Descripción del proyecto
El sector càrnic porta associada la generació de grans quantitats de subproductes animals no destinats al consum humà (SANDACH): s’estima que la població a Europa consumeix al voltant del 68% d’un pollastre, entre el 62-75% d’un porc, el 54-60% d’una vaca i el 52-58% d’una cabra o ovella; la resta, és rebutjat. El sector càrnic, a causa de les seves elevades produccions al nostre territori, porta associada la generació de grans quantitats de subproductes i residus (SANDACH i dejeccions ramaderes), sent el sector porcí el majoritari dins de l’àmbit català. Les empreses d’aquest sector són explotacions de ramaderia integrada, escorxadors, sales d’especejament/ transformació / triperia i producció d’embotits.
En l’àmbit de la correcta gestió de residus, es prioritza la valorització (el reciclatge, la recuperació, la regeneració o la utilització de part dels components presents als residus) enfront del tractament finalista; no obstant això, també han de ser tractats els residus originals o generats després de la seva valorització. Com a vies de tractament, s’inclou la deposició controlada, la incineració, els tractaments físics o biològics (digestió anaeròbia, compostatge, etc.), l’estabilització, l’esterilització i l’oxidació humida. Amb la idea d’aportar solucions integrals a la gestió i tractament dels residus orgànics produïts pel sector càrnic, a la pràctica es combinen diverses alternatives de manera que es minimitzin els costos de gestió ambiental.
No existeix cap tractament que elimini o faci desaparèixer completament els residus. Els únics components eliminables, mitjançant la seva transformació en compostos gasosos innocus per al medi ambient, són part de la matèria orgànica i part del nitrogen, els quals poden passar a CO2 i N2. La resta de components tan sols es poden separar o concentrar. En molts casos però, el tractament, sigui de transformació o no, pot aportar unes noves característiques en els productes finals obtinguts que els fa, per ells sols o mesclats amb d’altres materials complementaris, idonis per ser re-utilitzats, reciclats i, fins i tot en alguns casos, comercialitzats.
Una estratègia de tractament és una combinació de processos. Existeixen diverses estratègies, però la idònia dependrà de la problemàtica concreta i de les fites que es persegueixin en la seva gestió. La primera actuació fa referència als canvis o actuacions a la fase productiva, per tal de minimitzar el volum de residus. La segona actuació fa referència a la capacitat de magatzematge, que es pot realitzar per separat per a les fraccions sòlida i líquida. També es poden cobrir les basses (per exemple, amb purins o aigües residuals) per evitar molèsties per males olors, pèrdua de nitrogen amoniacal o entrada d’aigües pluvials.
La tercera actuació fa referència a l’ús posterior. Per exemple, en el cas de les dejeccions, l’actuació prioritària sol ser l’aplicació als cultius. També es pot avaluar de forma exhaustiva la viabilitat tècnica i econòmica de la producció de biogàs, substituint un combustible fòssil (per exemple, per cobrir la demanda de calefacció). Una vegada s’estableixi quina és la millor estratègia de tractament, cal decidir si aquest s’ha de fer en la pròpia instal·lació o de forma col·lectiva en plantes gestores de residus. Hi ha una altra opció intermèdia, i és el tractament conjunt entre unes poques indústries. La millor opció serà aquella que aporti un menor cost global, tenint en compte costos totals de transport i de tractament, comptant com a cost de tractament els costos d’operació i els costos financers de la inversió.
L’objectiu d’aquesta tesi serà l’avaluació d’alternatives de gestió de subproductes i residus de escorxadors, seleccionant algunes estratègies o combinacions de processos de valorització i/o tractament, així com les configuracions tecnològiques d’aquests processos amb especificacions particulars. Per a això, es definiran els criteris per prioritzar les alternatives existents (principalment aquelles implantades en casos reals a Europa i en el mateix sector que l’empresa) i emergents. En aquest sentit, es farà una prospecció de nous subproductes valoritzables a partir de SANDACH.
S’identificaran els indicadors tècnics i econòmics (calculats a partir de dades experimentals, per exemple mitjançant experiments a escala laboratori i/o pilot, així com la recopilació de dades bibliogràfiques i/o a partir de casos reals) que permetin avaluar la viabilitat econòmica en el context present i a curt termini de l’empresa. Es plantejarà així mateix la realització d’una anàlisi del cicle de vida, incloent costos, de les alternatives identificades.
Com a objectius secundaris, en primer lloc, s’estudiarà la viabilitat tècnica i econòmica de la implementació a nivell d’empresa de les alternatives de gestió escollides, posant especial èmfasi a la producció de biogàs. Això implicarà l’anàlisi a curt termini i a mitjà/llarg termini de les necessitats respecte a la gestió de residus i possibles implicacions (per exemple, auto-proveïment de energia i/o eficiència energètica per incorporació a les existents de tecnologies noves productores d’energia a partir de SANDACH).
Com a segon objectiu específic, la tesi se centrarà en aquella tecnologia(s) de valorització/ tractament a integrar a curt termini en el sistema actual de gestió de residus de l’empresa. Aquest objectiu inclourà l’optimització i/o integració de tecnologies noves conjuntament amb les emprades actualment en l’empresa.
El doctorat es realitzarà dins del Programa de Doctorat Enginyeria i Ciències Aplicades de la Universitat de Barcelona, però l’activitat investigadora es realitzarà en la pràctica a l’IRTA, concretament dins del programa de Gestió de Residus Orgànics de l’àrea de Medi Ambient. Aquest projecte de recerca estarà centrat en els àmbits de l’Enginyeria Ambiental, dels Bioprocessos orientats a la valorització/ tractament de subproductes i residus orgànics, així com a l’Anàlisi de Cicle de Vida.
