DIAGNOSTICO DE PREVENCION DE LA CONTAMINACION MATADERO DE GANADO VACUNO Contract No. LAG-I-00-98-00005-00 Task Order No. 2 Informe Final Informe número: xxxxxxxx Preparado para: U.S Agency for International Development Latin America and the Caribbean (LAC) Bureau Preparado por: Hagler Bailly 1530 Wilson Boulevard Suite 400 Arlington, VA 22209-2406 (703) 351-0300 1999 INDICE CAPITULO 1: RESUMEN EJECUTIVO CAPITULO 2: OBJETIVOS DE LAS ACTIVIDADES DEL CENTRO DE PROMOCIÓN DE TECNOLOGÍAS SOSTENIBLES (CPC) CAPITULO 3: INFORMACION DE BASE SOBRE LA PLANTA 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. Datos de referencia utilizados en los cálculos presentados en este informe Consumo y costo de agua en Empresa X Generación y características de las aguas residuales Costos relacionados con la descarga de las aguas residuales de Empresa X Requerimientos adicionales relacionados con las aguas residuales del matadero Comparación del rendimiento de Empresa X con los “indicadores” para mataderos CAPITULO 4: RECOMENDACIONES 4.1. Medidas de ahorro de agua 4.1.1. 4.1.2. 4.1.3. 4.1.4. 4.1.5. 4.1.6. 4.1.7. 4.1.8. 4.1.9. Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua Reparar fugas Reducir el uso de agua en el lavado de corrales Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas residuales de la fosa verde Reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala de cueros Instalar una llave activada por válvula de pie a la entrada del túnel de cueros Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas durante las pausas y al terminar el turno de trabajo Otras medidas de ahorro de agua 4.2. Medidas para reducir la carga orgánica contenida en el efluente final de la planta 4.2.1. 4.2.2. 4.2.3. 4.2.4. Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la noria de sangrado al drenaje, y reducir la pérdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero Recolectar en seco el contenido de las panzas Recolectar “en seco” el estiércol contenido de las tripas Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el piso de la línea de producción antes de iniciar la operaciones de lavado 4.3. Medidas varias 4.3.1. 4.3.2. Optimizar el funcionamiento del sedimentador de aguas verdes Optimizar el funcionamiento del sistema de pretratamiento de las aguas residuales generadas por la planta de menudos Bibliografía Anexo I: Información técnica sobre pistolas de agua Anexo II: Tamiz de barras paralelas Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 2 CAPITULO 1: RESUMEN EJECUTIVO El diagnóstico realizado por el CPC dio como resultado la formulación de 15 recomendaciones de prevención de la contaminación y de mejora de eficiencia, las cuales son presentadas en forma detallada en el Capítulo 4 de este informe. Se estima que la implementación de estas recomendaciones tendría el siguiente impacto sobre el rendimiento de la empresa. Valor Impacto económico Ahorro en agua de pozo 57,710 m3/año 38 % de ahorro 8,660 US$/año Reducción en el volumen del efluente 52,375 m3/año 39 % de reducción 2,420 US$/año Reducción en la carga de DBO contenida en el efluente final 347,360 kg DBO/año 65 % de reducción 15,770 US$/año Reducción en la carga de SST contenida en el efluente final 74,030 kg SST/año 18 % de reducción 3,360 US$/año Impacto económico total = 30,200 US$/año Las 15 recomendaciones del CPC se encuentran resumidas en el siguiente cuadro. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 3 No. Recomendación 4.1.1 Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua 4.1.2 Reparar fugas 4.1.3 Reducir el uso de agua en el lavado de corrales 4.1.4 Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas residuales de la fosa verde 4.1.5 Reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos 4.1.6 Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala de cueros 4.1.7 Instalar una llave activada por válvula de pie a la entrada del túnel de cueros 4.1.8 Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas durante las pausas y al terminar el turno de trabajo 4.1.9 Otras medidas de ahorro de agua 4.2.1 Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la noria de sangrado al drenaje, y reducir la pérdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero Beneficios ambientales < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < < Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce la descarga de DBO Reduce la descarga de SST Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce el consumo de agua Reduce la descarga de aguas residuales Mejora el pretratamiento de las aguas residuales < < Reduce la descarga de DBO Reduce la descarga de SST Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial Beneficios económicos No se determinaron los beneficios económicos 660 US$/año 7,990 US$/año 860 US$/año 1,260 US$/año 1,010 US$/año 680 US$/año 1,750 US$/año No se determinaron los beneficios económicos 11,850 US$/año 4 4.2.2 Recolectar en seco el contenido de las panzas 4.2.3 Recolectar “en seco” el contenido de las tripas 4.2.4 4.3.1 4.3.2 Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el piso de la línea de producción antes de iniciar las operaciones de lavado Optimizar el funcionamiento del sedimentador de aguas verdes Optimizar el funcionamiento del sistema de pretratamiento de las aguas residuales generadas por la planta de medudos < < < < < < < < < Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce la descarga de DBO Reduce la descarga de SST Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce la descarga de DBO Reduce la descarga de SST Mejora el pretratamiento de las aguas residuales Reduce la descarga de DBO Reduce la descarga de SST < Mejora el pretratamiento de las aguas residuales No se determinaron los beneficios económicos < Mejora el pretratamiento de las aguas residuales No se determinaron los beneficios económicos Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 3,900 US$/año 210 US$/año No se determinaron los beneficios económicos 5 CAPITULO 2: OBJETIVOS DE LAS ACTIVIDADES DEL CENTRO DE PREVENCION DE LA CONTAMINACION (CPC) El Centro de Prevención de la Contaminación (CPC) esta siendo implementado en País X bajo el liderazgo de la CNI, con el apoyo técnico y administrativo de la empresa Hagler Bailly y con el financiamiento de USAID y del Banco Mundial. El objetivo principal del CPC es el de promover las prácticas de producción más limpia (PML), que postula los conceptos de la prevención de la contaminación y la eficiencia energética, en los sectores productivos de País X, jugando el papel de articulador de la oferta y la demanda de estos servicios en el país. Para tal efecto, en base a la experiencia lograda por ambos proyectos después de tres años de trabajo en el país, se detectaron las barreras que impiden este tipo de prácticas. Entre las principales barreras se encuentran: < La falta de capacidad técnica en el país. Antes del ingreso de ambos proyectos a País X el tema de PML era totalmente desconocido; < la falta de líneas de financiamiento para apoyar este tipo de prácticas; y < la falta de información oportuna y pertinente. Para contribuir a eliminar las barreras mencionadas el CPC se han fijado los siguientes objetivos específicos: < Contribuir a generar una masa crítica de profesionales del País X capaces de llevar adelante proyecto de PML y generar la oferta de servicios; < continuar realizando auditorías de PML para difundir los beneficios de estas prácticas, y generar una demanda, así como para entrenar a los profesionales del País X en el terreno; < crear un fondo de apoyo al sector productivo para financiar las prácticas de PML; y < apoyar el fortalecimiento de centros de información sobre el tema. El diagnóstico de Empresa X fue realizado en julio 1999 por un equipo formado por: < Participante X, Director del CPC; y < Patricio González Morel, Ingeniero Ambiental de Hagler Bailly Services. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 7 CAPITULO 3: INFORMACION DE BASE SOBRE LA PLANTA 3.1. Datos de referencia utilizados en los cálculos presentados en este informe Empresa X esta ubicada en Ciudad X y, con una capacidad de producción de 70 reses y 120 cerdos por hora, es uno de los mataderos mas importantes de País X. Empresa X ofrece servicios de faeneo a ganaderos y otros clientes, y actualmente procesa aproximadamente 83,600 reses/año y 2,600 cerdos/año. Dado que el faeneo de los cerdos es poco significativo frente a la producción total de la empresa, este informe enfocará únicamente el faeneo de reses en Empresa X. Los datos de producción del matadero son resumidos en el siguiente cuadro. Tipo de producto Toneladas/año Entrada = 83,600 reses/año (peso promedio = 396 kg/res en pie) 33,106 Producto 1 = carne y huesos (carcazas) 16,600 Producto 2 = cueros frescos (83,600 piezas/año) 2,260 Producto 3 = parada (cabeza, vísceras e intestinos) 5,020 El faeneo del ganado vacuno consiste de los siguientes pasos: < Recepción de los animales (inspección visual, pesaje, descanso) < Lavado de los animales < Noqueado, sangrado, retiro de patas delanteras y de la cabeza < Retiro de las patas traseras, extracción del cuero < Eventración < Separación y preparación de menudos verdes y menudos rojos < División de canal < Inspección veterinaria < Lavado < Pesado y tipificación < Cámaras frías – expedición Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 8 3.2. Consumo y costo del agua en Empresa X El agua utilizada por Empresa X proviene de 2 pozos profundos ubicados en el predio de la planta. El agua extraída de estos dos pozos es bombeada a un depósito central de 150 m3, el cual sirve como tanque de almacenamiento y punto de distribución central para toda el agua consumida en el predio. La planta no cuenta con ningún medidor de agua, por lo tanto los valores presentados y utilizados en este informe son estimaciones basadas sobre los caudales y los tiempos de operación de las bombas de los pozos. Según estimaciones realizadas por el Programa X, el consumo promedio de agua en Empresa X es de 150,000 m3/año ó 490 m3/día para 306 días de trabajo al año. Estos valores han permitido calcular el índice de uso de agua en Empresa X y compararlo con el índice de uso de agua en un matadero eficiente. Indice de uso de agua en Empresa X = (150,000,000 litros/año) / (33,106,000 kg en pie/año) = 453 litro de agua / 100 kg en pie Indice de uso eficiente de agua en un matadero = 116 litros/100 kg peso vivo = 26% del consumo especifico de agua en Empresa X Aun si las industrias en Ciudad X no son actualmente facturadas por el uso de pozos propios, es importante notar que la extracción y el manejo del agua de pozo tienen un costo interno real para toda empresa. Este costo proviene principalmente del valor de los equipos, insumos y mano de obra utilizados en todas las operaciones necesarias para la producción de agua para su uso en planta, tales como: < < < el costo de la energía eléctrica consumida por las bombas de los pozos y las diferentes bombas de la planta; la depreciación de los pozos y de las bombas, el costo de la mano de obra utilizada para operar, supervisar y mantener los equipos e instalaciones de manejo, almacenamiento y tratamiento de agua. Según estudios detallados realizados recientemente en plantas del País X por el CPC/EP3, el costo real de producción de agua de pozo varía generalmente entre 0.15 y 0.25 US$/ m3. En base a estos resultados, se utilizará en este informe el valor conservador de 0.15 US$/ m3 para representar el costo interno de producción de agua en Empresa X. 3.3. Generación y características de las aguas residuales Manejo de las aguas residuales en Empresa X El sistema de drenaje de la planta esta subdividido en tres partes: los efluentes verdes, los efluentes rojos, y las aguas sanitarias. 1) Los componentes principales de los efluentes verdes incluyen: • las aguas de la tripería • las aguas de lavado de corrales • las aguas de lavado de vehículos 2) Los componentes principales de los efluentes rojos incluyen: • la sangre recolectada en la noria de sangrado • las aguas de lavado de piso, instalaciones y equipos en toda la cadena de producción • las aguas de la sala de cueros • las aguas de la sala de menudos rojos Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 9 • las aguas residuales provenientes de la planta de menudos donde operadores particulares preparan los menudos limpios, producidos por el matadero, para su comercialización 3) Las aguas sanitarias incluyen los desagües de los baños y vestidores. El manejo de las aguas residuales proveniente de los procesos de producción de Empresa X es representado de forma esquemática en el siguiente diagrama. Manejo de las aguas residuales generadas en el matadero y en la planta de menudos Efluente de la planta de menudos (ya pre-tratado por un sistema de malla estatica y tanque de sedimentacion) Fosa verde Malla estatica inclinada Efluentes rojos del matadero Tanque de sedimentacion de los efluentes verdes Efluentes verdes del matadero y de los corrales Fosa roja Lodos descartados como “residuos solidos” Materia organica regalada a agricultores o a ladrilleros Efluente final descargado a las lagunas de oxidacion Las aguas sanitarias proveniente de los baños y vestidores se manejan de forma separada y se descargan en fosas sépticas ubicadas en el predio de Empresa X. Volumen de aguas residuales generadas por Empresa X Aun si existe un vertedero Parshall en la línea roja y un vertedero triangular en la línea verde, Empresa X todavía no ha realizado un estudio detallado de los volúmenes totales de aguas residuales que genera. Debido a la falta de datos confiables y completos, este informe asume que el volumen de agua descargada al drenaje es el 90% del volumen de agua extraída de los pozos. El 10% del agua que es extraída de los pozos pero no descargada como aguas residuales corresponde a perdidas de agua en fugas subterráneas, a las aguas sanitarias descargadas a las fosas sépticas, y a aguas utilizadas en áreas que no son conectadas al sistema de drenaje (aguas de riego por ejemplo). Estimación del efluente generado por Empresa X = 90% x 150,000 m3/año = 134,946 m3/año = 441 m3/día Basado en mediciones realizadas por el CP en la fosa verde y roja a lo largo de una jornada completa de trabajo, los efluentes rojos corresponden a un 60% y los efluentes verdes corresponden a un 40% del efluente final generado por Empresa X. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 10 Calidad de las aguas residuales generadas por Empresa X Concentración de contaminantes en las aguas residuales de Empresa X Aguas rojas1 Aguas verdes Volumen (60% del total) 265 m3/día (40% del total) 176 m3/día DBO5 2,050 mg/litro 1,700 mg/litro DQO 5,060 mg/litro 9,156 mg/litro Sólidos suspendidos totales (SST) 1,872 mg/litro 4,620 mg/litro 749 mg/lit 290 mg/litro Parámetro Grasas y aceite Carga de contaminantes contenida en las aguas residuales de Empresa X (carga anual = concentración x volumen anual) Sangre 2 de la Aguas verdes Descarga total Parámetro Aguas rojas noria de sangrado DBO5 (en kg/año) 166,230 277,970 91,560 535,760 SST (en kg/año) 151,800 Depende del estado de la sangre 248,810 400,610 Grasas y aceite (en kg/año) 60,740 15,620 76,360 Utilizando la carga de DOB5, SST y grasas/aceite generada por Empresa X y su taza de producción, podemos calcular los siguientes índices de generación de contaminantes para este matadero. Indice de generación de DBO (con sangre) = (535,760 kg DBO/año) / (33,106,000 kg en pie/año) = 1.62 kg DBO / 100 kg en pie Indice de generación de DBO (sin sangre) = 257,790 kg DBO/año) / (33,106,000 kg en pie/año) = 0.78 kg DBO / 100 kg en pie Indice de generación de SST en Empresa X = (400,610 kg SST/año) / (33,106,000 kg en pie/año) = 1.21 kg SST / 100 kg en pie Indice de generación de grasas y aceite = (76,360 kg/año) / (33,106,000 kg en pie/año) = 0.23 kg grasas y aceite / 100 kg en pie 1 Este analisis de las aguas rojas no incluye la sangre recolectada en la noria de sangrado. El volumen de sangre recolectado en esta area se estima en 19 litros por cabeza ó 5,191 litros por día. 2 La sangre recolectada en la noria de sangrado (5,191 litros/día conteniendo 175,000 mg DBO/litro de sangre) actualmente es descargada a la fosa de aguas rojas. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 11 3.4. Costos relacionados con la descarga de las aguas residuales de Empresa X Actualmente Empresa X no paga ni por el agua que extrae de los pozos ni por las aguas residuales que descarta a las lagunas de oxidación de la Empresa Municipal. Sin embargo la empresa ha sido notificada que, en un futuro próximo, se le cobrará por su descarga de agua residuales. La tarifa del servicio de alcantarillado es definida por la siguiente ecuación T = Tb + Tu . V . (R + P . K) + F + I Donde: T Tb Tu V R P K DBOp SSTp F I = tarifa mensual = tarifa básica mensual (6.40 US$/mes) = tarifa unitaria por la colección, el transporte y el tratamiento (0.065 US$/m3) = el volumen de aguas residuales descargadas durante un mes (en m3/mes) = el porcentaje de la incidencia de los costos del transporte sobre los costos del servicio = (0.6285) = el porcentaje de la incidencia de los costos del tratamiento sobre los costos del servicio = (0.3715) = el factor de carga determinado en la caracterización inicial = (DBOp + SSTp)/600 = valor promedio de BDO obtenido en la caracterización inicial del efluente de la planta = valor promedio de sólidos suspendidos totales obtenido en la caracterización inicial del efluente de la planta = los costos del servicio de muestreo y análisis (16.77 US$/mes) = los impuestos vigentes (13%) Después de reorganizar sus parámetros, esta ecuación puede escribirse de la siguiente manera: T = (Tb + F + I) + [(Tu . V . R) + I] + [(Tu . P . V . DBOp /600) + I] + [(Tu . P . V . SSTp /600) + I] (a) (b) (c) (d) Donde: (a) = tarifa fija mensual = 26.12 US$/mes (b) = tarifa relacionada al volumen de aguas residuales (en m3) descargado por la empresa = 0.0462 US$/m3 de efluente (c) = tarifa relacionada a la carga de DBO (en kg) contenida en las aguas residuales = 0.0454 US$/kg de DBO (d) = tarifa relacionada a la carga de SST (en kg) contenida en las aguas residuales = 0.0454 US$/ kg de SST Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 12 3.5. Requerimientos adicionales relacionados con las aguas residuales del matadero Además de las tarifas impuestas por la Empresa Municipal, los Procedimientos del Servicio de Alcantarillado Sanitario Para Descargas de Efluentes Industriales y Especiales definen los siguientes requerimientos adicionales para la descarga de aguas residuales industriales. Variaciones excesivas en el caudal de aguas residuales generadas por la planta Artículo 17 (p. 14): Los usuarios de la Categoría Industrial en ningún caso podrán realizar descargas de efluentes industriales por encima de 1.5 veces su caudal de descarga promedio; debiendo para ello contar con dispositivos de regulación y homogeneización de caudales. Comentario: El equipo del CPC realizó medidas de las variaciones del flujo de las aguas residuales de Empresa X cada hora durante todo un día. Los resultados se reportan en el gráfico siguiente. Variacion en el caudal del efluente final del matadero 80,000 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 Hora Debido a los picos de los flujos de aguas residuales, que se producen a mediodía y al atardecer, y al volumen relativamente grande de aguas residuales que se genera durante el día, el operador del sistema de manejo de las aguas residuales está obligado a operar simultáneamente y en forma casi permanente las dos bombas que envían las aguas residuales desde la fosa roja hacia las lagunas de la Empresa Municipal. Como las dos bombas tienen la misma capacidad, la planta duplica su flujo de durante estos periodos de tiempo y excede, de esta manera, la restricción impuesta por la Empresa Municipal. Reduciendo su consumo de agua, Empresa X podrá manejar las variaciones de sus flujos de aguas residuales con una sola bomba de descarga. La conservación de agua permitirá en consecuencia, a Empresa X, cumplir con los requerimientos de flujo de la Empresa Municipal. Altos caudales de aguas residuales Artículo 23 (p. 17): La medición de los caudales para los usuarios que cuenten con pozo propio o descarguen efluentes industriales, con un caudal promedio inferior a 5 litros/segundo, Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 13 se realizará mediante lecturas aleatorias semanales (con vertederos triangulares o Parshall). La medición de los caudales de los usuarios, cuya descarga promedio sea superior o igual a 5 litros/segundo, se realizará mediante un registrador que el usuario estará obligado a instalar para el efecto. Artículo 25 (p. 18): Los usuarios que precisen de registradores de caudal, utilizarán transductores de señal ultrasónico o similar, que se adecúen a la medición continua de niveles en aforadores Parshall o vertederos. Comentario: < El valor límite de 5 lit/seg impuesto por la Empresa Municipal corresponde a una descarga anual de 157,700 m3/año (5 lit/seg x 86,400 seg/día x 365 días/año). < La descarga actual de aguas residuales por Empresa X es de aproximadamente 135,000 m3/año o el 86% del valor límite de la Empresa Municipal. Dado el alto volumen de aguas residuales generado por el matadero, que actualmente opera a menos de 60% de su capacidad, es muy probable que Empresa X supere el límite de 5 litros/seg al incrementar su producción. Por lo tanto, si Empresa X no empieza a reducir su consumo de agua se verá obligada por la Empresa Municipal a comprar inútilmente un sistema sofisticado para llevar a cabo la medición continua de sus efluentes. Límites transitorios Artículo 41 (p. 25): En tanto se realice la caracterización individual de las industrias, la Empresa Municipal aplicará los límites transitorios de descarga presentados en la Tabla 1. Tabla 1 (listado parcial) Parámetros Dentro del parque industrial Sólidos sedimentables (SS) 10 cm3/litro Grasas y aceites (GA) 500 mg/litro Comentario: Basado en los análisis de las aguas rojas y verdes realizados por la Empresa Municipal, la concentración de sólidos sedimentables y grasas en el efluente final de Empresa X puede estimarse de la siguiente manera. Línea verde Línea roja (sin sangre) Efluente final 40% 60% --- Sólidos sedimentables 52.0 cm3/litro 18.0 cc/litro 31.7 cm3/litro Grasas y aceites 290 mg/litro 749 mg/litro 565 mg/litro Parámetros % del volumen total Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial Comentarios Supera los límites de la Empresa Municipal Supera los límites de la Empresa Municipal 14 Es probable que con la implementación de las medidas de prevención de la contaminación presentadas en el Capítulo 4 de este informe, Empresa X logre cumplir con los límites transitorios de la Empresa Municipal. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 15 3.6. Comparación del rendimiento de Empresa X con los “indicadores” para mataderos < Indice de uso de agua en mataderos (fuente: Carawan 1986) Uso de agua en mataderos 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Uso de agua < Industria (valor min) Empresa X Industria (valor max) 116 453 460 Indice de generación de DBO en mataderos (fuente: Carawan 1986) Carga de DBO generada en mataderos 2.00 1.75 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Industria (valor Industria (valor Empresa X (sin min) promedio) sangre) Carga de DBO 0.15 0.6 0.78 Empresa X (con sangre) 1.62 Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 16 < Indice de generación de SST en mataderos (fuente: Carawan 1986) Carga de SST generada en mataderos 1.50 1.25 1.00 0.75 0.50 0.25 0.00 Carga de SST < Industria (valor min) Industria (valor promedio) Empresa X 0.06 0.56 1.21 Indice de generación de grasas/aceite en mataderos (fuente: Carawan 1986) Carga de grasas/aceite generada en mataderos 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 Carga de GA Industria (valor min) Industria (valor promedio) Empresa X 0.02 0.21 0.23 Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 17 CAPITULO 4: RECOMENDACIONES 4.1. MEDIDAS DE AHORRO DE AGUA Los principales beneficios relacionados con el ahorro de agua en Empresa X son presentados a continuación. < Al reducir su consumo de agua, Empresa X logrará reducir sus costos de operación. Actualmente, Empresa X gasta más de 22,500 US$/año para abastecerse de agua (150,000 m3/año a un costo de 0.15 US$/m3). < Dado que prácticamente toda el agua utilizada en la planta se convierte en aguas residuales, Empresa X logrará minimizar sus efluentes al implementar un programa de ahorro de agua. Si Empresa X no reduce su consumo de agua, se estima que podría pagar más de 6,200 US$/año por descargar sus aguas residuales a las lagunas de oxidación de la Empresa Municipal (135,000 m3/año a un costo de 0.0462 US$/m3). < Al reducir su consumo de agua, Empresa X aumentará el tiempo de retención de las aguas residuales en los tanques de sedimentación lo que mejorará la calidad del efluente final. La reducción en la concentración de DBO y de SST en el efluente reducirá la tarifa del servicio de alcantarillado pagada por Empresa X. < Al controlar su consumo de agua, Empresa X evitará los requisitos adicionales impuestos por la Empresa Municipal para plantas que tienen una descarga promedio de aguas residuales superior a 5 litros/segundos (ó 157,680 m3/año). En este momento el matadero opera a menos de 60% de su capacidad y su descarga promedio de aguas residuales ya alcanza 135,000 m3/año. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 18 4.1.1. Crear un programa de monitoreo y de ahorro de agua Situación actual El consumo de agua en Empresa X es excesivo y alcanza 453 litros por 100 kg en pie. Hasta ahora, Empresa X ha prestado poca atención al uso eficiente de este insumo: los operarios aplican pocas medidas de ahorro de agua en sus operaciones diarias y la planta no cuenta con casi ningún dispositivo de ahorro de agua. Recomendaciones Se recomienda que Empresa X inicie un programa general de ahorro de agua que involucre a todo el personal de la empresa, incluyendo la gerencia, los servicios de mantenimiento y los obreros. Los elementos principales de este programa son presentados a continuación. < Concientizar a los empleados de la necesidad de ahorrar agua. Todos deben darse cuenta que el agua tiene un costo real que afecta la rentabilidad de la empresa (0.15 US$/m3), y que el agua utilizada se convierte en agua residual facturada por la Empresa Municipal (0.0462 US$/m3). El agua debe ser considerada por todos como un insumo importante y valioso. < Instalar medidores de agua en áreas clave de la planta - por ejemplo, en los pozos, corrales, tripería, y línea de producción. < Instaurar un programa de monitoreo del consumo de agua en todas las áreas de la planta equipadas con medidores. Los datos recolectados con los medidores servirán para: § calcular los índices de uso de agua de la planta y de sus áreas clave (e.g., corrales, tripería y línea de producción); § evaluar los logros de los esfuerzos de conservación de agua (lo que no se mide no se puede controlar); § asegurarse que los obreros respeten las medidas y prácticas de ahorro de agua establecidas por la empresa; § identificar fugas de agua. < Establecer metas de uso de agua de la planta y de sus áreas clave. Un ejemplo de meta sería reducir el consumo de agua en la planta a menos de 250 litros por 100 kg en pie antes de diciembre del 2000. < Involucrar a la alta gerencia en el programa de ahorro de agua. Sin apoyo de alto nivel este programa no dará resultados. < Capacitar a todos los empleados sobre prácticas de ahorro de agua. < Instalar pistolas o dispositivos de cierre automático (ver Anexo I) en todas las mangueras de la planta que no tengan un uso continuo. Utilizar boquillas caseras equipadas con válvulas de cierre en caso de que los modelos comerciales de larga duración no se encuentren en el mercado local. < Instalar válvulas de pie en todas las llaves donde el uso de agua no es constante - por ejemplo, en el túnel de cueros y en el “lavamanos” en la sala de cueros. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 19 < Nunca utilizar una manguera como escoba. Los operadores deberían primero utilizar cepillos (raspadores) de goma, y usar las mangueras solamente para el lavado final del piso. < Tomar las precauciones necesarias para minimizar la cantidad de sangre que cae al piso de la planta. De acuerdo al límite de 80 mg DBO/lit impuesto para las aguas residuales por la ley de medio ambiente, cada litro de sangre descargado al drenaje contamina aproximadamente 2,200 litros de agua. Además, la limpieza del piso consume un volumen importante de agua. < Recolectar “en seco” lo máximo posible de contaminantes del piso (fragmentos de carne y grasa) antes de iniciar las operaciones de limpieza. Empresa X debería deshacerse de estos residuos como desechos sólidos. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 20 4.1.2. Reparar fugas Situación actual Durante el curso del diagnóstico se identificaron varias fugas que resultan en una pérdida de 3,860,000 litros/año. Las fugas identificadas por el equipo del CPC están resumidas en la siguiente tabla. Ubicación Perdidas (lit/día)3 Fuga en válvula – parte norte de los corrales 2,140 Fuga en válvula – parte norte de los corrales 205 Fuga en la unión de tubos – parte oeste de los corrales 50 Fuga en válvula – parte sur de los corrales 100 Fuga en válvula – parte sur de los corrales 680 Fuga en la válvula de apertura de las duchas en el callejón de lavado de las reses Fuga en el tubo de succión de la bomba de 3 HP ubicada al lado del depósito central de agua Fuga en la ducha del tanque de escaldado de los cerdos 1,020 340 1,870 Fuga en un lavamanos en el sector de desuelle 30 Fuga en el lavamanos del sector de recorte de grasa de las carcazas 50 Fuga en una llave de agua de la transportadora de bandejas 205 Fuga en manguera de la sala de menudos rojos 50 Fuga en una llave de la bandeja de lavado de tripa delgada 260 Fuga en manguera de la tripería 510 Rebalse del tanque de agua de un inodoro del baño de empleados ubicado cerca de la tripería 4,080 Fuga de agua en un inodoro del baño de empleados ubicado cerca de la tripería 1,020 Pérdidas totales 12,610 Recomendaciones Se recomienda que Empresa X inicie un programa de identificación y reparación de fugas. Este programa debería cubrir todo el predio de Empresa X, incluyendo los corrales, las áreas de producción, los baños y vestidores de empleados (la fuga más importante está ubicada en los baños), las áreas verdes, y el sistema de distribución de agua. Datos, suposiciones y cálculos < < < < 3 Debido a que las fugas identificadas por el equipo del CPC son muy obvias y visibles, se estima que Empresa X podría fácilmente reducir este tipo de fugas en un 90% con un buen programa de mantenimiento. Se estima que un 90% del agua proveniente de las fugas se convierte en aguas residuales. Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Estas pérdidas están basadas en 17 horas de operación de las bombas de la planta por día. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 21 Perdidas de agua por fugas = (12,610 lit/día) x (306 días/año) = 3,860 m3/año Ahorro en agua = 90% x 3,860 m3/año = 3,475 m3/año = 520 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x 3,475 m3/año = 3,125 m3/año = 140 US$/año Ahorro económico total = (ahorro en agua) + (ahorro en aguas residuales) = 660 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 22 4.1.3. Reducir el uso de agua en el lavado de corrales Situación actual < El consumo de agua en el área de corrales es muy elevado. Según el Ing. X, Empresa X utilizaría entre 100 y 120 m3/día para lavar los 22 corrales. < Las aguas de lavado mezcladas con estiércol son recolectadas en dos canales de drenaje y descargadas en la “fosa verde” del matadero. Dado que una gran parte de la DBO del estiércol es soluble en agua y que muchas de sus fibras son muy finas y livianas, un porcentaje importante de la carga contaminante proveniente de los corrales no es capturada por el filtro inclinado y el tanque de sedimentación de las aguas verdes. < El lavado de los corrales se realiza en la mayoría de los casos utilizando una manguera suficientemente larga para que los empleados laven los corrales en el mismo sentido que la pendiente del piso de hormigón. Sin embargo, en algunos casos los empleados lavan los corrales con mangueras cortas ubicadas en la parte baja de los corrales. El uso de estas mangueras alarga las operaciones de lavado puesto que el chorro de agua empuja el estiércol en el sentido opuesto a la pendiente del piso. < El equipo del CPC observó que frecuentemente los empleados lavan con mangueras los corrales que todavía están ocupados. Estas operaciones de lavado son poco efectivas porque ensucian las reses con salpicaduras de estiércol. Recomendaciones < Minimizar el uso de agua en el lavado de los corrales. Los empleados de Empresa X podrían limpiar los corrales con palas, raspadores y escobas, y utilizar las mangueras solamente para realizar un enjuague final después de haber evacuado en seco el estiércol de los corrales. Se estima que con este tipo de limpieza en seco, el uso de agua en los corrales podría reducirse en un 75%. Los miembros del equipo de CPC observaron que un jornalero, que no tenía las herramientas adecuadas para realizar su trabajo, se demoró 15 minutos para limpiar en seco un corral de 50 m2 ubicado en el área de descarga de los camiones. Se puede, de tal modo, asumir que un obrero bien equipado podría limpiar un corral de observación (64 m2) en 15 a 20 minutos. Actualmente, el lavado de uno de estos corrales con manguera demora más de 10 minutos. Dado que un jornalero gana aproximadamente 6 US$ por día, el costo de la mano de obra adicional necesaria para realizar la limpieza en seco de los corrales podría fácilmente recuperarse con los ahorros en agua y en las tarifas de la Empresa Municipal (estimado en 8,000 US$/año). < Almacenar el estiércol evacuado en seco de los corrales en la playa de hormigón, ubicada al lado del filtro inclinado, y regalarlo a agricultores y productores de tierra de hoja. El estiércol evacuado en seco es un abono de mejor calidad que el material “lavado” actualmente capturado por el filtro inclinado. < Si la limpieza en seco de los corrales no es factible en Empresa X, se recomienda que los empleados utilicen escobas duras además de las mangueras en sus operaciones de limpieza. Las mangueras servirían a desprender el estiércol seco pegado al piso de los corrales y las escobas para empujar la mezcla de agua y estiércol hacia los canales de drenaje. Al evitar el uso de mangueras como escobas, se estima que el uso de agua para el lavado de los corrales podría reducirse en un 50%. < Utilizar mangueras suficientemente largas para que los empleados puedan lavar los corrales en el mismo sentido de la pendiente del piso. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 23 < Evitar lavar los corrales mientras estén ocupados. El lavado de los corrales ocupados demora más tiempo, requiere más agua y ensucia las reses, lo que probablemente no es recomendable en un matadero. < Equipar todas las mangueras utilizadas en el área de corrales con pistolas de cierre automático. < Evitar que los empleados utilicen los chorros de agua para mover los animales dentro de los corrales. Los informes de la Doctora Temple Grandin, entregados por el CPC al Ing. X, proponen varias medidas que podrían ser aplicadas en Empresa X para facilitar el manejo de los animales. Datos, suposiciones y cálculos a) Estimación de los ahorros en agua y aguas residuales logrados con el lavado en seco de los corrales < < < < < Estos cálculos asumen que actualmente el lavado de los corrales consume 110 m3/día. Se estima que con el lavado en seco de los corrales (con pala, raspador, escoba dura y carretilla) se podrá reducir el consumo de agua en esta área en un 75%. Se estima que un 90% del agua utilizada en el lavado de los corrales se convierte en aguas residuales. Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Ahorro en agua = 75% x 110 m3/día x 306 días/año = 25,245 m3/año = 3,790 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x 25,245 m3/año = 22,720 m3/año = 1,050 US$/año b) Estimación de la reducción en la carga contaminante generada por el matadero con el lavado en seco de los corrales < < < < < < < < Empresa X faenea 83,600 reses/año. Se asume que en promedio el ganado permanece 24 horas en los corrales. Cantidad de estiércol generado por una res = 15 a 50 kg/día/cabeza (fuente: Tritt, 1991). Estos cálculos asumen que las reses producen en promedio 30 kg de estiércol por día. Dado que el estiércol fresco contiene mas de 90% de agua, se asume que su densidad es de 1.0 kg por litro. DBO5 del estiércol fresco = 15,000 mg/litro (fuente: Carawan 1986) Relación de TSS/DBO en el estiércol fresco = 2.7 kg TSS/1 kg DBO (fuente: US DHEW, 1954) Dado que actualmente los efluentes de los corrales son parcialmente tratados por el filtro inclinado y el tanque de sedimentación, se estima que el lavado en seco de los corrales reducirá la descarga de DBO y SST proveniente de los corrales en un 50%. Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST DBO generado en los corrales = (83,600 reses/año) x (30 kg estiércol/res/día) x (15,000 mg/lit) = 37,620 kg DBO/año Reducción en la descarga de DBO = 50% x 37,620 kg DBO/año = 18,810 kg DBO/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 24 Ahorro en la tarifa de DBO = (18,810 kg DBO/año) x (0.0454 US$/kg DBO) = 850 US$/año TSS generado en los corrales = (37,620 kg DBO/año) x (2.7 kg TSS/kg DBO) = 101,570 kg TSS/año Reducción en la descarga de SST = 50% x 101,570 kg SST/año = 50,780 kg SST/año Ahorro en la tarifa de SST = (50,780 kg SST/año) x (0.0454 US$/kg SST) = 2,300 US$/año c) Estimación del ahorro total Ahorro total = ahorro agua + ahorro aguas residuales + ahorro DBO + ahorro SST = 3,790 US$/año + 1,050 US$/año + 850 US$/año + 2,300 US$/año = 7,990 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 25 4.1.4. Eliminar el uso de agua potable para diluir las aguas residuales de la fosa verde Situación actual < < < El operador del área de aguas residuales debe frecuentemente diluir las aguas de la fosa verde para evitar que se traben las dos bombas que evacuan estas aguas hacia el filtro inclinado. Para realizar esta dilución, el operador agrega agua con una manguera a la fosa verde durante 3 a 4 horas por día. Según mediciones del CPC, la manguera tiene un caudal promedio de 80 litros por minuto. Los efluentes verdes descargan a la fosa pedazos de tripas, bolsas de plástico y otro objetos que pueden dañar las bombas. Para minimizar el riesgo a las bombas, Empresa X ha instalado a la entrada de la fosa un tamiz horizontal hecho de malla metálica (tipo malla de gallinero). Las aperturas de la malla son relativamente grandes y dejan pasar algunos objetos peligrosos. Además, las tripas y bolsas se enredan el la malla y deben ser recogidas una a una con un gancho. Este sistema de protección es poco fiable y Empresa X esta considerando remplazar las bombas existentes por bombas mas resistentes. Recomendaciones < < < En lugar de utilizar agua potable, Empresa X podría diluir las aguas de la fosa verde con el efluente del filtro inclinado. Dado que el tubo de descarga del filtro inclinado está más elevado que la fosa verde, el uso del agua filtrada como agua de dilución podría realizarse por simple gravedad y necesitaría un mínimo de inversión. Además, al utilizar parte del efluente del filtro en la fosa verde se reducirá el caudal de aguas residuales en el tanque de sedimentación y se mejorará su rendimiento. Se recomienda también remplazar el tamiz de malla cuadrada por un tamiz construido de barras de acero paralelas (ver diagrama en el Anexo II). Este tamiz de barras paralelas puede ser instalado en los canales de drenaje que llevan las aguas verdes hacia la fosa o a la entrada a la fosa verde. Para limpiar este tipo de tamiz, se utiliza un rastrillo que tenga dientes colocados de tal manera que puedan entrar entre las barras paralelas del tamiz. Si Empresa X logra con estas medidas a mejorar la dilución y la prefiltración de sus efluentes verdes, tendría que reevaluar la necesidad de reemplazar las bombas existentes. Datos, suposiciones y cálculos < < < < < < Se estima que con el uso del efluente del filtro inclinado se podrá eliminar el uso de agua limpia para diluir los efluentes contenidos en la fosa verde. Se asume que la dilución de los efluentes verdes requiere un caudal de 80 lit/minuto durante 3 horas al día. Se estima que un 100% del agua potable utilizada para diluir los efluentes verdes se convierte en aguas residuales. Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Estos cálculos no toman en cuenta los ahorros que resultarían del mejor rendimiento del tanque de sedimentación. Ahorro en agua = (3 horas/día) x (80 litros/min) x (306 días/año) = 4,410 m3/año = 660 US$/año Ahorro en aguas residuales = 4,410 m3/año = 200 US$/año Ahorro económico total = 860 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 26 4.1.5. Reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos Situación actual Empresa X desperdicia una gran cantidad de agua en el lavado de sus ocho camiones y de vehículos privados. El equipo del CPC observo que los empleados dejan las mangueras choreando durante 30 a 60 minutos para realizar un lavado normal de un solo camión o vehículo. Además, según los empleados asignados a esta área, cada día se le da un lavado “completo” a uno de los camiones de Empresa X, lo cual toma hasta 2 horas. En la gran mayoría de los casos, el lavado se realiza con la llave de la manguera completamente abierta (caudal de 75 a 90 litros/minutos). Dado que las mangueras no están equipadas con pistolas de cierre automático, las mangueras botan agua de una forma continua aun cuando están tiradas en el suelo. Recomendaciones < Para reducir el consumo de agua en esta área, se recomienda § equipar las tres mangueras con pistolas de cierre automático § realizar un breve pre-enjuague de los vehículos con manguera § realizar el lavado completo de los vehículos con detergente, balde y escoba § realizar el enjuague final con manguera < Al implementar estas medidas, Empresa X reducirá el volumen de efluentes verdes procesado por el tanque de sedimentación, lo que reducirá la concentración de SST en el efluente final de la planta. Datos, suposiciones y cálculos < Se estima que la implementación de estas medidas podrá reducir el consumo de agua para el lavado de los vehículos en un 75%. < Se estima que un 90% del agua utilizada en el lavado de los vehículos se convierte en aguas residuales. < Estos cálculos asumen que cada día se lavan los 8 camiones de Empresa X además de 2 vehículos particulares. Además, cada día un camión de Empresa X recibe un lavado completo (interno, externo y motor). < Se estima que el uso de agua dura 30 minutos para un lavado normal y 90 minutos para un lavado completo de un vehículo. < Se estima que el caudal promedio de las mangueras en el área de lavado de los vehículos es de 80 lit/minuto. < Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 < Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 < Estos cálculos no toman en cuenta los ahorros que resultarían del mejor rendimiento del tanque de sedimentación. Ahorro en agua = 75% x [(30 x 9 min/día) + (90 x 1 min/día)] x (80 lit/min) x 306 días/año = 6,610 m3/año = 990 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x 6,610 m3/año = 5,950 m3/año = 270 US$/año Ahorro económico total = 1,260 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 27 4.1.6. Instalar una llave activada por válvula de pie en la sala de cueros Situación actual Los empleados asignados a la sala de cueros utilizan una manguera para lavarse periódicamente las manos. Dado que la llave de esta manguera esta ubicada lejos de donde los empleados necesitan el agua, dejan la llave abierta durante todo el día. El caudal promedio de la manguera es de 40 litros por minuto. Recomendaciones Se recomienda instalar en un lugar adecuado una llave activada por una válvula de pie para que los empleados puedan lavarse las manos sin desperdiciar agua. Datos, suposiciones y cálculos < < < < < < Se estima que el uso de una válvula de pie reducirá de un 90% el consumo de agua en este “lava manos”. Se estima que un 90% del agua utilizada en esta área se convierte en aguas residuales. Se estima que la llave permanece abierta durante 8 horas/día y tiene un caudal promedio de 40 lit/min. Se considera que la planta trabaja 306 días/año Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Ahorro en agua = 90% x 8 horas/día x 40 litros/minuto x 306 días/año = 5,290 m3/año = 790 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x (5,290 m3/año) = 4,760 m3/año = 220 US$/año Ahorro económico total = 1,010 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 28 4.1.7. Instalar una llave activada por válvula de pie a la entrada del túnel de cueros Situación actual Empresa X utiliza agua para lubrificar el túnel de cueros y facilitar la caída de los cueros hasta el nivel inferior de la planta. Dado que el operador encargado de la extracción de los cueros está bastante ocupado y no tiene tiempo para cerrar la llave de la manguera después de cada cuero, el uso de agua en esta área es casi continuo. Recomendaciones Se recomienda instalar una válvula de pie para controlar el suministro de agua al túnel de cueros. El operador podría pisar la válvula cada vez que debe evacuar un cuero, y de tal manera evitar el uso continuo de agua. Datos, suposiciones y cálculos < < < < < < < El caudal promedio de la manguera es de 40 lit/min. Según las observaciones del CPC, la llave permanece abierta durante aproximadamente 6 horas por día. Se asume que el uso de la válvula de pie reducirá en un 80% el consumo de agua en el túnel de cueros. Se considera que la planta trabaja 306 días/año Se estima que un 90% del agua utilizada en esta área se convierte en aguas residuales. Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Ahorro en agua = 80% x (6 horas/día) x (40 litros/minuto) x (306 días/año) = 3,530 m3/año = 530 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x (3,530 m3/año) = 3,180 m3/año = 150 US$/año Ahorro económico total = 680 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 29 4.1.8. Asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas durante las pausas y al terminar el turno de trabajo Situación actual Los empleados de Empresa X están acostumbrados a trabajar en un ambiente en el cual el uso de agua es constante y omnipresente. Posiblemente por esta razón pocos se dan cuenta del desperdicio de agua que existe en esta planta. El equipo del CPC observó que, muy frecuentemente, los empleados dejan sus puestos de trabajo durante pausas sin cerrar llaves y mangueras. Una inspección de la planta durante una pausa (de 12:30 a 13:00) revelo que las siguientes llaves se habían dejado inútilmente abiertas. Ubicación Caudal (lit/hora) Ducha de agua antes del cajón de noqueo 160 Lavamanos en área de sangría 175 Lavamanos en el sector de desuelle 24 Lavamanos en el sector de desuelle 4 Manguera cerca de la cadena de bandejas 4,800 Agua de lubrificación de la canaleta de menudos verdes 1,700 Tanque de enjuague de estómagos 4,800 Tina de lavado de estómagos Bandeja para revolver intestinos Bandeja de lavado de tripas 600 4,200 655 Tina de lavado final de estómagos 1,440 Sala de raspado de cuero 3,600 Pérdida total de agua 22,160 litros/hora Pérdida total de agua durante la pausa de 1.5 hora 33,240 litros/pausa Dado que la línea de producción de Empresa X toma generalmente 2 pausas relativamente largas durante el curso del día, el desperdicio de agua resultante de esta falta de concientización es significativo. Recomendaciones Para evitar este desperdicio de agua, Empresa X debería: < < conscientizar los trabajadores de la necesidad de evitar toda pérdida de agua, inspeccionar la planta al inicio de cada pausa para asegurarse que todas las llaves y mangueras estén cerradas. Datos, suposiciones y cálculos < < < Se supone que las mediciones del CPC son representativas de lo que sucede frecuentemente durante las pausas en Empresa X. Se supone que en promedio hay un total de 1.5 horas de pausa al día. Se considera que la planta trabaja 306 días/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 30 < < < < Se asume que al implementar estas recomendaciones, Empresa X lograría a reducir las perdidas de agua durante las pausas en un 90%. Se estima que un 90% del agua utilizada en el matadero se convierte en aguas residuales. Costo estimado del agua = 0.15 US$/m3 Costo de las aguas residuales = 0.0462US$/m3 Ahorro en agua = 90% x (22,160 litros/hora) x (1.5 hora/día) x (306 días/año) = 9,150 m3/año = 1,370 US$/año Ahorro en aguas residuales = 90% x (9,150 m3/año) = 8,230 m3/año = 380 US$/año Ahorro económico total = 1,750 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 31 4.1.9. Otras medidas de ahorro de agua a) Eliminar el rebalse continuo de la torre de enfriamiento del sistema de refrigeración El flotador de la válvula que sirve para llenar el tanque de almacenamiento de agua de la torre en enfriamiento está descompuesto y no funciona en forma automática. El operador del sistema de refrigeración está, entonces, obligado a abrir manualmente esta válvula para llenar el tanque de almacenamiento. Frecuentemente esta llave permanece abierta durante mas tiempo del necesario y el excedente de agua es descargado por la salida de rebalse del tanque de almacenamiento. Según mediciones del CPC, el caudal del rebalse puede llegar a alcanzar más de 1,000 litros/hora. Se recomienda que Empresa X reemplace el flotador dañado para eliminar de esta manera las pérdidas de agua por rebalse. b) Instalar válvulas de pie o válvulas de cierre automático en el área de lavado de los intestinos Las llaves utilizadas para lavar las tripas e intestinos están constantemente abiertas aun cuando los empleado no están utilizando el agua. Dado que las llaves utilizadas en la tripería tienen caudales que varían entre 10 y 30 litros por minuto, el hecho de dejar las llaves constantemente abiertas desperdicia un volumen importante de agua. Se recomienda que Empresa X instale, donde sea práctico y posible, válvulas de pie u otros dispositivos (ver Anexo I) que permitan al operador cerrar automáticamente el flujo cada vez que no esté utilizando el agua. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 32 4.2. MEDIDAS PARA REDUCIR LA CARGA ORGANICA CONTENIDA EN EL EFLUENTE FINAL DE LA PLANTA Los principales beneficios relacionados con la reducción de la descarga de contaminantes al drenaje incluyen: < Con la implementación de medidas de prevención de la contaminación, tal como la limpieza en seco de los corrales y la separación en seco del contenido de las panzas, Empresa X logrará probablemente a respetar los límites de descarga impuestos por la Empresa Municipal (ver Sección 3.5). Generalmente es más fácil y más rentable mejorar la calidad del efluente de un matadero con medidas de prevención de la contaminación relativamente sencillas, que con el uso de sistemas de pretratamiento. < Al reducir la descarga de contaminantes al drenaje, Empresa X logrará reducir las tarifas por descargas de DBO y SST impuestas por la Empresa Municipal. Si Empresa X no mejora la calidad de sus efluentes, se estima que podría pagar más de 24,300 US$/año para su descarga de DBO y mas de 18,100 US$/año para su descarga de SST (535,760 kg DBO/año y 400,610 kg SST/año a un costo de 0.0454 US$/kg). 4.2.1. Eliminar la descarga de la sangre recolectada en la noria de sangrado al drenaje, y reducir la pérdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero Situación actual < Después del noqueo, el animal es suspendido de su pata trasera derecha sobre la noria de sangrado, donde se procede al degollado del animal. La sangre es recogida en la noria que esta conectada por una tubería al tanque de almacenamiento de sangre, pero actualmente Empresa X utiliza una tubería de “bypass” para descargar la sangre directamente al sistema de drenaje de la planta. < En promedio una res contiene aproximadamente 21 litros de sangre, de los cuales el 70% (14.7 litros) es generalmente recogido en la noria de sangrado y el 30% (6.3 litros) se pierde a lo largo de la cadena de producción (fuente: Carawan 1986). Obviamente, la mayor parte de la sangre no recuperada en la noria cae al piso en las operaciones que siguen directamente al degollado de las reses - retiro de la cabeza, retiro de la patas y extracción del cuero. < La sangre tiene una DBO5 sumamente elevada, entre 150,000 y 200,000 mg/litro, de tal manera que resulta ser el producto más contaminante generado por un matadero. En el caso de Empresa X, los 526,680 litros/año de sangre que no son recolectados en la noria de sangría representan una carga de DBO de 92,170 kg/año o el 17% de la carga total de DBO generada por el matadero. < la Empresa Municipal ha notificado a Empresa X que en el futuro próximo no podrá mas descargar la sangre de la noria de sangrado a las lagunas de oxidación. En orden de satisfacer los requerimientos de la Empresa Municipal, Empresa X esta considerando coagular con vapor la sangre recolectada en el tanque de almacenamiento y deshacerse de ella como un residuo sólido. Recomendaciones < Investigar con otros mataderos de Ciudad X o empresarios interesados la posibilidad de convertir la sangre en un subproducto útil en vez de botarla. Por ejemplo, la empresa Y esta interesada en montar en Ciudad X una planta de aprovechamiento de desechos de mataderos. Esta empresa, que elabora harina de sangre y otros productos derivados de desechos de mataderos en varias ciudades del País X, podría convertirse en un buen aliado de Empresa X. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 33 < Ampliar la zona de recolección de la sangre para reducir el volumen de sangre que entra al drenaje del matadero. Actualmente un volumen importante de sangre cae al piso en el sector de desuelle y de retiro de cuero y se pierde con el lavado del piso. Dado que hay poco movimiento de trabajadores debajo de la cadena de producción, Empresa X podría instalar en este sector una canaleta de acero inoxidable para impedir de la sangre caiga al piso. Esta sangre debería ser recolectada periódicamente y mezclada con la sangre recogida en la noria de sangrado. < Antes de empezar las operaciones de limpieza con agua, los obreros deberían utilizar un cepillo (o raspador) de goma para eliminar toda la sangre posible de la noria de sangrado y de la canaleta de recolección de sangre. < La gerencia debe asegurar que el flujo del ganado a través del área de sangrado se produzca con el tiempo necesario para lograr un sangrado completo y que los operadores no aceleren innecesariamente el proceso. Datos, suposiciones y cálculos a) Estimación del impacto por no descargar al drenaje la sangre recolectada en la noria de sangría < < < < Volumen de sangre recuperada en la noria de sangrado = 14.7 litros/res Empresa X faenea 83,600 reses/año. DBO5 promedio de la sangre = 175,000 mg/litro Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO Volumen de sangre recuperado en la noria = (14.7 litros/res) x (83,600 reses/año) = 1,228,900 litros/año = 4,016 litros/día Ahorro en DBO correspondiente = (1,228,900 litros/año) x (175,000 mg/litro) = 215,060 kg/año = 9,760 US$/año b) Estimación del impacto por reducir la perdida de sangre en el área de desuelle y extracción de cuero < < Volumen de sangre que no es recuperada en la noria de sangrado = 6.3 litros/res Se asume que al ampliar la zona se lograra a reducir en un 50% la cantidad de sangre que cae actualmente al piso. Volumen de sangre recuperada en las bandejas = 50% x (6.3 litros/res) x (83,600 reses/año) = 263,340 litros/año Ahorro en DBO correspondiente = 263,340 litros/año x 175,000 mg/litro = 46,080 kg DBO/año = 2,090 US$/año c) Estimación del ahorro total logrado con la aplicación de estas recomendaciones < Carga total de DBO generada por Empresa X = 535,760 kg DBO/año (ver Sección 3.3) Reducción total en la descarga de sangre = 1,492,200 litros/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 34 Reducción total en la descarga de DBO = 261,100 kg DBO/año = 49 % de la carga total de DBO generada por Emp. X Ahorro económico total = 11,850 US$/año d) Producción de harina de sangre con la sangre recolectada en Empresa X < < El secado produce aproximadamente 12 kg de harina de sangre por 100 litros de sangre fresca. En los EEUU, el valor del harina de sangre a granel es aproximadamente 0.55 US$/kg. Dado que el mercado del harina de sangre es poco desarrollado en País X, estos cálculos asumen que la harina de sangre en Ciudad X es 50% mas barata que en los EEUU. Cantidad de harina de sangre producida = (1,492,200 litros/año) x (12 kg/100 litros) = 179,060 kg/año Valor de la harina de sangre = 50% x (0.55 US$/kg) x (179,060 kg/año) = 49,200 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 35 4.2.2. Recolectar en seco el contenido de las panzas Situación actual La panza y el tripal entra a la tripería a través de una canaleta y se depositan en una mesa de acero inoxidable donde se separan la panza y las tripas. Un operario recibe la panza, la abre, vacía su contenido en la batea recolectora de estiércol, y la pasa al operario encargado de realizar el lavado inicial de panza. El estiércol que cae en la batea es descargado al sistema de drenaje de los efluentes verdes. La panza contiene en promedio 24 kg de materia semi-digerida (85% agua y 15% sólidos) que genera una carga contaminante de 0.25 kg de DBO/100 kilos en pie. Dado que una gran parte de esta DBO es soluble en agua, la evacuación del contenido de las panzas en los efluentes verdes resulta en la descarga de 0.20 kg DBO/100 kg en pie. Además, un 5 a 10% de los sólidos contenidos en las panzas es suficientemente fino para pasar a través de los filtros o tamices de aguas residuales normalmente utilizados en los mataderos. Esta pérdida de partículas finas resulta en la descarga de 0.04 a 0.08 kg de SST/100 kg en pie faenados (fuente: Carawan 1986). Recomendaciones < < Se recomienda que Empresa X recolecte en seco el contenido de las panzas en vez de descargarlos al drenaje de la planta. En los EEUU, la evacuación en seco del contenido de las panzas se realiza mediante un sistema de tornillo sin fin o de aire comprimido. El material recolectado en seco de la tripería tendría que ser transportado al área de almacenamiento de estiércol en espera de su recolección por los agricultores o productores de tierra de hoja. Con la aplicación de esta medida, Empresa X logrará reducir notablemente la concentración de DBO y SST en su efluente final, y mejorar el rendimiento de su sistema de pre-tratamiento de efluentes verdes (el tamiz inclinado y tanque de sedimentación). Datos, suposiciones y cálculos < < < < < < Se estima que con la implementación de esta medida se logrará recuperar en seco el 90% del contenido de las panzas (90% x 24 kg/res). Reducción en DBO5 lograda con la recolección en seco del contenido de las panzas = 0.20 kg DBO/100 kg en pie. Reducción en SST lograda con la recolección en seco del contenido de las panzas = 0.06 kg SST/100 kg en pie. Nivel actual de producción de Empresa X = 83,600 reses/año ó 33,106,000 kg en pie/año Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST Materia recolectada en seco = 90% x (24 kg/res) x (83,600 reses/año) = 1,806,000 kg/año = 5,900 kg/día o aproximadamente 6 m3/día Ahorro en DBO5 = (0.20 kg DBO/100 kg en pie) x (33,106,000 kg en pie/año) = 66,200 kg DBO/año = 3,000 US$/año Ahorro en SST = (0.06 kg SST/100 kg en pie) x (33,106,000 kg en pie/año) = 19,860 kg SST/año = 900 US$/año Ahorro económico total = 3,900 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 36 4.2.3. Recolectar “en seco” el contenido de las tripas Situación actual Las tripas separadas son recibidas por un operario encargado de limpiarlas y retirar la grasa y tejidos estructurales. Este operador exprime manualmente el estiércol contenido en las tripas antes de lavarlas internamente. El estiércol evacuado de las tripas cae al piso, donde se mezcla con las aguas de lavado y se descarga al sistema de drenaje de los efluentes verdes. Según observaciones del CPC, la evacuación manual del estiércol de las tripas genera aproximadamente 1 litro de estiércol por animal. Recomendaciones < Se recomienda que el operador bote el estiércol evacuado manualmente de las tripas en un tacho o contenedor adecuado en vez de tirarlo al piso. El estiércol recolectado de las tripas podría ser evacuado de la tripería utilizando el mismo sistema que Empresa X instalará para evacuar en seco el contenido de las panzas. < Con la aplicación de esta medida, Empresa X logrará reducir la concentración de DBO y SST en su efluente final, mejorar el rendimiento de su sistema de pre-tratamiento de sus efluentes verdes, y mantener más limpio el piso de la tripería. Datos, suposiciones y cálculos < < < < < < Estos cálculos suponen que la composición del estiércol contenido en las tripas es parecido a la composición del estiércol fresco. DBO5 del estiércol fresco = 15,000 mg/litro (fuente: Carawan 1986) Relación de TSS/DBO en el estiércol fresco = 2.7 kg TSS/1 kg DBO (fuente: US DHEW, 1954) Nivel actual de producción de Empresa X = 83,600 reses/año Tarifa para la descarga de DBO a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg DBO Tarifa para la descarga de SST a las lagunas de la Empresa Municipal = 0.0454 US$/kg SST Estiércol recolectado de las tripas = (1 litro/res) x (83,600 reses/día) = 83,600 litros/año = 275 litros/día Ahorro en DBO5 = (83,600 litro/año) x (15,000 mg/litro) = 1,250 kg DBO/año = 60 US$/año Ahorro en SST = (83,600 litros/año) x (2.7 x 15,000 mg/litro) = 3,390 kg SST/año = 150 US$/año Ahorro económico total = 210 US$/año Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 37 4.2.4. Recolectar en seco los residuos que se acumulan en el piso de la línea de producción antes de iniciar las operaciones de lavado Situación actual Muchas operaciones a lo largo de la cadena de producción generan una buena cantidad de partículas de carne, hueso y grasa que caen al piso de la planta (e.g., división). Los empleados encargados de la limpieza periódicamente lavan el piso del área de producción con mangueras y evacuan estos residuos a las líneas de drenaje de la planta. Aun si las canaletas están cubiertas por rejillas, muchos de estos residuos son tan menudos que logran pasar por las aperturas de las rejillas. El equipo del CPC pudo observar que las operaciones de limpieza se realizan generalmente con mangueras, y que la gran mayoría de los residuos que se acumulan a lo largo de la cadena de producción son evacuados con estas aguas de lavado. Recomendaciones Con el objetivo de mantener la mayor cantidad de sólidos y grasa fuera de las aguas residuales, Empresa X debería implementar las siguientes recomendaciones: < < < < Donde sea posible, los empleados deberían raspar los pisos y otras superficies con cepillos de goma, u otros instrumentos, antes de proceder al lavado con manguera. Los empleados deberían sacar las cubiertas del drenaje o canastos únicamente después de haber terminado la limpieza. Disponer como desecho sólido todo el material recuperado del piso y de los canastos del drenaje. Equipar todas las mangueras de limpieza con boquillas de cierre automático para evitar pérdidas de agua cuando las mangueras no están en uso. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 38 4.3. MEDIDAS VARIAS 4.3.1. Optimizar el funcionamiento del sedimentador de aguas verdes Situación actual Después de pasar por el filtro inclinado, las aguas verdes entran a un tanque de sedimentación de 10 m de largo, 3 m de ancho y de 1 m de profundidad útil. Este tanque está dividido por paredes transversales de hormigón en una serie de 6 cámaras. El paso de las aguas verdes entre las dos cámaras consecutivas se realiza por una pequeña abertura ubicada en la base de cada pared transversal. La entrada y la salida de las aguas verdes al tanque de sedimentación se hace por un simple tubo ubicado en cada uno de sus extremos. No existe ni a la entrada, ni a la salida del tanque dispositivo alguno para evitar la formación de turbulencias. Recomendaciones < Una vez que se haya reducido el consumo de agua en corrales y tripería, Empresa X podrá reducir también el caudal de aguas verdes que entra al tanque de sedimentación. Esta reducción de caudal puede lograrse de varias maneras: § descargando en forma continua parte del efluente del filtro estático a la fosa verde (ver recomendación 4.1.4) § cerrando parcialmente la válvula de alimentación de las aguas verdes al filtro inclinado para reducir el caudal de las bombas § reemplazando las bombas de la fosa verde por bombas de menor descarga < Mejorar la entrada y de salida del tanque de sedimentación para reducir la velocidad de las aguas residuales y minimizar las turbulencias. El flujo de entrada debe ser distribuido uniformemente sobre todo el ancho del sedimentador y el flujo de salida debe ser recolectado sobre todo el ancho del sedimentador (utilizando una canaleta de descarga). < Eliminar las paredes transversales que separan las diferentes cámaras del sedimentador. Actualmente, éstas crean turbulencias que mantienen en suspención los sólidos contenidos en las aguas residuales. Para evitar la descarga de materia flotante del tanque de sedimentación, Empresa X tendrá que colocar a aproximadamente 15 cm frente a la canaleta de descarga una tabla de madera parcialmente sumergida en el agua en el sedimentador. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 39 4.3.2. Optimizar el funcionamiento del sistema de pretratamiento de las aguas residuales generadas por la planta de medudos Situación actual Las aguas residuales descargadas por la planta de menudos son pretratadas antes de ser bombeadas a la fosa roja. El sistema de tratamiento consiste de : < < < < una fosa de almacenamiento de aguas residuales equipada con una bomba sumergible, un filtro estático inclinado, un tanque de sedimentación compuesto de una serie de cámaras interconectadas, y una fosa de almacenamiento de aguas pretratadas equipada con una bomba sumergible. El paso de las aguas residuales entre las dos cámaras consecutivas se realiza mediante un tubo de PVC que conecta el fondo de una cámara a la superficie de la siguiente cámara. El uso de estos tubos crea turbulencias que no permite la sedimentación de los sólidos contenidos en las aguas residuales. Recomendaciones < Se recomienda también instalar un tamiz de barras paralelas (ver recomendación 4.1.4.) en el canal de drenaje que conecta la planta de menudos al sistema de pretratamiento. La rejilla existente no es adecuada y no protege de una forma segura la bomba centrífuga. < Mejorar la entrada y de salida del tanque de sedimentación para reducir la velocidad de las aguas residuales y minimizar las turbulencias. El flujo de entrada debe ser distribuido uniformemente sobre todo el ancho del sedimentador y el flujo de salida debe ser recolectado sobre todo el ancho del sedimentador (utilizando una canaleta de descarga). < Eliminar las paredes transversales que separan las cámaras del sedimentador. Actualmente estas crean turbulencias que mantienen en suspención los sólidos contenidos en las aguas residuales. Para evitar la descarga de materia flotante del tanque de sedimentación, Empresa X tendrá que instalar a aproximadamente 15 cm frente a la canaleta de descarga una tabla de madera parcialmente sumergida en el agua en el sedimentador. < Recolectar periódicamente los lodos que se acumulan al fondo del sedimentador. Para evacuar los lodos, Empresa X podría contratar al mismo cisterna que limpia actualmente las fosas sépticas de la empresa. Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 40 Bibliografía < An Industrial Waste Guide to the Meat Industry (US DHEW) US Department of Health, Education and Welfare, 1954 < Reduction in Waste Load from a Meat Processing Plant - Beef Carawan, Roy; Pilkington, Dwain 1986 < Upgrading Meat Packing Facilities to Reduce Pollution US EPA, 1973 Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 41 Anexo I Información técnica sobre pistolas de agua Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 42 Anexo II Tamiz de barras paralelas Centro de Prevención de la Contaminación - Informacion Confidencial 43