OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE MANEJO DE AGUAS …
77
OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES GENERADAS EN EL PROCESO DE DESINFECCIÓN DE HUEVO DE LA GRANJA DE REPRODUCTORAS LA MARTINICA, ICONONZO – TOLIMA. OLGA HENAO TORRES GIOVANNI ALEXANDER GARCÍA LIS UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA DE LOS RECURSOS NATURALES BOGOTA D.C. 2019
Transcript of OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE MANEJO DE AGUAS …
OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES
GENERADAS EN EL PROCESO DE DESINFECCIÓN DE HUEVO DE LA
GRANJA DE REPRODUCTORAS LA MARTINICA, ICONONZO – TOLIMA.
OLGA HENAO TORRES
GIOVANNI ALEXANDER GARCÍA LIS
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA DE LOS RECURSOS NATURALES
BOGOTA D.C. 2019
1
OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE MANEJO DE AGUAS RESIDUALES
GENERADAS EN EL PROCESO DE DESINFECCIÓN DE HUEVO DE LA
GRANJA DE REPRODUCTORAS LA MARTINICA, ICONONZO – TOLIMA.
OLGA HENAO TORRES
GIOVANNI ALEXANDER GARCÍA LIS
Tutor
ALEJANDRO COPETE PERDOMO
Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de
Especialista en Gerencia de los Recursos Naturales
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD DEL MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
ESPECIALIZACIÓN EN GERENCIA DE LOS RECURSOS NATURALES
BOGOTA D.C. 2019
2
Nota de Aceptación
________________________
________________________
________________________
________________________
Tutor, Alejandro Copete Perdomo
_______________________________________
3
“Este trabajo hace parte de las investigaciones realizadas por la Facultad del Medio
Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Sin
embargo, las ideas emitidas por el autor son de su exclusiva responsabilidad y no expresan
necesariamente opiniones de la Universidad”
Artículo 117 del Acuerdo 029 de 1998
4
AGRADECIMIENTO Y DEDICATORIA
Agradecemos a la Universidad Distrital Francisco José de Caldas por brindar
oportunidades para la construcción del conocimiento y el desarrollo de profesionales
idóneos para el país.
Al profesor Alejandro Copete por su acompañamiento y asesoría en este proceso
clave de formación laboral y académica.
En dedicatoria a mi madre por ser mi motivo de esfuerzo cada día y por ser un
apoyo incondicional.
Olga Henao Torres
En dedicatoria a todas las personas que nunca perdieron la fe en sí misma, mi
madre, mi esposa y mis hijos
Giovanni Alexander García Lis
5
CONTENIDO
RESUMEN ............................................................................................................................................ 9
INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................. 10
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................................... 11
2 JUSTIFICACIÓN ........................................................................................................................ 12
3 OBJETIVOS ............................................................................................................................... 13
3.1 Objetivo general ...................................................................................................................... 13
3.1.1 Objetivos específicos .............................................................................................................. 13
4 MARCO DE REFERENCIA .......................................................................................................... 14
4.1 Antecedentes .......................................................................................................................... 14
4.2 Marco técnico ......................................................................................................................... 15
4.2.1 Descripción de los Procesos Productivos Avícolas. ................................................................. 15
4.2.2 Proceso Productivo ................................................................................................................. 19
4.2.3 Conceptos Básicos ................................................................................................................... 19
4.2.4 Periodo de trabajo .................................................................................................................. 21
4.2.5 Impacto Social ......................................................................................................................... 22
4.2.6 Impacto Ambiental ................................................................................................................. 22
4.3 Marco Geográfico ................................................................................................................... 23
4.4 Marco Legal ............................................................................................................................. 23
5 METODOLOGÍA ....................................................................................................................... 25
5.1 Descripción proceso ................................................................................................................ 29
5.1.1 Recolección de información .................................................................................................... 30
5.1.2 Fuentes secundarias ............................................................................................................... 32
5.2 Evaluación de las alternativas de tratamiento ....................................................................... 32
5.3 Diseño Alternativa................................................................................................................... 33
6 RESULTADOS ........................................................................................................................... 34
6.1 Descripción del Proceso .......................................................................................................... 35
6.1.1 Diagnóstico Ambiental ............................................................................................................ 39
6.2 Evaluación de las alternativas de tratamiento ....................................................................... 47
6.2.1 Método de Fotocatálisis ......................................................................................................... 47
6.2.2 Método de desinfección con cloro ......................................................................................... 51
6.2.3 Método de humedal artificial ................................................................................................. 55
6.2.4 Matriz de evaluación comparativa ......................................................................................... 58
6.3 Diseño Alternativa (Humedal Artificial) .................................................................................. 64
6.3.1 Materiales ............................................................................................................................... 64
6
6.3.2 Cálculos ................................................................................................................................... 64
6.3.3 Diseños .................................................................................................................................... 69
6.3.4 Costos ...................................................................................................................................... 72
7 DISCUSIÓN DE RESULTADOS ................................................................................................... 73
8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................................. 74
9 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 75
7
TABLAS
Tabla 1 Marco legal ........................................................................................................................... 24
Tabla 2 Actividades establecidas fuentes primarias ......................................................................... 31
Tabla 3 Actividades establecidas fuentes secundarias ..................................................................... 32
Tabla 4 Actividades establecidas - evaluación de las alternativas .................................................... 33
Tabla 5 Actividades establecidas - Diseño de la alternativa ............................................................. 33
Tabla 6 Identificación variables ......................................................................................................... 27
Tabla 7 Total de la valoración legal: Existencia X Cumplimiento ...................................................... 41
Tabla 8 Matriz de Aspectos e Impactos ambientales ........................................................................ 46
Tabla 9 Costo de inversión del sistema de tratamiento por fotocatálisis ......................................... 50
Tabla 10 Características de la Eficiencia de la Cloración ................................................................... 52
Tabla 11 Identificación del costo y la tecnología evaluada por el Proceso de Cloración .................. 55
Tabla 12 Identificación de los costos evaluados para el proyecto de humedal artificial vertical ..... 58
Tabla 13 Matriz de Evaluación Comparativa ..................................................................................... 59
Tabla 14 matriz de evaluación comparativa alternativa 1 fotocatálisis ............................................ 61
Tabla 15 matriz de evaluación comparativa alternativa 2 desinfección con cloro ........................... 62
Tabla 16 matriz de evaluación comparativa alternativa 3 humedal artificial ................................... 63
Tabla 17 Cálculos humedal de flujo bajo superficie .......................................................................... 65
Tabla 18 identificación de análisis del vertimiento ........................................................................... 65
Tabla 19 Identificación de los parámetros en cumplimiento legal ................................................... 66
Tabla 20 cálculos para la formulación del diseño ............................................................................. 66
Tabla 21 cálculos para el diseño del humedal según lo orientado por el RAS .................................. 67
Tabla 22 Cálculo del área superficial del Humedal Artificial RAS ...................................................... 68
Tabla 23 datos y dimensiones del humedal para su diseño.............................................................. 68
Tabla 24 costos del diseño del humedal ........................................................................................... 72
ILUSTRACIONES
Ilustración 1 Diagrama General de los Procesos Avícolas- Tomado de Guía Ambiental para el
Subsector Avícola Fenavi ................................................................................................................... 16
Ilustración 2 Procesos granjas avícolas ............................................................................................. 18
Ilustración 3 Diagrama funcionamiento granjas reproductoras ....................................................... 19
Ilustración 4 Proceso de filtración ..................................................................................................... 21
Ilustración 5 Matriz Guía Avícola Ambiental – FENAVI ..................................................................... 22
Ilustración 6 imagen topográfica de la actividad toma de las memorias de campo de la granja ..... 23
Ilustración 7 Diagrama de las fases del proyecto que se relacionan directamente con el objetivo del
proyecto planteado ........................................................................................................................... 29
Ilustración 8 Diagrama Proyecto ....................................................................................................... 30
Ilustración 9 Proceso en las fuentes primaria ................................................................................... 31
Ilustración 10 Diagrama del proceso de las fuentes secundarias ..................................................... 32
Ilustración 11 Identificación de la Granja la Martinica Proceso Granjas Reproductoras, Vereda La
Fila a Municipio Icononzo Tolima. ..................................................................................................... 34
8
Ilustración 12 Proceso productivo granja La Martinica .................................................................... 37
Ilustración 13 Identificación del Proceso de lavado y desinfección .................................................. 38
Ilustración 14 Identificación del proceso consumo domestico ......................................................... 39
Ilustración 15 Matriz AIA ................................................................................................................... 40
Ilustración 16 fotografía de Fotorreactor ......................................................................................... 49
Ilustración 17 Proceso de Cloración .................................................................................................. 53
Ilustración 18 Proceso de Descoloración .......................................................................................... 54
Ilustración 19 Visualización de Humedal Artificial ............................................................................ 57
Ilustración 20 Digitalización de la Granja programa Sketchup ......................................................... 69
Ilustración 21 Identificación de los filtros y la trampa de grasas diseño realizado por los autores . 70
Ilustración 22 Identificación del Humedal ........................................................................................ 71
Ilustración 23 Identificación del Zona dentro de la Granja .............................................................. 71
Ilustración 24 Identificación del Proyecto Humedal Artificial ........................................................... 71
9
RESUMEN
El presente documento tiene como finalidad analizar, buscar y diseñar el sistema más
adecuado de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) el cual modificará el sistema
vigente.
Actualmente la granja de reproductoras La Martinica, realiza la disposición de vertimientos
generados en el proceso de desinfección del huevo por medio de Vactor. Por lo tanto, se
buscó generar una alternativa más eficiente y amigable con el medio ambiente, la cual diera
cumplimiento a la legislación vigente, disminuyera costos del proceso y redujera
significativamente la cantidad de contaminantes vertidos
Este análisis se realizó a través de 3 fases; inicialmente se desarrolló la descripción del
proceso de desinfección del huevo, donde se identificó los procesos generadores de
vertimientos por medio de una matriz de Aspectos e Impactos Ambientales (AIA), seguido
de esto se realizó la evaluación de diferentes alternativas de tratamiento a través de una
matriz de evaluación comparativa, diseñada para las necesidades establecidas por parte
de la granja de reproductoras La Martinica, por último se realizó el diseño de la alternativa
seleccionada, en concordancia con el espacio y lineamientos de la granja.
Los resultados obtenidos evidenciaron que, aun cuando los impactos al ambiente
generados no presentan un nivel significativo, la alternativa más adecuada para las
necesidades de la granja de reproductoras La Martinica son los humedales artificiales, por
sus bajos costos de mantenimiento, no presentan la necesidad de un especialista para su
cuidado y al ser un proceso natural, posibilitan el tratamiento adecuado de los vertimientos
en el proceso de desinfección del huevo.
10
INTRODUCCIÓN
Las actividades pecuarias y productivas en Colombia, han ido evolucionado a lo largo de la
línea del tiempo, presentándose inicialmente como actividades netamente domésticas y
artesanales, enfocadas en las subsistencias, buscando la cobertura de las necesidades
básicas de los núcleos familiares. A mediados de los años 70, el inicio de muchas industrias
generó la ampliación de las fronteras comerciales, junto a la producción de carne, huevo,
cereales y vegetales, entre otros; lo cual, busco fortalecer la estabilidad alimentaria del país,
brindar acceso y variedad de productos dentro de la canasta familiar y la fácil adquisición
de los mismo.
Actualmente existe una problemática creciente en el país referente a la generación de
vertimientos por parte de las industrias, produciendo una afectación a los suelos y fuentes
hídricas, con este proyecto se buscó plantear una alternativa de tratamiento adecuada para
el tratamiento de aguas residuales generadas en el proceso de desinfección del huevo, por
parte de las fincas reproductoras de pollos, optimizando los procesos de producción.
Se planteó como finalidad el poder optimizar un proceso de producción, conllevando con
este una disminución en vertimientos directos y costos a la empresa por la captación de los
mismos, buscando generar una alternativa de tratamiento eficiente, la cual pueda ser
replicada en las otras granjas de la empresa avícola.
Actualmente, la finca de reproductoras La Martinica genera 56.000 litros/año de
vertimientos, debido al proceso de desinfección del huevo, los cuales tienen un costo de
335 pesos por litro; tratados estos vertimientos por medio de recolección por Vactor y
disposición de los mismos; en este proceso, aun cuando se tiene un mínimo de
contaminantes, se debe realizar la disposición adecuada, pero esta recolección está
generando actualmente unos costos adicionales.
Inicialmente, se realizó la identificación de la problemática presente en las fincas
reproductoras, en el proceso de desinfección del huevo, se llegó a una instancia superior,
donde se planteó un estudio adecuado para la búsqueda de alternativas de tratamiento con
una generación de costos y mantenimiento mínimo, se realizó la búsqueda de diferentes
alternativas y se comparó entre diferentes variables identificadas para poder obtener la más
adecuada.
El proyecto se llevó a cabo en la Granja de Reproductoras La Martinica, ubicada en la
Icononzo Tolima, con una propuesta ambiciosa planteada desde mediados del año 2018 y
con un desarrollo tanto investigativo como documental a lo largo del 2019.
11
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
La actividad avícola en Colombia ha progresado de manera significativa y se ha ido
consolidando de tal manera que se ha convertido en una actividad con características
industriales, es donde se establecen sistemas de producción cada vez más complejos, que
desencadenan tanto evolución tecnológica, como en aparición de problemáticas socio-
ambientales que surgen del manejo inadecuado de los ciclos productivos generando
deterioro ambiental. Es por esta razón que las empresas avícolas se han ido consolidado
en la búsqueda de la sostenibilidad entre lo ambiente e industria y lo social y ambiental, que
se ve alterada durante los procesos productivos, los cuales presentan un impacto directo
sobre los componentes (agua, suelo y aire). Tomado de programa de gestión integral de vertimientos
generados en la granja El Encanto ubicada en la vereda Zapata del municipio de La Mesa en Cundinamarca; trabajo
de grado del programa de ingeniería ambiental (BELTRAN & GARCIA , 2016)
De acuerdo a lo anterior y para el desarrollo del presente proyecto, el lugar objeto de estudio
fue una granja del sector Avícola – Línea de Reproductoras, donde se planteó una serie de
alternativas que garantizarán la optimización del proceso actual, en la mejora y
cumplimiento normativo, referente a los residuos líquidos que se generan del proceso de
desinfección del huevo, todo dentro del marco del cumplimiento de la nueva legislación.
Se eligió la granja de reproductoras La Martinica, debido que permite acciones de mejora
para dar cumplimiento normativo actual, referente a los vertimientos generados; lo que
permite la implementación de un Plan de Gestión Integral del Manejo de los Vertimientos
(STAR), desde un sistema de tratamiento de aguas residuales, para la desinfección del
huevo, lo cual permitirá mejorar la eficiencia y rentabilidad; respondiendo las siguientes
preguntas.
¿Qué estrategias de manejo ambiental se pueden implementar, para realizar una adecuada
gestión de los residuos líquidos que se generan del proceso de desinfección del huevo, en
la granja de reproductoras La Martinica? ¿Cuáles procesos generan vertimientos dentro de
la actividad productiva? ¿Cuáles estrategias de manejo serían las adecuadas para el
tratamiento de los vertimientos, desde las características físico químicas?
12
2 JUSTIFICACIÓN
EL sector avícola es uno de los subsectores más importante por el aporte de proteína animal
a nivel nacional. Según la guía avícola del sector se encuentran clasificados según sus
líneas genéticas en Granjas de Abuelas (producción de Huevo y carne), Incubación de
Huevo Fertil, Granjas reproductoras (Huevo-carne), Incubación de Huevo Fértil, Pollitos y
Pollitas de Engorde, Pollitas Ponedoras de huevo de mesa, Granjas de Engorde, Planta de
beneficio, Comercialización y Venta.
El proyecto planteó un aporte a la solución de una problemática ambiental presente en el
sector avícola, generando mejoras en términos de calidad y tecnología para garantizar la
sostenibilidad ambiental, en el marco de la acción estratégica del recurso hídrico, apostando
a un proceso efectivo, eficiente y sostenible, que permita el manejo y tratamiento de las
aguas residuales que se generará del proceso de desinfección de huevo desde las líneas
de acción que establece la (PNGIRH) al mejoramiento del sistema existente en la actividad
pecuaria.
Desde las líneas genéticas de producción en la actividad de las reproductoras, se enfocó
en el mejoramiento del manejo de los residuos líquidos que se generan en la desinfección
del huevo para incubación de las granjas de pollo de engorde, desarrollando así mismo un
aporte a una problemática ambiental presente en los procesos avícolas, pero que hasta el
momento no se le ha dado un manejo ni disposición adecuado.
13
3 OBJETIVOS
3.1 Objetivo general
Definir el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) que optimizará el sistema
actual en el manejo de la desinfección de huevo de la granja reproductora, en el
cumplimiento de la legislación actual vigente, basado en la identificación de procesos
generadores de vertimiento y en la evaluación de diferentes alternativas de tratamiento
residual.
3.1.1 Objetivos específicos
1. Describir el proceso de desinfección de huevo, identificando los procesos
generadores de vertimientos dentro de la actividad productiva.
2. Proyectar las estrategias de manejo para el tratamiento adecuado de los
vertimientos, desde las características físico químicas, que permitan la clasificación
de los impactos y eficiencia del sistema.
3. Diseñar el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) con el respectivo
Plan de Manejo Adecuado de Vertimientos (PMAV), como herramienta al manejo de
los residuos líquidos de la actividad productiva.
14
4 MARCO DE REFERENCIA
A continuación, se presenta el marco de referencia necesario para las consideraciones
teóricas y las investigaciones previas y/o antecedentes al proyecto, en este se establece el
contexto de diferentes proyectos relacionados con la temática a trabajar, la descripción de
los procesos avícolas en el país, funcionamiento y aplicación espacio – temporal.
4.1 Antecedentes
En la actualidad existen diferentes métodos para el control de residuos generados por
diferentes procesos industriales, a través de aguas de vertimiento, para la búsqueda de los
procesos más óptimos y adecuados se realizó la revisión de diferentes modelos aplicados
en términos comparativos.
Aura Raque Zapata Palacio, establece en su trabajo de grado la propuesta de humedales
artificiales para la mitigación de la contaminación hídrica de la Quebrada La Nutria, de los
Cerros Orientales de Bogotá; donde contextualiza la problemática de contaminación que
presenta la Quebrada y la propuesta de construcción de pozos de contención en forma de
humedales artificiales, estos con una tecnología viable debido a las características de
contaminación del afluente y planteado con una posibilidad de implementación en Bogotá
para todas las quebradas con unas características similares. (Palacio, 2014)
En la Universidad Piloto, Oscar Javier Bernal, planteo el Diseño de Unidad piloto de
humedales artificiales de flujo subsuperficial para el tratamiento de aguas residuales
domesticas en el campus UMNG – Cajicá con fines de reuso; en este proyecto se busca
reducir la contaminación de los cuerpos de agua, por medio del diseño e instalación de una
unidad piloto de humedales artificiales de flujo subsuperficial vertical (HAFSSV); con el fin
de obtener a través de la fitodepuración un posterior reusó de las aguas residuales
domésticas; en este caso provenientes de la Universidad Militar Nueva Granada (UMNG),
Sede Campus Cajicá, Cundinamarca. Las cuáles serán tratadas por el humedal propuesto,
de una manera más económica pero no menos eficiente que los sistemas convencionales;
sin consumir las grandes cantidades de energía de los sistemas convencionales de
tratamiento aeróbicos, volviéndose una opción a largo plazo para la descontaminación de
aguas domésticas residuales, al ser eficiente en la disminución de un 90% de los valores
obtenidos en el afluente de la PTAR en las variables Temperatura, pH, Conductividad,
Color, OD, Turbidez, DQO, Sólidos Sedimentables, Alcalinidad Total, Sulfatos, Dureza
Total, Fosfatos, Nitratos ,Cloruros, DBO5, Materiales Pesados como (Ag, Se ,Zn y Pb),
Coliformes Totales y Fecales. (López, 2014)
En el documento “Optimización de Humedal Artificial Subsuperficial para Tratamiento de
Aguas Residuales” se presenta los resultados de la implementación de un humedal artifical
en el centro de entrenamiento de Tolemaida – municipio de Melgar, realizado por la
presente necesidad de una alternativa de tratamiento para aguas residuales, generadas por
la falta de sistema de alcantarillado, reestructurando el sistema previo, el cual por falta de
mantenimiento genero un problema presente al centro de entrenamiento. En el proceso de
implementación se pudo evidenciar que Los humedales artificiales de flujo subsuperficial
15
muestran gran eficiencia en el tratamiento secundario de las aguas residuales domésticas,
en buenas condiciones de operación y mantenimiento adecuado resulta ser en sí un
tratamiento biológico de alta eficiencia en términos de remoción de materia orgánica. Los
sistemas convencionales requieren en su operación y mantenimiento mayor tecnología
porque se utilizan equipos mecánicos, se consume energía, por lo tanto, se generan
mayores costos, siendo los humedales artificiales sistemas de fácil operación y
mantenimiento; con consumo de energía renovable, generando disminución en los costos.
(Torres & Sanabria, OPTIMIZACIÓN DEL HUMEDAL ARTIFICIAL SUBSUPERFICIAL
PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, 2012).
Moncada Álvaro David en su trabajo de grado “Análisis del desempeño y operación de
humedales construidos de flujo subsuperficial vertical para tratamiento de agua residual
doméstica en países tropicales” presenta un estudio basado en los humedales artificiales
como alternativa de tratamiento secundaria para minimizar el impacto negativo de la
generación de aguas residuales domésticas, con el cumplimiento de sus dos funciones
principales como lo es la depuración de aguas utilizadas en un uso principal antropocéntrico
y la contención de aguas lluvias, para disminuir el riesgo de inundación, planteando así
mismo una serie de ventajas y desventajas de estos, donde se evidencia el peso de la
balanza hacia las ventajas que puede conllevar la generación de humedales artificiales
frente a alternativas de tratamiento fisicoquímicas. (Suaza, 2016)
4.2 Marco técnico
En el presente marco técnico se desarrolla la descripción de los procesos productivos
avícolas, necesario como primera instancia para el reconocimiento del espacio y situación
a trabajar, continuo a esto, se describe el proceso productivo, los conceptos claves para el
documento propuesto, periodos de trabajo y los diferentes impactos tanto sociales como
ambientales que se pueden presentar en la zona de incidencia.
4.2.1 Descripción de los Procesos Productivos Avícolas.
1“Los principales productos de la avicultura que llegan a la mesa de los consumidores, son la carne y el huevo de mesa. Esto sucede gracias a la articulación de varios procesos que hacen de la avicultura un sistema productivo altamente tecnificado y, por consiguiente, exigente en el control de aspectos como genética, nutrición, sanidad, bioseguridad y medio ambiente. En la figura se presenta un diagrama de flujo general de los diferentes procesos avícolas (DUQUE G, 2014) En términos generales, los procesos avícolas se pueden dividir en tres grandes grupos, no solamente por las características productivas si no también, por el tipo de impacto ambiental generado; estos son: granjas de material genético (abuelas, reproductoras), granjas comerciales (ponedoras de huevo de mesa, y de pollo de engorde), incubadoras y plantas de beneficio de aves.” (DUQUE G, 2014)
1 Tomado de Guía Ambiental para el Subsector Avicola Fenavi – Ministerio de Ambiente Autor: Textos y Fotografías
Carlos O. Duque G., Ph.D., Asesor Asuntos Ambientales FENAVI-FONAV
16
Ilustración 1 Diagrama General de los Procesos Avícolas- Tomado de Guía Ambiental para el Subsector Avícola Fenavi
Fuente: (DUQUE G, 2014)
La avicultura es un subsector que, de acuerdo a las diferentes líneas genéticas y sus procesos generales, desde la guía ambiental para el subsector avícola, ha evaluado la gestión ambiental como una herramienta que les permite no solo cumplir con la legislación ambiental vigente, sino también mejorar continuamente sus procesos productivos a través de la adopción de prácticas sostenibles. La gestión ambiental dentro de las unidades productivas avícolas (granja, incubadora o planta de beneficio) está encaminada a prevenir, minimizar y controlar los impactos derivados de sus actividades. (DUQUE G, 2014) Su gestión se concentra en el manejo óptimo y eficiente de los recursos naturales como insumos para su proceso, desde programas de Ahorro y uso eficiente del agua como insumo principal, procedimiento de manejo optimización de procesos avalados por el instituto colombiano agropecuario ICA en: manejo de residuos sólidos, procesos sanitarios, inocuidad de las actividades productivas y capacitación constante en PML. (DUQUE G, 2014) Las granjas de la actividad productiva se encuentran clasificadas en Granjas de abuelas, Incubación, Granjas Reproductoras, Incubación para huevo de Engorde, Granjas de Pollo de Engorde, Granjas ponedoras, finalizando con el proceso de planta benefició para carne en canal. Proceso que se describirá a continuación. (DUQUE G, 2014)
17
Diagrama Proceso
Granjas Abuelas Reproductoras El primer eslabón de las granjas avícolas lo constituyen las abuelas, las cuales son importadas desde casas genéticas especializadas, dando origen a las reproductoras. Las aves reproductoras son vacunadas tanto en la incubadora como en la granja y se da inicio a su levante, el cual tiene una duración de 18 a 20 semanas; posteriormente se inicia el ciclo de producción de huevo fértil, hasta que las aves cumplen en promedio 61 semanas. Cumplido el ciclo productivo, lasaves se descartan y se inician las actividades de alistamiento en la granja Tomado
de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
Granjas Ponedoras de Huevo de Mesa
Durante el ciclo de las ponedoras para la
producción de huevo de mesa, las aves
pueden
estar alojadas en piso con nidos o en
jaulas, con manejo manual o automático.
Hasta la semana 80. Tomado de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
Granjas Pollo de Engorde
En las granjas de producción de pollo de
engorde, las aves llegan con un día de
nacidas, se vacunan de acuerdo con un
plan de vacunación diseñado por el
médico veterinario encargado de la
granja, de acuerdo a los factores de riesgo
de la zona. Las aves se alojan en piso sobre
una cama de viruta de madera o cascarilla
de arroz, materiales que se emplean en la
mayoría de las granjas del país. El ciclo
tiene una duración de 38 a 42 días,
dependiendo del destino final de las aves
(asaderos, supermercados o distribuidores
exclusivos de carne de pollo), Tomado de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
18
Diagrama Proceso
Incubadora El huevo fértil producido en las granjas
de abuelas y de reproductoras es
llevado a las instalaciones donde
funcionan las incubadoras. Los huevos
se disponen en bandejas dentro de
las incubadoras a una temperatura
controlada de 37°C, para evitar que el
embrión se pegue
a la pared del huevo.
Automáticamente la máquina mueve
las bandejas 90° cada hora y las
bandejas permanecen en un ángulo
de 45°. A los 18 días, los huevos son
trasladados a las nacederas y a los 21
días nacen los pollitos, se clasifican por
sexo y calidad, Tomado de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
Planta de Beneficio Las plantas de beneficio cumplen la
función de recibir el ave en pie y
entregar carne en canal
o despresada, lo cual realizan a través
de un flujo como el que se muestra en
la figura La primera operación del beneficio es
la insensibilización de las aves
mediante un choque eléctrico,
después del cual se procede al
degüello; se dejan desangrar por un
tiempo mínimo de 90 segundos. La
sangre es recolectada para la
elaboración de subproductos
A continuación se pasa a la etapa de
escaldado, que consiste en sumergir
las aves en un tanque con agua
caliente (58-62°C) con el propósito de
facilitar la remoción de plumas en la
etapa posterior y dar choque térmico
para eliminar parte de la carga
microbiana. Durante la operación de la planta se realiza un lavado general intermedio para retirar la
sangre y despojos que se acumulan en el área de faenado. Al finalizar la jornada de trabajo
se realiza el lavado completo y desinfección de las instalaciones y equipos que entran en
contacto con las aves, canales y vísceras Tomado de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
Ilustración 2 Procesos granjas avícolas Fuente: Tomado de la Guía Ambiental para el Sector Avicola (DUQUE G, 2014)
19
4.2.2 Proceso Productivo
Diagrama funcionamiento granja reproductoras
DIAGRAMA DESCRIPCIÓN
Se realiza la recepción de las aves de 1 día de nacido sexados. Con la características de bioseguridad que debe tener la actividad pecuaria según los protocolos de bioseguridad avalados por el ICA
Se realizara al plan vacunal, ordenado por el Médico veterinario encargado de Zona el cual determinara si se realiza por Aspersión, Pico , Intramuscular oftálmica
Proceso de alimentación, hidratación de las aves y confort térmico permitiendo hasta la semana 20 y hasta la 24 el mejor estado del ave si producción de huevo –para el presente proyecto (pollo de Engorde
Proceso que en promedio desde la semana 25, inicia con obtención de los primeros huevos a una producción de una curva gaussiana hasta la semana 64 con una relación de aves de 10 hembras por 1 macho, un pesaje y control estricto de las aves en el proceso y del huevo
Se realiza las salidas de las aves según lo ordenado en los manuales internos de la actividad pecuaria
Se realiza los proceso de salida de la Cama, Desinfección de Galpones, desinfección de las granjas y alistamiento al ingreso de las nuevas aves para el proceso de reproducción
Ilustración 3 Diagrama funcionamiento granjas reproductoras
4.2.3 Conceptos Básicos
2“Las aguas residuales son aquellas aguas que resultan después de usos domésticos,
comerciales, públicos o industriales y contienen grasas, detergentes, materia orgánica,
residuos industriales, residuos químicos y microorganismos. Estas aguas residuales, antes
de volver a la naturaleza, deben ser depuradas o tratadas; para devolverla en las mejores
condiciones posibles. (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Características de las aguas residuales: La necesidad de un conocimiento completo de
estas características obliga a ejecutarles a las aguas servidas una variada gama de análisis
2 Tomado de Tomado de programa de gestión integral de vertimientos generados en la granja El Encanto ubicada
en la vereda Zapata del municipio de La Mesa en Cundinamarca; trabajo de grado del programa de ingeniería
ambiental
RECEPCIÓN
VACUNACIÓN
LEVANTE
PRODUCCIÓN
FIN DE CICLO
ALISTAMIENTO Y
DESINFECCIÓN
20
a fin de determinar aquellos constituyentes que pueden causar dificultades para su
tratamiento más conveniente, éstos análisis se clasifican en cuatro grupos principales:
Sanitarios, Físicos, Químicos y Biológicos.
Procesos de tratamiento: El principio básico en el tratamiento de aguas residuales es la
separación del líquido de los constituyentes indeseables, o la alteración de sus propiedades
físico- química o biológica con el objeto de alcanzar niveles compatibles con los requisitos
de descarga. En la mayoría de los casos, los constituyentes son separados en forma de
sólidos, debido a que los procesos de tratamiento y disposición de lodos constituyen un
aspecto de importancias dado que son parte significativa de los costos iniciales y de
operación de las plantas de tratamiento.
Los procesos de tratamiento de las aguas residuales se clasifican comúnmente en primarios
y secundarios. En un proceso primario de tratamiento, los sólidos flotantes, en suspensión
o sedimentables de las aguas residuales se reducen por sedimentación libre, tamizado, o
en fosas sépticas. Un proceso secundario recibe las aguas procedentes del proceso
primario y comprende un tratamiento más completo (mecánico, químico o biológico) para
reducir los sólidos en suspensión o disueltos y la DBO. Después de una remoción de sólidos
gruesos (cribado), remoción de grasas y sólidos flotantes se lleva a cabo un proceso
séptico. (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Vertimiento: Es una descarga de residuo líquido, a un cuerpo de agua o a una red de
alcantarillado, adicionalmente estableció que las autoridades ambientales, tienen la
obligación de ejercer control sobre dichos vertimientos.
Sistema Séptico: La acción séptica o septización es un proceso biológico natural en el que
las bacterias y otras formas vivas microscópicas o submicroscópicas, actuando en ausencia
de oxígeno, reducen las sustancias orgánicas a formas poco oxidadas; algunos sólidos son
disueltos o pasan al estado líquido y se desprenden gases que contienen principalmente
anhídrido carbónico, metano, y algunas veces una cantidad pequeña de ácido sulfhídrico y
trazas de otros gases.
En un proceso primario de tratamiento, los sólidos flotantes, en suspensión o sedimentables
de las aguas residuales se reducen por sedimentación libre, tamizado, o en fosas sépticas.
Un proceso secundario recibe las aguas procedentes del proceso primario y comprende un
tratamiento más completo (mecánico, químico o biológico) para reducir los sólidos en
suspensión o disueltos y la DBO. (Ver imagen 1). (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Después de una remoción de sólidos gruesos (cribado), remoción de grasas y sólidos
flotantes se lleva a cabo un proceso séptico. La acción séptica o septización es un proceso
biológico natural en el que las bacterias y otras formas vivas microscópicas o
submicroscópicas, actuando en ausencia de oxígeno, reducen las sustancias orgánicas a
formas poco oxidadas; algunos sólidos son disueltos o pasan al estado líquido y se desprenden
gases que contienen principalmente anhídrido carbónico, metano, y algunas veces una
cantidad pequeña de ácido sulfhídrico y trazas de otros gases.
21
El proceso biológico en las fosas sépticas representa aquella parte del ciclo de vida y muerte
(nitrógeno) en que los compuestos orgánicos complejos se reducen a formas simples, que
pueden servir de alimento a formas inferiores de la vida vegetal.
Trampa de Grasas: Tiene la función de separar los sólidos de la parte líquida: Inicialmente,
lograr una digestión limitada de la materia orgánica, almacenamiento de lodos y natas y
permitir la descarga del líquido clarificado. (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Tanque séptico: Es un tanque enterrado, diseñado para proveer un pretratamiento a las
aguas efluentes de la vivienda, incluidas las que vienen de la trampa de grasa. En dicho
tanque, gracias a unas bajas velocidades de flujo, un tiempo de retención de un día y a su
gran volumen, se realizan los siguientes procesos. (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Post-tratamiento: Filtro Anaeróbico: Su objetivo es refinar el proceso de pretratamiento
brindado al agua residual durante su estadía en el tanque séptico”. (BELTRAN & GARCIA
, 2016)
Laminas Filtrantes: 3El principio de esta tecnología consiste en activar la capacidad de
múltiples procesos biológicos en plantas y microorganismos para obtener una remoción y
degradación de diversos contaminantes presentes en las aguas residuales. Esto es posible
gracias a las características especiales de ciertas plantas, como cañas y juncos, de
transferir sustanciales cantidades de oxigeno atmosférico a través de su sistema de raíces,
promoviendo una gran cantidad y diversidad de especies de microorganismos que
prosperan en el suelo alrededor de sus raíces. (Biolodos E.S.P SCANDROOTS
INTERNATIONAL GROU, 2019).
Imagen 1
Sistema de Tratamiento Proyectado
4 Imagen 2
Laminas Filtrantes al final del Proceso (Biolodos E.S.P SCANDROOTS INTERNATIONAL
GROU, 2019) Ilustración 4 Proceso de filtración
4.2.4 Periodo de trabajo
El proyecto se realizó durante el momento en que la granja no presenta aves y se
apoyó en el tiempo restante hasta que el ave alcance su madurez sexual, lo cual es
equivalente a 6 meses adicionales después del proceso de recepción de las pollitas.
3 Tomado de https://www.biolodos.com/web/- laminas Filtrantes 4 Tomado de Bilodos S.A. ESP
22
Por lo cual el proyecto tuvo un periodo de 6 meses a partir del mes octubre de 2018
y posterior a esta fase se evaluó los resultados de la respectiva investigación.
4.2.5 Impacto Social
Según los impactos generados en el proceso, el impacto social - ambiental es bajo,
argumentado que la granja cuenta con un área aproximada de 22 hectáreas y
realiza su explotación en 5 hectáreas. Lo cual garantiza que los procesos son
internos uno genera una severidad a la comunidad.
4.2.6 Impacto Ambiental
Se presenta la Matriz de Identificación de aspectos ambientales y valoración de
impactos a los recursos naturales en las Granjas Avícolas, utilizada por FENAVI en
la Guía Ambiental Avicola. Dicha matriz maneja 4 componentes ambientales claves
en los procesos de tratamiento avícola, como lo es Agua, Suelo, Aire y Energía;
dichos componentes se entrelazan con las actividades de las granjas para generar
una cuantificación de impactos.
Ilustración 5 Matriz Guía Avícola Ambiental – FENAVI
Fuente: (DUQUE G, 2014)
23
4.3 Marco Geográfico
La Granja de Reproductoras La Martinica se encuentra ubicada en la Vereda La Fila.
Municipio de Icononzo. Tolima, perteneciente a la empresa Pollo Andino, como se puede
observar a continuación en los planos topográficos de la misma, contando con una
extensión de 26 hectáreas
Ilustración 6 imagen topográfica de la actividad toma de las memorias de campo de la granja Fuente: Pollo Andino
4.4 Marco Legal
A continuación, se presenta el marco legal aplicable al proceso de desinfección del
huevo y planteamiento de posibles alternativas de manejo para los vertimientos
generados. Este marco legal es la base para el trabajo y búsqueda de mecanismos
viables en el tratamiento de vertimientos, dentro de la normatividad colombiana.
24
Norma Aplicación Descripción
Decreto 2811 de 1974
Recurso hídrico y usos de suelo
Por el cual se dicta el código nacional de los recursos naturales renovables y de protección al medio ambiente Articulo 191 la investigación previa del área para evitar que las emisiones o vertimientos no controlables causen molestias o daños a los núcleos humanos
Ley 9 de 1979 Sanitario Artículo 10.Todo vertimiento de residuos líquidos
deberá someterse a los requisitos y condiciones que establezca el Ministerio de salud
Decreto 1594 de 1984
Vertimientos
Capítulo VI vertimientos de Residuos líquidos, Artículo 95. Se prohíbe el vertimiento de los residuos
líquidos sin tratar
Ley 99 de 1993 Recursos naturales
Por la cual se crea el ministerio de medio ambiente, Artículo 5 Funciones del Ministerio numeral 25 disposición o vertimiento de sustancias causantes de degradación ambiental. Los límites máximos se establecerán con base en estudios técnicos, sin perjuicio del principio de precaución
Ley 373 de 1997 Recurso hídrico
Artículo 5 obligatorio del Agua Las aguas utilizadas, sean éstas de origen superficial, subterráneo o lluvias, en cualquier actividad que genere afluentes líquidos, deberán ser reutilizadas en actividades primarias y secundarias cuando el proceso técnico y económico así lo ameriten y aconsejen según el análisis socio-económico y las normas de calidad ambiental.
Decreto 3930 de 2010
Vertimientos
Capítulo 1 Articulo 1 Objeto Vertimientos del Recurso Hídrico a suelos y alcantarillados Articulo 28 Fijación de la Norma de vertimientos aguas superficiales, marinas, a los sistemas de alcantarillado y al suelo y Artículo 42
Resolución 1207 de 2014
Reusó del Agua
Residual
Artículo 6 de los usos establecidos para agua residual tratada 2. Uso industrial en actividades de descarga de aparatos sanitarios, Articulo 7 criterios de calidad 2 uso industrial..
Resolución 0631 de 2015
Vertimientos
Capítulo 6 Sector de Actividades productivas de agroindustria y ganadería, Artículo # 9 Parámetros Fisicoquímicos a monitorear y su valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales de aguas residuales no domesticas ARND.
Decreto 330 de 2017
Vertimientos
Sección 3 Tratamientos Descentralizados, Artículo 171 estudios previos para tratamientos en el sitio de origen, Artículo 172 trampa de grasas, artículo 173 tanques Sépticos construidos en In-situ.
Decreto 050 de 2018
Vertimientos a Suelo
"Por el cual se modifica parcialmente el Decreto 1076 de 2015, Decreto Único Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo Sostenible en relación con los Consejos Ambientales Regionales de la Macrocuencas (CARMAC), el Ordenamiento del Recurso Hídrico y Vertimientos y se dictan otras disposiciones"
Tabla 1 Marco legal
Fuente: Autores
25
5 METODOLOGÍA
Los métodos de investigación que se identificaron para el presente proyecto son los que
permiten crear una herramienta que con lleve a la adquisición del conocimiento y
mejoramiento del mismo desde la adaptabilidad.
Por la característica misma del proyecto se formuló con el método de observación y análisis
desde un proceso descriptivo.
Método de Observación: Proceso del conocimiento que se aplica constantemente para
elaborar una hipótesis, que permita percibir deliberadamente ciertos rasgos existentes en
el objeto del conocimiento, proporcionando elementos para la investigación desde un
carácter cualitativo o cuantitativo. (BELTRAN & GARCIA , 2016)
Proceso que se ejecutó a través de visitas de campo, donde se permitió evaluar las
situaciones reales del proceso productivo de actividad pecuaria de la granja, creando a
través de un esquema los puntos críticos para su respectiva evaluación, desde la ejecución
de las siguientes actividades:
1. Revisión bibliográfica y de marco legal normativo para los vertimientos de las
granjas avícolas de Genética –Reproductoras
2. Recolección de información primaria sobre los procesos que generan los
vertimientos, para elaborar los diagramas de flujo de las actividades productivas -
pecuarios en la desinfección y limpieza del huevo.
3. Recolección de las muestras a analizar según parámetros de criterio.
Método de Análisis: Proceso pormenorizado que se inicia por la identificación de cada una
de las partes que caracterizan una realidad, desde la descripción hacia la relación causa y
efecto entre los elementos que componen el o los objetos de la investigación. (MÉNDEZ
ÁLVAREZ, 2001)
Metodología que permite enmarcar la realidad del proyecto y su respectivo proceso desde
la síntesis del conocimiento y la actividad productiva en la veracidad de la información,
desde el proceso de correlación de lo concreto a lo abstracto, en proceso productivo avícola,
se evaluaran la ejecución de las siguientes actividades:
1. Caracterización de la muestra.
2. Volumen de la muestra
3. Análisis e interpretación de resultados.
4. Análisis de las posibilidades de tratamiento.
5. Elaboración de un manual para el manejo adecuado de los residuos líquidos o
vertimientos en la actividad productiva de Reproducción Avícola, en la limpieza y
desinfección del huevo.
Hipótesis: El diseño adecuado de un Sistema STAR en la granja de las reproductoras La
Martinica, que permita canalizar, controlar y tratar los residuos líquidos generados por el
proceso de desinfección del huevo, permitirá disminuir la generación de vertimientos y
garantizará un ciclo cerrado del proceso de lavado.
26
Variables
- Granja de reproductoras La Martinica - Vertimientos - Proceso de desinfección - Sistema de tratamiento de aguas a diseñar
Marco Maestro
El proyecto enfoco su ejecución en una granja de actividad pecuaria del sector avícola de
la clasificación de “reproductoras”; por lo anterior, el universo de las muestras es un solo
individuo, no es posible identificar el tamaño de la muestra, ni el sistema de muestreo
propuesto, excepto que se realice en varias granjas al tiempo y que manejen el mismo
proceso
El proyecto de plantea una caracterización compuesta por 6 horas cada 30 minutos con el
sistema funcionado en lo parámetros exigidos de la legislación ambiental vigente en el
manejo residuos líquidos.
27
Identificación de las variables del Proyecto
PROBLEMA OBJETIVO GENERA SUBPROBLEMAS OBJETIVOS ESPECIFICOS VARIABLES INFORMACION DE VARIABLES
Acciones de mejora para dar cumplimiento
normativo en los Vertimientos generados,
exigidos en la actualidad,
generados de la desinfección del
huevo que se realizara
Definir el sistema de Tratamiento de Aguas Residuales STAR que modificara el sistema
actual en el manejo de la desinfección de huevo de la granja reproductora en el
manejo óptimo de la legislación actual
vigente
Marcos legales ambientales que permiten y exigen el cumplimiento del manejo de vertimientos, como medida de control y mitigación de los diferentes proceso
Realizar la revisión respectiva de la bibliografía acorde en el manejo de los residuos líquidos generados en la desinfección de Huevo
Cuantitativas
Matriz AIA
Caracterización de Vertimientos
Evaluar el sistema de tratamiento de aguas residuales STAR que permita la mejor eficiencia dentro de lo exigido y requerido para el proceso productivo
Identificar los procesos que generan los vertimientos dentro de la actividad productiva
DBO5, DQO, SST, Grasas y Aceites
Caudal, Periodicidad
La mitigación de los impactos generados debe ser evaluados en la matriz de aspectos e Impactos Ambientales (AIA) y constituidos en el diseño y elaboración del sistema
Proyectar las estrategias acordes en la solución y el manejo para el tratamiento adecuado de los vertimientos generados
PH- Temperatura
Concepto POT
Registros y Formatos
Análisis Estadísticos
El funcionamiento y mantenimiento del sistema ´propuesto debe garantizar su cumplimiento y eficiencia del mismo hacia el cumplimiento de los parámetros exigidos para la actividad evaluado con un muestreo puntual o compuesto
Identificar cuáles son las características del vertimiento mediante el proceso de caracterización acorde con la legislación actual vigente
Cualitativas
Matriz Legal
Elaboración del Proceso
Ejecutar la construcción del diseño y el sistema acorde antes de la primera producción de las reproductoras
Elaboración de Procedimientos
Redactar el Plan de manejo adecuado de vertimientos como herramienta al manejo adecuado de los residuos líquidos de la actividad productiva
Tabla 2 Identificación variables
28
FUENTES ACTIVIDADES ANALISIS DE LA INFORMACION SUBPRODUCTOS FASES RECURSOS PRODUCTO FINAL
2. Reconocimientos de sistemas en
Diferentes Explotaciones
• Reconocimiento del Manejo en otras Avícolas.
• Reconocimiento en otras actividades Productivas
• Encuesta y registro de Variables
3. Reconocimiento del
Funcionamiento de Filtros de
Depuración
• Reconocimiento de Productos en Campo
4. Consulta y Asesoría de
Diferentes Profesionales
• Relación Proceso /Médico Veterinario
• Relacion Proceso/Especialista en Calidad
• Relacion Proceso /Gerencia de Operaciones
• Relación Proceso /Especialista en Obras Civiles
• Relacion STAR /Gestión Ambiental/ Producción
1. Guías del Sector y manejo
Avícola
Identif icación del Proceso desde:
• Manejo del Sector
• Identif icación del Ciclo Productivo
• Guías de Manejo en el tiempo
2. Legislación en vertimientos a
Suelo y Fuentes Hídricas
Identif icación de Proceso desde:
• Legislación Actual Vigente
• Acuerdos Legales
• Impacto Socio -Ambiental
4. Manual de Ross ReproductorasIdentif icación Puntual de la Literatura del Proceso
especif ico manejo y control Sanitario
Proceso VS Manejo
Ambiental
Sistema para el porceso de
Depuracion y Ciclo Cerrado
5. Sistemas de tratamiento de
Aguas Residuales
Identif icación del Personal Involucrado y el
sistema Acorde
• Especialista en Calidad
• Especialista en Obras Civiles
• Especialista de Procesos Sanitarios
Indetif icación del Porceso
Final de Disposición Control y Mantenimiento
Indetif icación de los
parametros que se deben
evaluar para la propuesta
Matriz de Compatibilidad VS
Marco Legal y cumplimiento
Diseños A construir Primeros Diseños del
Sistema 3. Titulo B y J del RAS
Identif icar del sistema Sanitario. Diseños,
estructuras, Cálculos y Funcionalidad
6. Parámetros de Identif icación de
muestra, para la respectiva
remoción
Procedimiento de la Matriz
de Aspectos e Impactos
AIA.
Diagrama de Procesos
Actualizado
Concepto de Uso del Suelo
Actualizado
1. Vista de trabajo de campo en la
Granja - Concepto de Uso del suelo
Capacidad de carga generada por literatura
producida en los Residuos líquidos, Parámetros a
revisar y a muestrear, dentro del respectivo
cumplimiento
Fase 2 Elaboración
del Diseño y
verif icación del
Mismo bajo las
proyecciones de
los análisis de
campo y literatura
adquirida que no
afecte el proceso ni
la parte social de la
actividad pecuaria
• Recursos Humano
• Profesionales de
Analisis •
Profesionales de
Campo
• Recurso Tecnologico
• Recurso Finaciero
Diseños del Proyecto
Alternativas de Ejecución
Analisis der Riesgos
Ambientales y Evaluación
Ambiental
Identif icación del Proceso desde:
• Formato de Inspección
• Registro Fotográfico
• Registro de Identif icación del Proceso
• Análisis In-situ
• Encuesta de Vulnerabilidad
• Cuantif icación de Aspecto e Impactos
• Registro de Cumplimiento Legal
Identif icación del Proceso desde:
• Formato de Inspección
• Registro Fotográfico
• Registro de Identif icación del Proceso
• Análisis In-situ
• Encuesta de Vulnerabilidad
• Cuantif icación de Aspecto e Impactos
• Registro de Cumplimiento Legal
Documento que identif ique
las variables reales del
proceso, en un
Diagnostico Ambiental,
Resultados e Encuestas ,
Registros y documentos
Fase 1:
Identif icación
Literaria y Legal del
Proyecto.
• Recursos Humano
• Profesionales de
Analisis
• Recurso Tecnologico
• Recurso Finaciero
Fuentes
Primarias
Fuentes
Secundarias
.Visualización de Sistemas
Ejecutables
.Verif icación de Sistemas
de tratamiento y Eficiencia
.Interpretación de
Problema desde diferentes
Perfiles Profesionales
Los lineamientos para la
evaluacion del Problema,
Fase 3:
Construcción del
Sistema,
Caracterización y
verif icación de la
eficiencia del
sistema
• Recursos Humano
• Médico Veterinario
• Recursos Finaciero
• Recursos Tecnologico
• Especialista en
Calidad
• Gerencia de
Operaciones
• Especialista en Obras
Civiles
• Gestión Ambiental
• Herramientas de
Comunicación
(Comunidad)
29
Para el desarrollo del proyecto se manejará 3 fases importantes, relacionadas directamente
con los objetivos del proyecto.
Ilustración 7 Diagrama de las fases del proyecto que se relacionan directamente con el objetivo del proyecto planteado
5.1 Descripción proceso
Inicialmente se realizó la descripción del proceso de desinfección del huevo, donde
utilizando el siguiente mapa de procesos se realiza la revisión de los siguientes ítems, los
cuales son fundamentales en la identificación de los procesos claves generadores de
vertimientos de la actividad productiva agrícola:
Revisión del marco legal referente a producción avícola
Revisión del marco legal referente a tratamientos y vertimientos
Revisión de la guía ambiental para el subsector avícola
Recolección de información primaria, referente al proceso de desinfección del huevo
Recolección de información de fuentes secundarias
Fase # 1- Descripción del proceso
Fase # 2 Evaluación de las alternativas de tratamiento
Fase # 3Diseño
alternativa
30
DIAGRAMA GENERAL DEL PROYECTO
Ilustración 8 Diagrama Proyecto
Proyectar las estrategias de manejo para el tratamiento adecuado de los vertimientos,
desde las características físico químicas, que permitan la clasificación de los impactos y
eficiencia del sistema.
1. Diseñar el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) con el respectivo
Plan de Manejo Adecuado de Vertimientos (PMAV), como herramienta al manejo de
los residuos líquidos de la actividad productiva.
5.1.1 Recolección de información
Se realizó la recolección de información por medio de fuentes primarias y secundarias
como se puede observar a continuación:
INICIO
Entrega del Proyecto a la Granja
Socialización del Proyecto
FIN
Actividades avícolas en Colombia
Marco legal
Recolección de información primaria Manejo de vertimientos
en sector Avícola
Interacción con la uía Ambiental– Subsector Avícola V2
interacción con el proceso avícola
Elaboración de diagramas de procesos
Matriz AIA
Análisis de las propiedades del RL
Identificación de alternativas PML
Manual para el manejo de los RL
Entrega del Proyecto a la Universidad
31
5.1.1.1 Fuentes primarias
Ilustración 9 Proceso en las fuentes primaria
Actividades Análisis
1. Vista de trabajo de campo en la granja
Identificación del proceso desde:
Formato de inspección
Registro fotográfico
Registro de identificación del proceso
Análisis in-situ
Encuesta de vulnerabilidad
Cuantificación de aspecto e impactos
Registro de cumplimiento legal
2. Reconocimientos de sistemas en diferentes explotaciones
Identificación de proceso en otras granjas:
Reconocimiento del manejo en otras avícolas.
Reconocimiento en otras actividades productivas
Encuesta y registro de variables
3. Reconocimiento del funcionamiento de filtros de depuración
Identificar proveedores:
Reconocimiento de productos en campo
4. Consulta y asesoría de diferentes profesionales
Personal involucrado:
Médico veterinario
Especialista en calidad
gerencia de operaciones
Especialista en obras civiles
Gestión ambiental Tabla 3 Actividades establecidas fuentes primarias
4.Consultorias y asesorias por parte
de los profesionales competentes 3.
Reconocimiento del
funcionamiento de filtros
depuración2.Reconocimiento de Sistemas en
Diferentes Explotaciones
1.Visita de trabajo de
campo
32
5.1.2 Fuentes secundarias
Literaturas que permitan la ubicación del universo de la investigación:
Ilustración 10 Diagrama del proceso de las fuentes secundarias
Actividades Análisis
1. Guías del sector y manejo avícola
Identificación del Proceso desde:
Manejo del sector
Identificación del ciclo productivo
Guías de manejo en el tiempo
2. Legislación en vertimientos a suelo y fuentes hídricas
Identificación de Proceso desde:
Legislación Actual Vigente
Acuerdos Legales
Impacto Socio -Ambiental
3. Titulo B y J del RAS
Identificación del sistema Sanitario. Diseños, estructuras, Cálculos y Funcionalidad
4. Manual de Ross reproductoras
Identificación puntual de la literatura del proceso especifico manejo y control sanitario
Tabla 4 Actividades establecidas fuentes secundarias
5.2 Evaluación de las alternativas de tratamiento
En esta fase se realizó la revisión con base a la matriz de AIA las posibles alternativas de
tratamiento a la fuente generadora de vertimientos y la revisión de la misma.
1. Guia del Sector del
Manejo Avicola
2. Legislación en
Vertimientos suelo y Agua
3. RAS Titulo j y Titulo B
4.Manual Ross-Reproductoras
5. STAR ESquemas Diseños Eficiencia
6.Identificación de
Parametros Muestra y Remoción
33
Se realizó la descripción general de las diferentes alternativas y se generó una matriz de
evaluación comparativa para evaluar por medio de puntaje, cual alternativa es la más
idónea para el diseño dentro de la granja de reproductoras La Martinica.
Actividades Análisis
5. Identificación alternativas Identifica las diferentes alternativas para el tratamiento De aguas residuales.
6. Evaluación de alternativas Evaluar las diferentes alternativas de tratamiento, de acuerdo a los parámetros de importancia identificados.
Tabla 5 Actividades establecidas - evaluación de las alternativas
5.3 Diseño Alternativa
En esta fase se realizó el diseño de la alternativa propuesta, después de la evaluación de
las diferentes alternativas, se propone una alternativa que se adecue a las necesidades de
la granja de reproductoras la Martinica, para el diseño de la misma se contempla los
siguientes ítems:
Presupuesto
Diseños
Materiales
Personal necesario para la adecuación y mantenimiento
Actividades Análisis
7. Sistemas de tratamiento de aguas residuales
Identificación del personal involucrado y el sistema acorde Identifica los elementos y materiales necesarios para el diseño y construcción del sistema de tratamiento
8. Parámetros de identificación de muestra, para la respectiva remoción
Capacidad de carga generada por literatura producida en los residuos líquidos, parámetros a revisar y a muestrear, dentro del respectivo cumplimiento
Tabla 6 Actividades establecidas - Diseño de la alternativa
34
6 RESULTADOS
Los resultados del proceso metodológico planteado, nos arroja diferentes partes del
proceso a tener en cuenta, desarrollados a través de los 3 objetivos específicos como
pilares básicos para la investigación y búsqueda de la alternativa más adecuada para el
tratamiento de aguas residuales generadas en el proceso de desinfección del huevo.
En primera instancia se presenta la contextualización de los procesos de tratamiento del
huevo y la desinfección, seguido de esto está el diagnóstico ambiental arrojado y por último
el planteamiento de las diferentes alternativas de tratamiento para los vertimientos.
El proceso de investigación es la primera parte de los resultados, donde se localiza la
información inicial, se verifica fuentes y se contextualiza el estado actual del proyecto, en
este se presentará 2 fases diferentes, la Interacción con el proceso productivo y la
descripción del proceso.
Para evaluar el proceso productivo de las granjas de materia genético aviar (reproductoras)
y diagnosticar los aspectos e impactos desde un procedimiento cuantitativo y cualitativo se
realiza una visita de campo a la granja la Martinica – Vereda la Fila Icononzo Tolima, para
de esta manera evaluar y diagnosticar los diferentes procesos y generar alternativas
coherentes al proyecto de investigación planteado.
Ilustración 11 Identificación de la Granja la Martinica Proceso Granjas Reproductoras, Vereda La Fila a Municipio Icononzo Tolima.
Fuente: Adaptado de los planos topográfico físicos del departamento de gestión ambiental Pollo Andino
35
Durante las visitas, se identificaron las unidades productivas y la explotación, las cuales
cuentan con una unidad sanitaria, un tanque de almacenamiento de 100.000 litros en
concreto, dos tanques de 2000 litros por galpón, dos viviendas, una compostera y cuatro
galpones, donde se encuentra aproximadamente 25.000 aves. Dentro de cada galpon se
identifican equipos de suministro de agua y tolvas manuales para los alimentos. El acceso
al recurso hidrico es por medio del permiso de concesion de aguas superficiales emitido por
la corporacion autonoma regional del tolima CORTOLIMA por 10 años y se encuentra
registrada ante el instituto colombiano agropecuario ICA.
6.1 Descripción del Proceso
Se presenta la descripción de todo el proceso que se lleva a cabo en la Granja de
Reproductoras la Martinica, desde la primera fase, la cual es la Recepción de la Pollita,
seguida por la Vacunación, el proceso de Levante y alistamiento del Galpón.
1. RECEPCIÓN DE LA POLLITA
Entrada Proceso Salidas
Cajas: cartón y/o plástico
→ Descargue de la Pollita →
Cajas: cartón (residuos ordinarios) y plástico (regresan
en camión)
↓
Alimento, agua, aves, combustible, energía.
→
Revisión general de las aves.
Ingreso al galpón oscurecido
→ Mortalidad, Cilindro de gas, recipientes
vacíos.
2. VACUNACIÓN DEL AVE
Entrada Proceso Salidas
Vacunas → Vacunación → Frascos de vacuna vacíos, algodón,
jeringas y diluyentes.
36
4. PRODUCCIÓN - LEVANTE AVES
Entrada Proceso Salidas
Alimento, agua, combustible,
energía, vacunas, medicamentos
→ Producción
(Semana 21 a 61) →
Huevo fértil mortalidad,
cilindro de gas, recipientes vacíos farmacéuticos y
biológicos.
Recolección de Huevo de Forma
Manual →
Desinfección del huevo (Semana 32 a 61)
→ Envases Vacíos
Residuos líquidos
5. FINAL DE CICLO
Entrada Proceso Salidas
Alimento, agua, Salida de la Gallina
→ Producción
(Semana 21 a 61) →
Gallinas de Descarte
6. ALISTAMIENTO DEL GALPÓN
Entrada Proceso Salidas
Lonas, Equipos → Retiro de equipos y
cortinas →
Lonas, recipientes.
Lonas, agua, plàstico → Sanitización → Plástico
Gallinaza Sanitizada
3. PROCESO DE LEVANTE
Entrada Proceso Salidas
Alimento, agua, combustible,
energía, vacunas, medicamentos
→ Levante
(Semana 18 a 20) →
Mortalidad, Cilindro de gas,
recipientes vacíos farmacéuticos y
biológicos
37
Ilustración 12 Proceso productivo granja La Martinica Fuente: Autores 2019
7. ALISTAMIENTO DEL GALPÓN
Entrada Proceso Salidas
Lonas → Limpieza en seco y
flameada →
Barredura, Gallinaza o Pollinaza
↓
Agua, detergente ó desinfectante
→ Lavado y desinfección
de equipos →
Proceso realizado aspersión
↓
Agua, plaguicidas → Fumigación,
desinfección y control de plagas.
→ Recipientes
(Respel)
↓
Viruta ó cascarilla prensada
desinfectante, agua. → Recepción cama nueva →
Lonas de cascarilla,
recipientes
↓
Desinfectante, agua → Termonebulización → N/A
↓
Inicia el proceso de recepción de la pollita
38
Diagrama del Proceso de Desinfección de los Equipos del Galpón
Ilustración 13 Identificación del Proceso de lavado y desinfección
Fuente: Adaptado de los Programas de Ahorro y uso eficiente del Agua – Pollo Andino S.A. Fuente: (BELTRAN & GARCIA ,
2016)
PROCESO
Retiro de las Cortinas
Barrido de Cortinas
Limpieza de Cortinas
Retiro de los Comederos
y Bebederos
Limpieza en Seco
Lavado de Comederos y Bebederos
Secado al Sol
Organización de Equipos y Cortinas
ENTRADA
Polisombras
Escobas
Jabón – Agua
Equipos
Esponjilla Espuma
Jabón - Agua
Equipos y Cortinas
Equipos y Cortinas
SALIDA
Barredura -
Polisombras
Barredura
N/A
Polvo
Pollinaza- Barredura
N/A
N/A
N/A
39
Diagrama del Consumo Doméstico.
Ilustración 14 Identificación del proceso consumo domestico
Fuente: Adaptado de los Programas de Ahorro y uso eficiente del Agua – Pollo Andino S.A. Fuente: (BELTRAN &
GARCIA , 2016)
6.1.1 Diagnóstico Ambiental
El diagnóstico ambiental es el instrumento clave de evaluación ambiental para determinar
los diferentes impactos positivos y/o negativos que genera ciertas actividades en el proceso
productivo, con el fin de poder determinar acciones correctivas necesarias para mitigar
impactos adversos.
6.1.1.1 Identificación y Valoración de Impactos
Existen diferentes metodologías en el proceso de identificación de los impactos ambientales donde la objetividad debe estar por encima de la subjetividad, siendo alguno de estos procesos evaluados por la experiencia de formulador. El subsector avícola formula la evaluación de sus impactos para las granjas reproductoras de la siguiente manera (DUQUE G, 2014) la aplicación de un método matricial, el cual identifica los aspectos ambientales y valora los impactos negativos generados a los recursos agua, suelo, aire y energía, los cuales se encuentran relacionados en el numeral «5.1. Generalidades del Origen de los Impactos en Granjas- Incubadoras- Plantas de beneficio». Esta matriz se formula a partir del «balance de masas» (entrada de recursos y salidas de residuos, vertimientos y emisiones) de las actividades desarrolladas en granjas, incubadoras y plantas de beneficio.
Tanque de Almacenamiento
Cocina
Baños
Lavadero
Lavamanos
Ducha
Descarga del Baño
PROCESO ENTRADA SALIDA
AGUA
Consumo Humano
Aguas Jabonosas -
Residuos
Residuos – Aguas
domesticas
Aguas Jabonosas
Aguas Jabonosas
Aguas Domesticas
Aguas Residuales Vactor Domesticas
40
Para la valoración cualitativa se designaron 4 colores; para la valoración cuantitativa, se asignó a cada color un valor numérico que permite identificar el nivel de impacto.
COLOR DESCRIPCIÓN CUANTIFICACIÓN
Verde Medio Alto 5
Amarillo Medio 3
Verde Oscuro Bajo 1
Blanco No Aplica 0
Ilustración 15 Matriz AIA Fuente: Guía Ambiental del Subsector Avícola 2014 (DUQUE G, 2014)
La matriz de impactos ambientales para la identificación del proyecto avícola en la granja de reproductoras evaluó las metodologías enunciadas armonizadas en un procedimiento cualitativo y cuantitativo, lo que permite evaluar lo prioritario dentro del proceso en el manejo ambiental sin afectar la producción. Desde el procedimiento compartido a través del Programa de Gestión Ambiental Empresarial GAE de la Secretaria Distrital de Ambiente.
La matriz de aspecto e impactos ambientales permite visualizar el contexto productivo desde su diagrama operativo en interacción con los componentes naturales, sociales, socio ambiental y legal. Como una herramienta que permite una carta de navegación en las acciones que se debe corregir, mitigar y evaluar desde un procedimiento cuantitativo y cualitativo.
La matriz expuesta en el proyecto se creó y se evaluó desde el siguiente procedimiento (BELTRAN & GARCIA , 2016):
41
1. Inspección granja avícola; siendo la matriz ambiental parte de la planificación ambiental inicial de la compañía, el responsable de su creación y/o actualización debe interactuar de manera directa con el proceso.
2. Identificación de las áreas de galpones; durante el recorrido se deben identificar las áreas de producción, alrededores, vegetación y sistemas de disposición final de residuos, analizar sus operaciones y registrar los hallazgos en la matriz de aspectos e impactos ambientales.
3. Revisión de los diagramas de procesos; se debe correlacionar lo visto contra el diagrama de procesos de la Granja, analizando que los procesos sean los mismos y que sean coherentes.
4. Revisión de la información; antes de terminar el recorrido se debe realizar la retroalimentación a los dueños del proceso, y a los asistentes que intervinieron en la inspección con los hallazgos para la aclaración de dudas.
5. Elaboración de la matriz de aspectos e impactos ambientales; con la información identificada en el numeral 2.
5.1 Se deben identificar los aspectos e impactos ambientales asociados a los diagramas de procesos de la planta de beneficio, generando por separado, aspecto, impacto y condición de operación para su descripción. (según la metodología propuesta por la Secretaria Distrital de Ambiente en el programa ACERCAR)
5.2 (GAE, 2019)Para la valoración de los Aspectos se debe llegar a cabo la siguiente metodología de forma objetiva y puntal.
5.2.1 Valoración del impacto legal (CL) evaluación, existencia y cumplimiento de la normatividad legal ambiental vigente. (GAE, 2019)
Existencia legal No existe legislación 1
Existe legislación 10
Cumplimiento No aplica al proceso 1
Cumple 5
No cumple 10
Tabla 7 Total de la valoración legal: Existencia X Cumplimiento
42
5.2.2 Valoración del Impacto ambiental (IA) se realizó desde los conceptos frecuencia, severidad y alcance. (GAE, 2019)
Frecuencia
Diario 10
Semanal 8
Mensual 6
Trimestral 4
Semestral 2
Anual 1
Severidad
Leve 1
Moderado 5
Considerable 10
Alcance
Puntual 1
Local 5
Extenso 10
Total criterio de la significancia del impacto ambiental: Frecuencia X 3.5 +Severidad X 3,5 + Alcance X 3,5
5.2.3 Valoración Socio Ambiental (VSA) se ejecuta desde quejas, reclamos o acciones que impacten fuera del área de cobertura del proceso (GAE, 2019)
Clasificación
Queja o reclamo con incidencia Legal 10
Quejas con implicaciones No legales 5
Existe Acuerdo o reclame manejado desde el personal del proceso
1
43
Total Significancia Ambiental (TSA) TSA: 0.50*CL + 0.35* IA + 0.15* VSA
5.3 Identificación de la Escala de valoración (GAE, 2019)
No significativo No requiere acciones inmediatas, continuar con las medidas de control existentes.
>29
Bajo Establecer medidas de intervención operativas adicionales, si es pertinente
Entre 29.1 y 55
Medio
Establecer acciones de control y analizar el establecimiento de objetivos, metas y programas de gestión.
Entre 55, 1 y 70
Alto Tomar acciones inmediatas para prevenir mitigar / Controlar el impacto
< 70,1
44
MATRIZ DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES
Diagrama de Proceso DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD IMPACTO AMBIENTALPARTES
INTERESADAS
PROCESO - GRANJA REPRODUCTORAS COMPONENTE TIPO DE ASPECTO DESCRIPCIÓN
Ex
iste
nc
ia
Cu
mp
lim
ien
to
To
tal C
rite
rio
Le
ga
l
Fre
cu
en
cia
Se
ve
rid
ad
Alc
an
ce
TO
TA
L C
RIT
ER
IO
IMP
AC
TO
AM
BIE
NT
AL
So
cio
Am
bu
ien
tal
Consumo de Agua AGUAHidratación de
las Aves
Disminución de
la Carga 10 5 50 10 1 1 42 1 39,85
Consumo de Energia Energía
Utilizacion de los
Recursos
Naturales
Aumento en el
consumo de
Biomasa, Agua,
10 5 50 10 1 1 42 1 39,85
Desinfectantes AGUA
Residuos
solidos
Peligrosos
Contaminación
en Suelos 10 5 50 10 1 1 42 1 39,85
Hidratación de las Aves AGUAConsumo del
Recurso Hidrico
Disminución de
la Carga
Hidraulica de las
Fuentes Hidricas
10 5 50 10 5 1 56 1 44,75
Vacunación de las Aves SUELOResiduos Solidos
Peligrosos
Contaminación en
Suelos 10 5 50 8 1 1 35 1 37,4
Consumo de Energia Energía
Utilizacion de los
Recursos
Naturales
Aumento en el
consumo de
Biomasa, Agua,
10 5 50 5 1 1 24,5 1 33,725
Calefaccion de las Aves EnergíaUtilización de
Combustibles Riesgo Laboral10 1 10 6 1 1 28 1 14,95
Mortalidad por
Condiciones Naturales SUELO
Compostaje de las
Aves
Impacto Suelo,
Aire y al Agua 10 5 50 10 1 5 56 10 46,1
Ventilación a los
Galpones Olores
Caracteriticos
AIRE
Aireación al
Galpon por
Manejo de
Cortinas
Impacto olores
caracteristicos del
proceso - Socio
Ambiental
10 5 50 10 5 5 70 10 51
POLLO DE ENGORDE
Enero de 2019
Versión: 0
VALORACION DE SIGNIFICANCIA DEL IMPACTO AMBIENTAL
MATRIZ DE IDENTIFICACION DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES SIGNIFICATIVOSPOLLO ANDINO S.A.
IDENTIFICACION DE ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES - GRANJAS REPRODUCTORAS LA MARTINICA
SIG
NIF
ICA
NC
IA T
OT
AL
DE
L A
SP
EC
TO
ASPECTO AMBIENTAL LEGAL IMPACTO AMBIENTAL
INICIO
RECEPCIÓN DE la POLLITA
LEVANTE
45
Hidratación de las Aves AGUA
Consumo del
Recurso Hidrico
Disminución de
la Carga
Hidraulica de
las Fuentes
Hidricas
10 5 50 10 5 1 56 1 44,75
Consumo de Energia Energía Utilizacion de los
Recursos
Naturales
Aumento en el
consumo de
Biomasa, Agua,
Energia y
Combustibles
10 5 50 5 1 1 24,5 1 33,725
Vacunación de las Aves Suelo
Residuos Solidos
Peligrosos
Contaminación en
Suelos 10 5 50 10 1 1 42 1 39,85
Mortalidad por
Condiciones Naturales Suelo
Compostaje de
las Aves
Impacto Suelo,
Aire y al Agua10 5 50 10 1 5 56 10 46,1
Limpieza y
Desinfección del Huevo Agua - Suelo
Generación de
Residuos Liquidos
Impacto en suelo
,Impacto Legal10 10 100 5 5 5 52,5 1 68,525
Ventilación a los
Galpones
Aire
Aireación al
Galpon por
Manejo de
Cortinas
Impacto olores
caracteristicos del
proceso - Socio
Ambiental
10 5 50 10 5 5 70 10 51
PRODUCCIÓN
Diagrama de Proceso DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD IMPACTO AMBIENTALPARTES
INTERESADAS
PROCESO - GRANJA REPRODUCTORAS COMPONENTE TIPO DE ASPECTO DESCRIPCIÓN
Exi
sten
cia
Cum
plim
ient
o
Tota
l Crit
erio
Lega
l
Frec
uenc
ia
Sev
erid
ad
Alc
ance
TOTA
L C
RIT
ER
IO
IMP
AC
TO
AM
BIE
NTA
L
Soc
io A
mbu
ient
al
SIG
NIF
ICA
NC
IA T
OTA
L
DE
L A
SP
EC
TO
ASPECTO AMBIENTAL LEGAL IMPACTO AMBIENTAL
INICIO
Mortalidad por
Condiciones Naturales Suelo
Compostaje de
las Aves
Impacto Suelo,
Aire y al Agua10 5 50 10 1 5 56 10 46,1
Ventilación a los
Galpones
Aire
Aireación al
Galpon por
Manejo de
Cortinas
Impacto olores
caracteristicos del
proceso - Socio
Ambiental
10 5 50 10 5 5 70 10 51
Hidratación de las Aves
Agua
Consumo del
Recurso Hidrico
Disminución de
la Carga
Hidraulica de
las Fuentes
Hidricas 10 5
50
10 1 1
42
1
39,85
Transporte de la Aves Aire
Genereacion de
Olores Suelo, Aire
,Biodiversidad 10 5 50 5 5 5 52,5 5 44,125
CARGUE SALIDA de LAS GALLINAS
46
Tabla 8 Matriz de Aspectos e Impactos ambientales
Leve Hidratación a la Cama Agua Consumo de agua Consumo Hidrico 10 1 10 5 1 1
24,5 1 13,725
Consumo de Energia Energia
Utilizacion de los
Recursos
Naturales
Aumento en el
consumo de
Biomasa, Agua, 10 1 10 5 1 1
24,51
13,725
Flameado y Apilamiento
dentro del Galpon Aire
Olores
Caracteristicos
del Proceso
Impacto Socio
Ambiental
Recuros Aire 10 5 50 5 5 552,5
1044,875
Salida de la Cama
Aire
Olores
Caracteristicos
del Proceso
Impacto Socio
Ambiental
Recuros Aire 10 5 50 5 5 5
52,5
10
44,875
Barrido de CortinasAire
Generacion de
Residuos solidos
por Barrido
Impacto Aire y
suelo 10 1 10 5 1 124,5
113,725
Limpieza de Comederos y
Bebederos por barrido Suelo
Generacion de
Residuos solidos
por Barrido
Impacto Aire y
suelo 10 1 10 5 1 1
24,5
1
13,725
Lavdo de Comederos y
Bebederos Agua- Suelo
Generación de
Vertimientos
Contaminación en
Suelos y Agua 10 10 100 1 1 5 24,5 1 58,725
Lavado de Cortinas Agua - Suelo
Generación de
Vertimientos
Contaminación en
Suelos y Agua 10 10 100 1 1 524,5
158,725
Desinfeccion del Galpon
Estacionaria
Agua
Residuos en
Descomposicion,
solidos y liquidos
y descarga directa
Contaminacion de
Suelos y
Generacion de
Olores 10 5 50
1 1 1 10,5 10 30,175
suelo
Generación de
Vertimientos por
Fumigaciones } Afectación suelo 10 5 50 6 1 128
134,95
Aire
Generación de
Olores Fuertes
por quimicoscomunidad Interna
10 5 50 6 1 128
134,95
Aire
Ingreso de los
camiones a la
Aumento de
material 10 1 10 6 1 5 42 1 19,85
Social
Residuos de
Cascarilla
Generacion de
Vertimientos y 10 1 10 6 1 1 28 1 14,95
Desinfección Agua
Consumo del
Recurso Hidrico
Disminución de la
Carga Hidraulica
de las Fuentes 10 5 50 6 1 1 28 134,95
Alistamiento y organización
deEquipos Energia
Consumo de
Energia y
Recursos
Naturales
Aumento en el
consumo de
Biomasa, Agua,
Energia y 10 5 50 6 1 1 28 1
34,95
Consumo Hidrico Domestico Agua
Consumo del
Recurso Hidrico
Agotamiento del
Recurso Hidrico 10 5 50 10 5 1 56 1 44,75
Residuos Domesticos Suelo -Aire
Dsiposicion Final
de los Residuos
Contaminación
Suelos - Calidad
del Aire 10 5 50 8 1 1 35 137,4
Residuos Liquidos
Domesticos Suelo
Dsiposicion Final
de los Residuos
Contaminación
Suelos 10 5 50 10 1 1 42 5 40,45
Olores Caracteristicos Aire
Compostación
Impacto Socio
Ambiental
Recuros Aire 10 5 50 6 5 5 56 545,35
Mortalidad del Pollo SueloDispocición Final
de la mortalidad
Contaminación
Suelos 10 5 50 10 1 5 56 1 44,75
salidad de compots ComunidadRetiro del
Compost de la Socio Ambiental 10 5 50 4 5 5 49 5 42,9
Recepción de la Cascarilla
de Arroz para el Galppon
(CAMA)
Control de Plagas
ALISTAMIENTO DEL GALPON-
SANITIZACIÓN
ALISTAMIENTO DELGALPON LIMPIEZA
EN SECO
ALISTAMIENTO DEL GALPON - LIMPIEZA
y DESINFECCIÓN
CONTROL DE PLAGAS
RECEPCIÓN DE LA CAMA
ADECUACIÓN DEL GALPON
FIN DEL PROCESO
PERSONAL GRANJA
COMPOSTAJE
47
6.2 Evaluación de las alternativas de tratamiento
La actividad avícola genera un significativo número de contaminantes en sus diferentes fases o procesos, los cuales son liberados al medio ambiente a través del agua principalmente, muchas de estas sustancias tienen un grado de toxicidad. El proceso de desinfección del huevo es necesario para la inactivación de agentes patógenos que puedan alterar la calidad del embrión, este proceso de desinfección genera una serie de vertimientos los cuales conllevan a la necesidad de plantear una alternativa para el tratamiento de los mismos, sin generar una afectación y/o impacto a los recursos, y sin generar un sobre costo a la empresa. A continuación, se describirá varios procesos de tratamiento, los cuales serán evaluados referente a efectividad, facilidad y costos de implementación.
6.2.1 Método de Fotocatálisis
La fotocatálisis parte del principio natural de descontaminación de la propia naturaleza. Al
igual que la fotosíntesis, gracias a la luz solar, es capaz de eliminar CO2 para generar
materia orgánica, la fotocatálisis elimina otros contaminantes habituales en la atmósfera,
como son los NOx, SOx, COVs, mediante un proceso de oxidación activado por la energía
solar.
6.2.1.1 Método fotolitico:
Actualmente, existe un grupo de tecnologías basadas en procesos de destrucción de los contaminantes por medio de sustancias químicas conocidas como radicales hidroxilos, las cuales tienen la propiedad de ser altamente oxidantes. En estas tecnologías llamadas procesos avanzados de oxidación (PAO), los radicales reaccionan con el contaminante y lo transforman en compuestos inofensivos al medio ambiente. (Pavas, 2002) Una de las tecnologías de este tipo que resulta atractiva para la descontaminación de aguas con sustancias orgánicas tóxicas, es la degradación fotocatalítica basada en el uso de dióxido de titanio (TiO2) como fotocatalizador y luz ultravioleta (UV) solar de baja energía, estos métodos se basan en proporcionar energía a los compuestos químicos en forma de radiación, absorbida por las distintas moléculas, para alcanzar estados excitados y así experimentar la reacción, la eficiencia del proceso depende principalmente de la capacidad de absorción de radiación y de la presencia de otros compuestos que absorben la misma longitud de onda. En los procesos de oxidación fotolíticos normalmente se utilizan lámparas de mercurio de baja presión (254nm, 471 KJ/mol) empleadas tanto en la desinfección como en la depuración de las aguas. Sin embargo, es necesario llevarlas a longitudes de onda más bajas (170-200nm), ya que llevan asociada una mayor energía (704-598 KJ/mol) y son más eficientes en la ruptura de los enlaces de los compuestos orgánicos. (Garces Giraldo, Mejía Franco, & Santamaría Arango, N.A.) Por medio de la fotocatálisis se puede eliminar la mayor parte de los contaminantes presentes en las zonas urbanas: NOx, SOx, compuestos orgánicos volátiles (VOCs), CO,
48
metil mercaptano, formaldehído, compuestos orgánicos clorados, compuestos poli aromáticos. Los materiales de construcción tratados con un fotocatalizador eliminan sobre todo las partículas NOx que están producidas por los vehículos, la industria y la producción de energía. Cuando un semiconductor está en contacto con un electrolito conteniendo un par redox, la transferencia de cargas ocurre a través de la interfase sólido/liquido (heterogénea), para el caso del TiO2, en forma de anatasa, se somete a radiación con una longitud de onda inferior de 400 nm, se genera un exceso de electrones en la banda de conducción y huecos positivos h+ en la banda de valencia. En el proceso de Fotocatálisis influye los siguientes parámetros determinantes de la efectividad del mismo: Longitud de onda e intensidad de luz: El dióxido de titanio absorbe longitudes de onda inferiores a 400 nm y entre más cortas son, es absorbida por las moléculas del semiconductor con más fuerza. Catalizador: Cuanto mayor sea la dosis del catalizador, mayor será en principio la eficiencia obtenida, si bien el efecto de la turbidez ocasionada por sus partículas también aumenta, dificultando la difusión de la luz ultravioleta. La utilización de partículas de TiO2 ocasiona la aparición de sólidos suspendidos, parámetro limitado por la legislación en materia de vertidos. Por lo tanto, es necesario separar las partículas de TiO2 de las aguas tratadas antes de su vertido o reutilización, siendo éste uno de los principales inconvenientes a la hora de aplicar esta tecnología debido a su reducido tamaño. Efecto del Oxigeno: Los huecos generados en la fotocatálisis producen radical hidroxilo en la interfase del semiconductor con el agua y el oxígeno actúa como receptor, por lo tanto, es esencial para que se produzca una oxidación efectiva. Temperatura y pH: La variación de la temperatura no afecta significativamente la velocidad de la reacción fotocatálitica, así mismo el pH, pero esto si afecta el tamaño de las partículas, la carga superficial, por lo tanto, debe manejarse idealmente un pH diferente al punto isoeléctrico para el TiO2 (pH 7). Concentración inicial de contaminantes: las cinéticas de degradación se guían por el mecanismo de Langmuir Hinshenlwod, donde la velocidad de reacción varia a la fracción de superficie cubierta por el sustrato. Catalizador del agua a tratar: La presencia de turbidez, sólidos en suspensión y materia organica e inorgánica en el agua a tratar pueden restar eficiencia a la oxidación fotocatalítica con TiO2. La turbidez interfiere en la interacción de la luz ultravioleta y el catalizador, reduciendo la eficacia de la reacción de destoxificación La fotocatálisis puede ser definida como la “aceleración de una fotorreacción mediante la presencia de un catalizador”. El catalizador activado por la absorción de la luz acelera el proceso interaccionando con el reactivo a través de un estado excitado o bien mediante la aparición de pares electrón-hueco si el catalizador es un semiconductor (e- y h+). En este último caso los electrones excitados son transferidos hacia la especie reducible, a la vez que el catalizador acepta electrones de la especie oxidable que ocupará los huecos; de esta
49
forma el flujo neto de electrones será nulo y el catalizador permanecerá inalterado. (Garces Giraldo, Mejía Franco , & Santamaría Arango, N.A.).
6.2.1.2 ¿Cómo hacer un fotocatalizador?
Inicialmente se debe realizar un tratamiento primario, para posibles sólidos gruesos por medio de una trampa o malla filtrante, entre estos sistemas se encuentran las rejas fijas, filtros parabólicos, filtros de tela, filtros de canal y los filtros rotatorios. En esta primera fase es necesario el uso de un tanque de almacenamiento y una malla filtrante. Continuamente, para realizar el fotocatalizador solar de aproximadamente 35 L de agua residual, se debe contar con los siguientes elementos:
2 Tanques de recirculación esférico de vidrio borosilicatado de 35L
Reflector CPC fabricado con aluminio altamente anodizado
12 tubos opacos de HDPE (Polietileno de alta densidad)
12 tubos de vidrio irradiado
Bomba centrifuga
Reactivo dióxido de titanio (TiO2)
Electrodo de pH
Termopar
Captadores solares
Radiometro
A continuación, se presenta el ejemplo de fotorreactor
Ilustración 16 fotografía de Fotorreactor
El estudio del rendimiento de los procesos de fotocatálisis solar, se debe realizar mediante
el análisis de la degradación del compuesto que se desea eliminar del agua en función del
tiempo transcurrido y la radiación incidente sobre el reactor. Se trata de una aproximación
50
que integra la densidad de energía radiante del espectro solar útil para la fotocatálisis solar
(Malato y col., 2000).
El sistema funciona por un proceso de recirculación, donde se introduce el fotocatalizador
y los vertimientos, alcanzando una completa homogenización para 10L una vez
transcurridos 15min, la primera etapa se lleva a cabo con los captadores solares cubiertos,
para evitar cualquier efecto sobre la homogenización, es necesario realizar toma de
muestras en esta fase. (Maldonado Rubio, Suárez Gil, & Miranda García, S.F.)
Se genera un proceso de movimiento de los vertimientos y actuación de los captadores
solares, posteriormente se vuelve y toma muestras de agua, para hacer la revisión físico
química de la misma.
6.2.1.3 Costos de fotocatalizador
A continuación, se presenta una tabla de costos aproximados para el diseño de un
fotocatalizador, sin tener en cuenta condiciones de espacios.
COSTO DE INVERSION DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO POR FOTOCATALISIS
DESCRIPCIÓN UNIDAD COSTO TOTAL
Inversión del Equipo para una Capacidad de 4m3
1 $ 53,917,700 $ 53,917,700
Valor Mano de Obra - Profesional Encargado del sistema
1 $ 18,000,000 $ 18,000,000
Costo de Insumos
Peróxido de Hidrogeno 134 $ 54,100 $ 7,249,333
Ácido Clorhídrico 1737 $ 1,567 $ 2,722,530
Dioxido de Titanio 1586 $ 10,846 $ 17,202,129
Nitrato de Hierro 9200 $ 597 $ 5,491,079
Agua Desionizada 1589 $ 1,379 $ 2,191,692
Mantenimiento del Equipo 1 $ 5,391,770 $ 5,391,770
TOTAL DEL SISTEMA $ 112,166,233
COSTO MANTENIMIENTO ANUAL $ 58,248,533
Tabla 9 Costo de inversión del sistema de tratamiento por fotocatálisis
La tabla No 1 identifica el valor de la inversión de la nueva tecnología en un costo de $
53.917.700, desde las literaturas evaluadas y una proyección de un mantenimiento y
manejo de insumos de la tecnología por valor de $58.248.533
51
6.2.2 Método de desinfección con cloro
La desinfección con cloro es uno de los procesos más antiguos utilizados de manera domestica para el tratamiento de aguas residuales que contienen patógenos afectantes a la salud humana y el medio ambiente, para que la desinfección sea efectiva, el agua residual debe ser tratada adecuadamente. Este compuesto destruye los organismos a ser inactivados mediante la oxidación del material celular, puede ser suministrado de muchas formas, incluye las soluciones de hipoclorito, gas de cloro y otros compuestos clorinados en forma sólida o liquida. (Environmental Protection Agency, 1999). Para la desinfección adecuada, la selección de un desinfectante depende de criterios como los que se exponen a continuación, según la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos:
La capacidad de penetrar y destruir los gérmenes infecciosos en condiciones normales de operación.
La facilidad y seguridad en el manejo, el almacenamiento y el transporte.
La ausencia de residuos tóxicos y de compuestos mutagénicos o carcinógenos.
Costos razonables de inversión de capital y de operación y mantenimiento (O/M) Al ser la cloración una técnica en términos de costos eficiente, comparada con la radiación UV o la desinfección con ozono, un método confiable para un amplio espectro de patógenos y efectivo en la oxidación de ciertos compuestos orgánicos e inorgánicos, se genera un grado de confiabilidad en el proceso, pero se puede ver corta en términos de acción y cobertura de desinfección. Puede generar la cloración un grado de intoxicación a organismos acuáticos, sino se genera un proceso de descloración continuo, por lo tanto, puede implicar un crecimiento en los costos para el proceso. Cuando el gas de cloro y las sales de hipoclorito se añaden al agua, se produce la hidrólisis y la ionización para formar ácido hipocloroso (HOCl) e iones de hipoclorito (OCl), también conocidos como cloro libre disponible. El cloro libre reacciona rápidamente con el amoníaco en efluentes no nitrificados para formar compuestos combinados de cloro, principalmente monocloramina, la cual es la forma de cloro que predomina en la práctica. (Environmental Protection Agency, 1999)
6.2.2.1 ¿Cómo hacer un sistema de cloración?
Para el tratamiento adecuado por medio de un sistema de cloración se genera un sistema
automático de dosificación, medición y control de cloro libre en un depósito de tratamiento
mediante recirculación del mismo. En ocasiones es importante un control adicional del pH
del agua, ya que en aquellos casos en los que el pH sea elevado la cloración no es eficaz
siendo necesaria la adición de ácido clorhídrico para mantener el agua en el valor de pH
adecuado. (Hidritec, 2016)
Inicialmente se realiza un proceso de cloración usando cloro en forma gaseosa y líquida, el
sistema de desinfección con cloro debe operar con flujo en pistón y ser muy turbulento para
lograr una mezcla inicial en menos de un segundo. El objetivo de un mezclado apropiado
52
es el fomentar la desinfección al iniciar una reacción entre el cloro libre en la corriente de
solución de cloro con el nitrógeno amoniacal. (Environmental Protection Agency, 1999)
La cámara se diseña con vértices redondeados para prevenir áreas sin circulación y
deflectores que minimicen el flujo en corto circuito. El grado de desinfección por cloración
puede ser obtenido mediante la variación de la dosis y el tiempo de contacto. La dosis de
cloro varía con base en la demanda de cloro, las características del agua residual y los
requisitos de descarga del efluente. Entre los requisitos existen factores claves que
determinan las condiciones óptimas de desinfección como lo es la temperatura, la
alcalinidad y el contenido de nitrógeno.
Existen ciertas características que pueden afectar la eficiencia de la cloración, como las que
se presentan a continuación según la Agencia de protección Ambiental de Estados Unidos.
Tabla 10 Características de la Eficiencia de la Cloración
53
Ilustración 17 Proceso de Cloración
Fuente: (Environmental Protection Agency, 1999)
En la gráfica se presenta el proceso de cloración y los elementos necesarios para su funcionamiento son:
Tanques de almacenamiento (Dioxido de azufre y de gas comprimido de cloro)
Tanque de proceso
Dioxido de azufre liquido
Gas Comprimido de Cloro
Evaporadores
Medidor de cloro residual
Difusores
Inyectores
Medidor de caudal
Clorador
Tubería
Drenaje Continuo a este proceso, se realiza en segunda instancia la descloración, donde luego de la desinfección el cloro residual puede persistir tiempo en el afluente, por lo tanto para poder hacer un descargue sin generar un daño a especies acuáticas es necesario realizar un proceso de descloración, en este proceso se hace la remoción de los residuos libres y combinados de cloro, para disminuir su toxicidad, se utiliza comúnmente el dióxido de sulfuro, el bisulfito de sodio y el metalbisulfito, también se suele utilizar el carbón activado. Los sistemas de cloración/descloración son más complejos de operar y mantener que los sistemas de cloración. (Environmental Protection Agency, 1999) A continuación, se presenta el esquema de descloración y los elementos necesarios para su funcionamiento.
54
Ilustración 18 Proceso de Descoloración
Fuente: (Environmental Protection Agency, 1999)
Tanques de almacenamiento (Dioxido de azufre y de gas comprimido de cloro)
Tanque proceso
Sulfonador
Dioxido de azufre liquido
Gas comprimido de cloro
Clorador
Drenaje
Tanque
Carbón Activado
Tubería
Medidor de Caudal
Inyectores
6.2.2.2 Costos del método desinfección por Cloro
Se presenta la tabla de costos aproximados para el sistema de clorificación y mano de obra
del proceso respectivo como alternativa al proceso de depuración, es importante evaluar
que el cloro es un agente químico y evaluación de esta opción debe cuantificar el espacio
para la planta de tratamiento y la residualidad del cloro.
55
COSTO INVERSIÓN SISTEMA DE TRATAMIENTO POR CLORACIÓN
DESCRIPCIÓN UNIDAD COSTO TOTAL
Construcción, compra de tanque de Almacenamiento 20000 litros (Dioxido de azufre y de gas comprimido de cloro)
1 $ 13,000,000 $ 13,000,000
Tanque proceso 20000 1 $ 13,000,000 $ 13,000,000
Sulfonador 1 $ 2,877,750 $ 2,877,750
Dioxido de azufre liquido 900 $ 6,395 $ 5,755,500
Gas comprimido de cloro 2 $ 39,900 $ 79,800
Sistema de cloración 1 $ 1,455,000 $ 1,455,000
Sistemas de Drenaje 1 $ 2,000,000 $ 2,000,000
Tanque 2000 litros 4 $ 486,990 $ 1,947,960
Carbón Activado 5 $ 159,900 $ 799,500
sistemas de Tubería 1 $ 2,000,000 $ 2,000,000
Medidor de Caudal 2 $ 495,800 $ 991,600
Bombas de Inyección 2 $ 1,850,000 $ 3,700,000
Tecnico Especializado 1 $ 1,500,000 $ 1,500,000
TOTAL $ 49,107,110 Tabla 11 Identificación del costo y la tecnología evaluada por el Proceso de Cloración
6.2.3 Método de humedal artificial
Para el tratamiento de aguas residuales se ha generado diversas alternativas disponibles y de fácil acceso, permitiendo procesos de limpieza y desinfección, y disminuyendo al mismo tiempo la cantidad de contaminantes presentes en un ambiente controlado. Entre estas alternativas podemos encontrar los humedales artificiales, el cual es un tratamiento que emula los fenómenos que ocurren espontáneamente en la naturaleza, utilizado para la reducción de materia orgánica, transformar y asimilar nutrientes, y retener y/o eliminar sustancias toxicas. Se define como humedal una zona inundada o saturada, bien sea por aguas superficiales o aguas subterráneas y con una frecuencia, duración y profundidad suficientes para mantener especies de plantas predominantemente adaptadas a crecer en suelos saturados. (Arias & Brix, S.F), los humedales ofrecen beneficios adicionales a la depuración de aguas residuales, como lo es mejorar la calidad ambiental, crear y restaurar nichos ecológicos, genera mejoramiento paisajístico, zonas de amortiguamiento de crecidas de ríos y avenidas y fuentes de reutilización para riego. Existe diversas clasificaciones de humedales y estas se realizan principalmente por el material vegetal predominante:
Humedal basado en macrófitas flotante. Ej.: Eichhornia crassipes, lemna minor.
Humedal basado en macrófitas de hoja flotante. Ej.: Nymphaea alba, Potamogeton gramineus.
Humedales construidos, con macrófitas sumergidas. Ej.: Littorella uniflora, Potamogeton crispus.
56
Humedales construidos con macrófitas emergentes. Ej.: Thypa latifolia, Phragmites australis.
Para condiciones ambientales adversas predominantes, los humedales construidos con macrófitas emergentes son los adecuados para el tratamiento de aguas residuales, estos se dividen en:
6.2.3.1 Sistemas de flujo libre (humedal de flujo libre superficial)
Son los humedales que está expuestos al agua a la atmosfera, consisten normalmente de una o más cuencas o canales de poca profundidad que tienen un recubrimiento de fondo para prevenir la percolación al agua freática susceptible a contaminación, y una capa sumergida de suelo para las raíces de la vegetación macrófita emergente seleccionada. Cada sistema tiene estructuras adecuadas de entrada y descarga para asegurar una distribución uniforme del agua residual aplicada y su recolección. Las superficies sumergidas proporcionan el sustrato físico para el crecimiento de organismos perifíticos adheridos que son responsables por la mayoría del tratamiento biológico en el sistema (Environmental Protection Agency, 2000). El afluente a estos humedales se distribuye sobre un área extensa de agua y vegetación que emerge, y la lenta velocidad genera una capa de material particulado caracterizado por solidos suspendidos, contiene componentes con una demanda bioquímica de oxígeno (DBO), distintos arreglos de nitrógeno total y fósforo total, y trazas de metales y compuestos orgánicos más complejos. Los humedales FLS requieren un área relativamente extensa, especialmente si se requiere la remoción del nitrógeno o el fósforo. El tratamiento es efectivo y requiere muy poco en cuanto a equipos mecánicos, electricidad o la atención de operadores capacitados. Los sistemas de humedales pueden ser los más favorables desde el punto de vista económico cuando el terreno está disponible a un costo razonable.
6.2.3.2 Sistemas con flujo horizontal subsuperficial
Es un humedal con un canal grande relleno con grava y arena, donde se planta vegetación acuática, el nivel de agua en un Humedal Artificial de Flujo Horizontal Subsuperficial se mantiene entre 5 y 15 cm para asegurar el flujo de superficie. El lecho debe ser ancho y poco profundo para que el flujo de agua sea maximizado. Se debe usar una ancha zona de entrada para distribuir uniformemente el flujo. Para evitar taponamientos y asegurar un tratamiento eficiente es esencial un pretratamiento. Se debe usar un recubrimiento impermeable (arcilla o geotextil) para evitar la infiltración. Comúnmente se usa grava pequeña, redonda y de tamaño uniforme (3-32 mm de diámetro) para rellenar el lecho hasta una profundidad de 0.5 a 1 m. La grava debe estar limpia y sin polvillo para limitar los taponamientos. El medio filtrante actúa tanto como filtro para eliminar sólidos, como una superficie fija para que las bacterias se sujeten, y como una base para la vegetación. Aunque las bacterias facultativas y anaeróbicas degradan la mayor parte de la materia orgánica, la vegetación transfiere una pequeña cantidad de oxígeno a la zona de raíces, de manera que pueden ser colonizadas por bacterias aeróbicas que también
57
degradan el material orgánico. Las raíces de las plantas juegan un papel importante al mantener la permeabilidad del filtro. (Crites & Tchobanoglous, 1998)
Ilustración 19 Visualización de Humedal Artificial
Fuente: (Crites & Tchobanoglous, 1998)
6.2.3.3 ¿Cómo hacer un humedal artificial?
Para realizar un humedal artificial se debe contar con los siguientes elementos:
DESCRIPCIÒN CANTIDAD
Gravilla 150
Macrofitas 15000
Tuberia 10
Carbon activado 25
Grava 100
Arena 80
Geotextil 32
Tanques de 5000 lts 2
Tanques de 2000 lts 3
Accesorios 1
Mano de obra 1
6.2.3.4 Costos Humedal Artificial
Se presenta tabla de costos aproximados para el proyecto humedal artificial según
proyección
58
COSTOS DEL DISEÑO DEL HUMEDAL
DESCRIPCIÒN CANTIDAD VALOR
UNITARIO UNIDAD VALOR TOTAL OBSERVACIONES
Gravilla 150 $ 30,000 Bultos $ 4,500,000 Materiales
Macrofitas 15000 33 Unidad $ 495,000 Materiales
Tuberia 10 $ 35,000 Unidad $ 350,000 Materiales
Carbon activado 25 $ 159,000 Bultos $ 3,975,000 Materiales
Grava 100 $ 8,400 Bultos $ 840,000 Materiales
Arena 80 $ 25,000 Bultos $ 2,000,000 Materiales
Geotextil 32 $ 40,666 Unidad $ 1,301,312 Materiales
Tanques de 5000 lts 2 $ 1,500,000 Unidad $ 3,000,000 Materiales
Tanques de 2000 lts 3 $ 410,000 Unidad $ 1,230,000 Materiales
Accesorios 1 $ 2,000,000 Unidad $ 2,000,000 Materiales
Mano de obra 1 $ 2,000,000 Unidad $ 2,000,000 Materiales
Mantenimiento del proyecto 1 $ 2,169,131.20 Unidad $ 2,169,131 Mantenimiento
TOTAL $ 23,860,443
Tabla 12 Identificación de los costos evaluados para el proyecto de humedal artificial vertical
6.2.4 Matriz de evaluación comparativa
A continuación, se desarrolla una matriz de evaluación para los diferentes aspectos a evaluar, para la implementación de una alternativa de tratamiento a las aguas residuales generadas tras el proceso de desinfección del huevo, en la granja reproductoras La Martinica. Las variables a tener en cuenta se ponderarán de acuerdo a la necesidad establecida por parte de la granja de reproductoras La Martinica, cada variable tendrá un porcentaje en un rango establecido, esta dependerá de unas necesidades directas de la empresa para la adquisición y planteamiento de la misma. Se debe dar un valor en puntaje de acuerdo a la descripción de la variable y así mismo se le asigna el porcentaje correspondiente, se realiza la sumatoria de los porcentajes totales de las 5 variables y la alternativa que presente un menor porcentaje será la que se va utilizar.
VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
Costos Los costos de implementación son altos
3 30
Los costos de implementación son medios
2 20
Los costos de implementación son bajos
1 10
Adquisición materiales
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación conlleva mayor complejidad
3 10
59
VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es medianamente sencillo
2 5
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es sencillo
1 0
Eficiencia en tiempo de tratamiento de aguas residuales
La alternativa de tratamiento se toma más tiempo del necesario para tratar aguas residuales
3 30
La alternativa de tratamiento se toma un tiempo promedio para tratar aguas residuales
2 20
La alternativa de tratamiento se toma un menor tiempo para tratar aguas residuales
1 10
Espacio solicitado La alternativa necesita un espacio amplio para su implementación
3 10
La alternativa necesita un espacio moderado para su implementación
2 5
La alternativa se abastece con el espacio establecido para la implementación
1 0
Necesidad de especialista para control
La alternativa necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
2 20
La alternativa no necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
1 10
Tabla 13 Matriz de Evaluación Comparativa
Si el porcentaje arrojado se encuentra entre 0% y 30% la alternativa es totalmente viable para su implementación
Si el porcentaje arrojado se encuentra entre 31% y 60% la alternativa se encuentra en un promedio medio de viabilidad de implementación.
Si el porcentaje arrojado se encuentra entre 61% y 100% la alternativa es inviable para su financiación e implementación
Costos: Los costos son una de las partes fundamentales para la implementación de la alternativa de tratamiento para aguas residuales, debido que la empresa evalúa según esto la viabilidad de desarrollo del proyecto.
60
Adquisición de materiales: El poder acceder con facilidad a los materiales necesarios para la implementación de la alternativa de tratamiento se evalúa dependiendo el ajuste de la alternativa a las necesidades del lugar y la capacidad misma que solicita. Eficiencia en tiempo de tratamiento de aguas residuales: Entre las variables más importantes para la escogencia de una alternativa de tratamiento se encuentra la practicidad de la misma y el tiempo que conlleva desde el momento de ingreso de las aguas residuales hasta la salida de las mismas ya tratada, esto implica el tiempo estimado de espera que se debe manejar, ajustándolo a la cantidad de agua residual a filtrar. Espacio solicitado: Cada alternativa de tratamiento a evaluar necesita un espacio específico para el desarrollo de la misma, junto a unas adecuaciones del lugar, se evalúa la necesidad del espacio en contraste con el espacio que se puede manejar dentro de la granja de reproductoras La Martinica. Necesidad de especialista para control: Se evalúa la necesidad que tiene cada tipo de tratamiento de una persona que tenga conocimiento en el tema, para que realice el debido control permanente del mismo, esta variable tiene un peso significativo, debido que si es necesario un especialista posiblemente se genera un incremento en los costos. A continuación, se realiza la evaluación de cada alternativa planteada de acuerdo a las necesidades de la granja de reproductoras La Martinica.
MATRIZ DE EVALUACIÓN COMPARATIVA ALTERNATIVA 1 FOTOCATÁLISIS ALTERNATIVA 1 VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
FOTOCATALISIS Costos Los costos de implementación son altos
3 30
Los costos de implementación son medios
Los costos de implementación son bajos
Adquisición materiales
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación conlleva mayor complejidad
3 10
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es medianamente sencillo
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es sencillo
Eficiencia en tiempo de tratamiento de aguas residuales
La alternativa de tratamiento se toma más tiempo del necesario para tratar aguas residuales
La alternativa de tratamiento se toma un tiempo promedio para tratar aguas residuales
2 20
La alternativa de tratamiento se toma un menor tiempo para tratar aguas residuales
Espacio solicitado
La alternativa necesita un espacio amplio para su implementación
3 10
61
ALTERNATIVA 1 VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
La alternativa necesita un espacio moderado para su implementación
La alternativa se abastece con el espacio establecido para la implementación
Necesidad de especialista para control
La alternativa necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
2 20
La alternativa no necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
TOTAL 80
Tabla 14 matriz de evaluación comparativa alternativa 1 fotocatálisis
La alternativa de fotocatálisis arroja un porcentaje de 80%, por lo tanto, la alternativa planteada no es viable para su implementación, debido a que es necesaria la adquisición de varios elementos para el tratamiento de aguas residuales, lo que aumenta los costos de la misma. El proceso de fotocatálisis implica la necesidad de una persona especialista para el control del proceso y la toma de muestras, generando la necesidad en la granja de reproductoras de personal especializado y aumentando costos de implementación. Los espacios necesarios son intermedios, por lo tanto, en este aspecto sería viable para su implementación, así mismo el tiempo de tratamiento es eficiente en el proceso.
MATRIZ DE EVALUACIÓN COMPARATIVA ALTERNATIVA 2 DESINFECCIÓN CON CLORO
ALTERNATIVA 2 VARIABLE DECRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
DESINFECCIÓN CON CLORO
Costos Los costos de implementación son altos
Los costos de implementación son medios
2 20
Los costos de implementación son bajos
Adquisición materiales
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación conlleva mayor complejidad
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es medianamente sencillo
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es sencillo
1 0
Eficiencia en tiempo de
La alternativa de tratamiento se toma más tiempo del necesario para tratar aguas residuales
62
ALTERNATIVA 2 VARIABLE DECRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
tratamiento de aguas residuales
La alternativa de tratamiento se toma un tiempo promedio para tratar aguas residuales
2 20
La alternativa de tratamiento se toma un menor tiempo para tratar aguas residuales
Espacio solicitado
La alternativa necesita un espacio amplio para su implementación
La alternativa necesita un espacio moderado para su implementación
2 5
La alternativa se abastece con el espacio establecido para la implementación
Necesidad de especialista para control
La alternativa necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
2 20
La alternativa no necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
TOTAL 70
Tabla 15 matriz de evaluación comparativa alternativa 2 desinfección con cloro
Según la tabla de resultados y en comparativa con el porcentaje arrojado por la alternativa, se puede evidenciar que la alternativa es inviable para el desarrollo en la granja de reproductoras La Martinica. MATRIZ DE EVALUACIÓN COMPARATIVA ALTERNATIVA 3 HUMEDAL ARTIFICIAL
ALTERNATIVA 3 VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
HUMEDAL ARTIFICIAL
Costos Los costos de implementación son altos
los costos de implementación son medios
Los costos de implementación son bajos
1 10
Adquisición materiales
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación conlleva mayor complejidad
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es medianamente sencillo
Adquirir los materiales para la implementación y adecuación es sencillo
1 0
Eficiencia en tiempo de
La alternativa de tratamiento se toma más tiempo del necesario para tratar aguas residuales
63
ALTERNATIVA 3 VARIABLE DESCRIPCIÓN PUNTAJE PORCENTAJE
tratamiento de aguas residuales
La alternativa de tratamiento se toma un tiempo promedio para tratar aguas residuales
2 20
La alternativa de tratamiento se toma un menor tiempo para tratar aguas residuales
Espacio solicitado
La alternativa necesita un espacio amplio para su implementación
La alternativa necesita un espacio moderado para su implementación
La alternativa se abastece con el espacio establecido para la implementación
1 0
Necesidad de especialista para control
La alternativa necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
La alternativa no necesita un especialista para la implementación y/o mantenimiento de la misma
1 10
TOTAL 40
Tabla 16 matriz de evaluación comparativa alternativa 3 humedal artificial
Análisis de los resultados de la evaluación comparativa Según los resultados arrojados de 40%, la alternativa de humedal artificial se encuentra en el promedio de viabilidad de implementación, al realizar la comparación con los resultados anteriores se puede evidenciar la siguiente información
ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO – PORCENTAJE DE VIABILIDAD
Fotocatálisis Desinfección por
cloro Humedal artificial
80% 70% 40%
Al encontrarse las otras dos alternativas sobre el porcentaje del 60%, serían alternativas inviables para la ejecución dentro de la granja, los datos más representativos fueron:
Costos
Tiempo de tratamiento
Necesidad de personal especializado
64
6.3 Diseño Alternativa (Humedal Artificial)
A continuación, se presenta el diseño de la alternativa viable para el desarrollo dentro de la
granja de reproductoras La Martinica. Para el diseño de este se tendrá en cuenta los
materiales necesarios, el espacio a manejar dentro de la granja y costos de construcción
del mismo.
6.3.1 Materiales
Los materiales necesarios para el diseño de un humedal se describen en la siguiente tabla,
desarrollado por tipo y cantidad.
DESCRIPCIÒN CANTIDAD
Gravilla 150
Macrofitas 15000
Tuberia 10
Carbon activado 25
Grava 100
Arena 80
Geotextil 32
Tanques de 5000 lts 2
TANQUES DE 2000 lts 3
Accesorios 1
Mano de obra 1
6.3.2 Cálculos
Para el diseño del humedal artificial de flujo bajo, es necesario el uso de materiales con
ciertas características y este debe presentar un parámetro de eficiencia para encontrarse
dentro de los estándares establecidos por la normatividad.
Cálculos del Sistema
HUMEDALES DE FLUJO BAJO LA SUPERFICIE
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Grava Fina GR Literatura 16 mm Porosidad de 0.35-0.38; Conductividad
Hidráulica de (1000-10000
m3/m2.d)
Geomembrana GM Literatura Impermeabilización de Suelo
65
Solidos Suspendidos
Totales
SST Análisis 150 mg/l
Demanda Química de Oxigeno
DQO Análisis 870 mg/l
Demanda Biológica de Oxigeno
DBO Análisis 479 mg/l
Aceites y Grasas AYG Análisis 80 mg/l
Fosforo Total P Análisis 21,24 mg/l
Nitratos N-NO3 Nitratos 3.504 mg/l
Nitritos N-NO2 Nitratos 0,0607 mg/l
Nitrógeno Amoniacal
N-NH3 Amoniacal 86,88 mg/l
Tabla 17 Cálculos humedal de flujo bajo superficie
En la tabla No 3 se enuncia los parámetros y calidad del vertimiento, desde la investigación literaria. Lo cual permitirá evaluar la eficiencia del sistema propuesto (humedal artificial) en su eficiencia y viabilidad de proyección
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO Análisis Límites Máximos Permisibles
UNIDAD % remoción
Solidos Suspendidos Totales
SST 256 200 mg/l 0,8
Demanda Química de Oxigeno
DQO 870 400 mg/l 0,8
Demanda Biológica de Oxigeno
DBO 479 200 mg/l 0,8
Aceites y Grasas AYG 80 20 mg/l 0,8
Tabla 18 identificación de análisis del vertimiento
En la tabla No 4 se identifica el análisis del vertimiento por los 3 filtros que evalúa el proyecto ante de ingresar al humedal artificial, y los límites permisibles que debe tener en momento que se genere algún residuo al pasar por el humedal artificial con % de remoción proyectado
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO Remoción Eficiencia del
Vertimiento Proyectada Unidad
Solidos Suspendidos Totales
SST 204,8 51,2 mg/l
Demanda Química de Oxigeno
DQO 696 174 mg/l
Demanda Biológica de Oxigeno
DBO 383,2 95,8 mg/l
66
Aceites y Grasas AYG 64 16 mg/l
Tabla 19 Identificación de los parámetros en cumplimiento legal
La tabla No 5 permite la Identificación de los parámetros en cumplimiento legal según el marco legislativo después del vertimiento haber cruzado el humedal, desde la proyección literaria que evalúa el proyecto si generara algún tipo vertimiento al final del esquema planteado en los diseños Los cálculos permiten identificar, las diferentes características que hacen parte del proceso del diseño, a continuación, se enuncia los cálculos desde la formulación del caudal máximo, mínimo y promedio desde su formulación para el diseño
CALCULOS PARA FORMULACIÒN DE DISEÑO DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Caudal Bodega 1 CB1M ESTANDAR 300 L/Día Pico Máximo
Caudal Bodega 2 CB2M ESTANDAR 500 L/Día Pico Máximo
Caudal Bodega 1 CB1Ini ESTANDAR 200 L/Día Inicio Producción
Caudal Bodega 2 CB2Ini ESTANDAR 300 L/Día Inicio Producción
Caudal Bodega 1 CB1Fin ESTANDAR 200 L/Día Producción Final
CALCULOS PARA FORMULACIÒN DE DISEÑO
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Caudal Bodega 2 CB2Fin ESTANDAR 300 L/Día Producción Final
Semanas de Producción
SP LITERATURA 41 SEMANAS Proceso producción
Caudal inicio de Ciclo
CIc
35.000 L/Ciclo Inicio Producción
Caudal Máximo de Ciclo
CMc 117.600 L/Ciclo Pico Máximo
Caudal Final de Ciclo
CFc 35.000 L/Ciclo Producción Final
Caudal Total CT
187.600 L/Etapa Prod
Caudal Total
Caudal Medio Diario
CPD CT/#Días Etapa Productiva 0,654 m3/dìa
Caudal Medio Diario
CPD CT/#Días Etapa Productiva 654 L/dìa Vertimientos /Dìa
Caudal Medio Diario
CPD CT/#Dìas Etapa Productiva 0,0151 L/s Calculado 12 Horas
Caudal Maximo Dìario
CMD
0,0185 L/s Calculado 12 Horas
Dias Productivos DP # semanas *7 287 Dias # de Dias
Tabla 20 cálculos para la formulación del diseño
La tabla No 6 Identifica los cálculos para la formulación del diseño desde los caudales máximos y mínimos desde los días de productividad al año
𝐶𝐼𝐶 = #𝐷𝑖𝑎 ∗ (𝐶𝐵1𝐼𝑛𝑖 + 𝐶𝐵2𝐼𝑛𝑖)
𝐶𝑚𝐶 = #𝐷𝑖𝑎 ∗ (𝐶𝐵1𝑚 + 𝐶𝐵2𝑚)
𝐶𝑓𝐶 = #𝐷𝑖𝑎 ∗ (𝐶𝐵1𝐹𝑖𝑛 + 𝐶𝐵2𝐹𝑖𝑛))
∑𝐶𝐼𝐶 + 𝐶𝑀𝐶
+ 𝐶𝐹𝐶
𝐶𝑀𝐷 = 𝐶𝐵1𝑀 + 𝐶𝐵2𝑀/43200
67
Desde la tabla No 7 se evalúa los cálculos del humedal de flujo para determinar las
dimensiones que debe presentar desde su concentración, tiempo de retención y variables
del proceso
CÁLCULOS DEL HUMEDAL DE FLUJO BAJO LA SUPERFICIE
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Concentración del Efluente C
56,09 mg/l RAS
Concentración del Afluente CO DBO5 479 mg/l RAS
Constante de Primero Orden En función Temperatura
KT
1,042 K RAS
Tiempo de Retención Hidráulico
TRH 3 días días RAS
Temperatura de la zona
T Literatura 19 Grados RAS
Tabla 21 cálculos para el diseño del humedal según lo orientado por el RAS
La evaluación del área superficial determina, si la condición del terreno permite su implementación, siendo una variable importante para su ubicación y manejo en el proyecto el cual se determina en la tabla No 8
CALCULO DEL AREA SUPERFICIAL
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Eficiencia del sistema
E%
88 % RAS
Área Superficial AS
17 m2 RAS
Porosidad Filtrante del
Medio u Literatura 0,38 RAS
Profundidad del Humedal
H Literatura 0,6 m Literatura
Área Transversal AC
0,0272 m2
Conductividad Hidráulica
ks Literatura 3000 m3/m2*día Gravilla
68
CALCULO DEL AREA SUPERFICIAL
DESCRIPCIÒN DESCRIPCIÒ
N DESCRIPCIÒN
DESCRIPCIÒN
DESCRIPCIÒN
DESCRIPCIÒN
Pendiente del Lecho
s Literatura 0,008 Fracción decimal
Pendiente
Carga Superficial
So
0,039248208 m3/m2*dia Carga Hidráulica
Calculo del Ancho del Humedal
w
0,05 m Relación largo
ancho a 3
Calculo del Largo del humedal
L
6,7 m
Ancho Real WR Formulación 2,5 m Relación largo - ancho Mayor 3
Tiempo de Retención Hidráulico
THR
5,81 Dìas Ajustar
Tabla 22 Cálculo del área superficial del Humedal Artificial RAS
Con los datos adquiridos en las tablas anteriores se procede, a realizar los cálculos que con llevarán a los parámetros de diseño que permitirán su proyección y digitalización al proyecto evaluado, ver tabla No 9.
PARAMETROS DE DISEÑO DEL HUMEDAL
DESCRIPCIÒN SÍMBOLO FÓRMULA VALOR UNIDAD OBSERVACIONES
Caudal Medio Diario
CPD CT/#Días Etapa Productiva 0,654 m3/día
Calculo del Largo del humedal
L
6,7 m
Ancho Real WR Formulación 2,5 m
Relación largo - ancho Mayor 3
Profundidad del Humedal
H Literatura 0,6 m Literatura
Profundidad Total
HT H+BL 1 m Borde Libre
pendiente Pe Literatura 0,8% K Se pude acercar a 1
# de Macrofitas NP
33 Unidades
Humedal de Flujo Bajo La Suèrficie
Horizontal
Tabla 23 datos y dimensiones del humedal para su diseño
69
6.3.3 Diseños
Para los diseños del proyecto se trabajan el programa Sketchup Pro 2019. Como herramienta compatible con AutoCAD y ArcGIS Se realiza la digitalización de las zonas productivas dela granja, galpones, casas, unidad sanitaria y bodegas desde su ubicación geográfica entre Google Earth y Sketchup ver imagen No 12
Ilustración 20 Digitalización de la Granja programa Sketchup
6.3.3.1 Diseño de la trampa de grasa y los filtros
Se proyecta para el manejo y desinfección del huevo el siguiente sistema, trampa de grasa, tanque de recepción, 4 filtros (gravilla, Antracita, carbón activado y antracita con carbón), tanque de recolección, poceta de inspección y humedal artificial ver imagen 13 para los filtros, que realizaran la remoción de los sólidos antes de ingresar al humedal.
70
Ilustración 21 Identificación de los filtros y la trampa de grasas diseño realizado por los autores
Imagen No 14 trampa de grasas vista de Perfil
Imagen No 15 Filtros
(Arena, Gravilla, Antracita, Carbón activado)
En la imagen 13, 14 y 15 se identifica el diseño de filtros y trampa de grasas como sistema que antecede el humedal artificial
71
El humedal artificial es último proceso de tratamiento que se evalúa en el proyecto, su ubicación se realizara después de los filtros entre en galpón 3 y 4 según lo proyectado, ver imagen 16.
Ilustración 22 Identificación del Humedal
Ilustración 23 Identificación del Zona dentro de la Granja
Ilustración 24 Identificación del Proyecto Humedal Artificial
72
6.3.4 Costos
Se presentan los costos del proyecto del humedal artificial como alternativa al mejoramiento
del sistema planteado en el momento,
COSTOS DEL DISEÑO DEL HUMEDAL
DESCRIPCIÒN CANTIDAD VALOR UNITARIO
UNIDAD VALOR TOTAL
OBSERVACIONES
Gravilla 150 $ 30.000 Bultos $ 4.500.000 Materiales
Macrofitas 15000 33 Unidad $ 495.000 Materiales
Tubería 10 $ 35.000 Unidad $ 350.000 Materiales
Carbón Activado 25 $ 159.000 Bultos $ 3.975.000 Materiales
Grava 100 $ 8.400 Bultos $ 840.000 Materiales
Arena 80 $ 25.000 Bultos $ 2.000.000 Materiales
Geotextil 32 $ 40.666 Unidad $ 1.301.312 Materiales
Tanques de 5000 Lts.
2 $ 1.500.000 Unidad $ 3.000.000 Materiales
Tanques de 2000 Lts
3 $ 410.000 Unidad $ 1.230.000 Materiales
Accesorios 1 $ 2.000.000 Unidad $ 2.000.000 Materiales
Mano de Obra 1 $ 2.000.000 Unidad $ 2.000.000 Materiales
TOTAL $ 21.691.312
Tabla 24 costos del diseño del humedal
73
7 DISCUSIÓN DE RESULTADOS
El diseño de los humedales artificiales genera una optimización frente a otro tipo de
prácticas, por medio de su uso y manejo de estos se acapara un gran rango de factores
físico químicos, en la revisión de otros modelos planteados como lo es el de fotocatálisis y
la desinfección por cloro, se evidencio que los humedales en buenas condiciones de
operación y mantenimiento resultan ser un tratamiento biológico de alta eficiencia en
términos de remoción de materia orgánica. (Torres & Marin Sanabria, Optimización del
Humedal Artificial Subsuperficial para Tratamiento de Aguas Residuales, 2012).
Un sistema convencional de tratamiento de aguas residuales normalmente requiere en su
operación y mantenimiento de mayor tecnología debido a la necesidad y uso de equipos
mecánicos que consumen energía, en el caso de la fotocatálisis, la eficiencia del
fotocatalizador se relaciona con la composición del agua que se va tratar, la presencia de
sales, nutrientes y compuestos orgánicos requieren tiempos de exposición más
prolongados, para conseguir la degradación. (Maldonado Rubio, Suárez Gil, & Miranda
García, S.F.).
Por lo tanto, en términos comparativos, aun cuando la fotocatálisis su tiempo de tratamiento
es menor, los costos que genera son mayores, la inversión inicial también y el
mantenimiento. Realizando la comparación con alternativas como la desinfección por cloro,
el rango de tratamiento tiende a quedarse corto, debido que el cloro no trata en igual medida
todo tipo de vertimiento.
En comparación con otros trabajos desarrollados sobre la misma temática se pudo
evidenciar:
El uso de humedales artificiales tiene una amplia aplicación en el tratamiento de
aguas residuales generadas a nivel doméstico e industrial.
Diferentes autores desarrollaron alternativas de humedales para tratamientos de
aguas a menores escalas, desarrollando siempre un tratamiento inicial, con el uso
de mallas filtrantes, para la separación de solidos suspendidos de tamaños
significativos y de otro tipo de contaminantes presentes en los vertimientos.
El uso de humedales artificiales representa una alternativa viable a nivel económico
y ambiental, pero los mismos no generan un porcentaje significativo de
potabilización del agua para consumo humano; entre los diferentes documentos
consultados, se evidencio el uso principal de estas aguas tratadas, para procesos
de riego y usos domésticos.
Siempre el tratamiento de humedales artificiales presenta un enfoque principal, el
cual es tratar aguas o fuentes contaminadas por uso principal antropocéntrico, como
lo presenta Moncada Álvaro David en su trabajo de “Análisis de desempeño y
operación de humedales construidos de flujo superficial vertical para tratamiento de
agua residual doméstica en países tropicales”.
74
8 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A partir de los resultados arrojados, se puede concluir que actualmente la granja de
reproductoras La Martinica, aun cuando posee un sistema de tratamiento eficaz y cumple
con la legislación actual vigente, este a largo plazo es insuficiente para las necesidades de
la empresa y genera unos costos adicionales por el manejo actual de residuos por medio
de la recolección por Vactor.
El proceso de desinfección del huevo es una de las etapas fundamentales en la etapa
productiva de las reproductoras, por la etapa que con lleva en la incubación y engorde del
huevo recolectado, por lo tanto, la búsqueda de alternativas de tratamiento es fundamental
para los vertimientos que genera esta fase, tanto en costos, como en cuidado al medio
ambiente. Aun cuando la carga orgánica no es altamente contaminante, es necesario el
tratamiento de estos residuos, enfocándose en la responsabilidad ambiental que conlleva
la empresa con la sociedad.
En la búsqueda del tratamiento del agua residual generada por el lavado y desinfección del
huevo, también se puede realizar tratamiento a las aguas residuales domestica entendiendo
los humedales artificiales, como una alternativa de amplio espectro que posibilita a la granja
el tratamiento de todas las aguas vertidas.
La búsqueda de una alternativa de tratamiento adecuada, permitió revisar a fondo la
viabilidad de diferentes tipos de tratamiento, tanto a nivel de eficiencia en el sistema,
adquisición de materiales, costos de implementación y mantenimiento.
Los humedales artificiales en términos del mantenimiento y operación demostraron ser una
alternativa económicamente viable y amigable al ambiente para el tratamiento de aguas
residuales.
Se recomienda seguir explorando en los métodos más eficientes dentro de los humedales
artificiales para obtener mayor veracidad y mejores resultados.
Se debe realizar una evaluación y toma muestra a lo largo de la implementación para
verificar la eficiencia del humedal y si su capacidad abastece con las necesidades de la
granja de reproductoras la Martinica.
Los sistemas de tratamientos de aguas residuales por humedales artificiales no son
eficientes con la remoción de partículas solidad grandes, así mismo como en las otras
alternativas planteadas, es recomendable utilizar previamente una malla filtrante, para
evitar el daño del humedal y la perdida de eficiencia.
75
9 BIBLIOGRAFIA
Arias , C., & Brix, H. (S.F). Humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales . Revista
Ciencia e Ingeniería Neogranadina , 17 - 24.
BELTRAN , L. M., & GARCIA , G. A. (2016). PROGRAMA DE GESTIÓN INTEGRAL DE VERTIMIENTOS
GENERADO EN LA GRANJA EL ENCANTO . BOGOTA : UNAD- PROYECTO DE GRADO .
Crites, R., & Tchobanoglous, G. (1998). Small and Decentralized Wastewater Management
Systems. Nueva York: WCB and McGraw-Hill.
DUQUE G, C. O. (2014). GUIA AMBIENTAL PARA EL SUBSECTOR AVICOLA . BOGOTA D.C:
FEDERACIÓN NACIONAL DE AVICULTORES FENAVI.
Environmental Protection Agency. (1999). Folleto informativo de tecnología de aguas residuales,
desinfección con cloro. Washington, D.C.: Office of Water.
Environmental Protection Agency. (2000). Folleto informativo de tecnología de aguas residuales
Humedales de flujo libre superficial. Washington D.C. : Office of Water.
GAE, S. D. (2019). PROGRAMA DE GESTIÓN AMNBIENTAL EMPRESARIAL. BOGOTA: SDA.
Garces Giraldo, L. F., Mejía Franco , E. A., & Santamaría Arango, J. J. (N.A.). La fotocatálisis como
alternativa para el tratamiento de aguas residuales. Revista Lasallista de investigación -
Vol I, 10.
Hidritec. (2016). Hidritec. Obtenido de http://www.hidritec.com/hidritec/sistemas-de-cloracion
López, O. J. (2014). DISEÑO DE UNIDAD PILOTO DE HUMEDALES ARTIFICIALES DE FLUJO
SUBSUPERFICIAL PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS EN EL
CAMPUS UMNG-CAJICÁ CON FINES DE REUSÓ. Obtenido de
https://expeditiorepositorio.utadeo.edu.co/bitstream/handle/20.500.12010/1749/T060.p
df?sequence=1&isAllowed=y
Maldonado Rubio, M., Suárez Gil, S., & Miranda García, N. (S.F.). Degradación de contaminantes
emergentes mediante TiO2 inmovilizado e irradiación solar.
MÉNDEZ ÁLVAREZ, C. E. (2001). METODOLOGÍA DISEÑO Y DESARROLLO DEL PROCESO DE
INVESTIGACIÓN. BOGOTÁ D.C,: MC GRAW HILL.
Palacio, A. R. (2014). HUMEDALES ARTIFICIALES; UNA PROPUESTA PARA LA MITIGACIÓNDE LA
CONTAMINACIÓN HÍDRICA DE LA QUEBRADA LA NUTRIA, DE LOS CERROS ORIENTALES DE
BOGOTÁ D.C. Obtenido de
http://ridum.umanizales.edu.co:8080/xmlui/bitstream/handle/6789/1930/Zapata_Palacio
_Aura_Raquel_2014.pdf?sequence=1
76
Pavas, E. G. (2002). Fotocatálisis: Una Alternativa viable para la eliminación de compuestos
orgánicos . Revista Universidad EAFIT N° 127, 60 -64.
Rodriguez Gonzalez, M. R., Jácome Burgos, A., Molina Burgos, J., & Suárez Lopez , J. (2013).
Humedal de flujo vertical para tratamiento terciario del efluente físico-químico de una
estación depuradora de aguas residuales domésticas. Ingeniería, Investigación y
Tecnología, 223 - 235.
Suaza, A. D. (2016). Análisis del desempeño y operación de humedales construidos de flujo
subsuperficial vertical para tratamiento de agua residual doméstica en países tropicales.
Obtenido de
http://repositorio.ucm.edu.co:8080/jspui/bitstream/handle/10839/1326/Alvaro%20David
%20Moncada%20Suaza.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Torres, E., & Marin Sanabria, A. (2012). Optimización del Humedal Artificial Subsuperficial para
Tratamiento de Aguas Residuales. Ingenio Libre, 29 -38.
Torres, E., & Sanabria, A. M. (2012). OPTIMIZACIÓN DEL HUMEDAL ARTIFICIAL SUBSUPERFICIAL
PARA TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. Ingenio Libre, 29-38.
