Lodos de piscicultura, de desecho a recurso energético renovable
Introducción:
el problema de los lodos de piscicultura
Uno de los desafíos que plantea la crianza industrial de animales, ya sean aves, ganado o peces en cautiverio, es el manejo de los residuos que resultan de estos procesos intensivos y que podrían afectar la sustentabilidad de la actividad. En el caso de los peces, la actividad productiva en las pisciculturas genera diariamente materiales residuales, comúnmente denominados “lodos”. Este residuo corresponde al material fecal de los peces y restos de alimento no consumidos y, habitualmente, requieren ser sedimentados para su posterior extracción. En cifras promedio, se estima que del total de alimento diario aportado a un cultivo de peces el 10% no es consumido en su paso por la columna de agua, la porción restante genera fecas en proporción equivalente a un 13%. Ambos residuos sólidos deben ser separados (filtrados) del agua efluente, antes de devolverla a los cursos naturales de agua.
La cantidad de lodos que genera la industria salmonicultora en Chile ha mostrado un alza notable en los últimos diez años, producto de una tendencia hacia la producción de smolts en pisciculturas. Cada tonelada de smolt (100 g) producido, genera alrededor de 1,4 a 1,8 m3 de lodos (Salazar y col., 2005).
En tanto, según información de Salmonchile, la producción media anual de lodos por piscicultura es de 158 m3, lo cual llevó a un estimado de 17.000 m3 de lodos generados por toda la industria el 2011.
Después del proceso de separación sólido-líquido, se obtiene un lodo orgánico formado por alimento y microorganismos, los que en presencia de humedad comienzan una rápida digestión y descomposición, creando con ello un problema local debido a fuertes olores y emanaciones de la planta de tratamiento de aguas. Estos lodos de piscicultura tienen hasta hoy como principal destino rellenos sanitarios o vertederos autorizados para su disposición final. Una pequeña parte de ellos a nivel nacional se está destinando a uso en suelos, como fertilizante de suelos degradados o faltos de materia orgánica, otra pequeña porción se descompone mediante cultivo de lombrices.
Estos procesos no evitan ni disminuyen la huella de carbono de la industria ya que la materia sigue un proceso de descomposición “controlada”, ello significa que el carbono contenido se transforma gradualmente en CO2 debido a la respiración de los microorganismos (bacterias, hongos, gusanos, etc.) y/o a la oxidación natural del carbono al ser expuesto al aire. Estos lodos descompuestos son un aporte neto de CO2 a la atmósfera, parte de la huella de carbono de la industria acuícola, que se suma al problema global de los gases de efecto invernadero, GEI.
El panorama descrito es lo que nos motivó a buscar algún posible uso de la materia orgánica contenida en los lodos en forma más racional y eficiente, partiendo de la hipótesis de que si un material contiene carbono y otros sólidos volátiles puede servir como base para elaborar un combustible.
Es así como durante cuatro años estuvimos analizando diversas alternativas de producción de un pellet o gránulo que se pudiera adaptar a los procesos de combustión de biomasas, que es un área tecnológica que ha tenido un fuerte desarrollo en los últimos años. El resultado fue un nuevo “Tratamiento de lodos de piscicultura y producción de un combustible sólido”, cuyo proceso obtuvo protección industrial mediante la obtención de patente de invención el año recién pasado.
El proceso
El proceso desarrollado persigue darle al lodo forma, tamaño y condiciones adecuadas para su uso en quemadores industriales. Incluye las etapas de formado, secado, deshidratado y sanitizado final (pasteurizado). Con estas etapas, el proceso persigue inertizar la materia orgánica, es decir, terminar con la descomposición biológica; darle forma y tamaño similar a un pellet de madera, para que permita usarlo posteriormente en quemadores de biomasa, además de hacerlo acopiable y manipulable; deshidratarlo completamente para asegurar la eliminación de microorganismos y, finalmente, estabilizarlo en forma definitiva mediante calor, para eliminar cualquier traza de residuos químico-biológicos en la materia tratada. El proceso da lugar a un pellet o gránulo seco y sólido, acopiable e inerte.
Ventajas del proceso
El objetivo principal de este proceso es detener en forma rápida, drástica y masiva la descomposición del carbono, preservándolo dentro de la materia seca y estabilizada, a fin de que, en un proceso posterior, se utilice este carbono como fuente de energía. La principal ventaja radica en que inertiza la materia en forma segura y permite darle un segundo uso como energético.
Ventajas del producto
- El alimento de peces es de origen orgánico y no fósil. Sus componentes principales son: harina de pescado, aceite de pescado, granos y sus derivados, semillas, aceites vegetales, plumas y tripas de aves, harinas de carne y otros productos orgánicos derivados de la agroindustria. Es decir, todo el carbono contenido proviene de ciclo natural del carbono.
- Es un producto que sigue los ciclos de la cadena alimenticia, por lo tanto, es renovable.
- Lo que antes era un desecho, ahora pasa a ser una fuente de Energía Renovable No Convencional, de producción local y a distinta escala.
- Si se utiliza como energético dentro de la misma unidad productiva, elimina los riesgos de traslado de materia orgánica fuera del plantel, confinando posibles enfermedades y efectos al ambiente.
- Su costo de procesamiento alcanza a un 20% del valor del combustible fósil que reemplaza.
La suma es más que las partes
Si se considera que el carbono es de ciclo natural, no fósil, se puede afirmar que la combustión de este pellet es carbono neutro, no altera ni aporta CO2 al ambiente, sólo devuelve el carbono capturado en la producción del alimento.
Posteriormente, cuando se utiliza éste en reemplazo de combustibles fósiles la suma es un balance positivo: primero, se evita la descomposición que antes emitía CO2 al ambiente y, segundo, se deja de emitir carbono por uso de combustible fósil.
Resultados energéticos
Las muestras de pellet y gránulos obtenidos del proceso se enviaron a laboratorios especializados en medición de poder calorífico en lodos y materiales orgánicos, y sus resultados son:
- Poder Calorífico Inferior PCI: 4.612 Kcal/Kg.
- Poder Calorífico Superior PCS: 4.886 Kcal/Kg.
Ventajas de una nueva energía renovable
Está demostrado -como parte de esta investigación- el valor energético equivalente que éste tiene: 1 tonelada de lodo seco equivale a 504 litros de petróleo diésel.
Si esta energía calórica se utilizara en los procesos de temperado de la acuicultura (incubación de ovas a temperatura controlada y/o termoperíodo en primera alimentación y alevinaje), el pellet elaborado en base a lodo de piscicultura se transformaría en una nueva Energía Renovable No Convencional.
En suma, reduce el impacto sanitario y ambiental local de la piscicultura donde se produce el lodo y reduce las emisiones globales de la industria haciendo más sustentable la crianza de peces en cautiverio.
Referencias
ANAM Análisis Ambientales y PCM Lab (Santiago de Chile, año 2014).
Salazar, F., Alfaro, M., Teuber, N., Saldaña, R. 2005. Uso de lodos de la industria salmonera en suelos agrícolas. Tierra Adentro 60: 35-37, Santiago, Chile.
