DA #4-2: MATERIA PRIMA ANIMAL

 

MATERIA PRIMA ANIMAL

"Biomasa Animal (BA) como MP para un proceso industrial de DA"

FUENTES DE BA

Pero veamos qué MOs están mejor posicionadas y por qué. Si hacés una pequeña lista por generación podés llegar a las siguientes:

Recién empezamos y ya tenés varios mundos, enormes, por desentrañar en lo que a compuestos digeribles se trata.

CRÍA DE GANADO

El producto central de esta actividad es la excreta de animales confinados, a la que se le suma restos de alimentos de los criaderos, corrales, feedlots y tambos. Me voy a enfocar en las crianzas masivas localizadas en la zona núcleo de Argentina, porque esto puede variar en otras regiones y otros países, aún en los limítrofes. Nuestra crianza masiva se enfoca en el ganado porcino, vacuno, pollos parrilleros, gallinas ponedoras y tambos.

Por volumen básicamente, vas a ver que una planta industrial de DA requiere grandes cantidades diarias de sustrato.

PRODUCCIÓN ALIMENTICIA

Esta actividad reúne el efluente de establecimientos de faena, frigoríficos, fraccionadoras, fábricas de chacinados, alimentos para mascotas, etc., generadores de un volumen enorme (líquido y sólido) de MO residual de sus procesos industriales.

LODOS CLOACALES

Te acordás lo que vimos en la cronología (DA#2:HISTORIA)? Bueno, la fuente de biomasa directamente humana fue uno de los disparadores iniciales del desarrollo industrial de la DA a fines del siglo XIX. En 2021 el 68,5% de los argentinos accedían al servicio cloacal (El Economista), donde la tasa de vuelco es 250lt/hab-d aproximadamente (Bioingepro). Para una ciudad típica del interior del país de 100.000 habitantes se generan 25.000.000lt/d .... masivo, no?

Dos consideraciones importante adicionales y contrapuestas:

El tratamiento de este efluente tiene una metodología bastante estable, si bien costosa en insumos y energía. La DA parece ser un eslabón virtuoso al procesar parte de estos lodos, generar energía útil para la cadena y dejar una MO estabilizada, pero es un sustrato complejo y se debe estudiar muy bien la manera de estabilizarlo.

FORSU (Fracción  Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos)

De los 1,15kg/per-d promedio de residuos que producen los habitantes de nuestro país (Carolina Monmany Garzia y Agustina Malizia – CONICET) aproximadamente un 35% son alimenticios

Si te vas a la misma ciudad del interior que te mencioné para los lodos cloacales, te encontrás con 115.000kg/d de residuos alimenticios destinados a RSU 

Salvo honrosas excepciones de separación en origen y recolección diferenciada, logradas después de un arduo aporte de: inteligencia, esfuerzo, estrategia, capacitación y voluntad férrea…. en la desmoralizante mayoría de los casos termina:

Ahora imaginate un caso honroso: cuando la separación doméstica es realizada de la mejor manera posible, bueno aun así, la MO resultante de la recolección adolece de una gran variabilidad, no solo por la diversidad de alimentos (pensá en alimentos cocidos), si no por la estacionalidad de los mismos. Y a esto se le suman las eventualidades en el traslado, el arribo y el manejo dentro del Centro de Tratamiento.

Conclusión: Debés evaluar muy profundamente esta MO a la hora de seleccionarla como sustrato para la DA.

LIXIVIADO DE FORSU

Y seguro que vas a levantar la mano preguntando: y los lixiviados?

Primero: Qué es el lixiviado de RSU?

Es una sustancia formada por la fracción líquida de los residuos (viste el juguito de la basura?). En el caso de los vertederos a cielo abierto este fluido, sumado al agua de lluvia termina percolado en las capas freáticas contaminándolas severamente. En el caso de los Centros de Tratamiento de Residuos bien diseñados, el lixiviado desciende junto al agua de percolación hasta un piso de geomembranas y es recolectado mediante tuberías instaladas antes del vertido de residuos.

Su composición resulta muy variable ya que depende fuertemente de varias cosas: el tipo de residuos, la edad del vertedero y las condiciones ambientales; sin embargo, presenta generalmente demandas biológica y química de Ox muy elevadas (DBO-DQO, parámetro del cual hablaremos más adelante en detalle) que le imprimen una fuerte característica contaminante.

Cuando pases por un CTR verás que en los procesos de tratamiento se realiza una etapa anaeróbica en grandes piletas con recubrimiento inferior, de 4m de profundidad y al descubierto. El biogas generado en el lodo decantado en la parte inferior, poco o mucho, inherentemente se ventea y los lodos se remueven con bombeo.

Ahora, si pensás en el lixiviado como sustrato o CoS para DA industrial, debés saber que te enfrentás con una sustancia de composición altamente variable, con gran contenido orgánico el cual no todo biodegradable ni mucho menos, y con un alto contenido de polímeros de cadena larga que suelen inhibir un proceso de digestión confinado.

ALGUNAS FOTOS MÍAS

COMPOSICIÓN DE LA BIOMASA ANIMAL PARA LA DA

Esta MO está conformada por una variedad significativa de polímeros orgánicos e inorgánicos, que varía de acuerdo a la fuente, a las características de los establecimientos y a la metodología de recolección. La buena noticia che, es que hay un nervio común en su composición y va por el camino de:

Carbohidratos CHs (DA #5 link interno con retorno)

Los CHs que encontrás en la BA provienen principalmente de la BV (en serio?) ... sí, ya sea por restos de alimentos en la recolección o en la excreta, por raciones no digeridas totalmente o en vísceras, producto de la faena.

El aporte de CHs que encontrás en la excreta de animales monogástricos como cerdos y pollos, viene dado en forma de celulosa (pequeña cantidad), almidones y azúcares simples. En la excreta de rumiantes el mayor aporte o vas a tener por la fibra vegetal (celulosa y hemicelulosa) descompuesta en su sistema digestivo (rumen ) por los μOs para obtener energía.

 Proteínas

La principal fuente de proteínas en la BA la vas a obtener de los tejidos corporales y excretas.

Tejidos corporales:

Por su parte, la excreta tiene menor contenido proteico que los tejidos y proviene del sistema digestivo del animal: proteínas no digeridas de las plantas consumidas, biomasa microbiana (bacterias, protozoos y hongos), enzimas digestivas, mucinas y restos celulares del tracto digestivo. 

Estas proteínas representan una fracción importante de la BA y están formadas por aminoácidos esenciales (lisina, metionina, valina), que son moléculas compuestas principalmente del famoso (ya hablaremos)

Lípidos

Los lípidos (grasas) en la BA son aportados principalmente por los residuos de la actividad industrial alimenticia, pero también están presentes en el estiércol, especialmente de animales alimentados con dietas ricas en grasas. Están formados principalmente por:

Energía de la BA

En este compendio de elementos intrincadamente unidos que conforman la BA se encuentra gran parte del combustible de la vida del reino

En el artículo anterior (DA #5: MATERIA PRIMA VEGETAL) mencioné la capacidad energética aproximada de los CHs, veamos los que faltan:

Las proteínas son similares a los CHs en capacidad energética:

determinada por sus enlaces químicos, particularmente “peptídicos”, entre sus aminoácidos constitutivos. A diferencia de los CHs y lípidos, las proteínas contienen una cantidad significativa de N, lo que para la DA influye en su transformación energética.

Por su parte, los lípidos son compuestos con gran energía química almacenada principalmente en los enlaces C-H y C-C:

Para la DA, estas cifras te cuantifican la Energía Química almacenada en los enlaces de las diferentes moléculas, cuando las medías con un Calorímetro de Bomba, es decir, mediante una transferencia térmica.

En este caso (DA) la transformación energética es vía metabolismo de los μOs y esa energía de enlaces se transforma en EXERGÍA claro está, pero el proceso y las cuantificaciones no son tan directas.