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stamos aprendiendo que nodebe abordarse la problemáticade las deyecciones como algo in-dependiente de la producción

animal. La gestión de las deyecciones esuna actividad que ha de formar parte ín-tegra de la producción ganadera, tanprimaria como la alimentación o el con-trol sanitario y estrechamente relacio-nada con estas.

Actualmente el mercado ofrece a losganaderos una gran cantidad de alterna-tivas tecnológicas para el tratamiento delas deyecciones, pero sería un error con-siderar únicamente la tecnología comola solución a los problemas de contami-nación ocasionados por las mismas. Lasolución es siempre una combinación degestión y tecnología en la que la elecciónde esta última ha de ser resultado de losestudios realizados para diseñar el plan

de gestión de los nutrientes (PGN). Enzonas de alta densidad ganadera, la ges-tión colectiva permite optimizar la logís-tica de transporte y aplicación, así comola estrategia de procesado de deyeccio-nes.

IntroducciónEn la actualidad en Europa se producenunos 1.400 millones de toneladas de de-yecciones al año de las que se estima quese tratan el 7,8% (Foged et al., 2011a),básicamente en zonas de alta densidadganadera y a fin de cumplir con la Di-rectiva Nitratos (91/976/CE). La herra-mienta básica de toma de decisiones esel plan de gestión de las deyecciones oPGN, definido como un conjunto de ac-ciones conducentes a adecuar su pro-ducción a la demanda de los suelos agrí-colas como productos de calidad. Esteconjunto de acciones debe incluir la mi-

nimización de componentes limitantes(por ejemplo, reducción del contenidoen agua de las deyecciones mediante ladesviación de aguas pluviales o el con-trol de bebederos, la reducción del con-tenido en metales pesados, nitrógeno ofósforo mediante cambios en la alimen-tación del ganado, etc.); un plan de fer-tilización de suelos; el análisis territorialde la distribución de granjas y cultivos, yde costes de transporte; y el análisis deposibles tratamientos conducentes a lamejora de la gestión.

Cuando en una determinada zona lacantidad de nutrientes producidos es su-perior a la demanda, la complejidad delsistema hace necesario un mayor nivelde planificación, lo cual significa uncambio de escala de análisis y de gestión,de individual a colectiva. La diferencia-ción en la escala de planificación de la

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En los últimos años hemospasado de hablar de “verterpurines al campo” a“fertilizar con purines”. Estecambio de nomenclatura esindicativo de una evoluciónpositiva en el sector.

Técnicas de gestión dedeyecciones en zonas de altadensidad ganadera

X. Flotats1 y A. Bonmatí21 GIRO Unidad Mixta IRTA-UPC yUniversidad Politécnica deCataluña.2 GIRO Unidad Mixta IRTA-UPC.

EImagen 1. Equipo de transporte y aplicación del purín.

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gestión es, pues, un factor clave paraposteriores implantaciones de instala-ciones de tratamiento individuales, a es-cala de granja, colectivas–centralizadas ocombinadas individuales/colectivas. Ladecisión sobre la escala de tratamiento ysu complejidad tecnológica ha de resul-tar de la planificación de la gestión.

Factores de toma de decisiónEn la Unión Europea, la Directiva Ni-tratos ha sido la principal fuerza impul-sora para el desarrollo y aplicación demétodos de gestión adoptando planesde fertilización adaptados a las necesi-dades locales de suelos y cultivos. Apartir del establecimiento y aplicaciónde los Códigos de Buenas PrácticasAgrarias, los ganaderos deben tomardecisiones, diseñar y aplicar PGN.Estos PGN incluyen la adopción de es-trategias de gestión focalizadas en laminimización del volumen de las de-yecciones y la producción de nutrien-tes, la optimización del transporte y laorganización del plan de fertilización.Finalmente, y en función de las condi-ciones locales, del grado del problemaa resolver y de los objetivos a cumplir,también deben incluir la adopción dediferentes estrategias tecnológicas detratamiento.

Los factores de diseño del PGN estánrelacionados con la escala geográfica deanálisis. Se pueden considerar varias si-tuaciones dependiendo de la relaciónentre propietarios de granjas y de tierrasde cultivo. Estas situaciones llevan aplantear los siguientes escenarios:�.Equilibrio de nutrientes a nivel de

granja. Este escenario comporta unaplanificación individual a nivel degranja y hace posible una gestión sim-ple y relativamente barata. La com-plejidad sólo aparece cuando es inte-resante producir biogás. En este caso,el factor limitante para la toma de de-cisión será el beneficio definido por elbalance energético. Las instalacionesdeben tener un diseño simple y el ga-nadero debe integrar las operacionesde mantenimiento en las tareas usua-les de gestión de la granja.

�.Equilibrio de nutrientes a nivel dezona geográfica (uniendo un gana-dero y uno o varios agricultores). Eltransporte puede ser el factor limi-

tante y los procesos de tratamiento sedeben modular para minimizar estecoste. Un sistema de separación só-lido/líquido (S/L) puede ayudar a re-ducir el coste de transporte.

�.Lo mismo que el escenario anterior,pero combinando varios ganaderos yvarios agricultores. Este escenario re-quiere de una gestión colectiva quepuede comportar un tratamiento cen-tralizado o combinado individual-conjunto para reducir los costes glo-bales de gestión y transporte. En estecaso, el PGN y su aplicación es el fac-tor limitante, mientras que el trata-miento adoptado lo debe ser enmenor medida.

�.Exceso de nutrientes en la zona geo-gráfica (uniendo muchos ganaderos yagricultores). Cuando el coste de

transporte, tratamiento colectivo yaplicación agrícola es menor que eltratamiento individual y aplicaciónagrícola, la aproximación colectivaserá la mejor solución. El objetivo dela planificación de la gestión es orien-tar el plan de fertilización y el estable-cimiento del procedimiento paratransformar el exceso en productospara ser transportados, vendidos outilizados en otra zona geográfica condemanda de nutrientes. En este esce-nario, tanto la gestión como el trata-miento son factores limitantes. Losdos se deben diseñar, implementar yoperar siguiendo la directriz de mí-nima complejidad, pero teniendo encuenta que éste es un proyecto com-plejo con muchas variables a tener encuenta.

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La eliminación de nitrógenomediante el proceso de

nitrificación-desnitrificación hasido implantado, sobre todo, en la Bretaña francesa

“

Cuadro 1. Factores que influencian la decisión sobre el tratamiento conjunto o individual.

Gestión y tratamiento colectivo/centralizado

• Actividad económica de la zona: industrial, ganadera, turística, servicios, residencial...

• Alta densidad e intensidad geográfica de granjas

• Impacto general del transporte de deyecciones: bajo

• Existencia de fuerte liderazgo de algunos granjeros o empresa cualificada

• Existencia de otros residuos orgánicos (codigestión-biogás) para ayudar económicamente

• Usos potenciales de calor residual (district heating, usos en planta…)

• Existencia de tecnólogos y consultores profesionales

• Tratamiento centralizado como servicio a la gestión colectiva de la zona

• Variables sociales: ¿es fácil unir a los ganaderos en un proyecto común?

Gestión y tratamiento individual en granja

• Perfil económico de la zona: industrial, ganadero, turístico, servicios, residencial...

• Impacto general del transporte de deyecciones: alto

• Grado de involucración del ganadero

• Usos de la energía térmica en la granja (si planta de biogás)

• Existencia de tecnólogos y consultores profesionales

• Instalaciones de tratamiento completamente integradas en la granja

• Simplicidad en el diseño y en la operación de las instalaciones de tratamiento

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En el Cuadro 1 se indican factores queinfluencian la decisión sobre la adopciónde estrategias individuales o colectivas.

Densidad de granjas e intensidaden la producción de deyeccionesLa tendencia general en la producciónde proteína animal es la concentración yla especialización en determinadas zonas

geográficas. Este hecho crea un pro-blema especial de exceso de deyeccionesen estas áreas. Estos clusteres regionalesse forman usualmente alrededor de ven-tajas económicas, ligadas a condicionesclimáticas, la existencia de infraestruc-turas tales como fábricas de pienso, laconcentración de profesionales y opera-rios especializados y la proximidad a los

inputs productivos (Hegg, 2008). Con elfin de identificar estas áreas con mayordensidad de granjas y también mayor in-tensidad en la producción de deyeccio-nes, donde una gestión centralizadapuede resultar ventajosa para los gana-deros, Teira-Esmatges y Flotats (2003)desarrollaron un método consistente enel cálculo de la densidad de generaciónanual de nitrógeno de origen ganadero(kg N/ha) en cuadrículas de superficiecreciente (Figura 1).

Cuando se incrementa la superficiede la cuadrícula, dentro de la cual deestima la producción de nitrógeno, éstase diluye si la densidad de granjas esbaja, mientras que si la cuadrícula con-tiene grandes explotaciones ganaderas,o muchas granjas muy cercanas, semantiene un valor elevado en la densi-dad de generación. Estas áreas siemprese corresponden con una alta densidadde ganadería y, por tanto, una planta detratamiento centralizado localizada enestas zonas minimizará los costes detransporte. Un ejemplo podría ser unaseparación S/L de purines en granja y untratamiento colectivo de la fracción só-lida para producir compost. En todocaso, una gestión colectiva, aunque seacon tratamiento individual, ha de mejo-rar la logística y los costes globales.

Costes de transporteEl coste de transporte suele ser uno delos limitantes importantes a considerarcuando se planifica la gestión de las de-yecciones. Este coste varía en función dela distancia y el volumen transportado ysu incidencia cambia considerablementeen función del valor económico de losnutrientes transportados o del valor dela materia orgánica biodegradable comofuente de energía. Así pues, la distanciamáxima de transporte permisible de-pende del valor económico de lo que setransporta. El transporte de purines me-diante tubería puede representar una al-ternativa económica en zonas de altadensidad ganadera, reduciendo el tráficoen carretera, riesgo de accidentes, gene-ración de malos olores, emisiones deCO2 y resistencias vecinales a la implan-tación de plantas centralizadas. En elMaestrazgo puede encontrarse un sis-tema de transporte por tubería para dis-tribuir los purines como fertilizantes

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Figura 1. Densidad de generación anual de nitrógeno de origen ganadero (kg N/ha) en cuadrículasde superficie creciente (L: lado de la cuadrícula en km) en la comarca de Les Garrigues (Teira-Esmatges y Flotats, 2003).

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hasta campos de cultivo (Hernández yFernández, 2009).

El coste de transporte puede ofrecerun criterio simple para decidir la conve-niencia de una tecnología de trata-miento. En este contexto, un trata-miento puede ser atractivo si el costeglobal de tratamiento, transporte y apli-cación agrícola de los efluentes tratadoses menor que el transporte y aplicacióndirecta a los suelos accesibles a las dosisadecuadas (Campos et al., 2004). Porejemplo, en la zona excedentaria delnorte de la comarca de Les Garrigues(Figura 1), se concluyó que la concen-tración mediante evaporación al vacíode purines, con producción previa debiogás, era interesante si el coste de tra-tamiento era menor que el coste detransporte de purines a distancias supe-riores a 100 km, mientras que en el surla solución idónea fue el compostaje.

Yagüe et al. (2008) estudiaron el costede transporte de purines de cerdo a finde decidir la distancia máxima que per-mite económicamente la sustitución defertilizante mineral. Evaluaron dos tiposde transporte: propiedad del ganadero oservicio centralizado. Este último permi-tía optimizar la logística, el tiempo deutilización de los equipos y su amortiza-ción y, por tanto, una mejor evaluacióneconómica. Sin necesidad de llegar ainstalaciones de tratamiento centrali-zado, la gestión conjunta y la centraliza-ción de los servicios de recogida, trans-

porte y aplicación, los llamados centrosde gestión, puede representar una op-ción ventajosa.

Estrategias tecnológicas detratamientoUn tratamiento es una combinación deprocesos unitarios conducentes a modifi-car las características de las deyecciones, afin de adecuarlos a las necesidades pues-tas de manifiesto en el PGN, diseñado enfunción de los condicionantes locales. Noexiste una solución tecnológica únicaaplicable en cualquier circunstancia

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Cuadro 2. Estrategias tecnológicas basadas en la gestión del nitrógeno.

Objetivo Comentario

Estrategias basadas en la recuperación del nitrógeno

Separación de fases Separación de deyecciones en una faselíquida y una fase sólida para favorecerotros tratamientos o para una gestióndiferenciada

Aplicable a deyecciones líquidas (purines)

Stripping de amoníaco y absorción Recuperación de nitrógeno en forma desal amoniacal o aguas amoniacales

Aplicable a fracciones líquidas. Ladigestión anaerobia previa favorece elproceso

Concentración térmica (evaporación alvacío y secado)

Concentración de nutrientes parafavorecer el transporte

La evaporación de puede aplicar afracciones líquidas y el secado aconcentrados y deyecciones sólidas. Ladigestión anaerobia previa favorece elproceso

Precipitación de sales de amonio(estruvita)

Recuperación de nitrógeno en forma desales de fósforo y amonio

Aplicable a fracciones líquidas. Procesosprevios de reducción en el contenido demateria orgánica (digestión anaerobia)favorecen el proceso

Compostaje Recuperación de nitrógeno en formaorgánica

Deben prevenirse las pérdidas de amoniopor volatilización

Nitrificación-desnitrificación (NDN) Eliminación mediante oxidación delamonio a nitrito/nitrato y posteriorreducción a N2 gas

Aplicable a fracciones líquidas. Serequiere materia orgánica biodegradablepara la desnitrificación

Nitrificación parcial - oxidaciónanaerobia de amonio (NP - anammox)

Eliminación mediante nitrificación parcialdel amonio a nitrito y posterior reduccióna N2 gas

Aplicable a fracciones líquidas. Debeeliminarse la materia orgánica pues escontraproducente. Menoresrequerimientos energéticos que el NDNconvencional

Estrategias basadas en la eliminación del nitrógeno

Se estima que se trata el7,8% de las deyecciones que

se producen al año en Europa“

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y, obviamente, no existe ningún procesocapaz de eliminar las deyecciones. Tansolo las concentraciones de nitrógeno ymateria orgánica pueden reducirsetransformando el nitrógeno en N2 gas yel carbono orgánico en una forma redu-cida (metano) o bien oxidada (CO2). Elnitrógeno es el único nutriente quepuede ser eliminado o recuperado y, portanto, las estrategias tecnológicas se pue-den clasificar teniendo en cuenta estehecho (Cuadro 2).

La separación de fases S/L se puedeaplicar como método simple para mejo-rar la capacidad de gestión. Permite se-parar en una fracción sólida, que puedeser compostada en la propia granja,transportada a larga distancia o transfe-rida a una planta de compostaje centra-lizada; y en una fracción líquida, quepuede usarse en los cultivos más cerca-nos utilizando sistemas de irrigación opuede ser sometida a posterior trata-miento específico. La eficiencia dependedel tipo de máquina utilizada, pero,

sobre todo, de la edad de los purines;cuanto más tiempo se tarda desde la ge-neración de las deyecciones hasta la se-paración peor es la eficiencia (Kunz etal., 2009).

La recuperación del nitrógeno me-diante stripping-absorción, medianteconcentración térmica (Flotats et al.,2004) o mediante precipitación de salesde fósforo y amonio (Cerrillo et al.2014) se beneficia de una etapa previade digestión anaerobia. Cuanto mayorsea la mineralización orgánica logradadurante la etapa de digestión, mayorserá la calidad de los productos recupe-rados ricos en nitrógeno. Resulta esen-cial el establecimiento de un mercadofavorable para la comercialización delos productos obtenidos (Foged et al.,2011b) y unos precios de la energía queayuden a la adopción de la digestiónanaerobia para el éxito de la aplicaciónpráctica de estos procesos. La aplica-ción de la codigestión anaerobia (diges-tión de mezclas de deyecciones ganade-

ras con otros residuos orgánicos) a finde aumentar la producción de biogás yla venta de energía puede ayudar a laviabilidad económica de las estrategiasque incluyen digestión. Este tipo de es-trategias se ven favorecidas medianteuna aproximación colectiva a la proble-mática.

La eliminación de nitrógeno me-diante el proceso convencional de nitri-ficación-desnitrificación (NDN) es unproceso bien conocido y que ha sido im-plantado mayoritariamente a escala degranja para reducir excedentes de nitró-geno, sobre todo en la Bretaña francesacon más de 200 instalaciones (Foged etal., 2011a). El efluente tratado porNDN tiene menor concentración de ni-trógeno y unas relaciones P/N y K/Naltas, lo cual debe tenerse en cuenta ensu posterior dosificación como fertili-zante.

Nuevos sistemas de eliminación de ni-trógeno, todavía en fase de desarrollo, ba-sados en la combinación de una nitrifica-ción parcial y la oxidación anaerobia deamonio -anammox- (Magrí et al., 2013),representan una alternativa de trata-miento prometedora ya que permitiríanuna valorización completa de la materiaorgánica mediante digestión anaerobia yun ahorro significativo de energía debidoa un menor requerimiento de aireacióndurante la nitrificación.

En Flotats et al. (2011) puede encon-trarse una descripción detallada detodas las tecnologías disponibles y enFoged et al. (2011c) una descripción delbalance técnico, económico y ambientalde 7 instalaciones tipo en Europa.

Flotats et al. (2009) destacan comofactores de éxito de las experiencias detratamiento, individual o colectivo, laimplicación de los ganaderos, el recono-cimiento por parte de estos de que lagestión de las deyecciones es una partesustancial de la producción animal, laplanificación a medio y largo plazo delas actuaciones, y la agrupación de es-fuerzos entre todos los agentes implica-dos. �

Para solicitar la bibliografía consultadacontacte con: mundoganadero@eumedia.es

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El coste de transporte suele ser uno de los

limitantes importantes aconsiderar cuando se planifica la gestión de las deyecciones

“Imagen 2. Camión descargando purín en el depósito de almacenamiento intermedio concapacidad para 1.500 m3.

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