biodigestor-recursos didácticos

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Page 3: Biodigestor-Recursos didácticos

Serie: Recursos didácticos

Tapa:Imagen combinada de la Supernova Remnamt captadapor el telescopio Hubble - NASA.

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Page 5: Biodigestor-Recursos didácticos

a u t o r i d a d e s

PRESIDENTE DE LA NACIÓN

Dr. Néstor Kirchner

MINISTRO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Lic. Daniel Filmus

SECRETARIO DE EDUCACIÓN, CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Prof. Alberto E. Sileoni

DIRECTORA EJECUTIVA DEL INSTITUTO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Lic. María Rosa Almandoz

DIRECTOR NACIONAL DEL CENTRO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Lic. Juan Manuel Kirschenbaum

Page 6: Biodigestor-Recursos didácticos
Page 7: Biodigestor-Recursos didácticos

Biodigestor

Sergio Pizarro

Page 8: Biodigestor-Recursos didácticos

Pizarro, SergioBiodigestor / Sergio Pizarro ; coordinado por Juan Manuel Kirschenbaum.- 1a ed. - Buenos Aires : Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología de laNación - Instituto Nacional de Educación Tecnológica, 2005.152 p.: il.; 22x17 cm. (Recursos Didácticos; 11)

ISBN 950-00-0519-0

1. Gas-Energía. 2. Combustible. 3. Biodigestor.I. Kirschenbaum, coord. II. Título

CDD 665.7

Fecha de catalogación: 3/11/2005

Impreso en Gráfica Pinter S. A., México 1352 (C1097ABB), Buenos Aires,en noviembre 2005

Tirada de esta edición: 3.000 ejemplares

Colección Serie “Recursos didácticos”.Coordinadora general: Haydeé Noceti.

Distribución de carácter gratuito.

Queda hecho el depósito que previene la ley n° 11.723. © Todos los derechosreservados por el Ministerio de Educación, Ciencia y Técnologia - InstitutoNacional de Educación Tecnológica.

La reproducción total o parcial, en forma idéntica o modificada por cualquiermedio mecánico o electrónico incluyendo fotocopia, grabación o cualquier sis-tema de almacenamiento y recuperación de información no autorizada en formaexpresa por el editor, viola derechos reservados.

Industria Argentina.

ISBN 950-00-0519-0

Page 9: Biodigestor-Recursos didácticos

Instituto Nacional de Educación TecnológicaCentro Nacional de Educación TecnológicaCeNET-Materiales

Serie: “Recursos didácticos”

1 Invernadero automatizado

2 Probador de inyectores y motores paso a paso

3 Quemador de biomasa

4 Intercomunicador por fibra óptica

5 Transmisor de datos bidireccional por fibre óptica, entre computadoras

6 Planta potabilizadora

7 Medidor de distancia y de velocidad por ultrasonido

8 Estufa de laboratorio

9 Equipamiento EMA -Características físicas de los materiales de construcción-

10 Dispositivo para evaluar parámetros de líneas

11 Biodigestor

12 Entrenador en lógica programada

13 Entorno de desarrollo para programación de microcontroladores PIC

14 Relevador de las características de componenetes semiconductores

15 Instalación sanitaria de una vivienda

16 Equipamiento para el análisis de estructuras de edificios

17 Cargador semiautomático para máquinas a CNC de accionamiento electroneumático

18 Biorreactor para la producción de alimentos

19 Ascensor

20 Pila de combustible

Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología.Instituto Nacional de Educación Tecnológica.Saavedra 789. C1229ACE.Ciudad Autónoma de Buenos Aires.República Argentina.

Page 10: Biodigestor-Recursos didácticos

El Instituto Nacional de EducaciónTecnológica -INET- enmarca sus líneas deacción, programas y proyectos, en las metasde:

• Coordinar y promover programasnacionales y federales orientados a for-talecer la educación técnico-profesional,articulados con los distintos niveles y ci-clos del sistema educativo nacional.

• Implementar estrategias y acciones decooperación entre distintas entidades,instituciones y organismos –gubernamen-tales y no gubernamentales-, que permi-tan el consenso en torno a las políticas,los lineamientos y el desarrollo de lasofertas educativas, cuyos resultados seanconsiderados en el Consejo Nacional deEducación-Trabajo –CoNE-T– y en elConsejo Federal de Cultura y Educación.

• Desarrollar estrategias y acciones desti-nadas a vincular y a articular las áreas deeducación técnico-profesional con lossectores del trabajo y la producción, aescala local, regional e interregional.

• Diseñar y ejecutar un plan de asistenciatécnica a las jurisdicciones en los aspectosinstitucionales, pedagógicos, organizativosy de gestión, relativos a la educación téc-

nico-profesional, en el marco de los acuer-dos y resoluciones establecidos por elConsejo Federal de Cultura y Educación.

• Diseñar y desarrollar un plan anual decapacitación, con modalidades presen-ciales, semipresenciales y a distancia, consede en el Centro Nacional de EducaciónTecnológica, y con nodos en los CentrosRegionales de Educación Tecnológica ylas Unidades de Cultura Tecnológica.

• Coordinar y promover programas deasistencia económica e incentivos fis-cales destinados a la actualización y eldesarrollo de la educación técnico-profe-sional; en particular, ejecutar lasacciones relativas a la adjudicación y elcontrol de la asignación del CréditoFiscal –Ley Nº 22.317–.

• Desarrollar mecanismos de cooperacióninternacional y acciones relativas a dife-rentes procesos de integración educativa;en particular, los relacionados con lospaíses del MERCOSUR, en lo referente ala educación técnico-profesional.

Estas metas se despliegan en distintos pro-gramas y líneas de acción de responsabilidadde nuestra institución, para el período 2003-2007:

VIII

LAS METAS, LOS PROGRAMAS Y LAS LÍNEAS DE

ACCIÓN DEL INSTITUTO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Page 11: Biodigestor-Recursos didácticos

Programa 1. Formación técnica, media ysuperior no universitaria:

1.1. Homologación y validez nacional detítulos.

1.2. Registro nacional de instituciones deformación técnica.

1.3. Espacios de concertación.

1.4. Perfiles profesionales y ofertas formati-vas.

1.5. Fortalecimiento de la gestión institu-cional; equipamiento de talleres y la-boratorios.

1.6. Prácticas productivas profesiona-lizantes: Aprender emprendiendo.

Programa 2. Crédito fiscal:

2.1. Difusión y asistencia técnica.

2.2. Aplicación del régimen.

2.3. Evaluación y auditoría.

Programa 3. Formación profesional para eldesarrollo local:

3.1. Articulación con las provincias.

3.2. Diseño curricular e institucional.

3.3. Información, evaluación y certifi-cación.

Programa 4.Educación para el trabajo y laintegración social.

Programa 5. Mejoramiento de la enseñanzay del aprendizaje de la Tecnología y de laCiencia:

5.1. Formación continua.

5.2. Desarrollo de recursos didácticos.

Programa 6. Desarrollo de sistemas de infor-mación y comunicaciones:

6.1. Desarrollo de sistemas y redes.

6.2. Interactividad de centros.

Programa 7. Secretaría ejecutiva del ConsejoNacional de Educación Trabajo –CoNE-T–.

Programa 8. Cooperación internacional.

Los materiales de capacitación que, en estaocasión, estamos acercando a la comunidadeducativa a través de la serie “Recursosdidácticos”, se enmarcan en el Programa 5del INET, focalizado en el mejoramiento dela enseñanza y del aprendizaje de la Tec-nología y de la Ciencia, uno de cuyos pro-pósitos es el de:

• Desarrollar materiales de capacitacióndestinados, por una parte, a la actua-lización de los docentes de la educacióntécnico-profesional, en lo que hace a co-nocimientos tecnológicos y científicos; y,por otra, a la integración de los recursosdidácticos generados a través de ellos, enlas aulas y talleres, como equipamientode apoyo para los procesos de enseñanzay de aprendizaje en el área técnica.

Estos materiales didácticos han sido elabora-dos por especialistas del Centro Nacional deEducación Tecnológica del INET y por espe-cialistas convocados a través del Programa delas Naciones Unidas para el Desarrollo–PNUD– desde su línea “Conocimientoscientífico-tecnológicos para el desarrollo deequipos e instrumentos”, a quienes estaDirección expresa su profundo reconoci-miento por la tarea encarada.

María Rosa AlmandozDirectora Ejecutiva del Instituto Nacional de

Educación Tecnológica.Ministerio de Educación, Ciencia y

Tecnología

IX

Page 12: Biodigestor-Recursos didácticos

Desde el Centro Nacional de EducaciónTecnológica –CeNET– encaramos el diseño,el desarrollo y la implementación de proyec-tos innovadores para la enseñanza y el apren-dizaje en educación técnico-profesional.

El CeNET, así:

• Es un ámbito de desarrollo y evaluaciónde metodología didáctica, y de actuali-zación de contenidos de la tecnología yde sus sustentos científicos.

• Capacita en el uso de tecnología a do-centes, profesionales, técnicos, estudian-tes y otras personas de la comunidad.

• Brinda asistencia técnica a autoridades e-ducativas jurisdiccionales y a edu-cadores.

• Articula recursos asociativos, integrandoa los actores sociales involucrados con laEducación Tecnológica.

Desde el CeNET venimos trabajando en dis-tintas líneas de acción que convergen en elobjetivo de reunir a profesores, a especialistasen Educación Tecnológica y a representantesde la industria y de la empresa, en accionescompartidas que permitan que la educacióntécnico-profesional se desarrolle en la escuelade un modo sistemático, enriquecedor, pro-fundo... auténticamente formativo, tanto paralos alumnos como para los docentes.

Una de nuestras líneas de acción es la de di-señar y llevar adelante un sistema de capaci-

tación continua para profesores de educacióntécnico-profesional, implementando trayec-tos de actualización. En el CeNET contamoscon quince unidades de gestión de apren-dizaje en las que se desarrollan cursos,talleres, pasantías, conferencias, encuentros,destinados a cada educador que desee inte-grarse en ellos presencialmente o a distancia.

Otra de nuestras líneas de trabajo asume laresponsabilidad de generar y participar enredes que vinculan al Centro con organismose instituciones educativos ocupados en laeducación técnico-profesional, y con organis-mos, instituciones y empresas dedicados a latecnología en general. Entre estas redes, seencuentra la Red Huitral, que conecta aCeNET con los Centros Regionales deEducación Tecnológica -CeRET- y con lasUnidades de Cultura Tecnológica –UCT–instalados en todo el país.

También nos ocupa la tarea de producirmateriales de capacitación docente. DesdeCeNET hemos desarrollado distintas seriesde publicaciones –todas ellas disponibles enel espacio web www.inet.edu.ar–:

• Educación Tecnológica, que abarca mate-riales que posibilitan una definición cu-rricular del área de la Tecnología en elámbito escolar y que incluye marcosteóricos generales, de referencia, acercadel área en su conjunto y de sus con-tenidos, enfoques, procedimientos yestrategias didácticas más generales.

X

LAS ACCIONES DEL CENTRO NACIONAL DE

EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

Page 13: Biodigestor-Recursos didácticos

• Desarrollo de contenidos, nuestra segundaserie de publicaciones, que nuclea fascícu-los de capacitación en los que se profun-diza en los campos de problemas y decontenidos de las distintas áreas del cono-cimiento tecnológico, y que recopila, tam-bién, experiencias de capacitación docentedesarrolladas en cada una de estas áreas.

• Educación con tecnologías, que propicia eluso de tecnologías de la información y dela comunicación como recursos didácti-cos, en las clases de todas las áreas yespacios curriculares.

• Educadores en Tecnología, serie de publica-ciones que focaliza el análisis y las pro-puestas en uno de los constituyentes delproceso didáctico: el profesional queenseña Tecnología, ahondando en losrasgos de su formación, de sus prácticas,de sus procesos de capacitación, de suvinculación con los lineamientos curricu-lares y con las políticas educativas, deinteractividad con sus alumnos, y consus propios saberes y modos de hacer.

• Documentos de la escuela técnica, quedifunde los marcos normativos y curricu-lares que desde el CONET –ConsejoNacional de Educación Técnica- deli-nearon la educación técnica de nuestropaís, entre 1959 y 1995.

• Ciencias para la Educación Tecnológica,que presenta contenidos científicos aso-ciados con los distintos campos de la tec-nología, los que aportan marcos concep-tuales que permiten explicar y funda-mentar los problemas de nuestra área.

• Recursos didácticos, que presenta con-tenidos tecnológicos y científicos,

estrategias –curriculares, didácticas yreferidas a procedimientos de construc-ción– que permiten al profesor de la edu-cación técnico-profesional desarrollar,con sus alumnos, un equipamientoespecífico para integrar en sus clases.

Desde esta última serie de materiales decapacitación, nos proponemos brindar he-rramientas que permitan a los docentes nosólo integrar y transferir sus saberes y capaci-dades, sino también, y fundamentalmente,acompañarlos en su búsqueda de solucionescreativas e innovadoras a las problemáticascon las que puedan enfrentarse en el procesode enseñanza en el área técnica.

En todos los casos, se trata de propuestas deenseñanza basadas en la resolución de pro-blemas, que integran ciencias básicas ytecnología, y que incluyen recursos didácti-cos apropiados para la educacióntécnico–profesional.

Los espacios de problemas tecnológicos, lasconsignas de trabajo, las estrategias deenseñanza, los contenidos involucrados y,finalmente, los recursos didácticos estánplanteados en la serie de publicaciones queaquí presentamos, como un testimonio derealidad que da cuenta de la potencialidadeducativa del modelo de problematización enel campo de la enseñanza y del aprendizajede la tecnología, que esperamos que resultede utilidad para los profesores de la edu-cación técnico-profesional de nuestro país.

Juan Manuel KirschenbaumDirector Nacional del Centro Nacional de

Educación Tecnológica.Instituto Nacional de Educación Tecnológica

XI

Page 14: Biodigestor-Recursos didácticos

Desde esta serie de publicaciones del CentroNacional de Educación Tecnológica, nos pro-ponemos:

• Poner a consideración de los educadoresun equipamiento didáctico a integrar enlos procesos de enseñanza y de apren-dizaje del área técnica que coordinan.

• Contribuir a la actualización de losdocentes de la educación técnico-profe-sional, en lo que hace a conocimientostecnológicos y científicos.

Inicialmente, hemos previsto el desarrollo deveinte publicaciones con las que intentamosabarcar diferentes contenidos de este campocurricular vastísimo que es el de la educacióntécnico-profesional.

En cada una de estas publicaciones es posiblereconocer una estructura didáctica común:

1 Problemas tecnológicos en el aula. Enesta primera parte del material sedescriben situaciones de enseñanza y deaprendizaje del campo de la educacióntécnico-profesional centradas en la re-solución de problemas tecnológicos, y sepresenta una propuesta de equipamientodidáctico, pertinente como recurso pararesolver esas situaciones tecnológicas ydidácticas planteadas.

2 Encuadre teórico para los problemas.En vinculación con los problemas didác-ticos y tecnológicos que constituyen elpunto de partida, se presentan conceptos

tecnológicos y conceptos científicos aso-ciados.

3 Hacia una resolución técnica. Manualde procedimientos para la construc-ción y el funcionamiento del equipo.Aquí se describe el equipo terminado y semuestra su esquema de funcionamiento;se presentan todas sus partes, y los mate-riales, herramientas e instrumentos nece-sarios para su desarrollo; asimismo, sepauta el “paso a paso” de su construc-ción, armado, ensayo y control.

4 El equipo en el aula. En esta parte delmaterial escrito, se retoman las situa-ciones problemáticas iniciales, aportandosugerencias para la inclusión del recursodidáctico construido en las tareas quedocente y alumnos concretan en el aula.

5 La puesta en práctica. Este tramo dela publicación plantea la evaluacióndel material didáctico y de la experien-cia de puesta en práctica de las estrate-gias didácticas sugeridas. Implica unaretroalimentación –de resolución vo-luntaria– de los profesores destinata-rios hacia el Centro Nacional deEducación Tecnológica, así como elpunto de partida para el diseño denuevos equipos.

Esta secuencia de cuestiones y de momentosdidácticos no es azarosa. Intenta replicar –enuna producción escrita– las mismas instanciasde trabajo que los profesores de Tecnologíaponemos en práctica en nuestras clases:

XII

LA SERIE “RECURSOS DIDÁCTICOS”

Page 15: Biodigestor-Recursos didácticos

XIII

Page 16: Biodigestor-Recursos didácticos

Es a través de este circuito de trabajo (pro-blema-respuestas iniciales-inclusión teórica-respuestas más eficaces) como enseñamos ycomo aprenden nuestros alumnos en el área:

• La tarea comienza cuando el profesorpresenta a sus alumnos una situacióncodificada en la que es posible recono-cer un problema tecnológico; para con-figurar y resolver este problema, es nece-sario que el grupo ponga en marcha unproyecto tecnológico, y que encare análi-sis de productos o de procesos desarro-llados por distintos grupos sociales pararesolver algún problema análogo.Indudablemente, no se trata de cualquierproblema sino de uno que ocasionaobstáculos cognitivos a los alumnosrespecto de un aspecto del mundo artifi-cial que el profesor –en su marco curri-cular de decisiones– ha definido comorelevante.

• El proceso de enseñanza y de aprendiza-je comienza con el planteamiento de esasituación tecnológica seleccionada por elprofesor y con la construcción del espa-cio-problema por parte de los alumnos, ycontinúa con la búsqueda de respuestas.

• Esta detección y construcción derespuestas no se sustenta sólo en losconocimientos que el grupo disponesino en la integración de nuevos con-tenidos.

• El enriquecimiento de los modos de “ver”y de encarar la resolución de un proble-ma tecnológico –por la adquisición denuevos conceptos y de nuevas formastécnicas de intervención en la situación

desencadenante– suele estar distribuidamaterialmente –en equipamiento, enmateriales, en herramientas–.

No es lo mismo contar con este equipamien-to que prescindir de él.

Por esto, lo queintentamos des-de nuestra seriede publicacio-nes es acercar alprofesor distin-tos recursos di-dácticos que a-yuden a sus a-lumnos en estatarea de proble-matización y dei n t e r v e n c i ó n– s u s t e n t a d ateórica y técni-camente– en elmundo tecno-lógico.

Al seleccionar los recursos didácticos queforman parte de nuestra serie de publica-ciones, hemos considerado, en primer térmi-no, su potencialidad para posibilitar, a losalumnos de la educación técnico-profesional,configurar y resolver distintos problemas tec-nológicos.

Y, en segundo término, nos preocupó quecumplieran con determinados rasgos que lespermitieran constituirse en medios eficacesdel conocimiento y en buenos estructurantescognitivos, al ser incluidos en un aula por unprofesor que los ha evaluado como perti-

XIV

Caracterizamos comorecurso didáctico a to-do material o compo-nente informático se-leccionado por un edu-cador, quien ha evalua-do en aquél posibili-dades ciertas para ac-tuar como mediadorentre un problema de larealidad, un contenidoa enseñar y un grupode alumnos, facilitandoprocesos de compren-sión, análisis, profundi-zación, integración,síntesis, transferencia,producción o evalua-ción.

Page 17: Biodigestor-Recursos didácticos

nentes. Las cualidades que consideramosfundamentales en cada equipo que promove-mos desde nuestra serie de publicaciones”Recursos didácticos”, son:

• Modularidad (puede adaptarse a diversosusos).

• Resistencia (puede ser utilizado por losalumnos, sin peligro de romperse confacilidad).

• Seguridad y durabilidad (integrado pormateriales no tóxicos ni peligrosos, ydurables).

• Adaptabilidad (puede ser utilizado en eltaller, aula o laboratorio).

• Acoplabilidad (puede ser unido o combi-nado con otros recursos didácticos).

• Compatibilidad (todos los componentes,bloques y sistemas permiten ser integra-dos entre sí).

• Facilidad de armado y desarmado (posi-bilita pruebas, correcciones e incorpo-ración de nuevas funciones).

• Pertinencia (los componentes, bloquesfuncionales y sistemas son adecuadospara el trabajo con los contenidos cu-rriculares de la educación técnico-pro-fesional).

• Fiabilidad (se pueden realizar las tareaspreestablecidas, de la manera esperada).

• Coherencia (en todos los componentes,bloques funcionales o sistemas se siguenlas mismas normas y criterios para elarmado y utilización).

• Escalabilidad (es posible utilizarlo enproyectos de diferente nivel de com-

plejidad).

• Reutilización (los diversos componentes,bloques o sistemas pueden ser desmonta-dos para volver al estado original).

• Incrementabilidad (posibilidad de iragregando piezas o completando elequipo en forma progresiva).

Haydeé NocetiCoordinadora de la acción “Conocimientoscientífico-tecnológicos para el desarrollo de

equipos e instrumentos”.Centro Nacional de Educación Tecnológica

XV

Page 18: Biodigestor-Recursos didácticos
Page 19: Biodigestor-Recursos didácticos

11.Biodigestor

Page 20: Biodigestor-Recursos didácticos

Este material de capacitación fuedesarrollado por:

Sergio Pizarro.Es diseñador industrial (UniversidadNacional de La Plata). Se desempeñó comodocente en una escuela técnica de orienta-ción electromecánica, a cargo de “Dibujotécnico” y de “Elementos de máquinas, ins-talaciones industriales”, y como maestro detaller responsable de la oficina técnica.Participó de la Capacitación deCapacitadores en Educación Tecnológica acargo del Programa Nacional de Gestión dela Capacitación Docente; esta capacitaciónle permitió formar parte del grupo de refe-rentes en Educación Tecnológica de la pro-vincia de Río Negro. Paralelamente, sedesempeñó como tutor del ProgramaProciencia de Capacitación Docente a dis-tancia (Ministerio de Educación de laNación). Es autor de Educación tecnológica,empresa y emprendimientos (INET. 2003.Ministerio de Educación, Ciencia yTecnología). Forma parte de una asociaciónsin fines de lucro que impulsa las economí-as sociales regionales, evaluando y formu-lando nuevos proyectos productivos, y des-tacando la participación de las personascomo individuos sociales en busca de undesarrollo económico genuino.

2

Coordinación general:Haydeé Noceti

Diseño didáctico:Ana Rúa

Administración:Adriana Perrone

Monitoreo y evaluación:Laura Irurzun

Diseño gráfico:Tomás Ahumada

Karina LacavaAlejandro Carlos Mertel

Diseño de tapa:Laura Lopresti

Juan Manuel Kirschenbaum

Con la colaboracióndel equipo de profesionales

del Centro Nacionalde Educación Tecnológica

Page 21: Biodigestor-Recursos didácticos

Las metas, los programas y las líneas de accióndel Instituto Nacional de Educación Tecnológica VIII

Las acciones del Centro Nacional de Educación Tecnológica X

La serie “Recursos didácticos” XII

1 Problemas tecnológicos en el aula 4

• El recurso didáctico que proponemos

2 Encuadre teórico para los problemas 15

• Biogás, una alternativa para los desechos rurales y urbanos

• ¿Suciedad, basura, residuos, desechos, desperdicios, sobra o qué?

• Los residuos

• Residuos líquidos urbanos (RLU)

• Residuos sólidos urbanos (RSU)

• Residuos rurales

• Producción ganadera y gases de efecto invernadero

• Biodigestores

3 Hacia una resolución técnica.Manual de procedimientos para la construcción yel funcionamiento del equipo 87

• El producto

• Los componentes

• El armado

• El funcionamiento

• El ensayo y el control

4 El equipo en el aula 101

5 La puesta en práctica 112

Índice

Page 22: Biodigestor-Recursos didácticos

4

¿Es razonable ha-blar de biogás enun país en el queel gas natural seencuentra a lavuelta de la esqui-na?

Desde este mate-rial de capacita-ción docente da-mos una respuestaafirmativa a esta cuestión. Pensamos al bio-gás, en primer lugar, como solución a pro-blemas ambientales y, en segundo, como sus-titución del consumo de gas natural no reno-vable. Y lo hacemos en este orden para poneren evidencia la importancia del costo socialpor sobre el económico (ya que es comúnque las alternativas se evalúen sólo desde

variables financieras).

La producción de biogás es renovable, gene-ra empleo, soluciona problemas ambientales,determina independencia (al prescindir delas grandes redes o distribuciones móviles), yse obtiene gracias al trabajo de una bacteriaque, para crecer, sólo necesita un ambientesin oxígeno y del control que nosotros reali-zamos sobre este sistema. Éstas son las dife-rencias sustanciales con el gas natural, quetardó muchísimos años en formarse y al queni los hombres ni la naturaleza podremosdarle el tiempo necesario para renovarse.

La del biogás resulta, entonces, una cuestiónimportante de ser encarada como contenidoescolar,

Veamos algunos testimonios:

1. PROBLEMAS TECNOLÓGICOS EN EL AULA

El biogás es un gasgenerado por seres vi-vos (bacterias metano-génicas), en ausenciade aire (ambiente ana-eróbico); se produce,así, cuando materia or-gánica es descom-puesta en estas condi-ciones y en ella actúaese determinado tipode bacterias.

Page 23: Biodigestor-Recursos didácticos

5

Las actividades humanas,

cada vez más demandan-

tes de recursos de todo ti-

po, han comenzado a

comprometer al recurso

clima en la escala global.

Está comprobado que

estas actividades están

aumentando la concentra-

ción de los gases que

intensifican el efecto in-

vernadero de la atmósfera.

(...) La temperatura del

planeta se ha incrementa-

do, en el último siglo,

cerca de 0,5 °C, existiendo

un creciente consenso cien-

tífico de que al menos

buena parte de este

aumento es atribuible al

efecto invernadero de ori-

gen antropogénico.

Si el ritmo de crecimiento

de las emisiones continúa

sin ningún tipo de limita-

ción, se estima que para el

año 2025 la temperatura

media del planeta se incre-

mentaría en 1 °C y para

fines del próximo siglo, en

3 °C. Los incrementos de

la temperatura no serán

homogéneos sobre el pla-

neta, pudiendo ser bastan-

te mayores en algunas

regiones.

Como consecuencia de ello,

todo el sistema climático

se vería alterado, modifi-

cándose las precipitaciones

medias en muchas regio-

nes.

A largo plazo, la Tierra

debe liberar al espacio

igual cantidad de energía

que la recibida por radia-

ción solar (30 % de ésta se

refleja al espacio exterior y

70 % se absorbe) para

mantener la temperatura.

Ante la acción antrópica

sostenida desde el comien-

zo de la era industrial y el

consiguiente efecto inver-

nadero, el sistema climáti-

co debe readaptarse al

excedente de energía.

Cabe acotar que un 2 % de

energía en exceso equivale

al consumo y quema de 3

millones de toneladas de

petróleo por minuto.

De los gases de efecto in-

vernadero, el CO2

es el res-

ponsable del 60 % del e-

fecto invernadero inducido,

el CH4

del 20 % (tiene un

poder de calentamiento 30

a 60 veces mayor que el

CO2, aunque tiene un tiem-

po de vida media corto en

comparación con los otros

gases) y N2O, CFC, HFC,

PFC, HCFC, SF6

del 20 %.

Desde 1850 a la fecha, el

incremento del CO2

ha sido

de un 30 %, mientras que

el del N2O de un 15 %.

Según cálculos del IPCC

(Panel Intergubernamen-

tal de Expertos en Cambio

Climático), las emisiones

de CO2

se duplicarán para

el 2050 con lo cual la tem-

peratura media subirá en-

tre 1 °C y 3,5 °C; el nivel

del mar subirá entre 15 y

95 cm (¡La península de

Ross en la Antártida es

ahora una isla!); los glacia-

res de montaña desapare-

cerán (los patagónicos se-

rán los más persistentes);

se agudizarán los fenóme-

nos climáticos extremos y

las pestes.

Para recordar sólo algunos

¿Somos responsables?El profesor de “Tecnologías de la energía”propone a sus alumnos organizarse en gru-pos pequeños, leer un artículo, someterlo a

discusiones internas y puestas en común, ypresentar una comunicación a los demásintegrantes de la clase.

1Ministerio de Salud y Ambiente de la Nación Argentina. Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable:www.medioambiente.gov.ar Opción: Acuerdos internacionales. El cambio climático y su mitigación.

El efecto invernadero

antropogénico y

sus consecuencias1

Page 24: Biodigestor-Recursos didácticos

6

de los casos ocurridos en

los últimos dos años, men-

cionemos el huracán

Mitch, que ha azotado a

Centroamérica, y el fenó-

meno El Niño (el más in-

tenso en 150 años), el cual

ha propiciado, por una par-

te, los incendios favoreci-

dos por las sequías, que

causaron estragos en Indo-

nesia y la región amazóni-

ca, y, por otra, las devasta-

doras inundaciones en la

Argentina y China. La “co-

rriente en chorro” (que re-

gula el clima del planeta)

se desplazará hacia el Sur

con lo que variará la agri-

cultura mundial. Las me-

setas heladas de Canadá y

Siberia se descongelarán,

con lo cual habrá nuevas

tierras de cultivo. Argenti-

na y Estados Unidos debe-

rán cambiar las caracterís-

ticas genéticas de la pro-

ducción. China y Europa

también deberán hacerlo

debido al irregular patrón

de lluvias. Australia segui-

rá más o menos como aho-

ra. Habrá un desfasaje de

las zonas climáticas, co-

rriéndose entre 150-550

km hacia los polos.

Un cambio climático global

de la magnitud y velocidad

previstas podría provocar

alteraciones importantes

en la biosfera, conduciendo

a migraciones y extincio-

nes de numerosas espe-

cies, y a un aumento signi-

ficativo del nivel del mar.

Estos cambios afectarían

también a las actividades

humanas en general y,

muy particularmente, a

las que son críticamente

dependientes del clima,

como las agropecuarias y

la generación de hidroelec-

tricidad.

El clima de la Argentina

ha mostrado una gran sus-

ceptibilidad a los cambios

globales de la circulación

atmosférica en el pasado

reciente, siendo incluso

muy posible que el este ya

esté siendo afectado por el

fenómeno del calentamien-

to global. En consecuencia,

dada la estructura produc-

tiva del país, los estudios

sobre esta problemática

adquieren un claro valor

estratégico.

A partir de estos datos de realidad, se gene-ra un intenso proceso de análisis de infor-mación y de síntesis de propuestas.

Los ítem que guían la tarea a través de estaunidad de trabajo son:

1 Valoricen la importancia de lo descritoen el texto. Fundamenten su posición.

2 Traten de determinar si alguno de estosaspectos influirá en nuestra región. Tra-ten de describir de qué manera.

3 ¿Cuáles son los gases más importantesdel efecto invernadero? ¿Qué los provo-ca?

4 ¿Consideran que estamos en condicio-nes de modificar esta situación? ¿Nosbeneficia un cambio?

5 ¿En qué consiste este cambio? ¿Con quéherramientas contamos para protagoni-zarlo?

6 En nuestro entorno, ¿reconocen las acti-vidades que mayor atención debenprestar a esta situación? ¿Estamos in-cluidos en ellas? ¿Como participantes ocomo observadores?

7 Detallen algunas estrategias que deba-mos seguir en la escuela, en el barrio yen la región para mitigar esta situación.

A partir de este diagnóstico inicial, la pro-puesta es:

– Los invito a que investiguen más sobre el tema.Porque, desde el área, vamos a generar un pro-ducto que ayude a paliar esta situación.

Page 25: Biodigestor-Recursos didácticos

7

Diario Clarín. 27 de marzo de 20042

La observación del lugar que hemos elegidopara vivir tendría que ser una tarea cotidiana.Nuestra elección es haber aceptado vivir allícon las mejores condiciones de calidad po-sible, elección que requiere que conozcamos,que queramos y que cuidemos ese espacio.

En este sentido, no hay aprendizaje más ricoque aquel que se produce desde la observa-

ción-reflexión o desde el error-reflexión. Noperdamos la oportunidad cuando la tenga-mos cerca.

Para cumplir con esta premisa de vida, laprofesora de “Ecología de ambientes urba-nos y rurales” alienta a sus alumnos:

– Los invito a leer un artículo.

La cruda realidad

EL MAL MANEJO DE LOS

DESECHOS AFECTA A CASI

TODAS LAS CIUDADES

Pareciera que en la

Argentina poco importa la

salud del ambiente. En las

provincias, hay graves pro-

blemas de contaminación,

especialmente en los ríos,

en los lagos y en las napas

subterráneas. El descuido

es alarmante y la falta de

controles, frecuente.

Muchos de los lugares

turísticos están afectados.

Como el lago San Roque,

en Córdoba, que recibe

desechos cloacales sin tra-

tamiento, o el dique Cabra

Corral, en Salta, donde se

depositan toneladas de

basura. En otros casos, la

contaminación proviene de

la minería, como la sufren

los pobladores de las Ter-

mas de Río Hondo, de

Santiago del Estero, de A-

manao en La Rioja o los

mapuches de Neuquén.

Ciertas empresas se ensa-

ñan con los ríos cercanos,

como ocurre con el

Riachuelo o el Reconquis-

ta. Ríos, lagos y napas son

víctimas de un descuido

generalizado. Y el aire

tampoco está libre de pro-

blemas, como en el Dock

Sud de Avellaneda,

Mendoza o Capital. “Hay

más de 2.000 basurales a

cielo abierto en el país sin

control”, según Miguel

Rementería, de la Co-

misión Interdisciplinaria

del Medio Ambiente.

Para Daniel Sabsay, de la

Fundación Ambiente y

Recursos Naturales, “hay

leyes que no se cumplen y

otras que no se reglamen-

tan. Se superponen los

organismos públicos, lo

cual conspira contra un

control real”.

Según Verónica Odriozola,

de Greenpeace Argentina,

“los gobiernos no han con-

trolado a las empresas, con

el pretexto de que pueden

verse reducidas las fuentes

de trabajo”. “Los ciudada-

nos deberían tener más

participación para que

monitoreen a los que conta-

minan”, dijo Javier

Corcuera, de Fundación

Vida Silvestre.

El Gobierno ya abrió el

debate. En Puerto

Madryn, hace una sema-

na, presentó la Agenda

2Este artículo de Valeria Román está disponible en http://old.clarin.com/diario/2004/03/27/s-03801.htm

MEDIO AMBIENTE: el mapa

de la contaminación en la

Argentina

Page 26: Biodigestor-Recursos didácticos

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Nacional Ambiental.

Según el secretario Atilio

Savino, “se dieron linea-

mientos para planificar la

política ambiental hasta

2007”. ¿Se cumplirá? (...)

LA CONTAMINACIÓN

DEL SUELO BONAERENSE

(...) Uno de los principales

focos es el polo petroquími-

co situado en Ensenada,

cuyos gases provocan aler-

gias e irritación en los

ojos. Similares problemas

causan los escapes del polo

petroquímico Bahía

Blanca. El Río de la Plata,

el Luján y el Matanza, que

atraviesan partidos donde

viven millones de perso-

nas, sufren un alto nivel

de contaminación, debido

a los efluentes cloacales,

desechos líquidos, gaseosos

y sólidos vertidos clandes-

tinamente por las grandes

industrias. Además, pesti-

cidas y fertilizantes ya

afectaron napas y cursos

de agua de distritos de la

cuenca del Salado. (...)

Luego de la lectura crítica del documen-to/herramienta sometido a discusión grupal,la profesora propone:

1 Tenemos uno de esos 2000 basureros,acá. Ubiquémoslo geográficamente, e in-diquemos a qué distancia se encuentra ylas vías de comunicación que nos conec-tan con él.

2 Realicemos el recorrido desde el centrode la ciudad hasta el basurero. Observe-mos cómo su ubicación impacta en elmedio.

3 Describamos el sistema de recolecciónde la ciudad: cuáles son los equipos uti-lizados, con qué frecuencia se realiza, enqué horarios y cómo es la participaciónciudadana en este sistema.

4 Precisemos el lugar de deposición –elbasurero– con el máximo detalle: mon-tañas, quemas, aguas estancadas, etc.

5 ¿Por qué la recolección de basura se rea-liza de noche?

6 ¿Existe algún sistema de gestión de resi-duos? Estudiemos la normativa de nues-tro lugar.

7 En grupo, tratemos de proponer algún

cambio, sobre la base de la investigaciónrealizada.

Este primer análisis de qué sucede con losresiduos sólidos urbanos de la ciudad dondeviven, permite a los alumnos comenzar apensar en algunas soluciones a los posiblesproblemas encontrados.

Luego de realizado el análisis, los grupos dechicos presentan su informe a sus compañe-ros.

De esta manera, realizan una puesta encomún de lo relevado. Durante este inter-cambio, su profesora modera una discusióncentrada en la gestión de los residuos: quése hace y qué suponen ellos que se debehacer.

A través de este intercambio, concluyen queexiste la oportunidad de reducir en un 50 %el volumen de basura y que se puede haceralgo con la basura orgánica; por ejemplo, labiodigestión en rellenos sanitarios controla-dos, para la obtención de biogás.

A modo de reflexión, la profesora agrega uncomentario respecto del artículo:

Page 27: Biodigestor-Recursos didácticos

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21.3. Los desechos sólidos, a los efectosdel presente capítulo, comprendentodos los residuos domésticos y losdesechos no peligrosos, como los dese-chos comerciales e institucionales, lasbasuras de la calle y los escombros dela construcción. En algunos países, elsistema de gestión de los desechos sóli-dos también se ocupa de los desechoshumanos, tales como los excrementos,las cenizas de incineradores, el fangode fosas sépticas y el fango de instala-ciones de tratamiento de aguas cloaca-les. Si esos desechos tienen caracterís-ticas peligrosas, deben tratarse comodesechos peligrosos.

3Organización de las Naciones Unidas (1992) Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo.ONU. Río de Janeiro.

– En nuestro país, la Dirección Nacional deCalidad Ambiental, dependiente delMinisterio de Salud y Ambiente, y de suSecretaria de Ambiente y Desarrollo Sus-tentable, tiene implementado un PlanNacional de Valorización de Residuos. A tra-vés de él, la Secretaría se compromete a conc-retar lo enunciado en la Agenda 21, capitulo21 “Manejo ecológicamente racional de losdesechos sólidos”.

Y acerca al grupo:

Y agrega:

– De los informes de la secretaria se desprendeque sólo “mostraron interés” 308 municipiosde todo el país; por ejemplo, en la provincia deBuenos Aires, nada más que 55 de un total de134 municipios. Y, con respecto al país, so-lamente cuatro provincias tienen planes degestión de residuos sólidos urbanos.

21.4. La gestión ecológicamente racio-nal de los desechos debe ir más allá dela simple eliminación o del aprovecha-miento por métodos seguros de losdesechos producidos, y procurar resol-ver la causa fundamental del problema,intentando cambiar las pautas no soste-nibles de producción y consumo. Elloentraña la aplicación del concepto degestión integrada del ciclo vital, querepresenta una oportunidad única deconciliar el desarrollo con la proteccióndel medio ambiente.3

Agenda 21

Page 28: Biodigestor-Recursos didácticos

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4Ministerio de Salud y Ambiente de la Nación Argentina. Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable:www.medioambiente.gov.ar/calidad/programas/asentamientos/pnvr/default.htm

Durante el análisis posterior, la docente sepreocupa por valorizar el lugar de los resi-duos; en especial, su relación con la obten-ción de energía.

Durante la investigación realizada, los estu-diantes analizan la deposición de basura dela ciudad, el estado del predio elegido paratal fin, el tipo de relleno y el tiempo de rea-lización; estudian, además, la posibilidad decambiar el sistema por un relleno que per-

mita la obtención de biogás y los modos derecuperar este gas producido.

Uno de los muchachos propone:

– Podemos asesorarlos para realizar un rellenosanitario en la escuela. Yo puedo empezar adesarrollar un prototipo para simular la mis-ma situación que se da en el relleno sanitario...

Éste es el camino al biodigestor.

Los alumnos analizan un texto más4:

El Plan Nacional de Valorización de

Residuos se sustenta en el principio

básico de enfocar ambientalmente a los

residuos a través de las siguientes

premisas:

El residuo puede ser reducido o dis-

minuido, en cantidad y/o calidad,

mediante procesos y pautas de pro-

ducción, consumo y/o comerciali-

zación que lo minimicen y/o elimi-

nen.

El residuo no es siempre un desecho

a destruir o confinar, sino también

un posible recurso a potenciar y

recuperar.

Valorizar los residuos implica opti-

mizar sus características de forma,

materia, energía, mediante proce-

sos, hasta hoy conocidos, de reuti-

lización, recuperación y reciclado.

Page 29: Biodigestor-Recursos didácticos

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Sabido es que la vaca no tiene un motor aexplosión en su interior; pero que sí tienerumen.

También queda claro que, entre movilizar-nos a lomo de vaca o en auto, parece prefe-rible elegir este último medio. Y no sóloporque es más cómodo, sino porque tieneun motor de cuatro tiempos que resulta másecológico que el vacuno.

Veamos qué conexión existe entre una y otrainformación...

Una vaca genera desechos que afectan alcalentamiento global del planeta, tanto

como un auto, una industria o una ciudad.

Además, la cría de estos animales aumenta díaa día, por lo que es muy posible que, muycerca de nosotros, tengamos una producciónvacuna importante y en crecimiento. Pero,claro... en el momento de sacar la carne delasador nos olvidamos de todas las dificultadesque una vaca puede provocar en el medio.

En este sentido, la profesora de “Producciónanimal” y la profesora de “Proyecto tecnoló-gico” invitan a los alumnos a realizar la lec-tura de un articulo, que dimensiona con másprecisión esta definición de una vaca antie-cológica:

Producción ganadera, cambio climático y biogás

En cada lugar en el que

la cría de ganado es

una alternativa produc-

tiva, se está tratando

de ganar eficiencia eco-

nómica para obtener, de

esta manera, que la

actividad sea más ren-

table.

– Vivimos nuevos tiem-

pos, nuevos paisajes.

Aquellos campos que

antes veíamos verdes

con algunos puntos

marrones o negros

(las vacas), ahora se

presentan marrones o

negros con puntitos

verdes (los pocos que

los lomos de las vacas

nos dejan ver).

Como respuesta a nues-

tro gesto de sorpresa,

Rodolfo, hombre de

experiencia, viejo pro-

ductor de la zona, mate

de por medio, continúa:

– Pero, ¿no vieron el

movimiento de

camiones jaulas que

hay en la ruta? ¿No se

dieron cuenta cómo

arreglaron el camino

hasta el campo San

Martín? Por más que

llueva 100 milímetros,

llegás hasta con un

autito. Pero... ¡lo

mejor está adentro del

campo! Tienen una

Nuevos tiempos,

nuevos mercados

y

nueva crianza

Page 30: Biodigestor-Recursos didácticos

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obra impresionante.

Según me dijeron, es

un feedlot5

: corrales

con piso de cemento,

silos, galpón, tanques

para agua, metros y

metros de comederos

y caminos internos...

Una ciudad para

vacas.

En el campo San

Martín, los camiones

van y vienen: camiones

jaulas, camiones con

granos, camionetas; y

transitan un camino

impecable que les per-

mite llegar a un feedlot

para 10.000 cabezas.

Este campo fue adquiri-

do en 1988: 3000 hectá-

reas con 600 cabezas. A

partir de allí, los actua-

les dueños lo desarro-

llaron y lo poblaron

tanto que les quedó chi-

co.

Su estrategia es no ven-

der nunca las hembras;

de esta manera, agran-

dan la cantidad de

vientres del rodeo,

directamente relaciona-

da con la cantidad de

cría a obtener, pauta

que les permitió crecer

constantemente. Por su

parte, la siembra de

soja –si bien dejó el

campo con poca superfi-

cie para seguir con la

cría tradicional– prove-

yó ganancias que per-

mitieron financiar la

obra.

Otro de los secretos de

esta producción del

campo San Martín es

que sus propietarios

cuentan con superficie

para agricultura, en

otro terreno. En ella,

logran un rinde de maíz

de 8000 kilos por hectá-

rea; además, reciben

asesoramiento continuo

sobre las nuevas tecno-

logías aplicadas al cul-

tivo, utilizan siembra

directa, siembra neu-

mática y realizan una

rotación agrícola per-

manente.

El encargado cuenta:

– Una de las ideas es

darle valor agregado

al maíz, convirtiéndo-

lo en carne, en el

feedlot. Tener maíz

propio es una gran

ventaja y nos resulta

mucho mejor dárselo

a los novillos que ven-

derlo. Si quisiéramos

engordar con maíz

comprado, los núme-

ros serían distintos y

el riesgo, mayor.

La realidad es que, con

el feedlot, se obtiene

una ventaja operativa

porque se hace mucho

más corto el circuito

productivo. En cambio

de ir con la hacienda,

de un lado para otro, a

completar el engorde,

ahora sólo la traen

desde donde nacen los

terneros; un viaje direc-

to al hotel del engorde,

en un cinco estrellas,

en un jaula de dos pi-

sos, como los micros de

pasajeros. Y, pensar

que muchas veces se

dice:

Viajamos como vacas...

5Feedlot: El término no tiene una traducción literal en español pero sí una definición: Es un área confinada para el alimento con-trolado de animales. Para darse una idea plena de este tipo de instalación, le recomendamos analizar la infografía de un feedlotincluida en: http://www.clarin.com.ar/suplementos/rural/2004/02/28/fotos/info12.jpg

Page 31: Biodigestor-Recursos didácticos

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Luego de la lectura, las profesoras pregun-tan qué ha llamado la atención a los estu-diantes.

– A mí me llamó la atención el número devacas. No me puedo imaginar la pila de...¿Cómo se dice, profe?

– ¿Estiércol...?

– No puedo pensar la pila de estiércol de las10.000 vacas que están ahí. ¿Qué hacencon eso? ¿Se lo dan de comer de nuevo alganado?

– Espero que no, Pablo... Nuestra tarea va aser investigar y pensar qué podemoshacer con esa pila. El estiércol molestabastante: por su olor, por las moscas y porotros animales que se acercan a alimentar-se de él. Esto genera un impacto muyimportante...

– Yo lo junto y lo meto en un pozo.

– Profe... Yo lo dejo secar y lo prendo fuego.

– Paula, Pedro... Si me permiten unaopinión, creo que las alternativas queplantean son facilistas: Queremos enfren-tar el problema, no hacerlo desaparecer.

Y agrega:

– No les vamos a dar la solución de cómoresolver la cuestión de los desechos; pero,podemos darles una pista: En el aparatodigestivo de la vaca tienen muchísima in-formación para el comienzo de un proyecto.

Los profesores no descartamos ninguna es-trategia didáctica; tampoco la del descon-cierto (para el acierto), como la que han

provocado estas colegas. Una experiencia decampo, un recuerdo, una historia de abue-lo; todo nos sirve para comenzar a detallarun problema.

El equipo de profesoras tiene en claro que esel estiércol y su fermentación en un biodi-gestor, para la obtención de biogás, el pro-ducto tecnológico hacia donde se proponenque lleguen los chicos; los caminos para arri-bar a esta solución son diversos: indagar enlos conocimientos previos, aventurar libre-mente alternativas, dar pequeños golpes detimón para centrar a los alumnos en la tarea.

Ya veremos hacia dónde se dirigen las mira-das.

Page 32: Biodigestor-Recursos didácticos

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El recurso didáctico que proponemos

Cada una de estas situaciones de enseñanza yde aprendizaje puede conectarse con un bio-digestor.

El equipo biodigestor es un recurso de sim-ple resolución técnica; su construcción conelementos estándar posibilita disponerlo sinmuchas complicaciones.

Está compuesto, básicamente, por un reci-piente digestor –que tiene una tapa superiorde ingreso de la primera carga–, y por unaserie de conexiones de líquidos de carga dia-ria, de efluente diario y de vaciado; por otrolado, cuenta con conexiones de salida de gasy de control de presión.

Para su funcionamiento, el biodiges-tor necesita de la formación y delestudio del sustrato que requiere elreactor. La composición de este sus-trato, a su vez, depende de la bioma-sa disponible y de su adecuación.

La degradación biológica del sustratose realiza en el interior del recipientedigestor y, como parte de esta degra-dación, se obtiene biogás. Para queesta producción sea continua, cadadía se renueva parte del sustrato.

El proceso de biodigestión requierecontrolar algunas variables:

� la composición del sustrato,

� la temperatura de funcionamientoy,

� la completa anaerobia del sistema.

La eficiencia lograda en el control deestas variables permite obtener unbiogás de muy buenas características,con un mayor porcentaje de metanoy un buen aporte de calorías.

Page 33: Biodigestor-Recursos didácticos

El tratamiento de residuos es un proceso quedebe acompañar, ineludiblemente, a todaactividad productiva sea ésta industrial oagroindustrial, así como al desarrollo y alcrecimiento de las ciudades.

Porque, a causa de una mejora en lasituación económica, del desarrollo indus-trial, de las exigencias de los países com-pradores de nuestros productos y del aumen-to de la población urbana, el tratamientotoma cada vez más importancia, al crecer laproducción de residuos como señal de eseprogreso económico y del aumento del con-sumo. La realidad nos marca que tenemoscada vez más residuos de todo tipo, produc-to de procesos industriales innovadores y,correlativamente, que el reciclaje no abarca atodos estos residuos. Esta situación planteauna serie de problemas a resolver.

Y, culturalmente, no tenemos incorporada a"la basura" como un problema. Es muy posi-ble que pensemos que, una vez que lasacamos de nuestras casas, el problema es deotro -en el mejor de los casos, de la munici-

palidad, y de un sistema de recolección y detratado adecuados-. Pero, el "Sacala a la vere-da" o "El portero se la lleva" no marca el fin delproblema sino el comienzo, ya que un inade-cuado tratamiento afecta a la salud publica ya la ambiental.

En esta realidad, necesitamos concebir a labasura como un flujo de materia queatraviesa la sociedad, flujo que nunca nosabandona, ya que retorna en forma de conta-minantes subterráneos o aéreos si su circu-lación no tiene una gestión adecuada.

Una situación de este dramatismo deberíaimpulsarnos a incorporar su tratamiento auna estrategia integrada al desarrollosostenible, que tenga como prioridadreducirlos, reutilizarlos, reciclarlos y recu-perarlos.

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2. E N C U A D R E T E Ó R I C O PA R A L O SP R O B L E M A S

Biogás, una alternativa para los desechos rurales yurbanos

Para reducir la degradación ambiental, las sociedades deben reconocer que el ambiente es finito. Laidea del crecimiento continuado debe abrir paso a un uso más racional de los recursos; pero, esto

sólo puede lograrse con un espectacular cambio de actitud por parte de la especie humana6.

6 Angulo Barturen, Carmelo (2004) Discurso de apertura del"Primer Encuentro Nacional de Política Ambiental". PuertoMadryn.http://www.undp.org.ar/boletines/abril04/notas/nota1.htmEl ponente es representante residente del PNUD -Programade las Naciones Unidas para el Desarrollo-.

Page 34: Biodigestor-Recursos didácticos

¿Suciedad, basura, resi-duos, desechos, desperdi-cios, sobra o qué?

Revisemos el significado de algunos términosclave7.

Suciedad:

• Polvo, manchas, grasa o cualquier otra cosaque ensucia.

• Inmundicia, porquería.

Basura (Del latín, , de , barrer):

• Suciedad (cosa que ensucia).

• Residuos desechados y otros desperdicios.

• Lugar donde se tiran esos residuos y des-perdicios.

• Estiércol de las caballerías.

• Cosa repugnante o despreciable.

Residuo (Del latín ):

• Parte o porción que queda de un todo.

• Aquello que resulta de la descomposición odestrucción de algo.

• Material que queda como inservible despuésde haber realizado un trabajo u operación.

• En matemática: Resto de la sustracción y dela división.

Desecho (De desechar):

• Aquello que queda después de haber escogi-do lo mejor y más útil de algo.

• Cosa que, por usada o por cualquier otrarazón, no sirve a la persona para quien sehizo.

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Reducir la cantidad de desechos y consumosque provoca el producto; esto está relacionadocon el diseño, la producción, y un consumoracional y consciente por parte de los usuarios.

Reutilizar aquellos productos que, desechados,no han terminado su vida útil e integrarlos enuna función análoga -por ejemplo, la botellaque, originariamente, servía para contener unabebida para consumo humano, pasa a ser uti-lizada para contener un liquido no alimenticio(por ejemplo, en la venta de productos delimpieza "Todo suelto")-.

Reciclar material recuperado de los desechosque puede ser utilizado en procesos produc-tivos.

Recuperar energía o beneficios de aquellosmateriales que ya no podemos utilizar en ningu-na etapa de reciclado y que, indefectiblemente,se deben depositar en un espacio determinado.

El término biomasa, en su acepción másamplia, incluye toda la materia viva existenteen un instante de tiempo en la Tierra. La bioma-sa energética también se define como el con-junto de la materia orgánica de origen vegetalo animal, incluyendo los materiales proceden-tes de su transformación natural o artificial.

La biomasa residual húmeda está conformadapor los vertidos biodegradables las aguasresiduales urbanas e industriales y por losresiduos ganaderos (principalmente, purines,deyecciones ganaderas -estiércol-). 7 Todos corresponden al Diccionario de la Lengua Española

(2001; 22° ed. Real Academia Española. Madrid.)Puede usted acudir a su versión online: www.rae.es

Todas estas acciones están enmarcadas en unproceso de desarrollo limpio que implica re-ducir el consumo energético y las emisionesde gases perjudiciales para el medio ambien-te, considerando no sólo aquellas emisionesde los procesos productivos y/o de consumosenergéticos, sino también los gases de las de-gradaciones naturales de los residuos bio-másicos húmedos.

Page 35: Biodigestor-Recursos didácticos

• Residuo, basura.

• Desprecio, vilipendio.

• Lo más vil y despreciable.

Desperdicio (De desperdiciar):

• Derroche de la hacienda o de otra cosa.

• Residuo de lo que no se puede o no es fácilaprovechar o se deja de utilizar por descuido.

Sobra: (De sobrar).

• Demasía y exceso en cualquier cosa sobresu justo ser, peso o valor.

• Restos que quedan de la comida al levantarla mesa.

• Parte que sobra o queda de otras cosas.

• Desperdicios o desechos.

Todo comienza en lo cotidiano, en nuestro díaa día, desde el momento en que consideramosque nuestro entorno más inmediato está "su-cio" y nos incomoda. ¿Qué hacemos, enton-ces? Generamos las acciones más pertinentespara lograr un espacio con condiciones ade-cuadas para desarrollar las tareas de cada día.Para esto, es muy posible que lo primero quedecidamos sea ordenar; entonces, ordenamos,seleccionamos y comenzamos a "desechar" lascosas de ayer que ya no nos sirven.

Así, en el infaltable tacho de basura -en reali-dad, en el tacho que contiene la bolsa para labasura- ya hemos colocado residuos de la pa-pa pelada la noche anterior y echamos losdesperdicios del pan (migas), más todos losdesechos (envases descartables) que ya noresultan útiles. Finalmente, depositamos labolsa de basura en el lugar más recóndito denuestras casas, porque es mejor no verla (Aveces... ¡es repugnante!), hasta que el nuevodueño se hace cargo de ella. Y, aquí, se marca

el comienzo de más problemas.

Pero... Si este proceso, común a todosnosotros, genera problemas, es momento decomenzar a solucionarlos.

Nuestra alternativa implica actuar antes deque la bolsa de basura esté cerrada. Porque,el camino de resolución que proponemosincorpora las prácticas de reducir, reutilizar,reciclar y recuperar, cambio cultural que re-dunda en una gestión sustentable de labasura y, por supuesto, en la salud de nuestroambiente y la de todos los que lo habitamos.

No es ésta una tarea fácil; implica un cambiocultural que debemos impulsar y sostener.

Nos han enseñado desde pequeños que losresiduos debían ser juntados y guardados,para luego tirar. Generalmente, todos acepta-mos este itinerario de "la basura" y, de estamanera, la relacionamos directamente con el"no sirve". Cuántas veces hemos escuchadodecir y hemos dicho: No sirve; tiralo a labasura.

Los grandes espacios con que cuenta nuestropaís nos pueden hacer desestimar la proble-mática de los residuos. Hay ciudades quearman su "basural" a unos 20 o 30 km de lazona urbana, para que no moleste a los veci-nos, aún cuando esta localización impactasobre la zona rural -pero, como las personascercanas al basural son menos, se consideraque perjudica a menos gente-.

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Desde nuestro módulo lo invitamos a pensar enque sí sirven los residuos domiciliarios, los ex-crementos animales, las aguas negras de las ciu-dades, los residuos de algunas industrias, etc.

Page 36: Biodigestor-Recursos didácticos

Los residuos

Definamos qué son los residuos. Desde lopersonal cotidiano, los podemos definir co-mo todo elemento que deja de cumplir susfunciones o que, por razones higiénicas, con-sideramos inútiles; esta situación hace quelos preparemos en un contenedor o que utili-cemos un medio líquido para deshacernosde ellos. Adoptando otra perspectiva, desdela fisiología natural del hombre, un residuoes toda evacuación natural producida diaria-mente por el ciclo digestivo y por la purifi-cación de la sangre.

Dadas estas situaciones, técnicamente esposible hablar de:

• residuos sólidos urbanos (RSU) y de

• residuos líquidos urbanos (RLU) oefluentes cloacales (EC).

No es común escuchar hablar de losresiduos sólidos rurales (RSR) ni de los eflu-entes rurales (ER), sino sólo en aquelloslugares en donde la producción agrícola yganadera es intensiva, y en los que su cer-canía a una población afecta al entorno.

Algo similar sucede con las emisiones de ga-ses, los residuos sólidos industriales (RSI) ylos efluentes industriales (EI) que, muchasveces, irresponsablemente, se mezclan conlos RSU o con los EC, sin un análisis que loautorice.

En cuanto a los residuos industriales, estánregulados tanto por legislaciones nacionalescomo por normas internacionales (ISO14000), normas que, analizadas en función

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Ampliando la idea que ya le presentába-mos- requiere producir menos volumen debasura a través de prácticas relacionadasdirectamente con el consumo: Porque,como lo determinan las estadísticas: amayor consumo, mayor es la cantidad debasura producida. Un consumo responsa-ble resulta, entonces, un paliativo.

Reducir

Es un segundo desafío, ya que estamosacostumbrados a desechar. La propuestaes pensar y reflexionar en lo utilizable decada elemento por descartar, en toda cosaque -por usada o por cualquier otra razón-ya no sirve a la persona para quien se hizo,porque ha dejado de cumplir con las fun-ciones para las cuales se había creado. Lointeresante de este desafío es que: Lo útildevenido inútil, pasa a ser útil en un nuevotiempo y espacio, con otras funciones.

Reutilizar

Tiene dos vertientes: Recuperar un residuo(material que queda como inservibledespués de haber realizado un trabajo uoperación; es decir, lo inútil) y recuperar undesperdicio (residuo de lo que no se puedeo no es fácil aprovechar, o se deja de uti-lizar por descuido). Todo un desafío.

Recuperar

Implica que, de "no ser nada" algo vuelve a"ser". Parecido o no, vuelve. Resulta, así,una alternativa que debemos procurar paraaquellos materiales que componen ele-mentos no reutilizables. Reciclarlos signifi-ca gestionar su vuelta.

Reciclar

Page 37: Biodigestor-Recursos didácticos

de la realidad del desarrollo de las zonasurbanas y rurales, son de importantísimaayuda para un cambio de esta realidad.

La deposición y el vertido de la basura, resul-tan otras etapas importantes en esta pro-blemática. En nuestra descripción de la"bolsa de basura", llegamos a un punto en el

que pensamos que, después de retirarla denuestra casa, el municipio es totalmenteresponsable de ella. Pero, resulta que losvecinos de la comunidad somos el municipiopor lo que, en definitiva, "la basura" siguesiendo nuestra: Si creemos que constituye unproblema no resuelto, debemos -junto conlos que nos representan- buscar soluciones.

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Residuos sólidos urbanos Efluentes cloacales

Residuos sólidos rurales

Residuos sólidos industriales

Efluentes rurales

Efluentes industriales

Sólidos + Líquidos

Deposición Vertido

AIRE

SUELO

AGUA

CONTAMINACIÓN

REDUCIR

REUTILIZAR

RECICLAR

RECUPERAR

BASURA

GESTIÓNDE

RESIDUOS

Page 38: Biodigestor-Recursos didácticos

El depósito de los residuos suele denomi-narse basurero, basural o relleno sanitario de laciudad. En la mayoría de los casos, está ubi-cado a cielo abierto; en él, tanto la degra-dación natural como la quema producendaños irreparables en el medio ambiente.

Pero, los daños noterminan allí; ca-be la posibilidadde que, luego detapada con tierray transcurrido untiempo, "la basu-ra" que contienense transforme enuna verdaderabomba a estallarcon un simple ci-garrillo, si no setiene la precau-ción de colocarlas salidas de gasescorrespondientes;o el riesgo de un deslizamiento de sus terre-nos, si no están bien consolidados.

En muchos países, la producción de residuoses muy grande. Citemos como ejemplo loque sucede en las islas de Java y Bali, queestán entre las zonas más densamente pobla-das del mundo. En ellas8, 125 millones depersonas que viven en 150.000 km2 descar-gan en el ambiente, aproximadamente, 10millones de m3 de aguas residuales al día o3,650 millones de m3 de aguas residuales alaño. Según los estándares de la OMS -Organización Mundial de la Salud-, en lamayoría de las ciudades de esta región, elagua entubada y en pozos no cumple con los

estándares para consumo humano, debido asu contaminación por e.coli. Sólo seis gran-des ciudades indonesas tienen plantas cen-tralizadas de tratamiento de aguas residuales;y, sin embargo, el sistema de drenaje da ser-vicio a 10-15 % de la población. Las fosassépticas -que suelen ser simples perforacio-nes- son, actualmente, la solución al trata-miento de aguas residuales a escala comuni-taria; pero, la mayoría de los sistemas de dre-naje in situ no funciona adecuadamente. Co-mo en las megaciudades del sur de Asia, losrecursos naturales y el sustento, en especialen asentamientos urbanos pobres, están encreciente amenaza. Los pobladores de esca-sos recursos viven en condiciones de extremadeficiencia en el suministro de agua y en in-fraestructura sanitaria; las pocas instalacionesexistentes son inadecuadas, e inaceptables entérminos de higiene, dignidad y ecología.

La descripción anterior parece de película. Laleemos como quien se adentra en un territo-rio lejano y exótico. Pero...

La provincia de Río Negro tiene una superfi-cie de 203.013 km2, 552.822 habitantes y un

20

8 Deutsche Gesellschaft für Technische ZusammenarbeitGmbH -GTZ- (2003) Segundo Simposio internacionalsobre Saneamiento Ecológico. International WaterAssociation. IWA. Luebeck.

Lo invitamos a leer las publicaciones:- Gestión de residuos sólidos.- Los recursos hídricos. Una perspectiva

global e integral.- Conceptos básicos sobre medio ambiente

y desarrollo sustentable.- Educar para el ambiente.

Encontrará sus versiones digitales en la páginaweb de INET www.inet.edu.ar, formando partede la serie de materiales de capacitación"Ciencias para la Educación Tecnológica".

¿Recuerda cuando, enla primera parte denuestro material, lepresentábamos el tes-timonio de un grupo dealumnos analizando elartículo "El mal manejode los desechos afectaa casi todas las ciu-dades"? La indiferen-cia, el dejar pasar eltiempo, el no quereraprender de los erro-res de los demás, esalgo que pagaremosmuy caro en el futuro.Más de lo que hoy noscostaría encararlo...

Page 39: Biodigestor-Recursos didácticos

río -con su mismo nombre- que la atraviesa.Este río tiene un caudal variable de entre 600m3/s y 1600 m3/s, según las erogaciones delas represas ubicadas en sus afluentes. Ima-gine lo siguiente. Si le prestáramos el RíoNegro a los pobladores de las Islas de Java yBali, veríamos pasar durante casi 5 horas pordía sólo sus residuos líquidos y tendríamosun aumento en el caudal de un 15 %, apro-ximadamente.

La ciudad de Buenos Aires tiene una superfi-cie de 203 km2 y 2.776.138 habitantes; sucantidad de habitantes por km2 es muchomayor que la de Bali y Java. Se encuentra aorillas del Río de la Plata, río con un caudalque, en el otoño y en el invierno de 2003,osciló entre 13.200 y 16.100 m3 por segun-do -muy por debajo de sus valores típicos- yque, en el verano de 2004 osciló entre16.200 y 25.400 m3 por segundo. ¡Qué ciu-dad afortunada! Necesita sólo 16 segundospara evacuar los líquidos residuales que pro-ducen sus habitantes en un día -aproximada-mente, 250.000 m3-; pero, si tuviera todoslos habitantes de Bali y Java, requeriría 11minutos y generaría, además, una serie deinconvenientes con los países vecinos comoUruguay y Brasil, ya que la corriente del Ríode la Plata se orienta a las costas de éstos.

Los residuos líquidos, tanto de los asen-tamientos urbanos como de las industrias,deben ser tratados. Para este proceso detratamiento de efluentes hay legislacionesque obligan a, por ejemplo, realizarlo enplantas establecidas en la misma industria.En cambio, los efluentes cloacales domicilia-rios son tratados, en la mayoría de las ciu-dades, por empresas privadas.

La ciudad deBuenos Airescuenta, en estemomento, con dosplantas depurado-ras; una se encar-ga de los efluentesde 270.000 habi-tantes y otra delos líquidos de540.000 habitan-tes. Así, son tratados los residuos cloacales de810.000 habitantes -si contamos sólo la ciu-dad de Buenos Aires y descartamos los 17partidos en los que realiza servicios estamisma empresa-; esta suma nos indica queno se procesan los efluentes cloacales de casi2 millones de habitantes.

Realicemos, ahora, un cálculo: El agua quecada uno de nosotros utiliza en un día es,aproximadamente, 90 litros -abarca el aguade la higiene personal, el agua de renovaciónen inodoros, el agua de cocina, el agua delavarropas. ¿Parece mucho? Las estadísticasde Hamburgo nos describen a cada habitanteutilizando 120 litros diarios-.

Entonces...

90 litros por 2 millones de habitantes. Estosignifica que 180 millones de litros deefluentes domiciliarios diarios no son trata-dos, considerando sólo la ciudad de BuenosAires. Algunos van directamente al río y otrosa las napas, contaminándolas.

Esta situación se repite en muchas provinciasde nuestro país, en las que también faltanplantas depuradoras o en las que las plantasexistentes son poco controladas.

21

Los efluentes cloa-cales incluyen todoslos líquidos de losdomicilios particula-res. Y, por la mismared cloacal, van loslíquidos de clínicas,hospitales, talleres,lubricentros, peque-ñas empresas, etc.

Page 40: Biodigestor-Recursos didácticos

Diario Río Negro. 18 de setiembre de 2004

22

San Antonio Oeste sufre por

el sistema cloacal

9

San Antonio Oeste (ASA).

La contaminación por

detritos cloacales sigue

siendo un grave problema

para la ría sanantoniense.

La demora en la concre-

ción de la obra de cloacas

hace que, día tras día,

sigan escurriendo grandes

cantidades de residuos

líquidos hacia ese brazo de

mar que baña por el norte,

por el sur y por el este las

costas de esta localidad.

Para colmo, la saturación

de los eternos pozos ciegos

existentes en las casas,

hoteles y comercios de la

localidad hace que los

propietarios busquen

nuevas alternativas que, a

la postre, agravan la pro-

blemática. Y el funciona-

miento inadecuado de las

piletas de decantación del

barrio Soberanía genera

que los líquidos afecten a

un amplio sector del Canal

del Indio.

Días atrás se conoció que

algunos propietarios de

comercios y hoteles

pidieron autorización a la

municipalidad -y les fue

concedida- para hacer per-

foraciones hasta las napas,

para aliviar las cargas de

los pozos ciegos que ya no

dan abasto.

"No puedo seguir pagando

100 pesos por día al

camión atmosférico, por lo

que optamos por hacer

una perforación de unos 11

metros, aproximadamente,

hasta superar las napas",

comentó a este medio el

propietario de un hotel

céntrico de esta ciudad.

– En ese caso, los residuos,

¿no van a la marea, direc-

tamente?, preguntó "Río

Negro".

– Y, ¿a dónde te creés que

va lo de los pozos ciegos?,

manifestó con ironía el

empresario.

Efectivamente, de una u

otra manera, los líquidos

escurren a través del sub-

suelo hacia la ría que, con

el transcurrir del tiempo,

se carga de nitrógeno, lo

que queda evidenciado en

la proliferación de las

algas verdes que en baja-

mar le dan a la ría una

coloración especial, como

un gran campo de golf con-

taminado.

Las piletas de decantación

del barrio Soberanía, ubi-

cadas junto al Canal del

Indio, en la parte sur de la

ciudad, funcionan deficien-

temente, lo que provoca

insoportables olores en el

vecindario. Además, los

líquidos fluyen hacia el

mar. El secretario de

Servicios Públicos de la

Municipalidad local, indicó

que la responsabilidad en

ese tema es de Aguas

Rionegrinas.

En cuanto a las cloacas

para el resto de la ciudad -

un proyecto largamente

anunciado e iniciado, pero

nunca concretado-, el

intendente local indicó que

el tema incumbe al gobier-

no provincial; pero, sostu-

vo que se están gestionan-

do los fondos para desarro-

llar, en un plazo cercano,

la parte más importante

de la obra, incluyendo las

piletas que se ubicarían en

cercanías de la marea, al

norte de ésta.

Varios comercios, hoteles y

viviendas, en tanto, al no

contar con más espacio en

sus patios para hacer

pozos, han optado por

solicitar autorización para

realizar perforaciones que

hacen que los detritos

vayan por las napas hacia

la marea.

La polución constante

sigue potenciándose sin

solución, y los problemas

sanitarios y ambientales,

según datos biológicos y de

Salud Pública, cada vez

son más evidentes y pre-

ocupantes.

9 Accesible en la página web: http://rionegro.com.ar/arch200409/18/m18j06.php

Page 41: Biodigestor-Recursos didácticos

La utilización del agua como medio de eva-cuación de residuos trae, indefectiblemente,graves problemas. Mitigar esta situación esuna tarea importantísima en la cual nosotros,como ciudadanos, también tenemos respon-sabilidad.

Consideremos dos situaciones cotidianas:una, la de un pintor de obra; otra, la de unprofesional de la salud.

Luego de pintar con esmalte sintético unacarpintería metálica, el pintor limpia su pin-cel o su soplete con solvente; y, después,descarta el solvente residual. Si está reali-zando la tarea en un lugar con tierra, esposible que lo vierta ahí para que el sueloabsorba el solvente; su otra alternativa esbuscar una rejilla de desagüe que le permi-ta deshacerse del sobrante, ya que lo con-sidera inutilizable.

En los centros sanitarios se utilizan desinfec-tantes y otros materiales que no son tancomunes -como tampoco son tan comuneslos residuos de los tratamientos-; estosestablecimientos suelen utilizar la misma redcloacal para evacuar los líquidos residuales.

Esta situación se suma al problema culturaldel "Sacala a la vereda", situación que sólo vaa mitigarse con educación y con una tec-nología de gestión de todos los residuos.

Pero... cuando buscamos datos certeros acer-ca qué sucede con los residuos, sólo obte-nemos resultados negativos.

La nota refiere a una planta que no solucionacompletamente el problema, ya que sólo va apermitir eliminar el 50 % de los contami-nantes. La mancha, entonces, sería de 750metros en vez de 1,5 km y estaría más lejos dela costa de Berazategui -de 2500 metros a7500 metros ("Sacala a la vereda")-; pero, porayuda de las corrientes marinas, más cerca delos países vecinos. Ahora...la mancha de 1,5 kmes producida por los líquidos residualesurbanos actuales; es decir, por una cierta can-

Diario Clarín, 23.09.2004

23

10 El artículo completo de Pablo Novillo está disponible en:http://old.clarin.com/diario/2004/09/23/laciudad/h-04201.htm

Al final, construiran una

planta depuradora en

Berazategui10

Era un viejo reclamo vecinal. El acuerdo llegó

en una audiencia en la Corte Suprema.

(...) se construirá una planta depuradora de

desechos cloacales en esa comuna del sur bo-

naerense. La obra comenzará el año que vie-

ne y estaría lista para 2008. De esta forma,

un viejo reclamo de la gente logró imponerse.

(...) se comprometieron a solucionar con esta

obra la contaminación por desechos cloacales

que sufre la costa de Berazategui, ya que a

2.500 metros dentro del Río de la Plata se vuel-

can residuos de cinco millones de habitantes de

Capital y del sur del Gran Buenos Aires.

(...) a la salida del canal maestro de desagote

se fue formando una gran mancha negra que

hoy mide más de 1,5 kilómetro de largo. De

acuerdo con el municipio, esto implica un ries-

go sanitario para sus vecinos. Según el censo

2001, en el distrito viven 288.000 habitantes.

(...) la obra costará cerca de $ 300 millones y

reducirá en hasta un 50 % los contaminantes

de los líquidos que se vuelcan al río.

(...) Al margen de la planta, se construirá un

conducto de desagote que llevará los desechos

a 7.500 metros aguas adentro. Por eso, la man-

cha negra en el río tenderá a desaparecer (...)

Page 42: Biodigestor-Recursos didácticos

24

tidad de usuarios del sistema de recolección.La construcción de la planta depuradora, porsu tamaño y proyección, va a incorporar másusuarios y, por lo tanto, más líquidos vertidos.

Residuos líquidos urbanos(RLU)Cada vez que ha-cemos uso delcuarto de baño" c o n d e n a m o s "una media de 10-20 litros de agua -en la mayoría delos casos, potable-a convertirse en a-gua residual negraque puede llegar aconstituir un pro-blema medioam-biental serio, nosólo por el hechode verter estasaguas contaminadas a los cauces de los ríos,sino también por su poco aprovechamientopara otros usos. Esta situación ocasiona unapérdida económica y de energía.

Estas aguas residuales producidas en la vidadiaria deben ser transportadas y tratadasadecuadamente; para esto se necesita una in-fraestructura compuesta de alcantarillas/de-sagües pluviales y colectores/cloacas, y deplantas depuradoras que, en conjunto, posi-biliten la devolución del agua al medio am-biente, en condiciones compatibles con él.

¿Por qué necesitamos de una planta depu-radora?

Cuando un vertido de agua residual sin tratarllega a un cauce, produce efectos sobre:

• el tapizado de la vegetación de las riberas conresiduos sólidos gruesos que lleva el aguaresidual, tales como plásticos, utensilios,restos de alimentos, etc.,

• la acumulación de sólidos en suspensiónsedimentables en el fondo y en las orillas delcauce, tales como arenas y materia orgánica,

• el consumo del oxígeno disuelto que tiene elcauce, por descomposición de la materia or-gánica y compuestos amoniacales del aguaresidual,

• la formación de malos olores, por agotamien-to del oxígeno disuelto del cauce -el que noes capaz de recuperarse-,

• la entrada en el cauce de grandes cantidadesde microorganismos, entre los que puedehaber elevado número de patógenos,

• la contaminación por compuestos químicostóxicos o inhibidores de otros seres vivos,

• el aumento posible de la eutrofización, al por-tar grandes cantidades de fósforo y nitrógeno.

A partir de esta situación, la depuración delas aguas residuales persigue como objetivos:

• Reducir al máximo la contaminación.

• Proteger el medio ambiente.

• Mantener la calidad de vida de los individuos.

• Ahorrar energía.

• Aprovechar los residuos obtenidos.

Las plantas depuradoras a las que llegan lasaguas negras, poseen tres líneas básicas para

Se denominan a-guas residuales alas que han sido uti-lizadas en las vi-viendas, en la indus-tria, en la agriculturay en los servicios;pueden abarcar,también, las queproceden de la llu-via, y discurren porlas calles y espacioslibres, por los teja-dos, patios y azoteasde los edificios.

Page 43: Biodigestor-Recursos didácticos

su funcionamiento -en algunos casos, tam-bién cuentan con una cuarta línea comple-mentaria, destinada a la eliminación deolores-:

El proceso de línea de agua comienza con untratamiento previo de desbaste, desarenado ydesengrasado, seguido por decantación. Acontinuación, se realiza el tratamiento secun-dario, de tipo biológico, por fangos activadosen balsas de aireación en las que se inyectaaire por medio de turbinas o soplantes. Esteproceso es seguido por una posterior decan-tación secundaria y, en caso necesario, escomplementado con un proceso de cloracióncon el que termina la regeneración del aguaresidual.

En la línea de fan-gos se trata elresultado de losdecantadores pri-marios y secun-darios, el que esespesado y some-tido a un procesobiológico de di-gestión anaerobia;y, a continuación,pasa por un proceso de acondicionamientoquímico con reactivos y a un secado mecáni-co. El fango, ya acondicionado y seco, quedapreparado para su retirada y su posterior

compostaje, que permite su utilización comoabono agrícola.

Durante el proce-so de digestión defangos se produceun gas biológicorico en metanoque puede ali-mentar motoge-neradores y pro-ducir energía eléc-trica. El sistemapara el aprovechamiento de estos gases con-forma la línea de gas de la planta.

Las instalaciones de tratamiento biológico deaguas residuales urbanas e industriales, sue-len estar formadas por una sucesión de pro-cesos fisicoquímicos y biológicos, tanto aero-bios como anaeróbicos, que se complemen-tan entre sí, y que permiten realizar unadepuración integral en las mejores condi-ciones técnicas y económicas.

Este proceso permite:

• Eliminar residuos, aceites, grasas, flotan-tes o arenas, y evacuar al punto de desti-no final adecuado.

• Eliminar materias decantables orgánicasy/o inorgánicas.

• Eliminar compuestos amoniacales y quecontengan fósforo.

• Transformar los residuos retenidos enfangos estables y permitir que éstos seancorrectamente dispuestos.

La eficacia de un proceso de tratamiento seexpresa en términos de porcentaje de dis-

25

Plantadepuradora

Línea de agua

Línea de fango

Línea de gas

El compostaje es elproceso biológico me-diante el cual los mi-croorganismos actúansobre la materia rápi-damente biodegrada-ble, permitiendo obte-ner compost, abonoexcelente para la agri-cultura.

En España, en el año1996 se produjeron51 millones de kWhentre todas las plan-tas depuradoras deMadrid. En la Argen-tina, en cambio, nose emplea este tipode tecnología

Page 44: Biodigestor-Recursos didácticos

26

minución de la demanda bioquímica deoxígeno (DBO).

Cuanto mayor es el nivel de materiales oxida-bles orgánicos e inorgánicos, más elevada esla DBO y peor es la calidad del agua. Unaplanta de tratamiento de aguas residualesque funcione bien, puede eliminar el 95 % omás de la DBO inicial.

Según el grado de complejidad y la tec-nología empleada, las plantas depuradoras seclasifican como:

• Convencionales. Se emplean en núcleos depoblación importantes, utilizan tecnologíasque consumen energía eléctrica de formaconsiderable y precisan mano de obra espe-cializada.

• De tratamientos blandos. Se emplean enalgunas poblaciones pequeñas y alejadas delas redes de saneamiento. Su principalpremisa es la de tener bajo costo de manteni-miento e integrar mano de obra no cualifica-da. Su grado de tecnificación es muy bajo, ynecesitan poca o nula energía eléctrica.

Nos centraremos en el primer tipo de plan-tas, aunque mencionaremos otros procesosalternativos.

En una planta depuradora convencional, losprocesos se agrupan en:

DBO es una medida de la cantidad deoxígeno disuelto consumido por los microor-ganismos para la oxidación de materiaorgánica e inorgánica.

Plan

tade

pura

dora

conv

enci

onal

1. Línea de aguas

2. Línea de fangos

3. Línea de gas

1.1. Pretratamiento

1.2. Tratamiento primario-proceso físico-

1.3. Tratamiento secundario-proceso biológico-

1.4. Tratamiento terciario-proceso físico-químico-

2.1. Concentración o espe-samiento

2.2. Digestión

2.3. Acondicionamiento

2.4. Secado

2.5. Incineración o eliminación

Producción de metano

- Desbaste - Desarenado - Desengrasado- Aliviadero- Medidor de caudal

- Decantación- Flotación con aire

- Fangos activos- Lechos bacterianos o percoladores

- Adsorción- Cambio iónico- Separación por membranas

- Concentración en espesadores- Flotación- Centrifugación

- Anaerobia- Aerobia

- Eras de secado- Filtros de banda, filtros prensa y/o cen-

trifugación

Page 45: Biodigestor-Recursos didácticos

27

1. Línea de aguas

1.1. Pretratamiento

En toda planta depuradora resulta necesariala existencia de un tratamiento previo queelimine aquel material contenido en el aguaresidual que puede obstruir las bombas ycanalizaciones, o interferir en el desarrollo delos procesos posteriores.

Con el pretratamiento se elimina la parte depolución más visible: cuerpos voluminosos,trapos, palos, hojas, arenas, grasas y materia-les similares, que llegan flotando o en sus-pensión desde los colectores de entrada.

Esta línea de pretratamiento consta de lasetapas de:

• desbaste,

• desarenado y

• desengrasado.

El desbaste se lleva a cabo mediante rejasformadas por barras verticales o inclinadasque interceptan el flujo de la corriente deagua residual en un canal de entrada a laestación depuradora. Su misión es retener yseparar los sólidos más voluminosos, a fin deevitar las obstrucciones en los equipos me-cánicos de la planta y de facilitar la eficaciade los tratamientos posteriores, para lo quedisponen de un sistema de limpieza que se-para las materias retenidas. Estas rejas pue-den ser de dos tipos: de entre 50 y 150 mmde separación de los barrotes (desbaste grue-so), y de entre 10 y 20 mm (desbaste fino).

Las instalaciones de desarenado se sitúan en

las plantas después del desbaste y tienencomo objetivo el extraer del agua bruta laspartículas minerales de tamaño superior alprevisto en el diseño -generalmente, de 200micras-. El funcionamiento técnico del desa-renado reside en hacer circular el agua enuna cámara, de forma tal que la velocidadquede controlada para permitir el depósitode arena en el fondo. Normalmente, estaarena sedimentada resulta desprovista demateria orgánica casi en su totalidad y esevacuada, mediante bombas, al clasificadorde arenas y, posteriormente, a un contenedor.

La fase de desengrasado tiene por objetoeliminar las grasas, aceites y, en general, losflotantes, antes del pasaje del agua a las fasesposteriores del tratamiento. El procedimien-to utilizado para esta operación es el deinyectar aire, a fin de provocar la desemul-sión de las grasas y su ascenso a la superficie,de donde son extraídas con un dispositivo derecogida superficial -normalmente, rasque-tas-, para acabar en contenedores.

En muchas plantas, las fases de desarenado ydesengrasado se concretan en la mismacámara, en una instalación combinada.

Otros elementos del pretratamiento son elaliviadero y el medidor de caudal. El primeropermite que la planta funcione siempre segúnel caudal del proyecto y, conjuntamente conel medidor del caudal, posibilita controlar lacantidad de agua que entra en la planta.

1.2. Tratamiento primario

Se entiende por tratamiento primario a aquelproceso o conjunto de procesos que tienen

Page 46: Biodigestor-Recursos didácticos

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como misión la separación por medios físicosde las partículas en suspensión no retenidasen el pretratamiento.

El proceso principal del tratamiento primarioes la decantación, provocada por la fuerza degravedad que hace que las partículas sus-pendidas más pesadas que el agua se separen,sedimentándose. Normalmente, si se trata dedecantadores dinámicos, los fangos sonarrastrados periódicamente hasta su purgamediante unos puentes móviles con unas ras-quetas que recorren el fondo; en los decanta-dores circulares inmensos, en cambio, elagua entra por el centro y sale por la perife-ria, mientras que los fangos son arrastradoshacia un pozo de bombeo de donde soneliminados por purgas periódicas.

Otros procesos de tratamiento primarioincluyen el mecanismo de flotación con aireque permite eliminar sólidos en suspensióncon una densidad próxima a la del agua, asícomo aceites y grasas, produciendo unasburbujas de aire muy finas que arrastran laspartículas a la superficie para su posterioreliminación.

El tratamiento primario permite eliminar,aproximadamente, el 90 % de las materiasdecantables y el 65 % de las materias en sus-pensión, en un agua residual urbana. Se con-sigue, también, una disminución de la DBOde alrededor del 35 %.

1.3. Tratamiento secundario

Su finalidad es la reducción de la materiaorgánica presente en las aguas residuales,una vez superadas las fases de pretratamien-

to y de tratamiento primario.

El tratamiento secundario más comúnmenteempleado para las aguas residuales urbanasconsiste en un proceso biológico aerobioseguido por una decantación.

El proceso bioló-gico puede lle-varse a cabo pordistintos procedi-mientos. Los másusuales son elproceso de fangosactivos, y el delechos bacterianoso percoladores.

Tratamiento secundario por fangos (lodos)activos. Es un proceso continuo en el que elagua residual se estabiliza biológicamente entanques o balsas de activación, en las que semantienen condiciones aerobias. El efluentede los decantadores primarios pasa a estasbalsas de fangos activos que necesitan unaporte de oxígeno para la acción metabólicade los microorganismos (que, más adelante,describiremos). Este aporte se efectúamediante turbinas o bien a través de difu-sores dispuestos en el interior de la balsa. Eneste último caso, el suministro del aire serealiza mediante turbocompresores.

El sistema consiste en desarrollar un cultivobacteriano disperso en forma de flóculo ali-mentado con el agua a depurar. La agitaciónevita sedimentos y homogeniza la mezcla delos flóculos bacterianos y el agua residual(licor de mezcla). Después de un tiempo decontacto suficiente de unas 5-10 horas, ellicor de mezcla se envía a un clarificador

Existen otros proce-sos de depuración a-erobia de aguas resi-duales que son em-pleados principal-mente en pequeñaspoblaciones: sistemade lagunaje, filtrosverdes, lechos deturba o contractoresbiológicos rotativos.

Page 47: Biodigestor-Recursos didácticos

29

(decantador secundario) destinado a separarel agua depurada de los fangos. Un porcenta-je de estos últimos se recircula al depósito deaireación, para mantener en él una concen-tración suficiente de biomasa activa. En esteproceso, es necesario garantizar los nutrien-tes necesarios para que el sistema funcionecorrectamente; éstos son, principalmente, elnitrógeno y el fósforo.

Una vez que han transitado por estos tanquesde aireación y de digestión bacteriana, los e-fluentes pasan por los decantadores secunda-rios. Estos decantadores constituyen el últimoescalón en la consecución de un efluente bienclarificado, estable, de bajo contenido enDBO y con sólidos en suspensión de menosdel 10 %, en comparación con el afluente.

Aunque el tratamiento biológico disminuyela DBO del agua efluente en un 75-90 %, ladel fango se reduce en mucha menor medi-da, por lo que suele ser necesario su poste-rior tratamiento.

Para que se verifique el proceso, debe haberun equilibrio entre los microorganismos quese mantienen en el reactor y el alimento con-tenido en el agua residual, por lo que esnecesario regular el caudal de fangos que seintroduce en la balsa de activación, en fun-ción de la cantidad de alimento que entracon el agua residual.

Tratamiento secundario por lechos bacteri-anos o percoladores. Este sistema requieretanques circulares rellenos de piedras omateriales sintéticos que forman un filtro conun gran volumen de huecos, destinado adegradar biológicamente la materia orgánicadel agua residual.

El agua a tratar se rocía sobre el lecho fil-trante, mediante un brazo giratorio provistode surtidores, lo que da lugar a la formaciónde una película que recubre los materiales fil-trantes, y que está formada por bacterias,protozoos y hongos alimentados por la mate-ria orgánica del agua residual. Al fluir el aguaresidual sobre la película, la materia orgánicay el oxígeno disuelto son extraídos. El oxíge-no disuelto en el líquido se aporta por la ab-sorción del aire que se encuentra entre loshuecos del lecho. El material del lecho, en-tonces, debe tener una gran superficie espe-cífica y una elevada porosidad, por lo quesuelen emplearse piedras calizas, gravas, es-corias o bien materiales plásticos artificialesde diversas formas.

Este sistema de depuración se suele emplearen pequeñas poblaciones y tiene una ventajarespecto de los fangos activos: No necesitaaporte alguno de energía.

El mecanismo general del sistema de fangosactivos puede representarse por la siguientereacción biológica:

Materia orgánica + Microorganismos + O2CO2 + H2O + NH3/NH4

+ + Microorganismos + Energía

La biodegradación (oxidación de la materiaorgánica disuelta en el agua) es llevada a cabopor los microorganismos presentes en labalsa de activación que forman el flóculo.

El flóculo individual es la unidad ecológica yestructural del fango activo, y constituye elnúcleo alrededor del cual se desarrolla el pro-ceso de depuración biológica. El tamañomedio del flóculo oscila entre las 100 y 500micras. A medida que aumenta el tamaño del

Page 48: Biodigestor-Recursos didácticos

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flóculo, el oxígeno en su interior disminuye yse forman zonas de anoxia donde es posibleque crezcan bacterias anaerobias meta-nogénicas que inician el proceso de digestiónanaerobia de fangos.

En el flóculo de fangos activos existen doscomponentes denominados biológico y nobiológico. El componente biológico principalestá constituido por una amplia variedad demicroorganismos.

Bacterias. Es el componente principal y fun-damental del flóculo. Básicamente, son hete-rótrofas: Bacilos Gram negativos del grupo delas Pseudomonas como Zoogloea (principal-mente, la especie ramigera), Pseudomonas oComamonas, bacterias filamentosas sin septoscomo Flavobacterium-Cytophaga o proteobac-terias oxidantes del hidrógeno comoAlcaligenes (con capacidad desnitrificante).Entre las bacterias Gram positivas se puedenencontrar: Arthrobacter (corineformes conmorfogénesis coco-bacilo, muy abundantesen el suelo) y Bacillus (Bacilo esporógenoaerobio ). Por otra parte, un flóculo "ideal"contiene una serie de bacterias filamentosasque se desarrollan en equilibrio con el restode las bacterias. Estas bacterias constituyenla "estructura básica" del flóculo del fangoactivo. No obstante, se puede encontrar ungran número de bacterias autótrofas, las quesuelen ser nitrificantes Gram negativas, comolos géneros Nitrosomonas o Nitrobacter, o bac-terias rojas no del azufre como el géneroRhodospirillum o Rhodobacter.

Hongos. Los fangos activados no suelenfavorecer el crecimiento de hongos, aunquealgunos filamentosos sí pueden, ocasional-mente, ser observados en los flóculos de los

fangos activos, como los géneros Geotrichum,Penicillium o Cephalosporium.

Protozoos. Losprincipales micro-organismos euca-riotas presentesen los fangosactivos son losprotozoos ciliadoslibres (Parame-cium), fijos (Vorti-cella) o reptantes(Aspidisca, Euplo-tes), los que se en-cuentran en altasdensidades y de-sempeñan un im-portante papel enel proceso de de-puración y en laregulación del res-to de la comuni-dad biótica. Mejoran la calidad del efluente yregulan la biomasa bacteriana al predar lasbacterias dispersas del licor de mezcla. Otrosprotozoos presentes son los flagelados Bodo oPleuromonas y, dentro del grupo sarcodina, elgénero Amoeba.

Metazooos. Aunque, en las balsas de acti-vación, pueden encontrarse organismos mul-ticelulares tales como Nemátodos, Anélidos,Crustáceos o Ácaros, los organismos multi-celulares más comunes son los Rotíferos(Lecane, Philodina o Notommata). Éstos elimi-nan bacterias libres y posibles patógenas(Salmonelas, bacterias fecales, etc.) y pro-ducen un mucus que mantiene el flóculojunto con el exopolisacárido producido porla bacteria Zooglea ramigera.

La presencia de losdiferentes organismosdetermina el grado deDBO presente, puestoque cada uno de losgrupos requiere condi-ciones de oxígeno de-terminadas.

El componente no bio-lógico del flóculo con-tiene partículas or-gánicas e inorgánicasque provienen del a-gua residual, junto conpolímeros extracelu-lares (principalmente,polisacáridos produci-dos por algunos de losmicroorganismos se-ñalados) que tienen unimportante papel en labiofloculación del fan-go activo.

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Algas microscópicas. Si bien no suelen for-mar parte del flóculo, pueden aparecer enaquellas aguas residuales con gran cantidadde materia orgánica. Entre las más comunesse encuentran Cosmarium y Pediastrum(chlorophyta), Euglena (Euglenophyta) yPinnularia (Chrysophyta).

Microorganismos filamentosos del fango acti-vo. Prácticamente, en todos los fangos acti-vos existen microorganismos filamentosos,los que forman una especie de red denomi-nada macroestructura flocular. Por tanto, sepuede afirmar que éstos son componentesnormales de la población del fango si bien -yen condiciones específicas- pueden entrar encompetencia con las bacterias formadoras deflóculo, originando una serie de efectos sobrela estructura flocular.

Por un lado, su ausencia puede dar lugar aflóculos pequeños y sin cohesión, y a unefluente final turbio; por otra parte, si la can-tidad de filamentos es alta, podemos encon-trar dos tipos de problemas biológicos:

• Esponjamiento filamentoso -bulking-. Elfango activo sólo sedimenta lentamente;no se compacta o lo hace pobremente,debido a que en él se ha producido unhinchamiento o esponjamiento provoca-do por una excesiva proliferación debacterias filamentosas. Es un fallo de lamacroestructura flocular.

• Espumamiento biológico o -foaming-. Losmicroorganismos filamentosos producenuna espesa espuma coloreada (en colo-res del blanco al marrón) y, en muchoscasos, abundantes flotantes en decanta-ción secundaria.

Los tipos de microorganismos filamentososidentificados habitualmente en las plantasdepuradoras de todo el mundo son unatreintena, de los que sólo unos pocos sonmuy frecuentes. Entre ellos se encuentran lossiguientes:

• Quimiolitótrofos oxidantes del azufre:Beggiatoa, Thiotrix.

• Bacterias Gram negativas con vaina:Sphaerotilus.

• Cianobacterias: Células del Grupo IV queproducen heterocistos tales comoAnabaena o Nostoc.

• Bacterias Gram positivas: Bacilos espo-rógenos (Bacillus), cocos que forman fi-lamentos (Streptococcus) y bacterias delgrupo de las micobacterias que formanfilamentos cortos (Nocardia).

1.4. Tratamiento terciario

El tratamiento terciario es el procedimientomás completo para tratar el contenido de lasaguas residuales; pero, no ha sido amplia-mente adoptado porque es muy caro. Estetratamiento consiste en un proceso físico-químico que utiliza la precipitación, la fil-tración y/o la cloración para reducir drástica-mente los niveles de nutrientes inorgánicos,especialmente los fosfatos y nitratos, delefluente final. El agua residual que recibe untratamiento terciario adecuado no permiteun desarrollo microbiano considerable.

Algunos de estos tratamientos:

• Adsorción, basado en la propiedad de

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algunos materiales de fijar en su superfi-cie moléculas orgánicas extraídas de lafase líquida en la que se encuentran.

• Cambio iónico, que consiste en la sustitu-ción de uno o varios iones presentes enel agua a tratar, por otros que formanparte de una fase sólida finamente dividi-da (cambiador; existen cambiadores decationes y de aniones), sin alterar suestructura física. Para este cambio, sue-len utilizarse resinas. Debido a su altoprecio, el proceso de intercambio iónicose utiliza únicamente en aquellos casosen los que la eliminación del contami-nante es imprescindible a raíz de su toxi-cidad o en los que se recupere un pro-ducto de alto valor (eliminación de isóto-pos radiactivos, descontaminación deaguas con mercurio, eliminación de cro-matos y cianuros, recuperación de oro,etc.).

• Separación por membranas, integrandotanto membranas semipermeables (pro-cesos de ultrafiltración y ósmosis inver-sa) como membranas de electrodiálisis.

De todas formas,en la mayoría delos casos, el tra-tamiento terciariode aguas residua-les urbanas quedalimitado a unadesinfección para eliminar patógenos, nor-malmente mediante la adición de cloro gas,en las grandes instalaciones, e hipoclorito, enlas de menor tamaño. La cloración sólo seutiliza si hay peligro de infección.

En los últimos años ha crecido notablemente

el interés por la eliminación del N (nitróge-no) y, también, pero con menor intensidad,del S (azufre) y del P (fósforo). Porque estoscompuestos pueden provocar un crecimientoanormal de algas, plantas acuáticas y micro-organismos de diferentes clases que ejerceuna fuerte demanda de oxígeno, la que afec-ta la vida de los peces y tiene un negativoimpacto en el uso de ese agua eutrofizacióndel agua.

El origen del N en las aguas residuales puedeser muy diverso, predominando el queproviene de la mineralización de la materiaorgánica a amoniaco o a amonio:

Proteína Aminoácidos AmonioNH4

+ NH3 + H+ (a pH básico, la reac-

ción se desplaza a la derecha)

También, a través de la enzima ureasa, la ureapuede degradarse en amoniaco y dióxido decarbono:

O=C-(NH2)2 + H2O (+ ureasa)

2NH3 + CO2

Estas fuentes de nitrógeno presentes en elagua residual deben ser eliminadas antes deverter los efluentes a los cauces finales.

En las plantas depuradoras se pueden utilizarprocesos biológicos antagónicos para evitarla eutrofización:

• nitrificación y

• desnitrificación bacteriana.

La nitrificación consiste en la conversión delamonio a nitrato mediante la acción micro-

Cada vez más se estáutilizando la desinfec-ción con ozono, que e-vita la formación de or-ganoclorados que pue-den ser cancerígenos.

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biana. Este proceso es llevado a cabo por lasbacterias nitrificantes, quimiolitótrofas aero-bias estrictas, Gram negativas capaces de oxi-dar el amoniaco. El proceso tiene lugar en dosfases: Por una parte, las bacterias pertene-cientes al género Nitrosomonas (básicamente,bacilos con sistemas de membrana pe-riféricos) oxidan el amoniaco a nitrito. Pos-teriormente, éste es oxidado a nitrato por lasbacterias oxidadoras de nitrito del género Ni-trobacter (bacilos cortos que se reproducenpor gemación y con sistemas de membranasorganizados como una capa polar). El proce-so final se realiza en tres etapas (dos para laoxidación a nitrito mediante un paso inter-medio de hidroxilamina y una para nitrato).

Bacterias nitrosificantes (Nitrosomonas):1. NH3 + O2 + 2e- + 2H+ NH2OH + H2O

2. NH2OH + H2O + ½ O2NO2- + 2H2O + H+

�G0 = -287 KJ/reacción (enzima: mono-oxigenada)

Bacterias nitrificantes (Nitrobacter): NO2

- + ½ O2 NO3-

�G0 = -76 KJ/reacción(enzima: nitrito oxidada)

La desnitrificación bacteriana es el procesomediante el cual los NO3- y NO2- produci-

dos en la primera fase son reducidos a las for-mas gaseosas N2 u óxido nitroso (N2O). Este

último puede constituirse como un fuertecontaminante del aire. La mayor parte de lasbacterias que utilizan el NO3- como aceptor

de electrones son heterótrofas anaerobias fa-cultativas o anaerobias aerotolerantes perte-necientes a una gran variedad de génerostanto Gram negativos (Pseudomonas, Spiri-

llum, Rhizobium, Cytophaga, Thiobacillus oAlcaligenes) como Gram positivos (Bacillus,Propionibacterium o Corynebacterium).

La secuencia que conlleva la desnitrificaciónes la siguiente:

NO3 (+nitrato ) NO2 (+nitrito)

NO (+ óxido nítrico) N2O (+ óxido

nitroso reductasa) N2

En algunos casos, se puede adaptar un pro-ceso de lechos bacterianos para llevar a cabola desnitrificación durante unas 6-10 horas.Una vez tratados estos efluentes, con procesoterciario o sin él, son vertidos al cauce fluvial.

Se considera bien depurado, o regenerado,aquel efluente que no tiene más de20-30 mg/l (ppm) DBO5 y alrededor de lamisma cantidad de sólidos en suspensión.

2. Línea de fangos

En un tratamiento biológico de aguas resi-duales se obtienen volúmenes considerablesde fangos, a los que es necesario someter adeterminados procesos que reduzcan su fa-cultad de fermentación y su volumen.

Las características de los fangos son conse-cuencia del uso que se les haya dado a lasaguas. Los fangos de depuración se producenpor sedimentación en los decantadores de losdistintos procesos de tratamiento. Por unlado, las partículas sólidas más gruesas sedepositan en el fondo del decantador pri-mario y forman los fangos primarios; laspartículas más finas y disueltas, por su parte,

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se fijan y metabolizan por las bacterias que semultiplican en presencia de oxígeno durantela operación de aireación.

Esta biomasa bacteriana se separa en eldecantador secundario para producir los fan-gos secundarios. Una parte de esta biomasase recircula al depósito de aireación; la otra seextrae, constituyendo los fangos biológicosen exceso. Ambos tipos de fangos se puedenmezclar formando los fangos mixtos.

El tratamiento de los fangos depende de sucomposición y del tipo de agua residual delque provienen. Las fases más usuales en unproceso de tratamiento y evacuación de fan-gos son:

• concentración o espesamiento,

• digestión,

• acondicionamiento,

• secado,

• incineración y/o eliminación.

El tratamiento de los fangos se realiza en fun-ción de las disponibilidades económicas, deldestino final previsto, de la existencia deespacio, etc.

2.1. Concentración o espesamiento

La misión del espesamiento de los fangos esconcentrarlos para hacerlos más densos, parareducir su volumen global y facilitar sumanejo, y para abaratar los costos de lasinstalaciones posteriores.

Existen varios tratamientos posibles:

• Concentración en espesadores: Un espe-sador es un depósito cilíndrico terminadoen forma cónica; suele tener un cono dedescarga de gran pendiente. La concen-tración que cabe esperar es de hasta un5-10 %. Normalmente, el fango que llegaa estos espesadores es de tipo mixto.

• Flotación: Es una alternativa al espe-samiento propiamente dicho; consiste eninyectar aire a presión al fango a tratar,formando un manto en la superficie que,mediante una rasqueta superficial, esbarrido hacia una arqueta. Este tipo deespesamiento se utiliza para fangos muyligeros con gran cantidad de bacteriasfilamentosas.

• Centrifugación: Se utiliza tanto para con-centración como para deshidratación.

2.2. Digestión

El proceso de digestión de fangos puede lle-varse a cabo por vía anaerobia (la principal)o por vía aerobia. Ambas soluciones tienensus ventajas e inconvenientes -si bien puededecirse que, en instalaciones importantes,resulta más conveniente la primera, reserván-dose la vía aerobia para estaciones de menorimportancia-.

La digestión anaerobia puede hacerse en unao dos etapas. Generalmente, el hacerlo endos etapas (digestores primarios y secunda-rios) produce mejores resultados. En los pri-marios, el fango se mezcla constantementecon el propio gas producido, para favorecerla digestión; en los secundarios, simplementese deja sedimentar el fango antes de extraer-lo.

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El proceso completo dura aproximadamente30 días (20 en el digestor primario y 10 en elsecundario).

Las ventajas de la digestión anaerobia conrespecto a la digestión aerobia son las si-guientes:

• El aceptor final de electrones suele serCO2, por lo que no hace falta la cons-

tante adición de oxígeno, lo que abaratael proceso.

• Produce menor cantidad final de lodos,pues el desarrollo de estas bacterias esmás lento y la mayor parte de la energíase deriva hacia el producto final, metano.

Sólo un 5 % del carbono orgánico se con-vierte en biomasa, en contraste con hastael 50 % de las condiciones aerobias.

• El metano tiene un valor calorífico deaproximadamente 9000 kcal/m3 y sepuede utilizar para producir calor para ladigestión o como fuente de energía eléc-trica mediante motogeneradores.

• La energía requerida para el tratamientode las aguas residuales es muy baja.

• Se puede adaptar a cualquier tipo deresiduo industrial.

• Es posible cargar los digestores congrandes cantidades de materia.

Sus desventajas:

• Es un proceso más lento que el aerobio.

• Es más sensible a tóxicos inhibidores.

• La puesta a punto del sistema requiere,también, un largo periodo de pruebas.

• En muchos casos, se requiere mayor can-tidad de producto a degradar para elbuen funcionamiento.

Existe una organización sinérgica entre lasdiferentes bacterias implicadas en lametanogénesis. La reacción general es:

Entre las bacterias que forman parte de losdigestores anaerobios se pueden encontraranaerobias estrictas o facultativas, tantoGram negativas (Bacteroides), como Grampositivas (Clostridium, Bifidobacterium,Lactobacillus, Streptococcus).

La digestión anaerobia consiste en unaserie de procesos microbiológicos que con-

vierten la materia orgánica en metano, en ausenciade oxígeno. La producción de metano es un fenó-meno relativamente común en la naturaleza, ya quepuede formarse desde en glaciares hasta en el sis-tema digestivo de rumiantes. Este proceso, al con-trario de la digestión aerobia, es producido casi úni-camente por bacterias.

El proceso se lleva a cabo en unos depósitos cerra-dos (de hasta 30 m de diámetro y casi 20 m de altura)denominados digestores, que permiten la reali-zación de las reacciones correspondientes y ladecantación de los fangos digeridos en su parte baja,de forma cónica. En el proceso se produce un gas,denominado gas biológico (mezcla de metano y CO2,principalmente) que se evacua del recinto.

El fango introducido en el digestor se agita, con el finde mantener una homogeneidad, mediante un sis-tema mecánico, o bien por medio de la difusión delpropio gas de la mezcla.

Para facilitar el proceso de digestión y reducir suduración, los fangos se calientan a temperaturas dealrededor de 30-37º C, siendo conveniente que estecalor se aporte utilizando como combustibleel propio gas de la digestión.

Biomasa CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S

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Existen cuatro grupos o categorías de bacte-rias que participan en los pasos de conver-sión de la materia hasta moléculas sencillascomo metano o dióxido de carbono, y quevan cooperando de forma sinérgica:

1. Bacterias hidrolíticas. Son un grupo debacterias (Clostridium, Proteus, Bacteroi-des, Bacillus, Vibrio, Acetovibrio, Staphylo-ccoccus) que rompen los enlaces comple-jos de las proteínas, celulosa, lignina olípidos en monómeros o moléculas comoaminoácidos, glucosa, ácidos grasos y gli-cerol. Estos monómeros pasan al siguien-te grupo de bacterias.

2. Bacterias fermentativas acidogénicas.(Clostridium, Lactobacillus, Escherichia,Bacillus, Pseudomonas, Desulfovibrio, Sar-cina). Convierten azúcares, aminoácidosy lípidos en ácidos orgánicos (propióni-co, fórmico, láctico, butírico o succíni-co), alcoholes y cetonas (etanol, metanol,glicerol, acetona), acetato, CO2 y H2.

3. Bacterias acetogénicas. Son bacterias sin-tróficas (literalmente, "que comen jun-tas"); es decir, sólo se desarrollan comoproductoras de H2 junto a otras bacterias

consumidoras de esta molécula. Syntro-phobacter wolinii especializada en la oxi-dación de propionato, y Syntrophomonaswolfei, que oxida ácidos grasos que tienende 4 a 8 átomos de carbono, convierten elpropiónico, butírico y algunos alcoholesen acetato, hidrógeno y dióxido de car-bono que se utiliza en la metanogénesis.

Etanol + CO2 Ácido acético + 2H2

Ácido propiónico + 2H2O Ácido acéti-

co + CO2 + 3H2

Ácido butírico + 2H2O 2 Ácido acéti-

co + 2H2

4. Metanógenas. La digestión anaerobia dela materia orgánica en la naturaleza, libe-ra a la atmósfera de 500 a 800 millonesde toneladas de metano por año; esto seproduce en la profundidad de sedimen-tos o en el rumen de los herbívoros.Existen tanto bacterias Gram positivascomo negativas. Estos microorganismoscrecen muy despacio, con tiempo de ge-neración que va desde los 3 días a 35 ºC hasta los 50 días a 10 ºC. Estasbacterias se dividen en dos subgrupos:

• Metanógenos hidrogenotróficos (bacte-rias quimiolitótrofas que utilizanhidrógeno): CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O

• Metanógenas acetotróficas:Acético CH4 + CO2

Sólo dos géneros, Methanosarcina (cocosgrandes e irregulares en paquetes, Grampositivos) y Methanothrix (bacilos alargados,Gram negativos) tienen especies acetotróficas-aun cuando las primeras pueden utilizartambién CO2 + H2 como sustrato-. Todas las

bacterias metanogénicas se incluyen en eldominio Archaea.

El otro procedimiento alternativo de diges-tión de fangos que, como se ha indicado,suele aplicarse solamente en pequeñas insta-laciones es la digestión aerobia. Ésta consisteen estabilizar el fango por aireación, destru-yendo así los sólidos volátiles. El tiempo deaireación suele oscilar entre 10 y 20 días,según la temperatura.

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2.3. Acondicionamiento

Los fangos urbanos y muchos industrialestienen una estructura coloidal que los hacepoco filtrables en el secado posterior a ladigestión, por lo que el sistema de filtraciónconsigue un bajo rendimiento.

Para evitar este inconveniente, se añade a losfangos reactivos floculantes que rompen laestructura coloidal y le confieren otra decarácter granular de mayor filtrabilidad.

Los reactivos más utilizados son las sales dehierro (Cl3Fe), sales de aluminio, cal (CaO)

y/o polielectrolito.

2.4. Secado

Su objetivo es eliminar agua del fango paraconvertirlo en una pasta sólida fácilmentemanejable y transportable. El sistemadepende de la cantidad de fango y del terre-no disponible.

El primer sis-tema utilizado,por su simplici-dad y bajo costo,fue el de eras desecado. El pro-cedimiento con-siste en la dis-posición de losfangos a secarsobre una su-perficie al airelibre, dotada deun buen drenaje.

La altura de la capa extendida varía según lascaracterísticas del fango; para fangos urbanosdigeridos se disponen capas de 20 a 30 cm.

La superficie de las eras varía en función delclima de la zona.

La "torta" de fangos se suele secar cuando suhumedad desciende por debajo del 40 %. Unpuente rascador que se mueve sobre unoscarriles puede emplearse en la extracción dela torta de fango.

Para plantas depuradoras de poblacionesamplias y con problemas de grandes espa-cios, existen otros mecanismos de secadocomo son los filtros de banda, filtros prensay/o centrifugación. En estos casos, la tortaproducida suele tener alrededor del 25 % dematerial seco, es recogida mediante una cintatransportadora y enviada a la tolva para suretirada.

2.5. Incineración o eliminación

Una vez seco el fango, puede ser transporta-do a un vertedero e incinerado (cuando setrata de aguas urbanas con aporte industrial),o utilizado como corrector de suelos (cuandose trata de aguas exclusivamente urbanas).

3. Línea de gas

Cuando el proceso de digestión de fangos seefectúa por anaerobia, como consecuencia desus reacciones bioquímicas se produce ungas denominado gas biológico o biogás, quetiene un contenido de metano de alrededor

Una era de secado esuna laguna o tanquedonde se deshidratan losfangos por drenaje yevaporación. Los fangosse depositan sobre unlecho de arena, de unos20 cm de espesor, queestá provisto de un sis-tema de drenaje. Partedel agua se elimina pordrenaje en el lecho dearena. La evaporación seencarga, seguidamente,a una placa fácilmenteretirable.www.tecnologiambiental.com

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del 65-70 % -el resto de su composición estáformada por gases inertes; la mayor parte,dióxido de carbono-.

El biogás puede reutilizarse, convirtiéndose enun valioso subproducto a través del cual, enalgunos casos, se suministra una gran parte dela energía que las plantas depuradoras necesi-tan para su funcionamiento (hasta un 60 %del total de la energía empleada); así se evitadesaprovecharlo por una quema al aire libre.

Las aplicaciones de este gas de digestión son,por un lado, las de su uso como calefaccióntanto de edificios como de los propios fangosde digestión; y, por otro lado, en instala-ciones importantes, las de su empleo comocombustible para producción de energía. Eneste último caso, se dota a la planta depu-radora de motores que se alimentan con elbiogás, acoplándoseles generadores cuyaenergía eléctrica sirve para abastecer las dis-tintas partes de la estación.

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Residuos sólidos urbanos(RSU)

La composición delos residuos varíasegún diferenciaseconómicas, cul-turales, climáticasy geográficas. Enlos países menosdesarrollados, losdesechos sólidoscontienen una ma-yor proporción dematerial orgánicobiodegradable conun alto contenidode humedad ydensidad, compa-rados con los pro-ducidos en paísesmás avanzados. Es-ta característica es importante para conside-rar algunos métodos de reducción de volú-menes, tales como la compactación de dese-chos la que, normalmente, no es apropiadaen el caso de residuos con un alto contenidoorgánico y humedad, o cuando se considerala alternativa de compostaje.

El tipo de residuo condiciona su almace-namiento, recolección, transporte y disposi-ción final. Si se trata de residuos municipales(domésticos, comerciales, hospitalarios, de laconstrucción y demolición, barridos decalles, industriales) el procedimiento es dife-rente de si se trata del manejo de residuospeligrosos (que plantean un riesgo sustan-cial, real o potencial, a la salud humana y/o almedio ambiente) junto con municipales.

Las características físicas, químicas y biológi-cas de los residuos sólidos permiten orientarla selección de alternativas técnicas:

Son características físicas:

• la composición gravimétrica (porcentajede cada componente presente en unamuestra),

• el peso específico (peso de una muestraen función al volumen que ella ocupa,expresado en t/m3 o kg/cm3 ),

• la humedad (proporción de agua de lamuestra en relación con su volumenseco, expresado en %),

• la compresibilidad (grado de com-pactación, reducción de volumen queuna masa puede sufrir cuando es someti-da a una presión de 4 kg/cm),

• la generación per cápita (cantidad deresiduos producida por persona en unaunidad de tiempo, la cual es variablesegún el poder adquisitivo, la educacióny los hábitos de las comunidades, y varíadesde 0,4 kg hasta más de 1,5 kg,

• características visuales que interfieren enla estética de los ambientes.

Residuo sólido es todoproducto, materia osustancia, resultantede la actividad humanao de la naturaleza, queya no tiene más fun-ción para la actividadque lo generó. Puedeclasificarse de acuer-do con su origen (do-miciliario, industrial,comercial, institucio-nal, público), con sucomposición (materiaorgánica, inorgánica,vidrio, metal, papel,plásticos, cenizas, pol-vos, inerte) o de acuer-do con su peligrosidad(tóxico, reactivo, corrosivo, radioactivo, in-flamable, infeccioso).

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Sus características químicas:

• el poder calorífico (la capacidad poten-cial de cada material en desprender calorcuando se quema, kcal/l),

• el pH -potencial de hidrógeno (indicadorde acidez),

• el contenido de ceniza, materia orgánica,carbono, nitrógeno, potasio, calcio,metales pesados, residuos minerales ygrasas solubles.

Las características biológicas son:

• los agentes microbianos (virus, bacteriasy protozoarios) presentes en la basura;éstos, en determinadas condiciones, setornan patógenos y originan enfer-medades tales como hepatitis, fiebretifoidea, malaria, fiebre amarilla y cólera;y encuentran en la basura condicionesideales para proliferar. Se transmiten a laspersonas y animales a través de vectorescomo insectos y roedores.

Los residuos sólidos tienen un ciclo: gene-ración, almacenamiento, recolección, trans-porte, tratamiento y destino final. Encualquiera de sus etapas, un manejo inco-

rrecto puede generar impactos en los mediosfísico, biológico y antrópico.

Algunas clasificaciones de los impactossocioambientales los presentan como nega-tivos o positivos, directos o indirectos, tem-porarios o permanentes, reversibles o no.

El manejo inadecuado de los residuos sólidospuede generar impactos negativos para lasalud humana. Los residuos son una fuentede transmisión de enfermedades, ya sea porvía hídrica, o por los alimentos contamina-dos por moscas y otros vectores. Si bien algu-nas enfermedades no pueden ser atribuidas ala exposición de los seres humanos a losresiduos sólidos, un inadecuado manejopuede crear condiciones que aumentan lasusceptibilidad a contraer dichas enfer-medades.

A esta situación se suma la existencia depocos sitios adecuados para el procesamien-to y la disposición de residuos tóxicos.

Los contaminantes biológicos y químicos delos residuos son transportados por el aire, a-gua, suelos, y pueden contaminar viviendas yalimentos (por ejemplo: carne de cerdo cria-do en basurales, que transmite cisticercosis).

Las poblaciones más susceptibles de ser afec-tadas están compuestas por las personas queviven en los asentamientos pobres de lasáreas marginales urbanas y que no disponende un sistema adecuado de recoleccióndomiciliaria regular. Otro grupo de riesgo esel de las personas que viven en áreas con-tiguas a basurales clandestinos o a vertederosabiertos. También, el formado por recolec-tores y segregadores (cirujas, cartoneros, etc.)

COMPOSICIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS URBANOSPromedio en la Argentina

Fuente: www.medioambiente.gov.ar

6 %2 %

10 %10 %

9 %9 %

15 %15 %

58 %58 %

Alimentos

Papel y cartón

Plásticos

Vidrios

Metales

Otros

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que tienen contactodirecto con los resi-duos, muchas vecessin la protección ade-cuada, y el de las per-sonas que consumenrestos de alimentosextraídos de labasura. Las personassegregadoras y susfamilias -que suelenvivir en la proxi-midad de los vacia-deros- pueden ser, asu vez, propagadorasde enfermedades, alentrar en contactocon otras personas.

La disposición finalde residuos en un ba-surero a cielo abiertoconstituye una ame-naza para la saludpública; principal-mente, por la prolife-ración de vectores.En estos basureros acielo abierto es co-mún la presencia deanimales que se ali-mentan con los resi-duos descartados; y, con ellos conviven laspersonas segregadoras. Por otra parte, elpolvo transportado por el viento desde unbasural a cielo abierto puede portarpatógenos y materiales peligrosos.

En estos sitios, durante la biodegradación oquema de la materia orgánica se generangases orgánicos volátiles, tóxicos y algunos

potencialmente carcinógenos (por ejemplo,bencina y cloruro vinílico), así como subpro-ductos típicos de la biodegradación (metano,sulfuro de hidrógeno y bióxido de carbono).El humo producido por la quema de basuraen vertederos abiertos constituye un impor-tante irritante respiratorio e influye en quelas poblaciones expuestas sean mucho mássusceptibles a las enfermedades respiratorias.

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CICLO DE VIDA DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS URBANOS

GENERACIÓNGENERACIÓN

RECOLECCIÓNRECOLECCIÓN

RECHAZO

ENFARDADO

DISPOSICIÓN

FINAL

DISPOSICIÓN

FINAL

CONTENEDORES PÚBLICOS

SEPARACIÓN DOMICILIARIA

DIFERENCIADA

DISTINTOS VEHÍCULOS

DISTINTOS DÍAS

DIFERENCIADO

UNIFICADA

UNIFICADO

SEPARACIÓN / CLASIFICACIÓN

COMPOSTAJE

ALMACENAMIENTO / ACONDICIONAMIENTO

REUSO / RECICLAJE

RECUPERACIÓN / COMERCIALIZACIÓN

MATERIA PRIMA SECUNDARIA / PRODUCTOS

TRANSFORMACIÓN

PyME

TRANSPORTETRANSPORTE

COMPOSTAJE

LINGOTAJE

PLASTICLAJE

PAPELCLAJE

RECUP. ENERGÍA

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Los residuos sólidos pueden contener sustan-cias orgánicas e inorgánicas perjudiciales a lasalud humana y al ambiente natural. Un nú-mero alto de enfermedades de origen biológi-co se origina por contacto directo con estos de-sechos o, indirectamente, a través de vectores.

Respecto de estasituación, en lamayoría de lasciudades no exis-te una recolecciónsegura para losdesechos tóxicosy peligrosos, loque aumenta losriesgos a la saludde los trabajadoresde recolección que, además de carecer deprotección especial, no suelen tomar lasprecauciones necesarias para el manejo deesos desechos.

La exposición humana a los residuos peli-grosos puede ocurrir:

• en los sitios de su producción (exposi-ción ocupacional o exposición duranteaccidentes),

• durante el transporte de residuos, en elcaso de accidentes,

• en los sitios donde se almacenan o sedepositan para su tratamiento.

Los trabajadores formales e informales seencuentran expuestos a diversos factores deriesgo generados por las tareas de manipu-lación y transporte de los residuos sólidos. Lafalta de medidas de prevención y control deriesgos -especialmente en su recolección

manual y debido a las condiciones pocoseguras del manejo de la basura, falta dehábitos y condiciones de higiene entre lostrabajadores- aumenta la incidencia de acci-dentes y enfermedades asociadas, tales comolas heridas por materiales punzocortantes, lasinfecciones y otras enfermedades asociadas ala exposición a productos peligrosos.

Los impactos ambientales asociados a losresiduos sólidos dependen, particularmente,de la localización, la geomorfología, las carac-terísticas de los medios físico, biótico yantrópico, así como de las características delos materiales desechados. De una manera ge-neral, el manejo de los residuos sólidos pue-de producir impactos sobre las aguas, el aire,el suelo, la flora y la fauna y los ecosistemas:

Contaminación de los recursos hídricos. Elarrojar residuos sólidos sin tratamientopuede contaminar las aguas superficiales osubterráneas usadas para el abastecimientopúblico y para los cultivos, además de oca-sionar inundaciones por obstrucción dedesagües pluviales o de drenajes de cultivos.En forma directa, las aguas superficialesmanifiestan presencia de residuos incremen-tando, de esta forma, la carga orgánica, con laconsiguiente disminución del oxígeno di-suelto, la incorporación de nutrientes y lapresencia de elementos físicos que imposibi-litan usos ulteriores del recurso hídrico encultivos, consumo urbano y turístico. Enforma indirecta, los percolados y lixiviadosde los sitios de disposición final de residuossin tratamiento (basurales), se filtran en lasaguas superficiales, como los acuíferos (ayu-dados por lluvias), arrastrando los princi-pales contaminantes, caracterizados por altasconcentraciones de materia orgánica y sus-

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Es común que los resi-duos hospitalarios eindustriales sean des-cargados, junto con labasura doméstica, enlos puntos de disposi-ción final municipal,sin ninguna medidaespecial para protegera los trabajadores for-males e informales.

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tancias tóxicas. La contaminación de los cur-sos de agua puede significar la pérdida delrecurso para consumo humano o pararecreación, ocasionar la muerte de la faunaacuática y el deterioro del paisaje.

Contaminación atmosférica. Está directa-mente relacionada con la basura y puedetransmitirse a los sitios de disposición final.El problema es la generación de gases asocia-dos a la digestión bacteriana de la materiaorgánica y a la quema; la quema al aire librede los residuos o su incineración sin equiposde control adecuados, genera gases tales co-mo furanos, dioxinas y derivados organo-clorados, problemas que se acentúan debidoa la composición heterogénea de residuoscon mayores tenores de plásticos.

Contaminación del suelo. La descarga y laacumulación de residuos en sitios periféricos,urbanos (clandestinos) o rurales producen im-pactos que pueden percibirse como estéticos,malos olores, polvos irritantes, etc. El volcadode residuos en sitios frágiles o inestables y endepresiones causadas por erosión, puede oca-sionar derrumbes de franjas de lomas y vi-viendas construidas en áreas de riesgo o sue-los con pendiente. Además, el suelo que sub-yace los desechos sólidos depositados en unbasural a cielo abierto o en un relleno sanitariose contamina con microorganismos patóge-nos, metales pesados, sustancias tóxicas e hi-drocarburos clorados que están presentes en ellixiviado de los desechos, flujo contaminanteque no percibimos.

Amenazas a flora y fauna. Los impactosambientales directos sobre la flora y fauna seencuentran asociados, en general, a la remo-ción de especimenes de la flora y a la pertur-

bación de la fauna nativa durante la fase deconstrucción, y a la operación inadecuada deun sistema de disposición final de residuos.

Alteraciones deel medio antrópico. El aspectosociocultural tiene un papel crítico en el ma-nejo de los residuos. Recordemos que el "Sa-cala a la vereda" tiene sus bases en la falta deconciencia colectiva y en inconducta sanita-ria por parte de la población para disponersus residuos; así, encontramos a éstos aban-donados en calles, áreas verdes, márgenes delos ríos, playas, deteriorando las condicionesdel medio y las de todos los seres vivos, ma-logrando el paisaje existente y, por último,afectando la estética del lugar. Por otro lado,la degradación ambiental conlleva costos so-ciales y económicos tales como la salud delos trabajadores, la devaluación de propieda-des, la pérdida de turismo y otros costos aso-ciados. ¿Impactos positivos? Pueden ser lageneración de empleos, el desarrollo de téc-

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Residuos sólidos urbanosComposición porcentual11

PapelCartónPlástico blandoPlástico duroVidrioMetales ferrososMetales no ferrosos

PañalesTara pañalesTextilOtrosOrgánicos

Nivel alto16,10 %4,21 %5,05 %3,10 %8,11 %3,41 %0,55 %

Nivel alto3,01 %0,12 %2,01 %1,11 %53,22 %

Nivel bajo9,23 %3,91 %5,70 %3,45 %3,21 %2,11 %0,45 %

Nivel bajo6,29 %0,29 %3,15 %2,31 %59,90 %

11 Atilio Armando Savino. "Diagnóstico de la situación delmanejo de los residuos sólidos municipales y peligrosos enArgentina". Representación Argentina de la OrganizaciónPanamericana de la Salud. Buenos Aires.

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nicas autóctonas, de mercados para reci-clables y materiales de reuso.

Si a las responsabilidades compartidas entregobiernos y comunidades, y a la regulacióndel sector, les sumamos capacidad técnica yadministrativa, es posible obtener resultadospositivos en la gestión de los residuos sóli-dos, que requiere la participación de todoslos sectores, incluyendo el educativo.

La gestión de los desechos sólidos consumeuna porción significativa del presupuestomunicipal, lo que significa que, para contarcon un sistema eficiente y efectivo de recolec-ción y eliminación de residuos, es necesariogarantizar suficiente autoridad y competen-cia para cumplir con esas responsabilidades.

Además, es necesario implementar progra-mas de participación comunitaria, de sis-temas de monitoreo de los servicios yreglamentos técnicos.

El apoyo de todos los sectores es fundamen-tal para permitir a las autoridades localesadministrar, coordinar y promover el manejode residuos sólidos en función de las priori-dades ambientales y comunitarias, y, además,promover las opciones técnicas adecuadas.

Cuando comenzamos a transitar la idea deuna gestión responsable de los residuos sóli-dos, son muchas las variables con las cualesdebemos trabajar; una de ellas es la cantidadproducida y la otra es su composición.

La composición porcentual de la basura pro-ducida nos da un dato muy alentador.Tomando los datos del CEAMSE -Coordinación Ecológica Área Metropolitana.Sociedad del Estado-, todo hace suponer queen el año 2005 recibirá 1.400.000 toneladasde basura proveniente de Capital Federal. Eldato alentador es que prácticamente el 50 %es orgánico y, por lo tanto, biodegradable; siesas 700.000 toneladas tuvieran una gestióny la aplicación de tecnologías adecuadas,seria necesario hacer una deposición final desólo un 50 % de basura, sin descontar lorecuperable y lo reciclable de ésta.

Resultan imperiosas acciones formativastales como la prevención de la generaciónde desechos por la optimización o modifica-ción de procesos productivos, el reciclaje,el almacenamiento, el tratamiento (inclu-yendo la incineración), la disposición finalen relleno sanitario, y el monitoreo paradetectar la estabilización de un relleno y/ola operación de un sistema.

Toneladas de residuos recibidos por la CEAMSEprovenientes de la Ciudad de Buenos Aires

0 1.000.000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

1.500.000 2.000.000 2.500.000

Toneladas

Año

Fuente: CEAMSE

500.000

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Es muy comúnconfundir un am-biente natural conun ambiente ruralproductivo.

Nuestro país po-see zonas densa-mente explotadasen este tipo deproducciones y fá-cilmente identifi-cables.

Sólo con tomar el auto o un micro, y ale-jarnos unos kilómetros de la ciudad, comen-zamos a transitar campos de un color verdeincreíble y a ver muchos animales comiendoallí, lo que nos hace exclamar: ¡Esto sí es aire!¡Esto sí es naturaleza!

Pero, hoy por hoy las zonas rurales densa-mente explotadas no son sinónimo de natu-raleza; precisamente, porque muchas de lastecnologías utilizadas en la producción laatentan sin ningún reparo.

Los cambios en los sistemas de producciónagropecuarios han tenido y tienen una claraincidencia en el medio ambiente. El paso dela ganadería extensiva a la ganadería intensi-va, así como la intensificación de la actividadagrícola han significado, junto a unos indu-dables y deseables logros socioeconómicos,la producción de mayores volúmenes de resi-duos por unidad de superficie. En conse-cuencia, resulta necesario afrontar el graveproblema ambiental que supone la contami-nación de las aguas superficiales y subterrá-neas implicadas en actividades agropecuarias.

Pensemos en una situación hipotética:

Residuos rurales

Los residuos animales contienen agentes patógenos que causan enfermedades, como laSalmonella, E. coli, Cryptosporidium, y coniformes fecales, que pueden estar de diez a

cien veces más concentrados que en las heces humanas. Más de cuarenta enfer-medades pueden ser transferidas a los seres humanos a través del estiércol.

Natural Resources Defense Council12

Vivimos en una localidad ribereña; en suvalle ya existe una producción frutihortí-cola importante. Se anuncia que se insta-lará un frigorífico para cerdos, con lo cualla colonia de productores de cerdoaumentará considerablemente.

Para la localidad es un anuncio impor-tante; tan importante que muchos habi-tantes están viendo la posibilidad decomenzar con la producción. Ya se hanempadronado 50 productores con 50madres para la producción y 5 sementalescada uno. Esto hace un total de 2.500madres y 250 sementales.

12 Natural Resources Defense Council es la organización másreconocida de EE.UU., en cuanto a la defensa de los recur-sos naturales. Su tarea se basa en la legislación, en la cien-cia y en la ayuda de más de un millón de miembros y deactivistas para proteger la fauna y los lugares salvajes delplaneta. http://www.nrdc.org/

Un ambiente rural pro-ductivo es aquel que elhombre ha transforma-do con la intención deproducir cereales, ve-getales, frutas o ani-males a escala indus-trial, para conseguiruna rentabilidad que lepermita desarrollarseeconómicamente.

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Este elevado cúmulo de residuos en forma depurines y estiércoles debido a las deyeccionesde los animales, contiene una elevada canti-dad de materia orgánica, y de compuestos denitrógeno y fósforo que, en el mejor de los ca-

sos, puede emple-arse de maneramoderada en la a-gricultura comofertilizante y, en elpeor de los casos,ocasionar la conta-minación de sue-los y aguas, o serabandonado en u-na pila sin ningún control, transformándoseen agente de un sinnúmero de enfermedades -entre ellas, la salmonella, que puede permane-cer activa seis meses, en este tipo de residuos-.

Es importante recordar que, en nuestro país,toda región ribereña o de características pro-ductivas como las de un valle, tiene otraactividad económica asociada, el turismo,que permite desarrollar pesca y recreación ensus aguas.

Lo ideal, lo posible, es contar con normas yestablecer las practicas para el desarrollo deuna agricultura compatible con el medioambiente, en consonancia con una uti-lización racional de los fertilizantes nitroge-nados. Debemos iniciar el camino de solu-ciones al problema de los residuos ganaderosy al problema de la contaminación de lasaguas subterráneas por los nitratos agrícolas.Generar normas y legislarlas resulta esencialpara las zonas más vulnerables y, en ese pro-ceso, es fundamental la participación de lospropios titulares de las explotacionesganaderas, y, también, de los agricultores yde los propietarios forestales, ya que la solu-ción más adecuada técnica y económica-mente llega con el acuerdo de todas las partesinteresadas, evaluando las posibilidades delcompostaje o de uso energético.

Teniendo en cuenta los datos de residuosque estos animales generan por día,podemos decir que durante el año van aser 4.050.587 kg de orina y materia fecal -y no hemos contabilizado a todos, ya quesu número depende de la cantidad de pari-ciones y del tiempo de vida transcurrido almomento de ser faenados; tomando sólouna parición, a un promedio de 10lechones por madre tenemos, entonces,25.000 lechones; esto es, 26.000 kg de orinay materia fecal por día; si suponemos unpiso de dos meses de vida para ser faena-dos, cada tanda de lechones genera1.560.000 kg de residuos-.

El asentamiento urbano está muy cerca dela zona rural; es más, se confunde conésta y con el río que nos circunda.

Ahora bien, si queremos que la producciónsea respetuosa para el ambiente, debe-mos conocer y agotar todos los medios pa-ra gestionar los 5.610.587 kg de residuosque genera la producción.

Animal

Lechón

Cerda

Padrillo

Peso-kg-

15

125

160

Deyeccionesdiarias -kg-

1.04

4.03

4.09

¿Por qué la califica-mos de "moderada"?Los diferentes cultivostienen una capacidaddeterminada de absor-ción, según la especie;todo el porcentaje queno es absorbido se a-cumula en la tierra,contaminándola.

Page 65: Biodigestor-Recursos didácticos

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Por lo tanto, es imprescindible realizar unimportante esfuerzo de información y sensi-bilización, tanto sobre la necesidad de la co-rrecta eliminación de los residuos ganaderos,como de las técnicas y concentraciones ade-cuadas para el empleo de estos residuoscomo fertilizante orgánico o como parte deuna energía renovable.

Por otra parte, laintensificación dela actividad agrí-c o l a - g a n a d e r aprovoca un au-mento del uso demedicamentos yplaguicidas, entreotros productos

No debemos olvidarnos de que los habi-tantes de las zonas rurales también generanlos mismos residuos que en las ciudades.Pero, con una gran diferencia: la mayoría deellos debe realizar su deposición; son muypocas las zonas rurales que, conjuntamentecon el municipio vecino, posean una gestiónen común de los residuos.

El engorde tecnológico: Feedlot

Para producir carne vacuna se utilizanmedios pastoriles que se basan en la capaci-dad de los rumiantes para aprovechar los fo-rrajes fibrosos y transformarlos en carne. Deesta manera, se consigue un alimento "car-ne", a partir de materiales que no podemosconsumir directamente.

El producto "carne" se obtiene por medio dedos procesos productivos:

• los sistemas extensivos, netamente pas-toriles, que cuentan con forraje de creci-miento en el campo que el vacuno comedirectamente, y

• los sistemas intensivos de producción,en los que el alimento consumido essuministrado diariamente por el hombre.Este engorde intensivo o engorde a co-rral es una tecnología de producción decarne con los animales en confinamien-to, basado en dietas de alta concentra-ción energética y de alta digestibilidad.

Entre los dos sistemas encontramos el semi-intensivo:

El objetivo del feedlot es obtener una alta pro-ducción de carne por animal, basándose en:

Los residuos zoosani-tarios son aquellos queprovienen, sobre todo,de los envases de es-tos productos, cuya e-liminación debe seguirel proceso de un resi-duo peligroso, ya quesuponen un riesgo am-biental y sanitario.

Engorde intensivo

Semiintensivo

Feedlot

Terminación a corral(pastoril/feedlot)

Extensivos Pastoril

Eficiencia de conversión

kilos de alimento /kilo de carne

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Algunas de las funciones del feedlot:

• "Terminar" novillos que, como mínimo,tengan entre 330 y 350 kg de peso, parallevarlos a peso final de 420-450 kg; estootorga mayor valor comercial a los ani-males para faena y, de esta manera, seobtienen rentas mayores.

• Permitir a los frigoríficos poseer un stockvivo "gordo" para atender eventualesépocas de falta de animales para faena.

• Mantener una calidad uniforme de lacarne en la góndola de supermercados,debido a la exigencia de los consumi-dores.

La terminación a corral, combinación pasto-ril/ feedlot:

• Da valor agregado al cereal -de produc-ción propia o no-, transformándolo encarne.

• Libera campo para otras actividades ocategorías con mayor rentabilidad porhectárea; aporta superficie destinada apastoreo.

• Constituye una oportunidad de engorde.Como el precio de la hacienda es alto, enla actualidad, y el de los cereales es bajo,conviene terminar el ganado sobre labase de concentrados de cereal.

• Acorta la duración del ciclo de invernada(engorde), incrementando el ritmo deaumento de peso.

• Permite una mejor terminación de losanimales, porque el engorde final basadoen granos es más rápido, parejo y demejor rendimiento a la faena.

• Transforma categorías de menor valor encategorías de mayor valor; por ejemplo,novillos livianos en novillos pesados.

• Aprovecha la estacionalidad de los pre-cios de la hacienda; permite contar conanimales gordos en momentos de esca-sez de hacienda, ya que la independen-cia de los factores climáticos lo permite.

• Integra ciertos tipos de residuos o sub-productos industriales, transformando encarne algún subproducto de menor pre-cio que el grano -afrechillo de trigo,semilla de algodón, cama de pollo, cás-cara de arroz, pulpa de citrus, etc.-.

Este sistema se viene desarrollando en nues-tro país desde hace un poco más de unadécada.

Ambos sistemas de producción de carne,extensivo e intensivo, tienen efectos sobre elmedio ambiente. Uno de ellos es el "efectoinvernadero", en el que participan cuatrogases distintos, de los cuales tres puedenprovenir de las actividades ganaderas: dióxi-do de carbono (CO2), metano (CH4) y óxido

Perspectiva de los corrales

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nitroso (N2O), y el cuarto, clorofluorocarbo-

nos (CFC), de la actividad industrial (refrige-rantes, conservación de la carne).

• El CO2 proviene de la deforestación paraliberar superficie de cultivos y utilizarla,luego, en la alimentación de ganado, pa-ra pastoreo directo o procesado parafeedlot; la disminución del número de ár-boles disminuye el consumo de CO2 porfotosíntesis. También se elimina duranteel uso de combustible para la maquinariaagrícola.

• El CH4 proviene de la fermentación en elrumen (estómago de los rumiantes), através del eructo, y de la fermentaciónanaeróbica del estiércol.

• El N2O proviene del uso de fertilizantesquímicos con nitrógeno en cultivos paraforrajes, de los cereales para la dieta delos animales en engorde y. en cantidadesmucho más pequeñas, del estiércol.

¿Cuál es el sistema que permite el aumentode peso y la producción de carne? El procesodestinado al engorde comienza, básicamente,con la tropa de vacunos (terneros destetadoso vaquillonas) entrando al corral; en éstereciben, diariamente, una ración balanceadapara cubrir sus requerimientos de manteni-miento y de producción (máxima gananciadiaria de peso), hasta que logran un pesovivo determinado con el grado de en-grasamiento que pide el mercado. En estepunto, la tropa está a punto para ser enviadaa faena.

Así se genera una serie de interacciones entre

los tipos de alimento y la fisiología digestivadel rumiante, las cuales influyen en la canti-dad y calidad de excretas producidas, y en elvolumen de gases de fermentación, desde elrumen y desde el estiércol.

A medida que aumenta el peso vivo del ani-mal, hay mayor consumo de alimento paracubrir los requerimientos de mantenimiento.Además, se suma la exigencia de obteneraltas ganancias diarias de peso (g/d); por lotanto, el alimento debe tener alta concen-tración de energía (alta digestibilidad) y lasdietas de forraje pasan a un segundo plano(porque tienen menor cantidad de energíametabolizable -EM- que las dietas concen-tradas, con alta proporción de granos).

Silos

Comederos

Page 68: Biodigestor-Recursos didácticos

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Al poseer másEM, obtenemosuna conversiónde kilos de ali-mento / kilo decarne producida,económicamentemás rentable. Eneste proceso, ladigestión ruminaljuega un papelimportante; en elrumen habita unamicroflora (bacte-rias) y microfauna(protozoos) que produce la fermentación y ladigestión de gran parte de los alimentos queingresan (fermentación anaeróbica). Segúncambia la dieta, varía la composición de esteecosistema ruminal para producir nutrientesabsorbibles (proteína, glucosa, ácidos grasosvolátiles, principalmente).

Los componentes mínimos de la explotaciónen feedlot son:

• corrales para albergar a los vacunos,

• bebederos/ comederos,

• tinglado para sombra,

• aguada donde se almacena el agua deconsumo/ planta control de afluentes,

• complejo de manga (en él, el animal entrajusto, en fila india con los demás, y nopuede volver hacia atrás),

• corrales y balanza para realizartratamientos sanitarios,

• planta de alimentos que contiene lossilos de almacenaje de granos, tolva de

recepción, celdas para acopio de alimen-to molido, insumos embolsados (núcleosminerales, proteicos),

• maquinarias para conformar la racióncompleta (mixer o mezclador), moledo-ras. tractores, carros distribuidores.

¿Cuáles son las entradas a este sistema?

• Animal a engorde. El tamaño del animalinfluye en la cantidad total de alimentoque consume, lo cual está en relacióndirecta con la cantidad total de produc-ción de excretas.

• Agua. La capacidad debe satisfacer elconsumo de agua de, por lo menos, tresdías. Hay que considerar que el bovinoconsume entre 5 y 10 litros por kilo demateria seca de alimento (40 a 80 litros/-cabeza/día). La cantidad total de salesdisueltas debe ser menor a 3000 mg/l y

En la práctica, esto im-plica que un ternero de150 kg entra al feedlotpara obtener un pesode venta de 250 kg.

Para lograrlo, se esti-ma:

- una duración de en-gorde de 75 a 85 días,

- una conversión ali-menticia de 5-6 kg deración/ 1 kg de carne,

- un aumento de pesodiario de 1,2 kg.

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tener menos de 10.000 ufc/l (unidadesformadoras de colonias por litro) de co-liformes con renovación constante, paraque siempre esté fresca y limpia.

• Alimentos. A mayor volumen consumidopor cada animal, mayor volumen de es-tiércol producido. El volumen es menor amedida que aumenta la proporción degrano con relación al forraje (heno, sila-je) en la ración.

• Medicamentos. Drogas antiparasitarias;principalmente, las avermectinas conefecto sobre parásitos internos delaparato digestivo, respiratorio y parási-tos externos como sarna, garrapata. Engeneral, son compuestos lipofílicos es-casamente hidrosolubles. La droga ma-dre y los metabolitos que se originan dela degradación del compuesto en el or-ganismo animal, tienen como vía de eli-minación principal a la materia fecal y,accesoriamente, a la orina. De esta ma-nera, pasan a formar parte del estiércol yefluentes, con posibilidad de llegar a loscursos de agua superficiales y de tenerefecto negativo sobre el ecosistema, alnivel de organismos vivos.

• Mano de obra. Profesionales, técnicos, es-pecialistas y mano de obra no calificada.

• Energía. Uso de tractores, carros auto-transportados, autos, camionetas, etc.

Y, las salidas del sistema:

• Vacuno terminado para faena. Vacunocon el peso deseado.

• Fermentaación entérica. El principal gases el metano, que depende del volumende alimento consumido y de la composi-ción de la ración. El volumen que puedeproducir un bovino varía entre 120 m3 poraño, en una vaca productora de carne, y60 a 80 m3 por año en un novillo enengorde. A mayor proporción de alimen-to de alta energía en la dieta (almidón),menor volumen consumido; así, cambiael tipo de fermentación con la consi-guiente menor producción diaria demetano.

• Excretas. La materia fecal y la orina for-man un solo tipo de residuo -en el que nose pueden separar componentes- que sedenomina estiércol. Un vacuno excreta,por día, alrededor del 5 al 6 % de su pesovivo; en un novillo de 400 kg de peso vivo,el estiércol es de alrededor de 20 a 25 kgdiarios. Por su contenido de materiaorgánica y humedad, el estiércol es unsustrato sumamente propicio para la pro-liferación de moscas -especialmente, enzonas húmedas-.

• Efluentes líquidos. Originados en losdesagües a raíz de las precipitaciones ya las excretas de los animales en y fuerade los corrales, estos residuos orgánicosque consumen oxígeno, aportannitrógeno y fósforo, además depatógenos, que vehiculizados por el aguapueden producir enfermedades en laspersonas. Potencialmente, contaminanel suelo, cursos de agua superficiales y

Alimentobalanceado

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52

subterráneos, y la baja atmósfera, por elgas amoníaco, lo que contribuye al pro-ceso de eutrofización de los ecosistemasacuáticos. Llegando al agua sin ningúntratamiento, aumentan la cantidad de nu-trientes para los organismos productores(algas), con lo cual crece su biomasa. Enlos momentos de oscuridad, por su acti-vidad metabólica, consumen oxígeno di-suelto en agua, disminuyendo la disponi-bilidad del oxígeno para la vida acuática.

• CO2. Emisión de dióxido de carbono porcombustión de derivados del petróleo(combustibles) de maquinarias utilizadasen los cultivos, en el funcionamientodiario del feedlot.

• NO2. Producción de óxido nitroso desdeel estiércol, a partir de reacciones conoxígeno, y también por combustión dederivados del petróleo.

• Amoníaco. El contenido de urea delestiércol es hidrolizado por las enzimas -ureasas- de microorganismos del sueloy del mismo estiércol, produciendoamoníaco -que se volatiliza-. Este gas,además, ocasiona un olor desagradable.Este amoníaco puede volver a precipitaren el suelo o en la superficie de cuerposde agua (acidificación), incrementandosu contenido de nitrógeno.

• Polvo. El estiércol seco en los corrales enzonas semiáridas o en épocas de escasasprecipitaciones y viento, puede ocasionarcontaminación de la baja atmósfera. Unade las formas de control es a través de lasuperficie destinada a cada animal: Al dis-minuir los metros cuadrados destinados acada uno, aumenta la superficie húmeda.Se considera que un 25 % de superficie

húmeda puede ser el espacio óptimo paracontrolar la emisión del polvo.

• Moscas. Si bien no es una contami-nación, hay un cambio en el medio localpor su incremento y por el traslado deagentes patógenos.

En esta oportunidad, no detallaremos los im-pactos de las ins-talaciones de losdiferentes compo-nentes del sistemaporque es sabidoque todo desarro-llo productivo losgenera. Lo que más nos importa es dar unasolución tecnológica a una de las salidas.

Como la evaluación de impactos es anterior ala instalación de los componentes necesariospara el desarrollo, se debe tener una serie deconsideraciones particulares en momentos dedecidir la ubicación: el clima, el suelo (drena-je y pendientes), la provisión de insumos, laprovisión de agua, el acceso a la explotación,el dimensionamiento de los corrales -con unpromedio 20 a 30 m2/cabeza-, la ubicación decomederos, bebederos y calles, y los elemen-tos para el tratamiento del estiércol. Tambiénes necesario prever el impacto producido porla alimentación que, muchas veces, no es enel mismo lugar sino de lugares más alejadosde donde se trajo el alimento, produciendouna transferencia de nutrientes y, por lo tanto,una degradación del suelo, como también unaumento en el consumo de combustiblesfósiles. Puede resultar el uso de subproductosindustriales como alimento, contando conéste cerca del feedlot.

El estiércol y los efluentes, tal vez, son los

Sumidero del efluente

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53

que más impacto causan. Entre las alternati-vas tecnológicas posibles para minimizar suimpacto, podemos citar:

• compostado (montículos en el suelo o re-actores o estabilizadores cerrados conaireación, para que la materia orgánicase degrade a compuestos simples, lo quepermite minimizar la producción demetano),

• esparcido en tierras de cultivo (cum-pliendo ciertos requisitos, para evitar lacontaminación del suelo y la metanogé-nesis),

• fermentación anaeróbica en reactores,para la producción de metano para con-sumo energético.

Los efluentes, por su parte, se pueden trataren lagunas de estabilización. En ellas, el aguacontaminada de los desagües y de los drena-jes de la explotación se colecta en estanquesde poca profundidad, para que la materiaorgánica se degrade a elementos más simplespor la actividad bacteriana. Los efluentestratados pueden utilizarse, así, para fertilizartierras para siembra, ya que contienennitrógeno y fósforo.

De todas maneras en la actualidad se estándesarrollando estrategias para disminuir lacontaminación por estiércol, diseñandonuevas fórmulas de alimentos y dietas, va-riando la cantidad (menos consumo, menosfermentación entérica), los nutrientes, la ca-lidad del agua, etc.

Con relación a la fermentación entérica, setrata de seleccionar los vacunos por sus ca-racterísticas, en relación con su eficiencia

neta de alimentación (producción de igualcantidad de carne con un menor consumo dealimento), como por su fisiología y microbio-logía ruminal, que hacen que tengan una tasade pasaje del alimento más rápida. Tambiénse estudia la posibilidad de modificar la bio-logía del rumen por medio de aditivos, demanera de disminuir la formación de metanoen él; por ejemplo, mediante adición de gra-sas o aceites -de coco o de colza- a la dieta,en un 7 % o más; estos agregados, además deincorporar energía, tienen efecto tóxico sobrelas bacterias metanogénicas.

Por último, debemos tener en cuenta que estatecnología importa al sistema feedlot muchosinsumos que utilizaron energía fósil para serobtenidos (granos, fertilizantes, maquinarias,combustibles, etc.). Por lo tanto, es una fuenteimportante de contaminación ambiental porgases de combustión y, puntualmente, es unafuente de contaminación de suelo y agua.

El estiércol y la producciónganadera

La ganadería es unas de las industrias de máscrecimiento en nuestro país; existen zonasque nunca habíansido explotadas yque hoy comien-zan a serlo.

Según las estadísti-cas de la Secretariade Agricultura, Ga-nadería, Pesca yAlimentos de la Re-pública Argentina -SAGPyA- (Censo

Consideremos que losresiduos de industriasalimenticias estánsiendo tratados de a-cuerdo con las legisla-ciones actuales co-rrespondientes a cadaindustria, y que lasprácticas tradicional-mente conocidas de laganadería y la agricul-tura no tienen una re-gulación específica.

Page 72: Biodigestor-Recursos didácticos

54

Tipo

Vacas lecheras

Terneros

Sin discriminar

Total

Cantidad

1.495.551

10.674.293

36.369.567

kg estiércol/día

67.299.795

74.720.051

1.018.347.876

Toneladas al año

24.564.425,175

27.272.818,615

371.696.974,74

423.534.218,53

del año 2002), encontramos que en el terri-torio argentino existen:

• 48.539.411 vacunos, de los cuales10.674.293 son terneros y 1.495.551 vacasde tambo en producción,

• 12.558.904 ovinos (sin discriminar),

• 4.061.402 caprinos (sin discriminar),

• 2.184.804 porcinos, de los cuales 344.056son cerdas, 43.980 padrillos, 744.201 le-chones (2 meses), 344.998 de 4 meses,80.491 de más de 4 meses, 43.750 de másde 2 meses, 335.889 capones y hembras aterminación, 247.439 sin discriminar,

• 1.517.143 equinos,

• 161.402 camélidos.

Con estos datos y con la siguiente informaciónde las deyecciones diarias de cada especie,vamos a cuantificar el volumen de estiércolque esta industria produce en nuestro país.

Un dato a tener en cuenta en referencia alestiércol de la vaca lechera es que el 20 %producido diariamente es depositado en loscorrales de espera en los tambos, lo cualfacilita su recolección.

Por otro lado, según las estadísticas 2002 dela SAGPyA, el país cuenta con 1.233.589 ha-bitantes en zonas rurales.

Realicemos algunas cuentas13:

Animal

Ternero

Vaca

Vaca lechera

Edad-meses-

3-6

24+

24+

Deyeccionesdiarias -kg-

7

28

45

Animal

Cabra/Ovino

Edad-meses-

24+

Deyeccionesdiarias -kg-

1,1

13 Los datos referentes a la cantidad de animales fueron obtenidos de los censos agropecuarios del Instituto Nacional deEstadística y Censos -INDEC- del 2002; en ellos no se encontraron datos sobre la cantidad de animales de granja en produc-ción, como los conejos y las aves.

Tipo

Ovinos

Caprinos

Total

Cantidad

12.558.904

4.061.402

kg estiércol/día

13.814.794,4

4.467.542,2

Toneladas al año

5.042.399,95

4.467,54

5.046.867,49

Page 73: Biodigestor-Recursos didácticos

55

En cuanto a los conejos, la Secretaria deAgricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos dela República Argentina, estima una faena de420.000 conejos en frigoríficos autorizados,finalizando el 2003; este dato nos sirve paraestablecer el número de animales establespara la producción, conociendo su ciclo pro-ductivo y el promedio de animales nacidosvivos. Tomemos -para nuestro interés- dosciclos productivos (una madre con dosreproducciones anuales) y un promedio desiete nacimientos. Entonces, para obtener elnúmero de madres, dividimos el número decabezas faenadas por dos: 210.000 conejos;y, luego, por siete, lo nos da 30.000 madres.Por cada 10 madres, hay un conejo macho;entonces, tenemos 3.000 machos. En cuantoa nuestro interés de la producción de estiér-

col de esta especie, no encontramos datos debuena fuente para incluirlos en este docu-mento (kg/día, en producción industrial deconejos para faena); debemos sumar,además, el crecimiento acelerado de la pro-ducción, lo cual hablar de 30.000 madres noes la realidad actual de la producción.

Con relación a las aves, en el "Inventario degases de efecto invernadero 1997, agriculturay animales domésticos", encontramos defuentes varias la existencia de 60.000.000 deaves; por otro lado, según la SAGPyA, lafaena de pollos en el 2004 fue de304.000.000 de cabezas (Vale aclarar que elpollo para faena vive un promedio de 60 díasen los que logra el peso requerido).Basándonos en estos datos, podemos estimarla cantidad de desecho producido en la críade aves suponiendo, además, que los 60 mi-

Tipo

Lechón

Cerda

Padrillo

A terminación 14

Sin discriminar

Total

Cantidad

1.213.440

344.056

43.980

335.889

247.439

kg estiércol/día

1.261.977,6

1.386.545,6

179.878,2

1.007.667

742.317

Toneladas al año

460.621,8

506.089,2

65.655,5

367.798,4

270.945,7

1.671.110,6

Tipo

Equinos 15

Total

Cantidad

1.517.143

kg estiércol/día

30.967.922,91

Toneladas al año

30967,92

30967,92

14 Se calcula sobre la base de 3 kg de desechos por día.15 Estiércol caballo kg/día: 20,412.

Page 74: Biodigestor-Recursos didácticos

56

llones de aves censadas en el 1997 corres-ponden a ponedoras y otras aves, las cualesse mantienen estables.

En el siguiente cuadro indicamos los totalesanuales de estiércol por especie, la cantidadde nitrógeno que contienen y la cantidad denitrógeno disponible en toneladas todos losaños, como resultado de la producciónindustrial de animales:

Resulta imprescindible saber la cantidad denitrógeno del estiércol animal, ya que éste sedeja o se aplica en los suelos cultivables, sindeterminar la cantidad de nitrógeno ya exis-tente. Y, el exceso de nitrógeno termina

dañando el suelo,ya que los cultivossólo absorben unaparte.

Según la Secreta-ria de Agricultura,Ganadería, Pesca yAlimentos de laRepublica Argentina, el país cuenta con250.000 km2 de tierra cultivable. Suponga-mos que todo el estiércol producido es apli-cado como abono orgánico sobre dichasuperficie; esto es: 7.528.225.110 kg de N en25.000.000 de hectáreas.

Esto significa que estaríamos volcando sobreel suelo considerado fértil para cultivo unos301,12 kg. Y, ¿qué sucede con ellos?

“El nitrógeno (N) es el macronutriente esen-cial que requiere la mayor atención en térmi-nos de la reducción de sus pérdidas del siste-ma suelo-planta. La reducida retención porparte de las arcillas predominantes de laRegión Pampeana (illitas) hace que los nitra-tos sean susceptibles de ser transportados através del agua de drenaje del suelo, incre-mentando el riesgo de lixiviación fuera de lazona de aprovechamiento radical de los cul-tivos. El transporte de estos aniones fuera delsistema suelo-planta puede, eventualmente,

16 Se considera que el pollo parrillero logra los 900 gramos depeso en el día 25. A partir de ese momento defeca 0,06 gpor día, por cada 900 g de pollo. Se supone que, en el día42, ya pesa 1800 g; esto implica que durante los 18 díasrestantes hasta su faena, defeca 0,12 g por día.Descartando las defecaciones de los primeros 25 días, del25 al 42 día son 17 días, 340.000.000 x 0,06 x 17=346.800.000; y, luego del día 42 al 60, son 18 días,340.000.000 x 0,12 x 18 = 734.400.000. Durante la cría depollos se producen, entonces, en el año, 1.081.200toneladas de estiércol.

Tipo

Aveponedora

Polloparrillero

Cantidad

60.000.000

340.000.000

Toneladasal año

2.190.000

1.081.200

Animal

Ponedora

Parrillero

Peso-kg-

1.8

0.9

Deyeccionesdiarias -kg-

0.10

0.06

kg estiér-col/día

6.000.000

20.400.00016

Total 3.271.200

Especie

BovinoOvinoPorcinoEquinoAves

Toneladas deestiércol por

año

423.534.218,535.046.867,491.671.110,60

30967,923.271.200,00

Toneladasde nitrógeno

por año

7.073.021,44192.285,6062.332,40

715,35199.870,32

% denitrógeno

1,673,813,732,316,11

Total 7.528.225,11

La Comunidad Europeaha determinado parasus países integrantesla autorización de apli-car 170 kg. de nitróge-no por hectárea, san-cionando las leyescorrespondientes.

Page 75: Biodigestor-Recursos didácticos

57

contaminar acuíferos y otros cuerpos deagua. La lixiviación de nitratos puede adqui-rir relevancia en situaciones en donde secombinan suelos de texturas gruesas con usode riego o en donde se presentan eventos deprecipitación intensas (mayores a 30 mm/h).

Asimismo, existen otros factores que incidensobre esta vía de pérdida: tipo de cultivo(profundidad efectiva radical), dosis de ferti-lización y propiedades físicas del suelo.

Cuando se efectúan sobrefertilizaciones ni-trogenadas, el N no aprovechado por el culti-vo se acumula en el perfil y queda disponiblepara ser transportado por el agua percolante.

Otro mecanismo de pérdida asociada al agua

del suelo es la desnitrificación. Se presenta ensuelos anegados, en donde las condicionesde déficit de oxígeno promueven la reduc-ción microbiana de nitratos a formas reduci-das de N (NO, N2O) e inclusive a N elemen-

tal (N2), que se elimina a la atmósfera. Los

óxidos reducidos de N son los más impor-tantes en cuanto a su efecto ambiental nega-tivo, ya que sería deseable que se produjerael proceso completo, con liberación de N2 a

la atmósfera, para que se cierre el ciclo delnitrógeno.

En cuanto a la volatilización del amoníaco, elproceso tiene lugar en suelos con pH eleva-dos o en suelos agrícolas en donde se fertilizacon urea o fuentes que poseen este com-puesto. Dentro de los factores que afectan elproceso, la temperatura del suelo es el prin-cipal factor a tener en consideración."18

"La incorporación a los ensayos de fertili-zación de animales, si bien genera mayorcomplejidad y podría generar mayores cos-tos, posee la gran ventaja de que los resulta-dos obtenidos se acercan más al verdaderofuncionamiento del sistema suelo-planta-ani-mal, en comparación con los ensayos tradi-cionales de corte. El aporte de N provenientedel reciclado que realizan los animales puedeser importante en suelos de baja fertilidad.En suelos con mejor provisión de N, y aúncon dosis reducidas de fertilizante nitrogena-do, se pueden subestimar las respuestas alagregado de N si no se considera el aporte víadeyecciones (heces y orina). Asimismo, en

17 Orgánicos T y C (fertilizantes orgánicos):http://www.viarural.com.ar/

Composición química de estiércoles17

Animal

Hum

edad

(%)

Nitr

ógen

o(%

)

Fósf

oro

(%)

Pota

sio

(%)

Vaca

Caballo

Oveja

Llama

Vicuña

Alpaca

Cerdo

Gallina

83,2

74,0

64,0

62,0

65,0

63,0

80,0

53,0

1,67

2,31

3,81

3,93

3,62

3,60

3,73

6,11

1,08

1,15

1,63

1,32

2,00

1,12

4,52

5,21

0,56

1,30

1,25

1,34

1,31

1,29

2,89

3,20

18 Fertilizar (2002) "Fertilizar eficientemente para reducir elriesgo ambiental: nitrógeno". www.fertilizar.orgFertilizar es un grupo de empresas que apoya al InstitutoNacional de Tecnología Agropecuaria -INTA- para difundirinformación técnica sobre fertilizantes.

Page 76: Biodigestor-Recursos didácticos

58

planteos en donde se aplican altas dosis deN, son esperables daños por quemado.

La reducida eficiencia de retención de N porparte de los animales, determina que granparte del N acumulado en las plantas forra-jeras vuelva al suelo vía reciclado por orina yheces, provocando daño en las plantas y unamerma en la productividad forrajera.

Una menor eficiencia global en sistemas bajopastoreo rotativo posee un efecto ambientalpotencialmente negativo, debido a que el Nacumulado en el perfil del suelo quedaexpuesto a eventuales procesos de pérdidafuera del sistema, los que podrían ocasionarproblemas de contaminación de napas yotros cuerpos de agua."19

Debemos aprender de la situación de laUnión Europea que restringe la cantidad denitrógeno porque sus suelos están excedidosde este componente. En Europa, los suelos se

explotaron exageradamente hasta llegar alpunto en que están; y hoy deben tomarsemedidas importantísimas con costos eleva-dos, no sólo económicos, sino ambientales.

En nuestro país es posible que estemospasando por ese momento de explotación,sin tener en cuenta esta variable de preser-vación del recurso suelo, motor de la indus-tria de la agricultura y ganadería; sin suelo nohay economía.

Producción ganadera ygases de efecto inver-nadero

La industria ganadera no queda al margen enla producción de gases de efecto inver-nadero.

Siempre ligamos elefecto invernaderocon chimeneas degrandes industriasemanando muchohumo, y con cañosde escapes de autos y colectivos. A esa cone-xión debemos incorporar una vaca pastando,un chiquero, un montón de maleza en estadode descomposición en el fondo de una chacra.

La contaminación de los residuos ganaderosviene determinada por la materia orgánica, elnitrógeno, el fósforo, el potasio y los metalespesados, en especial el cobre. Pero, destaca-mos la materia orgánica porque es extrema-damente elevada la contaminación que, po-tencialmente, puede producir.

19 Fertilizar (2002) "Fertilización y reciclado de nitrógeno:Nuevos criterios a tener en cuenta para recomendacionesbajo pastoreo".

La gravedad de este problema sedetermina con un análisis del suelo

cultivable de cada región; su resultadopermite la aplicación del estiércol comoabono orgánico.

Es la fertilidad del suelo la que indica lanecesidad de abono; si el suelo es fértil, suaplicación es contaminante, ya que provo-ca exceso de algunos de sus componentesquímicos. En estas condiciones, el estiér-col "sobra" y se convierte en un desechoque debe ser tratado o utilizado con otrosfines.

Nuestra propuesta es darle un usoenergético.

El estiércol de vacunode feedlot tiene máspoder energético paraobtener biogás, queaquel de un vacunocriado a campo.

Page 77: Biodigestor-Recursos didácticos

59

Por otra parte, los residuos ganaderos son por-tadores de poblaciones microbianas -bacterias,virus y hongos- que inciden negativamente enla salud humana y animal, constituyendo unriesgo que debe ser conocido. Según el Pro-grama de las Naciones Unidas para el MedioAmbiente, Unidad de Cambio Climático, "hayuna estrecha relación entre la dieta humana ylas emisiones de metano de la ganadería. Alcrecer o disminuir el consumo de carne de res,también aumentará o se reducirá el número decabezas, y las emisiones de metano relaciona-das. América Latina registra las mayores emi-siones de metano per cápita, atribuibles prin-cipalmente a las grandes poblaciones de gana-do vacuno de los países exportadores decarne, como Brasil y Argentina."20

Como ya hemosafirmado, este a-nimal es uno delos mayores pro-ductores de es-tiércol en nuestropaís, con todas lasc o n s e c u e n c i a sque esto provoca.

La vaca es un her-bívoro rumiante;

se llama así porque mastica mucho tiempo lacomida, aún cuando no la está ingiriendo,por la particularidad de su estómago -dividi-do en cuatro cavidades: retículo, omaso, obo-maso y rumen-. La acción de masticar es lla-mada rumia y es parte del proceso que leayuda a obtener más energía de los vegetales.

Cuando rumia, lavaca destruye losvegetales y produ-ce saliva; de estamanera, reduce eltamaño de las par-tículas de fibra yexpone a los azú-cares a la fermen-tación microbiana.Produce de 160 a180 litros de salivacuando mastica 6a 8 horas por día;pero, menos de 30 a 50 litros, si el rumen nose estimula (demasiado alimento concentradoen la dieta). Los amortiguadores en la saliva(bicarbonato y fosfato) neutralizan los ácidosproducidos por la fermentación microbiana,manteniendo una acidez neutral que favorecela digestión de fibra y el crecimiento de micro-bios en el rumen.

En el retículo y el rumen (primeros preestó-magos), el contenido del retículo se mezclacon el del rumen una vez por minuto, com-partiendo una población densa de microor-ganismos (bacterias, protozoos y fungi), yaque el rumen es un vaso de fermentacióngrande que, en la vaca, puede contener hasta100-120 kg de materia en digestión (vegetalesmuy triturados), 6 litros en una oveja, que seencuentra a una temperatura y acidez cons-20 http://www.nodo50.org/worldwatch/ww/pdf/Carnes.pdf

Hemos dejado pasarpor alto la posibilidadde que parte de esteestiércol produzca me-tano en condiciones a-naeróbicas "naturales";esto es, las fermenta-ciones que se producena las orillas de aguadaso bebederos, situacio-nes difíciles de evaluar,pero que suceden y nodebemos olvidar.

Los herbívoros seclasifican en: fermen-tadores pregástricos,rumiantes o pseudoru-miantes; y fermentado-res posgástricos, cuyociego ha evolucionadopara funcionar de mo-do semejante, hastacierto punto, como lapanza. Las vacas, lasovejas, las cabras y losvenados son rumian-tes; los caballos y losconejos son miembrosdel segundo grupo.

Page 78: Biodigestor-Recursos didácticos

60

tantes (39 °C, pH 6,5). La mezcla permaneceen el rumen de 20 a 48 horas porque la fer-mentación bacteriana es un proceso lento.Este proceso fermentativo microbiano es co-nocido también como fermentación entérica.

Es importante la función del retículo, que seasemeja a una intersección de caminosdonde las partículas que entran o salen delrumen se separan y van hacia el tercer estó-mago, según su tamaño. Sólo las partículasde un tamaño pequeño (<1-2 mm) o que sondensas (>1.2 g/ml) pueden seguir al tercerestómago. Las más largas se mantienen en elrumen para estimular la rumia.

Entonces, el ambiente del rumen -lleno dealimentos y con ausencia de aire (oxígeno)-provoca el crecimiento y la reproducción delos microbios, como algunas bacterias muyespeciales, entre ellas las que pueden digerirlas paredes de las células de plantas (celu-losa) para producir azúcares sencillos (glu-cosa). Los microbios fermentan glucosa paraobtener la energía para crecer y producenácidos grasos volátiles (AGV) como produc-tos finales de fermentación.

Los AGV cruzan las paredes del rumen y sir-ven como fuente de energía para la vaca.También se producen aminoácidos que sin-tetizan las proteínas; éstas se digieren en elintestino delgado y constituyen la fuenteprincipal de aminoácidos para la vaca. Eneste ambiente tan particular, se genera unaserie de gases: metano, dióxido de carbono,hidrogeno y nitrógeno, eliminado por la vacaa través del eructo -unos 1000 litros diarios-.

La acción de las bacterias que encontramosen el rumen, los productos de fermentación

y el sustrato forman, principalmente, los áci-dos acético, propiónico y butírico, dióxidode carbono y metano.

Los ácidos grasos atraviesan la pared delrumen y pasan a la sangre. Desde allí van a lostejidos, donde son utilizados como la prin-cipal fuente de energía. Además, los microor-ganismos del rumen sintetizan aminoácidos yvitaminas esenciales para el animal.

El H2 producido en el rumen durante los pro-

cesos fermentativos nunca se acumula, ya quees utilizado rápidamente por los metanógenos(Methanobrevibacter, Methanomicrobium) parareducir CO2 a CH4. Otra fuente de H2 y CO2

es el formiato. La composición media de losgases acumulados en el rumen es de, aproxi-madamente, 65 % de CO2 y 35 % de CH4, los

que se expulsan al exterior. El acetato no llegaa convertirse en metano dentro del rumendebido a que el tiempo de retención es dema-siado corto como para que puedan desarro-llarse los organismosacetotróficos; ade-más, las bacteriassintróficas degrada-doras de ácidosgrasos no abundan.Los ácidos grasosatraviesan la pareddel rumen hacia lasangre del animal.

La formación demetano se conside-ra como una formade disipación deenergía. Un altocontenido de meta-no puede llevar al

El empaste, timpanismoo meteorismo espumosoes una disfunción diges-tiva de los rumiantes quese origina cuando losgases liberados por lafermentación microbia-na de alimentos en el ru-men quedan atrapadosen minúsculas burbujasen la masa de la ingestay no pueden ser elimina-dos. Los problemas deempaste se asocian aforrajes de alta diges-tibilidad y de alto conte-nido en proteínas solu-bles como la alfalfa, y lostréboles blanco y rojo.www.agroconnection.com.ar

Page 79: Biodigestor-Recursos didácticos

61

meteorismo o timpanismo, que se producecuando se lleva a un animal muy hambreado alpastoreo y, allí, se alimenta en exceso en pocotiempo con pasturas muy tiernas, lo que lepuede provocar la muerte si no se lo trata conun punzamiento del abdomen y con la colo-

cación de una especie de válvula para que eva-cue los gases que no son eliminados por eructo.

Recordemos... En el país tenemos 49 millonesde vacunos, de los cuales 10 millones son ter-neros. Tomemos sólo 39 millones de animales

Organismo

FibrobactersuccinogenesButyrivibrio fibrisolvens

Ruminococcus albusClostridium lochheadii

RuminococcusFlavefaciensClostridiumpolysaccharolyti-cumBacteroides ruminicolaRuminobacteramylopHilusSelenomonasruminantiumSuccinomasamylolyticaStreptococcus bovisSelenomonas lactilytica

MegaspHaera elsdenii

Viellonella párvulaLachnospira multiparus

Anaerovibrio lipolyticaEubacteriumruminantiumLactobacillus ruminisLactobacillus vitulinusMethanobrevi- bacterruminantiumMethanomicro-biummobileEubacterium oxidore-ducens

Morfología

Bacilo

BacilocurvadoCocoBacilo(espora)Coco

Bacilo(espora)BaciloBacilo

BacilocurvadoOvalado

CocoBacilocurvadoCoco

CocoBacilocurvadoBaciloBacilo

BaciloBaciloBacilo

Bacilo

Bacilo

Movilidad

-

+

-+

--

+

+

-+

-

+

-

+

Productos de fermmentación

Succinato, acetato, formiato

Acetato, formiato, lactato, butirato,H2 y CO2Acetato, formiato, H2 y CO2Acetato, formiato, butirato H2 y CO2

Acetato, succinato y H2

Acetato, formiato, butirato y H2

Formiato, acetato y succinatoFormiato, acetato y succinato

Acetato, propionato y lactato

Acetato, propionato y succinato

LactatoAcetato y succinato

Acetato, propionato, butirato,valerato, coproato, H2 y CO2Acetato, propionato y H2Acetato, formiato, lactato, H2 y CO2

Acetato, propionato y succinatoFormiato, butirato, lactosa y CO2

LactosaLactosaCH4 (de H2 + CO2 o formiato)

CH4 (de H2 + CO2 o formiato)

Lactosa y H2

DNA (mol %C+G)45-51

41

43-46-

39-44

-

40-4249

49

-

37-3950

54

38-41----

44-4734-37

31

49

36

Sustrato

Celulosa

Celulosa

CelulosaCelulosa

Celulosa

Celulosa yalmidónAlmidónAlmidón

Almidón

Almidón

AlmidónLactato

Lactato

LactatoPectina

LipoliticoXilano

AzúcaresAzúcaresMetanóge-nosMetanóge-nosAromáti-cos

Bacterias del rumen, los productos de fermentación y el sustrato

Page 80: Biodigestor-Recursos didácticos

62

Emisiones totales de gases de efecto invernadero, para cada uno de los Inventarios realizados, en miillones detoneladas de carbono equivalente 21

CO2Quema de combustibles fósilesVenteo de gas naturalManufactura de calizas y dolomitasManufactura de carburo de calcioIndustrias siderúrgicasCambio de uso del suelo y forestación

TotalTotal, sin cambio de uso del suelo y forestación

CH4Fuentes estacionariasFuentes móvilesMinería de carbónSistemas de gas y petróleoPetroquímicaFermentación entéricaManejo del estiércolCultivo del arrozQuema de cultivos agrícolasCambio de uso del suelo y forestaciónRellenos sanitariosTratamiento de aguas cloacales

TotalTotal, sin cambio de uso del suelo y forestación

N2OFuentes estacionariasFuentes móvilesÁcido nítricoManejo del estiércolManejo de suelos agrícolasQuema de residuos agrícolasCloacas

TotalHFC, PFC, SF6Sustitución de sustancias depresoras del O3Producción de aluminioConsumo de halocarbonados y SF6

Emisiones totales netasEmisiones totales sin cambio de uso del suelo y forestación

24,781,260,490,021,15-9,5218,1927,71

0,010,050,052,620,0114,970,590,110,050,151,810,4620,8920,69

0,310,070,050,0414,800,010,2114,89

NENENE0

53,9763,48

29,341,560,810,040,87-9,5223,1136,62

0,010,160,033,170,0115,710, 680,220,040,153,290,5123,9823,83

0,300,090,050,0414,200,010,2415,53

ENENEN0

62,6171,98

32,421,201,140,021,20

-13,1222,8635,98

0,020,200,053,820,0214,760,570,260,040,323,530,6424,2123,90

0,350,120,050,0715,710,010,2716,58

0,170,070,070,3163,9676,77

1990 1994 1997

adultos. Si cada uno eructa 1000 litros = 1 m3,tenemos entonces 39 millones de m3 de gasesque los vacunos emiten en el eructo:

13.650.000 m3 de metano y 25.350.000 m3

de CO2 por día, dos gases de efecto invernade-

ro -GEI-.

21 Secretaria de Desarrollo Sustentable y Política Ambiental (1997) "Inventario de gases de efecto invernadero de la RepúblicaArgentina". Buenos Aires.

Page 81: Biodigestor-Recursos didácticos

63

De la lectura de los datos del cuadro anteriorpodemos realizar algunas comparaciones;por ejemplo, nos preocupamos por la basuraen nuestras ciudades porque los residuos ur-banos generan muchos conflictos pero, com-parativamente con los rurales, perjudicanmuchísimo menos al calentamiento global:

• Los residuos urbanos, en general, ennuestro país, tienen un PCG de 4,44 millo-nes de toneladas de carbono equivalente.

• Los residuos rurales tienen un potencialde calentamiento global de 31,74 millonesde toneladas de carbono equivalente; es-to es, el 41 % del total.

Otra comparación: La quema de com-bustibles fósiles tiene un PCG de 32,42MTCE, tradicionalmente considerada comola mayor fuente de gases de efecto inver-nadero; pero, en nuestro país, es una fuentesimilar a los residuos rurales.

Este dato es para reflexionar... Principalmen-te, por la sustentabilidad de nuestra produc-

ción agrícola-ganadera, basede nuestra eco-nomía actual.

Sabemos que elsector agrícolatiene un PCGde 31,74 MTCE,de los cuales14,76 MTCEson de fermen-tación entérica,p r o d u c i d o snaturalmentepor la vaca ensu digestión.Estos númerostienden a cre-cer, si no seproduce uncambio en nuestra alimentación y si no setrata de reducir las emisiones de gases deefecto invernadero de las 17 MTCE prove-nientes de otras fuentes rurales.

Los gases de efecto invernadero tienendiferente potencial de calentamiento global-PCG-, basado en su impacto radiactivo ysu duración en la atmósfera.

El gas de referencia tomado como unidades el CO2, por lo que el potencial de calen-tamiento global se expresa en millones detoneladas de carbono equivalente -MTCE-.

Dado que el dióxido de carbono contieneuna fracción de 12/44 de carbono en supeso, los teragramos (Tg) de un gas debenser convertidos según la siguiente fórmula:

MTCE = Tg de gas . PCG . 12/44

Lo más oportuno es comenzar a pensaren un plan de gestión de residuos

orgánicos rurales que tenga como objetivoconvertir los residuos en recursos con valoragronómico o energético:

• El valor agronómico se refiere a que puedaser aplicado al suelo como enmienda oabono orgánico, o que sea adecuado parala formulación de sustratos de cultivo -porejemplo, de champiñón-.

• La valoración energética, que es la que nosocupa en esta publicación del InstitutoNacional de Educación Tecnológica.

Potenciales de calentamientode los distintos gases de

efecto invernadero

Dióxido decarbonoMetano

Óxido nitrosoHFC - 23HFC - 125

HFC - 134 aHFC - 143 aHFC - 152 a

HFC - 227 eaHFC - 236 fa

HFC - 4310 meeCF4C2F6C4F10C6F14

SF

121

31011700280013003800140

2900630013006500920070007400

23900

Gas Potencial decalentamiento

Page 82: Biodigestor-Recursos didácticos

64

Y, si ninguna alternativa resulta viable, seprocederá a programar su aislamiento finalen vertederos controlados.

Un documento publicado por el Ministeriode Ciencia y Tecnología de España con elnombre "Aprovechamiento energético de labiomasa", con fecha 3/1/05, afirma que lasreservas energéticas mundiales están ubi-cadas en países con dificultades sociopolíti-cas, estimando que:

• las existencias de petróleo son para 75-100 años,

• el gas natural para 50-75 años,

• el carbón para 250-300 años.

En Europa, entonces, se registra un cre-cimiento progresivo del biogás:

Dadas las circunstancias, en la UniónEuropea se ha elaborado una serie de re-comendaciones para el desarrollo de formasy usos convencionales de la energía para quesean más eficientes y aceptables medioam-bientalmente, además de para aumentar elahorro y la eficiencia energética, acompañadade un fomento de las energías renovables yde las tecnologías emergentes.

Específicamente, sobre el biogás se proponeuna gestión integrada de residuos orgánicos,el desarrollo de la codigestión de dos o mássustancias, el uso de biorreactores anaerobiosversátiles de alto rendimiento y la optimiza-ción de la geometría de los nichos de losreactores para favorecer la alimentación delos microorganismos específicos. Por otrolado, se impulsa el desarrollo de nuevas tec-nologías de digestores.

Éstas son señales claras de que se está traba-jando sobre un objetivo apoyado cada vezmás en energías renovables.

Biodigestores

Hablar de un biodigestor es hablar de biogás.Según se sabe, los primeros indicios de laexistencia de este gas fueron obtenidos porShirley en 1667, al observar la presencia deburbujas que emanaban del fondo de lospantanos; así, llamó a este gas, "gas de lospantanos".

Alejandro Volta fue el primero en relacionarel gas con la descomposición vegetal en lospantanos.

El biogás en Europa(Miles de Tep -toneladas de petróleo-)

País

Prod

ucci

ón20

01

Prod

ucci

ón20

02

Crec

imie

nto

Reino Unido

Alemania

Francia

España

Italia

Holanda

Suecia

Dinamarca

Austria

Finlandia

Total

904

600

276

134

153

161

112

73

56

18

2596

952

659

310

168

155

134

115

62

59

18

2762

5,3 %

9,8 %

12, 3 %

25,4 %

1,3 %

-16,8 %

2,7 %

-15,1 %

5,4 %

0,0 %

6,4 %

Page 83: Biodigestor-Recursos didácticos

65

Hacia 1808, Sir Humprey Davy colectó gasde los pantanos y realizó una serie de expe-rimentos con fines agrícolas.

Entre 1883 y 1884, Pasteur y su asistenteGayon, desarrollaron experiencias con fer-mentación de estiércol en ausencia de aire;detectaron, así, que ésta generaba un gasmuy combustible, y recomendaron su usopara calefacción e iluminación.

Fue recién en 1896, en una pequeña ciudadde Inglaterra, Exeter, que el biogás encontróuna aplicación pública, causando conmocióngeneral: permitió iluminar una de sus princi-pales calles, eliminando -de esta manera- lautilización del aceite obtenido de la grasaanimal que se empleaba en esas épocas.

La definición de estos dos objetivos determi-na la función del biodigestor, ya que existe laposibilidad de que sólo se lo utilice paratransformar los residuos orgánicos en un

material útil para la agricultura, e inocuopara el ambiente en escalas adecuadas. Encambio, colectar el gas producido en elbiodigestor para su utilización energética, esconsiderada una situación superior a la cualtodos deberíamos encaminarnos como unaporte para recomponer nuestro futuro.

Los biodigestores pueden estar integradospor:

• un solo componente, en el que sustrato ygas comparten el mismo volumen;

• dos componentes: el recipiente fermen-tativo en el que la degradación se pro-duce por ausencia de aire y el recipienteque funciona como colector de gas.

En cuanto a la fermentación, todos los investi-gadores de este tema coinciden en que hay di-ferentes grupos tróficos de bacterias en los di-gestores anaerobios -ya se los presentamos-;desde un punto de vista tecnológico, estas bac-terias son nuestro plantel funcional para que elequipo nos otorgue lo que pretendemos. Pero-como en todo producto tecnológico-, paraque la producción de biogás suceda, hay unaintervención muy importante del hombre.

Nuestro plantel funcional (las bacterias) ne-cesita de un ambiente adecuado para realizarmejor su trabajo. Es que la degradación de lamateria orgánica para producir metanodepende de la interacción de las bacterias, yuna operación estable del digestor requiereque estos grupos de bacterias se encuentrenen un equilibrio dinámico y armónico. Loscambios en las condiciones ambientalesafectan este equilibrio y ocasionan unaumento de microorganismos que puedeperjudicar el proceso.

Hoy sabemos que la resolución técnica deun biodigestor puede tener dos objetivos:

• en los países industrializados, eltratamiento de los residuos es unasunto apremiante debido a una cre-ciente toma de conciencia por partede sus habitantes de las consecuen-cias de la sobrecarga del suelo y delas aguas por los desechos orgánicosno tratados y vertidos en cualquierlugar;

• en países donde los combustibles noson suficientes, esta tecnologíaaparece como una alternativa posiblepara la producción de energía paradiferentes usos.

Page 84: Biodigestor-Recursos didácticos

66

¿Qué factores influyen en elproceso de digestión?

El proceso de digestión está muy relacionadocon la gestión de la biomasa que se utiliza enel biodigestor.

No debemos pasar por alto, por ejemplo, quecuanto más fresco es el estiércol vacuno quese va a utilizar en el biodigestor, mejores sonlas posibilidades de aumentar la producciónde gas, como así también el compostaje de labiomasa de origen vegetal.

a. Tipo de carga

El tipo de carga determina el funcionamientodel biodigestor. Ya sabemos que los elemen-tos orgánicos son digeribles; pero, según suestado al momento de introducirlos al biodi-gestor, pueden intervenir más o menos rá-pidamente en los procesos biológicos que sedan allí dentro.

En este sentido, es más común escuchar

hablar de la digestión anaeróbica de estiér-coles de animales -precisamente, de vacas-ya que, como parte de su proceso digestivo,éstos tienen una fermentación anaeróbicade los pastos que la vaca utiliza como ali-mento.

Por supuesto, no se descarta la posibilidad deutilizar materia orgánica de origen vegetal;pero, ésta va a necesitar un tratamiento pre-vio según su origen y el estado en que seencuentra.

Por ejemplo, si utilizamos estiércol de vacacomo carga, debemos conocer la materia secatotal, sólidos totales o materia orgánica seca(ST o MOS) que posee la mezcla que vamosa introducir. Esta mezcla debe tener entre 4y 10 % de sólidos totales como máximo, paraque se produzcan todos los procesosbacteriológicos. Estadísticamente, el estiércolfresco de vaca tiene 16,80 % de ST, por loque exige el agregado de agua para obtener lamezcla justa.

La eficiencia de laproducción debiogás se determi-na, generalmente,expresando el vo-lumen de biogásobtenido por uni-dad de peso demateria seca o sóli-dos volátiles. La fermentación requiere de uncierto rango de concentración; la concen-

tración óptima g depende de la temperatura.En China por ejemplo la concentración ópti-ma es del 6 % en el verano a temperaturasentre 25-27 °C, y entre 10 y 12 % en la pri-mavera a temperaturas de 18-23 °C.

a. tipo de carga

b. temperatura

c. tiempo de retención

d. nutrientes

e. pH

f. otras sustancias

g. agitación o mezcla del sustrato

EN EL DISEÑO DE UN BIODIGESTOR DEBEMOSPRESTAR ATENCIÓN A LAS SIGUIENTES

VARIABLES

El sustrato es un pre-parado para ser digeri-do biológicamente enel biodigestor. Estácompuesto, principal-mente, por agua, hastaun 90 %, según la bio-masa que se incorporea la mezcla.

Page 85: Biodigestor-Recursos didácticos

67

b. Temperatura

Es importante la temperatura media del lugarde emplazamiento del biodigestor. Este datoes relevante, tal como lo indican los estudiosrealizados por Taiganides22 en el año 1980.

En el gráfico se ven las relaciones típicas queexisten entre la producción de gas y la tem-peratura, con diferentes tiempos de retención.Por ejemplo, en un digestor donde los resi-duos permanecen 12 días, la producción degas por unidad de sólidos volátiles totalesañadidos a 45 °C es de 1,2 m3, mientras quea 35 °C es de 1 m3: un 20 % menos.

Los niveles de reacción química y biológica,normalmente, aumentan con el incrementode la temperatura, siempre que los microor-ganismos intervinientes toleren este aumen-to. Porque, también existe la posibilidad deque las altas temperaturas causen una decli-nación del metabolismo, debido a la degra-dación de las enzimas; y esto es crítico para

la vida de las células. Los microorganismostienen un nivel óptimo de crecimiento y me-tabolismo dentro de un rango de tempe-ratura bien definido.

Las bacterias anogénicas son más sensibles alos cambios de temperatura que otros or-ganismos ubicados en el digestor. Esto sedebe a que los demás grupos crecen másrápido -como las acetogénicas-, incluso abajas temperaturas.

22Taiganides E. P. (1980) "Biogás: recuperación de energía delos excrementos animales". En Zootecnia, N° 35.

23Fuerza Aérea Argentina. Comando de Regiones Aéreas.Servicio Meteorológico Nacional.http://www.indec.mecon.ar/nuevaweb/cuadros/1/p010204.xls

24La temperatura del aire se mide en la casilla meteorológica auna altura de 1,50 m sobre el suelo. Los registros se efec-túan, en general, a las 9, 15 y 21 horas. Sobre la base de lospromedios de estas horas, se calculan los promedios men-suales y anuales de la temperatura.

EstaciónTemperaturas medias -grados centígrados24

Total Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic

Buenos Aires

Córdoba

Mendoza

Posadas

Trelew

Ushuaia

18,0

17,4

17,2

22,2

13,0

5,4

24,5

22,5

24,8

26,7

21,0

9,5

23,0

21,7

23,3

26,1

20,3

10,0

21,8

21,4

21,4

27,1

16,0

6,2

17,1

16,5

16,0

22,9

13,5

6,5

16,3

15,1

12,9

20,5

8,1

1,7

10,7

9,2

7,1

16,4

3,3

0,4

11,0

10,5

8,9

15,7

6,1

1,6

13,9

13,4

11,7

19,4

7,5

3,0

14,6

15,3

15,1

19,0

10,0

4,7

19,3

19,7

19,6

23,0

14,3

4,5

21,3

21,9

22,6

24,1

15,9

6,4

22,7

21,9

23,4

26,0

20,0

10,0

Temperaturas medias mensuales, por estación meteorológica - Año 200223

Page 86: Biodigestor-Recursos didácticos

68

Existen tres rangos de temperatura para ladigestión anaeróbica de residuos:

• el psicrofílico ocurre entre 10 y 25 °C,

• el mesofílico (de 25 a 40 °C),

• el termofílico (por encima de 40 °C).

La ventaja de la digestión termofilica es quela producción de biogás es, aproximada-mente, un 60 % más que la mesofílica. Losbiodigestores termofílicos, entonces, puedenser más pequeños que los mesofílicos, man-teniendo su eficiencia.

Pero, a medida que se aumenta la tempe-ratura, las bacterias son más sensibles a loscambios; principalmente, cuando la tempe-ratura disminuye. Por lo tanto, es imperiosomantenerla estable en el biodigestor lo que,en muchos casos, encarece las posibilidadestécnicas.

Contar con lastemperaturas me-dias de la regiónnos permite cono-cer cuáles son laspautas de desarro-llo del proyectode biodigestor enrangos de tempe-ratura aceptables.Resulta importan-te recabar este da-to en la estaciónmeteorológica ofi-cial más cercana.

c. Tiempo de retención

En digestores discontinuos -como en el queestamos trabajando a través de nuestro recur-so didáctico-, el tiempo de retención (Tr)coincide con el tiempo de permanencia delsustrato en el digestor. En los digestores con-tinuos o semicontinuos, en cambio, el tiem-po de retención se define como el cocienteentre el volumen del digestor y el volumende carga diaria.

Es importante tener en cuenta, de todas ma-neras, que el tiempo de retención puede variarconsiderablemente según el diseño del bio-

Referenciasmás de 22 gradosde 22 a 20 gradosde 20 a 18 gradosde 18 a 16 gradosde 16 a 12 gradosde 12 a 4 gradosmenos de 4 grados

Usted y sus alumnospueden acceder al sitiowebwww.meteonet.com.ar

Allí van a encontrar unmapa interactivo conlas ciudades del país ysus correspondientestemperaturas medias.

Acceder a los serviciosprovinciales, puede re-sultar más certero; poresto, es aconsejableponerse en contactocon servicios meteo-rológicos.

Page 87: Biodigestor-Recursos didácticos

69

digestor, según cómo se realice la mezcla delsustrato y según cómo salgan los efluentes.

Debido a estos factores, el Tr también se veinfluido por el tipo de sustrato y la tem-peratura a la que podemos mantenerlo en elbiodigestor. A mayor temperatura, los tiem-pos de retención se acortan; por lo tanto, sonmenores los volúmenes del biodigestor paradigerir un determinado volumen de sustrato.

Para lograr que el Tr se acorte al aumentar latemperatura y disminuir el volumen del di-gestor, se debe optimizar técnicamente todoel sistema; sobre todo, el control y la calefac-ción eficiente, que influyen directamente enlos aspectos económicos de realización, se-gún el ámbito en el que se instale el equipo.

El sustrato, el estiércol, el pasto, los desechosde frutas o verduras, por ser orgánicos, estáncompuestos por carbono. Aquellos conmayor proporción de carbono -como la celu-losa- demandan Tr mayores para ser total-mente digeridos. Esta digestión lenta tiene,

como contraparti-da, la producciónde biogás por mástiempo.

El tiempo mínimopara la retenciónes determinadopor el crecimientoo la reproducciónde las bacteriasmetanogénicas,las que se ven dis-minuidas cada vez que realizamos una carga-ya que, previamente, debimos dejar salir unvolumen de efluente igual al de la carga,junto con el que se retira determinada canti-dad de bacterias que se encuentran en ellíquido-. Esta extracción debe ser compensa-da por la multiplicación de las bacterias quepermanecen dentro del biodigestor.

Conociendo el Tr y el volumen del digestor,podemos determinar el volumen de sustratoque debe alimentar al digestor diariamente:Esto quiere decir que, para un Tr de 30 días,cada día debe cargarse 1/30 del total del vo-lumen del digestor, permaneciendo la mate-ria orgánica un promedio de 30 días dentrodel digestor.

Producir biogás es trabajoso si la tareano se proyecta adecuadamente. Se debeprestar atención a la cercanía de los ele-mentos necesarios para su fun-cionamiento -en especial del estiércol yel agua-, así como a la forma de mezcla-do que se realiza.

Por lo tanto, se deben considerar los Trya que, si son más largos, alivian el traba-jo del encargado de la planta. Plantas debiogás con tiempos cortos de retenciónconsumen más mano de obra, ya que losvolúmenes de carga son mayores.

Entre más largo es eltiempo de retención,más concentración demetano tiene el biogás,con lo que aumenta supoder calorífico.

Con tiempos de reten-ción cortos, el conte-nido de metano puededisminuir hasta en un50 % debajo de eselímite y puede dejar deser inflamable.

Volumen de carga diaria (m3/día) = = Volumen del digestor (m3)/Tr (días)

Estiércol vacuno líquidoEstiércol porcino líquido

Estiércol aviar líquido

20-30 días15-25 días20-40 días

25SustratoTr (temperatura

mesofílica: 25 a 40 °C)

25Instituto Nacional de Tecnología Apropecuaria. Manualpara la producción de biogás. INTA Castelar.

Page 88: Biodigestor-Recursos didácticos

70

d. Nutrientes

Hemos afirmado que una fuente principalpara el crecimiento de las bacterias es el car-bono; pero, además de una fuente de car-bono orgánico, los microorganismos requie-ren de nitrógeno, fósforo y otros factores decrecimiento que tienen efectos complejos.

Estos nutrientes deben abundar en la con-centración, ya que las metanobacterias seinhiben severamente por su ausencia. Es im-portante tener en cuenta que los alimentosconcentrados utilizados para la alimentaciónde animales cuentan con cantidades suficien-tes de nutrientes.

En el momento de decidir cómo está forma-do el sustrato, es importante tener en cuentalas relaciones carbono/nitrógeno de los mate-riales, porque existe una relación directaentre la cantidad de carbono, el tiempo y lacantidad de biogás obtenido.

Por ejemplo, en los cerdos es de 9 a 3; envacunos, de 10 a 20; en gallinas, de 5 a 8;para humanos es de 8 y para residuos vege-tales es de 35. La relación óptima se consi-dera en un rango de 30:1 hasta 10:1.

e. PH

El rango de pH óptimo es de 6.6 a 7.6 (prác-ticamente neutro). Precisamente, los ácidosgrasos volátiles (AGV) y el acetato que se for-man en el proceso tienden a disminuir el pHdel sustrato (aumenta la acidez y la produc-ción de CO2, disminuye la producción de

metano). Esto sucede si las bacterias metano-

génicas no alcanzan a convertir rápidamentelos AGV a medida que éste es producido porlas bacterias acetogénicas; entonces, éstos seacumulan y disminuye el pH en el digestor.

Sin embargo, el equilibrio CO2-bicarbonatoopone resistencia al cambio de pH.

Si el pH disminuye, se debe parar la alimen-tación del digestor y dejar que las bacteriasmetanogénicas asimilen los AGV; de esta for-ma, aumenta el pH hasta un nivel aceptable.Deteniendo la alimentación, se disminuye laactividad de las bacterias fermentativas y sereduce la producción de los AGV. Una vezque se ha restablecido el pH, se puede con-tinuar la alimentación del digestor pero enpocas cantidades; después, se puede ir au-mentando gradualmente para evitar nuevosdescensos. Este proceso de estabilizaciónpuede llevar 30 días.

Otro método con-siste en adicionarsustancias bufferpara aumentar elpH; por ejemplo,el agua con cal(lechada de cal).Las cenizas de so-da (carbonato de sodio) constituyen una va-riante más costosa; pero, previenen laprecipitación del carbonato de calcio.

Las causas fundamentales que hacen que sealtere el pH pueden ser:

• aumento repentino de la carga,

• aumento súbito de la temperatura,

• presencia de sustancias tóxicas en lacarga.

Buffer es una soluciónque tiene la propiedadde variar poco en el va-lor de pH, con cambiosen su composición quí-mica; también se la lla-ma amortiguadora.

Page 89: Biodigestor-Recursos didácticos

71

f. Otras sustancias

Los compuestos tóxicos, incluso en bajasconcentraciones, afectan la digestión y dis-minuyen los niveles de metabolismo.

Un nutriente esencial también puede sertóxico si su concentración es muy alta. En elcaso del nitrógeno, mantener un nivel ópti-mo para garantizar un buen funcionamientosin efectos tóxicos es particularmente impor-tante. Por ejemplo, en alimentos de alto con-tenido de proteína para el ganado, un des-balance por altos contenidos de nitrógeno ybajas disponibilidades energéticas, causatoxicidad por generación de amonio.

Se debe tener precaución para evitar la entra-da al digestor de sales, bactericidas y sustan-cias químicas sintéticas. Algunos investi-gadores han reportado, incluso, la reducciónde gas cuando es utilizado estiércol de ani-males tratados con antibióticos.

g. Agitación o mezcla del sustrato

En digestores que operan a nivel mesofílico,prácticamente no se requiere agitación; es su-ficiente la turbulencia que se provoca al ali-mentar con la carga diaria. De todas maneras,si se quiere optimizar la salida del gas delseno del sustrato es conveniente su agitación.

Cuando se trata de digestores de nivel ter-mofílico, éstos sí requieren una buenaagitación, a fin de asegurar un contacto entrebacterias y sustratos obteniendo, de estamanera, una temperatura más uniforme.

Otra función importante de la agitación es

abrir la "espuma de fermentación" por enci-ma del sustrato que, en aquellos con unaproporción alta de fibras poco digeribles, nopermite la salida del gas desde la biomasa.

Dimensionamiento del biodigestor

Según determinemos su utilidad, un biodi-gestor anaeróbico de desechos orgánicospuede transformarse en una planta producto-ra de biogás o de tratamiento de residuos -sufunción principal es la producción de biofer-tilizante-.

La elección que se tome según la necesidad aresolver, determina diferentes caminos:

• uno posible es definiendo, desde el co-mienzo, el volumen de gas a obtener dia-riamente para consumo, lo que acota lacantidad de desechos orgánicos a uti-lizar;

• otro -precisamente el contrario- respon-de a la necesidad de utilizar todo el dese-cho orgánico disponible cerca del sectordonde se va a instalar el biodigestor, pararesolver el impacto ambiental de losresiduos.

Dimensionamiento

Cálculo del colector

Construcción de los digestores

BIODIGESTOR

Page 90: Biodigestor-Recursos didácticos

72

Si en ambos casos la idea es obtener biogás,se debe controlar la cantidad de humedad delos desechos orgánicos ysu tipo. Recordemos quelos vegetales deben sercompostados un poco,de manera tal que pierdan celulosa y, de estamanera, dejen de ser impermeables.

Para los cálculos, como vemos, los iniciosson totalmente opuestos. Para el primercamino, comenzamos determinando los m3

necesarios por día para consumo en una casao actividad agroindustrial; para el segundocamino, contamos con los kilogramos dedesechos disponibles para formar un sustra-to que, luego de digerido, permite obtenerbiogás y abono.

Cuando la intención es obtener gas para con-sumo, la producción de fertilizante orgánicopasa a segundo plano y es muy posible quelos desechos no sean completamentedegradados. Este rasgo está directamenterelacionado con el tiempo de retención delsustrato en el biodigestor; en tiempos cortos,se degrada muy poco, pero la producción degas es muy buena; en tiempos más largos, laproducción de gas no es tan buena pero lacalidad del fertilizante es mucho mejor, asícomo la higiene del efluente, ya que cuentacon menos agentes patógenos. Ahora, cuan-do la intención es dual, se busca un equili-brio entre la producción de gas, los tiemposde retención y la producción de bioferti-lizantes de calidad (esta situación, tal vez, vaa demandar biodigestores más grandes).

Ambos caminos de proyecto poseen un ele-mento en común, la necesidad de contar conun biodigestor en condiciones de anaerobia

para la degradación de biomasa; pero, resuel-ven problemas diferentes.

Supongamos que una familia necesita, básica-mente, 13,4 m3 de biogás diariamente para:

• el funcionamiento de una heladera(2,4 m3 por día),

• el funcionamiento de un termotanque de110 litros (8 m3),

• realizar 3 comidas para 4 personas (1 m3),

• mantener encendidas 6 lámparas x 4horas (2 m3),

Las incógnitas son:

• cantidad de sustrato a fermentar (5-10 %MOS + agua),

Para que el desarrollo del biodigestorse convierta en un auténtico proyecto

tecnológico, la primera pregunta que su grupode alumnos debe encarar es:

¿Qué problema nos disponemos resolver?• ¿Proveer de biogás a una familia?• ¿Proveer de biogás y realizar el tratamien-

to completo de los residuos orgánicos?• ¿Resolver el impacto ambiental que pro-

ducen los residuos orgánicos, en el ámbitoque sea?

• ¿Producir biogás para toda una comu-nidad?

Porque, proyectar una planta para el proce-samiento de biomasa húmeda puede implicarla necesidad técnica de resolver un volumenpara contener y fermentar el sustrato, y de otrodonde debemos almacenar el gas producido.

Pero, el problema puede no requerir estesegundo volumen; el biodigestor sería,entonces, un mechero que estaría quemandoal aire libre el gas metano, transformándolo enCO2 y otros gases que, en definitiva, sonmenos contaminantes que el metano -unas 20 veces menos-.

Para esto se pican yse dejan al aire libre-proceso aerobio-.

Page 91: Biodigestor-Recursos didácticos

73

• producción especifica de m3 de gas porkg MOS disponible (Pge),

• volumen del digestor,

• volumen colector de biogás.

Las variables:

• temperatura del sistema,

• tiempo de retención del sustrato,

• presión del biogás,

• gestión del sistema.

El primer paso es conocer la Pge. Esto nospermite, rápidamente, calcular los kilogra-mos de MOS que se requieren por día paraobtener los 13,4 m3 de gas necesarios -Gn-.

Pero este cálculo no es tan sencillo, ya quedepende de qué tipo de MOS se trate (estiér-coles, residuos cloacales, vegetales o residuosorgánicos domiciliarios), de la temperaturade trabajo del biodigestor y del tiempo deretención del sustrato.

La mayoría de losestudios que se dis-ponen del tema sehan desarrolladobasándose en losestiércoles de ani-males -ya que otrotipo de residuo de-be tener algún tipode procesamiento ydificulta la gestióndel sistema-; pero,si la idea es reducirel impacto ambien-

tal, el procesamiento es parte de la gestión.

Basemos nuestros cálculos en los estudiosrealizados por Taiganides.

Del cuadro Tr (tiempo de retención)- m3 porSVT, podemos extraer que:

• si nuestro digestor funciona a una tempe-ratura promedio de 20 grados centígra-dos, la Pge es de 0,7 m3 por kg de MOS.

La siguiente fórmula nos permite calcular elvolumen del biodigestor:

Donde:• Vd = Volumen del biodigestor.

• Gn = Gas necesario = 13,4 m3/ día.

• Pge = Producción específica de m3 de gaspor kg MOS disponible = 0,7 m3/ kg SVT-sólidos volátiles totales-.

• d = Densidad del sustrato = 1100 kg/m3.

• Tr = Tiempo de retención = 30 días.

• R = Relación estiércol fresco/ estiércolseco. El estiércol fresco de vaca se com-pone de un 83,2 % de humedad. Supon-gamos que, sobre una base de 10 kg,1,68 kg corresponden a sólidos totalessecos (16,8 % del estiércol); entonces:

R = 10 kg/ 1,68 kg

R = 5,95 26

• D = Peso de agua añadida a cada unidadde peso de estiércol fresco necesario -

El equipo bio-digestor que

usted y sus alumnosdiseñen juega un pa-pel fundamental enesta toma de decisio-nes; realizando en éllos ensayos de lossustratos posibles, sepuede contar con da-tos certeros de Pgeque respondan a larealidad de la región.

Este paso permitesuperar la transfe-rencia de tec-nología.

26Es constante en el estiércol vacuno; puede variar si el por-centaje de humedad cambia en el estiércol -fundamental-mente, como consecuencia de la alimentación del animal-.

Vd=Gn . R . (1+D)

Pge . d. Tr� �

Page 92: Biodigestor-Recursos didácticos

74

Efn-. Para conocer este dato, primero de-bemos definir el % de SVT que deseamosque el sustrato posea. Sabemos que esóptimo entre 5 y 10 %; en este caso, ele-gimos un 8 %. ¿Por qué un valor inter-medio? Porque, cuanto más alto es elporcentaje, más estiércol fresco debemosdisponer.

Continuemos con la base de 10 kg de estiér-col fresco -Ef- para hallar la relación.

Sabemos que los SVT que contiene son de1,68 kg, el 8 % del sustrato total -St (estiér-col fresco + agua añadida)-.

Por lo tanto:

0,08 . St = 1,68 kgSt = 1,68 kg / 0,08St = 21 kg

En definitiva, el agua añadida

Aa = St - EfAa = 21 -10Aa = 11 kg

D = Aa / Ef D = 11 kg /10 kgD = 1,1

Reemplazamos en la fórmula:

Los términos indicados en la resolución de lafórmula, son las únicas variables con lascuales se puede trabajar con la intención dereducir el volumen del biodigestor.

Supongamos que logramos aumentar la tem-peratura a 35 ºC, lo que corresponde a unaPge = 1 m3/ kg. En este caso, Vd = 4,56 m3,sólo modificando esta variable.

Otra variable. Si reducimos los días de fer-mentación y nos decidimos por 20 días deTr, esto implica aumentar la carga diaria. Deesta manera, Vd = 4,34 m3.

¿Qué sucede si podemos modificar estos dosfactores a la vez -aumentar en 15 ºC y dismi-nuir los días de retención-? El Vd es 3,04 m3

y reduciríamos en un 50 % el volumen cal-culado, factor que influye en los aspectoseconómicos de construcción (pero, antes detomar esta decisión, es muy importante eva-luar si es posible lograr esos parámetros defuncionamiento).

No es correcto considerar que el Vd sea igualal del sustrato obtenido ya que, cuandocomienza el proceso anaeróbico, el volumencrece debido a dos motivos principales: lasburbujas de gas que se forman en el sustratoy la capa sobrenadante del sustrato (fibra ce-lulosa poco digerida por los animales). De-bido a estos motivos, debemos sumar 40 %

Estiércol fresco -Ef-. Es el recién evacuado porun animal. Resulta importante tener en cuentasobre qué tipo de superficie yace y el tiempotranscurrido al ser recolectado, ya que es muydistinto que el Ef esté sobre cemento(impermeable) o sobre tierra (absorbente). Eltiempo transcurrido, las condiciones ambien-tales y el hecho de estar sobre tierra puedenprovocar una pérdida muy grande de humedad.

Vd=13,4 m3 / día . 5,95 . 2,1

0,7 m3 día / kg .1100 kg / m3. 30 días

Vd=167,43 m3 / día

0,7 m3 día / kg .1100 kg / m3. 30 días

Vd= 6,52 m3

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más de volumen, para no tener problemas enel diseño.

Por lo tanto, el biodigestor tiene un volumenreal:

Vdr = 1,4 . Vd

Vdr = 1,4 . 6,52 m3

Vdr = 9,128 m3

Este volumen de 9,2 m3 equivale a un cilin-dro de 1 m de radio por 2,9 m de alto.

Cálculo del colector

Sabemos que el gas producido por día es de13,4 m3; esto es, que se produce a razón de0,56 m3 por hora. Sobre la base de este datoy de los requerimientos de consumo quepueda tener la familia durante el día, deter-minamos el volumen del colector de gas:

a. La heladera funciona todo el día; enton-ces, consume: 2,4 m3/ 24 h = 0,1 m3/h

El termotanque consume:8 m3/ 24 h = 0,33 m3/h

Cada hora, heladera y termotanque con-sumen: 0,43 m3

b. Gas necesario para comidas (3) 1 m3.Tiempo total de cocción 5 h.

Por lo tanto, se necesita 0,2 m3 por horade cocina.

Los horarios de comida son de 6 a 7 dela mañana (se consume 0,2 m3), de 11 a13 h (se consume 0,4 m3), de 19 a 21 (seconsume 0,4 m3).

c. Gas necesario para la luz 2 m3. Tiempode utilización 4 h. Por lo tanto, se necesi-ta 0,5 m3 por hora de luz.

Los horarios de uso de luz, 3 h de 19 a22 (se consume 1,5 m3) y una hora de 6a 7 h (se consume 0,5 m3).

Cuadro de producción y consumos en el día

22 a 06

06 a 07

07 a 11

11 a 13

13 a 19

19 a 21

21 a 22

0,56 . 8 = 4,48

0,56

0,56 . 4 = 2,24

0,56 . 2 = 1,12

0,56 . 6 = 3,36

0,56 . 2 = 1,12

0,56

4,48

0,56 + 1,04 = 1,60

2,24 + 0,47 = 2,71

1,12 + 0,99 = 2,11

3,36 + 0,85 = 4,21

1,12 + 1,63 = 2,75

0,56 + 0,49 = 1,05

0,43 . 8 = 3,44

0,43 + 0,2+0,5 = 1,13

0,43 . 4 = 1,72

(0,43 + 0,2) . 2 = 1,26

0,43 . 6 = 2,58

(0,43 + 0,2 + 0,5) . 2 = 2,26

0,43 + 0,5 = 0,93

1,04

0,47

0,99

0,85

1,63

0,49

0,12

Horario Producción m3/h Disponibles m3 Consumos m3 Acumulados m3

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Realizar este cuadro nospermite divisar en quémomento del día se acu-mula la mayor cantidadde gas; precisamente,para saber cuál es el vo-lumen mayor que debecontener nuestro colec-tor en ese momento.

Este volumen mayordetermina el volumendel colector; pero, conun coeficiente de segu-ridad de 1,25, debido alas fluctuaciones quepuedan suceder en laproducción de gas -unade ellas, debida a cam-bios de temperatura-.

Por lo tanto, el volumen del colector:

Vc= 1,63 m3 . 1,25Vc= 2,03 m3

Este volumen de 2,03 m3 equivale a un cilin-dro de R = 1 m por 0,64 m de alto.

Construcción de los digestores

La forma que puede tener un digestor es muyvariada: rectangular, cilíndrica, ovalada y es-férica, dependiendo en muchos de los casosde la pericia técnica del constructor. Estosdigestores pueden colocarse en forma ver-tical u horizontal, bajo tierra o encima del te-rreno seleccionado para su funcionamiento.

Respecto del material de construcción, laimaginación es ilimitada: puede ser decemento, ladrillo, madera, plástico, fibra devidrio, etc.

No obstante esto, se debe tener presente queel rendimiento de un digestor no dependetanto del material con que está hecho sinodel control y del cuidado que se tengandurante el proceso.

Los digestores no sólo se diferencian por el

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tipo de construcción sino por los sistemasutilizados para su funcionamiento.

Según estos sistemas, podemos encontrardistintos tipos de biodigestores.

Biodigestor batch. Consiste en cargas de unavez -en forma total- o por intervalos -durantevarios días- y de descargas que se efectúancuando ha dejado de producir gas com-bustible; es aplicable cuando se presentanproblemas de manejo o cuando la materiaorgánica está disponible en forma intermi-tente. Cualquier tipo de construcción y todoslos materiales de fermentación son aptos parauna planta Batch.

Para un abastecimiento continuo de gas conplantas Batch, se requiere un gran depósitode gas o varios digestores a la vez -cuandouno deja de emitir gas, se conecta otro al sis-tema-.

Biodigestor continuo. Este tipo de digestor sedesarrolla, principalmente, para el tratamien-to de aguas negras aún cuando, en la actua-

lidad, su uso se ha extendido al manejo deotros sustratos. Consiste en una planta degran tamaño en la que se emplean equiposmecánicos para alimentar, agitar y realizar loscontroles. La carga y la descarga se realizanen forma periódica; por lo general, todos losdías. La construcción no requiere muchasexigencias; pero, el material de fermentacióndebe ser fluido y uniforme.

Las plantas continuas con presión constante-por ejemplo, las de campana flotante queanalizaremos en unas páginas más- se descar-gan automáticamente por rebose. En cambio,plantas continuas con presión alterna -porejemplo, las de depósito de gas con cúpulafija- tienen que ser llenadas y vaciadas.

Las plantas continuas son más apropiadaspara viviendas rurales, ya que las laboresnecesarias se pueden integrar más fácilmenteen las tareas diarias. La producción de gas esuniforme y es un poco mayor que en lasplantas Batch.

Si se va a fermentar, a la vez, paja y estiércolde animales, se puede transformar una plan-ta continua en una de modalidad semibatch.La paja, que es un material que se degradalentamente, es introducida a la planta comomaterial Batch unas dos veces al año; elestiércol, en cambio, es cargado y descargadocon regularidad. Cuando agregamos paja, lamodalidad empleada es de una planta batch;luego, la carga del estiércol es de modalidadcontinua. Esto beneficia a la generación degas, ya que aumenta la relación C/N del sus-trato.

Biodigestor semicontinuo. Una vez por día secarga por gravedad, con volúmenes de mez-

Batch

Continuo

Semicontinuo

Completamente mezclado

Parcialmente mezclado

En dos etapas

Anaerobia seca

TIPOLOGÍA DEL BIODIGESTOR

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cla que dependen del tiempo de fermenta-ción; así, produce una cantidad de gas con-stante al día y se descarga totalmente una odos veces por año (en especial, en zonas ru-rales) momento que, generalmente, coincidecon el período de siembra para aprovechar elpoder fertilizante de los residuos de ladigestión y de los lodos fermentados; partede éstos se reserva para un nuevo arranque.

El tiempo de permanencia de la biomasadentro del digestor está dado por el cocienteentre el volumen de la cámara de digestión yel de la carga diaria. Dicho valor no es exac-to, debido a que la parte del material intro-ducido puede salir en un período más corto,lo que se trata de minimizar mediante unadecuado diseño de la cámara. Es el biodi-gestor más difundido.

Biodigestor completamente mezclado. Esaplicado a residuos con alto porcentaje desólidos totales; por esto, se busca que el sus-trato en fermentación se mezcle en formatotal, a fin de lograr un mayor contacto entrela biomasa microbiana y el sustrato en cues-tión. Cuando el biodigestor es calefaccionadode esta manera, se distribuye la temperaturaen todo el volumen. La mezcla (agitación) selogra mediante bombas internas o externas aldigestor, reinyección de biogás dentro de lacámara -que produce burbujeo-, paletasinternas o, en los digestores con movimientocircular, a través de un eje central.

Es necesario prestar especial atención a estaagitación, ya que su intensidad y la periodi-cidad de su agitación pueden afectar el equi-librio bacteriano.

El tiempo destinado a la mezcla es variable,

dependiendo del tipo de sustrato que se utili-ce para la fermentación.

Biodigestor parcialmente mezclado. La mayoríade los pequeños digestores rurales entra enesta categoría. En ella, los métodos deagitación son muy precarios técnicamente; serealizan en forma manual o por rotación de lacampana de gas, y, en el peor de los casos, seutiliza un palo que se introduce por la aber-tura de la carga. Se intenta, principalmente,evitar la formación de la costra sobrenadante,que impide que el gas abandone el sustrato.

En otros casos -como en los digestores deltipo horizontal-, la mezcla se puede mejoraraprovechando la carga que se realiza; éstaprovoca una circulación del sustrato dentrode la cámara de digestión y, como está pro-vista de una serie de tabiques, modifica la cir-culación, provocando una agitación leve.

En el caso de biodigestores verticales, tam-bién se trabaja con esta situación, beneficia-da por el flujo ascendente o descendente -que depende de la ubicación de las cañeríasde entrada y salida del sustrato-.

Biodigestor enn dos etapas. Este tipo de biodi-gestor se basa en que los grupos de bacteriasinvolucradas en el proceso de descomposi-ción de la materia orgánica requieren, para suóptimo crecimiento, de diferentes condi-ciones de pH y de tiempo de retención.Dispone, entonces, de dos diferentes reac-tores: en el primer reactor ocurre la hidrólisisy la acidogénesis de la materia orgánica com-pleja, en el segundo se lleva a cabo la ace-togénesis y metanogénesis del material.

Estos sistemas de doble etapa no se han

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difundido demasiado, ya que todavía seencuentran en una fase experimental; suprincipal desventaja radica en sus largostiempos de retención y en una eficienciamenor que la de otros sistemas.

Una ventaja a tener en cuenta es el mejo-ramiento de las condiciones de desarrollo decada tipo de bacterias y la extracción de lossólidos indigeribles antes de que pasen a lasegunda etapa.

Biodigestor con anaerobia seca. Este tipo debiodigestor permite un proceso dedegradación de residuos orgánicos con con-centraciones de sólidos totales del orden del20 % o superiores. Son ventajas de este sis-tema: el bajo consumo de agua -se requiereuna mínima cantidad de agua para llevar acabo el proceso-, el volumen relativamentepequeño del reactor debido a la alta densidadde materia orgánica utilizada y, por último,los pocos requerimientos energéticos paramantener una temperatura controlada delsistema (producción endógena).

Una versión de este tipo está constituida porlos llamados rellenos sanitarios, con unacámara de digestión de un tamaño especial-mente grande en relación con el volumenque debe contener. Comúnmente, se trata deexcavaciones rellenas con residuos urbanosorgánicos; de estos residuos no se obtieneningún efluente tratado -al contrario, seobtienen lixiviados, una porción de sólidosque no se pudo degradar y el biogás, quepuede o no recolectarse-. Si se desea recolec-tar el biogás, se deben instalar cañerías agu-jereadas en los lechos de piedras, dispuestasde manera tal que puedan colectar el gasgenerado. Este sistema es muy utilizado en

Europa en el saneamiento de ciudades.

En cualquiera de los procesos implementa-dos, es importante retener la mayor cantidadde bacterias activas dentro de la cámara dedigestión, a fin de evitar el tiempo necesariopara el arranque (la formación de bacterias)y, con ello, lograr menores tiempos de reten-ción y, en consecuencia, menores volúmenesde digestor para tratar la misma cantidad debiomasa.

Para esto, en la salida de estos digestores po-demos encontrar algo tan sencillo como unapileta de sedimentación que da la posibilidada las bacterias -que han salido con el eflu-ente- de asentarse y de decantar para, luego,ser reintroducidas conla carga, pasando a serel inóculo necesariopara comenzar la pro-pagación de la bacteriaen el nuevo sustrato.

Además de estas simples piletas, existen otrosdos tipos de tecnología para lograr retener lasbacterias activas:

• un sedimentador externo en el cual laspartículas más pesadas son recirculadas,

• un separador de membranas que filtralas bacterias, proceso que se realiza me-diante un bombeo externo del lodo de laparte inferior hacia la superior.

Los biodigestores más conocidos -no por suexistencia en nuestro país sino por el desa-rrollo en otros países-, son los utilizados en laagricultura, de régimen semicontinuo.

Los inóculos songérmenes de todanaturaleza, dispo-nibles para unacontaminación.

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Biodigestor balón, tubular o plug flow. Eneste modelo de biodigestor, la planta balónestá compuesta por una bolsa de plástico ode caucho; el gas es almacenado en la partesuperior de la bolsa de fermentación; laentrada y la salida, por su parte, están suje-tas, directamente, a las paredes de la bolsa. Elsustrato no ocupa todo el volumen de labolsa, ya que debe dejar espacio para el gas.

La bolsa se hincha, y la cámara de gas se vaformando y llenando. Produciendo unosleves movimientos sobre las paredes delbalón de fermentación, éste se agita leve-mente, favoreciendo el proceso de fer-mentación.

El material del balón es resistente a los rayosultravioleta o integra otra protección -porejemplo, una tela media sombra-.

Entre sus ventajas podemos marcar su bajocosto, su fácil transporte, las altas temperatu-ras del digestor, su limpieza, su descarga ymantenimiento simples. Entre sus desventa-jas está su corta vida útil (cerca de 5 años), susensibilidad a daños y que no crea fuentes detrabajo en el lugar.

Una planta balón se puede recomendar paratodos aquellos sitios donde no hay peligro deque se dañe la pared de la bolsa, y en los quepredominen temperaturas altas y constantes.

Biodigestor con cúpula fija. Es un digestorcerrado con cámara de gas inmóvil y fija; elgas es almacenado en su parte superior.Durante la producción de gas, el sustrato defermentación es desplazado hacia el tanquede compensación (cámara de hidropresión,salida); la presión del gas aumenta según lacantidad de gas almacenado. Si se encuentrapoco gas en el depósito, la presión del gastambién es baja.

Balón, tubular o de plug flow

Con cúpula fija

De campana flotante

De campana flexible

CONSTRUCCIÓN DE BIODIGESTORES DE RÉGIMENSEMICONTINUO

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Es importante tener una presión constantepara poder utilizar el gas; por lo tanto, sedebe regular la presión o adicionarle undepósito de gas flotante.

Entre sus ventajas podemos decir que es debajo costo de construcción, no posee partesmetálicas que se puedan oxidar y, por lotanto, tiene una larga vida útil (20 años omás); como permite una construcción sub-terránea, se protege contra bajas temperatu-ras en el invierno y ayuda a ahorrar espacio.

Entre sus desventajas está la dificultad para

lograr hermeticidad; como su construcciónse realiza con ladrillos y cemento (mampos-tería), la porosidad se debe evitar con todoslos medios posibles. La aparición de grietasque se producen por las fuertes oscilacionesde temperatura y, en mucho casos, por unapresión de gas muy alta, perjudican notable-mente a la planta. Otra dificultad es que notiene rebalse automático, por lo que se difi-culta su manejo. Además, debe ser cargado ydescargado con regularidad; de lo contrario,la planta no funciona.

Como, generalmente, se realiza bajo tierra,

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las temperaturas de fermentación son las quepautan las condiciones climatológicas.

En Tailandia se ha diseñado este tipo debiodigestor pero con anillos de bambú,mientras los coreanos desarrollaron uno debajo costo que consiste en un tanque de la-drillos y cemento cubierto con lona de PVC.

Estos digestores se cargan en forma semicon-tinua, realizándose una primera carga conmaterial celulósico y estiércol, además delinóculo correspondiente (lodo de un biodi-gestor en funcionamiento) hasta un 70 % dela capacidad; luego, se sigue cargando comoun digestor continuo. A los 120 a 180 días,se descarga en forma total y se reinicia elciclo. Fuera de China, estos digestores suelenmanejarse en forma continua.

Biodigestor de campana flotante. Se compo-ne de un digestor y de un depósito de gasmóvil (campana).El depósito de gasflota, ya sea direc-tamente en el sus-trato de fermenta-ción o en el anillode agua propia quese forma; el gas seacumula en lacampana, hacién-dola subir. Cuandose extrae gas, éstavuelve a bajar,guiada por unbastidor para evi-tar que se incline.

Sus ventajas con-sisten en que es de

manejo fácil, se consigue una presión de gasconstante y es de fácil construcción.

Sus desventajas radican en los altos costos deconstrucción de la campana y en la inclusiónde muchas piezas metálicas que se corroencon facilidad -las que se deben evitar, ya queacortan su tiempo de utilidad a, aproximada-mente, 5 años-.

Aún con estas desventajas, siempre es reco-mendable la planta con campana flotante. Encaso de crisis en cuanto a poder controlar elestado del sistema -por ejemplo, en un casode sobrepresión-, el gas se fuga por el espa-cio entre la campana y el líquido donde flota.

Campanas flotantes de fibra de vidrio o po-lietileno compacto han dado un buen resul-tado, aún con altos costos de construcción;en cambio, campanas hechas de PVC no sonconvenientes, al no resistir a los rayos ultra-

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violetas.

En reemplazo de una campana flotante, esposible extender un material flexible o semi-flexible en la boca del cilindro del digestor;de esta manera, se evita la campana y se re-ducen costos de construcción. El único re-caudo que este cambio implica es que exigeun ajuste óptimo del material con el bordedel digestor.

En cuanto a su uso, puede ser individual,industrial o comunal.

Biodigestor de campana flexible. Los elemen-tos principales de éste son: una cubiertaflexible del tipo globo para colectar el gas yuna aislación flotante de poliuretano ex-pandido (PU) ubicada por encima del niveldel líquido.

Si la cubierta no es resistente, puede prote-gerse de la lluvia, el granizo o desperfectosmecánicos por un techo rígido y liviano.Estos digestores son mezclados por bombeo,tienen alimentación discontinua y frecuentevaciado parcial.

Además de los presentados, existe un segun-do grupo de biodigestores.

Biodigestor UASB -Upflow Anaerobic SludgeBed; anerobia de flujo ascendente en cama delodo granular-. Permite un alto rendimientopara el tratamiento anaerobio de aguas resi-duales, a partir de un flujo ascendente conmantos de lodos, en un reactor anaerobio.

Digestor campana flexiblewww.aqualimpia.com

UASB

EGSB

Con filtro anaeróbico

BIODIGESTORES DE SEGUNDA GENERACIÓN

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Un reactor de UASB se parece a un tanquevacío. Las aguas residuales se distribuyen enel tanque en las entradas apropiadamenteespaciadas y pasan a través de una cama delodo anaerobio donde los microorganismosdel lodo entran en contacto con el agua resi-dual -sustrato-. La cama de lodo está com-puesta por microorganismos que, natural-mente, forman unos gránulos de 0.5 a 2 mmde diámetro que tienen una velocidad alta desedimentación y que resisten la pérdida demicroorganismos en cargas hidráulicas altas.El proceso de degradación anaerobio resul-tante produce biogás.

El movimiento ascendente del gas soltado,causa turbulencia en el interior del reactor,produciendo una mezcla sin mecanismos. Enla cima del reactor, la fase de agua está sepa-rada de los sólidos del lodo y del gas con unseparador de tres fases (también conocido co-mo separador de gas-líquido-sólidos). El se-parador, normalmente, es una gorra de gascon un colector situado sobre él. Debajo de laapertura de la gorra de gas, se usan unosderivadores para desviar el gas a la llaveválvula.

El concepto de UASB se basa en que unmaterial de apoyo inerte forma una atadurade la biomasa, reteniéndola en un gránulo delodo. De esta manera, evita retener nivelesaltos de lodo activo en el reactor (sólidostotales); en cambio, confía en los niveles altosde retención de la biomasa a través de la for-mación de los gránulos de lodo.

Este desarrollo tecnológico propicia la acu-mulación de lodo granular y disminuye laacumulación de lodo disperso en el reactor.

Para lograr el desarrollo de lodo granular se

mantiene un régimen de flujo ascendente enel reactor, seleccionando los microorganis-mos agregados y, secundariamente, mante-niendo la separación adecuada de sólidos,líquido y gas, previniendo la aglomeraciónde gránulos de lodo.

Biodigestor EGSB -Expanded Granular SludgeBed; anerobia de flujo ascendente en cama delodo granular extendida-. Consiste, básica-mente, en una cama de lodo granular exten-dida, como variante del biodigestor UASB;pero, diferenciándose de éste ya que permiteuna más rápida velocidad del flujo ascen-dente del agua residual (aguas negras) queatraviesa la cama de lodo. Fue diseñado porLettinga, en los Países Bajos, en 1970.

El aumento del flujo permite la expansiónparcial de la cama de lodo granular, mejoran-do el contacto del agua residual -lodo-, asícomo la segregación de las partículas sus-pendidas inactivas de la cama de lodo.

La velocidad de flujo se aumenta utilizandoreactores altos, incorporando un reciclado deefluente o implementando ambos procesos.

A escala mundial, el 72 % de las plantasindustriales existentes se ha basado en elUASB o EGSB, para el tratamiento de efluen-tes industriales.

Este biodigestor se ha aplicado en cerveceríase industrias de la bebida, en destilerías eindustrias de la fermentación, en industriasde la comida, y en industrias de celulosa ypapel. Juntos, estos cuatro sectores industria-les, responden de 87 % de las aplicaciones.Sin embargo, los usos de esta tecnología tam-bién se han extendido al tratamiento quími-

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co de los efluentes de la industria petro-química, a los residuos líquidos de la indus-tria textil y a conversiones en el ciclo deazufre.

En nuestro país, se llevan a cabo investiga-ciones para su aplicación y, también, enCanadá -a temperaturas medias más bajas-,en busca de una implementación doméstica.

Biodigestor con filtro anaeróbico. Tiene laparticularidad de ser alargado (relaciónalto/diámetro mayor a 1). Aún cuando, últi-mamente, se está experimentando con filtroshorizontales, los verticales siguen siendo

más eficientes.

La particularidad de los biodigestores de fil-tro anaeróbico es que, en su interior, poseenun medio fijo -por ejemplo, cañerías reticu-ladas, piedra caliza, formas plásticas de granrelación superficie/volumen, etc.- y, sobreestos materiales no modificables, se adhierenlas bacterias, lo que evita su pérdida en elefluente y, de esta manera, se disminuyennotablemente los tiempos de retención.

La constitución de estos elementos filtrantesubicados en el interior de la cámara dedigestión, no admite líquidos con materialinsoluble en suspensión -dichos sólidos blo-quearían el pasaje del sustrato-.

Este digestor admite tiempos de retenciónmuy bajos (0,5 a 3 días) con muy altos nive-les de eficiencia (se han llegado a valores deproducción de biogás de 7 veces el volumendel reactor por día). El flujo puede ser ascen-dente o descendente.

¿Qué pasa con las plantas de biogás enregiones frías? La realidad de nuestro país enlo que respecta a clima nos indica que, en lamayoría de los casos que se quiera proyectarun biodigestor para producir biogás, se debeconsiderar la posibilidad de calefaccionarlo,Es necesario, por lo tanto, evaluar todos losbeneficios, no sólo los económicos sino lossociales, en su puesta en funcionamiento.Porque, en Europa, por ejemplo, las plantasgrandes consumen un 20-30 % del gas queproducen en calefacción. En plantas senci-llas, se debe pensar en utilizar otro tipo deenergía renovable para lograr la temperatura

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de funcionamiento del digestor.

• En el caso de las campanas flotantes, és-tas tienen las mayores pérdidas de calordurante la noche, ya que durante el díacaptan energía solar por su superficieexpuesta -en muchos casos, de colornegro-.

• Las plantas subterráneas con cúpula fija,por su parte, pueden mantener tempera-turas más uniformes pero, por lo general,más bajas.

• Las plantas con cúpula fija y depósito flo-tante pueden ser apropiadas para regio-nes frías, aún teniendo costos más eleva-dos.

Durante las hela-das, el tanque demezcla y de cargadebe tener unaestructura de ma-nera que no secongele; por otraparte, el transportedel material de fermentación se dificulta enmuchos lugares con la nieve; por lo tanto,antes de empezar a proyectar, se debe pensarbien, en cómo se va a mantener funcionandola planta y, en especial, en estudiar cuál va aser la temperatura de funcionamiento.

En la parte norte deChina, las plantas debiogás son paradas porcompleto en invierno,de modo que funcionansólo entre 6 y 8 mesesal año.

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3. HACIA UNA RESOLUCIÓN TÉCNICAManual de procedimientos para la construcción yel funcionamiento del equipo

El producto

El equipo biodigestor que pro-ponemos combina las tecnologías decampana fija y de colector flexible.

Para su construcción, utilizamos ele-mentos estándar disponibles en elmercado que, además, no son muycostosos.

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El biodigestor está integrado por:

1. Línea de carga diaria.2. Conducto carga diaria, agitador.3. Línea de gas y de control de presión.

4. Conducto de vaciado completo.5. Línea de efluente diario.6. Recipiente reactor.

Los componentes

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1. Línea de carga diaria

1. Embudo. 2. Cupla ¾" polipropileno.3. Rosca con tuerca ¾" polipropileno.4. Codo 90º ¾" polipropileno.5. Válvula de paso.

2. Conducto carga diaria, agitador

Para agitar, debemos conectar el exterior conel interior del biodigestor, interior que, endeterminados momentos, tiene una determi-nada presión. Por esto, la varilla eje del agita-dor debe rotar sobre determinados orificiospor los cuales no se debe escapar el gas quese encuentra a presión.

Para que este mecanismo resulte eficaz, utili-zamos una válvula de acero de motor a explo-

sión que se desliza sobre dos retenes intro-ducidos en el niple 3. La combinación del vás-tago pulido, los retenes y unas gotas de aceitepesado entre ellos, no permite la fuga de gas.

Para completar el agitador, es decir para lle-gar al fondo del biodigestor, enchufamos apresión, en el extremo de la válvula, unamanguera cristalina de 8 mm. Para darlerigidez a este tramo de manguera (que va porel interior de las piezas 4, 5, 6, 7 y 8), leintroducimos en su interior una varilla demadera de 6 mm de diámetro; esto nos per-mitirá adaptar el agitador en el extremo.

1. Mango madera. 2. Tapa ¾" polipropileno. 3. Niple 8 cm.4. Tee.5. Rosca con tuerca.6. Adaptador tanque.7. Enchufe rosca hembra 1".8. Manguera negra polietileno.9. Extremo agitador.

10. Retenes de válvulas.11. Válvula.

Todas las uniones se completan con selladorsiliconado que permite el desarmado delequipo ante cualquier eventualidad.

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3. Línea de gas y de controlde presión

1. Codo 90º. 2. Niple 8 cm.3. Adaptador tanque.4. Tee.5. Manómetro 0-1 kg/cm2.6. Enchufe rosca macho.7. Rosca con tuerca.

El material usado es polipropileno de mediapulgada.

Esta línea está ubicada en lo más alto delrecipiente. En este caso en especial, la pro-longamos con un niple para que el orificioresulte lo más cercano a la tapa.

Además, le agregamos un codo, de maneraque el orificio no quede hacia arriba ni per-mita ingresar algo del sustrato de la primeracarga, lo que podría obstruir el conducto.

4. Conducto de vaciado completo

1. Manguera negra polietileno.2. Enchufe rosca macho 1".3. Codo 90º.4. Niple 10 cm.5. Válvula de paso. 6. Rosca con tuerca. 7. Codo 90º.8. Adaptador tanque.

Cortamos la manguera de un largo tal que lepermite llegar hasta el balde que se utiliza enla tarea de vaciado completo.

Es posible que este vaciado resulte dificul-toso debido a la densidad del sustrato.Recordemos que los vaciados se realizan enperiodos que van de 6 meses a un año enbiodigestores de uso rural; en un uso didác-tico, es posible que debamos cambiar de sus-trato antes de lograr una degradación com-pleta de una experiencia. Esto significa, porejemplo, que las fibras vegetales existentes en

Page 109: Biodigestor-Recursos didácticos

91

estiércol vacuno (si se cría a campo) tengancasi el tamaño igual al primer día de intro-ducidas al biodigestor. Por este motivo, lerecomendamos seleccionar, por ejemplo,estiércoles de animales alimentados con ali-mentos balanceados, que tienen la fibra yamolida. En el caso de vegetales, podemoslicuarlos.

Recomendamos no vaciar completamente elbiodigestor. Si sus alumnos y usted con-tinúan con otra experiencia, dejen un 20 %del sustrato de la experiencia anterior; estofacilita el crecimiento de las bacterias nece-sarias para el proceso y este volumen oficiade inóculo.

5. Línea de efluente diario

1. Válvula de paso.2. Rosca con tuerca.3. Codo 90º.4. Adaptador tanque. 5. Codo 90º.

Recordemos que la línea de efluente diarionos permite retirar el mismo volumen queingresamos como carga diaria, manteniendoel volumen constante del reactor.

6. Recipiente reactor

El recipiente elegido como reactor es de,aproximadamente, 20 litros y cuenta con unaboca amplia no menor de 130 mm; esterecaudo es importante, ya que facilita la cargadel primer sustrato.

Como se observa en el dibujo de corte de lafigura, el recipiente debe permitir perfora-ciones que posibiliten las diferentes conexio-nes.

Page 110: Biodigestor-Recursos didácticos

92

Todos los elementos utilizados son plásticose incluidos, usualmente, en sistemas de agua.Una de las razones de la selección de estematerial es que los componentes corrosivosdel biogás dañan los metales. Para el fun-cionamiento del equipo, los componentes deplástico, en cambio, se comportan ade-cuadamente, ya que la presión del sistema noes tan elevada.

Puede tratarse de un bidón de boca ancha -en nuestro diseño, de 134 mm- o de untacho de pintura de 20 litros en desuso; eneste último caso, la tapa debe estar en condi-ciones y contar con la junta de estanqueidadde goma -oring- que sella a presión el tachoy la tapa; además, es preferible que no sehayan cortado exageradamente las ranurasque permiten realizar la apertura inicial delenvase (De todas maneras, es imprescindiblesellarlas con siliconas).

No descartemos otro tipo de envase másgrande y tampoco uno metálico; pero, cuan-do se trate de uno de metal, es necesario quecontrolemos su estado periódicamente o quecada año de uso como herramienta didáctica,sistemáticamente, lo cambiemos.

Para contar contodos los compo-nentes, hemos re-currido a un co-rralón de materia-les de construc-ción, una casa deventa de artículosde plástico y a unacasa especializadaen instrumentos de medición (por elmanómetro).

El armado

Esta última puederesultar difícil; detodas maneras, po-demos suplantar elmanómetro (medi-dor de presión) porun barómetro decolumna de agua.

Page 111: Biodigestor-Recursos didácticos

93

Tomada la decisión del recipientea utilizar, consideramos que sus ¾partes van a ser ocupadas por elsustrato y que el resto oficiará decolector fijo del gas; por lo tanto,un recipiente de 20 litros va atener 15 litros de sustrato y 5libres para acumulación de gas.

Para establecer el nivel de sustrato,tenemos varias opciones:

• si el recipiente es cilíndrico, lodividimos en 4 y marcamos latercera división como nivel delsustrato;

• si el volumen es irregular, porcombinaciones geométricas devolúmenes, debemos calcularmatemáticamente la capacidadde cada uno de ellos;

• la más práctica de todas estomar un envase cuya capaci-dad conocemos fehaciente-mente y, con él, llenar el reci-piente que se utilice comobiodigestor hasta el volumenrequerido, como ¾ partes deltotal del recipiente.

Conocer el nivel del sustrato, nos facilita laubicación de la perforación a realizar parainstalar el "efluente diario", ya que su centrose encuentra 35 mm por debajo del nivelestablecido.

De esta manera, logramos que, cada vez queagregamos la carga diaria, el sustrato del inte-rior cambie el nivel y rebose por la línea deefluente diario.

Realizadas las perforaciones con las sierras decopa, comprobamos si los adaptadores a tan-que pasan por los orificios sin dificultad y sipermiten su fijación.

Luego de verificar esto, pintamos la superfi-cie externa del recipiente con pintura sintéti-ca mate color negro.

Page 112: Biodigestor-Recursos didácticos

94

Una vez seca la pintura, procedemos al arma-do definitivo del biodigestor, utilizando loscomponentes que construimos, y el selladorsiliconado de roscas y juntas.

Dejamos secar 24 horas y realizamos unaprueba de fuga de gas y una hídrica:

De gas:

• por el pico de salida de biogás, conecta-mos la manguera de aire de un compre-sor,

• elevamos la presión del biodigestor a 1kg/cm2;

• si la presión del biodigestor baja(usamos, para esto, el manómetro), esta-mos frente a una fuga;

• entonces, controlamos todas las unionescon espuma de detergente, tal como seregistra en una instalación de gas domi-ciliaria.

Hídrica:

• por la línea de carga diaria, incorporamosagua hasta el nivel de sustrato,

• comprobamos si no hay perdidas en eladaptador a tanque de la línea de vaciadocompleto y en el adaptador a tanque dela línea de efluente diario.

Superadas estas pruebas, estamos en condi-ciones de utilizar el biodigestor; hemoslogrado la hermeticidad, tanto hídrica comogaseosa, necesarias para lograr la anaerobia.

Page 113: Biodigestor-Recursos didácticos

95

El funcionamiento

a. La primera carga

Una vez construi-do el biodigestor,lo alimentamoscon la primeracarga. Este paso esmuy importante;el cuidado con elque lo desarrolle-mos va a permi-tirnos contar conbiomasa que ge-nere un alto ren-dimiento en bio-gás.

Para esta primera carga, mezclamos estiércolanimal con desechos vegetales, a fin de con-tar con una relación carbono-nitrógeno de30:1 que asegure una buena fermentación yun porcentaje de sólidos de, aproximada-mente, el 9 %.

Seleccionados los desechos (pasto de jardín),los sometemos a una fermentación al airelibre para eliminar la capa cerosa que cubre alos residuos agrícolas. Si no tomamos esterecaudo, el proceso de fermentación va a serdemasiado lento y, en la parte superior de lacámara, va a aparecer una espuma queimpedirá la formación y la acumulación delbiogás.

Luego de esta fermentación aeróbica de unos7 días, colocamos la biomasa de origen vege-tal en un balde y la mezclamos con agua,estiércol de origen animal o líquidos cloa-

cales; homogeneizamos un poco la mezcla,utilizando un elemento que podamos descar-tar (una madera de cajón de verdulería, porejemplo).

Para prevenir in-convenientes, eli-minamos las im-purezas que pue-dan obstruir la lí-nea de vaciado, e-vitando la presen-cia de elementosmuy grandes en lacarga -aún cuandoéstos quepan porla boca del reci-piente-.

Resueltas estas ta-reas, trasvasamosel sustrato prepa-rado a nuestro re-cipiente reactor.

Colocamos una lí-nea abundante desellador en la tapaque cierra nuestroreactor, en la zonade contacto entrerecipiente y tapapara que, cuandolo cerremos, notengamos pérdidasde gas.

La primera cargadel prototipo es de15 litros. Según he-mos planteado ennuestro encuadreteórico, la concen-tración de materiaorgánica seca debeestar presente entreun 5 y 10 % en elsustrato, lo que e-quivale a entre0,750 kg y 1,5 kg deMOS.

Una vez que el sus-trato está en condi-ciones, es posibleque surjan dudassobre la cantidad deMOS.

Para despejarlas:

• tomamos un re-cipiente dondesea posible me-dir volumen,

• colocamos unlitro de sustratoy, después,

• lo pesamos; supeso debe ron-dar entre 1080y 1100 g; estoes, entonces, u-na densidad deentre 1080 y1100 g/ l.

• No nos olvida-mos de des-contar la taradel recipienteutilizado.

Page 114: Biodigestor-Recursos didácticos

96

Algunas combinaciones aconsejadas para la primera carga

1 2166

2 2275

3 2038

4 2610

5 1714

De equino

6 1312

7 1204

8 1712

De porcino

9 1977

10 2530

11 1916

12 2206

Estiércol devacuno

-g-

387

204

Chala de maíz

-g-

333

631

170

Pajas dearroz

-g-

383

525

205

Paja de ceba-da-g-

257

387

122

Paja de trigo

-g-

842

Pasto y hojassecas

-g-

Page 115: Biodigestor-Recursos didácticos

97

b. La carga diaria

La carga diaria es la porción de sustrato quedebemos agregar sistemáticamente si quere-mos realizar un proceso continuo de obten-ción de biogás.

La realizaremos por la línea de carga diariaque posee el equipo. En una situación aescala real, esta línea se compone de un tubode PVC de no menos de 110 mm dediámetro, como puede suceder en un biodi-gestor de uso rural.

En el caso de usorural, por estetubo se puedeintroducir unapala larga quesirve para agitar, sies que no previ-mos algún meca-nismo que realiceesta tarea. Este agi-tado es suave, seprolonga durante unos minutos y recorre elvolumen del digestor; porque, si se agitademasiado, puede entorpecerse el procesobiológico de las bacterias. Esto mismo ocurreuna vez por día con el sistema de agitaciónque posee nuestro equipo didáctico.

La carga diaria en el equipo toma importan-cia si es nuestra intención que esté pro-duciendo biogás continuamente.

El volumen de esta carga periódica está enrelación con los tiempos de retención quehemos previsto: Si Tr = 60 días, estamos agre-gando 250 cm3 de sustrato todos los días

(siempre considerando nuestro biodigestorde 15 litros de sustrato). Para esto:

• Cerramos la llave de control de gas en lasalida superior del biodigestor.

• Efectuamos la carga de los 250 cm3 desustrato.

• Descargamos el efluente diario, en lamisma cantidad que la carga que alimen-tamos.

• Agitamos la mezcla del biodigestor.

• Abrimos la llave de control para que paseel biogás al colector flexible.

Si queremos evitar el uso de estiércoles,podemos licuar biomasa de origen vegetal yagua, y utilizarla como carga diaria.

c. El efluente diario

Por la línea de efluente diario parte del sus-trato fermentado abandona el digestor.

La utilización de un colector flexible -unglobo- nos permite generar una situación deasombro, muy significativa para el procesode enseñanza y de aprendizaje. Porque,durante su inflado con el biogás producidoen el reactor, sintetizamos conceptualmenteque en el recipiente cerrado estático se estádesarrollando un proceso de fermentación yque, en el otro recipiente, un volumen crecepor acumulación de biogás.

Este pequeño colector representa a los colec-tores que acumulan biogás en las plantas,hasta las horas de consumo.

Su rasgo básico de diseño es a prueba de

Todas las tareas queimplican contacto omanejo de estiércolo de sustrato, ser e a l i z a n ,en lo posible, alaire libre, utilizandoguantes descarta-bles y barbijos.

Page 116: Biodigestor-Recursos didácticos

98

fugas.

d. Renovación total del sustrato

Efectuamos esta operación cada 6 ó 12 mesesde producción continua de biogás:

• Abrimos el paso de gas, para evacuar elgas interior.

• Desenroscamos la tapa y dejamos escaparel biogás remanente.

• Retiramos todo el bioabono.

• Volvemos a cargar el biodigestor, talcomo si se tratara de una primera carga.

Page 117: Biodigestor-Recursos didácticos

99

Es interesante que reparemos en que el fun-cionamiento del biodigestor se debe a lacombinación de un componente material (elreactor) y un componente de vida (el sustra-to). Sin el componente material nolograríamos la hermeticidad necesaria para laanaerobia del proceso, anaerobia requeridapara que tomen vida las bacterias produc-toras de biogás en el proceso tan particularde fermentación, bacterias que igual siguentrabajando y produciendo biogás cuandoaumenta la presión del sistema. Para quetomen vida estas bacterias, es posible quepasen 5, 10, 20 días, según la temperatura aque se encuentre el biodigestor; más alta es,más rápidamente comienza la producción debiogás.

Podemos concluir, en este caso, que el fun-cionamiento del sistema basándose en losobjetivos propuestos, comienza luego deconfinar herméticamente al sustrato dentro

del reactor y termina cuando las bacteriasespecíficas no disponen de materia orgánicade la cual extraer el carbono necesario para laproducción de metano.

Entonces, las moléculas de gas formadasabandonan el seno del sustrato, para dirigirsea la parte superior del reactor; allí, se acu-mulan y generan presión hasta que el gas esutilizado.

El ensayo y el control

Planifique los ensayos verificando los díasnecesarios para que se produzca la fer-mentación y la consiguiente producción degas.

Muchos de los ensayos prueban distintascombinaciones de carga, las cuales deben serregistradas en una planilla de este tipo:

1

2

Combinación Peso húmedo Peso seco Precompostado Tiempo dearranque

Gasproducido

Page 118: Biodigestor-Recursos didácticos

100

Para un ensayo modelo, usamos restos decocina (cáscaras de frutas, verduras, cáscarasde huevos, carne, yerba usada), restos vege-tales (flores, hojarasca) y, aproximadamente,0,5 kg de excremento animal, como materiadigerible. En total, disponemos de 5 kg dedesechos.

Dejamos estos restos en contacto con el airelibre durante 7 días (precompostado), paraobtener una fermentación aeróbica que per-mita que la masa de desechos aumente le-vemente su temperatura. Luego, agregamos

10 litros de agua y cerramos la boca decarga.

Dentro de los 10 a 15 días comienza la ge-neración de gases. En el manómetro se regis-tra, entonces, un cambio en la presión.

Para el cálculo del volumen de gas, uti-lizamos el prototipo como un biodigestor decampana fija; esto nos permite disponer dedos datos con los cuales resulta posible cal-cular el volumen de biogás generado: la pre-sión y el volumen libre del digestor.

Producción de biogás proveniente de diferentes recursos 27

Orujos agrícolas, cerveceros, de zumo o bodegas

Residuos de matadero y de la transformación de pescado

Residuos "verdes" de jardinería y agrícola

Residuos alimenticios de animales

Orujos de la destilación de papa y cereales

Residuos orgánicos domésticos

Residuos de separadores de grasa (gastronomía, restauración)

Purinas agrícolas

Fango de procesos de depuración

0,42 a 0,50

0,34 a 0,71

0,35 a 0,46

0,32 a 0,80

aprox. 0,48

0,40 a 0,58

0,70 a 1,30

0,22 a 0,55

0,45 a 0,55

Tipos de residuos orgánicosVolumen de biogás

[m3/kgMS]

27http://www.passavant-esp.com/

Page 119: Biodigestor-Recursos didácticos

101

Nuestro entorno está plagado de objetos queparecen innecesarios, o hasta fuera de tiempoy espacio. Estos objetos están definidos porla moda y por la casi inevitable compulsiónal consumo y suelen ocultar las necesidadesreales, hasta el grado de convencer a muchaspersonas de que sólo es posible proyectarnuevos autos o artículos electrónicos.

Simultáneamente, se configura un segundocamino de producciones tecnológicas susten-tadas en variables sociales, económicas yecológicas, respetuosas unas de otras, demanera tal de garantizar un espacio dignopara vivir.

El recurso didáctico que proponemos per-mite que nuestros alumnos construyan, inte-gren y recuerden nuevos conocimientos, yque comprendan un proceso activo "útil" -tan activo y tan útil que es posible su usocotidiano-.

Para concretar estos resultados de compren-sión, construcción y recuerdo, los profesoresgeneramos situaciones problemáticas. A con-tinuación, le presentamos algunas.

El biodigestor forma parte de ellas; pero, noes centro de la tarea de enseñanza ni de la deaprendizaje (Como decíamos, un objetoencierra muchas dimensiones; y, organizarnuestra clase en función del equipo -desta-cando sus aspectos técnicos y desatando unproceso de investigación sobre él- nos haríacorrer el riesgo de distanciarnos de la inves-tigación de otros problemas urgentes).Porque, la importancia estratégica del recur-so didáctico biodigestor radica, precisa-mente, en todos aquellos lazos que puedanestablecerse, a partir de él, con distintosámbitos sociales y en las soluciones que elequipo provoca en éstos, concibiendo a esteproducto tecnológico como herramienta mi-tigadora de problemas ecológicos.

El biodigestor, históricamente concebidocomo productor de gas para la obtención deenergía, tiene hoy otras funciones que, talvez, en su momento, no fueron tenidas encuenta ni concentraron la importancia quealcanzan en la actualidad.

En la Argentina actual, que nuestros alumnosse encuentren con un biodigestor en fun-cionamiento es muy difícil.

4. EL EQUIPO EN EL AULA

En esta segunda dirección marcha elbiodigestor. A través de él tratamos

de integrar situaciones ecológicas des-favorables, problemáticas sociales, bio-tecnología, técnica, energía y economía.

Trabajar con este recurso didácticoconstituye, entonces, una oportunidad deenseñanza que pocas veces se da;y es la realidad la que la propicia.

Page 120: Biodigestor-Recursos didácticos

102

La tecnología del biodigestor no es vistacomo necesaria por muchos sectores denuestro país. Los motivos pueden ser varios;entre ellos, la falta de exigencia por cumplircon las normas ambientales existentes y, enmuchos de los casos, la imposibilidad paracomprender que existen tecnologías apropia-das a implementar en pequeñas escalas.

El desafío es importante. El manejo de dese-chos no está incorporado en nuestra cultura;no es cotidiano ni en la ciudad ni en elcampo tomar de la vía pública una bolsa deresiduos que ha sido rota, colocarla en otra ydepositarla en nuestras casas hasta elmomento en que el servicio de recolecciónpase; tampoco es común, en el campo, tomaruna pala, un balde y dirigirnos al corral arecolectar el estiércol fresco que necesitamospara la carga diaria del biodigestor.

Integrar un biodigestor nos da la oportu-nidad de cumplir las leyes y de dejar de ladoindividualismos; porque, una solución indi-

vidual como es la producción de gas, encie-rra una solución para otros, ya que involucraa una persona que procesa sus residuos yque, por lo tanto, hace algo por el ambientey hace algo por nosotros. El desafío delproyectista es pensar las soluciones "indivi-duales" como soluciones globales necesariashoy, posicionándonos en tiempos y espacioscorrectos.

¿Cuáles son los problemas individuales queel biodigestor ayuda a superar? En el campo,son la falta de energía, la higiene del lugar, elolor reinante y la obtención de un productoútil con valor agregado. Cada uno de estosproblemas individuales no deja de ser global:La producción de biogás sustituye el uso decombustibles fósiles; la fermentaciónanaeróbica de los estiércoles permite queéstos se transformen en un productoreutilizable como fertilizante o como alimen-to de animales, reduciendo el impacto en elambiente, los olores y las bacterias queinfluyen en la salud de todos; cada compo-nente aporta a la problemática de las energíasalternativas, al desarrollo urbano, al desarro-llo rural y a la conservación del medioambiente, en busca del bien común.

"El equipo en el aula", esta última parte denuestro material de capacitación, tiene unsignificado muy especial: por un lado, el pro-ducto tecnológico siempre estuvo presenteen el aula; aunque, aún, no se había concre-tado físicamente, ya estaba en partes en cadacabecita de nuestros alumnos, hasta que sepudo unir y, de esa manera, plasmar en unprototipo. Por este motivo, "El equipo en elaula" no significa conclusión, siempre fue unequipo en el aula, desde que se comenzó suconcepción -incentivada por los problemas-,

En otras culturas, esta situación es total-mente diferente. En Asia, un alto por-centaje de familias tiene un biodigestoren su casa; y no desde hoy sino desdehace siglos. Los campesinos alemanesdel siglo pasado desarrollaron y apli-caron esta tecnología con el objetivo deobtener gas para consumo en sus hoga-res y para hacer funcionar los tractorespara la labranza de los campos; y, hoy porhoy, son ellos los que ofrecen solucionestecnológicas a gran escala para obtenertodo tipo de energías renovables, entreellas a partir de la biodigestión anaeróbi-ca de desechos.

Page 121: Biodigestor-Recursos didácticos

103

hasta su plasmación material como respuestade solución.

Es posible que los problemas planteadoshayan concluido en la materialización delequipo; pero, también es posible que sehayan desarrollado en el aula propuestas queno incluyen el equipo; o que el interés sehaya basado en resolverlo técnicamente -oportunidad que no debemos descartar,como tarea de rediseño sobre el equipobiodigestor disponible-.

Cualquiera haya sido el camino -con equipo,sin equipo; con este equipo o con otro-, con-sideremos dos propuestas.

Lo cotidiano no es mágico; hay quesolucionarlo

Los alumnos de Diseño, durante la unidaddidáctica "Biodigestor, una alternativa paralos residuos urbanos", están desarrollandoestas actividades, atravesadas por el eje"¿Somos responsables?".

1. Identifiquen los residuos producidosdiariamente en casa.

2. Describan lo cotidiano. ¿Cómo produci-mos esos residuos? ¿Qué hacemos conellos? ¿Qué elementos intervienen paradeshacernos de ellos?

3. Categoricen aquellos que se puedenmanipular y aquellos con los que, prácti-camente, no tienen contacto.

4. Realicen una nueva categoría: los orgáni-cos y los inorgánicos reciclables.

5. Determinen la existencia de una línea de

flujo de los residuos orgánicos einorgánicos en su región.

6. Reconstruyan qué sucede con los resi-duos en la región seleccionada. Para esto,utilicen las herramientas gráficas y demodelado (maquetas) que crean nece-sarias, o realicen una instalación que re-presente esta situación.

7. Traten de realizar un gráfico más detalla-do de cómo los líquidos abandonan sucasa. Agudicen su ingenio o consulten aun plomero.

8. ¿Cuál es el destino final de ellos?

9. Analicen cada uno de los destinos y tra-ten de relacionarlos con el biodigestorque disponemos en el aula.

10. Uno de los destinos, por sus característi-cas y tamaño, presenta relaciones impor-tantes con el biodigestor. Los invito arediseñar el dispositivo identificado28 sinperder sus funciones originales, peroconsiderando que de él debemos obtenerbiogás.

11. El rediseño debe aportar las condicionesgenerales para instalarlo en una zonaurbana. Consideren como unidades: unacasa con cuatro habitantes, un edificio dediez departamentos o una manzana. Nodescarten la utilización de los residuossólidos orgánicos como carga del biodi-gestor (afluentes, efluentes, tamaño delbiodigestor, red de gas, etc.).

12. El rediseño debe ser acompañado por lasnormas de gestión de los residuos,establecidas ya sea para una vivienda, unedificio o una manzana (por ejemplo:

28 Fosa séptica y pozo negro o, si existe, planta depuradora.

Page 122: Biodigestor-Recursos didácticos

104

utilizar sólo material de limpiezabiodegradable, no arrojar materiales plás-ticos por el inodoro, separar in situ resi-duos orgánicos y reciclables, etc.).

13. Desarrollen toda la información técnicanecesaria para su ejecución.

14. Analicen los costos que su construccióndemandaría.

15. Difundan el proyecto desarrollado.

16. Utilicen el bio-digestor paracomprobar laproducción debiogás segúnlas proporcio-nes de los distintos residuos. Tomen co-mo referencia los ensayos que realizamos.

Como material de apoyo para esta experien-cia es posible integrar:

Usted accedió a estosensayos en la terceraparte de este materialde capacitación.

29Este ítem "Fosas sépticas" y el que sigue "Pozos negros" están extraídos de: "Contralor de obras particulares. Código de edi-ficación de la ciudad de Bahía Blanca. De la ejecución de las obras. Del apartado 3.8. De la ejecución de las instalaciones com-plementarias": http://www.bahiablanca.gov.ar/ciudadano/edificacion/adm_38.html

Afluentes líquidos de los

domicilios

La construcción de pozos cie-

gos como alternativa de depó-

sito a los afluentes líquidos de

los domicilios es muy común

en nuestro país.

Su construcción, muchas ve-

ces, era realizada por idóneos,

hasta que comenzaron a cons-

truirse algunos elementos en

premoldeado.

Esta práctica no se ha perdido.

Aún encontramos reglamen-

taciones municipales con res-

pecto a este sistema en ciuda-

des importantes de la provincia

de Buenos Aires, por lo que es

oportuno conocer su operatoria.

Fosas sépticas29

Una fosa séptica tendrá una

capacidad interior mínima de

750 litros de 250 litros por

persona hasta 10 ocupantes:

de 200 litros por persona entre

10 y 50 ocupantes y 150 litros

por persona cuando exceda de

50 ocupantes.

En casos de cámaras sépticas

hechas en el lugar, la altura del

líquido dentro de la fosa oscila-

rá entre 1,00 m y 3,00 m, dejan-

do entre el nivel superior del

líquido y la cara inferior de la

tapa un espacio libre de 0,20 m.

El conducto de entrada de las

aguas servidas a la fosa debe-

rá quedar sumergido en el lí-

quido por lo menos en una pro-

fundidad no menor de 0,40 m,

ni mayor de 0,80 m; iguales

características tendrá el caño

de salida.

La tapa o cubierta de la fosa

tendrá una boca de acceso de

0,60 m x 0,60 m, con ajuste

hermético.

Esta fosa séptica puede ser

sustituida por un pozo de 1,00

m de diámetro y unos 3,00 m

de profundidad que llene las

mismas características de la

cámara.

A corta distancia de la fosa y

formando un conjunto con ella

se ubicará el pozo absorbente.

Sólo puede haber fosa séptica

en radios de la ciudad no

servidos por redes cloacales.

Pozos negros

Un pozo negro distará no

menos de 1,50 m de la línea

divisoria entre predios y de la

línea municipal. Además, dis-

tará no menos que 10 m de

cualquier pozo o perforación

de captación de agua propio o

de predio vecino.

La profundidad de un pozo po-

drá llegar hasta la capa freáti-

ca y su fondo no alcanzará al

estrato impermeable que sirve

de techo a la primera capa se-

misurgente.

El pozo tendrá bóveda o cierre

asentado en suelo firme ejecu-

tado en albañilería de 0,30 m

de espesor mínimo o de hormi-

gón armado de no menos de

0,10 m de espesor.

El conducto de descarga al

interior del pozo terminará

acodado en forma recta con la

boca vuelta abajo y distancia-

da no menos de 0,40 m del

paramento.

El pozo tendrá ventilación por

conducto de 0,10 m de diá-

metro interior como mínimo y

rematará del modo estableci-

do en "Ventilación de baños y

retretes por conducto".

Sólo puede haber pozo negro

en los radios de la ciudad no

servidos por las redes cloa-

cales.

Page 123: Biodigestor-Recursos didácticos

105

Servicio sanitario de los hogares, por provinciaTotal del país

-2001-30

Provincia Hogares1 2 3 4

Tipo de servicio sanitario

Total país

Ciudad de Buenos Aires

Buenos Aires

Partidos del GranBuenos Aires

Resto Buenos Aires

Catamarca

Chubut

Córdoba

Corrientes

Entre Ríos

Formosa

Jujuy

La Pampa

La Rioja

Mendoza

Misiones

Neuquén

Río Negro

Salta

San Juan

San Luis

Santa Cruz

Santa Fe

Santiago del Estero

Tierra del Fuego

Tucumán

10.073.625

1.024.231

3.920.985

2.384.682

1.536.303

77.755

114.694

877.065

225878

316.651

114.349

141.559

91.656

68.379

410.332

234.899

128.313

154.405

241.279

148.869

101.623

53.825

872.132

178.160

27.812

310.674

1. Inodoro con descarga de agua y desagüe a red pública.2. Inodoro con descarga de agua y desagüe a cámara séptica y pozo ciego.3. Inodoro con descarga de agua y desagüe a pozo ciego u hoyo, excavado en la tierra.4. Inodoro sin descarga de agua o sin inodoro.

4.754.438

998.006

1.691.367

894.226

797.141

24.174

77.708

254.462

101.095

174.687

26.120

69.013

41.435

26.927

232.148

28.838

83.020

80.482

128.031

31.956

46.207

38.191

373.029

28.780

24.999

123.917

2.447.126

3.998

1.049.768

708.673

341.095

25.901

14.738

460.585

34.386

53.444

24.699

17.041

32.165

21.785

77.755

80.506

22.123

34.932

23.446

53.155

29.776

8.499

204.381

49.313

601

61.074

1.173.263

2.346

598.010

367.226

230.784

8.395

5.970

68.015

18.088

41.578

4.418

9.088

12.438

5.402

46.415

22.336

7.901

13.532

9.683

35.817

12.169

2.834

175.845

13.709

685

41.498

1.698.798

19.881

581.840

414.557

167.283

19.285

16.278

94.003

72.309

46.942

59.112

46.417

5.618

14.265

54.014

103.219

15.269

25.459

80.119

27.941

13.471

4.301

118.877

86.358

1.527

84.185

30Instituto Nacional de Estadística y Censos -INDEC- (2001) Censo Nacional de Población, Hogares y Vivienda 2001. Buenos Aires.

Page 124: Biodigestor-Recursos didácticos

106

Según el censo del año 2001, el 60 % de loshogares de nuestro país no cuenta con unsistema de recolección de residuos líquidosdomiciliarios -comúnmente, cloacas-, lo querepresenta 5.319.187 casas. Siguiendo conlos mismos datos, casi un 17 % utiliza uninodoro sin descarga de agua o, directa-mente, no tiene inodoro (1.700.000 hoga-res).

En Formosa, por ejemplo, de 114.349 hoga-res, 59.112 casas no disponen de cloacas, loque constituye un 50 % de la población. Algosimilar encontramos en Santiago del Estero:De 178.160 hogares, 86.358 de ellos estánen estas pésimas condiciones.

Completemos estos datos con la disponibili-

dad energética. Según el INDEC, en el censodel año 2001, en el ítem "Hogares particu-lares con situaciones de precariedad habita-cional", encontramos un indicador quedetermina que el 8,30 % de la población notiene gas en red ni envasado; para Formosa,el indicador dice que el 37 % de los hogaresestá en las mismas condiciones y, en Santiagodel Estero, un 44,70 % de sus hogares nocuenta con este servicio energético.

Para ser más precisos en este sentido, con-cluimos que, de los 10 millones de hogaresencuestados en el 2001, sólo 6.586.815 ho-gares tienen red de gas domiciliaria; un 35 %de los hogares no lo tiene. Paralelamente, un10 % de hogares no recibe el servicio derecolección de residuos.

Hogares/Cloacas/Red de gas/Recolección de residuos

Mill

ones

de

hoga

res

12

10

8

6

4

2

0

12

10

8

6

4

2

0

4

6

6,5

3,5

9

1

Sin recolección domiciliariaCon recolección domiciliariaSin red de gasCon red de gasSin cloacasCon cloacas

Page 125: Biodigestor-Recursos didácticos

107

¿Qué significa no contar con un sistemadepurador? Por razones económicas, ennuestro país prolifera el sistema compuestode fosas sépticas y pozos ciegos para la dis-posición de residuos líquidos, principal-mente domiciliarios.

El sistema soluciona lo inmediato del proble-ma -el ubicarlo "afuera"-; pero, no la disposi-ción final. Los pozos se llenan y hay quevaciarlos con camiones cisterna que extraenun líquido viscoso, un barro altamente con-taminado, para el cual es necesario prever undestino final.

Dada esta situación, se puede producir:

• que los barros extraídos se encuentren enlas proximidades de una red cloacal condestino a una planta de tratamiento parasu saneamiento, diseñada con margensuficiente para absorber afluentes adi-cionales; o

• que esa posibilidad no exista.

En el primer caso, si se vierten los lodosextraídos de las fosas sépticas en algún puntode la red cloacal, éstos van a recibir eltratamiento de saneamiento. Pero, si estaposibilidad no existe, lo que se hace en lapráctica es verter los lodos -aunque esté pro-hibido- en cualquier lado, sea una pequeñacorriente de agua, una laguna o a campoabierto.

Hoy existen asentamientos humanos, seanperiféricos de ciudades importantes o pobla-dos de escasos recursos, que no puedenacceder a un sistema tradicional desaneamiento, por lo cual siguen utilizandoun tipo de sistema que, al vaciarse, traslada elproblema a otro lugar.

Como testimonio con relación a este tema, esposible leer con nuestros alumnos:

(...) Hace unos 30 días se paralizó la construcción de lared de cloacas y, según Obras Sanitarias, se reiniciarándentro de tres meses.

(...) "Si la empresa no cumple, acudiré a la Justicia". Losvecinos también están enojados y se desesperan alpensar que seguirán soportando los malos olores, loscamiones atmosféricos desagotando los pozos sépti-cos y la infinidad de problemas que acarrea no tener unsistema de desagües cloacales.

(...) una de las 8.700 damnificadas por la medida, dijo:"Son tantos años viviendo en esta casa que cada veztenemos que pedir más seguido que vengan a vaciar elpozo. Es insoportable." Beatriz (...) pensaba que pron-to dejaría de temer por la salud de sus dos hijos: "Nadiepuede imaginarse lo difícil que es vivir sin cloacasteniendo chicos pequeños y pensando en el riesgo que

corren".(...) La red proyectada recorrerá unos 4 kilómetrosdesde la Diagonal Pellegrini, en plena zona céntrica,hasta calle La Marzolina y, desde ahí, al sur. Todas arte-rias asfaltadas y, en algunas partes, de cemento.

Otro de los obstáculos que dificulta el tendido de la redes que en la ciudad se encuentra una arboleda de plá-tanos declarada patrimonio histórico y muchos creenque podría ser perjudicada.

(...) Al parecer, ésta es una historia de nunca acabar.Primero fue el lugar de la pileta purificadora en LaMarzolina que estaba rodeado de fincas y perjudicabaa los agricultores. Las reuniones para modificar la ubi-cación se hicieron moneda corriente. Tantas fueron lasidas y venidas, que la decisión fue tomada durante unpolémico encuentro en el Concejo.

Diario Los Andes. Mendoza. 12 de abril de 2002

CASI NUEVE MIL VECINOS SEGUIRÁN SIN CLOACAS31

31 Artículo de Verónica Iglesias, para el diario Los Andes, de Mendoza:http://www.losandes.com.ar/2002/0412/departamentales/nota69546_1.htm

Page 126: Biodigestor-Recursos didácticos

108

Desechos ruralesTratamiento de

aguas y residuosindustriales

Tratamiento deresiduos líquidos

urbanos -RLU-

Tratamiento de residuossólidos urbanos -RSU-

Estabiliza efluentes, sólidos y líquidos

se utiliza en

como resultado

Obteniendo, según el caso impactando positivamente

Ambiente Alimentación animal Fertilizantes orgánicos

BIOGÁS

Electricidad Calor Iluminación Potencia mecánica

MotoresLámpara telaQuemadoresCogeneración de

energÌa

Anaerobia

Digestión anaeróbica

Metanogénesis

mediante

BIODIGESTOR

Page 127: Biodigestor-Recursos didácticos

109

Consideremos otra actividad, relacionadacon los problemas que los alumnos estánresolviendo en torno a "Producciónganadera, cambio climático y biogás" y"Engorde tecnológico: Feedlot".

Las chimeneas de la producciónganadera

Cambiamos de ámbito; ahora, nos instala-mos en el campo. Pero, el cambio de ámbitono significa que los problemas cambien; alcontrario, mantienen similitudes muy impor-tantes.

Busquemos en nuestro medio la existencia deunidades productivas de animales y/o desubproductos, no a modo de rastreo de cul-pables, sino como diagnóstico de la situacióna partir de la cual es posible generar unasolución tecnológica para mitigar los proble-mas que causan los residuos que común-mente -generacionalmente y/o cultural-mente- eran considerados benignos, peroque ya no son concebidos como tales.

En tal sentido, no importa la cantidad de ani-males, pero sí la existencia de la gestión delresiduo; esto es, la existencia de un sistemade recolección y tratamiento. En nuestrocaso, nos detendremos en el manejo de losdesechos que se realiza en cada unidad pro-ductiva donde el animal, vacuno, ovino,caprino, etc. es la fuente de producción demateria prima para otros productos o el pro-ducto mismo.

Teniendo en cuenta alguna de las unidadeseconómicas productivas de base animal de laregión:

1. Determinen qué tipo de producción es:¿Láctea, o producción de carne extensivao intensiva? ¿De qué especie animal?Especifiquen la cantidad de animales y sufinalidad en la unidad productiva.

2. Ubíquenla en un mapa. Indiquen a quédistancia se encuentra del casco urbano.Marquen ríos, arroyos y accesos.

3. Realicen un croquis del lugar, sin quefalte la ubicación de corrales, galpones ycasa de los residentes del lugar.

4. Describan la infraestructura de corrales yaccesoriosn

5. Si es posible, caminen por las inmedia-ciones del campo y obsérvenlo detenida-mente. ¿Hay lagunas? ¿Pisaderos conmucho barro? Ubíquenlos en el croquis.Describan todo.

6. Con sus palabras, traten de describir losolores. ¿Reconocen alguno?

7. ¿Observan algún tratamiento especial delos desechos? Por ejemplo, alguna pila deestiércol, algún lugar donde quedaronindicios de una quema. Ubiquen el lugaren el croquis.

8. Si no observan ningún tratamiento espe-cial de los desechos, indaguen sobre elfin que éstos corren.

9. Basándose en el número de animales,estimen la cantidad de estiércol que sedeposita diariamente.

10. Con toda la información recabada y lasherramientas disponibles, realicen undiagnóstico de la situación del lugar,indicando los peligros observados, tantopara el medio como para los habitantes.

Page 128: Biodigestor-Recursos didácticos

110

11. Desarrollen una propuesta deaprovechamiento energético del estiércolgenerado en el lugar.

12. Desarrollen la normativa del manejo delestiércol sobre la base del funcionamien-to de un biodigestor en el lugar.

13. Diseñen el biodigestor, basándose en el

consumo de biogás necesario y del estiér-col disponible. Utilicen el prototipo debiodigestor que tenemos en el aula comoherramienta soporte para este nuevodesarrollo.

Para esta línea de trabajo resulta útil unmaterial de apoyo como:

Si usted es un potencial inversor en negociosagropecuarios, y alguien le propone invertir en la cons-trucción de un feedlot en una zona donde llueven másde 1.200 mm al año, está a menos de 5.000 metros de unárea urbana, a menos de 1.000 de una ruta y la napafreática se encuentra a menos de un metro de profun-didad, desconfíe. No sólo perderá dinero en lo produc-tivo sino que, además, este feedlot no tendrá viabilidadambiental, ya que no cumple con las exigencias míni-mas que se piden en otros países.

El técnico del INTA Anguil, Aníbal Pordomingo, acabade publicar un libro titulado Gestión ambiental en elfeedlot. Guía de buenas prácticas, en el cual hace unrepaso de las exigencias en países con historia feed-lotera como son Australia y los Estados Unidos, para

habilitar este tipo de producciones, en función delimpacto ambiental.

Dicho impacto está dado por la concentración de ani-males en espacios relativamente reducidos. Para eldiseño de un feedlot se calculan entre 15 y 20 metroscuadrados de corral por cada animal a encerrar. Quieredecir que 5.000 cabezas que, en una invernada,requerirían de 2.000 a 2.500 hectáreas de pasturas yverdeos, en un feedlot caben en 7,5 a 10 hectáreas.

La concentración de heces en un área tan reducidatiene un impacto en el ambiente; básicamente, porposible contaminación de las napas, los cursos de aguay la presencia de olores desagradables para las per-sonas.

Diario Infobae. Enero 2, 2004

FEEDLOT: LLEGA EL MOMENTO DE PENSAR EN LA GESTIÓN AMBIENTAL32

Dependiendo de la digestibilidad de la dieta, un feedlotde 5000 cabezas puede producir entre 6000 y 9000toneladas de estiércol anualmente. Un novillo de 450 kgproduce un promedio de 38 litros o 27 kg de excremen-tos húmedos (orina y heces) por día, con una variacióndel 25 %, dependiendo del clima, del consumo de aguay del tipo de dieta.

La reducción de la producción total de heces es elprimer factor reductor de polución. Las dietas de bajafibra se caracterizan por digestibilidades mayores ymenores emisiones.

1. Estimación de la producción

La estimación de la producción de heces está sujeta alas variaciones debidas al balance de nutrientes enfunción de los requerimientos del animal, de ladigestibilidad, y del consumo de alimento y agua; pero,el factor de mayor incidencia es el peso vivo (PV, kg).Pero, a los términos del diseño del sistema se sugierebasar los cálculos en la ecuación que se detalla a con-tinuación.

Si se asumen las relaciones presentadas abajo como

32Diario Infobae: http://www.infobae.com/infocampo/home/masinfo.html33Extraemos de la obra algunos párrafos; usted dispone de la versión completa -en formato PDF, 1,45 Mb- en: Instituto Nacional

de Tecnología Agropecuaria. Estación Experimental Anguil. www.inta.gov.ar/anguil/info/otras/feedlot.htm

A continuación, un trayecto de la Guía de buenas prácticas33:

MANEJO DEL ESTIÉRCOL

Page 129: Biodigestor-Recursos didácticos

111

valores medios aceptables, puede concluirse que unfeedlot con capacidad para 1000 animales por año, unuso del 80 % de esa capacidad, un período de engordemedio de 320 días y un peso vivo medio de 350 kg, pro-duce 852,5 toneladas de MS de estiércol/año.

Producción diaria de heces frescas = 3,4 a 3,8 % delpeso vivo Producción diaria de orina = 1,2 a 1,8 % del peso vivoContenido de materia seca en heces = 20 a 30%Contenido de materia seca en orina = 3 a 4 %Eficiencia de recolección = 70 %Contenido de materia seca en estiércol = 70 %

En los feedlots comunes, a cielo abierto y piso de tierracompactada, se remueven las excretas sólidas una odos veces al año. Desde producido hasta su recolec-ción, se registra una evaporación significativa delmaterial fecal, alcanzándose valores de 70 a 80 % demateria seca en la mayoría de los feedlots de climassubhúmedos y secos.

Se remueve, aproximadamente, una tonelada por ani-mal y por año -estimación grosera y muy afectada porel tipo de animal, la dieta, el clima y la frecuencia delimpieza-. Con el desecado y el pisoteo de los animales,el material pierde volumen, se concentra y densifica,incrementándose su peso específico. Cuanto mayor esel período de permanencia de los excrementos en loscorrales, mayores son las pérdidas de elementosmóviles como el nitrógeno y el potasio, y menor es elvalor fertilizante de este material.

Paralelamente, con la mayor permanencia promedio delas excretas en el corral se incrementan las emisionesde potenciales contaminantes del aire, del suelo y elagua. Aproximadamente, la mitad del nitrógeno y 2/3del potasio contenido en los excrementos se encuentraen la fracción líquida. El fósforo excretado se encuen-tra casi en su totalidad en la excreta sólida. En ese con-texto, la pérdida de los líquidos reduce el valor delexcremento y expone el sitio a la contaminación.

En la medida en que la carga animal de los corrales seincrementa, aumenta la producción de heces por co-rral y la necesidad de limpiezas más frecuentes, por loque aumenta la cantidad de material removido por ani-mal, aunque es de menor peso específico.

2. Acumulación

La mayor acumulación de estiércol ocurre en los sec-tores adyacentes a los comederos.

En esas áreas, también el contenido de humedad esmayor. El ritmo de producción es mayor al de secado.En años lluviosos y, especialmente, en instalacionescon problemas de escurrimiento o drenajes, laslimpiezas periódicas en el área anexa a los comederosreducen problemas de anegamiento, suciedad y expre-sión de afecciones de las patas y enfermedades.

El otro sector de alta concentración de heces es el con-tiguo a los bebederos, al que se le suman aportes deagua por orina. También aportan agua los rebalses pordesperfectos o salpicado que los animales producen.Las limpiezas frecuentes reducen las acumulaciones dematerial fecal húmedo y problemas posteriores.

Debajo de los alambrados o del cerco del corral ocu-rren también acumulaciones importantes de materialfecal. Esa acumulación opera de embalse de aguas,obstruyendo el movimiento de la escorrentía en elmomento de lluvias, por lo que produce el enlagunadode los corrales. Ese encharcado reduce el área de co-rrales, favorece el ablandamiento del piso, la infil-tración y la erosión del suelo. Si persiste por muchotiempo, ofrece un medio propicio para el desarrollo debacterias, hongos e insectos (moscas, mosquitos, etc.),la producción de olores de fermentación y putrefac-ción, y el desarrollo de enfermedades de las patas.

El área de contacto entre el borde del guardapolvos overeda de cemento o suelo cementado y el piso de tie-rra del corral suele ser otro espacio de erosión y acu-mulación de heces y agua. Es conveniente vigilar estesector permanentemente.

En caso de un deterioro visible, es necesario aportarlematerial de tierra y piedra o tosca, y compactarlo bien;de lo contrario, los animales lo remueven rápidamente.

Finalmente, en el sector de sombras, especialmente enlas sombras dispuestas de este a oeste, se generanáreas de sombra permanente. En esos sectores se con-centran los animales y la producción de heces es mayorque en otros. Puede ocurrir una acumulación impor-tante de estiércol que será necesario remover o disper-sar con mayor frecuencia que en el resto del corral.

Page 130: Biodigestor-Recursos didácticos

112

Esta parte final de nuestro módulo de capa-citación contiene un cuadernillo para la eva-luación del recurso didáctico que le presen-tamos y, de las experiencias didácticas y con-tenidos propuestos a partir de él:

Esta evaluación tiene dos finalidades:

• Brindarle a usted, como docente que uti-liza este material, la oportunidad de do-cumentar el seguimiento de las activi-dades que realice con sus alumnos, a par-tir de nuestras propuestas y, en funciónde esta memoria de acciones, propiciaruna reflexión acerca de los cambios,mejoras o enriquecimiento de su propiatarea de enseñanza.

• Obtener de su parte, como usuario deeste material, información sobre todoslos aspectos en torno a los cuales gira lapropuesta.

Para este relevamiento de información, ustedencontrará, a continuación, una serie decuestionarios organizados básicamente entablas o matrices para completar. Con losdatos que usted exprese en ellos esperamostener una realimentación que nos permitamejorar todos los componentes de la serie depublicaciones “Recursos didácticos” yenriquecerla con propuestas o docu-mentación complementaria para aquellosdocentes que planteen iniciativas, interro-

gantes o dificultades específicas con relacióna la construcción del recurso didáctico, a lasactividades de aula, a los contenidos cientí-ficos y tecnológicos, a la metodología deenseñanza, a los procedimientos incluidos, ala información sobre materiales y a otrosaspectos.

Dada la importancia que esta información deretorno tiene para nuestro trabajo deseguimiento, mejora y actualización, leagradecemos que nos remita el cuadernillocon todas las observaciones, comentarios osugerencias adicionales que nos quiera hacerllegar. Para ello puede remitirnos una copia,a través de correo postal, a

Área de Monitoreo y Evaluación –CeNET–Oficina 112Saavedra 789. C1229ACE.Ciudad Autónoma de Buenos Aires.República Argentina.

O, si lo prefiere, solicitarnos el archivo elec-trónico de las páginas que siguen [email protected], enviándonos la versióndigitalizada de sus respuestas a través delmismo correo electrónico.

Desde ya, muchas gracias.

5. LA PUESTA EN PRÁCTICA

Page 131: Biodigestor-Recursos didácticos

Identificación del material:

Las dimensiones que se consideran para la evaluación del módulo de capacitación y delrecurso didáctico son:

ILa puesta en práctica

1. Nivel educativo

2. Contenidos científicos y tecnológicos

3. Componentes didácticos

4. Recurso didáctico

5. Documentación

6. Otras características del recurso didáctico

7. Otras características del material teórico

8. Propuestas o nuevas ideas

(*) Por favor, indique la modalidad, la orientación, la especialidad, etc.

Escuela técnica (*)Nivel educativo EGB2

Polimodal(*)

Trayecto técnico-profesional (*)

Formaciónprofesional (*)

Otra (*)

1 2 3 1 62 3 4 5

EGB3

Nivel en el queusted lo utilizó

Asignatura/espacio curricular en el que usted lo utilizó:

2. Contenidos científicos y tecnológicos trabajados:

1. Nivel educativo en el que trabajó el material:

Page 132: Biodigestor-Recursos didácticos

3. Componentes didácticos:

3.1. Testimonios (situaciones problemáticas) presentados en el material

a. ¿Le resultaron motivadores para iniciar las actividades propuestas?

b. ¿Le facilitaron el desarrollo de contenidos curriculares que ustedtenía previstos?

c. A su criterio, ¿están vinculados con el recurso didáctico que se lepropone desarrollar?

d. ¿Le facilitan la organización de situaciones didácticas para el tra-bajo de los contenidos científicos y tecnológicos propuestos?

e. El nivel de las situaciones problemáticas que se plantean, ¿es eladecuado al nivel educativo para el que está previsto?

f. En caso negativo, ¿permiten adecuaciones para ser trabajados enel nivel educativo de sus alumnos o en otro nivel educativo?

g. Los testimonios iniciales, ¿permiten generar diferentes soluciones(soluciones tecnológicas o didácticas)?

En caso que su respuesta sea negativa (en cualquier ítem), le pedimos que nos indique porqué (señale el número del ítem a que corresponde su comentario)

Otro (indique el ítem al que corresponde el comentario):

La puesta en prácticaII

Sí Otro1No

1 Utilice esta opción para indicar que agregará comentarios al final de este sector de la matriz.

Page 133: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

3.2. Estrategias

A partir de la utilización de las propuestas de trabajo en el aula contenidas en el material ydel recurso didáctico con el que se asocian, le solicitamos que nos indique (tomando comoreferencia su forma de trabajo anterior a disponer del material), cómo resolvió las activida-des consignadas en la tabla siguiente:

III

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado2

Inco

rpor

ado3

3.2.1. Contextualización de la estrategia didáctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

a. Determinar las capacidades, habilidades, conocimientos previosnecesarios para iniciar las actividades propuestas.

b. Organizar, asociar, relacionar los conocimientos científicos y tec-nológicos para resolver un problema tecnológico.

c. Recortar (identificar) los contenidos científicos y tecnológicos atrabajar con sus alumnos para el desarrollo de un sistema/produc-to tecnológico como el propuesto por el material.

d. Vincular estos conocimientos con los saberes previos de los alum-nos.

e. Establecer la secuencia adecuada de los contenidos científicos ytecnológicos, y de los procedimientos para generar una solucióntecnológica (la propuesta por el material u otra diferente).

f. Organizar una experiencia didáctica integrando conocimientoscientíficos y tecnológicos, metodología de resolución de problemasy procedimientos propios del trabajo tecnológico.

g. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

2 No aplicado: No lo hizo antes ni ahora con este recurso didáctico.3 Incorporado: Integró la estrategia a sus clases a partir de la utilización del recurso didáctico propuesto.

Page 134: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en prácticaIV

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado

Inco

rpor

ado

3.2.2. Desarrollo de la estrategia didáctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

h. Encuadrar la tarea a partir de la formulación de uno (o varios)problemas.

i. Explicitar consignas de trabajo que plantean una situación pro-blemática.

j. Organizar las actividades de aprendizaje atendiendo a las etapaspropias de la resolución de problemas.

k. Utilizar técnicas de trabajo grupal.l. Promover el trabajo colaborativo y cooperativo.m. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

Mej

or

Igua

l

No

aplic

ado

Inco

rpor

ado

3.2.3. Aspectos cognitivos (proceso de aprendizaje de sus alumnos)

Con respecto a su forma habitual de trabajo, usted logró:

n. Estimular a sus alumnos en la búsqueda de información e investi-gación en torno al problema eje del material.

o. Promover la consulta a variadas fuentes de información.p. Rescatar, incorporar los aportes del grupo para identificar aspectos

o variables críticas del problema.q. Evaluar los conflictos cognitivos propios del proceso de aprendizaje.r. Detectar, evaluar, la comprensión asociativa.s. Promover la reflexión sobre las actividades realizadas y las estrate-

gias utilizadas en cada parte del proceso.t. Otras (que haya incorporado o hecho mejor con el recurso).

Page 135: Biodigestor-Recursos didácticos

4. Recurso didáctico:

4.1. Construcción del recurso didáctico

Tomando en cuenta la finalidad prevista en el material para el recurso didáctico (equipamien-to o software), le pedimos que nos indique si, a partir de la propuesta contenida en el mate-rial:

4.1.1. Utilizó:

VLa puesta en práctica

a. Un equipo ya construido, según lapropuesta del material.

c. Otro que ya tenía disponible(de características similares).

b. Un software.

d. Ninguno.

Si su respuesta fue “d.” indíquenos la razón, por favor:

Page 136: Biodigestor-Recursos didácticos

a. ¿Pudo seguir sin dificultades los procedimientos indicados en el “Manual deconstrucción”?

b. La secuencia indicada, ¿fue la adecuada para la construcción?

c. El grado de complejidad, ¿fue el apropiado para el nivel educativo a que sedirige el recurso?

d. Los contenidos científicos asociados, ¿son pertinentes para el desarrollo delrecurso propuesto?

e. Los contenidos tecnológicos asociados, ¿son pertinentes para el desarrollodel recurso propuesto?

f. Con sus alumnos, ¿construyó el recurso didáctico siguiendo el proceso y lametodología de resolución de problemas?

g. ¿Siguió todos los procedimientos propuestos para la construcción peroincorporó sus propios contenidos científicos y tecnológicos?

h. Por el contrario, ¿hizo adaptaciones en los procedimientos de construcciónpero mantuvo los mismos contenidos?

i. ¿Realizó la construcción siguiendo las actividades de aula propuestas en elmaterial?

j. ¿Diseñó sus propias experiencias en función de su grupo de alumnos?

¿Completó todas las etapas del proceso de construcción propuesta?

En caso negativo, indíquenos a qué fase llegó:

Sí No

La puesta en práctica

4.1.2. ¿Realizó todo el proceso de construcción del recurso didáctico con susalumnos? (Conteste este apartado en caso de que haya construido un equipoigual al propuesto. En caso contrario, pase al apartado 5 “Documentación”)

4.1.3. En caso de que su respuesta sea afirmativa, le pedimos que nos indique:

Sí No

Sí No

a. Planificación.

c. Construcción, armado.

b. Diseño en dos dimensiones.

d. Ensayo y control.

e. Superación de dificultades (evaluación del funcionamiento, siguiendo las indica-ciones y la lista de control que brinda el material).

f. Construcción de otro equipo que se adapta más a sus necesidades curriculares(Si marcó esta alternativa, lo invitamos a responder, directamente, el apartado 4.1.5.).

VI

Page 137: Biodigestor-Recursos didácticos

VIILa puesta en práctica

4.1.4. Complete este ítem sólo si realizó el proceso de construcción del equipo siguiendo losprocedimientos indicados en el Manual. Si no fue así, lo invitamos a responder elapartado 4.1.5.

Acerca de los materiales, herramientas e instrumentos:

a. La especificación de los materiales para la construcción, ¿fue suficiente paraconseguirlos?

b. ¿Utilizó los mismos materiales (en calidad y tipificación) indicados en ladocumentación?

c. ¿Reemplazó materiales, instrumentos, componentes, piezas, etc., sin alterarel resultado final previsto en el material?

d. La especificación de las herramientas a utilizar, ¿le resultó adecuada?

e. La cantidad de herramientas indicadas, ¿fue la necesaria?

f. Los instrumentos, ¿estuvieron bien especificados?

g. El tipo y cantidad de instrumentos, ¿fueron los adecuados para armar elrecurso didáctico?

Sí No

4.1.5. En caso de que usted haya construido un recurso didáctico diferente al propuesto porel material de capacitación, le pedimos que nos indique si la razón fue:

a. El propuesto no se ajustaba a susnecesidades curriculares.

c. No pudo interpretar el manual deconstrucción.

b. No pudo conseguir los materi-ales o instrumentos indicados.

d. Otra (Por favor, especifíquela).

Page 138: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

4.1.6. ¿Qué características específicas destacaría en este recurso didáctico diferente al pro-puesto por el material, que sus alumnos han construido. (Marque todas las opcionesque considere necesarias):

a. Se ajusta mejor a los contenidoscurriculares que necesita trabajar.

c.

b. Es más económico.

d. Es más adaptable(a diversos usos).

e. Otra (Por favor, especifique):

Permite su reutilización(mediante el desarme y armado, enfunción de necesidades didácticas).

Descripción del recurso didáctico construido:f.

Indique las principales diferencias con el equipo propuesto(estructurales, funcionales, didácticas):

g.

VIII

Page 139: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

a. Aprovechando todo el proceso y lasecuencia de construcción pro-puestos en el material.

c.

b. Aplicándolo (como algo ya comple-to) a la solución de problemas dife-rentes al propuesto en el material.

d. Otra (Por favor, especifique):

Utilizándolo como un sistema tecnológico (ya construido) en las funciones paralas que está pensado (manejo de las variables, control de operaciones, etc.).

4.2. Utilización del recurso didáctico

4.2.1. ¿Cómo utilizó el recurso didáctico (hecho por usted o ya construido), en las experien-cias didácticas que concretó? (Puede marcar todas las opciones que crea necesarias)

IX

Page 140: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, este recurso didáctico lepermitió a usted, como docente:

a. Integrar contenidos científicos y tecnológicos en la solución de situa-ciones problemáticas de carácter tecnológico.

b. Diseñar situaciones de enseñanza y de aprendizaje centradas en laresolución de problemas tecnológicos.

c. Planificar y promover en sus alumnos la organización del trabajo(planificación y secuenciación de tareas), según el proceso tecnológico.

d. Favorecer la identificación de aspectos o variables críticas de unasituación problemática.

e. Organizar las actividades de manera que facilite la toma de decisionespor parte de los alumnos (determinación y selección de alternativas,opciones de diseño, materiales, etc.).

f. Organizar la actividad de sus alumnos en función de solucionesdiversas a los problemas planteados.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

4

Otro

5

4.2.2. Ya sea que haya desarrollado el recurso didáctico con sus alumnos según las especifi-caciones del material, ya sea que haya construido otro diferente o que haya utilizadoun equipo ya construido, en relación con las actividades que usted venía realizando,la utilización del recurso didáctico propuesto por el material le permitió (seleccione laopción que coincida con sus experiencias):

g. Agregue otras que usted considere haber logrado de una mejor manera con este recursodidáctico

4 NA: No aplicable; es una actividad que no realizó antes ni ahora.5 Otro: Recuerde utilizar esta opción para indicar que agregará comentarios al final de este sector de la tabla.

X

Page 141: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

Con respecto a su forma habitual de trabajo, este recurso le permitió alos alumnos (habilidades intelectuales):

Capacidad de planificar

h. Identificar variables o aspectos fundamentales de un problema tec-nológico.

i. Organizar su trabajo en etapas (identificar y seguir la secuencia deoperaciones de un proceso).

j. Ejecutar las actividades en los plazos o etapas previstas.

k. Seleccionar materiales, herramientas y piezas, de acuerdo con lasnecesidades del diseño.

l. Anticipar y resolver dificultades que podrían surgir en el proceso.

m. Prever puntos críticos de todo el proceso.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

n. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

XI

Page 142: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

Capacidad para tomar decisiones

o. Analizar alternativas en función de un problema.

p. Seleccionar alternativas en función de las restricciones planteadasen el problema, o en el contexto de enseñanza y de aprendizaje.

q. Adecuar la propuesta para la solución del problema planteado.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

r. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

XII

Page 143: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

Capacidad de aplicar y transferir

s. Interrelacionar los datos, técnicas y procedimientos en el diseño dela solución.

t. Utilizar técnicas de representación adecuadas al equipo que seconstruye o en el ya construido que se utiliza.

u. Integrar los conocimientos científicos y tecnológicos en losmomentos pertinentes para el diseño de la solución.

v. Relacionar, ensamblar componentes en la secuencia adecuada.

w. Utilizar de manera correcta la simbología y los lenguajes propios dela tecnología (representación gráfica, simbólica, etc.).

x. Transferir conocimientos científicos y tecnológicos en otras activi-dades similares.

Mej

or

Igua

l

No

aplic

able

Otro

y. Agregue otras que considere que sus alumnos alcanzaron mejor con este recurso didáctico

Otro (Por favor, exprese aquí los comentarios que tenga, identificando el ítem con la letra quecorresponda):

XIII

Page 144: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

5. Documentación (Material teórico, manual de procedimientos y propuestas didácticas):

5.1. ¿Cómo calificaría los aportes del material recibido (encuadre y desarrollo teórico, y expe-riencias propuestas para el aula)?

a. Por su potencialidad didáctica (sugerencias, propuestas de trabajo en elaula, papel motivador, etc.).

b. Para sus necesidades curriculares (desarrollo de los contenidos y experien-cias previstas en su planificación).

c. Para organizar, planificar, concretar experiencias didácticas relacionadascon problemas de Educación Tecnológica.

d. Para renovar, actualizar, ampliar (subraye el que se ajusta más a su expe-riencia) los contenidos que desarrolla en su área/ disciplina.

e. Para trabajar conocimientos científicos y tecnológicos de manera asociadaa un problema tecnológico.

f. Para organizar experiencias de aprendizaje en torno a la utilización derecursos didácticos.

g. Para utilizar un recurso didáctico en el marco de experiencias didácticasorganizadas en función de la resolución de problemas.

h. Para integrar mejor contenidos científicos y tecnológicos en la soluciónde problemas de carácter tecnológico.

i. Para estimular la generación creativa de otros recursos didácticos.

MV6

V PV

Otras (Especifíquelas, por favor)

6 Escala= MV: Muy valioso / V: Valioso / PV: Poco valioso

XIV

Page 145: Biodigestor-Recursos didácticos

Sí OtroNo

La puesta en práctica

5.2. Manual de procedimientos para la construcción y el funcionamientodel recurso didáctico

En caso de que haya seguido los procedimientos contenidos en el Manual (ya sea para hacerun equipo igual o uno diferente al propuesto), le pedimos nos indique si:

a. ¿Pudo seguir todos los procedimientos descriptos, sin dificultad?

b. ¿La secuencia descripta le resultó la adecuada?

c. ¿La secuencia establecida le planteó alternativas según algún crite-rio (disponibilidad de los materiales, trabajo de contenidos especí-ficos, etc.)?

d. ¿La finalidad (para qué sirve) del equipo está indicada con clari-dad?

e. ¿Se establecen cuáles son los contenidos (científicos o tecnológicos)que se asocian al equipo a construir?

f. ¿Se determina la relación entre conocimientos implicados, proce-dimientos a seguir, materiales a utilizar y experiencias posibles derealizar?

g. ¿Considera que la relación anterior es pertinente (es la que corres-ponde) para la construcción que se propone?

h. ¿La descripción de los procedimientos le facilitaron la organizaciónde las experiencias de trabajo con sus alumnos?

i. ¿Pudo seguir las indicaciones para la puesta en funcionamiento?

j. ¿Todas las indicaciones para el uso son claras?

Otro (identifique con la letra que corresponda el ítem sobre el que hace observaciones)

Por favor, fundamente sus respuestas negativas o agregue los comentarios que crea pertinentes(identifique el ítem a que se refiere):

XV

Page 146: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

6. Otras características del recurso didáctico:

6.1. Constructivas (Por favor, conteste sólo si realizó el proceso de construcción). Indique siel proceso de construcción reúne las siguientes características:

a. Simplicidad. Es sencillo de construir por parte de los alumnos.

b. Economía. Es posible hacerlo con materiales de bajo costo.

c. Compatibilidad. Todos los componentes, bloques y sistemas permiten serintegrados entre sí.

d. Acoplabilidad. Puede ser unido o combinado con otros recursos didácticos.

e. Sencillez. Permite combinar diferentes tipos de materiales (madera, cartón,plástico, otros similares).

f. Facilidad de armado y desarmado. Permite, sencillamente, realizar pruebas,correcciones, incorporación de nuevas funciones, etc.

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué (Por favor, identifique sucomentario con la letra del rasgo aludido):

XVI

Page 147: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

6.2. Técnicas (Por favor, complete tanto si construyó el equipo como si utilizó uno ya cons-truido)

a. Portabilidad. Puede ser utilizado en el taller, aula, laboratorio.

b. Modularidad. Puede ser adaptado a diversos usos; para trabajar diversos con-tenidos curriculares o para realizar diferentes experiencias didácticas; paraaprendizaje, demostraciones, análisis, etc.

c. Reutilización. Posee partes, componentes, bloques o subsistemas que puedenser desmontados para volver a su estado original, y usados en sí mismos o enforma independiente.

d. Incrementabilidad. Puede complejizarse agregando piezas o completando elsistema para mejorar su funcionalidad, rendimiento, precisión o calidad.

e. Aplicabilidad múltiple. Como sistema tecnológico, permite que usted selec-cione las variables con las que desea trabajar (algunas de las que maneja el sis-tema, todas las previstas o agregar otras).

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué, identificando su comentariocon la letra correspondiente:

XVII

Page 148: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

6.3. Didácticas (Por favor, complete tanto si construyó el equipo como si utilizó uno yaconstruido)

a. Congruencia. Tiene relación con los testimonios de realidad incluidos en elmódulo de capacitación.

b. Pertinencia. Los componentes, bloques funcionales y sistemas son adecuadospara el trabajo con los contenidos curriculares de la educación técnico-profe-sional.

c. Integración. Posibilita el tratamiento asociado de los conocimientos científicosy tecnológicos propuestos en el material.

d. Escalabilidad. Es posible utilizarlo con proyectos o problemas con diferentesniveles de complejidad.

e. Complejidad creciente. Las soluciones alcanzadas para una parte del proble-ma, sirven de base para las siguientes o permite que, agregando componentes,sea utilizado como solución a problemas más complejos.

f. Adaptabilidad. Permite su adaptación a soluciones diversas en torno a lasproblemáticas planteadas.

Sí No

Si su respuesta es negativa en alguna de ellas, indique por qué, identificándola con la letracorrespondiente:

XVIII

Page 149: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

7. Otras características del material teórico:

¿Cómo calificaría el diseño del módulo escrito (desarrollo de contenidos científicos y tec-nológicos, y propuestas de experiencias didácticas)?

a. Formato gráfico del material (distribución del contenido, márgenes, dis-tribución de texto e imágenes, inserción de gráficos, diseño gráfico glo-bal, etc.).

b. Lenguaje utilizado (claridad, adecuación al destinatario).

c. Organización (secuencia entre cada parte).

d. Adecuación al destinatario (evidencia que se toma en cuenta que es unmaterial para ser trabajado en un ámbito escolar).

e. Pertinencia de los conocimientos científicos con las problemáticasplanteadas.

f. Pertinencia de los conocimientos tecnológicos con las problemáticasplanteadas.

g. Vinculación (pertinencia) del recurso didáctico que propone con lassituaciones didácticas planteadas.

h. Congruencia (vinculación) de los contenidos propuestos con el recursodidáctico.

i. Aporte metodológico para enriquecer sus estrategias didácticas.

j. Aporte teórico (en general) para su trabajo docente.

k. Valor motivador para el trabajo con sus alumnos.

l. Valor orientador para generar sus propios recursos didácticos.

m. Concepción innovadora para el trabajo didáctico en la educación técni-co-profesional.

MB7

B MR

Si marcó la opción “Malo”, le pedimos que nos explique por qué:

7 Escala= MB: Muy bueno / B: Bueno / R: Regular / M: Malo

XIX

Page 150: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

8. Propuestas o nuevas ideas:

Tanto para los autores de este material, como para el CeNET como institución responsablede su elaboración y distribución, una de las finalidades más importantes es suscitar en loseducadores nuevas ideas, aplicaciones o propuestas creativas a partir de la lectura o el traba-jo con el módulo.

En función de ello, le solicitamos que nos indique:

Si a partir del módulo (contenido teórico y recurso didáctico) usted, en su calidad de(marque todas las opciones que correspondan):

a. docente a cargo de un grupo de alumnos

c. responsable de la asignatura:

b. directivo

d. lector del material

e. otro (especifique):

ha generado nuevas ideas o propuestas:

Respecto de los contenidos (independientemente del recurso didáctico):

a. Organización de su asignatura.

b. Contenidos científicos y tecnológicos (formas de asociarlos, ampliarlos,desarrollarlos, etc.)

c. Planificación de las experiencias didácticas.

d. Trabajo con resolución de problemas.

Sí No

XX

Page 151: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

Otras (Por favor, especifique en qué ámbitos ligados con los contenidos ha generado estasnuevas ideas o propuestas):

Si su respuesta fue afirmativa le pedimos que la amplíe:

XXI

Page 152: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

En relación con el recurso didáctico. Le pedimos que nos relate (libremente) las nuevas ideaso propuestas que el trabajo con este material le ha suscitado:

XXII

Page 153: Biodigestor-Recursos didácticos

La puesta en práctica

No

En caso negativo, por favor, indíquenos por qué:

¿Puso en práctica alguna de estas ideas o propuestas?

¿Cuál/es?

XXIII

Page 154: Biodigestor-Recursos didácticos

Títulos en preparación de la serie “Recursos didácticos”.

- Agenda electrónica para personas con disminución visual

- Arquitectura bioclimática

- Auto solar

- Banco de trabajo

- Generador eólico

- Manipulador neumático

- Máquina de vapor

- Matriceria. Moldes y modelos

- Planta de tratamiento de aguas residuales

- Simuladores interconectables basados en lógica digital

- Sismógrafo

- Sistemas SCADA para el control de procesos industriales

- Tren de aterrizaje