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MICRO BIODIGESTOR DOMICILIARIO II. Propuesta de investigación II.1 Resumen El presente proyecto tiene como objetivo general investigar el grado de eficiencia de un pequeño biodigestor domiciliario destinado a disminuir la contaminación de las aguas servidas que se vierten al río Guadalquivir. Los objetivos específicos propuestos son: 1.- Medir el grado de contaminación promedio de las aguas que vierten las viviendas rurales del valle central de Tarija en el río Guadalquivir. 2.-Fabricar e instalar un prototipo del biodigestor para estudiar su comportamiento. 3.- Publicar los resultados de la investigación. 4.- Socializar el Proyecto. II.2 Contexto y justificación del Proyecto Es conocido el problema de contaminación que presenta el río Guadalquivir y sus afluentes y quebradas del Valle Central de Tarija, debido principalmente al derrame de aguas servidas sin ningún tratamiento en los márgenes de los ríos por los pequeños ranchos y viviendas del área rural, agravado por la proliferación de asentamientos en las zonas peri urbanas de la ciudad capital, los cuales no tienen y no se prevé a corto plazo la dotación del servicio de alcantarillado sanitario. En otros paises se estan estudiando sistemas de tratamiento primario consistentes en bio – filtros destinados a pequeñas poblaciones del area rural, estas instalaciones, tal como han sido concebidas son muy económicas, de fácil fabricación y muy poco mantenimiento. Un biofiltro se puede definir como un sistema biológico de eliminación de aguas servidas, consiste básicamente en un conjunto de filtros y lombrices rojas californianas que consumen el material orgánico diluido en las aguas servidas y lo transforman en abono orgánico, reciclando al mismo tiempo las aguas residuales para ser utilizadas en los cultivos. Este sistema fue estudiado y probado en España y en Chile (Prof. José Tohá de la Universidad de Chile) En nuestro país, mas específicamente en la zona rural aledaña al río Guadalquivir y sus afluentes la población está dispersa, las casas arrojan sus aguas servidas directamente al río, produciendo una contaminación cada vez más creciente. Esta región será el área de estudio de la presente investigación y tendrá como horizonte temporal todo el año 2.014, aparentemente el tiempo es largo dados los alcances propuestos, pero se debe considerar las distintas respuestas del biofiltro en las

Biodigestor1

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Biofiltro con lombrices californianas

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  • MICROBIODIGESTORDOMICILIARIO

    II. Propuesta de investigacin

    II.1 Resumen

    El presente proyecto tiene como objetivo general investigar el grado de eficiencia de un pequeo biodigestor domiciliario destinado a disminuir la contaminacin de las aguas servidas que se vierten al ro Guadalquivir.

    Los objetivos especficos propuestos son:

    1.- Medir el grado de contaminacin promedio de las aguas que vierten las viviendas rurales del valle central de Tarija en el ro Guadalquivir.

    2.-Fabricar e instalar un prototipo del biodigestor para estudiar su comportamiento.

    3.- Publicar los resultados de la investigacin.

    4.- Socializar el Proyecto.

    II.2 Contexto y justificacin del Proyecto

    Es conocido el problema de contaminacin que presenta el ro Guadalquivir y sus afluentes y quebradas del Valle Central de Tarija, debido principalmente al derrame de aguas servidas sin ningn tratamiento en los mrgenes de los ros por los pequeos ranchos y viviendas del rea rural, agravado por la proliferacin de asentamientos en las zonas peri urbanas de la ciudad capital, los cuales no tienen y no se prev a corto plazo la dotacin del servicio de alcantarillado sanitario.

    En otros paises se estan estudiando sistemas de tratamiento primario consistentes en bio filtros destinados a pequeas poblaciones del area rural, estas instalaciones, tal como han sido concebidas son muy econmicas, de fcil fabricacin y muy poco mantenimiento. Un biofiltro se puede definir como un sistema biolgico de eliminacin de aguas servidas, consiste bsicamente en un conjunto de filtros y lombrices rojas californianas que consumen el material orgnico diluido en las aguas servidas y lo transforman en abono orgnico, reciclando al mismo tiempo las aguas residuales para ser utilizadas en los cultivos. Este sistema fue estudiado y probado en Espaa y en Chile (Prof. Jos Toh de la Universidad de Chile)

    En nuestro pas, mas especficamente en la zona rural aledaa al ro Guadalquivir y sus afluentes la poblacin est dispersa, las casas arrojan sus aguas servidas directamente al ro, produciendo una contaminacin cada vez ms creciente. Esta regin ser el rea de estudio de la presente investigacin y tendr como horizonte temporal todo el ao 2.014, aparentemente el tiempo es largo dados los alcances propuestos, pero se debe considerar las distintas respuestas del biofiltro en las

  • diferentes estaciones del ao que en el valle de Tarija tienen muchas variaciones en temperatura y humedad.

    El suscrito investigador ha diseado un pequeo biofiltro compuesto de materiales locales: arena de ro, carbn vegetal activado, lombrices rojas y bagazo de caa de azcar que es un desecho del Ingenio azucarero de Bermejo. Todo ello contenido en un medio turril de plstico convenientemente arreglado de acuerdo al siguiente esquema bsico:

    Se ha comprobado que otros biofiltros semejantes son muy eficientes en la eliminacin de coliformes fecales, turbidez, slidos supendidos, voltiles y sedimentables adems de nitrgeno, fsforo, aceites y grasas. Pero, considerando que el pequeo biofiltro propuesto tiene un paquete filtrante diferente, los datos proporcionados por estos otros sitemas solamente pueden servir como referencia. En consecuencia, si bien las dimensiones, calidad y el tipo de materiales a ser utilizados estn definidos, no se conoce a ciencia cierta la eficiencia de este biodigestor, es decir se necesita saber cunto depura realmente el sistema,

    La motivacin para emprender esta investigacin se la encuentra en la necesidad de que la Casa Superior de Estudios proponga soluciones a problemas de la comunidad dando cumplimiento a uno de los postulados de la Universidad Catlica Boliviana que es la de participar en la solucion de los problemas que aquejan a nuestra sociedad.

    II.3 Beneficiarios

    Por tratarse de un proyecto de investigacin, no existen beneficiarios inmediatos puesto que lo que se persigue es conocer la eficiencia del sistema propuesto, que si sus resultados son positivos puede su aplicacin ser muy beneficiosa a la comunidad; por consiguiente en el futuro, siempre que se logre ejecutar un programa para dotar a cada familia campesina de un biodigestor, los beneficiarios seran tanto directos como indirectos.

    Tanque regulacin

    biodigestor

    agua servida (ril)

    agua depurada

    lombrices

    bagazo de ca8a

    arena

    carbon triturado

  • Dentro del primer grupo estn las familias campesinas que habitan las riberas del ro Guadalquivir y sus afluentes, cuyo nmero se ha estimado en 6.000 familias, es decir aproximadamente 30.000 personas, consideradas desde casi el nacimiento del ro hasta su paso por el caadn denominado El angosto desde donde ya no aloja a poblacin significativa. Estas seis mil familias se beneficiarn directamente con el humus producido por las lombrices, este es un poderoso fertilizante orgnico mundialmente reconocido por sus caractersticas como mejorador de los suelos de cultivo. Otro beneficio ser el de poder emplear las aguas depuradas en sus terrenos de cultivo, si bien estas aguas no son potables, pero bien pueden ser empleadas en la produccin de frutas y hortalizas.

    Los beneficiarios indirectos sern todas aquellas personas que aguas abajo del ro pueden captar aguas con mucho menor grado de contaminacin de las actuales, inclusive las que obtienen agua potable mediante la perforacin artesanal de pozos, estas aguas no recibirn ya efluentes subterrneos contaminados por la percolacin de las aguas desde las letrinas actuales.

    Todo ello redundar en una mejor calidad de vida del campesino por la disminucin de enfermedades ocasionadas por aguas contaminadas.

    II.4 Metodologa

    Segn el grado de intervencin del investigador en la investigacin misma, se puede catalogar a la presente investigacin como de tipo experimental-observacional. Tambin ser de tipo deductivo porque a partir de datos cuantificables se buscarn patrones (o leyes) de comportamiento del filtro ante diferentes condiciones impuestas por las sucesivas modificaciones de una de las variables (cantidad de lombrices) y la permanencia fija de las otras (filtros y calidad del agua contaminada).

    Para la parte ms importante de la investigacin, cual es la de medir el grado de eficiencia del biodigestor, se construir un prototipo del aparato y se lo cargar con el paquete de filtros; manteniendo constantes estos parmetros se ir variando la cantidad del material gentico (lombrices) y controlando el grado de contaminacin resultante a la salida del agua ya depurada hasta que se obtengan resultados que estn dentro la Norma.

    Para medir el grado de contaminacin de los efluentes domiciliarios objeto del estudio, se comprarn los servicios del laboratorio de la Cooperativa de agua potable y alcantarillado sanitario de Tarija (COSAALT Ltda.).

    II.5 Plan de trabajo

    Actividades:

    1.- Fabricacin del prototipo del biodigestor: Se adquirirn los materiales (turriles, caeras, material del filtro, lombrices, etc.) y herramientas para que un tcnico realice la fabricacin del aparato.

  • 2.- Instalacin del biodigestor: Previa autorizacin del propietario de una vivienda del rea se instalar el biodigestor con todas las instalaciones de caeras necesarias.

    3.- Recopilacin de datos de contaminacin: Se escoger un sector representativo de toda la zona objeto del estudio, donde se recogern muestras del agua de los efluentes de las casas (Aprox. 20 domicilios) y se analizarn en laboratorio el grado de contaminacin mediante la Demanda Biolgica de Oxgeno (DBO) de cada una de ellas para calcular el promedio correspondiente.

    4.- Investigacin de la eficiencia del biodigestor: Obtenido el promedio indicado anteriormente y despus de un primer perodo de aclimatacin de las lombrices, se proceder a medir el grado de depuracin del agua a la salida del biodigestor, haciendo variar cada da la cantidad de lombrices hasta obtener una constante de comportamiento, es decir hasta que se observe que aunque se incremente el material gentico no se observen incrementos significativos del grado de depuracin. Se estima que se pueden hacer seis ensayos durante cuatro semanas en cada estacin del ao, en total 96 mediciones.

    5.- Socializacin de los resultados en la comunidad: Se invitar a los principales dirigentes de la zona de estudio para mostrarles las bondades del biodigestor, as como sus ventajas y desventajas con la finalidad de conseguir su implementacin en sus respectivas comunidades.

    Cronograma Los tiempos estimados de trabajo para cada actividad son los siguientes:

    Fabricacin del prototipo del biodigestor 1 semana

    Instalacin del biodigestor 1 semana

    Recopilacin de datos de contaminacin 2 semanas

    Investigacin de la eficiencia del biodigestor 36 semanas (discontnuas)

    Socializacin de los resultados 1 semana

    Publicacin de los resultados 2 semana

    II.6.- Resultados esperados del proyecto e impactos: Con la presente investigacin se pretende determinar el grado de eficiencia del biodigestor propuesto, esto se conseguir mediante la sucesiva variacin de la cantidad de lombrices hasta obtener resultados (grado de descontaminacin) constantes. Adems servir para determinar la cantidad de humus producido y su influencia en los cultivos del campesino beneficiario.

    Con la finalidad de interesar a instituciones del Estado y Organizaciones No Gubernamentales de la necesidad y urgencia de la utilizacin de este artefacto para paliar la creciente contaminacin del ro Guadalquivir tambin para hacer conocer a

  • los beneficiarios los beneficios en fertilizantes que puede obtener, los resultados del estudio sern impresos, publicados y distribuidos a los interesados.

    II.7.- Presupuesto:

    Actividad Materiales Personal Gastos generales

    Servicios laboratorio

    Subtotal (Bs)

    Fabricacin prototipo biodigestor

    700.- 240.- 60.- --.- 1.000.-

    Instalacin biodigestor 300.- 120.- 80.- --.- 500.-

    Recopilacin y anlisis contaminacin

    --.- 120.- 200.- 2.000 2.320.-

    Investigacin eficiencia biodigestor

    --.- --.- 400.- 9.600.- 10.000.-

    Publicacin resultados --.- --.- 2.080.- --.- 2.080.-

    Socializacin proyecto --.- --.- 500.- --.- 500.-

    Total Bs 16.400.-

    SON: Diez y seis mil cuatro cientos bolivianos oo/100