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Experiencia finca El Cascajal

Ing. Manuel Quiñónez, Coordinador Región VII, Anacafé
Ing. Leonardo Sánchez Hernández, Director ACERES Consultores1.

Planta de tratamiento de aguas residuales y  generación de energía limpia fue desarrollada en la región VII cafetalera.

El sector cafetalero es vulnerable a los efectos del cambio climático. Reconociendo esta realidad es de suma importancia el adecuado tratamiento de los subproductos derivados del proceso de beneficiado húmedo del café, tales como las aguas residuales que generan altos contenidos de materia orgánica y producen grandes volúmenes de gas metano durante su descomposición. Este es un gas de efecto invernadero (GEI), 23veces más perjudicial que el Dióxido de Carbono (CO2).

El proyecto tratamiento de aguas residuales, iniciado en el 2011 con el apoyo financiero del Gobierno de Holanda y la ONG Hivos; UTZ Certified2 y finca el Cascajal, se realizó con el propósito de evitar las emisiones de gases GEI y generar energía eléctrica limpia para el beneficio húmedo de café, a través del biogás derivado del proceso de descomposición anaerobia, reduciendo con ello el uso de combustibles fósiles. Este proyecto fue implementado en la Región VII de Anacafé, en el municipio de Esquipulas. En la región centroamericana se implementó esta tecnología, en otros 18 sitios pilotos.

La implementación del proyecto se hace a través de tecnologías efectivas para el manejo y tratamiento de aguas residuales. Conlleva, además, el propósito de generación de créditos de carbono. En el proyecto participaron las organizaciones holandesas Climate Neutral Group, Solidaridad e Hivos, así como la Fundación Utz Kapeh. Anacafé ha brindado asistencia técnica a la finca El Cascajal, en el tema de aprovechamiento de subproductos del café, y especialmente en el tratamiento de aguas residuales.

Descripción del sistema

Previo al inicio de construcción de la planta, se estableció una estrategia preventiva de Producción Más Limpia (P + L) con el fin de reducir los consumos de agua a valores máximos de 500 litros por cada quintal de café oro procesado. Posteriormente, se diseñó e implementó un sistema de tratamiento primario, secundario y terciario, a fin de que cada etapa pudiera cumplir con la reducción de los niveles de contaminación en términos de la demanda química de oxígeno (DQO), de manera gradual.

El tratamiento primario consiste en un separador de sólidos, sedimentadores y un sistema para el control del nivel de pH que regula los valores. Para el tratamiento secundario se construyeron cuatro reactores anaerobios de cúpula fija que liminan hasta un 80% la cantidad de la materia orgánica y producen casi 700 m3/día de biogás. El canal de oxigenación y las lagunas que ya existían en el beneficio, que fueron desarrolladas previamente con el apoyo de Anacafé, se utilizaron como tratamiento terciario para una función de depuración del efluente que sale del tratamiento secundario.

Etapas y componentes del proceso

A1. Beneficio húmedo: se aplicaron estrategias de Producción más Limpia (P + L), de tal manera que la concentración de materia orgánica fuera mayor en un menor consumo de agua.

 

A2. Pozo de bombeo: sitio en donde todas las aguas mieles que requieren de un  tratamiento, son canalizadas y depositadas para su posterior envío.

A3. Tamizado: es un separador que recolecta todas las partículas sólidas mayores a 0.75 mm.

A4. Pilas de sedimentación y homogenización: son dos estructuras de concreto de 250 m3 cada una que recolectan las partículas sólidas sedimentables, homogenizan el agua y ayuda al proceso de hidrólisis.

A5. Regulación del nivel de pH, caudal y calentamiento: este paso involucra tres procesos, se elimina la acidez de las aguas mieles con cal o soda cáustica, se calienta el afluente a 33°C en un horno especial que trabaja con el mismo biogás y se controlan los caudales que ingresarán al tratamiento secundario.

 

A6. Reactores anaerobios: son cuatro tanques enterrados en las que el agua residual pre tratada entra en el fondo y sale por la parte superior de estos. El agua residual entra en contacto con una cama de lodo floculante o granular compuesta principalmente por bacterias anaerobias, añadido al comienzo  de la operación. La entrada de materia orgánica soluble también se degrada por la cama de lodos antes de que alcance la parte

superior del reactor. El biogás producido por las bacterias anaerobias se evacúa por la parte superior, mientras que el agua tratada sale por el lado opuesto.

A7. Bolsas de biogás: son dos estructuras de PVC de 40 m3 cada una almacena temporalmente el biogás que se produce y se evacúa constantemente de los reactores anaerobios. Dentro de esta sección se encuentra un desulfurizador que remueve el Sulfuro de Hidrógeno (H2S) del biogás y evita la corrosión de los equipos.

A.8: Inicio del tratamiento terciario: las aguas que se utilizan para funciones fuera del procesamiento directo del café (despulpado y lavado) que no requieren tratamiento, son enviadas a un canal de oxigenación y lagunas que ya existían en el beneficio.

B.2 Pilas de recirculación: controlan la condición de las bacterias y sirven para repasar el agua tratada en caso que requiera de una mayor remoción de la materia orgánica.

B3 Quemadores y generador: uso final del biogás como fuente energética o calorífica.

 

Finca El Cascajal como parte del proyecto, implementó y opera su propio laboratorio para evaluación de aguas, en donde los operarios del beneficio previamente capacitados, realizan los análisis y controlan los parámetros, descritos en el cuadro número 1.

 

Almacenamiento y usos del biogás

El biogás producido por los 4 reactores es almacenado en dos bolsas de 40 m3 cada una, las cuales permiten capturar todo el biogás previo a su uso y evitar emisiones a la atmósfera. Una vez que el biogás sale de las bolsas, se dirige a un desulfurizador, que es un filtro de piedra volcánica, para remover el corrosivo (H2S). El sitio en donde se ubican las bolsas requiere de ciertos cuidados, tales como un acceso restringido (solo personal autorizado), ventilado, ningún tipo de interruptores eléctricos

1. Empresa consultora en proyectos de sustentabilidad en México y Centroamérica
2. Programa de certificación a nivel mundial para Café, Cacao y Té