La práctica en cuestión tiene como objetivo solucionar los problemas de saneamiento rural ocasionados por el destino irregular de los desechos familiares de la propiedad. Ella surge como una tecnología necesaria para la gestión de un medio rural sin red cloacal o cualquier tipo de tratamiento de los desechos producidos por la actividad humana. Para asegurar el destino responsable de eses residuos, fueran implantados dos biodigestores con cuenca de evapotranspiración de gas. El sistema consiste en una cuba de fermentación (subterránea), donde son tratados los desechos humanos y los residuos orgánicos de la residencia, con eficiencia parasitológica y bacteriológica entre 95% y 99%.  Durante el proceso es producido biogás, que sustituye el gas de cocina (GLP) de manera eficiente.

Adaptados por Sr. Diego Andrei Reimann a la realidad climática de la región montañosa, que posee temperaturas negativas frecuentes durante el invierno, los dos biodigestores implantados en propiedades rurales de São José do Cerrito - SC presentaran resultados expresivos: (1) tratamiento adecuado de los desechos humanos de las propiedades rurales, con capacidad de procesamiento de 2.5 mil litros de desechos por mes (o cada 30 días); (2) reducción de los gastos familiares con el uso de leña y otras fuentes energéticas: en un plazo de 45 días es posible producir la cantidad de gas equivalente a una botella de 13kg GLP; y (3) reducción de la emisión de gases de efecto invernadero: la quema del gas metano generado por los biodigestores resulta en vapor de agua y gas carbónico, siendo el impacto de CO² en la atmósfera 21 veces menor que el metano.

 

A - Informaciones de carácter general

 

PRINCIPIO: octubre de 2010 (en marcha).

ENTIDAD EJECUTORA: Compañía de Investigación Agropecuaria y Extensión Rural de Santa Catarina - EPAGRI

ENTIDAD CO-EJECUTORA: Productor Rural Sr. Diego Andrei Reimann.

PRESENTADO POR: Denizete Monteiro de Lima Mota.

RECURSOS: Proprios y de Terceiros.

RANGO DE VALOR: Hasta US$ 5 mil.

CATEGORÍA: Proyecto.

ÁREA TEMÁTICA PRINCIPAL: Medio ambiente.

PALABRAS-CLAVE: Medio ambiente, Saneamiento Ambiental, Energía Renovable, Biodigestor, Residuos Orgánicos. 

PÚBLICO-OBJETIVO: Agricultores familiares y asociaciones de agricultores.

ALCANCE GEOGRÁFICO: Municipal.

Município de São José do Cerrito - Estado de Santa Catarina.

ÁREA ESPECÍFICA DE IMPLANTACIÓN: 

Propiedades rurales de las comunidades de Toca da Onça (en 2010), Salto dos Marianos (en 2014) y Santo Antônio dos Pinhos (en implantación). Todos en el municipio de São José do Cerrito, que hace parte de la cuenca del río Canoas; consorcio de CISAMA/AMURES de la Serra Catarinense, Estado de Santa Catarina. 

 

B - Descripción de la práctica

 

1- ANTECEDENTES

La actividad humana genera desechos que, cuando no son bien conducidos, producen polución y contaminación al medio ambiente. En el medio rural de Santa Catarina es común el hábito de destinar los desechos humanos a los pozos negros, generalmente expuestos al suelo, que directa o indirectamente lleva esos residuos a los ríos, creando un ciclo de contaminación del suelo y del agua.

Hay una preocupación por parte de los técnicos de la Epagri en crear alternativas para tratar los residuos y disminuir el medio de contaminación. Durante el Programa Microbacia-2 (2002-2010), a través del proyecto de Educación Ambiental, la zona rural del municipio recibió un expresivo fomento en el área. Fueron realizadas 36 protecciones de fuentes, recuperación de bosque de ribera en zonas degradadas y la implantación de 123 cuartos de baño con fosas de tratamiento por zona de raíces. En la búsqueda por alternativas posibles y eficientes para el tratamiento de los desechos humanos y generación de energía renovable, el propietario rural, Sr. Diego Andrei Reimann, y la técnica Sra. Heloisa Gogacz del Programa Microbacias 2 (Programa Microcuencas 2), con la ayuda de Epagri, utilizaron los recursos del programa para aplicar en la construcción de un biodigestor. De manera rudimental, fue construido el primer biodigestor con círculo de platanera, que alcanzó el objetivo esperado y sigue en funcionamiento. El proyecto piloto sirvió como unidad de referencia, recibió agricultores, técnicos y residentes de la región, y fue tema de reportajes regionales. Los biodigestores actuales, en proceso de instalación, poseen igual técnica y finalidad, aunque algunos cambios puntuales fueron realizados a fin optimizar el proceso, como, por ejemplo, el aumento de la capacidad de almacenamiento de residuos y de gas.   

2- OBJETIVO GENERAL

Implantar biodigestores residenciales con cuenca de evapotranspiración en propiedades rurales para la producción de gas a partir de residuos orgánicos y desechos humanos.

Objetivos específicos: 

  • Contribuir con la economía doméstica familiar a través de la generación de energía a partir de residuos sólidos, producidos en la propiedad rural;
  • Implantar positivamente en la gestión de saneamiento básico del municipio de São José do Cerrito;
  • Evitar la polución del medio ambiente y la proliferación de enfermedades relacionadas a la ausencia de saneamiento básico;

 

3 - SOLUCIÓN ADOPTADA

El destino irregular de los desechos humanos y sus impactos negativos en el medio rural impulsaron el desarrollo de una tecnología de fácil propagación, con materiales de bajo coste, alta durabilidad, utilización de mano de obra local y bajo mantenimiento. Era necesario pensar alternativas para la utilización inteligente de esos residuos, de manera que se uniera la responsabilidad ambiental con la economía doméstica. Para atender esos requisitos, técnicos de Epagri y el propietario rural construyeron en 2010 un biodigestor con cuenca de evapotranspiración para producción de gas.

Los recursos para la implantación del primer biodigestor han provenido del Proyecto Microcuencas 2, un proyecto del gobierno estatal cuyo objetivo en la época de su ejecución era implantar acciones de apoyo al pequeño productor y recuperación/preservación ambiental. El local fue decidido a partir el interés voluntario del productor en ejecutar el proyecto. Algunas reuniones con habitantes de la localidad Toca da Onça fueron realizadas a fin de incluir familias próximas al sistema de captación, sin embargo, la resistencia a la nueva técnica dificultó la incorporación de personas al proceso.

El sistema consiste en una cuba de fermentación (subterránea), donde son tratados los desechos humanos y los residuos orgánicos de la residencia, con eficiencia parasitológica y bacteriológica entre 95% y 99%. El gas es producido a partir de la biomasa (desechos humanos) y el funcionamiento del biodigestor ocurre a través de la gravedad, que favorece el automatismo. Es utilizada baja presión, que contribuye para hacer que el sistema sea bastante seguro.

La construcción del Biodigestor tuvo la mano de obra local y el apoyo de técnicos de Epagri. Hay la posibilidad de construcción con diversos materiales, que permite elegir la mejor relación costo-beneficio. El gas es conducido por canalización subterránea, directamente a la cocina, que simplifica la instalación. El sistema logra absorber todo el desecho producido en la propiedad, pero para maximizar el rendimiento son añadidos desechos de los animales domésticos, hojas y basura orgánica, que ayudan en la descomposición y fermentación del compuesto.

Después de la implantación del primer biodigestor en el municipio, otros propietarios rurales procuraron informaciones y demostraron interés en la aplicación de la tecnología de gestión de residuos en sus residencias. De esta manera, un nuevo biodigestor fue instalado en el año 2014 en Salto dos Marianos y otro está en proceso de implantación en Santo Antônio dos Pinhos, ambas comunidades rurales de São José do Cerrito - SC. Recientemente, la Asociación de Creadores de Gallinas Campesinas, Huevos campesinos y otras aves de São José do Cerrito fue beneficiada por el edicto de la Fundación de Amparo a la Investigación e Innovación del Estado de Santa Catarina - FAPESC con el proyecto de implantación de biodigestores en 27 propiedades rurales del municipio.

Durante la ejecución del proyecto algunos cambios para facilitar la instalación de los biodigestores fueron realizados, en especial en la adquisición de los materiales A consideración de los plazos establecidos por FAPESC, técnicos de Epagri y productores de la asociación decidieron adquirir el reactor de fibra de vidrio listo, que reduce la mano de obra con la construcción de ladrillo macizo. Por otro lado, nuevos gastos fueron creados, como, por ejemplo, la adquisición e instalación de materiales complementares. Este proyecto está en ejecución, pues depende de la disponibilidad de recursos del agricultor.

La metodología utilizada para la creación y ejecución de ese proyecto fue y aún es un proceso de construcción y educación ambiental colectiva. Poco a poco es posible sensibilizar la comunidad rural sobre la importancia de cuidar del medio ambiente. En ese sentido, Epagri desarrolla frecuentemente conferencias, reuniones, y actividades de campo que demuestren la relación de la actividad rural con la producción de residuos. En otras palabras, la gestión de los desechos humanos a través del biodigestor proporciona nuevas posibilidades para el uso del gas, desde la utilización doméstica al uso en las campanas de calentamiento de pollitos.

 

4 - RESULTADOS ALCANZADOS

Por razones organizacionales, los resultados obtenidos a través del proyecto Construcción de Biodigestor con Cuenca de Evapotranspiración para Producción de Gas fueron divididos en cuantitativos y cualitativos. 

Resultados Cuantitativos:

  • Gestión responsable sobre todos los desechos humanos de la propiedad familiar, capacidad de almacenamiento de 5 mil litros de residuos;
  • Ocurrió una reducción del volumen de desechos humanos de la familia expuestos directamente al medio ambiente en el orden de 0.166 m³/día;
  • Sustitución del GLP (derivado del petróleo) por biogás (combustible renovable), de semejante poder calorífico y menor poder contaminador. El proyecto evita que se lance gas metano (elemento inflamable presente en el biogás) en la atmósfera. El metano contribuye 21 veces más para el aumento del efecto estufa que el gas carbónico. Cuando se quema el metano, se obtiene gas carbónico y vapor de agua, ambos de poder contaminador menor que el monóxido de carbono (resultante de la quema de GLP) o del metano cuando no quemado;
  • Producción de gas equivalente a una botella de 13 kg GLP en un plazo de 45 días. Para alcanzar la producción citada son necesarios 0.166 m³/día de mezcla, que es aproximadamente 50% deyección y 50% agua. El agua del sistema de descarga del sanitario entra en este porcentual. La cuantidad máxima esperada de digestato es ligeramente inferior a la cuantidad de influyente, cuando no hay vegetación en la cuenca de evapotranspiración (cuando los esquejes fueron recién plantados, por ejemplo);
  • Generación de 2.8 m³ por mes/45 días de digestato, residuo rico en materia orgánica y con elevada concentración de fósforo y nitrógeno, aplicado en la agricultura para mejorar el condicionamiento del suelo;
  • Reducción del uso de leña y otras fuentes energéticas. Estimase que una propiedad rural gaste alrededor de 3 m³ de leña por mes para realizar las actividades domésticas de cocina. Con la utilización del gas, ese consumo de leña fue reducido;
    Cuando comparado a las actividades para mantenimiento y utilización de fogón a leña, el uso del gas proporcionó reducción del tiempo necesario de mano de obra familiar para el corte, almacenamiento y uso de leña. Se estima una reducción de 10 horas de trabajo por mes.

Resultados Cualitativos:

  • Con relación a la salud pública, la utilización del gas no produce cenizas y hollín. Evita potenciales problemas respiratorios ocasionados por la inhalación de humo (CO²). También ayuda en la prevención de enfermedades relacionadas a la ausencia de saneamiento básico;
  • Por medio del tratamiento adecuado de los desechos, resuelve el problema de mal olor a causa de la exposición de los desechos y demás basura sólida;
  • Al seguir las directrices de la Política Nacional de Residuos Sólidos, el biodigestor fornece una opción ambiental adecuada para el destino de los residuos sólidos orgánicos de la propiedad rural. Además de los desechos humanos, es posible destinar al biodigestor: papeles viejos, césped cortado, hojas de árboles y demás tipos de paja;
  • Reducción del volumen de residuos orgánicos destinados al relleno sanitario municipal;

 

5 - RECURSOS NECESÁRIOS

Para la implantación y mantenimiento de los biodigestores residenciales con cuenca de evapotranspiración en una unidad familiar son necesarios:

Recursos Humanos: 

- 01 profesional técnico que domine la práctica;
- Para la mano de obra son necesarias 03 personas disponibles por 06 días (albañil, ayudantes);

Recursos Materiales:

- un área de aproximadamente 60 m³;
- horas máquina (retroexcavadora) para preparar el local (depende del área y condiciones del suelo);
- materiales para la construcción e instalación: Un kit que contenga 01 fosa de fibra; 03 sacos de cemento; 1.0 m³ de roca machacada; 0.5 m³ de arena fina; 1.0 m³ de arena grosa; 04 ripias 1" x 3" x 3.0 m; 01 galón 3.6 L Vedacit BIANCO; 50 unidades de ladrillos macizos; 1.0 kg alambre recocido; 22 m² malla galvanizada; 26 m² malla electrosoldada; 02 barras de hierro 5.0 mm; 01 tanque de agua 1.0 m³; 01 tanque de agua 5.0 m³; 01 conjunto guía para gasómetro; 04 barras de tubo PVC 100 mm; 03 codos PVC 100 mm; 01 enlace PVC 100 mm con salida para 50 mm; 01 barra de tubo PVC 50 mm cloacal; 03 barras de tubo PVC 25 mm; 07 tapones PVC 100 mm; 04 bridas 25 mm; 01 reducción 35/25 mm; 01 manguito mixto múltiple PVC presión pegar roscar 25 mm; 01 codo PVC macho 25 mm; 07 codos PVC 25 mm; 01 tinta de esmalte sintético spray; 01 pegamento CPVC; 02 tes 25 mm; 01 derivación simple PVC 100 mm; y 01 tes 100 mm con anillos de retención.

Valor total para implantación: R$ 9,000.00 (valor puede cambiar de acuerdo con la disponibilidad de materiales y mano de obra de la propiedad).

 

6 - TRANSFERENCIA

El primer biodigestor fue implantado como unidad de referencia en 2010 en la comunidad de Toca da Onça, São José do Cerrito – SC. El interés de agricultores del municipio posibilitó la expansión del proyecto para la comunidad de Salto dos Marianos y Santo Antônio dos Pinhos. Actualmente la Asociación de Creadores de Gallinas Campesinas, Huevos campesinos y otras aves de São José do Cerrito fue beneficiada por el edicto de FAPESC con el objetivo de implantar 27 biodigestores en propiedades rurales del municipio.

La práctica podrá ser adoptada por otras instituciones de asistencia técnica y extensión rural, así como productores interesados en la construcción de biodigestores. La metodología utilizada para la replicación de la tecnología cuenta con la realización de talleres, conferencias, capacitación de mano de obra local y adaptación de materiales y equipamientos. Actualmente es confeccionado un boletín técnico, describiendo toda la tecnología y los resultados social, ambiental y económico, que se quedará a disposición de la comunidad de São José do Cerrito y demás interesados.

 

7 - LIÇÕES APRENDIDAS

Llevando en consideración que es una región muy fría, el modelo fue adaptado para atender nuestras necesidades. En 2010 fue implantado un mini biodigestor piloto que sirvió como unidad demostrativa, en la propiedad del técnico detentor de la tecnología, con el apoyo del Proyecto Microcuencas 2. Actualmente tenemos dos unidades en funcionamiento, pero existe la previsión para instalación de más veinte siete unidades. Durante el proceso de implantación del proyecto, la resistencia de la población local a la nueva práctica dificultó la ampliación del sistema para otros residentes próximos al biodigestor. Es importante destacar la necesidad de un trabajo colectivo de concientización sobre los beneficios de la gestión adecuada de desechos humanos y los problemas socioambientales que causan al recibieren destino incorrecto.

En São José do Cerrito, de la misma manera que en otros municipios agrícolas, las propiedades del medio rural no poseen tratamiento o red cloacal. La idea de implantar un mini biodigestor surgió de la necesidad de fornecer un destino adecuado a los desechos humanos. Para dar secuencia al proyecto, se verificó la necesidad de incluir otros actores, como: la Asociación de Creadores de Gallinas Campesinas, Huevos campesinos y otras aves de São José do Cerrito – SC y FAPESC.

Es importante destacar también la dificultad de captar recurso, la conciencia ecológica de la población y el tratamiento de aguas residuales no son una prioridad del municipio o hábito cultural en la región. Otra cuestión es la preocupación del agricultor en generar renta a través de su producción agrícola. En ese caso, la prioridad será el investimento en la producción y, solamente después que obtenga resultado rentable, el productor tendrá interés en la gestión de residuos de la propiedad.

 

8 - ORIGINALIDAD DE LA PRÁCTICA

Hay distintos modelos de biodigestores: canadiense, indiano, chino, etc. La práctica es original por adaptar la técnica y la estructura necesaria a las condiciones climáticas de la región.

 

 

 

Hay la posibilidad de visita a la práctica en cualquier época del año, mediante marcación previa, de martes a jueves.
N.º de visitantes: Hasta 20 personas.

 

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