UNIVERSIDAD CATOLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO

FACULTAD DE INGENIERÍA – ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

“TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS DEL PROCESAMIENTO DE LA CONCHA DE ABANICO

(AGROPECTUM PURPURATUS) PARA LA OBTENCIÓN DE CARBONATO DE CALCIO”

Autores:

Acón Delgado, Renatto.

Arroyo Polo, Ricardo.

Benites Tenorio Jhon.

Paredes Renteria, Andrés.

Villasís Valiente, Juan Carlos.

Chiclayo, Junio 2013

I. INFORMACIÓN GENERAL

1. TITULO DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: Tratamiento de los residuos

sólidos del procesamiento de la concha de abanico (Agrupectum Purpuratus) para la

obtención de Carbonato de calcio”.

2. AUTORES:

Acón Delgado, Renatto. Arroyo Polo, Ricardo. Benites Tenorio, Jhon.

Paredes Rentería, Andrés. Villasís Valiente, Juan Carlos.

3. ASESOR:

Espinoza Garcia Urrutia, Maria Luisa.

4. TIPO DE INVESTIGACIÓN:

Descriptiva

5. ÁREA DE LA INVESTIGACIÓN

Empresa Pesquera Acuiberlin S.A

6. LOCALIDAD Y/O INSTITUCIÒN DONDE SE DESARROLLARÀ EL PROYECTO

Empresa Pesquera Acuiberlin S.A

Piura - Sechura - Sechura

7. DURACIÓN DEL PROYECTO:

7.1. PERÍODO QUE DURARÁ EL PROYECTO

7.2. FECHA DE INICIO

8. FIRMA DE LOS AUTOR DEL PROYECTO

Arroyo Polo, Ricardo Acon Delgado, Renato Benites Tenorio Jhon

Paredes Renteria, Andres Villasis Valiente, Juan Carlos

9. FIRMA DEL ASESOR DEL PROYECTO

ESPINOZA GARCIA URRUTIA MARIA LUISA

10. FECHA DE PRESENTACIÓN

II. PLAN DE INVESTIGACIÓN

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE ESTUDIO

El cultivo de “concha de abanico” viene generando una serie de impactos ambientales negativos en el ecosistema de los países con mayor producción, los cuales son Perú y Chile. Una de las prácticas más comunes en los maricultores es el arrojo de los desechos en las mismas zonas de cultivo y en las mismas localidades donde ocurre este procesamiento. Esto acarrea el incremento de la materia orgánica y por ende del sedimento lo que eventualmente podría impactar negativamente al mismo cultivo.

En el plano local el principal problema que se tiene en las localidades productoras y procesadoras (Sechura, Ancash, Pisco) de este producto es el vertimiento del residuo sólido (valva de concha de abanico) en los alrededores de estas localidades.

La municipalidad entierra los residuos en fosas hechas con maquinaria, en entrevista con funcionarios de la municipalidad menciona que no es un tratamiento adecuado de estos residuos, así como la baja rentabilidad de esta actividad, pues muchas empresas no pagan sus impuestos por este servicio. 

Muchas veces los residuos de concha de abanico son eliminados con residuos orgánicos, y estos son reciclados por personas inescrupulosas y vendidos en los mercados populares de la bahía, teniendo a la fecha el reporte de una muerte por infección estomacal. 

Así mismo los residuos en el botadero, sumando el calor de la zona, genera la presencia de plagas como moscas, redores y todo tipo de insectos que llegan a las zonas urbanas, siendo este un foco infeccioso y un peligro para la salud de los pobladores. 

Fuente: Investigación Propia.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

¿Es posible realizar el tratamiento de la valva de concha de abanico para su reutilización y obtención de carbonato de calcio?

2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

2.1 OBJETIVO GENERAL

Determinar la viabilidad del tratamiento del residuo que genera el procesamiento de la concha de abanico en la producción de carbonato de calcio.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar las características de los residuos sólidos que genera el procesamiento de la concha de abanico.

Evaluar el proceso de tratamiento adecuado para el aprovechamiento de la valva de concha de abanico en la elaboración de carbonato de calcio.

Realizar el estudio técnico en la instalación y localización de la planta de carbonato de calcio.

Analizar la viabilidad económica del proyecto.

3. JUSTIFICACIÓN

Mediante el presente proyecto de investigación se desea brindar una posible solución debido al problema de los residuos sólidos que genera el procesamiento de conchas de abanico, como es la valva de este producto, ya que en el presente no existe ningún tipo de tratamiento por parte de las plantas procesadoras para este tipo de residuo. El proyecto se ha realizado debido a la problemática existente y por la demanda de la localidad donde se realiza la investigación (Sechura), ya que no existe tratamiento alguno por el momento en este caso.

Es por esto que se plantea el proyecto de reutilizar y obtener carbonato de calcio a partir de la valva de la concha de abanico.

4. MARCO DE REFERENCIA DEL PROBLEMA:

4.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA.

1. Vergara, Rubin (2011) en su trabajo de programa de maestría:“Obtención de carbonato de calcio orgánico a partir de concha de abanico (Argopecten purpuratus) y navaja (Ensis macha) para su utilización en la alimentación animal”;

4.2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

La Concha de Abanico es un molusco filtrador de 2 valvas, conocida científicamente como Argopecten Purpuratus, pertenece a la familia Pectinidae, la misma que engloba un gran número de especies conocidas internacionalmente como ‘vieiras’.

La especie Argopecten Purpuratus habita en zonas costeras que se extienden desde Panamá hasta Coquimbo (Chile), entre profundidades que van desde los 5 m hasta los 30 m, y bajo temperaturas que oscilan entre los 13º y 28 ºC. Esta especie se caracteriza por desovar durante todo el año, función que se acentúa con el aumento de la temperatura marina (ej: Fenómeno de El Niño).

Actualmente las principales áreas de cultivo de conchas de abanico se encuentran en las costas de Ancash, en zonas como Samanco y Guaynumá, entre otros; mientras que en Lima, sobresale la zona de Pucusana. Asimismo, destacan bancos naturales ubicados en Pisco, Paracas, Sechura (Piura), Lobos de Tierra (Lambayeque), Bahía de Independencia e Isla San Lorenzo.

Composición Química y nutricional de Conchas de Abanico

Nombre CientíficoArgopecten purpuratusNombre ComúnConcha de abanico

Nombre en InglésPeruvian scallopsSímil de importancia internacionalPecten maximus (Europa), Patinopecten yessoensis (Japón).Distribución geográficaDesde Paita (Perú) hasta Coquimbo (Chile).Localización de la Pesquería en el PerúParachique, Chimbote, Callao, Pisco.

Molusco bivalvo de la familia Pectinidae, que presenta dos valvas comprimidas, articuladas dorsalmente, con 23 a 26 costillas radiales que delimitan surcos en los que se encuentran estriaciones transversales. La cavidad del manto es espaciosa y presenta branquias grandes que han adquirido la función de acumular alimento además de la respiratoria. Tiene un pie comprimido en forma de hacha y un músculo central que sirve para cerrar las valvas con fuerza. 

Antecedentes Biológicos Pesqueros- Composición Química y Nutricional

* ANALISIS PROXIMALCOMPONENTE | PROMEDIO (%) |Humedad | 78,2 |Grasa | 1,8 |Proteína | 15,9 |Sales Minerales | 2,2 |Calorías (100 g) | 96 |

* ACIDOS GRASOS ACIDO GRASO | PROMEDIO (%) |C14:0 | Mirístico | 1,7 |C15:0 | Palmitoleico | 2,5 |C16:0 | Palmítico | 16,4 |C16:1 | Palmitoleico | 2,9 |C17:0 | Margárico | traz. |C18:0 | Esteárico | 6,6 |C18:1 | Oleico | 4,7 |C18:2 | Linoleico | traz. |C18:3 | Linolénico | traz. |C20:0 | Aráquico | 1,1 |C20:1 | Eicosaenoico | traz. |C20:3 | Eicosatrienoico | 1,0 |C20:4 | Araquidónico | traz. |C20:5 | Eicosapentanoico | 18,9 |C22:3 | Docosatrienoico | 0,9 |C22:4 | Docosatetraenoico | 0,7 |C22:5 | Docosapentaenoico | 0,7 |

C22:6 | Docosahexaenoico | 38,4 |

* COMPONENTES MINERALES 

MACROELEMENTO | PROMEDIO (%) |Sodio (mg/100g) | 101,7 |Potasio (mg/100g) | 269,4 |Calcio (mg/100g) | 11,7 |Magnesio (mg/100) | 33,9 |

MICROELEMENTO | PROMEDIO (%) |Fierro (ppm) | 2,9 |Cobre (ppm) | 0,2 |Cadmio (ppm) | 0,3 |Plomo (ppm) | 0,0 |

* PERFIL DE AMINOÁCIDOS 

En muestra de músculo conteniendo 0,9 g/ml. de proteína y gravedad específica de 1,013 g/ml. se tiene un contenido de aminoácidos en mg/100g de:Acido Aspártico | <210 | Glicocola | 5151 | Prolina | <210 |Acido Glutámico | 498 | Histidina | <210 | Serina | <210 |Alanina | 503 | Isoleucina |

CARACTERISTICAS FISICAS Y RENDIMIENTOS * COMPOSICION FISICA COMPONENTE | PROMEDIO (%) |Valvas | 67,2 |Carne cocida | 17,8 |Parte comestible | 14,8 |

* CARACTERISTICAS FISICO ORGANILEPTICAS: CUERPO TEXTURA | FIRME |Peso cuerpo (rango, g) | 1,5 - 40,0 |Peso músculo abductor (rango, g) | 1,0 - 28,0 |Peso de coral (rango, g) | 0,5 - 12,0 |

* RENDIMIENTOS PRODUCTO | % |Producto desvalvado | 28-38 |Producto eviscerado | 11-15 |Rendimiento por manojo | 1,2 - 2,2 Kg/96pzas |

4.2.3 La Producción

Las conchas de abanico habitan los mares cercanos a las costas y que tengan una temperatura de 14 – 20ºC; se alojan en fondos abundantes en microalgas y con una profundidad de 3 – 20mt, los fondos pueden ser desde fango blando hasta arena endurecida. En el Perú se pueden encontrar las conchas de abanico desde Paita hasta Ilo.La parte blanda de la concha de abanico está constituida por el músculo aductor (el tallo de color blanco), las gónadas (color rojo), el manto, las branquias y otros órganos; su concha es bivalva, tiene forma de abanico y protege a la parte blanda.

La concha es un molusco filtrador que utiliza sus branquias tanto para respirar como para alimentarse filtrando las microalgas presentes en el plancton; son hermafroditas funcionales con fecundación externa, es decir tienen ambos sexos a la vez; al año tienen dos desoves intensivos que pueden durar de 15 - 20 días y ocurren en primavera y en verano, la cantidad de huevos que desova una concha de abanico madura varía entre 106 y 108.

Las larvas de concha de abanico se forman al unirse los espermatozoides con los óvulos, pasan en 24 horas por diversos estadios larvarios y después inician un periodo de vida planctónica que tiene una duración que depende de las condiciones ambientales, luego se convierten en juveniles bentónicos y de ahí pasan a ser adultos que desarrollarán su gónada y se repetirá el ciclo.

Las larvas pelágicas se encuentran cerca de bancos naturales de concha de abanico. Se debe hacer la captación de la semilla del banco natural ofreciendo un sustrato adecuado en el momento y la zona exacta donde la larva pasará de una vida planctónica a una bentónica.

Lugares de producción de las conchas de abanico

Como se puede ver en el gráfico, a nivel mundial solamente producen conchas de abanico Perú y Chile. La producción mundial el año 2009 fue de 32,911 toneladas y año a año la participación peruana ha ido incrementándose, en el año 2000 era de 17.08% y ya en el 2009 se llego al 49%.

En el año 2011 las exportaciones de conchas de abanico peruanas llegaron a 26 mercados y como se puede observar en el gráfico de los principales destinos de las exportaciones en el año 2011, el mercado francés es el principal mercado pues representa el 58.4% de las compras, pero hay que señalar que en el año 2008 la participación del mercado francés era de 73.02%. El Valor de las exportaciones de conchas de abanico a Francia en el 2011 fue de US $ 79,027,304.

En el rápido crecimiento de las exportaciones de conchas de abanico, el mercado más dinámico ha sido el Belga que aumento sus compras 37.46 veces respecto a lo comprado el año 2008, llegando a comprar por un valor de US $ 7,393,927 con lo cual se ubica en el tercer mercado en importancia, el segundo mercado, el de los Estados Unidos, aumento sus volúmenes de compra 10.14 veces, llegando a exportase a ese país un monto de US $ 28,847,955 el año 2011.

Fuente: SUNAT – Anuario Estadístico de Comercio Exterior

En el Perú se pueden encontrar las conchas de abanico desde Paita hasta Ilo, sin embargo la cosecha de conchas de abanico está fuertemente concentrada en las regiones de Piura y Ancash como se puede ver en el gráfico de cosechas por región.

La concesión mínima para que un proyecto de cultivo de conchas de abanico sea rentable está entre 80 y 100 hectáreas de cultivo. En marzo del 2011, existían aproximadamente 60 empresas dedicadas a la producción de conchas de abanico en unas dos mil hectáreas de cultivo, quedando disponible aún unas cinco mil hectáreas para el desarrollo de la acuicultura entre Piura y Samanco (Chimbote).

Fuente: Ministerio de la Producción

Departamentos y provincias del Perú autorizadas para la cosecha de la concha de abanico:

Concesiones autorizadas para el cultivo de conchas de abanico

Departamento Provincia

Piura Sechura PaitaLambayeque Lambayeque

Ancash Santa CasmaLima LimaIca Pisco Ica

Arequipa Islay

4.3. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS

Busca definir claramente el sentido en que se utilizan los términos. Y es importante para entender el contenido de la investigación. No es un glosario, ni diccionario.

5. PLANIFICACIÓN DE LA VIABILIDAD

El tratamiento de la concha de abanico y su reutilización para la obtención de harina se llevará a cabo de la siguiente manera:

Teniendo en cuenta la demanda del mercado.

Las industrias que utilizan carbonato de calcio orgánico en sus procesos son: 

* Industria de alimentos balanceados.

* Industria del papel

 * Industria de Pintura 

* Industria farmacéutica 

* Industria de plásticos y Hule 

Para la obtención de harina de valva de la concha de abanico se está presentando el siguiente proceso:

III. ACTIVIDADES Y PREVISIÓN DE RECURSOS

1. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Presentar las actividades, en cada etapa y fases de investigación, en un diagrama de Gantt.

2. PRESUPUESTO

Presentar los gastos generales a realizar, por rubros y partidas: bienes y servicios, (recomendados por CONCYTEC)

3. FINANCIAMIENTO

Especificar con cuanto apoyará la institución patrocinadora, las entidades cooperantes, o si es autofinanciado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

Instituto Nacional de Estadistica e Informática. INEI. s.f. http://www.inei.gob.pe/ (último acceso: 24 de Abril de 2013).

 Compendio biológico tecnológico de las principales especies hidrobiológicas comerciales del Perú. Instituto del mar del Perú (IMARPE) / instituto tecnológico pesquero del Perú (ITP). 

3. Impactos ambientales del cultivo de concha de abanico en la Bahía de Samanco – Perú. Tania Garro Minaya y Julio Prado Rodríguez. 

4. “Apuntes a tener en cuenta durante el Proceso de Conchas de Abanico (Argopecten purpuratus)”. Ing. Wilmar Castillo Espinoza