PLANTA DE TRATAMIENTO

MEMORIA DESCRIPTIVA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RERSIDUAL

Introducción.

El consumo de proteína cárnica en la dieta de los humanos se remonta a los primeros homínidos (Australopithecus), la caza de animales era la principal forma de obtener carne fresca, sin embargo, hace unos 10.000 años los seres humanos del neolítico debieron modificar su forma de vida, posiblemente obligados por el incremento del número de miembros que formaban sus comunidades aunado al cambio climático que se presentó por esa época; por este motivo descubrieron que capturar animales, domesticarlos y mantenerlos vivos para utilizarlos cuando fuera preciso, les permitía reducir la incertidumbre alimentaria al no depender de la caza de animales silvestres.

En Europa, luego de la caída del Imperio Romano de Occidente, en algunas ciudades se reguló la obtención de carne, siendo las condiciones higiénicas una de las prioridades. Napoleón I fue quién, a principios del siglo XIX, reconoció el valor higiénico y práctico de los rastros, ordenando la construcción este tipo de instalaciones en las principales ciudades.

En nuestro país, en 1877 se construye el primer rastro importante en la ciudad de México, en 1905, Porfirio Díaz reinauguró las instalaciones, las cuales permanecieron en funcionamiento hasta mediados de la década de los años cincuenta. En 1955, se funda el Rastro de Ferrería en la ciudad de México, el cual fue clausurado en 1992 por violar las normas de seguridad e higiene.

Los rastros, hoy en día son verificados por el Servicio Nacional de la Sanidad y Calidad de los Alimentos (Senasica) de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (Sagarpa). Asimismo, deben cumplir con la Norma Oficial Mexicana NOM-194-SSA1-2004, de productos y servicios, la cual determina las especificaciones sanitarias en los establecimientos dedicados al sacrificio y faenado de animales para abasto, almacenamiento, transporte y expendio.

De acuerdo a la NOM-194-SSA1-2004 se clasifican los establecimientos de sacrificio como unidades de sacrificio o matadero y rastros, de acuerdo al volumen de animales sacrificados. Las unidades de sacrificio o mataderos son aquellos que no rebasan el sacrificio de 28 cabezas de ganado mayor, o menos de 56 cabezas de ganado menor o 1000 aves domésticas por día o una combinación considerando la relación de dos cabezas de ganado menor por una de ganado mayor o de 35 aves domésticas por un animal de ganado mayor.

En México, la crianza de bovinos y porcinos, fue introducida por los españoles en el siglo XVI y es actualmente una de las principales fuentes de proteína. Por si misma la crianza de ganado afecta grandemente el ecosistema, al demandar grandes extensiones de terreno para el pastoreo o para la siembra de especies base para la alimentación del ganado, generando la deforestación y afectación a las especies de animales y vegetales nativas. Adicionalmente el proceso de obtención de la carne y subproductos, genera desechos que afectan el ambiente cuando son dispuestos de manera irresponsable.

La producción de carne de bovino y porcino en canal en México, ha tenido un incremento anual de 2.2% en los últimos años, con un total de 3.0 millones de toneladas en 2012. Un estimado de agua residual generada con esta producción, considerando 4 l/kg de canal es de 32,876 m³/día, equivalente a un flujo de 380 l/s.

Jalisco posee la mayor producción pecuaria en el país, representando más del 18% del total. Específicamente en producción de carne a nivel nacional, 19% de tipo porcino y 11% de tipo bovino proviene de Jalisco. Considerando estos datos, Jalisco genera un estimado de 4,930 m³ de agua residual como resultado de ésta producción, equivalente a un flujo de 57 l/s, únicamente por este concepto.

Los rastros, mataderos y todas las empresas en general que manejan productos cárnicos, tienen un impacto ambiental negativo en las localidades donde se asientan, si los residuos sólidos y líquidos son dispuestos de forma errónea e insalubre en el terreno, drenaje y cuerpos de agua.

La recuperación y separación de los residuos en un rastro es esencial, primeramente para valorarlos como un subproducto y poderlos utilizar en otras actividades como la elaboración de harinas, alimentos, compostaje o, incluso generación de energía; adicionalmente al separar mayormente los residuos como tejidos, grasa, sangre, rumen y excreta de animales, se facilita el tratamiento del agua y por consiguiente el cumplimiento de la normatividad ambiental en esta materia.

El volumen de sangre de animales bovinos y porcinos está en relación a su peso y es de 5.8 litros en promedio, por cada 100 kg de peso, considerando la edad de sacrificio de 12-14 meses para bovinos y de 5-6 meses para porcinos, resulta que el rastro de Tepatitlan puede genera un promedio de 400 litros de sangre por día.

La sangre es el principal elemento contaminante del agua residual en rastros; si consideramos que este subproducto tiene una concentración de Demanda Bioquímica de Oxígeno total de 400,000 mg/l y 30,000 mg/l de Nitrógeno, resulta entendible la necesidad optimizar el manejo de ésta durante la labor de sacrificio, permitiendo que sea mínimo su arrastre con el agua de lavado.

Las diferentes áreas o procesos de un rastro, donde se utiliza mayor cantidad de agua son: Estabulación, lavado de canales-viseras y limpieza de la planta. En promedio se tiene un consumo de agua por animal sacrificado de 500-1000 litros para bovinos y de 250-550 litros para porcinos.

El agua residual proveniente de rastros de ganado bovino y porcino, presenta una calidad típica que difiere del agua municipal. Una descarga de agua residual de un rastro se caracteriza por un contenido alto (en relación al agua municipal) de materia orgánica medida como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) y Demanda Química de Oxígeno (DQO), así como grasas, materia suspendida, nitrógeno y fósforo.

Los sólidos suspendidos presentes en el agua residual, están compuestos principalmente por grasas y en segundo término por proteínas. La materia orgánica soluble contiene principalmente ácidos grasos volátiles (AGV), y en menor proporción proteínas y grasas.

En cuanto a normatividad en materia de descargas de agua residual en México, se tienen tres normas que determinan la calidad del agua tratada de acuerdo al sitio de descarga o al uso que se le dará. Las dos primeras emitidas en 1996 determinan la calidad para descarga a cuerpos receptores federales y la calidad para descarga en alcantarillado municipal, y la tercera emitida en 1997 que establece la calidad del agua tratada para ser utilizada en actividades secundarias.

La NOM-001-SEMARNAT-1996 se aplica de acuerdo al uso que se leda al cuerpo receptor: riego agrícola, público urbano y protección de vida acuática. La calidad más exigente es la que corresponde a cuerpos considerados como protección de vida acuática, mismos que se nombran cuerpos tipo C.

La NOM-001-SEMARNAT-1996 para cuerpos tipo C, determina la calidad que debe cumplir una descarga que se realiza a un cuerpo receptor clasificado como protección de vida acuática. Esta norma es la más estricta ya que limita además de la materia orgánica, medida como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), al nitrógeno y fósforo, estableciendo valores para estos últimos por debajo de las concentraciones usualmente encontradas en agua de tipo municipal.

Si consideramos que todos los cuerpos de agua en Los Altos de Jalisco, están clasificados como tipo C y que la descarga del rastro forma parte de corrientes tributarias al Rio Tepatitlan, quien a su vez es afluente del rio Verde, por consiguiente, la descarga de agua residual del rastro de Tepatitlan, deberá cumplir con esta normatividad y por lo tanto se debe considerar un tratamiento.

La selección de la planta de tratamiento de agua residual para este tipo de descargas, se realizará considerando en orden de importancia; el cumplimiento de la normatividad y el costo de operación e inversión. El diseño de la instalación de tratamiento requiere aplicación de tecnología específica que permita remover la materia orgánica medida como DBO, sólidos suspendidos, grasa, además de compuestos de nitrógeno y fósforo.

Calidad del agua residual.

El agua residual proveniente de instalaciones de sacrificio de bovinos y porcinos contiene contaminantes que sobrepasan los valores establecidos por la normatividad ambiental de México, para su vertido en cuerpos de agua federales o al drenaje municipal sin tratamiento.

La calidad del agua residual proveniente de rastros, dependerá principalmente del manejo que se haga de la sangre, del rumen y del estiércol; la separación de estos subproductos antes de que sean arrastrados mayormente por el agua, se hace necesaria para reducir la contaminación en el agua residual.

La literatura técnica es abundante en cuanto a información de la calidad de efluentes de instalaciones de sacrificio de bovinos y porcinos, en base a esto se ha obtenido el rango de concentración de diversos parámetros y se reporta junto con la calidad encontrada para la descarga de agua residual del rastro de Tepatitlan en la siguiente tabla.

PARAMETRO UNIDAD RANGO TÍPICO RASTRO TEPATITLAN DATOS PARA PROYECTO

Potencial hidrógeno Unidad de pH 6.2 – 8.4 No realizado 6.2 – 8.4

Sólidos suspendidos totales mg/l 300 - 2300 630 2000

Demanda bioquímica de oxígeno mg/l 600 - 4600 704 3500

Demanda química de oxígeno mg/l 1500 - 10000 3864 7000

Grasas y aceites mg/l 125 - 400 74 150

Nitrógeno mg/l 90 – 629 320 400

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