Monday, February 22, 2010

BENEFICO HUMEDO DE CAFÉ: TRATAMIENTO DE LAS AGUAS MIELES.

1. Contexto

Las provincias de Jaén y de San Ignacio, en la Sierra del Norte, representan una de las zonas cafetaleras más importante de Perú. La zona ofrece las condiciones (suelo y clima) ideales pero su situación geográfica (aislada y alejada de las principales vías de comunicación) así que su relieve bastante accidentado, dificulta un buen manejo de la producción de café.

En el caserío de Palla Peña, el Pro-SNTN (Programa de Apoyo al Desarrollo Sostenible de la Zona de Influencia del Santuario Nacional Tabaconas Namballe, San Ignacio Cajamarca) participó a la construcción de un beneficio húmedo de café aprovechando a unas 500 familias de los cuales 210 son socias de la Cooperativa CenfroCafé (Central Fronteriza del Norte de Cafetaleros)

El objetivo es organizar la producción así que centralizar las operaciones de despulpe, lavado y secado de manera a homogeneizar la producción de manera a mejorar la calidad del producto, el café pergamino seco.

Esta centralización de la producción genera igualmente una concentración de las aguas residuales de café “aguas mieles” generando un impacto medioambiental importante si su manejo no está tomado en cuenta. De hecho, las aguas mieles llevan una carga orgánica de 14 a 100 veces más que las aguas negras. Si se botan las aguas directamente en el río, las consecuencias sobre le fauna y la flora serían grave por el fenómeno de eutrofización (baja de la concentración de oxigeno dentro del agua).

Por esta razón, el Pro-SNTN ha tomado el asunto en serio y ha estudiado las diferentes posibilidades de tratamiento posibles. Desgraciadamente, el espacio disponible por el manejo de las aguas mieles es demasiado reducido por el relieve muy accidentado.
Eso impide la instalación de lagunas por la superficie enorme que necesitan y por los olores apestosos que generan.

2. Tratamiento anaeróbico

La alternativa elegida es la vía anaerobia. La construcción es compacta, hermética (no genera malos olores) y ofrece la posibilidad de utilizar un subproducto, el biogás (metano y CO2).

Una desventaja es el periodo de arranque que puede demorar (hasta 60 días) porque las bacterias anaerobias se desarrollan más lentamente y son más sensibles en comparación a las bacterias aerobias. Además, las aguas mieles son ácidas (pH 4 – 5) lo que necesita la utilización de alcalinizante (Cal, Hidróxido de sodio, carbonato de sodio) sino impide el desarrollo de las bacterias anaerobias (especialmente las metanógenas)

El sistema construido es un biodigestor a cúpula fija bifásico. Bifásico porque se separan las dos principales etapas de la fermentación anaerobias (la acidificación y la metanización). Eso permite controlar la disminución del pH durante la acidificación dentro del primer biodigestor antes de entrar en el secundo biodigestor de metanización. Este biodigestor está empacado con un suporte (puede ser trozos de bambú, botellas de PVC, piedras volcánicas,…)
permitiendo el desarrollo de las bacterias metanógenas.

El beneficio de 8265 quintales por año (abril – Agosto) va generar aguas residuales provenientes de diferente características:





La carga orgánica puede variar entre 12 y 15 kg de DQO / m3. Para tener una idea, las aguas negras llevan una carga promedia de 0,5 kg DQO / m3 !!!. El lixiviado de pulpa puede alcanzar los 50 kg DQO / m3.

3. Concretamente:

Concretamente, el sistema está constituido de un decantador con bomba de recirculación de las aguas, una pila de alimentación donde se pone el alcalinizante, un tanque de homogeneización, los biodigestores y el post tratamiento (laguna, zona de raíces, zanjas de infiltración,…).
El biogás podrá ser recuperado y la manera más directa para utilizarlo, es quemarlo como gas de cocina.

Las fotos siguientes, ilustran los principales puntos de esta tecnología:

- demarcación del biodigestor:
















- excavación:



















- construcción del fondo en concreto armado:






























- construcción del cilindro en ladrillos controlando el rayo con un bambú:






















- construcción de la cúpula en ladrillos puestos a 45 grados y mantenidas con la ayuda de contrapesos:













































- la entrada de las aguas mieles está situada arriba del biodigestor al nivel de una reguera donde bajan 6 tubos hacía el fondo del biodigestor. Eso permite un flujo ascendente a través el suporte donde se desarrollan las bacterias metanógenas. El tubo en centro de la tapa, permite recuperar el biogás:






















- El cilindro de compensación construido a la salida del efluente funciona como una prensa hidráulica manteniendo constante la presión de biogás



























































4. Conclusión:

El sistema está a punto de acabarse y arrancará al principio de la cosecha de café (abril – mayo).
El arranque y la operación del sistema serán explicados en un próximo artículo.
Se está aprovechando de esta experiencia para un sistema de tratamiento de aguas residuales en un caserío cerca de la planta (detalles en un próximo artículo).
















































































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