Centro Universitario Sancti –Spíritus

Facultad de Ingeniería

Grupo de Ingeniería Industrial

TRABAJO  DE  DIPLOMA

  Título: Propuesta de gestión integrada para mejorar la  Producción de pan en la Comunidad de Banao.

Autor: Rangel Fernández Pérez

Tutores: MSc. Ing. Luz María Contrera Velázquez

Dr C. Ing. Osvaldo Romero Romero

Curso: 2005-2006

RESUMEN

E

l presente trabajo fue  realizado en la localidad de Banao, consejo popular ubicado al Sudoeste de la Provincia de Sancti-Espíritus y que presenta  las condiciones idóneas para  el proyecto que tiene como objetivo general realizar una propuesta de gestión integrada para mejorar la producción del pan en la comunidad de Banao, a través de la introducción de alternativas de mejoramiento en la calidad de este alimento conjuntamente con el uso de energías renovables. Para realizar este proyecto se hizo  un diagnostico de la producción del pan en este asentamiento, analizando el nivel de producción, sus características y las necesidades energéticas a partir del cual se valoro la posibilidad de introducir una nueva alternativa para la cocción del pan utilizando  energía renovable como lo es el BIOGAS, el cual se obtendrá a partir del empleo de los residuales urbanos de esta localidad.

Se empleara también  harina de Amaranto para enriquecer el pan mejorando su valor nutricional. Además se valorara de conjunto con un especialista agrícola, las vías y alternativas de desarrollarlo, buscando a su vez la posibilidad de su uso como alimento animal, por los beneficios que reportan para este fin.  

ABSTRACT

T

he present work was carried out in the town of Banao, popular advice located to the Southwest of the County of Sancti-Spíritus and that it presents the suitable conditions for the project that has as general objective to carry out an administration proposal integrated to improve the production of the bread in the community of Banao, through the introduction of alternative of improvement in the quality of this food jointly with the use of renewable energy. To carry out this project it was made an I diagnose of the production of the bread in this establishment, analyzing the production level, their characteristics and the energy necessities starting from which you values the possibility to introduce a new alternative for the cooking of the bread using renewable energy as it is it the BIOGAS, which will be obtained starting from the urban employment of the residual ones of this town. 

It was also used flour of Amaranth to enrich the bread improving their nutritional value. It was also valued of group with an agricultural specialist, the roads and alternative of developing it, looking for the possibility of their use in turn as animal food, for the benefits that report for this end.  

A    todos   los   que   me   dieron  aliento  y ayuda    incondicional  en  la  realización  de      este  trabajo.

A mis padres que ofrecieron todo su amor y dedicación al logro de mis intereses profesionales.

A  mi hija por ofrecerme el aliento necesario.

A mi revolución por ofrecerme los medios para estudiar y superarme.

INTRODUCCION

E

n la alimentación básica garantizada por el Estado Cubano para la población, sigue siendo parte fundamental de ella el pan que se abástese diariamente de forma normada a través de la libreta de productos alimenticios. En la Panadería Escambray de la Comunidad de Banao existen problemas infraestructurales que no permiten que se cumplan los principios de la  “sostenibilidad”  que plantean la armonización de intereses sociales, ecológicos y económicos y la participación de todos los grupos sociales en el proceso de  encontrar soluciones a estos problemas.

Esta industria tiene una producción con limitaciones desde el punto de vista económico pues se usa Harina de trigo importado que si bien no ha influido alarmantemente en la distribución diaria del pan si limita la variedad de la producción extendiéndose  hasta la imposible comercialización de los dulces y otros productos tan demandados por la población. También se usa el petróleo crudo nacional para su producción con sus limitaciones en cantidad y la influencia nociva al medio ambiente. De aquí se determino la necesidad del uso de energía renovadle (BIOGAS) aprovechando la materia orgánica que aporta la basura mal tratada del Asentamiento y definir la posibilidad de proyectar la investigación hacia el barrio permitiendo que la población forme parte de este trabajo.

Para el aporte nutricional del proyecto se analiza el posible uso de un seudo cereal (AMARANTO) cuyo valor nutritivo es altamente demostrado determinándose a su vez el aporte económico por la sustitución del mas-menos 25% de la Harina de Trigo importada.

Teniendo en cuenta esta situación problemática se define la estrategia de nuestra investigación:

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Problema Científico: La falta de una propuesta integral de gestión para mejorar la producción de pan el la comunidad de Banao limitan las posibilidades de implementar alternativas de mejoramiento de la calidad de este producto y el mejoramiento de las condiciones de producción con el uso de energía renovable.

OBJETIVO DE INVESTIGACIÓN

Ø Objetivo General.

           Realizar una propuesta integral de gestión para mejorar la producción del pan en la  Comunidad de Banao basado en un diagnóstico para introducir alternativas de    mejoramiento  de la  calidad del  Pan,  el uso de energías renovables y su vinculación con la producción agropecuaria de la zona.

Ø Objetivos Específicos.

1- Hacer un diagnostico de la producción de pan en la comunidad de  Banao, basado en el nivel de producción, características de la producción y las necesidades energéticas para la cocción del pan.

2- Proponer de conjunto con especialistas del área agrícola las vías y posibilidades de desarrollar la producción de Amaranto con el objetivo de enriquecer el pan que se produce en la comunidad.

3- Proponer de conjuntos con especialistas pecuarios las vías y posibilidades de utilización del Amaranto para alimento animal.

4- Evaluar las posibilidades de introducir nuevas alternativas para la cocción del pan, utilizando energía renovable.

5- Proponer un método de gestión y actuación para mejorar la producción del pan  en la comunidad de Banao con la implementación de las alternativas estudiadas.

HIPOTESIS: Si existe una propuesta integral de gestión para mejorar la producción del pan, en la comunidad de Banao entonces se podrían implementar alternativas de mejoramiento de la calidad de este así como de las condiciones para su producción mediante el uso de energía renovable.

DISEÑO GENERAL DE LA INVESTIGACIÓN

El plan concebido para la investigación es el siguiente:

1- Análisis y revisión de la bibliografía existente acerca de la propuesta del Proyecto Piloto de la Panadería H10 en Marianao provincia  Ciudad Habana.

2- Diagnosticar la situación existente con la producción del pan en la Panadería Escambray en Banao en cuento a:

- Capacidad existente.

           -  Cantidad de clientes.

           -  Tipo de energía utilizada y gastos.

     -  Gastos en materia prima (harina). .

3-  Revisión de bibliografía acerca del uso del Amaranto y la recolección de desechos sólidos urbanos para utilizarlo como energía renovable en la producción de plan

4- Proponer vías para el uso del AMARANTO y obtención de BIOGÁS.

Los métodos y técnicas a emplear son las encuestas a la población de las viviendas que aportan la materia orgánica, entrevistas a campesinos y al personal obrero y administrativo de la panadería,  las cartas de control estadístico para determinar las proporciones de la materia orgánica recolectada y el uso de instrumentos de pesaje de las muestras para delimitar las cantidades de basura de las viviendas visitadas.

                        Capitulo1: Revisión Bibliográfica

1.1   Problemática existente.

           1.1.1  Análisis histórico social.

E

s conocido que en nuestro país desde el mismo triunfo revolucionario se fue incentivando por el gobierno cubano las ideas necesarias para un mejoramiento de  las condiciones de vida de sus  habitantes. .Debido a esto en cada asentamiento del territorio nacional se iban creando las condiciones para que sus habitantes vieran como propia todas las iniciativas y bondades que el país ponía en sus manos. Una de estas bondades incorporadas por la revolución desde los primeros instantes fue la creación de las panaderías populares donde se beneficiaban todos los pobladores, sin excepción, con el pan normado por la libreta de abastecimiento. En muchos lugares de la geografía nacional el pan tenía que ser acarreado desde lugares distantes para ser distribuido entre sus pobladores, en otros el pan era elaborado en panaderías rústicas con muchos años de explotación y equipos deteriorados por el tiempo y el uso los cuales no tenían piezas de repuesto ya que eran de origen norteamericano con quien no teníamos relaciones desde el mismo triunfo revolucionario.

El análisis de este  aspecto, visto anteriormente, en su esencia cumplía con los principales postulados de la revolución en beneficio de sus pobladores, obreros y campesinos, los cuales fueron planteados por el Comandantes en Jefe en el histórico alegato “ La Historia me Absolverá”.

Históricamente encontramos que este beneficio fue presentando dificultades que fueron marcados en la década del 90 con el período especial y donde en esencia la problemática es la siguiente:

Producción de pan con deficiencias objetivas y subjetivas en cuanto a:

 - Malas condiciones infraestructurales con equipos defectuosos.

 -Materia Prima con baja calidad en cuanto a su presencia y nivel nutricional.

 -Influencia nociva al medio ambiente por el uso del petróleo y en la década del 90      

   la deforestación fue marcada con el uso de la leña en la generación de energía.

En cuanto a este último aspecto se conoce que la importancia estratégica de la energía de nuestro país se hizo patente desde los primeros momentos de la revolución cuando los EE.UU.  la utilizó como arma para tratar de ahogarla cortando el suministro de petróleo, que se comenzó a recibir entonces de la antigua Unión Soviética. Ante la llamada crisis del petróleo de 1973, en los países industrializados comenzó a desarrollarse una política en varios sentidos simultáneo, entre los que están el potenciar la búsqueda de fuentes energéticas alternativas al petróleo y el incremento máximo de la eficiencia en el uso de todas las formas de energía, especialmente en el desarrollo de tecnologías y equipos de uso final de una alta eficiencia energética. Coincidentemente con esto, en estas dos últimas décadas en Cuba también se ha desarrollado la conciencia en torno a los serios problemas del  medio ambiente al que se le accionó la necesidad de buscar alternativas a los combustibles fósiles (3)(43).

En el proceso de planeamiento y gestión ambiental para cada territorio, región, zona o sector se debe tener en cuenta los problemas ocasionados por vertimientos de residuales orgánicos persistentes, sus impactos en la calidad de vida de la población y de los ecosistemas, que incrementan la vulnerabilidad del país, para buscar soluciones viables con un enfoque integrador a nivel local con repercusión global.

En resumen, la conservación y protección del medio ambiente es una prioridad mundial, por lo que el estudio de los recursos disponibles a nivel local es un elemento importante a incluir en los mecanismos de gestión que deben basarse para el caso cubano en lo económico y lo social.

              1.1.2 Aplicación de la política nacional sobre el medio ambiente y el  desarrollo  sostenible. Uso de energías renovables.    

D

esde la Cumbre de las Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo celebrada en 1992 en Río de Janeiro, Brasil, quedó claramente establecida la relación medio ambiente - desarrollo, en el sentido de que su protección no puede significar la preservación de la pobreza y de un bajo nivel de desarrollo técnico-económico respecto al promedio del planeta. Al mismo tiempo, la búsqueda de un nivel técnico-económico cada vez más alto no puede significar la destrucción del ecosistema terrestre, por lo que se reclama la necesidad de adoptar modelos y procesos que se propongan como principal objetivo marchar hacia un futuro sostenible. Como  respuesta al reclamo pueden adoptarse las tecnologías de producciones más limpias en el sentido más amplio y en particular la tecnología del biogás.

Unas de las formas  de desarrollo sostenible y de preservación del Medio Ambiente son llamadas “mecanismos de flexibilidad” que incluye el Protocolo de Kyoto, el conocido como Mecanismo de Desarrollo Limpio. Tal mecanismo promueve la transferencia de tecnologías energéticas más limpias y eficientes, así como la implementación gradual de fuentes renovables de energía en los países económicamente menos desarrollados. Una de las alternativas de gestión energética para un futuro sostenible es la explotación de las fuentes principales de energía renovable: energía eólica, hidroenergía, energía solar térmica, energía del mar, energía geotérmica, energía de biomasa o bioenergía. La energía de biomasa representa varias ventajas en el ámbito energético y puede sustituir los combustibles fósiles y a su vez contribuir al cuidado del medio ambiente y mejorar la calidad de vida de los pobladores. Los digestores anaerobios o plantas de biogás, juegan un papel importante en la obtención de los resultados satisfactorios integrales de las necesidades materiales, educacionales, económicas y energéticas incorporando a toda la sociedad en la atención y solución de los problemas ambientales.

En los últimos años se han desarrollado  actividades para mejorar la situación ambiental en Cuba y aumentar la conciencia pública en cuanto a asuntos ambientales y las respuestas a problemas socio ambientales a nivel local que se relacionan con problemas ambientales globales y se dieron pasos concretos para avanzar en la construcción del desarrollo sostenible (19).

La sostenibilidad no es un estado fijo (36), sino un proceso permanente de cambio, que genera nuevos retos y conflictos, obligará a reconsiderar nuevas opciones, y requerirá de forma permanente contar con la información necesaria para conocer si el territorio evoluciona en el sentido deseado. Ejemplo de ello, es los resultados de la evaluación y mejora continua de las soluciones ejecutadas y los beneficios socio ambientales de la gestión ambiental realizada a nivel local.

En Cuba (19) garantizar la sostenibilidad ambiental es prioritario, por los siguientes motivos:

Altos valores de endemismo y riqueza de la diversidad biológica y elevada vulnerabilidad, dada su condición insular.

Modelo productivo con una dependencia de los recursos naturales renovables y no renovables.

Problemas ambientales que tienen impactos en la calidad de vida de la población y de los ecosistemas, y que incrementa la vulnerabilidad del país, por lo que la política ambiental nacional para un desarrollo sostenible se fortalece.

Alta vulnerabilidad a la incidencia de fenómenos naturales adversos como los ciclones y huracanes que requieren de una preparación previa muy alta y sistemas de alerta tempranos, confiables y precisos.

En Cuba existe la  voluntad política  y las leyes para proteger y mejorar el medio ambiente, pero es indispensable perfeccionar de forma significativa la base energética, la transmisión y el uso final de la energía, para esto faltan los recursos materiales y financieros al igual que para desarrollar de forma acelerada el uso de las energías renovables, las cuales no tienen el empleo suficiente ni tampoco el avance científico técnico que se ha alcanzado en otras esferas (29) (43).

En el decenio de los ochenta del siglo XX, la evidencia científica acumulado acerca de relación entre las emisiones de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) procedentes de la actividad humana, básicamente de la quema de combustibles fósiles, y el riesgo de un cambio del clima mundial, comenzó a suscitar la preocupación internacional. El CO2 es el más importante en el conjunto de los GEI.

Una de las alternativas para la reducción considerable de emisiones de CO₂ por la quema de combustibles fósiles y leña, es la implementación de fuentes de  energía renovable y, en especial, energía de biomasa para satisfacer las necesidades energéticas en diferentes sectores. El metano es el segundo GEI en orden de importancia tomando en consideración su contribución al efecto invernadero. Este gas es liberado durante el cultivo de arroz, la cría de ganado, la evacuación y tratamiento de aguas albañales y la descarga de los desechos sólidos urbanos en lugares donde se produzca su descomposición anaerobia. Las emisiones de óxido nitroso resultan de generación de electricidad y de la utilización de abonos para la agricultura. De allí la importancia de recolección y utilización del gas metano durante la digestión anaerobia de residuales con beneficios ambientales, económicos y sociales. En resumen, (1) se puede decir que el sistema energético contemporáneo es derrochador, injusto, contaminante, insostenible e incompatible con los ciclos de la naturaleza. A corto plazo este sistema deberá cambiar y una de las vías es el uso de las energías renovables. Energía de biomasa obtenida a través de la digestión anaerobia en una planta de biogás es una de estas vías, que se esta rescatando nuevamente en el país y en la provincia de Sancti Spíritus.                                                                                                                              

El uso de las energías renovables en Cuba ha estado influido de  manera  positiva   por  la clara conciencia nacional y, en especial, por la máxima dirección del país, pues estamos seguros de que nuestro futuro debe estar dirigido a incrementar  el uso de estas energías.

Un momento importante en esta dirección fue desde el año 1990 hasta 1992 cuando se confeccionó un inventario de las fuentes nacionales de energías y se precisó lo que esta disponible y lo que era posible instalar. Esto sirvió para la creación del Programa de Desarrollo de las Fuentes Nacionales del Poder Popular en Junio de 1993 (8)(15)(43).

Si se tiene en cuenta, por una parte, que nuestra producción de combustibles fósiles es muy limitada (1,3 millones de toneladas en 1994), lo que equivale solamente a la mitad de lo que se consume en un día en los EUA ¨ y por otra parte que nuestro consumo antes de la debacle del campo socialista Europeo era de alrededor de 10 millones de toneladas de petróleo se puede deducir que la única forma de alcanzar el objetivo central del programa y de ser energéticamente independiente es a través del empleo masivo y eficiente  de las fuentes de energías renovables existentes en nuestro archipiélago 35). Una de las medidas que desde el inicio acompañan la aplicación del programa es entre otros la construcción de plantas de Biogás (8) (9) (43).

Es muy importante la valoración que se puede realizar de una existencia insuficiente de educación ambiental con los mecanismos necesarios para buscar y propiciar fuentes de energías alternativas, aquí incluimos no solo a  las escuelas, sino también a las familias, las comunidades en general y el gobierno.

La Agenda 21 de la Conferencia de Naciones Unidas sobre Medio Ambiente y Desarrollo efectuada en Río de Janeiro en el año 1991, incluye el concepto de desarrollo sostenible   y afirma que los problemas ambientales solo pueden resolverse si se satisface las necesidades básicas de alimentación, salud y educación. Según esta Agenda  “una política medioambiental que se concentre principalmente en la conservación y protección de los recursos, no tiene probabilidad de triunfo (30).

La Cooperación Andina de Fomento atendiendo a un interés y responsabilidad con   el medio ambiente y la diversidad cultural y social de nuestros países, ha definido su política para la gestión ambiental y social para sus operaciones,    enunciando, entre otras:

Promover proyectos que apliquen tecnologías limpias, sanas y seguras, y que contribuyan al desarrollo de soluciones alternativas de energía, menos contaminantes, que contribuyan a disminuir las emisiones de gases con efecto invernadero y la ecoeficiencia empresarial. Es valido destacar que para los países con el clima tropical la utilización de biomasa residual como fuente de energía alternativa a nivel local y territorial es de suma importancia, teniendo en cuenta los beneficios ecológicos, económicos y sociales que representa.

Se conoce que casi 3 000 millones de personas en el mundo emplean todavía leña como fuente de energía para calentar agua y cocinar, lo que provoca, junto a otros efectos, que anualmente se pierdan en el mundo entre 16 y 20 millones de hectáreas de bosques tropicales y zonas arboladas.

En toda Cuba desde 1959 ha existido la voluntad política del gobierno para lograr la elevación del nivel de vida del pueblo dándole prioridad a la búsqueda de soluciones a los problemas ambientales existentes, no obstante aunque nuestro país puede exhibir importantes logros en este contexto sobre todo los vinculados a la esfera social y a la económica, persisten problemas identificados en la estrategia nacional ambiental donde, entre otros, es significativo el deterioro del saneamiento en asentamientos humanos.

La Fundamentación de la gestión integrada que se propone en este trabajo contribuye a fomentar un desarrollo sostenible en una zona urbana de la provincia (Banao), aprovechando la solución del problema del pan, alimento que constituye el pan diario de la libreta de abastecimiento para el que se propone la amortización de intereses sociales, ecológicos y económicos

        1.2  Integración de los principios del desarrollo sostenible.   

L

os programas de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD) insertan sus acciones en el marco de las políticas acordadas en:

: Cumbre del Milenio, Naciones Unidas, 2000 y Cumbre Milenio + 5, 2005.

: Cumbre mundial sobre desarrollo Sobre desarrollo Sostenible Johannesburgo, 2002.

: Reunión Internacional para el examen de la implementación del Programa de Acción de los Pequeños Estados Insulares en Desarrollo, Mauricio, 2005 28).

Teniendo en cuenta el principio de que toda estrategia para la promoción del desarrollo sostenible debe incluir una consideración adecuada de los temas Medio Ambiente y Energía, el PNUD desarrolla en Cuba actualmente un programa diverso de actividades y proyectos. Este programa se lleva a cabo en estrecha interrelación y armonía con las estrategias y políticas nacionales además de promover proyectos energéticos a  nivel local y nacional.

Este programa, como coordinador de los Objetivos de Desarrollo del Milenio  (compromisos de los 189 Estados Miembros de las Naciones Unidas hasta el 2015),  tiene dentro de ellos garantizar la sostenibilidad  ambiental cuyas metas incluye integrar los principios del desarrollo sostenible en las políticas y programas nacionales e invertir la pérdida de recursos ambientales así como mejorar para el 2020 la vida de por lo menos 100 millones de habitantes de los barrios mas precarios. Cuba en este sentido promueve iniciativas que podemos captar y aplicar en nuestra propuesta de gestión integrada para mejorar la producción del pan (28)

:

1. Iniciativas con el uso de energías renovables.

2. Iniciativas para lograr el desarrollo humano en el ámbito local.

3. Iniciativas para el uso sostenible de la tierra.

Para resolver el problema de investigación se tiene en cuenta los términos y aspectos que serian necesarios para lograr la gestión integrada en el mejoramiento de la producción del Pan en Banao, a partir del análisis realizado para lograr los objetivos propuestos garantizando la sostenibilidad ambiental.

                       1.2.1 Residuos  Sólidos Urbanos .Necesidad de su aprovecha-

miento

E

l mal manejo de los residuos sólidos urbanos (RSU)  constituye en la actualidad unos de los problemas ambientales que afectan a la gran mayoría de los países del mundo, por la cantidad de recursos económicos y tecnológicos que son necesarios invertir para evacuarlos hacia lugares adecuados, así como por las grandes extensiones de terreno que se necesitan para estos fines, entre otras complicaciones, como la peligrosidad de algunas de sus fracciones.

En Cuba el manejo de los residuos sólidos urbanos constituye también un problema aun no resuelto que se acrecienta por las limitaciones económicas propias de los países del Tercer Mundo,  y de modo muy especial por ser un país bloqueado económica y tecnológicamente, no obstante se han logrado discretos resultados en la recuperación, reuso y reciclaje de desechos industriales, tanto en el sector comercial como en la población.

Por lo general, cuando se aborda esta problemática es para hacer alusión a los problemas ambientales, que provocan su mal manejo, y a las cada vez mayores extensiones de tierra necesarias para la construcción de <<basureros >>, o tal vez para lamentar los elevados volúmenes de materias primas que se entierran. Pocas veces se piensa en los recursos energéticos necesarios para su transportación desde el lugar de origen hasta su destino final tradicional y, por lo tanto, en el ahorro de energía que podría alcanzarse si se realiza una recogida selectiva de ellos, para su posterior reutilización o reciclaje (31) (36).

Los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) comprenden todo material que sea desechado por la población, y en nuestro caso nos referiremos a los de origen doméstico que constituyen los de mayor dificultad para su tratamiento debido a su heterogeneidad y por ser generado en los domicilios lo que provoca mayor riesgo para la población; de forma directa porque puede producir enfermedades y de forma indirecta porque originan la proliferación de vectores, tales como insectos y roedores, potenciales trasmisores de enfermedades que incluso pueden provocar la muerte.

La   Basura   se compone de materia orgánica y materia inorgánica:

La basura orgánica constituye los residuos sólidos formados por desperdicios de la cocina y jardines, hojarascas, plumas, pelos, sangre, estiércol, que sirve para la producción de compost  (fertilizante natural para uso en la agricultura).

La basura inorgánica  constituye los residuos sólidos formados por papel, metales, plásticos, vidrios, cuyo destino debe ser la venta a materia prima (40).

Según los estudios realizados en ciudades pequeñas como Banao la cantidad de materia orgánica que genera la población es mayor que la inorgánica. En cuanto a la generación diaria se plantea que en  Ciudad de la  Habana son 1100 toneladas, para un promedio de 0.5 Kg. por habitantes cada día, de los cuales 59.4 % son residuos orgánicos (5) Podemos hacer una valoración comparando en este sentido a nuestro país con los países desarrollados donde se produce diariamente un enorme volumen de basura doméstica motivados por el desenfreno consumista. Anexo (II).

El  tratamiento de los residuos sólidos urbanos es el conjunto de operaciones encaminadas a la eliminación de estos residuos o al aprovechamiento de los materiales que contienen valorizándolos total o parcialmente. Básicamente los sistemas de valoración de los residuos son: reutilización, reciclare, regeneración, recuperación y valoración energética. Precisamente este último es la que nos ocupa por el aprovechamiento del poder calorífico del residuo, cuando este sea asimilable al de un combustible y se obtenga un balance ambiental favorable (41).

Existen experiencias cubanas realizadas con el fin de identificar las prioridades para el saneamiento ambiental partiendo de un Proyecto Comunitario en los Consejos Populares de Pogolotti y Palatino en La Habana realizados por las oficinas del parque Metropolitano (40).

1.2.2 Obtención del Biogás. Convergencia de saneamiento    

ambiental con  obtención de energía renovable.

A

nalizando la  materia prima que ofrece las materias orgánicas de los Residuos Sólidos Urbanos se necesita considerar el beneficio que esta aportaría a esta propuesta de gestión integrada, con el aprovechamiento del biogás por  su posibilidad de ser generado con estos desechos (6) (15) (26) (43).

Experiencias internacionales en la producción de biogás.

El Biogás fue dado a conocer como combustible hace aproximadamente 300 años , cuando se detectó que el gas producido en los pantanos tenía propiedades inflamables y que provenía de la descomposición de la materia orgánica en un ambiente líquido, pero libre de oxígeno (37). Los Digestores convencionales que se conocen en el comercio como plantas de biogás, se dividen en dos corrientes principales de diseño: Sistema Hindú y Sistema Chino (13).El  Sistema Hindú fue desarrollado en la India en la década de los 50, después de la Segunda Guerra Mundial, basado en las experiencias de franceses y alemanes durante la guerra. Dado que la India es pobre en combustibles convencionales, el gobierno organizó la KVICK (Kaédi Villaje Industrie Comisión) de donde salió el típico digestor Hindú y cuya principal característica es la de operar a presión constante. Dado el éxito del sistema Hindú y su amplia difusión en los años 50 y 60, el gobierno chino hizo un esfuerzo grande de divulgación y adaptación de ésta tecnología a sus propias necesidades. El gran problema de China en ese momento no era energético, sino sanitario y alimenticio; para resolver estos dos grandes problemas se desarrolló específicamente el digestor tipo Chino. Por los motivos diferentes de los hindúes, los chinos desarrollaron, por economía de construcción, el digestor que opera con presión variable. Otro modelo tipo bolsa fue desarrollado en la Isla Taiwán, pero el gobierno de las antigua Alemania Federal, a través de una dependencia de ayuda externa, fue quien lo promovió, dentro de campañas de cooperación técnica en los países africanos. Se trata de aplicar las mejores características técnicas de los modelos Hindú y Chino. Consiste de una bolsa de polietileno (39), en forma de salchicha, que se acomoda sobre el terreno. La carga fresca entra por un extremo y la descarga se hace por el opuesto. Digestores de segunda y tercera generación (13), es un concepto nuevo dentro de la tecnología de fermentación anaerobia. Combina las ventajas de varios tipos de digestores en una sola unidad, lo cual facilita el manejo y procesamiento de material biodegradable de diverso origen y calidad.

En Europa existen alrededor de 564 instalaciones productoras de gas biológico que representan unos 269000 m³ de digestores. De estas 171000 m³ corresponden a instalaciones industriales. El resto, 95000 m³ corresponden a instalaciones agrícolas (43). En la fase inicial el desarrollo de las instalaciones de biogás fue en la zona rural. Hoy el tratamiento de desechos municipales mediante instalaciones productoras de energía y abonos llevan el peso fundamental en el desarrollo de esta tecnología donde se trabaja fuertemente por lograr cada día una eficiencia óptima de procesos con tiempo de retención extremadamente bajos(3 a 10horas). En Dinamarca las experiencias demuestran que el tratamiento de estiércoles y otros residuos orgánicos en plantas de biogás es una alternativa beneficiosa, ya que reduce los efectos negativos de los sectores agrícola, industrial y energético sobre el medio ambiente (33). Esto es valido para la situación cubana, sumando los beneficios económicos y sociales a nivel local y regional.

Experiencias Cubanas en el uso del Biogás.

Cuba ha atravesado en los últimos años una difícil situación económica que ha incidido en cierta medida sobre la explotación irracional de los recursos naturales para satisfacer las necesidades energéticas y ha limitado emprender acciones necesarias para su protección. El potencial que representan hoy las energías renovables tiene una relevancia creciente de cara a la búsqueda de una concepción energética que conduzca hacia un desarrollo pleno y armónico con el medio ambiente (1). Para Cuba, alcanzar su autosuficiencia energética es una cuestión estratégica, pues esta será una garantía en el mantenimiento de la soberanía y la independencia nacional.

La fuente renovable de energía proveniente de la biomasa puede emplearse para la iluminación, calentamiento de agua, bombeo, cocción de alimentos, entre otras. La energía de la biomasa está considerada como una de las fuentes de energía renovable en el futuro para la producción de biocombustibles que sustituyan a los fósiles y para la producción de energía eléctrica y calor . En los países tropicales la energía de biomasa puede desempeñar un papel fundamental. La política de la utilización de fuentes de energía renovables (2) se viene empleando desde las décadas de los setenta y desde los años ochenta se ejecutaron varias Plantas de Biogás en diferentes provincias (23), destacándose la Provincia Villa Clara con la creación del Grupo de Biogás en el año 1993, con la función de crear una cultura a todos los niveles sobre el uso y los beneficios de la tecnología del Biogás.

 En Cuba, al principio de la década del ochenta, llegaron a construirse más de 4000 digestores de pequeña escala que en breve tiempo dejaron de utilizarse, entre otras cosas, por sus características de explotación y diseño. En la actualidad funcionan más de 500 unidades de las cuales la mayoría son de nueva construcción y obedecen a un diseño más racional y noble en su explotación. El objetivo fundamental es suministrar la energía necesaria para la cocción de alimentos e iluminación a viviendas, vaquerías, comedores, etc. El proceso de desactivación se ha producido por no existir atención adecuada a estas instalaciones desde la base hasta la dirección en el territorio (43). Las plantas de biogás se han comportado como un problema más para el ministerio de la agricultura que es donde mas se han materializado..

Según Frente de Energías Renovables (2003), el potencial de biogás en Cuba en las condiciones actuales está en el orden de 152 mil toneladas de combustible convencional por año, proveniente de unas 78 toneladas de vertimientos biodegradables que constituyen hoy en día, en su conjunto, una de las principales fuentes de contaminación del país. Por esta razón se deriva la importancia de soluciones más efectivas y viables para el tratamiento de estos contaminantes mediante la digestión anaerobia en las plantas de biogás.

Obtención del biogás y sus aplicaciones.

CARACTERISTICAS DEL BIOGAS (25).

Ø Composición : - 50-70% de gas metano (CH4)

-30-50% de bióxido de carbono (CO2)

                   -0.5-3  % de Nitrogêno (N2)

-0.1-1   % de Ácido Sulfhídrico (H2S)

Ø Peso:  Más liviano que el aire

Ø Temperatura de Inflamación: 700  ºC

Ø Temperatura de la Llama: 870  ºC

Ø Poder Calórico: 4700-5500 Kcal./m3

Ø Equivalencia Energética: Un metro cúbico de biogás permite generar  entre 1.3-1.6 Kwh. que  equivalen a ½ litro de petróleo aproximadamente.

El Biogás es un combustible que puede ser utilizado para la cocción de alimentos, para la iluminación de las naves y viviendas; puede ser quemado en calderas de procesos industriales, así como para la alimentación de motores de combustión interna en el transporte, bombeo o generación de electricidad. (24)

Indicadores que pueden servir de referencia de la cantidad de biogás que se puede obtener en función del tiempo de las materias primas más utilizadas en Cuba a temperatura promedio ambiental (24 – 25⁰C) están en el Anexo VI.

Un criterio práctico que puede servir como indicador de la calidad del biogás como gas combustible es observar que arde con llama de color azul claro, no tóxica, virtualmente sin olor ni humo, que es prácticamente invisible a la luz del sol.

La presencia de H₂S en el biogás tiene ventajas y desventajas: Su olor fuerte constituye un aviso de que hay fugas en el sistema, sin embargo al combinarse con el agua forma ácidos que corroen las partes metálicas de la instalación. De aquí una de las ventajas que se le atribuye al digestor de cúpula fija que no posee partes metálicas.

 Para la toma de  experiencias en este sentido se considera por su trascendencia la construcción de un biodigestor para el tratamiento integral de los residuos sólidos Orgánicos en la comunidad de Emilia, Provincia de Santa Fe, Argentina instalado en el predio de la Escuela Aerotecnia Particular Incorporada No  2.050  Monseñor Zaspe. Esta se realizó con la colaboración de la  Facultad de Ingeniería Química  (UNL) y el Rotary  club Santa Fe  “Los constituyentes” (5).           

Este biodigestor permite tratar todos los residuos orgánicos de la escuela y el casco urbano de la localidad  con una población de 800 Habitantes. El tratamiento permite que los residuos se trasformen  biológicamente produciendo biogás que se utiliza como combustible alternativos para distintos fines dentro de la misma escuela y un residuo orgánico que se aprovecha como mejorador del suelo (5).

El biodigestor es una cámara cerrada que se alimenta de materia orgánica residual y en el lugar adecuado para que las bacterias anaeróbicas consuman la basura generando la producción de energía (biogás combustible) y un residuo estabilizado con características similares   al  “ humus “ (26)(43).

Las bacterias anaeróbicas cerradas  tienen la capacidad de consumir materia organiza para sobrevivir en ausencia total de oxigeno, porque han desarrollado un mecanismo de respiración, razón por la cual producen una mezcla denominada BIOGAS, con buena proporción de metano (gas natural) y anhídrido carbónico, es decir, combustible.

Con esta herramienta natural, se necesita la recolección  diferenciada de los residuos y para lograr mejores condiciones que permitan él reciclare, se debe implementar una carpeta de “separación de origen” desde la puesta en funcionamiento del biodigestor. De esta forma se separa la materia orgánica húmeda que fermenta más rápido y los elementos  factibles de reciclar por otro  lado (5).

En este proyecto la propuesta tecnológica desde el punto de vista constructivo, operativo y de mantenimiento es sencilla, por lo que el biodigestor es proyectado y construido con materiales comunes (ladrillo, cemento, arena, piedra, acero, etc.) y  participación de mano de obra local.

Obtención de abono a partir del procesamiento de la materia orgánica.

Los suelos en Cuba, cultivados y no cultivados, sufren de insuficiencia en el contenido    de materia orgánica húmica o humus. Esto causa la laterilización de los suelos y la    disminución de las propiedades productivas del mismo. La laterilización es más rápida en los campos fertilizados intensivamente con productos químicos (18).

Para intentar remediar el déficit de materia orgánica de los suelos, se hace imprescindible encontrar fuentes alternativas de materia orgánica que puedan sustituir los tradicionales estiércoles de origen animal y vegetal, cuya producción3está3en3constante3recesión.

En los últimos años, se ha dedicado a una atención preferente a la implantación de sistemas de depuración que permiten evacuar los efluentes al medio natural con una calidad adecuada y con el menor costo posible. En consecuencia, paralelamente a la selección de un buen sistema de depuración, es imprescindible efectuar un estudio minucioso para fijar el sistema de eliminación de residuos de forma no contaminante y económica o recuperarlos de una forma racional. Ello representa para nuestro país una consideración de primer orden, dado el esfuerzo que se está haciendo y que debe incrementarse en el futuro, en materia de3depuración (32).

Así mismo, teniendo en cuenta la problemática existente en la agricultura de nuestros días en relación con el drástico descenso de materia orgánica de los suelos, es por lo que resulta cada vez más acuciante utilizar compuestos alternativos a los estiércoles tradicionales, cuya producción está en continua recesión debido a la creciente mecanización agrícola.

Por ello los países más desarrollados utilizan en agricultura un alto porcentaje de su producción de lodos y en este sentido podemos reseñar que Alemania dedica el 45%, Inglaterra el 44%, Holanda el 54%, Francia el 28% e Italia el 32%. Estados Unidos dedica en su agricultura el 42% de los lodos producidos (32). También es válido para la provincia de Sancti-Spíritus y, en especial, para las zonas agrícolas que nos ocupa en este proyecto en el municipio de Banao  la  degradación de los suelos y déficit de materia orgánica.

Según la Estrategia Ambiental de la Agricultura en la provincia de Sancti-Spíritus (22)  dentro de  los principales problemas ambientales en cuanto al suelo están: 

Ø Bajos tenores de materia orgánica.

Ø Afectaciones por procesos de desertificación y sequía.

Las acciones estratégicas que se preveen para estos problemas comprenden el impulso de la producción de abonos orgánicos y el desarrollo de proyectos de conservación y mejoramiento de suelos, que favorezcan la biodiversidad y sostenibilidad de estos y los incrementos productivos.

Además de la energía, la planta de Biogás produce un fertilizante similar al “humus” y de granulación más fina que el estiércol que proporciona al suelo innumerables ventajas, además de poder ser un componente nutritivo para alimentos de animales (26) (43).

1.2.3   Uso del  Amaranto.  Alternativa insospechada.

P

ara lograr el concepto nutricional que propone el proyecto se realiza una búsqueda de información en cuanto a usos propuestos con este fin, determinándose el uso del seudo serial AMARANTO, planta extraordinariamente nutritiva de raíz latinoamericana cuyas semillas molida después de haber sido tratadas a una temperatura de unos 80ºc hasta 90/95ºc pueden  sustituir un por ciento determinado de la harina de trigo en las panaderías, llegando a ser de un 20 a 30 % del total utilizado de esta harina de amaranto (31).

El Amaranto es un cultivo con una larga tradición en América Latina y conocida en Cuba desde los años 80. En 1990 en un estudio realizado por la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos de América fue esta planta escogida de entre otras 22  para contribuir a luchar contra el hambre y se le llamó la planta más nutritiva del mundo.

El Amaranto tiene un alto valor nutricional; los panes por tanto tendrán más proteínas, minerales y vitaminas que los panes elaborados con harina de trigo al 100 %. Está comprobado que tiene mayor contenido de calcio, fósforo, cobre, hierro y magnesio que el trigo y el centeno y el valor proteico es más grande que el aportado por la leche de vaca y la soya. Ver Anexo IV.

Los productos que se derivan del Amaranto serían también apropiados para la población alérgica al gluten (como es el caso de la celiaquía) que es elemento proteico aglutinante que llevan los cereales de trigo, centeno, cebada y avena. También el Amaranto tiene un nivel de aminoácidos insaturados, recomendándose en las dietas de personas con la colesterina alta.

Las semillas de Amaranto también contienen lecitina que juega un papel muy importante en el desarrollo del cerebro y del tejido nervioso, además hay investigaciones que indican que como  componentes en el alimento (pienso) de las vacas lecheras, aumenta la producción y la calidad de la leche aportando a este tan vital alimento mayor valor proteico del que por naturaleza tiene (11).

Este pseudo cereal tiene una gran capacidad para desarrollarse después de germinar en suelos secos y salinos y a la vez recultivar el suelo devolviéndole su fertilidad por su red amplia de raíces y hojas grandes. Las semillas van a germinar después de más o menos una semana y en las tres semanas posteriores es cuando más atención necesitan, por ello necesitan un riego adecuado para mantener el suelo húmedo y limpio. Después de este tiempo la propia planta le hará competencia a la mala hierba. La cosecha  es a los 120 días posteriores a la siembra.

Esta sugerencia tomadas del laboratorio de Fisiología  Vegetal de la Facultad de Biología de la Universidad de La Habana incluyen también el tratamiento posterior a la cosecha con una propuesta de rendimiento alrededor de 1500 – 2000  Kg  de simillas por hectáreas (ha) (34).

Capitulo2: Materiales y Métodos.

           2.1 Método fundamental empleado.

P

ara el cumplimiento de los objetivos trazados en la realización de la investigación se trazaron tres métodos fundamentales: diagnóstico – planificación y valoración estadística – evaluación. Mediante este se detectaron las principales vías y procedimientos para la mejor alternativa en la recolección de la materia orgánica y su tratamiento en el poblado de Banao. Se analizaron las posibles soluciones en el área seleccionada (Anexo I), determinando acciones y procedimientos para la ejecución del proyecto con lo que se obtuvo el balance necesario para alcanzar el objetivo trazado.

Este método es de suma importancia ya que el mismo permite conocer la naturaleza del problema, valorar las posibles soluciones alternativas,  evaluar los beneficios de esta solución, su factibilidad y a su vez permite un manejo integrado de las variables escogidas con el objetivo de elevar la calidad de vida de la población. Este fue auxiliado por el trabajo de gabinete y el trabajo de campo, lo que fue analizado posterior a un análisis  de las experiencias existentes hasta el momento de proyectos similares  en Cuba y otras partes del mundo.

 Trabajo de gabinete.

Se analizó la búsqueda de información sobre el tema. Fue utilizada la siguiente:

1. Los recursos existentes en bibliotecas al  consultar textos, informe, censos,  etc., para actualizarse el estado del medio ambiente a nivel  nacional e internacional.

2. Se buscaron las experiencias existentes a nivel mundial y nacional acerca del         uso del Biogás y la utilización del Amaranto.

En nuestro país las experiencia anteriores de un proyecto integral con  estas características se tomaron del Proyecto Piloto de la Panadería H10 de Ciudad Escolar Libertad, Municipio Marianao de Ciudad Habana del cual ya se comento anteriormente y donde no se obtienen los frutos esperados por falta de proyección y la unión de todos los factores necesarios que tenían que ver con este proyecto.

En cuanto a las diferentes partes del proyecto sí existen experiencias suficientes las cuales nos brindaron las características y potencialidades de las mismas y que unidas en un todo serían la base para llevar a cabo el proyecto integral. (31).

La parte más compleja del proyecto y la que más trabajo y dedicación conlleva es la dedicada a la recolección y tratamiento de los Residuos Sólidos Urbanos. De esta parte tomamos los antecedentes ya citados de la construcción de un Biodigestor Anaeróbico, para el tratamiento integral de los residuos sólidos orgánicos de la comunidad de Emilia, provincia de Santa Fe, Argentina (5).

De las experiencias Cubanas en cuanto a la utilización de los desechos orgánicos se tomaron las plantas construidas para El Motel Las Tecas a la  vera de la Autopista Nacional el cual gracias a las bondades del biogás obtenido de los desechos de las Empresas Porcinas de Ranchuelo pudo mantenerse durante todo el período especial  trabajando ya que el combustible utilizado, petróleo y leña, fueron suprimidos por las carencias del país (27).

Otro ejemplo del aprovechamiento del biogás de los residuos orgánicos se tomó del  Ministerio del Interior en Camaguey donde cuentan con una planta próxima a cumplir los 15 años de explotación que permite entre otros usos la elaboración de alimentos a unas 2 mil 500 personas diariamente con el empleo exclusivo del biogás (38).

Se analizaron  otras experiencias existentes en la provincia de Sancti – Spíritus (45):

o Plantas de Biogás con cúpula fija de fibra de vidrio.

· Módulo Pecuario IPVCE “Eusebio Olivera” para tratamiento de Residuales porcino.

o Plantas de Biogás modelo cúpula fija de ladrillos con el tanque de compensación encima.

· Finca Santa Desideria. Sancti - Spíritus. Para tratamiento de residuales porcinos.

· Unidad Porcina Punta Diamante. Cabaiguan

· Inseminación Sancti – Spíritus. Para tratamiento de residuales porcino y ovino.

o Planta de Biogás  modelo cúpula fija de acero para rehabilitar los abandonados de cúpula móvil.

· Unidad Pecuaria Sabanoso. Cabaiguan. Para tratamiento de residuales porcino y vacuno.

3. Se analizo la ubicación geográfica de Banao y específicamente de la Panadería Escambray con sus Manzanas Urbanas aledañas. También la ubicación de las  zonas agrícolas   con perspectivas para el proyecto de producción del Amaranto.

4. Se contó con libros y otros materiales de actualidad en el tema de la problemática ambiental, tratamiento ecológico de los residuales, el uso de energías renovables en el mundo y en Cuba para su utilización en el territorio de Banao.

5. Se realizaron búsqueda en el Internet para obtener información mas  actualizada en el tema de recogida de  basura  urbana, uso del Biogás  y utilización del Amaranto con sus ventajas nutritivas para el organismo humano.

6. Se consultaron los informes sobre la situación actual de la Provincia de Sancti – Spíritus en las zonas cultivables  para determinar los principales problema  ambientales en cuanto al suelo y potenciar la valoración del uso de los desechos finales de la producción del Biogás (“humus”) con estos fines.

7.  Se elaboraron cartas y gráficos para sintetizar la información adquirida durante las visitas al campo.

8.  Se trabajo en aspectos de interés económico para la planta de Biogás a construir y la producción de Amaranto con el fin de cuantificar los beneficios a obtener.

9. Fue estudiada la metodología para la valoración económica -  ambiental del proyecto.                                      

Trabajo de campo.

El primer trabajo de campo consistió en la visita a la panadería donde se entrevistó al personal administrativo y obreros con el objetivo de determinar los aspectos necesarios para el diagnóstico de nuestro proyecto:

• Cantidad de trabajadores administrativos.
• Cantidad de trabajadores directos a la producción.
• Espacios funcionales de la panadería y su utilización.
• Cantidad de panes producidos (para población y otros organismos)
• Materia prima utilizada. Dosificaciones utilizadas para la producción del pan.
• Equipamiento utilizado en la producción.
• Fuente energética empleada y su nivel de consumo.
• Otras producciones realizadas por la panadería y su frecuencia.

Se realizó también un exámen  de la zona a escoger mediante entrevista a los trabajadores de la panadería quienes nos dieron la mejor opción para realizar nuestro trabajo. Se realizó el levantamiento de la población escogida que consistió en la visita al barrio que se encuentra a cien metros  al suroeste de la misma.

Se visitaron  todas las viviendas y mediante una encuesta (Anexo II) se determinaron las características necesarias para nuestra investigación. También  se procedió al pesaje de la  materia orgánica recolectada donde se constató que existe una variación en las cantidades y contenido de la materia orgánica recolectada  en  las diferentes viviendas de acuerdo con sus características particulares.

Esta visita de campo se realizó auxiliándose de un plano elaborado donde se ubicaron todas las viviendas visitadas para tener una mejor idea de la integración de la panadería dentro del barrio (Anexo I).

Fue propósito, desde el inicio, el aprovechamiento de cada visita para brindar el conocimiento necesario acerca de la cultura mínima en cuanto al trabajo que se iba a realizar con el objetivo de lograr la participación comunitaria de la población. Se le brindó la importancia del manejo sostenible de la basura  recolectada y su posible uso en la obtención de energía alternativa.

Como trabajo de campo también se visitaron diferentes fincas campesinas con el propósito de escoger al campesino  que fuera mas idóneo en cuanto a cercanía y situación objetiva de la tierra cultivable teniendo en cuenta su área disponible para la siembra del serial que le iba a proponer.

2.2 Procedimiento de investigación

D

espués de la investigación y formulación del problema científico se definió la unidad de investigación (viviendas individuales comprendidas en la zona escogida) y se procedió a reflejar la realidad mediante diferentes procesos y etapas.

Fase de diagnóstico.

Para su elaboración se utilizó la información obtenida durante el trabajo de gabinete y de campo. En esta se determinó  el potencial de materia orgánica generado por la actividad diaria en cada vivienda. Se valoró la utilización de esta en la producción de biogás para satisfacer las necesidades energéticas de la panadería y permitir el ahorro de combustible convencional.

También a través de las encuestas se logró obtener la identificación de las principales “basuras” que las personas recolectan durante el día para su destino posterior.

Se determinaron las principales limitaciones para la correcta recolección de la materia orgánica, su falta de tratamiento y su lugar de destino final, con esto se abrió el paso para la planificación de soluciones y alternativas.

Fase de planificación y valoración estadística.

Aquí se empleó también la información de campo y de gabinete. Se realizó un diagnóstico  con una visión integral de los problemas ambientales así como de la producción del Amaranto para sustituir un por ciento de la harina de trigo. Aquí se unieron los problemas de producción de biogás, producción de harina de Amaranto y se describió el escenario para encaminar el problema y solucionarlo con un enfoque ecosistémico e integrado y no como la solución aislada de cada de uno de ellos, pues se pudo apreciar que producirán efectos positivos sobre la población local y su calidad de vida. El paso siguiente fue la propuesta de la alternativa de planta de biogás para nuestro proyecto.

Se busco el método estadístico idóneo que diera respuesta a las necesidades de tener la mejor valoración de la materia orgánica determinante para obtener la materia prima necesaria para la obtención del Biogás.

Fase de evaluación.

La evaluación se deriva de las visitas efectuadas al barrio escogido y del procesamiento de la información adquirida para obtener la cantidad de materia orgánica total para ser usada en el biodigestor, así como de la valoración de la finca a escoger para el cultivo del amaranto en dependencia de su ubicación y del área necesarias de acuerdo al calculo del volumen de semillas secas molidas que abastecerán el 25% del total de harina a emplear. Se elabora la evaluación integral del proyecto: beneficios ecológicos, económicos y sociales para demostrar  la efectividad del  mismo.

  2.3 Formas de medición y tomas de muestras.

P

ara la obtención de los datos estadísticos (Anexo VIII) que dieran una idea aproximada de la materia orgánica recolectada por cada vivienda se tuvo en cuenta en primer lugar una ubicación de las casas lo mas cercano posible a la panadería y agrupadas en una sola calle para evitar con esto las demoras en la recolección de la basura. Con estas premisas se visito la panadería (Anexo I) y en ella nos reunimos con los trabajadores y la administración para tomar las mejores ideas y sugerencias para realizar nuestro trabajo. De este encuentro tomamos nota de todas las iniciativas y propuestas para realizar el trabajo lo mejor posible para lo cual se necesitaba tener una idea de la basura disponible para el biodigestor el cual concluimos que debía ser ubicado detrás de la panadería donde hay espacio suficiente y locales para guardar la mercancía y utensilios de trabajo en la fabricación del mismo. Seguidamente se analizó el barrio (Anexo I) en el que comenzaríamos el trabajo de investigación escogiendo el que esta al frente de la panadería donde se encuentran viviendas de topología uno hasta la cuatro y es una zona semi rural que nos puede servir de muestra para tener la idea más exacta de la recolección  de basura en las viviendas. Para esto nos auxiliamos de un plano del asentamiento donde íbamos ubicando las viviendas visitadas (Anexo I). Con estas condiciones iniciales nos propusimos visitar todas las casas comprendidas en el barrio seleccionado escogiendo de las mismas los datos necesarios los cuales utilizaríamos para comprender de la forma mas precisa posible cual son las características, contenido y calidad de la materia orgánica recolectada por cada vivienda (Anexo IX). Al comenzar a visitar las mismas comprendimos que la basura en las diferentes viviendas visitadas las personas las dividen en:

1. Basura procedente de la recogida de patios.
2. Basura procedente de los servicios sanitarios.
3. Basura procedente de las limpiezas de las viviendas.
4. Basura procedente de los desperdicios de cocina.

Como vemos estas cuatro formas de recolectar la basura desde la mayor cantidad a la de menor cantidad no es diferenciada entre la Materia Orgánica y la Materia Inorgánica ya que la misma es depositada conjuntamente

En el proceso de pesaje y toma de muestras de la materia orgánica que es la que nos interesa para nuestro trabajo pudimos observar una gran variedad también en cuanto a la cantidad de basura la cual la podemos dividir en:

      1.    Basura recolectada por adultos.

2.    Basura recolectada por adultos con niños.

3.    Basura recolectada por adultos con animales de cría.

4.    Basura recolectada por adultos con niños y animales de cría.

      5.   Basura recolectada por adultos con árboles frutales y huertos.

6.    Basura recolectada por adultos con niños, árboles frutales y huertos.

     7.    Basura recolectada por adultos con animales árboles frutales y huertos.

     8.    Basura recolectada por adultos,  niños, animales, árboles frutales y huertos.

En toda las muestras tomadas en el proceso de pesaje de la materia orgánica de cada vivienda  se trato de que esta fuera lo más representativa posible de las características particulares de las mismas ya que muchas personas fueron visitadas en el horario de la mañana, momento en que todavía no se tiene toda la basura recolectada. Esto trajo consigo que en algunas viviendas se hiciera un aproximado del monto total de basura recolectada en el día. En otros casos la basura todavía no estaba recogida o estaba en proceso de recolección principalmente la que comprende las terrazas y patios donde las personas los limpian por la mañana y la depositan en sacos para después ser quemada.

        2.4 Análisis estadístico de las variables.

E

l comportamiento de las diferentes formas de encontrar la cantidad más aproximada de las basuras recolectadas por cada vivienda la podemos describir mediante un control estadístico. Debido a su importancia se hace necesario, describir su comportamiento a través de las cartas de control con el objetivo de tener una idea más exacta de la basura recolectada.

2.4.1  Uso de las cartas de control estadístico.

A

unque las cartas de control pueden ser utilizadas en disímiles situaciones trataremos de adaptarlas a nuestro caso para realizar el proceso de análisis y control de la Materia Orgánica de las viviendas visitadas. Es reconocido que en los procesos repetitivos es inevitable una variación.

Las cartas de control, tal y como fueron concebidas y desarrolladas por Shewhart, es un simple dispositivo grafico para detectar modelos no naturales de variación en los datos resultantes de variables repetitivas (21).

Cuando un proceso esta actuando bajo un sistema constante de causas fortuitas, se dice que está bajo control estadístico.

Básicamente las cartas de control tienen la siguiente forma:

                                                                                          Limite superior de control.

                                                                                                        Línea central

                                                                                 Limite inferior de control

                  1         5        10         15          20         30           35            40           45

                     NUMERO DEMUESTRAS.

Fig. 2.1

Aspecto de una carta de control.

Como vemos en la ilustración de la carta de control existe una zona entre él limite de control superior y  él limite de control inferior donde va a ocurrir la mayor cantidad de las mediciones efectuadas (42).

Existen cuatro cartas de control mas comúnmente utilizadas pero en nuestro caso solamente utilizaremos la media (X) y el rango (R) que son las que tratan con datos de medición.

Las suposiciones pertinentes y las formulas para los límites de control están especificadas en la tabla siguiente (7):

Carta	Distribución Supuesta	Línea central	Limite superior de control LSC	Limite inferior de control LIC
X	Normal	X	X + (0.58)R	X – (0.58)R
Ř	Normal	R	(2.11)R	(0)R

Tabla 2.1

Suposiciones y formulas para las cartas de control mas comúnmente usadas

El objeto principal  del análisis de la cantidad de basura mediante las cartas de control se hizo necesario debido a las observaciones siguientes:

1. Nos proporciona una señal para enfocar alguna acción con la que se pueda recolectar la basura.
2. Si la cantidad de basura de una vivienda esta fuera de los límites de control la observación no es la más aproximada.
3. La carta de control es una herramienta muy útil que puede ser comparada con otras zonas observadas donde las características de las viviendas sean otras.

2.3.2 Procesamiento estadístico realizado.

P

ara tener la idea más exacta del control estadístico de las viviendas visitadas fue dividido el mismo en dos tablas (Anexo VIII y IX ): En una tabla agrupamos el tipo de  muestra de la vivienda escogida con la cantidad de personas  así como la existencia de animales de cría y árboles frutales en las mismas (Anexo VIII). En la otra se colocó los valores de Materia Orgánica según la cantidad de viviendas visitadas o muestras escogidas a las diferentes casas según las características de las mismas (Anexo IX).

Para la obtención de un modelo óptimo que se ajustara a los datos escogidos fueron analizados paquetes estadísticos tales como SPSS para Windows y Stepwise Desechando los mismos por falta de idoneidad para nuestro trabajo.

Por esto recurrimos a controles  estadísticos tales como las cartas de control explicadas anteriormente.

Los datos, guardados en un libro Excel (debido a cálculos realizados para la obtención de algunos de ellos) fueron llevados a gráficos de líneas (Anexo X) los cuales tienen una distribución normal y nos dan los datos de medición de la materia orgánica.

Ø Para él calculo de la media.

X = ∑ X / K

X = Promedio de la muestra

K =Numero de muestra.

Limite superior de la media.

LSC = X + A2 * R

A2 = Factor para limite de control de la media (tablas).

R   = Rango de la materia orgánica.

Limita inferior de la media.

LIC = X – A2 * R

Ø Para el cálculo del rango.

R = ∑ R /  K

R = Rango de la población.

Limite superior del rango.

 LSC = D4 * R

D4 = Factor para limite de control del rango (tabla).

Limite inferior del rango.

       LIC = D3 * R

 D3 = Factor para limite de control del rango (tabla).

Con estos cálculos se conforman los gráficos que se observan en los anexos () los cuales nos dan un análisis excautivo de la Materia Orgánica recolectada por las diferentes formas de toma de muestras en las viviendas visitadas.

Como se observa, en los gráficos existen tres zonas donde pueden caer los puntos de la carta de control; si estos caen por encima o por debajo de los límites de control se dice que el modelo de variación observado es no natural, o se dice que el proceso está fuera de control. Aunque esto ocurre para nuestro caso se puede hacer el análisis de los gráficos sin restarle importancia a los resultados alcanzados los cuales se hicieron en Microsoft Excel.

Capitulo3: Valoración de los resultados alcanzados para la implementación del proyecto integral en la comunidad de Banao.

3.1 Identificación  de los problemas ambientales en la zona de Banao con las iniciativas que adopta el país para lograr el desarrollo sostenible. Interrelación con la actividad socioeconómica. Fase de diagnóstico.

S

e identificó la posibilidad de la aplicación de tres iniciativas de las caracterizadas por el país para lograr el desarrollo sostenible:

· Uso de energía renovable.

· Calidad y sostenibilidad de los servicios.

· Manejo sostenible de la tierra.

 El poblado de Banao, donde se encuentra ubicada la Panadería  Escambray en la que proponemos la gestión integrada para mejorar la producción del pan, se analizó primeramente como asentamiento humano en su conjunto, para ver las posibilidades existentes en el uso de energía renovable. Aquí, como en todos los asentamientos cubanos, desde que la crisis económica afecta a todos los sectores de la economía y gravita en la disminución del nivel de vida de la población, resulta difícil romper el círculo vicioso del subdesarrollo, el deterioro ambiental y la falta de recursos. Fenómenos de esta última clase imponen en la zona una dinámica económico- social que se soluciona en detrimento del ambiente. A pesar de que se sabe la necesidad de una estrategia  energética sostenible el Gobierno local a través de la Industria del Pan se ve obligado a usar combustible fósiles nacionales, altamente contaminante por sus características físico químicas; otras formas de obtención de energía usadas, fueron también erosivas para el ecosistema como fue el empleo de la madera como combustible.

En el sentido anterior también se ve en el poblado otro problema ambiental pues a pesar de que se trabaja por parte del Gobierno local, en este caso a través de la Empresa de  Servicios  Comunales, de procesar de manera racional los desechos sólidos de la Comunidad y proteger la salud de la población, con frecuencia no se accede ni siquiera a la forma tradicional de gestión de los desechos urbanos con la consecuente proliferación de vectores y el riesgo epidemiológico que esto implica.

De toda esta problemática se deduce la necesidad del uso adecuado de los Desechos Sólidos Urbanos con su aprovechamiento para la generación de BIOGAS como energía renovable para la producción del pan en la Panadería Escambray.

En cuanto al aporte a la segunda iniciativa para lograr el desarrollo humano a nivel local dentro de los objetivos de Desarrollo del  Milenio se analiza la posibilidad de mejorar  la calidad y sostenibilidad de los servicios en esta producción del pan. Se analiza primeramente las enormes limitaciones para ofrecer variedades de pan con la calidad adecuada y con las posibilidades que ofrece esta producción a nivel mundial, se incluye aquí la necesidad de aumentar la producción de dulces por su aceptación en la población. Dentro de estas limitaciones se encontró, como causa principal, que la materia prima fundamental  que se usa actualmente es la Harina de Trigo obtenida de forma importada por el país.

Esto generó la necesidad de buscar nuevas alternativas en este sentido y así se define la posibilidad del uso del AMARANTO, que es un seudoserial de alto valor nutritivo de acuerdo a las experiencias del proyecto piloto cubano alemán ¨ El Pan Alegre ¨ de la Panadería H10 de Ciudad Escolar Libertad del Municipio de Marianao en La Habana (31). Es aquí en este punto donde también se ve la posibilidad de aplicación de la tercera iniciativa cubana como parte del PNUD al incorporar el enfoque del manejo sostenible de la tierra con el uso de una planta poco conocida y cosechada en Cuba que puede traer grandes beneficios en la implementación del Plan de Acción  Nacional de Lucha contra la Desertificación y la Sequía. Aquí también se tiene en cuenta la posibilidad de uso de fertilizantes  a partir de la materia orgánica que se obtiene por el proceso que se le puede realizar de forma integral a los Residuos Sólidos Orgánicos del Asentamiento cuyas perspectivas para mejorar  los suelos cultivables es altamente demostrado.

            3.2 Descripción del campo de trabajo.

E

l asentamiento de Banao  cuenta con 5000  habitantes y tiene una producción diaria de 16000 unidades de pan donde 12200 unidades las consume la población, 1900 unidades son para los centros educacionales y 1900 unidades son para otros organismos.

La panadería Escambray encargada de esta producción fue construida en el año 1991 y cuenta con una superficie útil de  150 m²,  tiene un área para dulcería y panadería unida como un complejo productivo integrado. También un área de calderas que no se están usando actualmente y locales cerrados con otros por terminar, paralizados cuando llegó el período especial. Al fondo de esta entidad productiva existe suficiente espacio vacío que podría estudiarse para activarlo en función de las necesidades que se  presentan  en nuestro proyecto.

Esta panadería cuenta actualmente con 23 trabajadores de los cuales 10 están vinculados directamente a la producción del pan y 5 a la producción de dulces. En el análisis realizado del campo de trabajo en el asentamiento para la propuesta, se determinó la situación siguiente que fundamenta la necesidad de la gestión integrada:

Diagrama 3.1

Campo de trabajo para la necesidad de la  propuesta de  gestión integrada.

                     3.2.1  Recolección  de   Residuos  sólidos   urbanos.  Obtención

de    materia orgánica.

E

n el asentamiento de Banao específicamente en el lugar que nos ocupa por su cercanía a la Panadería Escambray el método de tratamiento de residuales mas utilizado es el de incineración, el cual tiene varias ventajas, pero también algunos inconvenientes. Entre las ventajas están que se reduce mucho el volumen de vertido  y se obtienen cantidades apreciables de energía. Entre las desventajas esta en que se producen gases contaminantes, algunos potencialmente peligrosos para la salud humana, como son las dioxinas.

 Los desechos producidos por Banao que los pobladores llama “basura” al ser residuos sólidos de diferentes constitución, tamaño y peso conlleva a volúmenes considerables de material a transportar por medios bastantes deficitarios en el país además de no tener piezas de repuesto y combustibles por lo que la recogida diaria de “basura” se realiza principalmente con tracción animal y utilizando el método de tratamiento de incineración antes mencionado  lo que conlleva en muchas ocasiones a acumulaciones de “basura” con las consiguientes molestia de la población por ser focos de contaminación con malos olores siendo peligrosos para la salud humana y ambiental en general. A estos se unen los vertederos inautorizados en terrenos vacío de la ciudad donde la población está obligada a vivir con ratas e insectos dañinos como las desagradables y peligrosas cucarachas.

Resolver este problema con la situación de carencia que enfrenta el país sería en la actualidad imposible ya que sería necesario adquirir carros de basura y tener el combustible para ello. Además está demostrado que esta forma de tratar los Residuos Sólidos Urbanos no es una verdadera solución ni para nuestro país ni para cualquier otro lugar del mundo pues los desechos serían solo depositado en otro lugar y se desperdiciaría una materia prima altamente valiosa con mucho rendimiento energético portador de una cadena de altos beneficios que dejaríamos escapar actualmente.

Para una mejor comprensión de las cualidades de la materia orgánica disponible  resulta válido el empleo de las herramientas básicas para el control estadístico: gráficas de control. El estudio fue dirigido a las diferentes variables que nos darían el proceso de recolección de las basuras en las diferentes viviendas. Un análisis del primer gráfico (Anexo IV) nos muestra que la media especificada (X)  en el mismo tiene variaciones las cuales las podemos definir según las características de las materias orgánicas recolectadas en las ocho formas en que se puede encontrar una diferencia de contenido en la materia orgánica que cada vivienda puede aportar para nuestro proyecto.

Para tener una mejor idea de lo que puede aportar cada vivienda teniendo en cuenta sus características  propias de personas, animales de cría y árboles se muestra el siguiente polígono de frecuencia:

Adults

niños

árboles

Adulto

  con

  niños

Adulto

  con

animal

Adultos niño

anímale  árboles.

Adultos

animales

árboles

Adultos

Adulto

niños

animal

  .

Adultos

 con

árboles

Materia Orgánica recolectada

Figura  3.1

Polígono de frecuencia. Materia orgánica recolectada.

En el proceso de descripción de las muestras de la forma anterior un poco más razonable, es decir, con el cálculo de ciertos valores más representativos que resumen un mayor número de información se  pueden deducir del muestreo realizado que:

1. Las personas mayores con niños producen más materia orgánica que sin estos.
2. Los animales de cría consumen parte de la materia orgánica de las viviendas.
3. Las viviendas con árboles aportan parte de la materia orgánica que se recolecta.

También podemos deducir del polígono de frecuencia que los valores muestreados los podemos dividir en dos grupos fundamentales de acuerdo con la magnitud de las observaciones las cuales están divididas por la media aritmética (X=5.01) la que es el promedio de todos los valores de la muestra que cuenta de 106 observaciones o viviendas visitadas.(Anexo X)

En un grupo tenemos aquellas viviendas  que tienen árboles frutales y que están por  encima de la media y las que no lo tienen que están por debajo independientemente que tengan o no animales de cría (Anexo VIII). Con esto nos dimos cuenta que la mayor cantidad de materia orgánica la aportan los árboles los cuales les dan muy poca eficiencia al biodigestor que queremos construir.

El análisis de los límite superior e inferior de control (Anexo X) nos dicen que existen muchos puntos de observación fuera de los mismos, es decir él modulo de variación de los datos es no natural y esta fuera de control para estos puntos,   los cuales si los desechamos solamente serían válidos los concernientes a la recolección de la basura en aquellas viviendas que tienen animales de cría y árboles frutales. Estas viviendas se encuentran en la media de las 106 casas visitadas ya que existe una producción de materia orgánica  mayor pero  al mismo tiempo parte de esta la consumen los animales de cría.

 Un análisis del rango de la materia orgánica (R) (Anexo XI)  nos muestra que existe una gran dispersión en los datos encontrados ya que los valores varían en un amplio rango es decir de 0 a 1.50. (Anexo IX) Esto esta dado porque hubo casas en que solamente se encontró una vivienda con las características señaladas y otras en que diferían mucho las viviendas encontradas.

La materia orgánica recolectada por las viviendas visitadas nos puede aportar al contenido de las mismas 4 formas diferentes de basura biodegradable para el digestor anaeróbico que queremos construir las cuales podemos resumir en la siguiente tabla:

Estratos escogidos. Recolectada en:	Cantidad de   viviendas		Cantidad de                 Personas.		Cantidad de MO   Que aportan.		Cantidad pro- medio de MO que aportan. Kg/dia.
	U	%	U	%	Kg/día.	%
Viviendas solas.	30	28.6	93	24.9	105.1	21.6	3.6
Viviendas con Animales de Cría.	24	22.8	82	21.7	40.1	8.2	1.67
Viviendas con Árboles y Huertos.	28	26.7	105	27.7	230.3	47.3	9.00
Viviendas con animales y árboles.	23	21.9	93	24.9	115.0	23.4	5.78
Total.	105	100	373	100	490.5	100	----

Tabla 3.1

Cantidades de Materia Orgánica de las viviendas según sus características.

                  3.2.2  Utilización de energía renovable. Producción del Biogás.

 Factibilidad del uso del Biogás en este Proyecto.

L

a factibilidad del uso de esta energía renovable en nuestro proyecto esta determinada por la posibilidad del aporte de la materia prima para lograrlo; procedente de una población que a su ves se sirve del producto final a obtener con ella (el pan)  A esto se le agrega que es una tecnología de avanzada bien adaptada a las exigencias ecológicas y económicas del futuro inmediato en esta zona, como parte de las soluciones comunes que se buscan a nivel nacional para el problema energético con el uso de las fuentes no convencionales de energía (5).  

El mejoramiento de la producción del pan tendría que ser directamente proporcional con el mejoramiento de las condiciones infraestructuras y de vida de los panaderos y personal administrativo los cuales al trabajar en condiciones muy deterioradas conllevan a una merma en la calidad y producción del renglón mas importante que la población adquiere diariamente y lo agradece de forma relevante.

Materia orgánica total recolectada  para la producción de biogás.

Para tener una mejor idea de la energía a obtener para la panadería se analizó  los diferentes aportes que se pueden hacer de materia orgánica en el barrio seleccionado incluyendo las excretas que no se habían tenido en cuenta anteriormente porque no son parte de la basura recogida diariamente  en las viviendas:

	Excretas			subtotal	Basura Recogida en viviendas	total
	Cerdos	gallinas	carneros
Materia orgánica que se obtiene diariamente en el barrio (Kg/dia).	837	135	118	1090	490.5	1580.5
Biogás a obtener con la materia orgánica recolectada. (M3/dia).	33.48	6.07	5.9	45.45	196.2	241.11

Tabla 3.2

Aportes de materia orgánica y obtención de Biogás.

Cantidad real  de  Biogás para la producción de la Panadería.

Como el objetivo de la panadería es producir panes se halló la  cantidad de biogás que se necesita para hornear los mismos además de otros gastos en la panadería escogida:

Ø La panadería produce 16000 panes por día.

Ø Como un litro de petróleo equivale a producir 140 panes diarios,  entonces se necesita 114.3 litros diarios de petróleo.

Ø La densidad del petróleo es 0,85 kg por litro. Entonces se necesita 97.1 kg de petróleo al día.

Ø Como el Valor Calórico del petróleo es 9500 Kcal/día  se calcula el Valor Calórico necesario total de los 97.1 kg  y resulta  922450  Kcal/día de petróleo.

Ø Como el Valor Calórico del Biogás es 5500 Kcal/m3 entonces se necesita 167.7 m3/día de Biogás.

Ø Este Volumen de Biogás (167.7 m3/día) determina la necesidad de 419.25 kg/día  de materia orgánica.

 De los cálculos anteriores se llegó a dos resultados fundamentales que  son la cantidad de biogás necesario para que la panadería trabaje y la cantidad de materia orgánica para que el biodigestor pueda producir el combustible necesario para el funcionamiento diario de la panadería.

                 3.3  Propuesta para la construcción del biodigestor.

Selección de las alternativas posibles para el diseño de la planta de biogás.

F

ueron analizadas dos variantes de plantas de biogás existentes en la provincia realizándose un estudio de sus ventajas para la utilización en este proyecto(44).

• Planta de biogás con cúpula fija de fibra de vidrio. Se analizó su posible ejecución logrando el financiamiento de una ONG para obtener l la cúpula de fibra  vidrio.
•  Planta con cúpula fija de ladrillo con el tanque de compensación encima. Se analizó que es una alternativa  con mayor éxito por las ventajas que presenta: una obra más duradera, los materiales pueden ser de producción local, minimiza el volumen de excavación, ahorra el movimiento de tierra para relleno del biodigestor, minimiza el tiempo de ejecución, la laguna encima de la cúpula favorece a su impermeabilización, la salida de bioabono se realiza aprovechando las cargas hidrostáticas, la utilización del lecho de secado facilita la manipulación del bioabono.

De cuerdo a las ventajas y desventajas de cada uno se decidió proponer para este proyecto la construcción de un Biodigestor del tipo de cúpula fija de ladrillo con el tanque de compensación encima por las   ventajas del uso de materiales locales y el área de construcción a ocupar es menor (43).

Calculo del biodigestor.

En el trabajo de gabinete  se realizó el estudio de como realizar el cálculo de este biodigestor según el folleto del autor Dr. Ing. J. A Guardado “Taller teórico práctico de proyección, construcción, explotación y mantenimiento de Plantas de biogás”. Año 1998 (Anexo VII ) y para su ejecución se tomaron las recomendaciones y experiencias tomadas de la ejecución de las plantas: Finca Santa Desideria, Unidad Porcina Punta Diamante y la Planta de Inseminación de Sancti - Spíritus según Tesis de la autora Msc.  Valentina Savran “Alternativa para el aprovechamiento integral de residuos pecuarios como contribución al ordenamiento de los ecosistemas rurales”. Año 2005.

       Datos necesarios: Materia Orgánica disponible (M.O)= 419.25 kg/dia.

                                      Masa de agua diaria en proporción 1:3 (M.A) =1257.75 kg/dia.

                                          Tiempo de retención (T.R)= 27 días.

                        TOTAL= (M.O + M.A) * T.R

=45 279.0 kg

El volumen total del biodigestor (V.Total) es 45,3 m³, por lo que se define la construcción del modelo de 47,5 m³ y de esta forma se garantiza darle tratamiento sin dificultad a toda la materia orgánica.  Ver Anexo VII.

Algunas consideraciones para su ejecución.    

La construcción de un biodigestor es algo especial. Comparado con una casa o un tanque de almacenamiento, la construcción de un biodigestor de cúpula fija no es más difícil, pero exige mucha exactitud y disciplina durante su ejecución.

Su funcionamiento depende de la correcta terminación de cada una de las partes que componen la máquina (La Unidad de Biodigestión Integrada). Basta que una pieza falle y el digestor no funcionará.

§ El funcionamiento del biodigestor se basa en principios hidráulicos y esto exige respetar con máxima  exactitud los niveles.

§ El biodigestor está expuesto a presiones tanto internas, de la masa líquida-gas a presión, como externas originadas por el peso de la construcción y por el peso y los movimientos de las masas de tierra colindante. Esto exige para poder construir con materiales relativamente ligeros, una geometría de construcción, mezclas y aplicación de materiales exactos.

§ El biodigestor tiene que ser impermeable a las aguas, en caso contrario se secará el material en su interior y se contaminarán las aguas subterráneas. Esto exige una buena técnica de repello, tanto en el interior como en el exterior del biodigestor.

§ La parte superior del biodigestor (zona de almacenamiento del gas) incluyendo el cuello, tiene que ser impermeable al gas. En caso contrario el gas escapará sin probabilidad de uso. Esto exige una técnica especial de repello realizada con esmero y rapidez. Esto es uno de los puntos clave de la obra.

Obtención de abono orgánico.

En el  biodigestor, la remoción de la materia orgánica, permite la formación final de un producto estable que constituye un abono orgánico de buenas condiciones en cuanto a contenido de nutrientes, entre los que se encuentran cantidades apreciables de nitrógeno, fósforo y potasio asimilable, los cuales constituyen macro elementos esenciales para el desarrollo de cualquier tipo de vegetal, así como un contenido elevado de micro elementos esenciales para la formación y síntesis de sustancias vitales para el normal desarrollo de las plantas; también estos lodos  contribuyen de forma significativa a la retención de la humedad del terreno y mejoran sus condiciones físicas, químicas y biológicas.

Cuestiones a tener en cuenta para su empleo es que después de ser sacados del biodigestor deben ser concentrados en un lugar apropiado durante 1 o 2 semanas para que pierdan humedad y facilitar su manejo y disposición, permitiendo la degradación de algunos  microorganismos  patógenos que aun permanezcan. Cuando se apliquen al terreno deben disponerse con una capa sobre el suelo para garantizar su eficiencia y  remoción posterior o en el fondo del surco antes de realizar la siembra.

También es importante el empleo del efluente líquido  final que se obtiene para su aplicación a   hortalizas leguminosas y otros.

Impacto a considerar después de la construcción del biodigestor.

o Beneficios ecológicos.

§ Disminuye la emisión a la atmósfera de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) gases causantes del efecto invernadero al no usarse combustible fósiles.

§ Las excretas que generan de forma natural los gases metano y monóxido de carbono cuyo efecto invernadero es 20 y 320 veces mayor que el del CO2 y que se vaporan a la atmósfera, son recogidos y reciclados en las plantas de biogás (33).

§ Mejora los suelos afectados con la aplicación de biocarbonos.

§ Mejora las condiciones higiénicas sanitarias del medio circundante.

o Beneficios económicos.

§ Obtención de 61210.0 m3 de biogás al año que representa 37 Ton de petróleo.

§ Obtención de 145928,0 Ton al año de bioabono de alta calidad, que sustituye los fertilizantes químicos y permite un incremento de un 25 % en el rendimiento de las cosechas en organopónicos y áreas agrícolas.

§ Mejora de la calidad y aumento de rendimientos agrícolas.

o Beneficios Sociales.

§ Ahorro de portadores energéticos en  la construcción de fuentes de energías renovables que benefician a numerosas familias con la producción del pan y dulces.

• Formación de una cultura ambiental a través de la participación en la ejecución,  explotación y evaluación de la planta de biogás.
• Mejora la calidad de vida de los usuarios a partir de la disponibilidad de una fuente energética de bajo costo que sustituye el petróleo.
• Humanización del trabajo en la panadería pues permitirá la cocción del pan con hornos mas higiénicos y cómodos.
• Posible fuente de empleo y de nuevos ingreso

Materiales de construcción necesarios.

En la valoración económica del montaje de los biodigestores se debe tener en cuenta que el costo fundamental esta dado por el valor de los materiales y las herramientas necesarias para la construcción de los mismos, la mano de obra y el trabajo especializado.

Para el biodigestor que vamos a construir  cuya capacidad es de 47, 5 m³  la cantidad de materiales necesarios es la que se muestra en la siguiente tabla: 

MATERIALES	u/m	CANTIDAD DE MATERIALES
Cemento	bolsas	150
Bloques	MU	1160
Ladrillos	MU	2000
Arena	m3	12
Grava	m3	10
Acero	tm	0,08

Tabla 3.3

Necesidad de materiales de construcción.

        3.4    Enriquecimiento nutricional del pan. Producción de Amaranto

(Amaranthus  hypochondriacus).

Cultivo del Amaranto

E

l Amaranto, a producir por los campesinos, tiene que darnos el rendimiento necesario para que pueda sustituir en un 25 % la harina  de trigo de la panadería. Esta relación 3:1 (Harina de Trigo - Harina de Amaranto) es la ya estudiada experimentalmente en panes y dulces y que se propone en el proyecto cubano alemán piloto “El pan alegre”. (31)

La harina  de trigo necesaria para la cocción de 16 000 bolas de panes es de 272.0  Kg./día (cada pan necesita 17 gr de harina de trigo). Se necesita entonces  emplear 68.0 Kg. de semillas secas molidas de Amaranto para sustituir el 25 % de la demanda de harina de trigo de la panadería con lo cual aumentaríamos el contenido de proteínas, minerales, y vitaminas del pan tradicional. Esto  representa para el año una necesidad de 24  820.00  kg de semillas secas molidas. Con estas condiciones iniciales se escogió la finca ubicada a la izquierda de la entrada de Banao perteneciente al campesino Edeyde Álvarez el cual es de referencia nacional con sobre cumplimientos en sus entregas de viandas y hortalizas para escuelas, hospitales y círculos infantiles. Su finca tiene una extensión de 25 ha, donde se pueden intercalar los cultivos de Amaranto con otras plantas. 

Para producir el Amaranto (Anexo V) el cual necesita de siembra, cultivo, cosecha, tratamiento posterior, análisis de los rendimientos y la distribución a la panadería se analizó la infraestructura necesaria y las personas encargadas de estos menesteres. La cosecha de la planta es factible hacerla dos veces al año en diez hectáreas de la finca ecológica (que no utiliza fertilizante químico) escogida para esta experiencia lo que nos daría rendimientos de 30 000 - 40 000 Kg de semillas secas molidas en el año,  cantidad suficiente para abastecer la panadería y distribuir a otros lugares según se  tome conciencia de las cualidades del amaranto y aumente la demanda de su utilización. Este campesino experimentará de su primera cosecha el uso del forraje para sus vacas con 3 453 kg en el año y venderá alrededor de 1 726 kg de hojas frescas a la Agricultura Urbana para el  consumo humano.

Obtención de pan más nutritivo.

Los panes que se obtendrán  con esta propuesta tendrán más proteínas, minerales y vitaminas que los panes tradicionales (según datos obtenidos en Anexo IV):

	U/M	Composición
		Pan Tradicional	Pan Enriquecido
Energía alimenticia	Calorías	56.78	59.18
Proteínas	gr	2.18	2.28
Grasas	gr	0.29	0.52
Carbohidratos totales	gr	12.07	11.73
Fibras	gr	0.39	0.40
Calcio	mg	4.99	24,54
Hierro	mg	0.68	19.84

Tabla 3.4

Comparación del pan tradicional con el pan enriquecido.

Para  un pan con 17.0 gr. de Harina.

Beneficios a obtener con el uso del Amaranto.

Beneficios Ecológicos:

§ El proyecto produce un alimento básico de alto valor nutritivo a partir de la agricultura biológica dinámica.

Beneficios Económicos:

§ Se ahorra el 25% de los gastos para la importación de harina de trigo lo que significan para este caso  7 528 125 USD en el año.

§ Se ahorran los gastos necesarios para mejorar artificialmente la masa de pan como por ejemplo con sulfato de hierro.

§ Al aumentar su componente en el pienso de las vacas se obtiene un aumento proporcional en la cantidad de leche a producir.

 Beneficios Sociales:

· Se contribuye a la reanimación de formas saludables de alimentación con el consumo de:

ü Pan más nutritivo.

ü Una verdura muy nutritiva (con más hierro, calcio, fósforo, proteínas, grasas, cenizas, carbohidratos y fibra  que la espinaca).

§ Permite la obtención  de una leche con mayor calidad alimenticia aumentando este componente en el pienso de las vacas.

                       3.5.  Propuesta del método de gestión y actuación para

la   implementación  del   proyecto.

1) Presentar en el consejo de la Administración Municipal la propuesta de gestión integrada para demostrar con datos estadísticos que el financiamiento debe verse como una inversión para reducir gastos futuros relacionados con:

· Importación de derivados de petróleo.

· Importación de fertilizantes inorgánicos.

· Degradación del medio ambiente.

· Salud de la población.

· Higiene ambiental.

2) Para que el trabajo  fluya lo más positivamente posible se debe crear un puesto de mando en la panadería que dirija los factores integrados en este proyecto.

3) La instalación de la planta de biogás se propone detrás de la panadería en el área construida sin utilizar.

4) Establecer un área agrónoma de 10 ha para la siembra cultivo y cosecha del amaranto de manera imprescindible para el abastecimiento de la panadería en los plazos contratados con el campesino. Realizar también charlas de promoción por parte de la Delegación de la Agricultura y la ANAP para fomentar el cultivo del AMARANTO demostrando los enormes beneficios que aportan al suelo y al consumo animal.

5) Se capacitará a 2 Técnicos Medios para el mantenimiento de la Planta de Biogás y la elaboración de los RSU para introducirlos en el Biodigestor.

6) Capacitar a cuatro trabajadores sociales para el trabajo educativo entre la población sobre todo tipo de información acerca del proyecto y en general sobre el desarrollo sostenible. Hacer hincapié en la información necesaria de la clasificación de desechos orgánicos.

7) Establecer un sistema de recogida diario con carros especialmente diseñados para esta tarea (ecológicos).

8) Establecer un sistema de recogida diario de la materia orgánica donde se valle clasificando la materia orgánica desde un inicio.

9) El trasporte y acarreo de la materia prima debe terminar en almacenes bien     diferenciados con las condiciones mínimas necesarias para el volumen de materia orgánica que se necesita diariamente la cual debe trasportarse por técnicos que clasifiquen y escojan la misma con las mejores condiciones para introducir al biodigestor.

10)  El abono que se produce en el biodigestor será vendido a los organismos y Empresas de la Agricultura Urbana y rural, siendo esta otra fuente de ingreso para la panadería.

11) Ofertar y vender el pan enriquecido con Harina de Trigo y Amaranto en Moneda Nacional por la Libreta de Abastecimiento y otros dulces en moneda MN y MLC.    

Conclusiones.

Los resultados de la investigación determinan la posibilidad de aplicación de un método de gestión integrada en la Comunidad de Banao que permitirá mejorar la producción del pan  que se abastece diariamente de forma normada  a través de la libreta de productos alimenticios.

Se determinó la posibilidad real de la implementación del uso del Biogás como energía alternativa a partir del uso adecuado de la materia orgánica que forma parte de los residuos sólidos urbanos, lo que permitirá disminuir el impacto ambiental y obtener beneficios socioeconómicos

Esto será permisible por los aportes energéticos de la materia orgánica investigada que es de 241,11  m3/ día  de biogás que permitirá cubrir la necesidad de 167,7 m3/día para lograr la producción de la panadería. Aquí se comprobó que las excretas de animales son la materia orgánica que permiten obtener más biogás.

Se realizó la propuesta de cómo y en que magnitud es necesario realizar el cultivo del amaranto que será el elemento que intervendrá en el concepto desde el punto de vista alimenticio de nuestro proyecto por la posibilidad de elevar el valor nutritivo del pan y los dulces que se producirán en un 25 % de la harina que se obtiene de esta planta y un 75 % de la harina de trigo tradicionalmente utilizada. Se propone la finca que va a iniciar este cultivo para después generalizarse.

La investigación realizada es un aporte a las prioridades nacionales e internacionales de conservación y protección del medio ambiente y fue obtenida mediante el diagnóstico, valoración y propuesta que incidirá en el cambio del comportamiento y conciencia ciudadana así como la participación local en el desarrollo de acciones para lograr impactos significativos en la ecología, economía y calidad de vida a nivel comunitario con influencia de sus resultados en el ámbito nacional.

Recomendaciones.

1. Prestar una atención priorizada  a esta propuesta por lo que representa desde el punto de vista ecológico, económico y social, no solo para Banao sino para la  Provincia y el país, pues la justificación para su implementación  esta   más que demostrada.
2. Realizar la investigación del Plan Estratégico  para la  consolidación  del  inicio de esta propuesta dirigido a:

· Forma de recolección de la materia orgánica e Inorgánica en correspondencia con su valor, incluyendo aquí las excretas de animales           por ser la materia orgánica que permite la mayor generación de energía en el Biogás.

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15  Comisión Nacional de Energía. Programa de Desarrollo de las fuentes Nacionales de Energía. La Habana, Cuba 1993

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18   Estrategia Ambiental Nacional, 1998.

19   Estrategia Ambiental Nacional, 2005.

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23    Guardado J. A., Urbina Pedro “Sistemas de ciclo cerrado, una alternativa

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24  Guardado J. A., “Curso teórico – practico sobre    diseño,   construcción y mantenimiento de pequeñas Plantas de Biogás”. Guantánamo, 1999

25 Guardado José A. Taller teórico práctico de proyección, construcción, explotación y mantenimiento de plantas de biogás. Año 1998.

26  Hernández Carlos, 1990 Segundo Forum nacional de Energía. Biogás. La Habana. 132 p.

27   Fulgueiras  J. A.”Cuba : El biogás multiplica sus bondades”. Motel Las Tecas.

       Pág. Web: cohen-degovia@cohenpage.com

28  Iniciativas del PENUD para Cuba, oficina instalada en Cuba Calle 18, No 110, entre 1ra y 3ra Miramar, Cuba. WWW. Undp. org. cu.

29  Kenney, w. F. “Energy Conservation in the process Industries”. / W. F. Kenney. / S. / : Academia Press, 1969, 329 p.

30 Loving Christopher, Cuba Verde.”El entorno del planeta 5 años después de Río”. P-22,22.

31  Madeleine Porr. “El pan alegre”. Cuba-Alemania. Proyecto piloto en la Panadería h10 de Ciudad Escolar Libertad/Marianao- La Habana. Pág. Web:

        Madeleineporr @yahoo.de.http://WWW.mdeleine-porr.de.

32   Montalvo S. “Digestión anaerobia de materia orgánica” ISPJAE, La  Habana,      2000,            Modulo   de   la    Maestría    “Saneamiento    Ambiental”

33 Nielsen S. B. “Plantas de Biogás en Dinamarca” Asociación DanesadelBiogás.Copenhagen.2001.Pag.Web:http/www.landbrugsraadet.dk/smcmBiogasspansk/Venstre_menu1_Introducción/Index.htm.ID=4702

34 Ortega Eduardo Delgados. “Siembra y cultivo de Amaranto”. Laboratorio  Fisiología vegetal/Fac. Biol. / Univ. Habana.  Pág. Web: eortega@fq.uh.cu, eortega99@yahoo.com.

35       Pérez H. Eugenio  de Alejo Victoria, Cuba Verde. “Energía Renovable. Cuba: posibilidad y limitaciones”. P.1-8.

36       Pérez Moran Roberto . Revista Energía y Tú. Residuos sólidos Urbanos Pág. 18.

37                                                                                                                                         Pellon A., Sánchez E., Rovirosa N. “Digestor anaerobio de bajo costo para  climas tropicales”Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNIC), ciudad Habana, 1995.

38  Ramos Lorenzo Orestes. “Biogás: energía alternativa y protección ambiental”. Periódico Trabajadores. Lunes 24 de Abril del 2006. P-14.

39  Sosa R. J  “Una nota sobre la constitución y uso de biodigestores    tubulares de polietileno en montañas de Cuba “Instituto de Investigaciones Porcinas. 40   Habana, 2002 Pág. Web. http: /WWW. Sian, info. Ve/ porcinos/ publicaciones/ vccn/rev52/soen.htm.

40  Saborit Lleane,  Betancourt Rafael. Taller de transformación     integral del barrio. Programa de saneamiento. Teléfono 81-9979.

41  Sánchez Idalmis C, Pérez E, Hernández L. “¿Basura o resíduos sólidos urbanos?” Revista Energía y Tú No 24, Octubre-Diciembre de 2003Pág. 15 y 16.

42   Shewhart. W.A. Economic Control of Quality of Manufactured Product D. Van No strand Company, Inc, New York, 1931.

43  Sánchez, J. V. “Introducción a la producción del biogás”. CCRP. Matanzas, 2005.

44  Zamora L., “Consideraciones sobre la utilización del biogás. Metodología para la construcción de una pequeña planta de biogás”, Departamento de mecanización. Universidad de Granma, 2000.  Pagina Web:http://www.monografias.com./trabajo15/utilizacion-biogas/utilización-biogas.shiml

45       Savran Valentina. “ Alternativa para el aprovechamiento integral de residuos pecuarios como contribución al ordenamiento de los ecosistemas rurales” Tesis en opcion al titulo académico de master. Año 2005.                                                                                                                                                                                                               

Anexo II

E n c u e s t a.

Compañero(a): Estamos necesitando de usted su mayor cooperación para que nos brinde la información que a continuación le solicitamos con destino a una investigación que se realiza en el Centro Universitario “José Marti Pérez” de nuestra provincia para concluir estudios de Ingeniería  Industrial. Le agradecemos la máxima fidelidad en los datos que nos aporte.

Objetivo: Recabar información referente a residuos orgánicos que nos pueden proporcionar las viviendas visitadas para su estudio y posterior utilización en un biogás para la panadería  Escambray.   

       1) Datos generales de la vivienda:

     Provincia     Municipio      Asentamiento      C. Popular      Circunscripción

     Topología Contractiva:   I (    ) II (   )  III (   )  IV (   ).

     Estado Técnico:    Buena (    )     Regular (    )     Mala  (   )

     Suministro de Agua:   Acueducto (   )    Poso (   )    Rió o Manantial  (   )

     Evacuación de Aguas Albañales:   Alcantarillado (   )   Fosa  (   )

     Servicios Sanitarios:   Inodoro (   )   Letrina (   )   No (   )

2) Datos de los ocupantes de la vivienda.

     Cantidad de personas (   )   Hombres (   )    Mujeres (   )    Niños (   ) 

3) Datos de los animales de cría (Cantidad).

Puercos (   )    Gallinas (   )    Conejos (   )    Otros (cual) _______ (   )

4) Datos de los Árboles y Huertos.

Árboles (U) _______         Huertos (m2) _______

5) Residuos Orgánicos Generados (Kg).

Personas ___________

Animales ___________

Árboles y Huertos __________

6)  Residuos Inorgánicos (Kg) _____________

Anexo III

Cantidad de Basura domestica producida en los países desarrollados por las personas diariamente motivados entre otras razones, por el desenfreno consumista.

País	Residuos domésticos diarios (toneladas).	Kg/personas diario
Estados Unidos	547945	2.39
Australia	27400	1.86
Canadá	34520	1.44
Nueva Zelanda	4186	1.34
Noruega	4660	1.14
Dinamarca	8070	1.10
Finlandia	3290	1.10
Países Bajos	14800	1.04
Suiza	5880	1.00
Bélgica	8444	0.86
Suecia	6850	0.82
Japón	110200	0.79
Francia	42460	0.79
Gran Bretaña	43330	0.77
Italia	38470	0.67
España	21990	0.58
Cuba	4000	0.5

Anexo IV

Comparación en la composición de semillas de amaranto Amarantos hypochondriacus y otros cereales en promedio (en 100 gr. de peso fresco).

	Energía Alimentici (calorías)	Proteína (gr)	Grasa     (gr)	Carbohidrat Totales  (gr.)	Fibra (gr)	Calcio (mg)	Hierro (mg)
Seriales (promedio)	542	11	2.7	75	2.1	50	550
Amarantos hypochondri	391	15.31	7.12	63.1	2.69	490	455

El  Amaranto comparado con otros cereales (sobre la base de 100g).

	Arroz	Amaranto	Trigo	Maíz	Avena
Proteína	5.6g	19g	12.8g	9.4g	15.8g
Fibra (cruda)	0.3g	5.6g	2.3g	3g	3g
Grasa	0.5g	6g	1.7g	4.7	6.9g
Carbohidratos	79.4g	6g	71g	74g	66g
Calcio	9mg	250mg	29.4mg	7mg	54mg
Hierro	4.4mg	15mg	4mg	2.7mg	5mg
Calorías	360	414	334	365	389

Anexo  V

Sugerencias con respecto a la siembra, el cultivo y la cosecha de Amaranto.

Siembra:

1. Para sembrar, mezclar la semilla de Amaranto a un 10 % con tierra seca, debido a su tamaño (con un puñado de semillas casi se siembra  1 ha.)
2. Echarle mas o menos a cada 100 g de mezcla (que entonces contendrá unos 100 g de semillas), media hasta una cucharadita de Garbaril, o echar el polvo para piojillos que se utiliza en el cultivo de3l tabaco.
3. Mezclar todo, y sembrar en surcos no muy profundos, es decir con una profundidad de unos 10 cm. Los surcos deben estar separados en unos 40 a 50 cm.

Cultivo:

1. Las semillas van a germinar después de mas o menos una semana, y es en este tiempo, y en los mas o menos tres semanas después, que mas agua necesitan. Eso quiere decir que hay que mantener el suelo húmedo  en este tiempo con un riego adecuado, y limpio, es decir arrancar la mala hierba. Después de estas cuatro semanas, las plantas mismas hacen competencia a la mala hierba.
2. En lo que se refiere al riego, en los mas o menos, dos meses hasta la cosecha (este se cosecha a los mas o menos 120 días), ya se va disminuyendo el agua hasta que se haya desenvuelto bien la espiga, y luego no se riega mas.

Cosecha:

1. Se consigue una lona, se cortan las espigas, se ponen estas en la lona, no en el surco para que no se pierdan.
2. Para separar las semillas de la espiga, hay dos variantes prácticas: Se meten las espigas en un saco, y se le dan golpes. O se trillan con un tractor. (desde luego en un piso adecuado y preparado.).
3. Para separar las semillas de la paja, se utiliza un ventilador, o se deja este trabajo al viento.

Tratamiento posterior:

Luego se ponen las semillas en una estufa, con una temperatura de unos 80 hasta 90º C, alrededor de 4 horas, para que se tueste. Después las semillas están listas para ser molidas e introducidas a la elaboración de los diferentes alimentos.

Rendimientos:

     Alrededor de 1500-2000 Kg. De semillas secas por  ha.

Dr. Eduardo Ortega Delgado, Jefe Laboratorio Fisiología Vegetal/ Fac. Biol. /Univ. Habana.

Anexo  VI

1 m³ de biogás puede generar 6,25 kw de electricidad

Tabla. Equivalencias calóricas del biogás con otras fuentes de energía

Un m³ de biogás sin purificar o purificado de dióxido de carbono representa los siguientes valores:

Fuentes de energía	Sin purificar (5500kcal/m^3)	Purificado (8500kcal/m^3)
Nafta	0.73 ls	0.10
Alcohol	1.10 ls	1.70
Petróleo	0.65 ls	1.00
Gas natural	0.62 ls	0.95
Carbón natural	0.82 Kg.	1.25 Kg
Carbón vegetal	1.24 Kg.	1.90 Kg

Fuente: Fernández K. C., Prevés P. L. y Bao Ch. R. “Manual práctico para la construcción de pequeñas plantas de biogás”. CIC – DECAP, La habana 1999.

Tabla. DENSIDADES DE COMBUSTIBLE (Kg/l)

Fuel oil: 0.85

Diesel: 0.82

Crudo: 0.92

Equivalente diesel 0.42 kg/m³             (fuente: Valia)    

Un m³ de biogás = 0.1 galones de diesel. (Polprasert, 1989). POLPRASERT C. 1989. Organic Waste Recycling, Asian Institute of Technology. Bangkok. John Wiley & Sons London. 357p.

Tabla 3. Indicadores para la producción de biogás en función de la dilución y el tiempo de retención.

Materia Orgánica	U/M	Cant.	Eq. En Biogás m^3		Dilución E/A	Tr. Días
Excreta porcina	Kg	1	0.031		1:3-10	16
Excreta vacuna	Kg	1	0.035		1 :1-3	14
Excreta de pollos	Kg	1	0.045		1 :3	20
Excreta de carnero	Kg	1	0.04		1 :3	30
Cachaza	Kg	1	0.09		1 :3	25
Excreta humana	Kg	1	0.05		1 :1-3	16
Basura domestica	Kg	1		0,4	1:3	27

Fuente: J.A. Guardado. (Referido por  Savran 2005)

Anexo  VII

 Calculo de volumen del Biodigestor.                                                                                 

Las Formulas fundamentales que se emplean para el dimensionamiento del    diges-

tor de cúpula fija caracterizado por tres partes: Cónica, cilíndrica y esférica,  pueden

ser representados de la   siguiente   manera    (Fuente:     Guardado      J.A   .“Taller

teórico – practico de proyección, construcción, explotación y mantenimiento de

Plantas De Biogás”, año 1998):

Volúmenes Totales.

V_to.= V₁+ V₂+ V₃

V_Tot= R³ x 3.1416 x 1.121

Pasos a seguir:

§ Se calcula el V_tot sobre la base del        volumen de la mezcla  agua  estiér-

§ col y el tiempo de retención. 

§ Se calcula R, Radio del Volumen definido.

§ Se Calcula U=R/4, Unidad en metros.

§ Se determinan el resto de las denominaciones.

Resumen:

Dimensiones del Digestor: 47,5  m³

- Radio del digestor: 2,38 m

- Diámetro del digestor: 4,76 m

- Radio de cúpula: 2,97 m

- Altura de cúpula: 1,19 m

- Altura del cono: 0,77 m

- Diámetro del tanque compensador: 4,8 m

- Altura del tanque compensador: 0,7 m

- Volumen almacenamiento de gas: 5,2  m³

-    Volumen7almacenamiento7del7líquido: 27 m³

Anexo VIII

No	Muestras	Cantida	personas				Existencia de		Arbole	Prom	Prom
	escogidas	de				animales de cria			frutale
		vivienda	Adul	Menr	Total	Gallin	Puec	Carn	Huerto	M.O	M.I
1		3	1		3					2.23	1.10
2		4	2		8					3.25	1.60
3	Adultos	2	2		4					3.50	1.70
4		2	4		8					4.30	2.20
5		2	5		10					4.60	2.30
6		4	1	1	8					2.43	1.30
7	adultos	3	2	1	9					3.13	1.60
8	con	5	2	2	20					3.82	1.70
9	niños	2	3	1	8					3.80	1.90
10		3	3	2	15					4.93	2.50
11	Adultos con animales de cría		1		2	36	1			0.55	0.50
12	con	2	2		4	41	5			1.05	0.50
13	animales	3	3		9	28	7			1.90	0.50
14	de cria	3	4		12	47	8			2.13	1.00
15		2	5		10	29	7			2.70	1.00
16	Adultos	2	1	2	6	53	4			1.25	1.30
17	con	3	2	1	9	22	22			0.73	0.40
18	niños  y	3	2	2	12	75	18			1.83	0.40
19	animales	2	3	1	8	18	4	17		1.80	1.00
20	de cria	2	3	2	10	39	11			2.80	0.90
21		5	2		10				18	5.10	1.50
22	Adultos	2	3		6				6	6.10	2.50
23	arboles y	3	4		12				8	8.93	3.00
24	huertos	1	5		5				4	11.80	4.40
25		2	6		12				9	12.95	5.90
26	Adultos	5	2	1	15				16	6.08	6.40
27	con niños	3	2	2	12				12	8.67	3.00
28	arboles	2	3	1	8				7	8.50	4.40
29	y huertos	3	2	3	15				9	10.97	4.40
30		2	3	2	10				5	10.90	5.50
31	Adultos	3	3		9	27	25		9	2.45	5.50
32	con anima	2	4		8	36	22	22	6	4.90	1.50
33	arboles	1	5		5	34	8		3	6.10	2.60
34	y huertos	2	6		12	27	12	8	5	6.90	3.00
35		1	7		7	18	14		3	8.40	3.50
36	Adultos	4	2	1	12	54	35		17	4.08	4.20
37	con niños	3	2	2	12	42	21		12	5.70	2.40
38	animales	2	3	1	8	29	22	12	9	5.15	2.30
39	arboles	2	3	2	10	43	18		6	7.20	3.40
40	y huertos	3	3	2	10	52	15		7	6.93	3.40
										5.01
TOTAL		105	121	32	373	750	279	59	171	5.01	2.46

Anexo IX

							Materia Organica
No	Estratos	Viviendas					Por vivienda			Suctotal
		V1	V2	V3	V4	V5	produ	Media	Rango	Produ	Media	Rango
1		1.7	2.4	2.6			6.7	2.23	0.9
2		2.7	3.3	3.5	3.5		13	3.25	0.8
3	Adultos	3.9	3.1				7	3.50	0.8	44.5	3.58	0.6
4		4.6	4				8.6	4.30	0.6
5		4	5.2				9.2	4.60	1.2
6		2.1	2.5	2.3	2.8		9.7	2.43	0.7
7	adultos	2.8	3.2	3.4			9.4	3.13	0.6
8	con	3.7	3.4	3.6	3.9	4.5	19.1	3.82	1.1	60.6	3.62	0.5
9	niños	3.4	4.2				7.6	3.80	0.8
10		4.6	4.9	5.3			14.8	4.93	0.7
11	Adultos con animales de cría	0.8	0.3				1.1	0.55	0.5
12	con	0.7	1.4				2.1	1.05	0.7
13	animales	1.7	1.9	2.1			5.7	1.90	0.4	20.7	1.67	0.6
14	de cria	2.1	1.8	2.5			6.4	2.13	0.7
15		2.2	3.2				5.4	2.70	1
16		0.5	2				2.5	1.25	1.5
17	Adultos con	0.5	0.7	1			2.2	0.73	0.5
18	niños  y	1.4	1.9	2.2			5.5	1.83	0.8	19.4	1.68	1
19	animales	1.5	2.1				3.6	1.80	0.6
20	de cria	2.5	3.1				5.6	2.80	0.6
21		4.8	4.6	5.4	5.6	5.1	25.5	5.10	1
22	Adultos	5.7	6.5				12.2	6.10	0.8
23	arboles y	8.5	8.9	9.4			26.8	8.93	0.9	102.2	8.98	1
24	huertos	11.8					11.8	11.80	0
25		12.6	13				25.9	12.95	0.7
26	Adultos	6.5	5.9	6.1	6.3	5.6	30.4	6.08	0.9
27	con niños	8.4	8.9	8.7			26	8.67	0.5
28	arboles	8.2	8.8				17	8.50	0.6	128.1	9.02	0.4
29	y huertos	11.4	11	10.9			32.9	10.97	0.8
30		10.6	11				21.8	10.90	0.6
31	Adultos	2.9	2	3.1			4.9	2.45	0.9
32	con anima	4.8	5				9.8	4.90	0.2
33	arboles	6.1					6.1	6.10	0	36.1	5.75	0.9
34	y huertos	6.9	6.7				6.9	6.90	0
35		8.4					8.4	8.40	0
36	Adultos	4.6	3.7	4.1	3.9		16.3	4.08	0.9
37	con niños	5.3	5.8	6			17.1	5.70	0.7
38	animales	5.4	4.9				10.3	5.15	0.5	78.9	5.81	0.9
39	arboles	6.5	7.9				14.4	7.20	1.4
40	y huertos	7.4	6.9	6.5			20.8	6.93	0.9
TOTAL		194	170	85.6	26	15.2	490.5	5.01	0.695	490.5	5.01	0.738

Anexo X

Anexo XI