Uso de glutaraldehído en la desinfección de incubadoras

Autor: Debora Takahashi1 & Claudio Fava2- 1 Dow Microbial Control, São Paulo, Brasil; 2 Dow Microbial Control, Illinois, USA.

Resumen

La contaminación microbiana en la superficie de las incubadoras es frecuentemente fuente de infección para los animales. Es de suma importancia usar un biosida que controle a estos microorganismos sin afectar al embrión. El glutaraldehído es un biosida de amplio espectro de acción, no corrosivo y biodegradable. Su eficacia se evaluó en un estudio de campo, después de la desinfección con una mezcla sinérgica de glutaraldehído y cuaternario de amonio o con un desinfectante a base de glutaraldehído existente en el mercado estadounidense. Los resultados muestran un efecto superior de la mezcla sinérgica de glutaraldehído con cuaternario de amonio.
Palabras Clave: Contaminación, Desinfección, Glutaraldehído, Bactericida, Viricida.

Introducción

La contaminación microbiana de las superficies de las incubadoras es fuente frecuente de infecciones para los animales (Wright y Anderson, 1959). Un biosida que controle a estos microorganismos sin afectar al embrión es de suma importancia. Aun cuando la fumigación con formaldehído se ha utilizado para este propósito con éxito (Lancaster y Crabb, 1953; Proudfoot y Stuart, 1970), los gases de este compuesto presentan un riesgo para la salud de los usuarios y, además, tienen efecto residual a largo plazo (Harry, 1954). El glutaraldehído es un compuesto alternativo, que se conoce por su efectividad contra bacterias Gram negativas, Gram positivas, esporas bacterianas, virus y algunos hongos. Un desinfectante a base de glutaraldehído y una mezcla de glutaraldehído y cuaternario de amonio se sometieron a una prueba como desinfectantes de huevos en las incubadoras, demostrando ser efectivos. También se investigó la eficacia  del desinfectante a base de glutaraldehído y cuaternario de amonio (Ucarsan^®) contra microorganismos endémicos de la industria avícola. Una dosis típica fue eficaz contra muchos tipos de microorganismos presentes en la plantas de producción de pollos y cerdos (La Marre y Martin, 1989).

Una patente de 1989 (US Patent 4800235, "Synergic biocide of 1,5-pentanedial and a mixture of n-alkyl dimetyl benzyl ammonium chloride and n-dialkyl methyl benzyl ammonium chloride"OJO BILINGUE?????) describió la composición sinérgica de glutaraldehído con clorhidrato de benzalconio en el tratamiento del agua de procesos industriales para prevenir el crecimiento de bacterias Gram negativas y hongos (La Marre y Martin, 1989). Los datos usados para respaldar esta patente confirman la sinergia del glutaraldehído con cuaternario de amonio, pues la mezcla de estos dos principios activos aumenta en casi 10 veces la efectividad contra bacterias y  hongos en comparación con los biosidas aislados.

Además del amplio espectro de acción del glutaraldehído, este compuesto activo no es carcinogénico ni irrita la piel a las concentraciones de uso. Otra característica es que tiene el potencial de ser biodegradable y, por lo tanto, no contribuye a la contaminación del suelo ni de las aguas pluviales cuando se utiliza en las granjas y se desecha al medio ambiente. Además, el glutaraldehído no es corrosivo y, por lo tanto, no ataca el material metálico de incubadoras y granjas.

El glutaraldehído se probó contra muchos microorganismos que pueden causar enfermedades en los animales, tales como virus: H1N1, SARS, Influenza Aviar, etc. Bacterias: Salmonella, Mycoplasma, el germen causante de la Tuberculosis Aviar y hongos: Aspergillus. En este estudio se evaluó la efectividad de una mezcla sinérgica de glutaraldehído y cuaternario de amonio (Ucarsan) mediante una prueba de campo en plantas de incubación.

Material y Métodos

Se recolectaron muestras en una incubadora, que se dividieron en dos partes: A y B. En la parte A se aplicó la mezcla sinérgica de glutaraldehído y cuaternario de amonio (Ucarsan) y en el área B se aplicó un producto comercial, compuesto por glutaraldehído al 7% y cuaternario de amonio al 26%. Los dos productos se aplicaron a la misma concentración (7.5 g/l).

Durante dos meses, semanalmente se tomaron muestras utilizando hisopos antes y después (30 minutos después de la aplicación) del desinfectante (7 días después). Se tomaron muestras de pared, techo, ventilador, aspersor y puerta, para lograr un total de 280 muestras.

Se realizaron conteos de bacterias y hongos en las muestras recolectadas. Las bacterias se sembraron en medio de tripticasa soya agar (TSA) y los hongos en medio de sabouraud dextrosa agar (SDA), y se incubaron a 30^oC por 72 horas.

Las muestras se clasificaron de acuerdo con el nivel de contaminación encontrado, utilizando la siguiente identificación: crecimiento Leve (0-9 unidades formadoras de colonias [UFC]), Moderado (10-99 UFC) y Pesado (>100 UFC).

Resultados y Discusión

El nivel de contaminación bacteriana encontrada en las muestras de la incubadora 1 (área A) se muestra en el Cuadro 1.

El número de muestras con nivel de contaminación clasificada como Pesada en las muestras tomadas antes de la aplicación del desinfectante fue de 180, mientras que después de la desinfección con la mezcla sinérgica de glutaraldehído y amonio cuaternario (Ucarsan®), fue de 64, mostrando una reducción del 64% de las muestras con alto índice de contaminación en el área A.

Cuando evaluamos el efecto en el área B (Cuadro 2) antes de la desinfección el número de muestras con alto nivel de contaminación fue 197, mientras que después del tratamiento con el desinfectante con glutaraldehído (7%) + amonio cuaternario (26%) fue 122, mostrando una menor reducción en la muestras con alto índice de contaminación, tan solo 38%.

Cuando evaluamos el nivel de contaminación por hongos encontrado en las muestras de la incubadora 1, área A (Cuadro 3), verificamos que pocas muestras presentaron niveles de contaminación alto por hongos, tan solo 9 antes de la aplicación del desinfectante Ucarsan® y 4 después de la desinfección, logrando una reducción del 56%. En el área B, antes de la aplicación del desinfectante comercial (glutaraldehído 7% + amonio cuaternario 26%) se encontraron solamente 3 muestras con contaminación micótica alta, logrando una reducción del 33%, y solamente dos muestras presentaron un nivel alto de contaminación. OJO CAMBIAR A CONTAMINACIÓN BAJA, MEDIA Y ALTA?????

El glutaraldehído es un principio activo potente y de amplio espectro que incluye bacterias, hongos y, principalmente virus, que se puede utilizar ´para la desinfección de granjas. No es oxidante, a diferencia de lo que ocurre con otros ingredientes activos oxidantes como los agentes clorados. Además, no es corrosivo. Se considera que es rápidamente biodegradable y no es bioacumulativo (La Marre y Martin, 1989).

La sinergia del glutaraldehído con el cuaternario de amonio y la mayor concentración del activo (42%) en el producto Ucarsan® hizo que esté fuese más efectivo que el otro desinfectante probado (glutaraldehído 42% + amonio cuaternario 7%), principalmente contra bacterias.

Cuadro 1. Nivel de contaminación de los hisopos recolectados en la incubadora 1 (área A). Antes (A) y después (B) de la aplicación del desinfectante Ucarsan ® (glutaraldehído 42% + cuaternario de amonio 7%)

Bacterias	A) Antes de la desinfección			B) Después de la Desinfección con Ucarsan®
Semana	Baja	Media	Alta	Baja	Media	Alta
1	10	0	0	10	0	0
2	20	0	12	29	1	2
3	16	2	16	31	2	1
4	7	0	27	21	3	10
5	2	0	32	21	1	12
6	6	1	27	24	1	9
7	4	1	29	22	2	10
8	11	0	23	22	0	12
9	19	1	14	25	1	8
TOTAL	95	5	180	205	11	64

Cuadro 2. Nivel de contaminación de bacterias en los hisopos recolectados en la incubadora 1 (área B), antes (A) y después (B) de la aplicación del desinfectante comercial (glutaraldehído 7% + Cuat. Am. 26%)

Bacterias	A) Antes de la Desinfección			B) Después de la Desinfección con Ucarsan®
Semana	Baja	Media	Alta	Baja	Media	Alta
1	1	0	9	7	1	2
2	8	2	22	19	1	12
3	9	0	25	19	4	11
4	8	0	26	20	1	13
5	2	2	30	12	2	20
6	5	0	29	10	1	23
7	4	1	12	6	0	11
8	6	0	28	11	0	23
9	6	2	16	15	2	7
TOTAL	49	7	197	119	12	122

Cuadro 3. Nivel de contaminación con hongos en los hisopos recolectados en la incubadora 1 (área A): antes (A) y después (B) de la desinfección con Ucarsan® (glutaraldehído 42% + amonio cuaternario 7%)

Bacterias	A) Antes de la Desinfección			B) Después de la Desinfección con Ucarsan®
Semana	Baja	Media	Alta	Baja	Media	Alta
1	10	0	0	10	0	0
2	30	0	2	32	0	0
3	34	0	0	34	0	0
4	34	0	0	34	0	0
5	32	0	2	34	0	0
6	33	0	1	33	1	0
7	32	0	2	30	1	3
8	33	0	1	33	0	1
9	33	0	1	33	1	0
TOTAL	271	0	9	273	3	4

Cuadro 4. Nivel de contaminación con hongos en los hisopos recolectados en el área B: antes (A) y después (B) de la aplicación del desinfectante comercial (glutaraldehído 7% + amonio cuaternario 26%)

Hongos	A) Antes de la Desinfección			B) Después de la Desinfección con la mezcla de Glutaraldehído
Semana	Baja	Media	Alta	Baja	Media	Alta
1	10	0	0	10	0	0
2	32	0	0	32	0	0
3	34	0	0	34	0	0
4	32	1	1	33	1	0
5	34	0	0	34	0	0
6	32	0	2	32	0	2
7	17	0	0	17	0	0
8	34	0	0	34	0	0
9	24	0	0	24	0	0
TOTAL	249	1	3	250	1	2

Conclusiones

La mezcla sinérgica de glutaraldehído con cuaternario de amonio (Ucarsan^®) demostró ser capaz de disminuir los niveles de contaminación tanto con bacterias como con hongos en las muestras recolectadas en los campos de la incubadora tratada.

El desinfectante con glutaraldehído (42%) + cuaternario de amonio (7%) se puede usar en varias aplicaciones para mantener la salud animal, como incubadoras, granjas, vehículos de transporte, etc., con mayor eficacia en el control de la contaminación causada por bacterias y hongos.

La mayor concentración con glutaraldehído (Ucarsan®) mostró mayor eficacia en el control de bacterias y hongos, disminuyendo drásticamente el nivel de contaminación por bacterias en las muestras recolectadas en la incubadora 1.

Además, el glutaraldehído no es corrosivo, es biodegradable y, por ende, puede ser utilizado para el mantenimiento de las granjas con eficacia y sin afectar el medio ambiente.

Bibliografía

Harry EG. 1954. The influence of certain chemicophysical characteristics of formaldehyde on its use as a disinfectant. pp. 217-222. In: Proc. 10th World's Poult. Congr. Edinburgh.

La Marre TM & Martin CH. 1989. Synergistic biocide of 1,5-pentanedial and a mixture of n-alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride and n-dialkyl methyl benzyl ammonium chloride. US Patent No. 4800235.

Lancaster JE & Crabb WE. 1953. Studies on disinfection of eggs and incubators. II. The value of formaldehyde gas with particular reference to the concentration resulting from the addition of formalin to potassium permanganate. Br. Vet. J. 190:390-397.

Proudfoot FG & Stuart DKR. 1970. The effect of preincubation furmigation with formaldehyde on the hatchability of chicken eggs. Can. J. Anim. Sci. 50:453-465.

Wright WL, Anderson GW, Epps NA. 1959. Hatchery sanitation. Can. J. Comp. Med. 23:288-290.

Tomado de engormix.com

Calidad de la albúmina y la yema de huevos de cascarón marrón almacenados en diferentes condiciones de empaque

Autor: H Borba*, AM Scatolini-Silva, A Giampietro-Ganeco, PA Souza, MM Boiago, JLM Mello, RC Dourado, MP Berton - Departamento de Tecnologia – Laboratório de Tecnologia de Produtos de Origem Animal Jaboticabal – Brasil; UNESP/FCAV

Resumen

El objetivo de este trabajo fue evaluar la calidad interna de huevos de cascarón marrón, higienizados o no, almacenados en diferentes condiciones de empaque, a temperatura ambiente. Se utilizaron 300 huevos de cascarón marrón distribuidos bajo un diseño experimental aleatorio, con un arreglo factorial 3x2x4+1, con tres condiciones de empaque (película de PVC, vacío parcial y vacío parcial con secuestrantes de gas oxígeno), cuatro períodos de almacenamiento (7, 14, 21 y 28 días), higienizados, o no, y un testigo (huevos frescos), con 4 repeticiones. Al final de cada período de almacenamiento los huevos fueron pesados individualmente y después de que fueron quebrados se evaluaron la calidad de la albúmina y de la yema utilizando las unidades Haugh (por la ecuación: UH=100log(H+7,57-1.7W0,37) e índice yema (IY=altura de la yema/ancho de la yema), respectivamente. Los resultados obtenidos fueron sometidos al análisis de varianza y los promedios comparados con la prueba de Tukey al 5% de significancia (SAS, 1999). La condición de vacío parcial favoreció el mantenimiento de las UH. Se observó que el IY de los huevos empacados al vacío parcial fue mejor a lo largo del almacenamiento y cuando no estaban higienizados demostraron superioridad en relación a los otros huevos. Se concluye que, con la higienización, deben mejorarse las condiciones de almacenamiento de los huevos en película de PVC, ya que hubo una caída en la calidad interna en los huevos marrones en esta condición de empaque.
Palabras Clave: Almacenamiento, Calidad interna, Huevos.

Introducción

Para la nutrición humana, los huevos son una importante fuente de proteínas, ya que son considerados alimentos ricos en proteína, con un bajo contenido de grasa y tienen en la porción lipídica mayores concentraciones de ácidos grasos no saturados. Cuando se agregan otros alimentos, desempeñan diversas propiedades funcionales que los favorecen, color, viscosidad, emulsificación, gelificación y formación de espuma (Sarcinelli et al., 2007).

En este contexto, el objetivo principal al producir huevos para consumo humano es proporcionar al consumidor la calidad original de este producto. Esta calidad es un conjunto de características inherentes al huevo que determina su grado de aceptación, el cual incluye las características físicas así como el sabor y el olor. Cuando se producen huevos, una pequeña cantidad es de mala calidad comercial; ya que los huevos frescos, con raras excepciones, son de excelente calidad. El principal problema relacionado con la calidad del huevo es mantenerlos en los canales de comercialización. Sin embargo, existen innumerables formas de mantener la calidad para que ésta llegue al consumidor. Abastecer al consumidor con huevos de excelente calidad no solamente aumenta la demanda, sino que ayuda al avicultor a obtener mayor índice de ventas y precio. Por lo tanto, el conocimiento del procesamiento. de la producción, de la comercialización y de los métodos de medición de la calidad del huevo son de extrema importancia para el consumidor (Moreng & Avens, 1990).

Se deben aplicar algunas estrategias en el sector de postura debido a la ausencia de refrigeración de los huevos en los puntos de venta. Entre éstas, los empaques adquieren gran importancia cuando se toman en cuenta los criterios utilizados por los consumidores al momento de la selección del producto en las góndolas de los supermercados, así como en mantener la calidad de los huevos. Considerando que el huevo es un producto natural, que no se distingue entre las diferentes granjas avícolas, es el empaque el que tiene el importante papel de diferenciación, condicionando al consumidor a determinadas marcas. Varias empresas han invertido en la modernización de sus empaques, volviéndolos más atractivos, prácticos, y con el papel fundamental de acondicionamiento y protección de la calidad de los huevos de consumo, como forma de despertar el interés de los consumidores (Antunes, 2001).

De esta manera, se estableció el objetivo de evaluar las características físicas de huevos de cascarón marrón, higienizados o no, almacenados en diferentes condiciones de empaque a temperatura ambiente.

Material y Métodos

Se almacenaron 1200 huevos frescos. Para los análisis de calidad interna se utilizaron 300 huevos. La mitad de los huevos fue recolectada antes de la higienización realizada en las granjas, y la otra mitad, después de dicho procedimiento. Con respecto a la higienización, los huevos fueron lavados mecánicamente en agua clorada (50 ppm) a 35 - 40 °C (Brasil, 1990).

La distribución de estos huevos en 24 tratamientos, se llevo a cabo en el Laboratorio de Tecnología de los Productos de Origen Animal de la FCAV en Jaboticabal - SP. Se dividieron en dos grupos (higienizados y no higienizados), distribuidos en bandejas de PET (politereftalato de etileno), con una capacidad para una docena de huevos cada una y se sometieron a tres condiciones de empaque utilizados: película PVC (película plástica de policloruro de vinilo), vacío parcial y vacío parcial con bolsas (sachets) secuestrantes de gas oxígeno. Para ello se utilizó un diseño, enteramente aleatorio, en esquema factorial 3x2x4+1 (condiciones de empaque, higienización o no, y períodos de almacenamiento + testigo - huevos frescos), con 4 repeticiones de 3 huevos cada uno. De esta forma, un tercio de las bandejas con una docena de huevos fue embalada en película de PVC y los otros dos tercios recubiertos por bolsas de plástico Protervac^® (0.1 mm, <85 O₂ cc/m²/24 h a 23 °C) con las siguientes dimensiones: 20 cm. (ancho) x 51 cm. (largo) x 180 μ (espesor). En estas últimas, se realizó el vacío parcial en una empacadora al vacío Selovac^® 200 B. Las bolsas (sachets) secuestrantes de O₂ tenían capacidad de absorber 50 cc de gas O₂, y están elaboradas con un compuesto químico en polvo a base de óxido de hierro y zeolita. La cantidad de bolsas (sachets) secuestrantes de O₂ en el interior de los empaques fue estipulada de acuerdo con la pérdida de peso de los huevos (Scatolini-Silva et al., 2010), las dimensiones del empaque y la capacidad de absorción de los mismos (conforme especificaciones del fabricante).

Los huevos fueron almacenados durante cuatro períodos (7, 14, 21 y 28 días), a temperatura ambiente, y los análisis iniciales de los huevos frescos higienizados (testigo) se efectuaron el día en que fueron retirados de la cooperativa (día 0). En los demás días correspondientes a los análisis, los huevos fueron pesados individualmente y después de ser quebrados, se analizó la calidad de la albúmina y de la yema, para ello se utilizó la unidad Haugh (por la ecuación: UH=100log(H+7,57-1.7W^0,37) e índice yema (IY=altura de la yema/ancho de la yema), respectivamente. Los resultados obtenidos fueron sometidos al análisis de varianza y los promedios comparados con la prueba de Tukey al 5% de significancia (SAS, 1999).

Resultados y Discusión

En el Cuadro 1, se presentan los resultados de los valores obtenidos con las unidades Haugh (UH), índice yema (IY) para los huevos marrón almacenados. El Cuadro 2 presenta los desdoblamientos de la interacción entre período de almacenamiento y los empaques para la unidad Haugh y el Cuadro 3, nos muestra los desdoblamientos de las interacciones entre el período de almacenamiento y los empaques, entre el período de almacenamiento e higienización y entre el empaque e higienización para el índice yema.

Cuadro 1. Promedios obtenidos para unidades Haugh (UH) e índice yema (IY) de los huevos marrón almacenados en diferentes empaques

	UH	IY
Testigo vs Factorial
Testigo	74.72A	0.44A
Factorial	45.73B	0.32B
Prueba F	62.95**	184.14**
Período de Almacenamiento en días (P)
7	55.41	0.38
14	50.01	0.33
21	41.11	0.31
28	36.40	0.28
Prueba F	34.38**	188.44**
Empaque (E)
Película	36.32	0.27
Vacío parcial	55.81	0.38
Vacío+Seq. O2	44.06	0.32
Prueba F	66.79**	362.91**
Higienización (H)
Sí	44.26B	0.31
No	47.21A	0.33
Prueba F	4.09*	18.88**
F Int. PxE	3.10**	8.90**
F Int. PxH	1.79NS	2.73*
F Int. ExH	0.27NS	3.63*
F Int. PxExH	1.52NS	1.79NS
CV (%)	15.27	4.90

^{En la misma columna, promedios seguidos por letras iguales no difieren entre sí por la prueba de Tukey (5%).  *(P<0,05); ** (P<0,01). CV= Coeficiente de variación. NS = No significativo.}

Con base en los datos del Cuadro 1, se observa la superioridad (P>0,05) de los valores cuando se  comparan los huevos frescos (testigo) con los que recibieron algún tratamiento, para las características estudiadas. Se puede observar que la higienización empeoró (P<0,05) las UH de los huevos, lo cual sugiere que cuando los huevos se lavan, es necesario mejorar sus condiciones de almacenamiento. Así mismo se nota que los huevos de cascarón marrón tenían una calidad inicial abajo de lo esperado para huevos frescos de aves de la estirpe utilizada, lo cual corresponde a huevos de ponedoras al final del ciclo productivo.

Cuadro 2. Desdoblamiento de la interacción entre el período de almacenamiento y los empaques para las unidades Haugh (UH) de los huevos de cascarón marrón.

Empaque	Período de Almacenamiento
	7	14	21	28
Película	46.85Ba	41.36Bab	32.96Bbc	24.12Cc
Vacío parcial	60.00Aa	63.37Aa	52.35Aa	51.50Aa
Vacío+Seq. O2	59.37Aa	45.28Bb	38.02Bb	33.57Bb

^{En la misma columna, promedios seguidos por letras mayúsculas iguales no difieren entre sí por la prueba de Tukey (5%); en la misma línea, promedios seguidos por letras minúsculas iguales no difieren entre sí por la prueba de Tukey al (5%).}

En el Cuadro 2, se observa que los huevos embalados en condiciones de vacío, fueron los únicos que mantuvieron bien el nivel UH (P>0.05) con el aumento de los días de almacenamiento, es decir, ese empaque mostró mejor valor de UH que los huevos a los 14, 21 y 28 días. Sin embargo según la USDA (2000), estos valores de UH se encuadran en la clasificación "B", o sea, calidad inferior (UH<60).

Estos resultados que muestran el mantenimiento de las UH, concuerdan con Leonel et al. (2007) quienes también encontraron superioridad de la condición al vacío en almacenamiento de huevos para esta característica.

Cuadro 3. Desdoblamientos de las interacciones entre el período de almacenamiento  y el empaque, entre el período de almacenamiento e higienización y entre el empaque e higienización, para el índice yema (IY) de los huevos de cascarón marrón.

Empaque	Período de Almacenamiento
	7	14		21		28
Película	0.36Ba	0.26Cb		0.25Cb		0.22Cc
Vacío parcial	0.42Aa	0.39Ab		0.37Abc		0.35Ac
Vacío+Seq. O2	0.38Ba	0.33Bb		0.31Bb		0.26Bc
Higienización	Período de Almacenamiento
	7	14		21		28
Sí	0.38Aa	0.32Ab		0.30Ab		0.26Bc
No	0.38Aa	0.33Ab		0.32Ab		0.29Ac
Higienización	Empaque
	Película		Vacío parcial		Vacío+Seq. O2
Sí	0.26Ac		0.36Ba		0.32Ab
No	0.28Ac		0.39Aa		0.32Ab

^{En la misma columna, los promedios seguidos por letras mayúsculas iguales no difieren entre sí por la prueba de Tukey al (5%); en la misma línea, promedios seguidos por letras minúsculas iguales no difieren entre sí por la prueba de Tukey al (5%).}

En el Cuadro 3, se observa que el IY de los huevos embalados en condiciones de vacío parcial fueron mejores a lo largo del almacenamiento y cuando no estaban higienizados, demostraron superioridad en relación a los otros huevos. En lo que se refiere al período de almacenamiento, la higienización alteró el IG solamente al 28° día.

Esas observaciones, nuevamente, demostraron que la pérdida de CO₂ a través del cascarón del huevo es una de las principales causas del deterioro de la albúmina, ya que provoca la degradación de las proteínas en la albúmina espesa. Souza (1997), describió que tal proceso ocurre porque las enzimas que actúan sobre esas proteínas, hidrolizan las cadenas de aminoácidos y liberan el agua que se encuentra ligada a las moléculas de las proteínas. Por osmosis, esta agua liberada en la albúmina, atraviesa la membrana vitelina y es retenida por la yema, que es más concentrada. La acumulación de agua en la yema provoca el debilitamiento de la membrana vitelina y ésta se rompe y licuando la yema.

Conclusión

La calidad interna de los huevos disminuye con el tiempo de almacenamiento a temperatura ambiente de forma más acentuada en los huevos empacados en película de plástico, ya que el empaque de huevos en condiciones al vacío preservó las características de calidad estudiadas en el presente trabajo.  Ya que hubo una caída en la calidad interna en los huevos marrón, se concluye que se debe mejorar la higienización de las condiciones de almacenamiento en película de PVC.

Bibliografía

Antunes R. 2001. Avicultura industrial. Disponível em: http://www.aviculturaindustrial.com.br. Acesso em: 15 de Dezembro de 2006.

Brasil. Portaria nº 01, de 21 de fevereiro de 1990. Oficializa as Normas Gerais de Inspeção de Ovos e Derivados. Diário Oficial, Brasília, nº. 44, p.4.321, Seção1, de 06.03.1990.

Leonel FR, Boiago MM, Scatolini AM et al. 2007. Efeito da aplicação do vácuo na manutenção da qualidade interna de ovos comerciais sob armazenamento. p. 17-18. In: Anais V Congresso de Produção, Consumo e Comercialização de Ovos, 2007, Indaiatuba, SP.

Moreng RE & Avens JS. 1990. Ciência e produção de aves. São Paulo: Roca. p. 227-249.

Sarcinelli FM, Venturini KS, Silva LC. 2007. Características dos Ovos. Boletim Técnico. Universidade Federal do Espírito Santo - UFES. Disponível em: http://www.agais.com/telomc/
b00707_caracteristicas_ovos.pdf. Acesso em: jul. 2010.

SAS Institute. 1999. SAS user's guide: statistics. Release 8.02. Cary.

Scatolini-Silva AM, Borba H, Giampietro A et al. 2010. Embalagem à vácuo como alternativa para manutenção da qualidade de ovos armazenados em condições de ambiente. pp. 273-275. In: Anais VIII CONGRESSO DE Produção e Comercialização de Ovos, 2010, São Pedro, SP.APA.

Souza HBA. 1997. Influência de níveis suplementares de ácido ascórbico, de filmes plásticos protetores e óleo mineral sobre a qualidade dos ovos. 107 f. Tese (Doutorado em tecnologia de alimentos). Universidade Estadual de Campinas. Campinas.

USDA. Egg-Grading Manual. Washington: Departament of Agriculture. 2000. 56p. (Agricultural Markenting Service, 75).

 Tomado de engormix.com

Nutrición del pollito inmediatamente después de la eclosión

Autor: Departamento Técnico, Poli Nutri

Introducción

En la actualidad, la nutrición del pollito inmediatamente después de la eclosión se volvió una gran preocupación en la producción avícola. La alimentación después del nacimiento de las aves, además de promover mayor velocidad del crecimiento y mejor eficiencia en la utilización de los alimentos, favorece también el desarrollo del sistema inmunológico, tornando los animales más resistentes a los microorganismos patogénicos. Normalmente, los pollitos permanecen en ayunas por periodos prolongados antes de ser alojados en las granjas de producción, lo que definitivamente perjudica el desempeño zootécnico de los animales. Las aves que nacen más temprano que las otras permanecen en la nacedora por varias horas hasta que la eclosión se completa en toda la sala de nacimiento. Después que son retirados de las nacedoras los pollitos deben ser vacunados, clasificados por sexo y colocados en cajas de transporte, lo que aumenta aún más el tiempo de permanencia en la planta de incubación y el estrés en el periodo.

El tiempo de pre-alojamiento puede ser superior a 40 horas, considerando también el periodo de transporte del incubatorio hasta las granjas. En el transporte, los pollitos sufren deshidratación, pérdida de peso, retraso en el crecimiento, menor resistencia a las infecciones y aumento de la mortandad. El ayuno antes del alojamiento también implica en retraso del desarrollo de la mucosa intestinal, perjudicando la absorción de nutrientes.

El desarrollo corporal de los pollitos puede ser anticipado mediante el rápido acceso al alimento. El beneficio de esta anticipación de consumo se muestra más pronunciado en el peso vivo de la primera semana, siendo que tal ventaja se mantiene hasta el sacrificio. Buscando solucionar esas cuestiones, PoIi-Nutri Alimentos, empresa generadora de tecnología, desarrolló el Primogen "in Box", el alimento completo más adecuado para pollitos en las primeras horas de vida. Este alimento, producto innovador, se debe adicionar en la caja de transporte aún en la incubadora, recomendándose el suministro de apenas 5 gramos por pollito.

Primogen "in Box" se debe ofrecer después de las vacunas, en la caja de transporte. El suministro del alimento completo, rico y balanceado, permite que las aves soporten el estrés del viaje hasta la granja de la mejor manera posible. El consumo de apenas algunos gramos de Primogen "in Box" es capaz de acelerar la reabsorción del saco vitelinico, el cual es compuesto de lípidos, proteínas, vitaminas y principalmente agua, que corresponde a cerca del 50% de la composición total. La reincorporación de los nutrientes y agua contenidos en el saco vitelinico, ayudan la nutrición del pollito, así como en la tolerancia a la restricción de agua hasta el alojamiento.

El consumo rápido de Primogen "in Box" asegura beneficios importantes como: reducción de las lesiones de la molleja; protección de las mucosas gastrointestinales; mejora significativa del sistema inmunológico; crecimiento acelerado y rápido desarrollo del sistema enzimático digestivo, permitiendo a las aves una mejor utilización de los nutrientes. De uso práctico y comprobado costo beneficio, Primogen "in Box" es la mejor solución nutricional que PoIi-Nutri ofrece a la avicultura.

Resultados Experimentales

Hemos evaluado el Primogen "in Box" y sus efectos en el desempeño y desarrollo de pollos de engorde. Se utilizaron 700 pollitos Cobb machos, con peso promedio de 42 gr, oriundos de matrices con 42 semanas de edad. Todos los animales pasaron por un periodo de ayuno de 24 horas, siendo que la mitad de las aves recibió Primogen "in Box"en la caja de transporte aún en la incubadora (Sgr/ pollito), y la otra mitad no recibió el alimento. Esta fue la única diferencia entre los dos grupos evaluados.

Peso vivo

Los resultados obtenidos fueron excepcionales. El análisis estadístico demostró que la adición de Primogen "in Box" influenció benéficamente el peso vivo de los pollos en todas las edades de pesaje, inclusive hasta el 35" día de edad, cuando fue terminado el experimento. Tal hecho comprueba la importancia del suministro de un alimento de calidad Io más rápidamente posible. En la Tabla 1, podemos observar que los pollos que consumieron Primogen "in Box" en el transporte presentaron mayores pesos promedios con relación a las aves que no recibieron este alimento.

Tabla 1. Peso vivo de pollos de engorde de 1 a 35 días de acuerdo con los tratramientos experimentales:

AB - Diferencia significativa en la columna al 5% de Probabilidad

Conversión Alimenticia (C.A.)

La conversión alimenticia de las aves fue influenciada por el uso de Primogen "in Box" (Fig. 1 ). El suministro de Primogen "in Box" en la caja de transporte resultó en una mejor conversión alimenticia. El consumo de apenas 5 gramos de este excepcional alimento, en una etapa critica de la vida de los pollitos, mejoró positivamente la capacidad de utilización de los ingredientes por las aves en el periodo total de evaluación, de 1 a 35 días de edad.

Fig. 1.

Efecto del suministro del Primogen "in Box" sobre la conversión alimenticia de pollos de engorde en el período de 1 a 35 días de edad.

Supervivencia

La supervivencia en el período de 1 a 21 días resulto diferente estadísticamente, en función del uso de Primogen "in Box". Nuevamente se comprobaron los beneficios de la utilización de nuestra innovadora tecnología nutricional para pollos. En la Fig. 2, observamos que el 99,75% fue la supervivencia en los tratamientos en que las aves recibieron Primogen "in Box", comparado al 98,90% para las aves que no recibieron el alimento.

Fig. 2.

Efecto del suministro del Primogen "in Box" en la viabilidad de los pollos de engorde en el periodo de 1 a 21 días de edad.

Morfometría del corazón:

Resultado interesante fue el obtenido con la morfometría de! corazón (Fig. 3). En el 7o día de vida de los pollos, fue verificado efecto positivo del Primogen "in Box" sobre el peso de este órgano, donde las aves que recibieron el alimento en la caja de transporte presentaron estadísticamente mayor peso relativo del corazón. Nuevos ensayos se están realizando para entender este efecto, pero se espera que animales con mayor peso cardiaco puedan bombear más sangre, aumentando la oxigenación de los tejidos y mejorar la distribución de nutrientes en ei organismo.

Fig. 3

Efecto del suministro del Primogen "in Box" en la morfometría relativa del corazón de pollos de engorde con 7 día de edad.

En otro ensayo se hizo una evaluación del consumo de Primogen "in Box" mientras los pollos estaban en el periodo de ayunas (Figura 4). Algunos animales fueron sacrificados, y fue posible comprobar el consumo del alimento debido a su presencia en la molleja y tracto digestivo de las aves. Otro punto importante es que los pollos que no recibieron Primogen "in Box" en la caja de transporte presentaban "erosión de molleja". Otra observación hecha en campo es que las aves que reciben Primogen "in Box", buscan mas rápidamente el agua y la ración cuando alojadas. Podemos concluir que el uso de Primogen "in Box" se mostró una estrategia adecuada para maximizar el crecimiento de los pollitos. El suministro de Prirnogen "in Box" en las primeras horas de vida posee ventajas incontestables que perduran hasta el sacrificio de los pollos facilita la transición del Primogen "in Box" facilita la transición del metabolismo metabolismo pos eclosión, y es una poderosa tecnología que PoIi-Nutri Alimentos dispone en el mercado contribuyendo para el avance y desarrollo de la Avicultura.

Fig. 4
Consumo de ración y erosión de mollejas de pollos sometidos a ayuno (son Primogen) y que recibieron Primogen "in box" (con Primogen).

PREGUNTAS SOBRE PRIMOGEN IN BOX 

1) ¿Qué es Primogen "in Box"?
Es un alimento completo para uso en el periodo comprendido entre la eclosión y el alojamiento.

2) ¿Cuál es la diferencia del Primogen "in Box" con relación al Primogen, la Prezinha y otros alimentos completos comerciales?
Primogen "In Box" es un alimento específico para uso en la planta de incubación, en las cajas de transportes. Posee un balance nutricional específico para esta fase de transición. Posee también ingredientes especiales en su fórmula, los cuales actúan como inmuno moduladores y estimulantes del desarrollo gastrointestinal y muscular de las aves.

3) ¿Cuál es el momento ideal para colocarse el producto en la caja?
Luego después de las vacunas en la planta de incubación.

4) ¿Cuál es el tiempo mínimo y máximo de transporte, existe diferencia de consumo?
Nuestras observaciones se refieren a un periodo de 18 a 24 horas, en donde eI consumo promedio fue de 3 gr/ave. Este consumo puede variar de 1 gr a 5 gr. Vale recordar que los pollitos esperan, en promedio, 6 horas en la incubadora, tras la vacuna (periodo pre transporte.)

5) ¿Es normal sobrar Primogen en las cajas?
Si, esta sobra, cuando la haya, se deberá distribuir en el círculo de alojamiento.

6) ¿Existe algún problema de que los pollitos defequen en las cajas sobre el alimento?No, incluso la presencia del producto reduce la posibilidad de consumo de excrementos por las aves en a caja.

7) ¿El hecho de los animales no beber agua en el transporte causa algún problema?
No, las reservas corporales de agua del ave suministran los requerimientos de este periodo. Estudios muestran que el suministro de un alimento especial en esta fase es más benéfico que el suministro exclusivo de agua.

8) ¿Existen diferencias entre linajes comerciales en lo que se refiere a los beneficios del producto?
Sí, los linajes presentan beneficios diferentes, de acuerdo con sus características, pero en todos los casos existen ventajas.

9) ¿Cuál es el forro ideal de la caja para usar Primogen "in Box"?
Cartón corrugado. No se debe utilizar papel picado o cualquier otro tipo de forro en el cual el alimento se pueda.

10) ¿Cuántos gramos del producto debemos poner en la caja con 80, 90 y 100 pollitos?




80 pollitos: 400 gr
90 pollitos: 450 gr
100 poliitos: 500 gr perder

OBS.: Ofrecer 5 gr por pollito 

11) ¿Tiene el uso de Primogen alguna influencia sobre la flora gastrointestinal y cuál es la consecuencia en el desarrollo del pollo?Si, acelera la proliferación y colonización del tracto gastrointestinal por la microbiota benéfica y por consecuencia, mejora el desempeño futuro de las aves.

12) ¿Cuál es la manera más práctica de confirmar el consumo de las aves en las cajas?
La forma más práctica es pesar (por muestreo) la sobra del alimento en la caja de transporte, al alojamiento.

13) ¿Cuál es el consumo ideal esperado?El consumo ideal esperado es de 5 gr.

14) ¿Cuáles son las principales ventajas del uso de Primogen "in Box" para el ave?
- Colonización precoz del tracto gastrointestinal por microorganismos benéficos

- Estimulo del desarrollo de los órganos de los aparatos digestivos y cardiorrespiratorio

- Estimulo del desarrollo precoz de Ios tejidos musculares

- Actúa como protector de la mucosa de la molleja, disminuyendo la incidencia de ulceraciones

- Mejora el desempeño zootécnico tanto en peso como en conversión alimenticia

15) ¿Esa tecnología tiene correlación directa con el aumento del IEP (Índice de Eficiencia Productiva) de las aves?
Si, la mejora en la ganancia de peso y conversión alimenticia resultará en un IEP más alto. Se espera también una gran contribución del producto con relación a la supervivencia, lo que ayuda a asegurar un mayor resultado de campo mostró mejora de hasta 4% en el IEP de aves que consumieron Primogen "ín Box".

16) ¿Cuáles son los principales factores que interfieren en el desarrollo de las aves que pueden influenciar los beneficios del Primogen "in Box"?
Manejo, ambiente, sanidad y principalmente el programa alimenticio complementario, tras el alojamiento.

17) ¿Cuáles son los riesgos de utilizar Primogen "in Box"?
No existe riesgo al utilizar Primogen "in Box", ya que el alimento contiene ingredientes nobles y mícrobiológicamente seguros. Contiene, también, antifúngicos y ácidos orgánicos, los cuales previenen la contaminación.

18) En términos prácticos ¿qué significa esta inversión nutricional tecnológica (costo)?
Alrededor del 1,5% en el costo del pollito ya proximadamente el 0,59%» en el costo final del polio producido. El retorno económico sobre la inversión es del orden del 500%.

19) ¿Es verdad que los animales que comen este producto llegan a las granjas más activos, buscando agua y ración?¿Eso es bueno o malo?
Si. Esto es excelente, ya que estimulará el consumo de agua y ración, luego después del alojamiento, lo que es de suma importancia para asegurar ei máximo potencial de desempeño de las aves.

20) ¿Se puede utilizar el producto también para Matrices y Ponedoras en transporte?
Si. Se recomienda para aves en general. No existe ninguna restricción para uso en Matrices y Ponedoras (producto libre de anticoccidianos y promotores del crecimiento).

21) ¿Por qué el producto tiene color rojo?
Es un atractivo que estimula el consumo de las aves.

22) ¿El producto ayuda a controlar la Salmonela y otros microorganismos patógenos?
Indirectamente si, ya que al estimular el desarrollo de una flora saludable, más precozmente, inhibirá el establecimiento de microorganismos patogénicos por ei mecanismo de la exclusión. Además, como la mucosa queda más protegida por la respuesta inmune precoz, se inhibe la instalación de una microbiota patogénica.

23) ¿Es necesario algún cambio en ei manejo general de la planta de incubación?
El uso del Primogen "in Box" representa apenas una etapa más en el proceso de expedición de las aves, pero es ampliamente compensado por las ventajas posteriores que el producto proporciona.

24) ¿Cuál es la influencia del Primogen "in Box" en el sistema inmunológico del pollito?
Acelera (vía nutrición) el desarrollo del sistema inmunológico, aumentando el porcentual de linfocitos en la bursa y el aparecimiento precoz de otros germinativos (sistema inmune secundario), además de facilitar la transmisión de la inmunidad materna, por la absorción rápida del saco vitelino que es rico en inmunoglobinas.

25) ¿Cuál es el efecto del Primogen "in Box" en la prevención de erosión de la molleja?
El consumo del Primogen In Box actúa como protector de la mucosa de la molleja, disminuyendo la incidencia de ulceraciones. Esto puede ser fácilmente comprobado en el momento de la recepción del lote en la granja, cuando se hace necropsias en aves a las cuales se les ofertó la dieta.

26) ¿Cuál es la mejor manera de manosear el producto?En la incubadora, el alimento se deberá conservar en local seco, aireado y protegido del sol, manteniendo el embalaje cerrado después de su uso para no absorber humedad. Almacenar sobre tarimas, separadas de las paredes. El operador deberá manosear el alimento llevando en cuenta las prácticas de seguridad alimenticia, es decir, antes de iniciar el manoseo, deberá higienizarse las manos y usar guantes durante todo el proceso de oferta del Primogen "in Box". Se recomienda el uso en la sala de vacuna apenas de la cantidad del alimento que se utilizará en el día, evitándose así sobras del producto.

27) ¿Debo o no utilizar Primogen "in Box"? Apunte los motivos más importantes:Entre muchas ventajas que el uso del producto puede traer, destacamos:

- Mejoramiento del desempeño;
- En la uniformidad;
- En el "estatus inmunológico;
- Mejoramiento en la conversión alimenticia de hasta 3% o más;
- Mejoramiento en el IEP de hasta 4%
- Ganancia de hasta4centavos por cabeza;
- Ganancia de peso de hasta 50 gr por ave (peso final). Esto significa en otras palabras ganancia de hasta 1 día de vida en la producción;
- Un retorno de hasta 500% sobre la inversión.

28) ¿Cómo y por que Poli-Nutri desarrolló esa tecnología? PoIi-Nutri viene por años invirtiendo, sistemáticamente, en el estudio de la nutrición animal en sus granjas experimentales. Además, como el ciclo de vida del pollo de engorde es cada vez más corto, invertir en el desarrollo de dietas de alto desempeño en las primeras fases es cada vez más importante como solución nutricional para la avicultura. Poli-Nutri innovó aún más, ya que desarrolló también una dieta para inmediatamente pos eclosión, con excepcional respuesta de los pollitos. Con seguridad Poli-Nutri presenta al mercado una gran evolución en la nutrición de aves, lo que genera una significativa ganancia en productividad para la Avicultura.

Tomado de engormix.com

Tratamiento biológico de aguas residuales aplicable a la industria avícola

Tomado de engormix.com

Autor: Manuel E. López M. - Consultor y Auditor Ambiental

1. RESUMEN

La presente conferencia data sobre la aplicación de las diferentes tecnologías de tratamiento biológico de aguas residuales en nuestro medio Centroamericano y del Caribe, a la depuración de desechos líquidos generados por la industria avícola, poniendo de manifiesto la importancia de una adecuada caracterización físico química del agua residual cruda, como requisito previo para elegir el arreglo más conveniente del sistema de tratamiento idóneo, según cada caso particular.

La ponencia se basa en la experiencia del consultor en esta materia, incluye tecnologías aeróbicas y anaeróbicas, así como los requerimientos previos de tratamiento primario (físicoquímico) y se pone de manifiesto la imperiosa necesidad de contar, para cada caso particular, con la participación de consultores competentes en ingeniería hidráulico sanitaria y ambiental, en aras de elegir la opción más aplicable a cada situación específica.

El contenido técnico tratado, se refiere al caso más complejo de las aguas residuales de naturaleza industrial generadas en la actividad avícola, correspondiente a los desechos generados por mataderos de aves, sin incluir las aguas negras de tipo doméstico, que en algunas ocasiones están mezcladas con los efluentes residuales industriales.


2. LAS AGUAS RESIDUALES AVÍCOLAS

Se puede decir que "aguas residuales" son aquellas aguas que una vez utilizadas en algún proceso (en nuestro caso: industria avícola), son afectadas negativamente en cuanto a su calidad, tornándose ofensivas para el medio ambiente y la salud pública. En el caso específico de la industria avícola, las aguas residuales contienen sustancias contaminantes de naturaleza orgánica e inorgánica, que son generadas durante el proceso industrial.

El componente orgánico se refiere a la introducción de materias de procedencia orgánica, normalmente biodegradables, cuya presencia en el agua residual conduce a la aparición y crecimiento de microorganismos, que utilizan el desecho orgánico como fuente de alimentación, y como consecuencia de su crecimiento, ponen en riesgo la salud pública debido a su potencial patógeno. Estos componentes orgánicos se generan a través del lavado de estiércol, durante la matanza y desangrado, recambio de agua en chillers y escaldadoras, escaldado, pelado, corte de la carne, patas, cabezas, extracción y manejo de vísceras, limpieza de mollejas y manejo de subproductos avícolas, etc. Un caso muy particular de interés, dentro de estos compuestos orgánicos contaminantes presentes en las aguas residuales, se refiere a las elevadas concentraciones de grasas y aceites generadas durante el proceso.

El inorgánico se refiere a sustancias contaminantes introducidas de carácter inorgánico, originadas en el uso de químicos para limpieza y desinfección de pisos, equipo y maquinaria industrial, las cuales deterioran su calidad física y química. Estas sustancias van desde materiales inertes en suspensión, hasta materiales tóxicos en dilución, los cuales convierten el agua residual en un impactante factor de desequilibrio de los ecosistemas acuáticos y su entorno.

Precisamente dependiendo del tipo de contaminante presente en el agua, orgánico y/o inorgánico, así será el sistema de tratamiento depurador. En nuestro caso, tomando en cuenta que ambos componentes están presentes, será necesario contar con un tratamiento primario (físico-químico) previo al tratamiento secundario (biológico) y su principal objetivo, consiste en reducir la materia orgánica contaminante presente en el desecho, antes de su vertido en el cuerpo de agua receptor, normalmente en un río, aunque en ocasiones especiales el vertido puede hacerse en redes públicas de alcantarillado sanitario, en cuyo caso, los requerimientos de tratamiento son menores.

La presente ponencia se referirá al caso más crítico: descarga en un cuerpo de agua receptor, en cuyo caso la normativa vigente es más estricta desde el punto de vista ambiental.


3. CARACTERIZACIÓN Y DIAGNÓSTICO

Antes de tomar la decisión sobre el sistema de tratamiento, es fundamental efectuar un estudio de Caracterización y Diagnóstico de Aguas Residuales, que permita evaluar y decidir, cuáles son las cargas hidráulicas y contaminantes que serán utilizadas para el diseño de la estación depuradora, incluyendo previsiones para crecimiento futuro.

Esta etapa de caracterización y diagnóstico, es a veces menospreciada por algunos empresarios, quienes consideran que pueden “ahorrarse” algún dinero efectuando evaluaciones superficiales de planta y creyendo que se puede resolver, posteriormente, con la adquisición de la planta de tratamiento. Este razonamiento es totalmente improcedente y por el contrario, es necesario contar con un sólido estudio básico de caracterización y diagnóstico, que servirá de base para el posterior análisis de opciones disponibles de tratamiento, y para la más correcta decisión, desde el punto de vista técnico, económico y de otros intereses empresariales.

Las cargas hidráulicas se refieren al régimen de caudales generados en la actividad industrial, en sus diferentes etapas, los cuales dependen de la forma de uso del agua de abastecimiento. Para ello, se deberá evaluar el volumen residual descargado diariamente, sus variaciones diarias o estacionales y muy especialmente, las variaciones horarias que se presentan en el caudal durante un día típico de operación. Para tales efectos, se deberá tomar en cuenta la jornada de actividad (turnos de trabajo) y las diferentes fases del proceso industrial, en especial la matanza, lavado y mantenimiento industrial.

Las cargas contaminantes se refieren a los flujos de materia orgánica, biodegradable y total, generados durante la actividad, así como la carga de sólidos, grasas y aceites, entre otros.

Para tales efectos, resulta imprescindible diseñar un sistema de muestreo compuesto (representativo de las descargas contaminantes) en puntos estratégicos del proceso industrial (efluentes separados y combinados), y contar con la participación de un laboratorio de control, que permita establecer los valores que serán utilizados para el diseño del sistema de tratamiento, en los siguientes términos (se han elegido los parámetros de calidad físico química básicos):

• Demanda Química de Oxígeno (DQO)
• Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
• Potencial Hidrógeno (pH)
• Sólidos Suspendidos Totales (SST)
• Sólidos Disueltos Totales (SDT)
• Sólidos Sedimentables (SSed)
• Grasas y Aceites (GyA)
• Nitrógeno Total (N)
• Fósforo Total (P)
• Coliformes Fecales (Coli fecal)
• Temperatura (T)

Especial importancia debe prestarse al análisis de Grasas y Aceites, especialmente la fracción suspendida, ya que excesos en este valor ocasionarán problemas importantes en la operación del sistema de tratamiento biológico (inhibición de la actividad biológica, interferencia en la transferencia de oxígeno, generación de natas y espumas flotantes, problemas de olores, acidificación del agua).

Cuando su concentración es excesiva, se requerirá su remoción a través de sistemas de flotación con aire presurizado. Esta tecnología, conocida como DAF (siglas en inglés de“flotación por aire disuelto”), es onerosa y requiere de controles operacionales efectivos, por parte del personal operador. Su operación, aunque puede hacerse sin químicos, es mucho más efectiva operando con ellos (ya sea coagulantes o polímeros).

Las ventajas y desventajas de cada alternativa, deben ser evaluadas a través de consultoría calificada antes de tomar la decisión final, tomando como base criterios como: costo del equipamiento, costo de reactivos, seguridad y protección contra robos y daños, manejo de los lodos (su cantidad es mucho menor al operar con químicos, sin embargo el costo operacional es mayor), eficiencia sanitaria en remoción de SST, GyA, DBO y DQO, entre otros.

Con base en las cargas hidráulicas y contaminantes, los consultores elegidos por la Gerencia de la industria avícola podrán integrar las cargas másicas (surgen del producto entre los caudales y las cargas contaminantes) y diagnosticar sus variaciones diarias, horarias y estacionales.

Tomando en cuenta lo anterior, y agregando los límites permisibles establecidos en las normas técnicas vigentes en el país, la disponibilidad y topografía del terreno disponible para el sistema de tratamiento, el clima predominante en la zona, la ubicación del sitio designado para tratamiento con respecto de colindantes y núcleos poblacionales, generación potencial de ruidos y olores, así como otros intereses particulares de la Gerencia (incursión en mercados internacionales, sistema de gestión ambiental, aplicación de Producción Más Limpia o incursión en sistema de gestión ambiental, estrategia de mercadeo, valor agregado del producto, etc.), se podrá decidir sobre la opción idónea para el tratamiento de las aguas residuales de la industria avícola.

Se presenta a continuación una serie de criterios y elementos, que serán fundamentales durante el proceso de decisión pertinente, que se complementarán con los resultados de la caracterización y diagnóstico de aguas residuales.


4. TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO

4.1 Tratamiento primario

El "tratamiento de agua residual" se refiere a los procesos tecnológicos utilizados para recuperar la calidad del agua hasta niveles aceptables por el medio ambiente, que deberán cumplir con las normas técnicas de calidad establecidas en la reglamentación vigente en cada país. La planta de tratamiento consiste en la infraestructura civil y electromecánica, diseñada y construida especialmente para lograr que dicho tratamiento sea óptimo.

Para efectos de nuestra realidad centroamericana, podemos simplificar y decir que existen dos niveles de tratamiento de agua residual, que deben operarse adecuadamente en serie, para constituir un sistema de tratamiento integral: el tratamiento primario (también conocido como “tratamiento físico-químico”) seguido del tratamiento secundario (también conocido como “tratamiento biológico”). El tratamiento primario está destinado a acondicionar el agua residual, previo a su ingreso al tratamiento secundario (biológico), de ahí sus nombres:

TRATAMIENTO PRIMARIO - TRATAMIENTO SECUNDARIO

El tratamiento primario está constituido por diferentes unidades o etapas secuenciales, que utilizan procesos físicos y/o químicos, tales como el cribado, la sedimentación (simple o con químicos: coagulantes o polímeros), la filtración y la flotación (simple o con químicos: coagulantes o polímeros). Debido a su naturaleza y desde el punto de vista de remoción de contaminantes, el tratamiento primario actúa, fundamentalmente, sobre los sólidos suspendidos presentes en el agua residual, no así sobre los sólidos disueltos. Estos sólidos orgánicos contaminantes, al ser microscópicos, solo pueden ser removidos a través de acción biológica: tratamiento secundario.

Para nuestro caso, tomando como base la caracterización típica de las aguas residuales de la industria avícola (matadero), se requiere de un eficiente tratamiento primario que permita: eliminar los sólidos groseros, homogenizar la calidad del agua residual y ecualizar el flujo hidráulico (amortiguar las variaciones horarias de calidad y de cantidad), acondicionar químicamente el desecho para estabilizar el pH y garantizar los nutrientes esenciales para el proceso biológico, y remover los excesos de sólidos suspendidos, particularmente las Grasas y Aceites en suspensión y los sólidos sedimentables.

El siguiente esquema muestra un arreglo típico de tratamiento primario para aguas residuales de la industria avícola:



Durante la conferencia, el consultor presentará proyectos reales de tratamiento primario, en que se mostrarán las diferentes variantes tecnológicas disponibles en nuestro medio para cada una de estas etapas del tratamiento primario. Así por ejemplo, se compararán los sistemas de rejillas convencionales con tamices de tipo hidrostático (columpio) o rotatorios (tambores).

Se presentará además opciones de separadores de sólidos, entre ellos, sedimentadotes primarios rectangulares y circulares, así como el sistema patentado conocido como DAF (Dissolved Air Flotation), junto con sus ventajas y desventajas comparativas desde el punto de vista técnico y económico.

NOTA: El tanque de homogenización y ecualización no forma parte del tratamiento primario, propiamente dicho, ya que no se refiere a ningún proceso físico químico de remoción de contaminantes. Se utiliza para amortiguar las variaciones de caudal y de calidad de las aguas residuales generadas en la industria, y su ubicación tal y como se ha mostrado, es la forma típica (no es la única posible) dentro de un sistema de tratamiento de aguas de esta naturaleza.

TAMICES ROTATORIOS PROCESADORA DE FRUTAS 1800 m3/d ASESORÍA: MANUEL E. LOPEZ M./EASA CONSULTORES

Asimismo, se explicarán las opciones disponibles para el manejo sanitario de sólidos groseros recuperados de las cajas de rejas o tamices, y para el tratamiento y disposición final de los lodos (sedimentables y flotantes) recuperados del separador de sólidos y flotantes.

Asimismo, se explicarán las opciones disponibles para el manejo sanitario de sólidos groseros recuperados de las cajas de rejas o tamices, y para el tratamiento y disposición final de los lodos (sedimentables y flotantes) recuperados del separador de sólidos y flotantes.

SEPARACIÓN DE SÓLIDOS: TAMIZ HIDROSTÁTICO PARA BENEFICIO DE CAFÉ – ASESORÍA: MANUEL E. LÓPEZ M.

Es importante indicar, que dependiendo del tipo de tecnología utilizada en cada una de las etapas antes citadas del tratamiento primario, así será mayor o menor la eficiencia en remoción de materia orgánica contaminante en dicho tratamiento, lo que impactará en forma directa, en el diseño del tratamiento secundario: a mayor eficiencia sanitaria obtenida en el tratamiento primario, los requerimientos de tratamiento secundario serán menores, y viceversa.

DAF PATENTADO EN PROCESADORA DE PESCADO ASESORÍA: MANUEL E. LOPEZ M./EASA CONSULTORES

SEDIMENTADOR PRIMARIO ANTES DE LAGUNA AERADA AL FONDO: SEDIMENTADORES SECUNDARIOS – DISEÑO: M. LOPEZ

4.2 Tratamiento secundario

El tratamiento secundario, también conocido como “tratamiento biológico”, consiste en la estabilización de la materia orgánica contaminante, aún presente en el agua residual después del tratamiento primario, mediante la acción de una biomasa activa, especialmente bacterias. Actúa a través de procesos de absorción biológica, mecanismo que efectúan las bacterias a través de su membrana citoplásmica, con reacciones bioquímicas catalizadas por enzimas, que permiten utilizar los sólidos disueltos como fuente de energía, de tal manera que una vez aprovechados, son transformados en sólidos mineralizados o estabilizados.

Por lo tanto, las bacterias se alimentan a través de su membrana citoplásmica, utilizando la fracción soluble (disuelta) de la materia orgánica. La anterior idea explica porqué es necesario incorporar los tratamientos biológicos para la depuración de las aguas residuales con contaminantes orgánicos (tal es el caso de la industria avícola), ya que los tratamientos primarios tales como cribado, sedimentación y flotación únicamente permiten la remoción de sustancias contaminantes en suspensión, las cuales por lo general representan la menor fracción contaminante de las aguas residuales, en comparación con la fracción soluble.

De acuerdo con la forma en que utilizan el oxígeno para la realización de sus funciones metabólicas, las bacterias pueden ser aeróbicas, anaeróbicas y facultativas, nombres de gran importancia en ingeniería sanitaria, dado que las tecnologías de tratamiento secundario reciben su nombre en función del tipo de bacterias presentes en el proceso biológico.

Las primeras (aeróbicas) son aquellas que requieren del oxígeno en forma molecular para poder respirar, esto es, oxígeno disuelto en el agua. Las segundas, anaeróbicas, no requieren de oxígeno molecular disuelto en el agua, sino que lo toman directamente de la materia orgánica que utilizan como fuente de alimentación.

Finalmente las terceras, facultativas, pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno disuelto, comportándose como aeróbicas o anaeróbicas según sea la situación en que estén inmersas.

En materia de tratamientos de aguas, es posible dividir los procesos biológicos en dos grupos: depuración aeróbica y depuración anaeróbica de aguas residuales.

El siguiente esquema muestra un arreglo típico de tratamiento completo de aguas residuales para una industria avícola, incluyendo un tratamiento secundario aeróbico (lodos activados) - ver detalles de este proceso en capítulo 6 de esta ponencia.




5. TRATAMIENTO BIOLÓGICO ANAERÓBICO

5.1 El metabolismo anaeróbico

Para poder discutir algunas generalidades sobre tecnologías de tratamiento anaeróbico, resulta necesario indicar primero la forma en que las bacterias anaeróbicas realizan sus funciones orgánicas. El proceso de biodegradación anaeróbica se efectúa en tres etapas a saber:

En la I Etapa la materia orgánica compleja, tal como carbohidratos, proteínas y grasas , es transformada por un grupo de microorganismos facultativos en materiales orgánicos más simples, los cuales son solubilizados en el agua mediante acción de enzimas producidas por las células bacterianas.

Durante la II Etapa el material simplificado y solubilizado en la primera es utilizado por un grupo especial de bacterias denominadas "acidogénicas". Estas bacterias lo fermentan y convierten en ácidos orgánicos como acético, propiónico, oleico y alcoholes simples, dióxido de carbono, nitrógeno e hidrógeno, sustancias que en su mayoría
producen problemas de malos olores.

En la III Etapa aparece otro grupo de bacterias denominadas "metanogénicas", las cuales utilizan los ácidos y alcoholes producidos por el grupo acidogénico, transformándolos en metano y dióxido de carbono, fundamentalmente, con reducción notable en la producción de olores molestos.

El aspecto vital que se debe comprender en este tema, es que las bacterias productoras de metano (metanogénicas) son las responsables de la estabilización o degradación de la materia orgánica, por lo que no se lograría eficiencia alguna en una planta detratamiento anaeróbica a menos que hayan aparecido en cantidad y calidad adecuadas, las
bacterias metanogénicas.

Por lo tanto, la eficiencia sanitaria en remoción de carga orgánica por parte del sistema biológico, dependerá de la adecuada operación de la fase metanogénica en el reactor anaeróbico. Esta condición se cumplirá a su vez, si se ha presentado una adecuada actividad acidogénica previa.

A lo anterior debe agregarse, que las bacterias metanogénicas son de lento crecimiento y muy susceptibles a las variaciones bruscas de temperatura, no así las acidogénicas. Esta es una de las razones por las cuales es fundamental controlar la temperatura en los reactores anaeróbicos, de lo contrario se producirá exceso de ácido con deterioro de la eficiencia sanitaria.

Esta situación explica también, que durante el arranque y operación inicial del tratamiento anaeróbico, la producción de olores molestos será mayor, acompañado por una acidificación del agua (descenso del pH) y una pobre eficiencia en remoción de contaminación orgánica.

Para efectos de reducir las variaciones normales de temperatura en el agua de la planta de tratamiento, amén de minimizar la producción de olores y aumentar la eficiencia del sistema, se recomienda tapar los tanques reactores lo más hermético posible, con sistemas removibles únicamente para mantenimiento.

Las tecnologías patentadas, dependiendo del clima ambiental en que operarán los reactores anaeróbicos, utilizan sistemas de calentamiento del agua y de control de temperatura dentro de dichos reactores, aprovechando el biogás como fuente energética. Con esto se logra incrementar significativamente la eficiencia sanitaria de los mismos, comparativamente con reactores sin calentamiento ni control de temperatura.

Debe decirse en este punto que el metabolismo anaeróbico se torna más eficiente conforme aumenta la temperatura, llegándose incluso a valores óptimos del orden de 57 °C, en la fase denominada termofílica. Debido a la dificultad práctica de operar en este rango de temperatura, las tecnologías patentadas prefieren optar por el rango mesofílico (cercano a 37 ºC).

Estas condiciones no son usuales en nuestro medio centroamericano, por lo que se operan los sistemas anaeróbicos de tratamiento en fases de menor eficiencia, con temperaturas que oscilarán en los rangos de operación entre sicrofílica y mesofílica, aprovechando únicamente la temperatura ambiente (en nuestro medio es cálida).


5.2 Ventajas del Tratamiento Anaeróbico

El consultor iniciará diciendo que, en términos generales, todas las tecnologías anaeróbicas disponibles son apropiadas para nuestro medio, siempre y cuando se tomen las previsiones pertinentes para efectos del control de olores.

Las grandes ventajas del tratamiento anaeróbico con respecto a la modalidad aeróbica son las siguientes:

Como la estabilización anaeróbica proporciona a las células poca energía, su crecimiento es relativamente bajo. De esta forma la producción de lodos es mucho menor que en el caso aeróbico, con mayor sencillez en su operación y mantenimiento.

Los requerimientos de nutrientes en el proceso anaeróbico son mucho menores que en el aeróbico, permitiéndose una mayor cobertura de aplicabilidad práctica de estos sistemas sobre el segundo.

Como no es necesaria la aeración, los costos operativos son mucho menores así como los de mantenimiento. Con un adecuado aprovechamiento de la topografía y carga hidráulica disponible es posible contar con tratamiento anaeróbicos compactos, sin requerimientos de bombeo y adecuada eficiencia en remoción de contaminantes orgánicos, especialmente en aguas residuales de concentración orgánica elevada.

El gas metano producido en condiciones de equilibrio del proceso puede ser reutilizado como fuente energética. Es aquí donde surge el concepto de "biodigestores para aprovechamiento energético".

La principal desventaja del sistema anaeróbico, aparte de ser menos eficiente que el sistema aeróbico, estriba en la producción de malos olores, especialmente en épocas de cambios bruscos en la temperatura (obviamente, en caso que se trate de reactores sin control de temperatura).

Esta condición puede ser controlable, parcial o totalmente, dependiendo del diseño e implantación adecuada de sistemas de cerramiento de tanques, control operacional del pH, quemado del biogás de exceso y alejamiento adecuado de la planta de tratamiento con relación a núcleos poblacionales.


5.3 Tecnologías anaeróbicas aplicables

Para efectos de esta conferencia, se puede clasificar las tecnologías anaeróbicas de tratamiento de aguas residuales, de la siguiente manera:

◊ Lagunas de Estabilización
◊ Filtros Anaeróbicos de Flujo Descendente
◊ Reactores Anaeróbicos de Flujo Ascendente

5.3.1 Lagunas de Estabilización

Se puede decir que las lagunas de estabilización son estanques construidos directamente sobre el terreno, en los cuales se hace permanecer el agua residual durante largos períodos de tiempo, de tal forma que las bacterias presentes en el líquido degraden o mineralicen los desechos orgánicos.

Para evitar contaminación de mantos acuíferos, deberá garantizarse su impermeabilización a nivel del fondo y taludes, aplicando capas de material arcilloso, o mediante coberturas adecuadas para tales fines.

Las lagunas de estabilización pueden ser de dos tipos: Anaeróbicas, y Facultativas (existen lagunas aeróbicas que son utilizadas para producción de algas, las cuales no serán discutidas en esta ponencia).


a) Lagunas anaeróbicas

La laguna anaeróbica es pequeña y profunda, comparativamente con una laguna facultativa, y recibe fuertes cargas de materia orgánica contaminante por unidad de volumen.

La profundidad grande, que oscila entre 2.00 y 4.50 m se requiere para reducir las variaciones de temperatura con sus efectos negativos en el tratamiento antes discutidos, así como para garantizar que la zona de transferencia de oxígeno atmosférico será despreciable, comparativamente con la profundidad total.

LAGUNA ANAERÓBICA TRATAMIENTO AGUAS MIELES DE CAFÉ DISEÑO: MANUEL E. LOPEZ M./EASA CONSULTORES

Dado que estos estanques no son cubiertos (por razones de costo), la producción de olores es importante, especialmente en climas que presenten variaciones fuertes de temperatura, razón por la cual deben alejarse de núcleos poblacionales y se debe contar con un estricto programa de control del pH (aplicando álcali en cantidades adecuadas, al ingreso del estanque).

La superficie del estanque se cubrirá rápidamente de una nata de apariencia desagradable, la cual producirá olores más molestos que lo usual, durante el primer período de operación.

Es por ello que algunos autores recomiendan su eliminación tan pronto como se forme, en tanto que otros defienden mantenerla para lograr un sello natural que ocasionará un efecto de "invernadero" con beneficios posteriores en cuanto a aumento de eficiencia y disminución de olores.

El color típico de estos estanques va desde el gris, gris verdoso, hasta oscuro (negruzco).


b) Lagunas facultativas

En cuanto a las lagunas facultativas, este tipo de tratamiento combina la actividad anaeróbica con la aeróbica, razón por la cual no puede catalogarse exactamente con un sistema anaeróbico. Las lagunas facultativas son mucho mayores que las anaeróbicas y de menor profundidad.

La carga orgánica aplicada por unidad de área y volumen del estanque es sensiblemente menor que en el caso de la modalidad anaeróbica, con lo cual se logra establecer una simbiosis entre dos tipos de microorganismos: algas - bacterias.

Las lagunas facultativas tienen una profundidad que oscila entre 1.00 y 2.00 m, en la cual se formarán tres zonas bien diferenciadas: Aeróbica, Facultativa, y Anaeróbica. La zona aeróbica corresponderá a unos 25 cm medidos a partir de la superficie del agua, zona llamada eufótica debido a la penetración de la luz solar, la cual producirá enormes cantidades de oxígeno disuelto en el agua, debido a la acción de algas
fotosintéticas que se encuentran flotando en el agua.

Es debido a esta razón que la laguna facultativa se verá siempre de coloración verde. Esta pequeña capa evitará que los gases producidos en el fondo del estanque produzcan malos olores, ya que serán filtrados y oxigenados antes de salir a la atmósfera.

La zona anaeróbica corresponderá al fondo del estanque, el cual estará constituido por lodos sedimentados en proceso de descomposición anaeróbica, zona en la que ocurrirá una buena parte de la estabilización biológica. Los gases anaeróbicos ascenderán a través de todo el estanque hacia la atmósfera, arrastrando material flotante y formando capas de algas sobre la superficie. Esta capa sí deberá removerse periódicamente, para evitar malos olores durante su descomposición.

El tamaño de la zona anaeróbica será normalmente de unos pocos centímetros de espesor, y dependerá de la cantidad de lodos presentes, los cuales crecerán lentamente a través de los años. De esta forma, será necesario el dragado de los lodos de fondo cuando se aprecie disminución en la eficiencia del estanque, situación que ocurrirá luego de muchos años de operación.

La zona facultativa será la de mayor espesor en el estanque, razón por la cual se ha dado el nombre al mismo. Está caracterizada por la presencia de bacterias que pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno disuelto, las cuales estabilizan la materia orgánica con producción de dióxido de carbono. Este compuesto a su vez, es utilizado como materia prima por las algas de la zona eufótica para producir oxígeno. Debido a la presencia de la zona eufórica, la coloración típica del estanque es verde (claro hasta oscuro, dependiendo de la carga orgánica aplicada).


c) Sistema australiano

Una modalidad de tratamiento de gran eficiencia en nuestro medio, que será discutida por el consultor en la conferencia, se denomina "sistema australiano", consistente en una laguna anaeróbica seguida de una facultativa en serie.

Este arreglo presenta la gran ventaja de su altísima eficiencia sanitaria, al mismo tiempo que se logra un sistema relativamente compacto, dentro de las opciones lagunares. La presencia de la laguna anaeróbica antes de la facultativa, ocasiona importantes reducciones en el tamaño requerido por la segunda. Además de ello, tomando las previsiones técnicas del caso, el sistema puede ser transformado en un futuro (ante eventuales incrementos en las cargas orgánicas afluentes) en una laguna aerada, seguida de laguna facultativa.

SISTEMA AUSTRALIANO PARA URB. DE 2000 VIVIENDAS DISEÑO: MANUEL E. LOPEZ M. – EASA CONSULTORES S.A.

5.3.2 Filtros Anaeróbicos de Flujo Descendente

Este sistema de tratamiento es idéntico al Filtro Biológico aeróbico descrito más adelante, con la diferencia que no existe fondo falso ni sistema de aeración en la parte inferior. La alimentación del flujo puede ser continua, y se recomienda diseñar estructuras hidráulicas para garantizar que el lecho filtrante opere ahogado siempre.

Cualquier traza de oxígeno disuelto en el agua será eliminada por la acción biológica bacteriana (conocido como Demanda Bioquímica de Oxígeno -DBO-).

Al igual que en todos los procesos anaeróbicos, se pueden presentar problemas intermitentes de olores, que pueden controlarse parcialmente con cerramiento de estructuras y ubicación adecuada de la planta de tratamiento.


5.3.3 Reactores Anaeróbicos de Flujo Ascendente

Los reactores anaeróbicos de flujo ascendente (RAFA) corresponden a una reciente tecnología derivada de estudios efectuados en Holanda a partir del año 1980, estudios que se continuaron posteriormente en Brasil, Colombia y otros países. Hoy es una tecnología altamente difundida en todo el mundo, incluyendo el desarrollo de tecnologías patentadas (proceso UASB).

En general el tratamiento mediante RAFAs consiste en tanques de gran volumen, alimentados con el agua residual desde su sección inferior, recolectándose el agua tratada en su sección superior. Durante el período de retención hidráulica del reactor, el material contaminante es estabilizado parcialmente por bacterias anaeróbicas, con la consecuente producción de biogás.

Se han propuesto distintas versiones de RAFAs, destacando entre ellas las siguientes:

manto de lodos (UASB),lecho expandido, lecho fluidizado, y filtro anaeróbico (FAFA).

Considerando que los resultados experimentales y prácticos, se han orientado especialmente al desarrollo e investigación de dos de estas variantes, serán comentadas a continuación: proceso de manto de lodos (UASB), y filtro anaeróbico de flujo ascendente (FAFA).


a) El Reactor de Manto de Lodos (UASB)

El proceso conocido como UASB en honor a las siglas originalmente difundidas en inglés (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), consiste en un tanque que deberá “llenarse” de un material granular biológico que actuará a manera de un manto de lodos. Dado que la alimentación del agua residual es por la sección inferior y el flujo es ascendente, dicho manto de lodos se expande debido a la acción del flujo hidráulico ascendente, que operará como un “filtro biológico”.

El material granular debe poseer características de peso y granulometría, tal que no sea arrastrado hacia fuera del tanque (lavado de biomasa).

Este tipo de unidades es muy delicado durante el proceso de arranque, especialmente durante la fase de crecimiento de la biomasa anaeróbica activa (manto de lodos granulares).
Para tales fines, se deberá alimentar el reactor con importantes cantidades de lodos anaeróbicos antes de la puesta en operación del proceso y cultivar dicha semilla biológica en forma controlada, hasta alcanzar la cantidad y calidad requerida.

La idea consiste en permitir la maduración de estos lodos para lograr una transformación paulatina de los desechos en pequeños gránulos anaeróbicos activados, de alto poder estabilizador. Cuidado especial deberá tenerse durante el arranque del sistema para lograr la maduración de lodos sin ocasionar su lavado, por lo que se deberá operar la planta de tratamiento con caudales menores a los de diseño. Por otro lado, se deberá controlar periódicamente el crecimiento del lodo y la producción de biogás, como indicadores de la actividad biológica.

GRANULOS ACTIVADOS DEL MANTO DE LODOS - UASB EN SUIZA

REACTORES UASB PATENTADOS INDUSTRIA LÁCTEA ENSUIZA

REACTORES UASB EN PROCESADORA DE FRUTAS - ALEMANIA

AGUA TRATADA REACTOR UASB – INDUSTRIA DE JUGOS, ALEMANIA

REACTOR UASB EN INDUSTRIA LÁCTEA EN ALEMANIA

REACTOR UASB PATENTADO EN CANADÁ – QUEMA DE BIOGAS

TRATAMIENTO ANAERÓBICO DE LIXIVIADOS EN ALEMANIA

DISPOSICIÓN DE LODOS CENTRIFUGADOS - ALEMANIA

b) Filtro Anaeróbico (FAFA)

En cuanto al filtro anaeróbico de flujo ascendente (FAFA), su operación hidráulica es similar al proceso UASB, con la diferencia que el tanque es totalmente empacado, similar a un filtro biológico aeróbico.

El material de empaque debe tener idealmente alta porosidad, de tal forma que se aumente la superficie específica de contacto entre el material orgánico a estabilizar y el material filtrante, idéntico al caso aeróbico. Este tema, según algunos estudios recientes, pareciera contradictorio en el sentido que la porosidad no mejora la eficiencia sanitaria, por lo que el consultor prefiere recomendar los materiales porosos.

Resulta evidente aquí el cuidado que se debe tener de incorporar tratamientos preliminares que eliminen material suspendido del agua, con miras a evitar tempranas obstrucciones del filtro anaeróbico.

Típicamente, la eficiencia en remoción de materia orgánica (en términos de DBO y DQO) para reactores UASB y FAFA, oscila entre el 60 y el 80%. Para reactores UASB patentados, que operan en fase mesofílica a través del calentamiento del agua con aprovechamiento del biogás, puede oscilar hasta el 90%. Esta limitante deberá tomarse en cuenta para el caso de aguas residuales de elevada concentración orgánica, en cuyo caso es usual contar con un tratamiento aeróbico posterior, para mejorar la calidad del vertido (esto dependerá también, de los límites permisibles del vertido en la reglamentación correspondiente a cada país).

FILTRO ANAERÓBICO (FAFA) SEGUIDO DE LAGUNA FACULTATIVA DISEÑO: MANUEL E. LOPEZ M. / EASA CONSULTORES S.A.

Es importante señalar que existen diseños de reactores híbridos (combinan el proceso UASB con el FAFA), tal es el caso del Reactor tipo EASA desarrollado por el consultor y aplicado en varios proyectos exitosos en Costa Rica. Este tema no será incluido en la presente conferencia, cuyo alcance es de carácter general.

REACTOR HÍBRIDO TIPO EASA EN FÁBRICA DE LEVADURAS DISEÑO: MANUEL E. LOPEZ M. / EASA CONSULTORES

6. TRATAMIENTO BIOLÓGICO AERÓBICO

Las bacterias aeróbicas son aquellas que utilizan el oxígeno molecular disuelto presente en el agua, como insumo para la reacción bioquímica de oxidación, a través de la cual se logra estabilizar el sustrato (materia orgánica contaminante). En el caso de los sistemas aeróbicos y para efectos de un desglose simplificado de los tipos de plantas de tratamiento aplicables a nuestro medio, el consultor utilizará según su criterio técnico la siguiente clasificación:

◊ Procesos de Lodos Activados
◊ Lagunas aeradas
◊ Procesos de Filtración Biológica

6.1 Procesos de Lodos Activados

Consisten básicamente en tanques sometidos a aeración electromecánica, en los cuales se pone en contacto el agua residual con una masa bacteriana altamente concentrada (biomasa), la cual es responsables de la estabilización de la materia orgánica contaminante.

Los procesos de lodos activados deben su nombre a la apariencia de “lodo” o “fango” del líquido en el tanque de aeración, el cual es en realidad una mezcla de biomasa + sustrato
(materia orgánica contaminante).

Los equipos utilizados para la introducción del oxígeno disuelto al agua varían dependiendo de la modalidad del proceso, tema que no será discutido en la presente ponencia dado su carácter general informativo.

Precisamente en función de las condiciones operativas de estos equipos, de las dimensiones y geometría utilizada en los tanques de aeración, así como del diseño del flujo hidráulico, existen modalidades operacionales del proceso de lodos activados, tales como: mezcla completa, convencional, alta tasa, aeración graduada, aeración escalonada, etc.

En cualquiera de los casos, la eficiencia en remoción de materia orgánica en el tanque de aeración, obedece a una adecuada dosis de oxígeno disuelto en el agua, sumada a una adecuada concentración de biomasa activa (lodo activado) y al establecimiento de un equilibrio biológico, entre la cantidad de materia orgánica que ingresa al tanque y la cantidad de biomasa activa.

Para evitar que la biomasa activa sea evacuada del reactor aeróbico debido al flujo hidráulico efluente (para evitar un “lavado” de biomasa”, se utiliza un tanque sedimentador posterior al tanque de aeración, el cual permite la decantación de las bacterias que son evacuadas por la acción del caudal de agua residual, para su posterior devolución al tanque de aeración a través de un sistema de bombeo, denominado: “recirculación de lodos”.

Algunas patentes aprovechan la energía del sistema de aeración para efectuar la recirculación, tema que no será incluido en la presente ponencia, dado su carácter general.

Dado que el tanque de aeración es el corazón del proceso de tratamiento se denomina "reactor biológico", ya que en él se lleva a cabo la reacción bioquímica que permite la mineralización de la materia orgánica contaminante. El decantador final cumple una función adicional a la de recuperar la biomasa: clarificar el agua antes de su descarga en el cuerpo de agua receptor.

El siguiente esquema explica la operación típica del proceso aeróbico de lodos activados:

REACTOR AERÓBICO - PROYECTO TURÍSTICO 5000 Pers/d DISEÑO: MANUEL E. LÓPEZ M. / EASA CONSULTORES S.A.

SEDIM. SECUNDARIOS - PROYECTO TURÍSTICO 5000 pers/d DISEÑO: MANUEL E. LÓPEZ M. / EASA CONSULTORES S.A.

CALIDAD DEL AGUA TRATADA ANTES DE DESINFECCIÓN DISEÑO: MANUEL E. LÓPEZ M. / EASA CONSULTORES S.A.

Una variante interesante, que ha cobrado fuerza en los últimos años asociada a empresas de tecnología patentada, consiste en los sistemas SBR (Secuencial Batch Reactor), que consisten en un sistema de lodos activados que opera en “ciclos” de tratamiento, utilizando el mismo tanque para las fases de aeración, sedimentación secundaria y clarificación, en períodos estratégicamente regulados. Esta modalidad será explicada en el Curso pero no será abordada en el documento.

REACTOR AERÓBICO MODALIDAD SBR – BOSTON, USA

6.2 Lagunas aeradas

Este sistema es consiste en una modalidad del proceso de lodos activados, basado en oxidación total de la materia orgánica, también conocido como aeración extendida. En esta modalidad, se utilizan tanques de aeración mucho mayores y no es estrictamente necesaria la recirculación de lodos, dado que es posible diseñar el tiempo de retención hidráulica tan grande como el tiempo de retención celular. De esta manera, las células que son evacuadas del tanque por arrastre hidráulico son repuestas por crecimiento biológico dentro del reactor, con lo que se logra mantener el equilibrio necesario en la biomasa activa.

Los procesos de oxidación total presentan la ventaja, con relación a los procesos convencionales, de que su eficiencia sanitaria es mucho mayor, superando el 99% de remoción de materia orgánica biodegradable. Debido a esta enorme eficiencia sanitaria, es factible prescindir de sedimentación primaria, decisión que implica una ventaja, dado que el manejo y tratamiento de lodos primarios es uno de los mayores problemas que se presentan en las instalaciones de tratamiento en nuestro medio. La desventaja es que se requiere un mayor volumen en el tanque de aeración, así como mayores requerimientos de oxígeno, impactando en los costos de inversión, operación y mantenimiento.

Normalmente consisten en grandes lagunas, con aeradores superficiales montados sobre flotadores, asidos a cables de acero para su acceso y mantenimiento. Otras variantes de aeración mecánica también son utilizadas, tal y como se explicará en la capacitación.

LAGUNA AERADA PARA PROCESADORA DE FRUTAS - 1800 m3/d DISEÑO: MANUEL E. LOPEZ M. / EASA CONSULTORES S.A.

En los procesos de lodos activados, así como en la oxidación total, se requiere la purga períodica de lodos, los cuales son denominados “secundarios” debido a su alta actividad biológica y nivel de estabilización del residuo, sin problemas de olores, de fácil filtración en camas de arena.

Los sistemas de oxidación total presentan la ventaja adicional que el crecimiento de lodos es mucho menor que en los sistemas convencionales, dado que operan en la fase de respiración endógena, con factores de carga muy bajos.


6.3 Procesos de Filtración Biológica

Los llamados "biofiltros" o "filtros percoladores" aeróbicos consisten en lechos de material granular filtrante, el cual permita la estabilización del residuo orgánico por contacto directo con la superficie del mismo. Es por ello que se recomienda la utilización de materiales de empaque porosos, con alta superficie específica (area por unidad de volumen).

Los biofiltros utilizados en los países desarrollados son patentados, con equipos de distribución intermitente del agua residual mediante tuberías giratorias montadas sobre un eje con mínimo rozamiento. La velocidad de rotación la imprime la cantidad de movimiento generada por la salida del agua en los orificios de las tuberías.

En nuestro medio es poco utilizada esta tecnología, prefiriéndose los sistemas aeróbicos de lodos activados, o los sistemas anaeróbicos antes mencionados. En algunos casos, se utilizan filtros biológicos con lechos de piedra, grava, escoria volcánica o similar, de alimentación intermitente, ya sea mediante bombeo programado, o mediante incorporación de sifones de operación hidráulica. Para lograr la condición aeróbica se debe dejar paso al aire a través del lecho filtrante desde abajo, por lo que se debe utilizar un sistema de
fondo falso que soporte el material de relleno.

La remoción de materia orgánica se efectúa en una capa biológica adherida al material filtrante, que contiene bacterias anaeróbicas en el fondo y bacterias aeróbicas en la superficie. Esta capa, conocida como “zooglea”, se desprende períodicamente del filtra, razón por la que es necesario incorporar un sedimentador posterior al biofiltro. La utilización de recirculación del agua a la salida del sedimentador es a veces conveniente, para reducir la posibilidad de formación de moscas, al mismo tiempo que se incremente la eficiencia. Estos sistemas son normalmente conocidos como “alta tasa”.


7. ¿TECNOLOGÍA IDONEA PARA MI EMPRESA?

Hemos visto en la ponencia que existen dos grandes grupos de tecnologías de tratamiento biológico de aguas residuales: aeróbicas y anaeróbicas. También hemos visto que, salvo excepciones muy calificadas, todas las plantas de tratamiento de aguas residuales deben contar con un sistema de tratamiento primario, que precede al tratamiento biológico (secundario).

Para el caso de la industria avícola, es total y absolutamente necesario, contar con un adecuado tratamiento primario de aguas residuales, de cuya correcta planificación, diseño y operación, dependerá el éxito del tratamiento biológico, y por ende, el cumplimiento de los requerimientos legales y ambientales.

Todas las tecnologías presentadas en esta ponencia, así como otras que no han sido incorporadas por razones del alcance general de la misma, son buenas y adecuadas, dependiendo de las condiciones particulares que se presenten en cada caso específico. No existe ningún sistema “mejor” que otro, todos son aplicables con éxito, dependiendo de la situación.

Todo vendedor de equipos y de plantas patentadas asegura que su tecnología es la mejor.

Esto es obvio: el principal interés es la venta de su servicio, y en muchos casos, crear dependencia en los compradores, de tal manera que se mantenga una posterior relación comercial a través de asesorías de servicio, suministro de repuestos, reactivos, etc. Por supuesto que la anterior afirmación depende también, de la ética del vendedor.

Sin embargo, el consultor puede asegurar que la tecnología idónea para cada empresa, es propia de cada empresa. Además de ello, no existen dos empresas iguales (aunque ambas sean avícolas). La mejor recomendación es contar con un consultor debidamente competente en la materia, que pueda asesorar a la Gerencia de la empresa en forma objetiva y clara, presentando las ventajas y desventajas comparativas de las diferentes tecnologías y permitiendo, que la decisión final sea tomada por el interesado: la Gerencia.

Las variables a considerar para la toma de decisión, pueden incluir pero no se limitan, a:

• Costos de inversión
• Costos de Operación y Mantenimiento
• Consumo de reactivos
• Requerimientos de equipos electromecánicos
• Requerimientos de laboratorio (interno, externo)
• Número y nivel de calificación de operadores requeridos
• Producción de problemas potenciales (olores, ruidos, mantenimiento)
• Requerimientos de terreno (área, topografía)
• Flexibilidad del sistema, posibilidad de ampliaciones futuras
• Eficiencia sanitaria, calidad del vertido
• Estética del sistema
• Garantías del diseñador, fabricante o suplidor de equipos
• Otros intereses de la Gerencia (no legales ni ambientales)

IZQ: EL CONSULTOR JUNTO A DAF PATENTADO EN INDUSTRIA EN ALEMANIA. DER: EN OTRA INDUSTRIA SIMILAR, ES MÁS CONVENIENTE UN SEDIMENTADOR

IZQ: TECNICO EXPLICA A GERENTE LAS BONDADES DE UNA CENTRÍFUGA DE LODOS DER: EN OTRO PROYECTO, UN LECHO DE SECADO PODRÍA SER MÁS CONVENIENTE

IZQ: MEDIDOR DE CAUDAL ELECTRÓNICO EN INDUSTRIA EN SUIZA DER: MEDIDOR SIMPLE (VERTEDOR) EN INDUSTRIA EN COSTA RICA

IZQ: SEDIMENTADOR PATENTADO, CON RECOLECTOR MECÁNICO DE LODOS DER: SEDIMENTADOR SIMPLE, LODOS ACCIONADOS POR CARGA HIDRÁULICA