Con el apoyo de los departamentos de Economía, Mantenimiento y los trabajadores de la entidad, se recopiló la información de los registros de residuos diarios que se generan en el proceso de la matanza del ganado mayor. Esto permite el procesamiento de datos cuantitativos y cualitativos, con el fin de obtener el porcentaje de residuos de forma general que genera esta institución; además, se tuvieron en cuenta documentos técnicos, medios de prensa, folletos informativos, hojas de cálculos, estudios de casos similares, software aplicados y documentos académicos relacionados con el área de estudio, entre otros.

El rumen en animales adultos puede contener hasta 100-120 Kg de materia en digestión, las partículas de fibra permanecen en él de 20 a 48 horas debido a que la fermentación bacteriana es un proceso lento [Marcos Hernández, 2016Marcos Hernández, Alfonso (2016). «Biodegradación de los residuos de un matadero mediante un digestor continuo». Tesis Doctoral. Universidad de Estremadura. Programa de Doctorado en modelización y experimentación en ciencia y tecnología. Grupo de Investigacion Aplicaciones Industriales de la Inteligencia Artificial. ]. Inicialmente se realiza un análisis del porcentaje que representa el rumen como residuo generado, según [Colectivo de autores, 2006Colectivo de autores (2006). «Manual de Indicadores Principales de Rendimiento y Mermas del establecimiento Raúl Chacón Jorge. Manual de Indicadores Principales de Rendimiento y Mermas del Minal». La Habana: Minal. Ediciòn actualizada 2017.CD.], arrojando así información cuantitativa y cualitativa de los datos con los cuales se interactúan.

Por lo observado en la tabla se obtuvo en 2018 un promedio de 1006,45 toneladas de desperdicios, que van a parar al vertedero municipal e incrementan la contaminación ambiental.

Por estudios de laboratorio, que se le realizaron a una muestra determinada de rumen, se obtuvieron los resultados siguientes que se muestran en la Tabla 2.

Según el peso promedio del rumen obtenido, 3,49 Ton, esto representa 0,38 Ton de material seco [Rodríguez Alarcón, 2012Rodríguez Alarcón, D. (2012). Propuesta de un sistema de tratamiento de los residuales del combinado cárnico Raúl Chacón de Manzanillo, como alternativa de las producciones más limpias. Santiago de Cuba: Ceefe, Oriente: 84.].

El contenido estomacal e intestinal, denominado contenido ruminal, tiene una alta carga contaminante [Marcos Hernández, 2016Marcos Hernández, Alfonso (2016). «Biodegradación de los residuos de un matadero mediante un digestor continuo». Tesis Doctoral. Universidad de Estremadura. Programa de Doctorado en modelización y experimentación en ciencia y tecnología. Grupo de Investigacion Aplicaciones Industriales de la Inteligencia Artificial. ] y van al depósito de recogida. Se pudo establecer la cantidad que se dispone (Tablas 3 y 4). Para ello se utilizó el software de cálculo [Hilbert, 2011Hilbert, J. I. H. (2011). «Matriz de cálculo económico energético para biodigestores rurales». INTA 1.].

Para el cálculo se utilizan los datos obtenidos por el estudio realizado por GEOCUBA [Colectivo de autores, 2018Colectivo de autores (2018). «Estudio Físico Químico de la laguna de oxidación». Bayamo: GEOCUBA: 20.CD.] de las aguas residuales, y se propone un biodigestor UASB que alcanza una eficiencia de 70 % (Chernicharo de Lemus, 2007Chernicharo de Lemus, C. A. (2007). «Principios do tratamento biológico de aguas residuarias». DESA. Minas de Gerais, DESA. 1.) y si tenemos en cuenta que las proporciones recomendadas para la preparación de la carga está entre 1÷3 veces la cantidad de agua por residuos, seleccionamos la mayor proporción al ser este un material que no se encuentra totalmente degradado y contiene gran contenido de material sólido.

Aplicando el procedimiento desarrollado (Chernicharo de Lemus, 2007Chernicharo de Lemus, C. A. (2007). «Principios do tratamento biológico de aguas residuarias». DESA. Minas de Gerais, DESA. 1.):

Coeficiente de producción de sólidos en el sistema, en términos de DQO: Y_obs= 0.11 ⎟ 0.23 (kg_DQOLodo /kg_DQOaplic); seleccionamos un valor medio 0,17.

Considerando que la cantidad de metano presente en el biogás de acuerdo a varios autores es del orden de 60 a 70 %.

Corrigiendo el factor de temperatura de operaciones del reactor, mediante la expresión siguiente:

Donde: f(T) factor de corrección para la temperatura operacional del reactor y se obtiene que f(T)=2.74 (kg_DQO m³)

Cálculo de la DQO _CH4o producida en función de la carga contaminante, el caudal de agua y coeficiente de producción de sólidos en el sistema:

Sustituyendo en la ecuación (2)${\mathrm{D}\mathrm{Q}\mathrm{O}}_{\mathrm{C}\mathrm{H}4}={\mathrm{Q}}_{\mathrm{A}\mathrm{R}}\mathrm{ }\mathrm{*}\mathrm{ }({\mathrm{S}}_{\mathrm{o}}-\mathrm{S})\mathrm{ }-\mathrm{ }{\mathrm{Y}}_{\mathrm{o}\mathrm{b}\mathrm{s}}\mathrm{ }\mathrm{*}\mathrm{ }\mathrm{Q}\mathrm{ }\mathrm{*}\mathrm{ }{\mathrm{S}}_{\mathrm{o}}\mathrm{ }\left(\mathrm{k}\mathrm{g}\right)$ obtenemos que DQO_CH4=70.1 (kg)

Por lo tanto, para calcular el volumen teórico de gas metano se utiliza ecuación la siguiente:

Donde:

Es la producción volumétrica de metano, y al sustituir los valores en la ecuación (3)${ \mathrm{Q}}_{\mathrm{C}\mathrm{H}4}\mathrm{ }=\mathrm{ }{\mathrm{D}\mathrm{Q}\mathrm{O}}_{\mathrm{C}\mathrm{H}4}\mathrm{ }\mathrm{*}\mathrm{ }f\left(T\right) \left(m^{3}d\right)$ se tiene que el volumen de metano es: Q_CH4 = 192 (m³d)

Como el gas metano representa aproximadamente 60 % del biogás, entonces el volumen teórico de biogás se obtiene por medio de la ecuación (4)${\mathrm{Q}}_{\mathrm{B}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{g}\mathrm{á}\mathrm{s}}=\mathrm{ }{\mathrm{Q}}_{\mathrm{C}\mathrm{H}4}\mathrm{ }\mathrm{*}\mathrm{ }0.6\mathrm{ }=\mathrm{ }115\mathrm{ }\left({\mathrm{m}}^3\right)$:

Donde: Q _Biogas Es la producción volumétrica de biogás (m³/d)

Como resultado del proceso de digestión anaerobia, además de biogás se obtiene un residual líquido y un lodo digerido, ambos con muy buenas propiedades fertilizantes [Marcos Hernández, 2016Marcos Hernández, Alfonso (2016). «Biodegradación de los residuos de un matadero mediante un digestor continuo». Tesis Doctoral. Universidad de Estremadura. Programa de Doctorado en modelización y experimentación en ciencia y tecnología. Grupo de Investigacion Aplicaciones Industriales de la Inteligencia Artificial. ], y utilizando la hoja de cálculo [Hilbert, 2011Hilbert, J. I. H. (2011). «Matriz de cálculo económico energético para biodigestores rurales». INTA 1.], se obtienen los resultados que se muestran en la Tabla 5.

Con un porcentaje de pérdidas (%) para el N_Total = 60, P₂O_{5To. tal} = 0.40, N_{TotalGenerado}=N_Total * (100 - %_{perdidas TN}/100)

Contrariamente a lo que sucede con los combustibles fósiles, el uso de la biomasa como alternativa en los combustible garantiza que el CO₂, liberado a la atmósfera forme parte del ciclo natural del carbono, por lo que para este análisis no se toman las concentraciones emitidas como válidas; sin embargo, teniendo en cuenta que el CH₄ producido será quemado, convirtiéndose en CO₂ y agua, es decir: 1 Ton_CH4= 32 Ton_CO2Dias. Ver Tabla 7

Si consideramos estos servicios obtenidos en función de los acuerdos de compras de CERs por el Banco Mundial, obtendríamos lo siguiente (Tabla 8):