Desarrollo de un modelo de aprovechamiento de la gallinaza para la generación de recursos secundarios proveniente de la granja avícola San Gregorio Castillo Gómez, Claudia Choy Contreras, Ricardo
DESARROLLO DE UN MODELO DE APROVECHAMIENTO DE LA GALLINAZA PARA LA GENERACIÓN DE RECURSOS SECUNDARIOS PROVENIENTE DE LA GRANJA AVÍCOLA SAN GREGORIO Primera edición Enero, 2012 Lima - Perú Castillo Gómez, Claudia; & Choy Contreras, Ricardo PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0463 Editor: Víctor López Guzmán http://www.guzlop-editoras.com/ guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopster twitter.com/guzlopster 428 4071-999 921 348 Lima - Perú
PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como e-book, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CD-ROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investigación de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura física como por el personal docente. El per sonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos
de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima - Perú, enero del 2011 El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor
DESARROLLO DE UN MODELO DE APROVECHAMIENTO DE LA GALLINAZA PARA LA GENERACIÓN DE RECURSOS SECUNDARIOS PROVENIENTE DE LA GRANJA AVÍCOLA SAN GREGORIO Castillo Gómez, Claudia Escuela de Ingeniería Industrial Universidad de San Martin de Porres Telf.: 980291996 cacastillo@pacifico.com.pe Choy Contreras, Ricardo Escuela de Ingeniería Industrial Universidad de San Martin de Porres Telf: 997528463 luis.choy@intl.pepsico.com Resumen El presente proyecto tiene como objetivo principal, realizar un modelo de aprovechamiento de la gallinaza a partir del acondicionamiento y evaluación de métodos de tratamiento, con la finalidad de producir recursos o subproductos que generen mayores ingresos y ahorro a la granja en mención; adicionalmente la aplicación del modelo contribuye a mejorar las condiciones ambientales dentro y alrededores de la granja San Gregorio. Para lograr este objetivo se han analizado los aspectos referentes a las cantidades de excretas producidas por las aves así como los métodos de tratamiento existentes, para el aprovechamiento de la misma, de los cuales realizando una comparación en base a criterios definidos, como: la capacidad de inversión, la generación de recursos, el impacto medio ambiental, las limitaciones de espacio y algunos otros aspectos secundarios, se opto por la utilización de un biodigestor. Asimismo, en el análisis de la oferta y demanda del mercado de abonos orgánicos observamos que éste se encuentra en crecimiento debido al incremento de los cultivos orgánicos, la tendencia al consumo de productos denominados verdes y a los altos costos de los fertilizantes sintéticos (como consecuencia del alza del petróleo). Con este proyecto se espera aprovechar la gallinaza mediante un biodigestor, el que permitirá generar a partir de la misma, el gas necesario para el funcionamiento de las lámparas de calefacción, lo cual significaría un ahorro para la empresa, y adicionalmente, genera ingresos adicionales por la venta del abono (biosol), y así por el uso de energías alternativas y la disminución de la cantidad de gallinaza expuesta; contribuimos a la mejora del ambiente en la granja logrando un entorno más saludable, además se conseguirá que la empresa sea más competitiva en el mercado, respetando las normas establecidas, y a la altura de las exigencias del mercado. De la evaluación realizada se estima un precio mínimo de 0.36 Soles por litro, cabe señalar, que el precio promedio en el mercado es de 0.80 Soles por litro, por lo tanto se garantiza una tasa interna de retorno mensual mayor a 40%. Introducción El presente estudio denominado, Desarrollo de un modelo de aprovechamiento de la gallinaza para la generación de recursos secundarios proveniente de la Granja avícola San Gregorio, tiene como objetivo principal, realizar un modelo de aprovechamiento de la gallinaza a partir del acondicionamiento y evaluación de métodos de tratamiento, con la finalidad de producir recursos o subproductos que generen mayores ingresos y ahorro; adicionalmente la aplicación del modelo contribuye a mejorar las condiciones ambientales dentro y alrededores de la granja San Gregorio. 1
Como primer paso se desarrolló la situación problemática del proyecto, se define como problema principal el insuficiente aprovechamiento que la empresa avícola le da a la gallinaza; adicionalmente se elaboro el análisis del árbol de problemas, la justificación del desarrollo del proyecto, y se planteó la hipótesis del proyecto; finalmente se definieron los objetivos generales y específicos. Se realizó también la descripción de la avícola San Gregorio, que incluye ubicación de la empresa, descripción de los métodos actuales de operación. Para la selección de la alternativa de aprovechamiento, primero se clasificaron y describieron los diferentes métodos de tratamientos y tecnologías usadas para el tratamiento de las excretas; estos tratamientos fueron clasificados según su objetivo. Se describió el aprovechamiento actual que se le da a la gallinaza que por lo general se usa como abono y como alimento para el ganado vacuno y ovino. Asimismo, se describieron las limitaciones de este tipo de aprovechamiento. Finalmente, para definir el modelo de aprovechamiento a seguir, se elaboró un cuadro comparativo, en el cual se toma en cuenta los aspectos limitantes y sobre todo de generación de recursos que ofrezcan ingreso para la granja, y nos ayuden a solucionar su problema. Dando como resultado el biodigestor como alternativa de solución. Desarrollamos también el estudio del mercado y la elección del mercado objetivo del abono orgánico (biosol) y del biol, que son los productos que obtendremos de la alternativa seleccionada. Con la demanda establecida se realiza el dimensionamiento y diseño de la alternativa seleccionada, determinando la cantidad de excreta a utilizar, el agua, y la producción que obtendremos de biosol, biol y de biogás, los cuales han sido determinados con el fin de satisfacer la demanda de gas que tiene la empresa. Finalmente en se realizó la evaluación económica del proyecto, en la cual se analizó el proyecto del biodigestor como un nuevo giro del negocio, calculando el ahorro y los ingresos con los que se benéfica la empresa al implementar el biodigestor, incluyendo los costos de la implementación del biodigestor, donde se consideran la mano de obra, materiales, etc. Planteamiento del problema La crianza de aves a gran escala durante largos periodos de tiempo, trae consigo problemas que deben ser controlados, uno de ellos es la producción de grandes cantidades de residuales, los cuales son reservorio de enfermedades y contaminantes ambientales. Los principales residuos generados por las granjas avícolas, los productores de huevos y procesadoras de aves, son residuos sólidos (excretas, restos y aves muertas). En la actualidad el aprovechamiento de las excretas de las gallinas ponedoras, en adelante gallinaza, no es el más adecuado o eficiente, ya que son recolectadas aproximadamente trimestralmente, durante los cuales permanece debajo de las jaulas, siendo la principal causa de proliferación de roedores, moscas, y malos olores, contaminado además el agua y suelo. Asimismo el único aprovechamiento que se le da a esta gallinaza es la venta de la misma como abono sin proceso previo, el cual no posee mayor valor agregado. Según lo antes mencionado, el problema radica en el insuficiente aprovechamiento que le da la empresa avícola a la gallinaza, ya que si bien genera un ingreso considerable por su venta, este es el único aprovechamiento que se le da a la misma, contrariamente de lo que sucedería si se le diera un tratamiento adecuado, el cual le permitiera a la granja obtener recursos secundarios o subproductos de la misma que pueda utilizar para reemplazar gastos o aumentar ingresos 2
Propuesta de solución Gestionar correctamente las excretas de animales no sólo es imprescindible para mejorar su eficiencia como abono y para prevenir problemas de contaminación, sino también para evitar los frecuentes problemas de convivencia entre los ganaderos, agricultores y la población. Los sistemas de tratamiento son una herramienta a considerar para mejorar esta gestión. Cuando la estrategia de tratamiento elegida es adecuada a las circunstancias particulares y estos se operan correctamente, el estado de desarrollo de la tecnología permite asegurar buenos rendimientos. No existe una estrategia de tratamiento única; la idoneidad de una u otra y la posibilidad de éxito se verán influenciada por las condiciones del entorno, los objetivos planteados y la escala de tratamiento. A pesar de la fiabilidad tecnológica que actualmente ofrecen los sistemas de tratamiento, estos no se han extendido tanto por los altos costes derivados de la implantación y explotación de los sistemas de tratamiento. Luego de haber las ventajas y desventajas (VER ANEXO1) de los diferentes métodos que existen para el tratamiento de residuos debemos realizamos un análisis acerca de cuál de estos métodos es el más apropiado para el manejo de las excretas que tenemos en la empresa. Para esto nos servimos de un cuadro de ponderación para lo cual consideraremos los métodos que se adaptan a la realidad de la empresa como por ejemplo el tipo de materia con el que estamos trabajando que es de tipo sólido como lo mencionamos en la parte del diagnostico. Para la ponderación consideraremos la situación actual de la empresa y las limitaciones que esta tiene para la implementación del método más adecuado. Entre estas limitaciones tenemos: Las limitaciones de Espacio, la poca capacidad de inversión, la cantidad de residuos y el periodo de rotación entre los más importantes. (VER ANEXO 2) Por lo apreciado en la tabla anterior podemos afirmar que los métodos que manejen la gallinaza por medio de la descomposición anaeróbica son los mejores que se adaptan a la realidad de la empresa y a su vez proveen el método de tratamiento más adecuado (obtención de recursos, bajos costos de implementación, poco espacio requerido, manejo apropiado, contribución a la preservación del medio ambiente). Por lo cual se eligió el biodigestor como medio de solución. El dimensionamiento del biodigestor, se realizará siguiendo el libro Guía de Diseño y manual de instalación de biodigestores, de Jaime Martin Herrero, el cual es usado por el Centro de Demostración y Capacitación en Tecnologías Apropiadas - CEDECAP Cabe señalar que el dimensionamiento se hará con el fin de cubrir la demanda o necesidad de biogás que tiene la empresa, ya que si quisiéramos dimensionar de acuerdo a la demanda de biosol, el volumen del biodigestor a emplear no sería factible de implementar ya que la granja no cuenta con el espacio suficiente. Los resultados de la evaluación económica obtenidos fueron los siguientes Necesidades diarias Excreta Agua 330 Kg/ día. 0.33 m3 / día. Volumen del digestor 25 m3 Producción de Bio Gas 40 m3/día. 3
Costo de la inversión Materiales S/. 7,527.20 Mano de Obra S/. 13,332.00 Capital de Trabajo S/. 6,159.60 Se podrá apreciar con mejor detalle esta evaluación en el área de anexos (VER ANEXO 3) La evaluación financiera del proyecto se realizara midiendo el beneficio total que obtendrá la granja con la venta del BIOL y BIOSOL y el reemplazo del biogás por el GLP. Para esto se hará un flujo de caja en el cual se consideraran dos escenarios. En el primero se considerará la situación actual de granja; se describirán los costos en los que incurre (GLP, peón, etc.) y los ingresos que obtiene por la venta de la gallinaza sin procesar. En el segundo escenario se considerará la inversión en el biodigestor, su financiamiento, costos de operación, etc. Finalmente, mediante un flujo de caja se determina la viabilidad económica financiera del proyecto a través de los indicadores financieros: (TIR) tasa interna de retorno y el Valor actual neto (VAN). A partir del costo de oportunidad y el flujo de ahorro neto se determina el ahorro neto en valor presente, lo cual asciende: VAN S/. 51,739 Este resultado VAN>0, nos está indicando que la inversión que realizará la granja le dará ganancias por encima de la rentabilidad exigida, que en este caso es del 1.706 % mensual (tasa referencial 22.5% anual) que es la tasa a la cual nos prestara el banco, y es la rentabilidad mínima que debemos obtener para poder pagar el préstamo. Así mismo se calculo el valor de la tasa interna de retorno, la cual dio el siguiente resultado: TIR 30.57% Podemos apreciar que la tasa interna de retorno obtenida es mayor a la tasa de descuento (costo de la deuda): TIR = 30.57% > 1.809 % Con lo cual podemos decir que la rentabilidad obtenida con este proyecto será mayor al a rentabilidad mínima requerida. En conjunto podemos asegurar que la implementación de este proyecto en la granja cumple con el objetivo principal de mejorar el aprovechamiento que se le da a la gallinaza con el fin producir recursos o subproductos que generen mayores ingresos y ahorro a la granja. 4
Conclusiones El presente proyecto considera la instalación de un biodigestor de tipo Nicarao, debido al volumen de diseño y el espacio disponible en la avícola para la instalación del BIODIGESTOR. Con la instalación del BIODIGESTOR se cubrirá el 1,45% de la demanda de BIOSOL y el 42,95% del BIOL en el distrito de Ate Vitarte, Provincia de Lima. De la evaluación realizada, los costos operativos del BIODIGESTOR se incrementan de S/. 1,446 a S/. 2,562; sin embargo, los ingresos por la venta de mezcla BIO-BIOSOL es de S/. 8,080. De la evaluación económica financiera del proyecto, también se aprecia que a partir de un precio de venta de S/.800 Nuevos Soles por cada metro cúbico de mezcla BIOL- BIOSOL, el valor actual neto del ahorro del proyecto es de 51,739 Nuevos Soles. Recomendaciones Se debe realizar una correcta investigación de las alternativas para el aprovechamiento de la gallinaza, ya que la elección de la alternativa de solución dependerá de las condiciones y necesidades de cada granja dependiendo principalmente de las limitaciones de ésta. Para el cálculo del biogás requerido para reemplazar al usado por granja es importante tener en cuenta que la equivalencia debe hacerse en cuanto al poder calorífico y no a la cantidad que se consume, debido a que las gallinas para que puedan alcanzar una optima edad reproductiva, es necesario que durante los primeros meses tengan una calefacción constante. También se recomienda dar un tiempo de partida al biodigestor de 25 días, con el fin de estabilizar el proceso anaerobio y obtener así buenos resultados en la remoción de contaminantes. Con respecto a la operación del biodigestor es importante destacar la importancia que tiene la capacitación del personal en cuanto a la preparación de la mezcla y operación del mismo, teniendo siempre en consideración la proporción en la mezcla de gallinaza y agua. 5
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