Introducción
De acuerdo con Bigorito (2015), los procedimientos de Producción Más Limpia (P+L) "tienen como objetivo propiciar acciones que contribuyan a disminuir la carga contaminante al ecosistema, en función de garantizar la protección de su diversidad biológica, al mismo tiempo que incrementan la eficiencia y los beneficios”.
Los beneficios de la aplicación de procedimientos de P+L van dirigidos a la empresa, los clientes y al medio ambiente. Para la empresa se traduce en el incremento de los beneficios económicos, posibilita el acceso a nuevos mercados, reduce el riesgo de sanciones ante auditorías ambientales, permite la incorporación del concepto de mejoramiento continuo, así como de control de los costos y la satisfacción del criterio de inversión. Para los clientes muestra mayor confianza con la gestión de la calidad y con la Gestión Ambiental demostrable, incrementa la sustentabilidad del producto y su aceptación, aumenta la vida útil del producto, propicia mayores cuidados en la disposición final del mismo, hace que la empresa piense más en el cliente y reduce el riesgo de no satisfacerlos. Referido al medio ambiente, trae consigo el uso racional de materias primas y otros insumos, la conservación de los recursos naturales, la disminución y control de los contaminantes y la armonización de las actividades con el ecosistema (Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, 2014); (Cuba. Oficina Nacional de Normalización, 1999).
Las empresas cubanas involucradas en un proceso de perfeccionamiento de su gestión deben establecer políticas ambientales acordes a los requerimientos de su actividad y a las expectativas de la sociedad. La aplicación de Producciones más limpias (P+L) en la industria de mataderos juega un importante papel ante los retos que este sector enfrenta (Cuba. Ministerio de Finanzas y Precios, 2012).
La producción de carne y su procesamiento tiene grandes impactos ambientales a lo largo de su ciclo de vida. Sin embargo, la matanza constituye el momento de mayor impacto ambiental en toda la cadena productiva (Muñiz, S., 2013). Es por esto que este trabajo enfoca sus esfuerzos a esta etapa.
La industria cárnica en su etapa inicial (sacrificio/matanza), genera residuos representados en sangre, huesos y vísceras que, además del problema ambiental, son fuente de preocupación sanitaria por su capacidad patogénica a nivel microbiano (Salmonella spp y Shigella spp). Esta industria tiene un alto potencial para la generación de aguas residuales; puede encontrarse presencia de pesticidas e incluso niveles considerables de cloro cuando hay operaciones que involucran curado y salmuera. Los residuos son ricos principalmente en nitrógeno y materia orgánica, y por ello pueden ser aprovechados en líneas de subproductos (Guatemala. Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación, 2011).
En lo referente a las industrias de procesamiento de carne en Cuba solo se tiene referencia al ¨Rediseño del Sistema de Tratamiento de los Residuales Líquidos en el Matadero-Empacadora de la Empresa Pecuaria Macún en el que se rediseño el sistema de tratamiento de los residuales líquidos de la UEB logrando su estable funcionamiento y que su efluente cumpliera con la norma cubana de vertimiento, NC 27:99 (Rivero, 2013).
La Empresa Agropecuaria Obdulio Morales surge producto del proceso de reordenamiento del Ministerio de la Industria Azucarera (MINAZ) en el territorio. La Diversificación agropecuaria constituye el rasgo fundamental de la Empresa ya que sus 41350,29 ht de tierras aptas para la producción Agropecuaria y Forestal se dedican a las producciones de viandas, hortalizas, granos, frutales, forestales, ganadería vacuna y Bufalina, ovina, caprina, avícola y porcina y como tarea fundamental el desarrollo de la industrialización de las producciones agropecuarias.
Esta instalación cuenta con cinco edificaciones para una capacidad productiva de 30 animales diarios. En los momentos actuales con la demanda del turismo este número puede variar. A partir de inspecciones sanitarias realizadas por las entidades correspondientes se detecta que no existe control sobre el consumo de agua, no se tratan los residuales, y se desperdician los subproductos cárnicos lo que incide en una inadecuada gestión ambiental de la entidad, incurriendo en contaminación de las aguas y de la atmósfera. Por lo que se asume la necesidad de implementar un procedimiento de producciones más limpias en la entidad.
Desarrollo
El Procedimiento de P+L que se asumió en la investigación puede resumirse en cinco fases, desde que se toma la decisión de implementación hasta que se llega al punto de seguimiento estas son:
Fase I: Fase Inicial, Planeación y Organización: Esta etapa tuvo como objetivo diagnosticar el actual de la organización. Para esto se creó un grupo de experto por (Hurtado de Mendoza, 2012) y se aplicaron herramientas como encuestas, diagramas de flujo y listas de criterios (Peralta Pais, L. S., 2016). Como resultados se obtuvo que el grupo de expertos identificó las deficiencias y las ordenaron por orden de importancia atendiendo a la prueba de hipótesis del Coeficiente de Kendall. Las principales deficiencias fueron: 1. generación excesiva de residuales líquidos y sólidos. 2. derroche de grandes volúmenes de agua. 3. inadecuado uso de los subproductos cárnicos. 4. baja capacitación del personal. 5. falta de conciencia de ahorro de trabajadores. 6. poco impacto de los programas ambientales. 7. deficiente gestión ambiental.
Con el objetivo de obtener información sobre el conocimiento que tienen los trabajadores de los problemas ambientales del matadero ¨Obdulio Morales¨ se aplicó una encuesta a 17 personas de ellos 3 mujeres y 14 hombres, lo que representa el 100% de los trabajadores donde se corroboro que el 100% de los trabajadores encuestados muestran interés en los problemas ambientales y necesitan de capacitación en buenas prácticas.
El diagrame de flujo posibilitó visualizar el proceso de sacrificio/matanza con las múltiples entradas y salidas de materia prima. Figura 1
Con los resultados de las herramientas anteriores se construyó la Lista de criterios para definir pertinencia de P+L en la entidad, arrojando criterios positivos en cuanto a la factibilidad de aplicar la siguiente etapa del procedimiento. Anexo 1.
Fase II: Diagnóstico Inicial.: En esta fase el objetivo fue analizar cada proceso como una unidad fundamental y relacionarlos con los otros procesos. Como resultado se obtuvo la descripción de los subprocesos del matadero tomando en consideración las entradas, salidas, normas y oportunidades de ahorro o minimización (Tabla 1).
Subproceso | Entrada | Salida | Norma | Oportunidad |
---|---|---|---|---|
Recepción, inspección ante morten y lavado de reses | 10 000 L agua | 10 000L agua residual | 770 L | Ahorro |
759 Kg de eses | 0 Kg | Buenas prácticas | ||
Separación de partes y desollado | 2 400L agua | 450 Kg cuero (30 cueros) | 30 cueros | Venta Reutilización |
480Kg otros (cabeza, cola, etc.) | 0 | Reutilización | ||
90 Kg musculo susbcutáneo | 0Kg | Reutilización | ||
2400 L de agua residual | 1200 L | Ahorro | ||
Evisceración | 2730 L agua | 600 Kg tracto intestinal limpio | 600 Kg tracto intestinal limpio | Venta Reutilización |
150 Kg de eses | 0 | Buenas prácticas | ||
1200 Kg contenido ruminal sólido | 0 | Buenas prácticas | ||
300 Kg liquido ruminal | 0 | Buenas prácticas | ||
360 Kg subproducto | 0 | Reutilización | ||
27300 L agua residual | 17400 L | Reutilización | ||
División y lavado de la canal | 5400 L | 5400 L agua residual | 3600 L | Ahorro |
Deshuese | 510 Kg hueso | 0 | Reutilización | |
900 Kg grasa | 0 | Reutilización | ||
Total | 42100 L ( 1403 L * animal) | - | 29 900 Litros (997 L * animal) | - |
A partir de la descripción de los subprocesos del matadero se elaboró la tabla 2 con un resumen por opciones de mejoras, tipo de alternativa y resultados esperados.
Opciones de mejoras | Proceso | Tipo de P+L | Mejora esperada |
---|---|---|---|
Utilización de pistolas de presión en las máquinas de lavado. | Etapas que requieren de la utilización del agua. | Buenas Practicas | Reducción del consumo del agua en un 20% Menos volumen de agua residual |
Lavado en seco de los trasporte y corrales de espera removiendo así cerca del 90% del estiércol generado | Recepción, inspección ante morten y lavado de reses. | Buenas practicas | Reducir en un 50% el consumo de agua Menor volumen de agua residual Reducción del 90% de ad eses en los afluentes líquidos. |
Capacitación, monitores y control a los trabajadores de la empresa sobre temas ambientales | todos | Buenas prácticas | Reducción del agua. Reducción de agua residual Mejores resultados económicos |
Montaje de un sistema de deshidratación de sangre | Aturdimiento y montaje | Introducción de tecnología | Ingresos económicos Recolección de sangre evitando que pase a los afluentes líquidos Obtención de harina de sangre |
Venta de paquetes alimenticios para mascotas y animales afectivos | Separación de partes desollado, evisceración y deshuese. | Buenas prácticas | Ingresos económicos y disminución de los desechos sólidos. |
Lavado en seco y extracción de la panza y rumia del animal | Evisceración | Cambio de prácticas | Reducción de un 50 % del consumo de agua Menor volumen de residuales Líquidos y sólidos. |
Reutilización de la grasa animal en la producción de jabones | Deshuese | Cambio de prácticas | Ingresos económicos Disminución de los desechos sólidos. |
Instalación de contadores distribuidos en los puestos claves para realizar lecturas periódicas. | Todas las que tengan consumo de agua | Introducción de tecnologías | Obtener los indicadores de consumos de agua. Reducción del consumo de agua. Detección de sobreconsumo en distintas áreas. |
Las acciones de mejoras se diferencian en dos grupos las que necesitan poco o ningún financiamiento que se pone en práctica de inmediato tales como: Lavado en seco de los transportes y corrales de espera y Lavado en seco y extracción del estiércol y la rumia de la panza del animal. Las que necesitan de mayor financiamiento que pasaron la siguiente etapa.
Fase III: Evaluación.: El objetivo de esta etapa de evaluación fue evaluar las opciones de P+L para poder compararlas entre sí y establecer niveles de prioridad. Los criterios para la evaluación fueron: efecto ecológico, efecto económico, factibilidad técnica, esfuerzo organizacional y costo de implementación. Donde cada opción se evaluó tomando en consideración los 5 criterios anteriores en una escala del 1 al 5 siendo 1 la mejor opción. Se hizo un sumatorio total y el menor número alcanzo la categoría de prioridad
Lista de criterios
Efecto ecológico
Aspecto económico
Elementos tecnológicos
Nivel Organizacional de Intervención
Inversión Neta
Fase lV: Estudios de factibilidad económica: El objetivo de esta etapa fue evaluar el impacto económico de las recomendaciones de P+L planteadas, tanto desde el punto de vista de la inversión como de los costos y beneficios de su implementación. Los métodos más usados para realizar este análisis es el cálculo del reembolso (tasa de reembolso), Tasa Interna de Retorno (TIR) y Retorno de la Inversión (RI). Dando como resultado el análisis de cada alternativa:
Utilización de pistolas de presión .
La utilización de sistemas de agua a presión (18-25 atm) permite reducir el consumo de agua en un 20%, a la vez que generan menor volumen de agua residual.
Costo del Equipo: 100 CUC. Vida útil promedio: 8 años. Equipos Necesarios: 4
Costo del Agua: $ 3.00 por m3 (Res 421 - 2012). Vaciado de fosas: $ 40 por viaje (Res 421 - 2012). Capacidad del viaje: 7700 Litros (Datos de la entidad)
Tabla 3 donde se muestran en cada subproceso los consumos de agua, antes y después del uso de la pistola de presión, además del ahorro por concepto de ahorro.
Áreas de uso | Consumo actual Litros/ días (L/d) | Consumo con la utilización de pistolas (-20%) Litros/ días (L/d) | Reducción del consumo planificado diario. Litros L | Ahorro planificado diario (reducción de consumo * costo de la reducción ) |
---|---|---|---|---|
Recepción, inspección ante mortem y lavado de las reses. | 10 000 L/d | 8 000 L/d | 2 000 L (2 m3) | $ 6.00 |
Separación de partes y desollado. | 2 400 L/d | 1 920 L/d | 480 L (0.48 m3) | $ 1.44 |
Evisceración | 27 300 L/d | 21 840 L/d | 5460 L (5.46 m3) | $ 16.38 |
División y lavado de la canal. | 5 400 L/d | 4 320 L/d | 1080 L (1.08 m3) | $ 3.24 |
Total | 45 100 L/d | 36 080 L/d | 9 020 L (9.02 m3) | $ 27.06 |
Instalación de contadores distribuidos estratégicamente para realizar lecturas periódicas .
La instalación de contadores distribuidos estratégicamente. Permitó detectar desviaciones significativas respecto a los valores normales de consumo, como consumos innecesarios, accidentes, fugas o fallos en los procesos. Se estimó un ahorro potencial de entre el 5 y el 10 % y se trabajó con el valor promedio: 7.5 %). El costo de estos equipos se encuentra en el orden de los 500 CUP promedio.
Costo del Equipo: 1000 CUP. Vida útil promedio: 10 años. Equipos Necesarios: 4
Costo del Agua: $ 3.00 por m3 (Res 421 - 2012). Vaciado de fosas: $ 40 por viaje (Res 421 - 2012). Capacidad del viaje: 7700 Litros (Datos de la entidad). Ahorro planificado 7.5% (Organización de Naciones Unidas, 2006) (Tabla 4).
Áreas de uso | Consumo actual. Litros/ días (L/d) | Consumo con la instalación de contadores (-7.5 %). Litros/ días (L/d) | Reducción del consumo planificado diario. Litros (L) | Ahorro planificado diario (reducción de consumo * costo de la reducción ) |
---|---|---|---|---|
Recepción, inspección ante mortem y lavado de las reses. | 10 000 (L/d) | 9 250 (L/d) | 750 L (0.75 m3) | $ 2.25 |
Separación de partes y desollado. | 2 400 (L/d) | 2220 (L/d) | 180 L (0.18 m3) | $ 0.54 |
Evisceración | 27 300 L/d) | 25252.5 (L/d) | 2 047.5 L (2.05 m3) | $ 6.15 |
División y lavado de la canal. | 5 400 (L/d) | 4995 (L/d) | 405 L (0.4 m3) | $ 1.20 |
Total | 45 100 (L/d) | 41 717.5 (L/d) | 3 382.5 L (3.38 m3) | $ 10.14 |
Capacitación, monitoreo y control a los trabajadores de la empresa.
Esta alternativa tiene como objetivo la reducción consumo de agua, menor volumen de residuales líquidos y sólidos y mejores resultados económicos para la entidad por medio de talleres para implementar buenas practicas. (Tabla 5)
Áreas de uso | Consumo actual. Litros/ días (L/d) | Consumo con la realización de capacitaciones (-8 %). Litros/ días (L/d) | Reducción del consumo planificado diario. Litros (L) | Ahorro planificado diario (reducción de consumo * costo de la reducción ) |
---|---|---|---|---|
Recepción, inspección ante mortem y lavado de las reses. | 10 000 (L/d) | 9 200 (L/d) | 800 L (0.80 m3) | $ 2.40 |
Separación de partes y desollado. | 2 400 (L/d) | 2 208 (L/d) | 192 L (0.192 m3) | $ 0.58 |
Evisceración | 27 300 (L/d) | 25 116 (L/d) | 2 184 L (2.18 m3) | $ 6.54 |
División y lavado de la canal. | 5 400 (L/d) | 4 968 (L/d) | 432 L (0.43 m3) | $ 1.29 |
Total | 45 100 (L/d) | 41 492 (L/d) | 3 608 L (3.61 m3) | $ 10.83 |
Sistema de deshidratación de sangre
En la operación de desangrado, la res es izada boca abajo y apuñalada en el cuello. Esta sangre al no ser recolectada pasa a formar parte de los afluentes generando una elevada carga contaminante. La carga contaminante de estos desechos puede ser calculada evaluando parámetros como la demanda química de oxigeno (DQO) y la Demanda Bioquímica de Oxígeno a cinco días de descargado el afluente (DBO5). Para los siguientes cálculos se asumirá la densidad de la sangre por 1litro, equivalente a 1kg.También se obtendrá la reducción de estos factores contaminantes si hace uso correcto de este fluido corporal. El proceso tradicional necesario para producir harina de sangre es el siguiente: La sangre se tamiza, para separar las impurezas; luego, se vierte el contenido de sangre en un deshidratador, con flujo de aire forzado el cual calienta la sangre de 20°C hasta una temperatura de 100 ºC, durante 1 hora, para remover todo su contenido de humedad posible (entalpía de evaporación del agua = 540 [kcal/kg]).
Mediante este proceso se puede obtener 11 kg de harina a partir de 100 kg de sangre fresca, lo cual requiere que se evapore 89 kg de agua
Costo Inversión:
* Planta similar en el mercado con capacidad para 4 000 litros diarios en 9 horas de trabajo = $100 000.00 CUC = 2 500 000 CUP (Práctica de producciones más limpias, 2006). Planta Matadero ¨Obdulio Morales¨ = 432 litros diarios
Para obtener el costo de la planta necesitada en la presente investigación se usó el cálculo del costo exponencial de plantas químicas C1/C2 (Inversión 1/ Inversión 2) Donde: $2 500 000/x = (4000L/432L) =$657 894 CUP aprox. 700 000.00 CUP
Reutilización de la grasa animal en la producción de jabones
Masa de grasa diaria = 990 Kg. Rendimiento planificado por cada 100 Kg de grasa: 150 jabones (Rivero, 2013)
Se usarán 14.1 Kg de NAOH por cada 100 Kg de grasa
Compra de moldes, tanques de almacenamiento, mescladora y otros utensilios necesarios para el proceso productivo = 100 000 CUP. Vida útil utensilios: 8 años
Producción anual.
990 kg de grasa diarios * 25 días * 12 meses = 270 000 Kg/año
270 000 Kg de grasa/año * 150 jabones/100 Kg = 405 000 Jabones/año
Ingresos
Venta a trabajadores: 20 jabones/mes * 17 trabajadores * 12 meses= 4 080 jabones * 2.50 CUP = 10200.00 CUP
Otros destinos = (Producción total/año - Venta a trabajadores) * 5 CUP
= (405 000.00 - 4 080.00) *5 CUP = 2 004 600.00 CUP
Ingresos Totales = Ingreso venta a trabajadores + ingreso otras ventas
= 10 200.00 CUP + 2 004 600.00 = 2 014 800.00 CUP
Demandas de NAOH = 14.1% del total de grasa a procesar (Universidad de Los Andes, 2012)
= 14.1% de 270000 Kg año = 38070 Kg
1 Ton NAOH = 450 CUC (Rivero, 2013) = 11250.00 CUP * 38.07 ton = 428 287.5 CUP
Pago de Operario: 800 CUP/mes * 12 meses = 9600 CUP/año
Pago de vendedora: 800 CUP/mes * 12 meses = 9600 CUP/año
Nota: La fabricación como es en grandes lotes que retiene el calor y la materia prima es grasa de res que saponifica con mucha facilidad no se usarán fuentes de calor alternativas (Universidad de Los Andes, 2012)
Venta de paquetes alimenticios para mascotas y personal de la entidad
Material a utilizar
90 Kg músculos subcutáneos. 270 kg pedaceria y órganos. 510 Kg de huesos. 360 Kg de subproductos. Total = 1230 Kg diarios
Paquete = 20 Kg/paquete. Paquetes diarios = 61.5 ~ 61. Precio del paquete = $10.00 CUP. Ingreso diario $610.00. Ingreso anual = ingreso diario * 25 días * 12 meses = $183 000.00 CUP
Inversión: Mesa metálica para realizar cortes = 10 000.00 CUP
Utensilios de cortes (cuchillos machete, lima, otros) =$12 000.00 CUP
Carretilla metálica para transporte = $2 000.00 CUP
Nevera de pequeño tamaño = $10 000.00 CUP
Vida útil utensilios = 4 años
Costos asociados
Pago a operario que realizará el proceso = $800.00 CUP mensual * 12 meses = $9 600.00 CUP
Pago a dependienta que realizará la venta = $800.00 CUP mensual * 12 meses = $9 600.00 CUP
Compra de bolsas para el deposito = 18 300 * $0.50 CUP = $ 9 150.00 CUP
A cada una de las alternativas se le determinó el periodo de recuperación, tasa de rembolso y retorno de la inversión. (Tabla 6)
Oportunidad | Período recuperación | Tasa rembolso | Retorno sobre inversión |
---|---|---|---|
Utilización de pistolas | 0.28 años | 28.57 | 3.52 |
Capacitación, monitoreo y control | 2.01 años | 3.98 | 0.49 |
Sistema de deshidratación de sangre | 5.88 años | 1.36 | 0.17 |
Venta de paquetes alimenticios | 1.38 años | 10.12 | 1.42 |
Reutilización de la grasa | 1.25 años | 11.23 | 1.18 |
Instalación de contadores | 0.30 años | 33.33 | 3.3 |
Fase IV: Plan de Acción .: El objetivo de esta etapa fue elaborar el plan de acción para establecer las medidas a adoptar, adjuntándosele al mismo los responsables, fechas de inicio y cumplimiento, así como los recursos necesarios. Anexo 2.
Fase V: Seguimiento.: Esta etapa tuvo como objetivo el control sobre las acciones a desarrollar para no comprometer la eficacia de las propuestas a implementar.
Se propusieron medidas que permitieron monitorear permanentemente la realización de las acciones presentes en el plan de acción. El control sobre las acciones a desarrollar es de suma importancia para no comprometer la eficacia de las propuestas a implementar.
Realizar auditorías, controles y supervisiones que permitan comprobar que las capacitaciones a los operarios, técnicos y dirigentes de la entidad sean suficientes, para lograr que estén totalmente capacitados en el tema.
Comprobar mediante inspecciones tanto planificadas como sorpresivas, la realización de las buenas prácticas de poco o ningún financiamiento para así crear el hábito y conciencia de los operarios.
Contratar personal con la preparación necesaria, y en caso de que no la posean, realizar capacitaciones de urgencia que posibiliten la correcta inserción del operario en el matadero.
Establecer un sistema de control diario sobre las lecturas realizadas en los contadores de agua que permita detectar tempranamente los sobreconsumos para poder accionar en estas áreas y evitar el derroche.
Inspeccionar de forma sistemática la calidad, peso y consistencia de los paquetes alimenticios y jabones, evitando la existencia de mercancía sin las condiciones requeridas, para así evitar clientes que presenten quejas, y posteriormente realicen devoluciones, aumentando de forma positiva el conocimiento sobre los productos.
Controlar mediante inspecciones diarias el área donde se deposita el contenido solido recolectado en seco, producto de las buenas prácticas, para evitar un depósito inadecuado, incurriendo en la mala utilización del área designada.
Planificar de forma detallada y oportuna el mantenimiento, reparación y sustitución, de ser necesario, de los contadores, pistolas de presión, planta de deshidratación y cualquier otro bien que lo requiera, para así aumentar la vida útil de las inversiones realizadas. También se previenen pérdidas, gastos innecesarios y lecturas erróneas.
Contratar personal altamente calificado para la instalación y posterior capacitación a los operarios, de las nuevas tecnologías a introducir en la entidad, para evitar roturas anticipadas por mala instalación y/o manipulación.
Controlar de forma sistemática los niveles de contaminación en las aguas vertidas, usadas durante el proceso productivo, para evitar incumplir con las normas y regulaciones ambientales y sanitarias.
Ciclo de mejora continua.
Con la implementación del procedimiento de P+L de las opciones de poco o ningún financiamiento se logó un ahorro de $ 27511.00 CUP anual. En las de mayor inversión se obtuvo una ganancia de $ 2307537.44 CUP con una inversión de solo $ 1305287.50 CUP en igual período de tiempo.
Conclusiones
La P+L es una herramienta que contribuyo a mejorar el desempeño ambiental del matadero “Obdulio Morales” por la implementación de buenas prácticas en la gestión del agua y los residuales líquidos y sólidos.
El procedimiento seleccionado contó de 5 fases, las que se abordaron en el trabajo en un ciclo de mejora continua.
Con la implementación del procedimiento de P+L de las opciones de poco o ningún financiamiento se logó un ahorro de $ 27511.00 CUP anual. En las de mayor inversión se obtuvo una ganancia de $ 2307537.44 CUP con una inversión de solo $ 1305287.50 CUP en igual período de tiempo.