Biodigestores en la Ciénaga de Zapata



José V. Sánchez Rodríguez
Máster en Ciencias.

Convergencias entre la protección del medio ambiente y la seguridad alimentaria.

 


Entre los problemas ambientales que mayor incidencia tienen sobre los ecosistemas de humedales se encuentran la contaminación de las aguas, la degradación de los suelos
y la deforestación. Su incidencia sobre la Ciénaga de Zapata está dada por el hecho de que, como en todo humedal, los recursos ecológicos principales, el agua y los suelos son muy pobres, con una capa arable para el caso de Zapata, que no rebasa como promedio los 10 cm de profundidad; se encuentra una extensa área constituida por afloramientos de calizas en forma de lapiez o diente de perro, sobre los que crecen las numerosas formaciones vegetales que conforman los tipos de bosques característicos de esta región del país, considerada de gran valor desde el punto de vista florístico.

La Ciénaga de Zapata es uno de los territorios de mayor significación ambiental en la Isla, aspecto reconocido también internacionalmente con la designación por la UNESCO como Reserva de la Biosfera y Sitio Ramsar por el Comité MAB del PNUD, categoría esta última asignada solamente a los humedales de importancia internacional. Por ello es un deber de todo ciudadano la realización de acciones encaminadas a la protección de los recursos naturales y la disminución o mitigación de todo lo que pueda significar un peligro para los frágiles ecosistemas que conforman este importante reservorio natural.

La necesidad de combustible para uso doméstico y la disponibilidad de fuentes de suministro de proteínas son dos problemas que se manifiestan en la Ciénaga de Zapata, cuya satisfacción ha tenido históricamente una dependencia marcada del medio natural.
El combustible para uso doméstico tradicionalmente se obtiene en este lugar a expensas del bosque, el cual se tala para fabricar carbón o para obtener leña como combustible, y el suministro de proteína por lo general se apoya en la pesca y la caza furtivas.

Para contribuir a la disminución de los impactos que la satisfacción de estas necesidades básicas ocasiona al medio ambiente se laboró en la búsqueda de una fuente renovable de energía para uso doméstico que no dependiera directamente del bosque, y se realizaron acciones encaminadas al incremento de la cría de animales en cautiverio (estabulados), fundamentalmente cerdos, ovejas y cabras.

Para la obtención de combustible doméstico se trabajó en el diseño y montaje de biodigestores anaerobios para el logro de biogás, empleando como materia prima el estiércol de la cría de animales en cautiverio. Con esta acción se disminuye la presión sobre el bosque para obtener carbón o leña y a la vez decrece la contaminación ambiental al utilizarse el estiércol como materia prima para la obtención del biogás, el cual después de biodigerido constituye un eficaz fertilizante de origen orgánico que puede ser utilizado en el mejoramiento de los pobres suelos de la Ciénaga.

El trabajo llevado a cabo en el diseño, montaje y explotación de los biodigestores de pequeño formato para la producción de biogás tiene como antecedentes las acciones realizadas en el diseño y experimentación de biodigestores de campana flotante, modelo hindú para el alumbrado y cocción de los alimentos en los refugios construidos en cuevas del municipio de Jagüey Grande con vistas a proteger a la población y la técnica de combate en caso de agresiones al país, usando como biomasa el guano de murciélago.

También se tuvieron en cuenta las acciones realizadas por el Ministerio de la Agricultura en las vaquerías durante la década de los ochenta para la obtención de biogás a partir de las excretas vacunas, con el fin de mejorar el alumbrado durante las labores de ordeño realizadas de madrugada y la experiencia de los especialistas del Centro Cristiano de Reflexión y Diálogo (CCRD) de Cárdenas en el montaje de biodigestores de cúpula fija, modelo chino, en la provincia de Matanzas durante la segunda mitad de la década de los noventa.


Protección ambiental

La cría de animales en cautiverio, con el fin de utilizarlos como fuente de proteína en la alimentación humana, es una práctica bastante generalizada entre los pobladores de las diferentes comunidades de la Ciénaga. La especie que más se utiliza con estos fines es la porcina, la cual en décadas pasadas era criada de forma libre en los bosques por la mayoría de las personas de este territorio.

Actualmente esta práctica está más limitada por diferentes factores de orden práctico y económico, lo que hace que un gran número de viviendas en estas comunidades posea corrales para la cría de estos animales, los cuales generan un volumen considerable de residuales; cada cerdo de 50 kg de peso genera un volumen de residuales equivalente al de 5,6 personas adultas que al ser dispuestos de forma tradicional al entorno constituyen contaminantes de las aguas superficiales y del manto freático, lo que resulta relativamente alto y sobrepasa el nivel del suelo durante las frecuentes inundaciones ocasionadas por períodos de lluvia asociada a eventos climáticos característicos de nuestro país, como es el caso de los huracanes, las bajas tropicales y otros.

Con el fin de dar solución a la necesidad de combustible de uso doméstico a los pobladores de este territorio, así como para disminuir la contaminación de las aguas y el deterioro de la cobertura vegetal en este importante territorio natural, se trabajó en el diseño, montaje y explotación de tres modelos de biodigestores para la obtención de biogás, para lo cual se diseñaron tres prototipos a partir del modelo de cúpula fija, reduciendo en la mayor medida posible sus dimensiones. De esta forma quedaron diseñados un modelo de biodigestor de cúpula fija de 2,5 m3 de volumen, otro a partir de tanques plásticos de polietileno con un volumen total de 3 m3, y un modelo rectangular de cubierta fija de 5 m3 de capacidad.

Para un biodigestor anaerobio como los montados en las comunidades de la Ciénaga de Zapata, de 2,5 m3, se realiza la carga inicial con un volumen de residual (mezcla estiércol-agua) de 2,08 m3 (10 tanques de 55 galones) y se continúa la alimentación diaria con un volumen de 0,025 m3 (una cubeta de 25 litros); considerando el tiempo de retención de 40 días, reporta una disminución de un metro cúbico de residual vertido directamente al medio ambiente por concepto de alimentación diaria del biodigestor, y 3,08 m3 teniendo en cuenta el volumen de carga inicial, más la alimentación diaria. Al calcular la remoción de materia orgánica para el biodigestor de 2,5 m3, se obtuvieron los resultados que se muestran en la tabla 1.

Al realizar este mismo análisis para el biodigestor plástico, fabricado a partir de los dos tanques de polietileno de 1 500 L cada uno, si se considera que el volumen de carga inicial en este caso es de 2,70 m3 (13 tanques de 55 galones) y se realiza una carga diaria con un volumen de 0,05 m3 (dos cubetas de 25 L), se obtienen los resultados indicados en la tabla 2.

Para el caso de prototipo rectangular de cubierta fija, cuyo volumen es de 5 m3, el volumen de carga inicial es de 4,16 m3 (veinte tanques de cincuenta y cinco galones) y la alimentación diaria se realiza con 0,075 m3 (tres cubetas de 25 L), se obtienen los resultados indicados en la tabla 3.



Actualmente se han montado en las comunidades de la Ciénaga de Zapata dos biodigestores de 3 m3 (plásticos), los que al funcionar de forma continua durante un año representan una disminución de carga contaminante al medio ambiente entre 23 y 36 m3; dos biodigestores de 2,5 m3 que representan entre 12 y 19 m3 de carga contaminante biodegradada; y está en fase de montaje un biodigestor rectangular de cubierta fija de 5 m3 que representará una remoción entre 17 y 27 m3 de carga contaminante. Con estos cinco biodigestores se deja de verter al entorno, fundamentalmente a las aguas superficiales y subterráneas de la Ciénaga de Zapata, en total entre 52 y 82 m3 de carga contaminante proveniente de la cría de animales domésticos en cautiverio.


Producción de carbón en la Ciénaga de Zapata.

El uso de biodigestores para el tratamiento anaerobio de los residuales de la cría de animales domésticos en cautiverio en comunidades locales de la Ciénaga de Zapata resulta una vía eficaz para disminuir la contaminación ambiental y aprovechar el biogás obtenido como combustible, lo que contribuye al mejoramiento de la calidad de vida de la población y a la humanización del trabajo doméstico, a la vez que con el funcionamiento de los biodigestores instalados se logra higienizar los sistemas de cría de animales en cautiverio, fundamentalmente cerdos, y se estimula de esta forma la obtención de una fuente de suministro de proteína animal para la alimentación humana independiente de la fauna silvestre.