron tener un sistema

de tratamiento de aguas residuales, entendiendo por ello contar como mínimo con

una laguna de oxigenación; el 9% tenía un pretratamiento, en una fosa o en un

cárcamo, y el 10% descargaban en forma directa, esto es, sin tratamiento, a algún

cuerpo receptor (suelo, arroyos, barrancas, etc.). De las 231 granjas encuestadas,

el 23% utilizaban las excretas en la alimentación de rumiantes, separando sólidos

en forma mecánica (28%) y en forma manual (72%), sin embargo no se reportó el

tratamiento de los sólidos antes de su uso.

Dentro de los sistemas de tratamiento de excretas, el más utilizado en México es

la dilución en agua para posteriormente sedimentar los sólidos y a continuación

realizar una separación mecánica, con lo que se obtienen por una parte líquidos


que son enviados a una serie de fosas de sedimentación (Figura 6) y filtrado con o

sin el uso de floculantes, o bien a lagunas de fermentación aeróbicas o

anaeróbicas para su almacenamiento y por otra, sólidos ricos en nutrientes. Estos

últimos se han convertido en una alternativa para la alimentación animal.

Fig.8 Fosas para la sedimentación de sólidos.

El empleo de los sólidos de las excretas en la alimentación animal presenta las

ventajas de demandar baja infraestructura y tecnología, además de requerir poca

energía para su procesamiento y adyuvar en la disminución de los costos de

producción por concepto de alimentación. Las excretas porcinas poseen valor

como insumo alimenticio por su contenido de minerales, fibra cruda (FC), proteína

cruda (PC), extracto etéreo (EE), de tal manera que una granja de mil hembras

reproductoras puede producir 120 kg de PC al día y 400 toneladas al año.

Existen ideas encontradas entre los diferentes autores sobre si el reciclaje de las

excretas en las dietas animales disminuye o no los costos de producción por

concepto de alimento, ya que para algunos las excretas porcinas pueden ser

consideradas como una fuente potencial de alimento disponible todo el año para

cerdos y rumiantes, que podría aumentar la cantidad de minerales esenciales y

nitrógeno disponibles, contribuyendo en el ahorro de proteína, y así disminuir los


costos de alimentación o aumentar los ingresos de las granjas al vender la

cerdaza.

Tratamiento Químico:

Se emplean bacterias, solventes, o enzimas. El uso de solventes se basa en que

extraen la proteína presente en los residuos procesados. Este tratamiento ha sido

utilizado como una alternativa de terminado o pulido de las aguas residuales,

después de los tratamientos aerobios y anaerobios.

TRATAMIENTOS FÍSICOS:

Separación de sólidos-líquidos.

Se instaló este sistema para el manejo y aprovechamiento del estiércol porcino

(40% de los sólidos totales) en la alimentación del cerdo. El equipo más utilizado,

son las pantallas estacionarias o cribas y los separadores de tornillo de

prensa (Figura 9). La primera puede remover sólo parte del agua libre por

gravedad y nada de la depositada por capilaridad en las mezclas de sólidos y

líquidos. Estos aparatos solo son eficaces con aguas residuales extremadamente

diluidas (menos del 1% de sólidos, 99% humedad). Si los desechos tienen que

diluirse para facilitar su separación, entonces el volumen de dilución del agua

empleada es tan grande que incrementa significativamente el volumen de aguas

residuales que se deben tratar. En el segundo caso, se exprime toda el agua libre,

más algo de la depositada por capilaridad, produciendo sólidos secos (Figura

10) que se pueden transportar fácilmente y usarse en alimentos balanceados. Los

sólidos separados tienen un contenido óptimo de humedad para que continúe el

proceso de deshidratación y almacenarlos por un largo plazo, adquiriendo una

estructura de partículas en forma de panal. Esta estructura de los sólidos

separados permite el movimiento libre del aire para el composteo y/o el secado a

un bajo contenido de humedad tanto para la deshidratación o la formulación en

raciones alimenticias. Con este método se recupera tanto el alimento digerido

como el no digerido y se disminuye la cantidad de humedad.


Fig.9 La primera puede remover sólo parte del agua libre por gravedad

Fig.10 Separadores de sólidos de tipo cilíndrico (1) y cascada (2).


Fig. 11 Depósito de sólidos obtenidos del aparato de separación de sólidos y

líquidos.

Las ventajas que se tienen son: reducción del volumen de desechos a tratar,

mayor aceptación por parte de los animales, pueden usarse como ingredientes de

la ración o como fertilizante del suelo, su almacenamiento y transporte es más

sencillo, y minimiza olores desagradables.

Dentro de sus desventajas están: elevada pérdida de nutrimentos cuando los

líquidos no son utilizados, la presencia de microorganismos patógenos, se tiene

una elevada inversión inicial así como un alto costo por mantenimiento del

mecanismo de separación de sólidos y líquidos, y no siempre logra justificar el

ahorro en el tratamiento de agua, además este equipo es recomendado para

granjas con grandes instalaciones.


Deshidratación al sol.

De esta forma se obtiene un producto seco que puede almacenarse e incorporarse

fácilmente en una dieta completa, la contaminación del aire es baja y el manejo

que se requiere es mínimo. Las desventajas de este procedimiento son: se debe

realizar en zonas áridas o semiáridas, el material puede tener patógenos y se

requiere que esté pulverizado antes de ser usado. Hay una pérdida importante de

nutrientes en el subproducto resultante.

Secado artificial.

Las altas temperaturas que se alcanzan con el tratamiento, eliminan patógenos y

las heces secas son inodoras. Este procedimiento requiere el uso de equipo caro y

los costos de energía, recolección y transporte de las excretas hacia los

deshidratadores son elevados.

PROCESO DE RECOLECCIÓN DE LOS EFLUENTES

ESQUEMA DECANTADOR DE SÓLIDOS VISTA LATERAL

Fig.12 Decantador de sólidos vista lateral


ESQUEMA DECANTADOR DE SÓLIDOS VISTA SUPERIOR

Fig.13 Decantador de sólidos vista superior

ESQUEMA DECANTADOR DE SÓLIDOS VISTA DESCARGA

Fig. 14 Decantadores de sólidos vista de descarga


ESQUEMA DECANTADOR DE SÓLIDOS DETALLE PISO

Fig.15 Decantador de sólidos detalle piso

En un tambo de 100 VO, quedan en las instalaciones de ordeño 16425 Kg. Heces /año, que contienen 133 kg N, 20 kg P2O5 /año y 75 Kg K2O /añoTambién

se deberá considerar el traslado y almacenamiento de los sólidos en un lugar determinado del campo.

TRATAMIENTO DE EFLUENTES

Es una oportunidad transformar los residuos sólidos orgánicos en un recurso, evitando una fuente de contaminación y aprovechando su valor agronómico.

El depósito permanente más difundido para almacenar y tratar los líquidos es la laguna. El efluente contiene bacterias aerobias (requieren oxígeno), anaerobias

(no requieren oxigeno) y facultativas (se desarrollas con y sin oxigeno) provenientes especialmente del estiércol que bajo ciertas condiciones favorables del medio utilizan la materia orgánica para crecer y multiplicarse. Por lo tanto, las

lagunas son más que sitios contenedores de efluentes: son métodos de almacenamiento y tratamiento biológico.

Dada la elevada carga orgánica que contienen los efluentes generados en las instalaciones de ordeño y la mayor descomposición de la materia orgánica por unidad de volumen, la laguna anaeróbica inicia el sistema de tratamiento de los

efluentes. Luego le siguen dos lagunas facultativas.

ESQUEMA SISTEMA DE TRIPLE LAGUNA VISTA LATERAL


Fig. 16 Sistema triple laguna vista lateral

ESQUEMA SISTEMA DE TRIPLE LAGUNA VISTA SUPERIOR


Fig. 17 Sistema triple laguna vista superior

ESQUEMA SISTEMA DE TRIPLE LAGUNA DETALLE CONEXIÓN

Fig. 18 Sistema triple laguna vista superior

Esquema sistema triple laguna con tabla (para 100, 200 y 400 VO)


Fig.19 sistema triple de las lagunas

100 VO LARGO ANCHO PROFUNDIDAD

TALUD

1° Laguna 15 8 3.60 1:0.32° Laguna 15 8 1.50 1:0.33° Laguna 15 8 1.50 1:0.3

FILTRADO DEL EFLUENTE Y DEPÓSITO DEL AGUA PARA EL LAVADO DE PISOS

En la propuesta el efluente luego de la tercera laguna, pasando por el filtro hasta llegar al depósito del efluente filtrado.Como puede observarse este movimiento del efluente se efectúa por gravedad. A partir del depósito, el efluente es absorbido por la bomba de lavado de pisos. Sí éste fuera insuficiente ó sí se pretendiera efectuar un segundo lavado de los pisos con agua limpia, se debe proceder a corta la llave de paso que comunica a la bomba con el depósito del efluente filtrado y abrir la que comunica con el tanque australiano.

ESQUEMA DETALLE FILTRO VISTA LATERAL


Fig. 20 Filtro vista lateral

ASPECTOS A CONSIDERAR

♦ Localización. Para definir la ubicación del sistema de tratamiento se deberán respetar ciertas distancias mínimas respecto de otras construcciones. Si bien no hay una legislación nacional sobre aspectos legales, las distancias orientativas

son:

a 50 m de una perforación para extraer agua, a 50 m de la instalación de ordeño a 50 m de la casa habitación a 100 m de una casa habitación vecina

Se deben evitar los lugares donde existan drenajes naturales. Las lagunas pueden

generar olores, por este motivo, es necesario considerar la dirección de los vientos

prevalecientes tratando de que éstos no lleven los olores a la zona de viviendas y

a la instalación de ordeño. El sistema de lagunas debe ubicarse en zonas

soleadas, alejadas de árboles que proyecten sombra y acumulen hojas. Se debe

disponer de callejones de alrededor de 3-4 m que posibiliten la circulación de

máquinas.

♦ Profundidad. Las lagunas anaeróbicas requieren una reducida superficie

expuesta a la atmósfera para evitar un intercambio de calor. Los taludes ayudan

también a su conservación. Para nuestras condiciones se recomienda una

profundidad mínima de 2,5 m y máxima de 3,6 m. Para lagunas facultativas se


recomienda un mínimo de 0,9 m y un máximo de 1,5 a 2 m. La elección de la

profundidad dependerá del talud y, especialmente, de la profundidad de la napa

freática. La misma deberá encontrarse a una distancia mínima de 1,5 m del fondo

de la laguna.

♦ Tamaño. Está determinado por la carga orgánica del efluente a tratar. Según

diferentes autores se debería prever 1 m3 por cada 100 g de DBO/día a 320

g/m3/día, para lagunas anaerobias y 2,2 y 5,6 g DBO5 /m2/día para las

facultativas.

♦ Relación ancho-largo. No existe un diseño universal. Sin embargo, la forma

rectangular que induce un flujo tipo "pistón", es la más eficiente para ambos tipos

de lagunas. La relación ancho-largo más apropiada es 1:2 o 1:3 (1 m de ancho

cada 2 ó 3 m de largo). Resulta aconsejable que el ancho no exceda los 8 m

debido a que los equipos disponibles para extraer sólidos depositados tienen un

alcance máximo de 4 m.

♦ Paredes. La pendiente de las paredes laterales es de fundamental importancia

para evitar el desmoronamiento. Las relaciones varían según el tipo de suelo en

que se construyen las lagunas, desde 1:1 en suelos poco estables o arenosos, 1:2

para suelos estables o arcillosos hasta 1:3 para suelos muy estables.

♦ Borde. El tipo de borde y su altura dependerá del nivel que se pretende lograr en

la laguna y de las pendientes existentes. En los casos donde la napa no permita

una profundidad cercana a los 3 metros, es posible incrementar la profundidad de

la laguna mediante bordes altos. Si no existen inconvenientes, no se justifican

bordes demasiados altos.

♦ Sellado. En los casos donde el piso de la laguna presente poca arcilla (< 20%),

se recomienda efectuar un tratamiento de sellado. Una técnica es agregar una

capa de 15 cm de arcilla con otra similar del suelo existente en la excavación y


luego compactarlo. Otras opciones de sellado son el suelo-cemento o las

membranas plásticas, con un costo mayor.

♦ Conexión entre lagunas. La conexión entre lagunas debe realizarse utilizando

tuberías plásticas de PVC de un diámetro de 100-150 mm. No deben utilizarse

canales a cielo abierto puesto que desestabilizan las paredes y los bordes de las

mismas. Los caños plásticos deben volar como mínimo 1 m del talud, si ésta

distancia fuera mayor a 1 m es recomendable sostener el mismo mediante un

soporte fijado al piso de la laguna. Es recomendable utilizar una "T" en la boca de

ingreso, especialmente desde la laguna anaeróbica a la facultativa. La parte

inferior de la "T" se ubicará a una distancia mínima de 30 cm del nivel superior de

la laguna y la parte inferior por encima de este nivel.

♦ Vaciado. Una vez colmada la capacidad de almacenamiento de las lagunas,

pueden vaciarse utilizando estercoleras o bombas. En ambos casos, el efluente

puede distribuirse en el campo. Al existir un tratamiento previo de los efluentes,

además de los riegos por inundación y por surco, es posible utilizar el riego por

aspersión.

♦ Medidas de seguridad y de mantenimiento. Las lagunas constituyen un peligro

para las personas y animales, las paredes laterales pueden ser inestables, por tal

motivo es necesario un desmalezado periódico de bordes y del sector lindante. Se

debe construir una alambrado alrededor de las lagunas.

El mejor sistema es aquel que es proyectado, ejecutado y mantenido

considerando el medio y evitando dañar el ambiente rural

MAQUINA SEPARADORA DE LÍQUIDO Y ESTIÉRCOL


Especificaciones

1. sola operación de la máquina de deshidratación 2. de fácil mantenimiento; 3. gran capacidad de procesamiento; 4. bajo consumo de energía;

1. el equipo se compone de una máquina, una bomba de lodos, un gabinete de control y los oleoductos. 2. se utiliza principalmente para separar los sólidos y líquidos para el ganado de estiércol tales como el estiércol de vaca, cerdo y abono de estiércol de pollo etc. Para obtener el estiércol seco. puede ser utilizado también para el tratamiento de los lodos procedentes de la planta de biogás para obtener fertilizante seco. 3. el producto tiene las siguientes características:

1. La operación simple;2. De fácil mantenimiento;3. Gran capacidad de procesamiento;4. Bajo consumo de energía;5. Conveniente para la operación continua.6. Coagulante no es necesaria.

4. El equipo funciona por continuo de extrusión de tornillo, y puede ser aplicado para el abono de lodos o con el tamaño de las partículas sólidas& ge; 0.5-1.0mm. 5. es aplicable para las explotaciones ganaderas, matadero, fábrica de cerveza y fábricas para el tratamiento de los residuos. it es especialmente conveniente para la planta de biogás para el tratamiento de los lodos a obtener fertilizante seco.

Especificaciones

1. fabricante 2. animal de procesamiento de estiércol y residuos agrícolas en negro oval fertilizantes 3. una completa línea de producción


especificaciones de equipo de abono orgánico- - - de los animales de estiércol de desagüe de la máquina

componentes electrónicos

Poder ( kw )

reductor de

velocidad

Rpm r/seg

Voltaje ( v )

De salida ( cbm/h )

estiércol de vaca

de cerdo de

residuos

estiércol de pollo

del motor

principal

tipo 180 5.5 5-43 33.7 380 4-6 5-12 2-4

tipo 260 7.5 6-43 33.7 380 7-10 15-20 5-7

la bomba de agua 3 / 1450 380 / / /

Fig.21 maquina separadora de líquido y estiércol

LA ESTRUCTURA Y PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El especial de la bomba de transporte original el estiércol en el separador, y separar el material original que necesita de la deshidratación y el material sólido con formato en el separador de apertura mediante el uso de espiral de extrusión en la tela de la pantalla. Y el líquido se filtran a través de la tela de la pantalla.El separador de fuselaje es de fundición, su superficie tiene la pintura de protección. La espiral de extrusión y la pantalla de tela son todos los de acero inoxidable. La espiral de extrusión es de doble- hoja de paletas, y fortalecerse para evitar el uso de. Diferentes tipos de malla, tales como 0.5mm, 0.75mm, 1.0mm. La


pieza de mano puede ser ajustado de acuerdo a la sólida materials' la demanda diferentes de la humedad seca. La tensión de la conducción de esta máquina es de 180v, potencia del motor es 5.5 kw. Y esta máquina equipada con la caja de distribución y otros equipos accesorios.

Fig. 22 Bomba de transporte del estiércol

Fig. 23 Proceso del estiércol


MAQUINAS ABONADORAS

Estas máquinas realizan la carga, el transporte y el reparto sobre el terreno del

abono en forma líquida. Están provistas de un chasis con ruedas que puede ser

construido para ser arrastrado o semisuspendido a un tractor.

Se componen esencialmente de los siguientes órganos:

- Cuba.

- Bomba.

- Sistema de distribución.

Accesorios diversos tales como válvulas, manómetros, visor,..

La cuba, construida de material resistente a la corrosión o con revestimiento

anticorrosivo, tiene una capacidad que según marcas y modelos varía desde 1000

a 6000 litros.

La pared trasera es frecuentemente de apertura fácil y cómoda, para permitir la

limpieza interior. Hay modelos en los que la limpieza se realiza por un agujero, que

permite el paso de un hombre, practicado en la parte superior de la cuba.

Son las bombas los elementos que permiten diferenciar los distintos tipos de

repartidores de abonos líquidos, ya que los hay que utilizan bombas de vacío,

bombas volumétricas, y bombas peristálticas y otros que no las utilizan y hacen el

reparto por caída libre.

La bomba de vacío no es más que un compresor de aire, accionado por la toma

de fuerza del tractor, que realiza la compresión o depresión en el interior de la

cuba según se modifique la posición de una válvula distribuidora. Los

distribuidores con bomba de vacío, sólo tienen una boca, por la que se realiza

alternativamente el llenado de la cuba y la distribución del abono. Una válvula

limitadora de presión o de seguridad, limita la presión de funcionamiento del


compresor, y otra válvula cierra herméticamente la aspiración, cuando se alcanza

el máximo de nivel de llenado, para que nunca entre líquido en la bomba.

La bomba volumétrica, normalmente del tipo de espiral, aunque también hay

máquinas que usan del tipo centrífugo, accionada por la t. de f. del tractor, impulsa

el líquido mediante un distribuidor, bien hacia el dispositivo de carga de la cuba,

bien hacia la salida de reparto en el terreno, sin generar ni compresión ni

depresión del aire en el interior de la cuba.

La bomba peristáltica que, por su forma de trabajo, permite impulsar líquidos

cargados de diversas sustancias, que atacarían a otros modelos con principios

diferentes. Funciona como se presenta en la figura siguiente, apretando un tubo

de caucho con rodillos que giran en varios soportes colocados sobre un eje motor.

Las abonadoras que no utilizan bomba para la impulsión del líquido, llevan a la

salida de líquido un árbol con paletas que, gracias a su elevada velocidad de giro,

lo impulsan lanzándolo sobre una gran anchura de terreno.

Las maquinas son las siguientes:

Distribuidor de cilindro dentado

El cilindro, en unos modelos ocupa el fondo de la tolva y además de servir como

agitador, fuerza positivamente al salir el abono por orificios o salidas de superficie

regulable.


Fig. 24 Distribuidor de cilindro dentado

Distribuidor de fondo móvil

Es un método muy simple. Su fundamento es el arrastre del abono hasta el exterior de la tolva gracias a la acción de una cinta transportadora, colocada a lo largo de la tolva y accionada por las ruedas del chasis.

La cinta va situada de manera que sobresale de la tolva y se regulariza la distribución de abono con un cilindro giratorio exterior, provisto de púas, que al girar a gran velocidad impulsa las partículas lanzándolas sobre el terreno.


Fig.25 Distribuidor de fondo móvil

Distribuidor de tornillo sin fin

En este distribuidor, los abonos son agitados en el fondo de la tolva por un tornillo sin fin y se derrama en mayor o menor cantidad por ranuras u orificios de apertura regulable, situados debajo de la tolva o en la parte inferior de un lateral.

La transmisión se realiza, como en el sistema precedente, a base de piñones accionados por las ruedas soporte del conjunto de la maquina excepcionalmente por la toma de fuerza del tractor.


Fig. 26 Distribuidor de tornillo sin fin

Distribuidor de rulos

El órgano de distribución de este tipo de máquinas consiste en dos cilindros

paralelos, colocados en el fondo de la tolva, los cuales al girar obligan a salir el

abono. La idea básica de este mecanismo fue la de permitir el abonado a grandes

velocidades.

La dosis se controla variando la velocidad de giro de los rodillos para lo que se

utiliza una caja de cambios, normalmente, del tipo Norton.


Fig. 27 Distribuidor de rulos

Distribuidor de cribas

En los distribuidores de abonos de cribas, el fondo de la tolva lo constituyen tres

cribas. Las cribas superior e inferior son fijas y la intermedia dotada de un

movimiento alternativo, que abre y cierra los orificios de salida del abono.

La regulación de la dosis de abonado se hace por medio de una palanca, que

actúa sobre una corredora, la cual regula la amplitud del vaivén de la criba móvil.

El accionamiento se consigue a partir de un par de piñones cónicos, uno de ellos

arrastrado por la rueda soporte del chasis, y el otro soldado a un plato, que eleva

un telon excéntrico que se activa con una biela de mando de la corredera como se

observa en la figura siguiente.


Fig. 28 Distribuidor de cribas

DISEÑO DE PLANTAS DE BIOGAS (TERCERA PARTE – REDES DE TUBERIA

PARA BIOMASA Y GAS)

Otro aspecto importante a considerar en el diseño de una planta de biogás, es el

referente al dimensionado y selección de materiales de los sistemas de tubería y

accesorios tanto para manejo de biomasa como para la conducción de gas. Para

el primer caso veamos un esquema de cómo se mueven, en una planta de biogás

completa, los residuos orgánicos, desde su fuente primaria hasta el tanque de

almacenamiento final.


Fig. 28 Diseño de plantas de biogas

Fig. 29 Diseño de plantas de biogas

Aquí hay un excelente ejemplo de cómo ejecutar una instalación completa para

una planta de biogás (con cámara de agitación independiente del biodigestor) pero

le hace falta implementar un sistema de salida para efluentes.


Esta es otra planta (modelo comercial) de la que sólo se muestra el biodigestor,

pero nos ilustra claramente cómo es el movimiento de biomasa y gas al interior de

la cámara, tanto de entrada como de salida.

Fig. 30 Planta de biodigestor

Debe tenerse presente que el efluente del biodigestor es un poderoso abono

agrícola, con alto contenido de nitrógeno, y que no tendría sentido descartar. Pero

el tema de fondo en este momento es el “transporte” de residuos y los criterios

para la selección y dimensionado de los elementos necesarios con dicho fin son:

• Viscosidad

• Tipo, tamaño y proporción de sólidos.

• Contenido de sólidos totales.

• Proporción de agua pura.

• Caudales requeridos.

Los tres primeros deben, necesariamente, ser investigados y determinados

experimentalmente, según el tipo de residuos empleados. La viscosidad, por citar

un ejemplo, pocas veces puede ser comparada con la del agua (como se indicó en

el artículo anterior) pues las biomasas entran en el campo de los fluidos no

newtonianos. Un modelo interesante (referencial) es la aproximación al de un


fluido Bingham, donde la viscosidad es una función con doble regla de

correspondencia:

A 37ºC por ejemplo uo = 0,016 Pa. s y to = 20 N/m2 ; un = 10000 Pa.s

Ya sabemos cómo determinar aproximadamente la proporción de agua pura

necesaria para el proceso en la cámara digestora. Para el cálculo de los caudales,

es necesario conocer uno de los factores consignados en el artículo de mayo: La

carga del biodigestor “Ld” (kg. de sólidos totales por día / volumen de la cámara en

metros cúbicos) como base para estimar la “velocidad de flujo”.

Los tubos empleados para el transporte de sustrato, por lo general son

recomendados en acero inoxidable (cédula 40). El diámetro debe seleccionarse

considerando los caudales requeridos, así como también las pérdidas por unidad

de longitud debidas a la fricción. Una referencia (aunque limitada) son las gráficas

siguientes (el diámetro que se indica es el interno):

Fig. 31 Tubos para estiércol de vacuno líquido con 10% de sólidos totales


Fig. 32 Tubos para estiércol de porcino líquido con 7% de sólidos totales

Para calcular la potencia de bombeo se necesita conocer la altura manométrica a

vencer y la sumatoria de las pérdidas por fricción menores (longitud de los tubos) y

mayores (tees, codos angulares, etc. No se recomiendan codos a 90°). La altura

de bomba se calcula así:

Hb (en metros).= Altura geométrica a vencer + pérdidas (mayores) por fricción en

tubos + pérdidas (menores) por fricción en accesorios.

En caso de utilizar las gráficas mostradas arriba, conociendo la velocidad, caudal y

diámetro del tubo, proyectamos la abcisa (caudal) hacia el punto en que coincidan

la velocidad “v” y el diámetro “” deseados, y de allí hacia la ordenada

correspondiente ∆P. Para el caso de las pérdidas mayores, se multiplica el

correspondiente ∆P por la longitud de tubos empleada; mientras que para el caso

de las pérdidas menores, se multiplicará el mismo ∆P por 5 metros y por el

número de accesorios empleados.

En caso de utilizar otros tipos de residuos, si no se encuentran gráficas como la

indicada arriba, dado que se conoce la viscosidad del producto, es posible utilizar

el diagrama de Moody para determinar aproximadamente el coeficiente de fricción,

calculando previamente el Número de Reynolds aproximado para el flujo. La altura

de bomba se calculará entonces mediante la expresión siguiente:


“f” es el coeficiente de fricción, “L” es la longitud total de tubería, Le = 5 m, “n” es el

número de accesorios, “D” y “A” el diámetro interno del tubo y su área,

respectivamente;

g = gravedad local; “Q” es el caudal.

Finalmente, la potencia (en Watts) se calcula así:

Potencia de bombeo = ρ x g x Hb x Q

Siendo “ρ” la densidad.

Respecto al tipo de bomba sugerido para impulsar residuos, son 4 las más

comunes: rotatorias (rotary pumps), de espiral excéntrico, de pistón rotatorio y

centrífugas (chopper pumps). Las 3 primeras son también llamadas “bombas

desplazamiento positivo”, y, dentro de las rotatorias, se recomiendan más de

“lóbulos”. Para una elección preliminar, puede ayudar la tabla de abajo (en inglés)

que nos ilustra la conveniencia respecto a las características de los residuos, la

potencia de entrada, si debe ser succionante (sucking) o no, y el costo, todo en

forma comparativa.


Fig. 33 Comparación de tipos de bombas

TUBERÍAS Y ACCESORIOS PARA EL GAS.

Las tuberías para la conducción de biogás podemos encontrarlas en plástico del

tipo PVC (incluso mangueras de caucho), de acero o bien de cobre. Las únicas

ventajas de los primeros materiales son la facilidad de instalación y los costos,

pero en cuanto a seguridad para prevenir fugas o incendios fortuitos, dejan mucho

que desear.

Las tablas siguientes nos ayudarán a determinar el diámetro óptimo en función del

caudal de gas requerido para consumo y de la longitud de tubería para el acero y

el PVC.


Fig. 34 Diámetros de diferentes tuberías

Fig. 35 Dimensiones de tuberías

Los tubos de cobre pueden dimensionarse utilizando criterios similares que para

las instalaciones de gas natural. A saber, el diámetro interior (en cm.) de la tubería

se determina utilizando la expresión siguiente:


CONCLUSIONES

Con el proyecto se trató de explicar que el medio ambiente si se puede aprovechar

al máximo y sacarle todas la ventajas posibles con las maquinas adecuadas y así

a la misma vez de ayudar al medio ambiente se aprovecha todos los recursos

hasta los mismos desechos del cerdo se puede utilizar al máximo este desecho

para hacer abono y otros derivados más, pero es necesario tener el cuidado y los

información necesaria para poder realizar un buen trabajo la conclusión es que

mediante los cuidados e investigaciones necesarias se puede reutilizar hasta los

mismos desechos de los animales para el beneficio del hombre y del medio

ambiente.

BIBLIOGRAFIA

http://www.aacporcinos.com.ar/articulos/

metodos_para_la_produccion_porcina_y_manejo_del_estiercol.html

http://mecanotecnia.blogspot.com/2010/07/diseno-de-plantas-de-biogas-

tercera.html

http://mecanotecnia.blogspot.com/2010/07/diseno-de-plantas-de-biogas-tercera.html

http://mecanotecnia.blogspot.com/2010/07/diseno-de-plantas-de-biogas-tercera.html


GLOSARIO

HIDROLOGÍA

Ciencia que estudia las aguas continentales y subterráneas, sus propiedades, distribución y utilización: la hidrología estudia el flujo y

AEROBIOS

los organismos que pueden vivir o desarrollarse en presencia de oxígeno diatómico.

ANAEROBICOS

Los organismos anaerobios o anaeróbicos son los que no utilizan oxígeno

DECATACION

En la decantación se separa un sólido o líquido más denso de otro fluido (líquido o gas) menos denso y que por lo tanto ocupa la parte superior de la mezcla

HORTICULTURA

La horticultura es la ciencia, la tecnología y los negocios envueltos en la producción de hortalizas

TERMOFILICA

El término termófilo se aplica a organismos vivos que pueden soportar condiciones extremas de temperatura relativamente altas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

http://es.wikipedia.org/wiki/Hortaliza

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno_diat%C3%B3mico

http://es.wikipedia.org/wiki/Ser_vivo

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