Manejo de efluentes

FERICERDO, 2011EEA Marcos JurezDra. Patricia N. Millares Responsable rea Porcinos Ministerio de Agricultura, Ganadera y Pesca

El Sector Porcino en Argentina

Datos bsicos del SectorDatos bsicos de la actividad Faena (cabezas) Produccin (tn) Consumo (kg./hab./ao)Direccin de Ganadera con datos de ONCCA

Ao 2010 3.300.000 282.000 8,50

Distribucin del stock porcino

Distribucin porcentual del stock porcino en Argentina

Fuente DNPG en base a datos del SENASA

Sistemas de produccin

Fuente: Relevamiento GITEP 2006

Relevamiento GITEP 2006

Qu condiciones necesita un pas para ser gran productor de cerdos?

Agua en cantidad y calidad (Planeta 71% agua - 97% salada ocanos-2%Glaciares- 1% utilizable)

Extensiones de tierras (efluentes y granos) Producir granos a bajo costo Conservar el medio ambiente Cuidar el bienestar animal

Qu condiciones tiene Argentina ?Baja densidad de cerdos por km2 cuadrado Argentina: 1 cerdo/km2 Europa: 38 cerdos/km2 Amrica Latina: 3 cerdos/km2 Disponibilidad de agua dulce en abundancia Extensiones de tierra - baja desertificacin Costos de cerdo competitivo debido a la autosuficiencia en la produccin de granos, a los costos de instalaciones, tierra y mano de obra Sistemas productivos que cuidan el medio ambiente y el bienestar animal

Sistemas de produccin a campoEl manejo de efluentes se reduce a evitar saturar el suelo con estos desechos, ya que los animales eliminan sus heces directamente en el campo, con potencialidad de causar contaminacin difusa. Este sistema de produccin no involucra un tratamiento de las excretas, ya que cumpliendo con algunos requisitos, es ambientalmente viable. Los riesgos que se deben evitar estn asociados a problemas de erosin de suelos y contaminacin de cuerpos de agua cuando se permite el acceso directo a ellas. Sin embargo, en un sistema productivo intensivo, la descarga es puntual y como tal, demanda necesariamente de un manejo que involucra un posterior proceso para la estabilizacin de los efluentes generados.

Agua residual o efluente

Intensificacin

HECES ORINAALIMENTO DESPERDICIADO AGUA DE BEBIDA OTROS

Agua residual o efluente Volumen ComposicinPeso del animal Su estado fisiolgico Sistema de produccin La dieta poca del ao Estado de los bebederos Tipo de almacenamiento Tiempo de residencia del efluente Cantidad de agua utilizada en la limpiezaFactor responsable de la baja concentracin de nutrientes, aumentando los costos de transporte, almacenamiento y distribucin

Qu volumen eliminan en cada etapa?

Produccin media diaria de estircol (kg), estircol + orina(kg) y efluentes lquidos por animal por faseCategora de cerdos Cerdas en gestacin Cerdas en lactancia Lechones destetados 25-100 kg. Machos Materia seca entre 3 % a 10%Fuente: Oliveira, FATMA (Brasil) Committee of National Pork Producers Council

Estircol 3,60 6,40 0,35 2,30 3,00

Estircol+Orina 11,00 18,00 0,95 4,90 6,00

Efluentes lquidos 16,00 27,00 1,40 7,00 9,00

Ejemplo de volmenes:

Granja de 330 madres

Animales por categora Entre 25-100 kilos Cerdas Cerdas lactantes c/lechones Machos Lechones entre 6-25 kilos

Cantidad Total por animales animal 2400 330 45 5 900 7 lts. 16 lts. 27 lts. 9 lts. 1,4 lts. Total:

Total 16.800 lts. 5.280 lts. 1.215 lts. 45 lts. 1.260 lts. 24.600 lts. 24,6 m3 / da

Fuente: Oliveira, FATMA (Brasil) Committee of National Pork Producers Council

Desechos producidos en una granja porcina en funcin del peso y edad de los animales

Fuente: Cervantes et al. / Revista Latinoamericana de Recursos Naturales

Composicin de los efluentes totalesExcretas Orina 45% Heces el 55% H 90% MS 10% Densidad: 1,0

Fuente: Recomendaciones tcnicas para la Gestin Ambiental en el manejo de purines de la explotacin porcina. Instituto de Investigaciones Agropecuarias Santiago de Chile. 2005

Aprovechamiento de Nitrgeno del ganado porcino

Fuente: BREF, 2003

Cmo impacta al medio ambiente?Hierro Cobre Zinc Potasio Fsforo Nitritos Nitratos Alta demanda de oxgeno Slidos Suspendidos Totales Eutrofizacin de aguas superficiales Nitratos Contaminacin difusa de aguas subterrneas por nitratos, ligada a las prcticas agrcolas incorrectas. Acidificacin producida por amoniaco

Amonaco Dixido de carbono(CO2) Metano xido nitroso Sulfhdrico Olor Ruidos Polvo

No obstante...Los problemas medioambientales que puedan derivarse del tratamiento y la utilizacin de efluentes de una explotacin porcina, estn ms ligados al volumen generado y a su gestin posterior, que a caractersticas intrnsecas de los mismos

Manejo del efluente Fijar los objetivos ! Transportarlo fuera de la zona del almacenamiento. Valorar agronmica y econmicamente el efluente Contiene cantidades importantes de nutrientes esenciales. Aporta materia orgnica Reutilizarlo para limpieza de fosas Ahorro en el recurso hdrico Aporte extra de bacterias Se debe considerar el aspecto econmico del traslado Los beneficios para el rendimiento de los cultivos y la calidad de los suelos de utilizar abonos orgnicos en sistemas de rotacin, cuentan con el apoyo de la experiencia de muchos agricultores.

Vuelco a un curso de agua

Tipos de tratamiento

MTODOS FSICOS SEPARADORES DE SLIDOS MTODOS BIOLGICOS

Por gravedad Mecnicos: tamices, etc. LAGUNAS Biodigestores Compostaje

Separadores,

Manejo del efluenteLa seleccin del sistema de manejo estar en funcin de los posibles usos que queramos hacer de este producto final: Para esto necesitamos Caracterizar el efluente Volumen lo medimos en la granja

Composicin de N, P, K soluble, Zinc. Salinidad Cantidad de Materia orgnica (DBO5) Cantidad de Materia seca Superficie agrcola disponible Tipo de suelo y sus caractersticas Cantidad de N y P que pueden asimilar lo medimos en laboratorio

Manejo del efluenteConocer las necesidades del cultivo Analizar los aspectos operativos Mano de obra y equipos necesarios Ubicacin de la tierra a fertilizar respecto del lugar de gestin Almacenamiento (superficie disponible, tiempo de residencia) Costos de inversin y mantencin destinados para el sistema previsto.

El dato de medicin del caudal diario es fundamental para la eleccin del sistema de manejo y disposicin de los efluentes!

MtodosPre efluente Capacidad de los tanques usados por da + deyecciones y orina de los animales Efluente Caudalmetros De perforacin Ultrasnicos Mtodo del flotadorMedicin de la velocidad del agua por el mtodo del flotador.

Relacin excreta agua de lavado

La relacin excreta agua de lavado vara dependiendo del tipo de lavado con que cuenta la granja.

Si bien esta relacin vara aproximadamente de 1:6 a 1:18 (18 litros de agua de lavado por 1 litro de excreta), el productor puede obtener la relacin en base al gasto promedio de agua mensual o bien preestablecer la relacin de forma estimativa.

Almacenamiento de los efluentes porcinos LagunasEn Argentina este proceso se lleva a cabo usualmente (casi en un 100%)en sistemas de lagunas.

El proceso biolgico consiste en la descomposicin de la materia orgnica presente en los mismos, por parte de las bacterias. Este proceso puede ocurrir con (AEROBIO) o sin presencia de oxgeno(ANAEROBIO).

Almacenamiento de los efluentes porcinos LagunasLagunas anaerobias: Son profundas (3 m) y las bacterias que degradan la materia orgnica son predominantemente anaerbicas, es decir trabajan sin presencia de oxgeno. Lagunas aerobias: Son de poca profundidad (no ms de 0,60 cm) y las bacterias predominantes necesitan la presencia de oxigeno para trabajar. Lagunas facultativas: Son las ms comunes y tienen una combinacin de bacterias aerbicas y anaerbicas.

Almacenamiento de los efluentes porcinos LagunasVENTAJAS Alta eficiencia para la eliminacin de la materia orgnica y el N. Capacidad de adaptacin a variaciones bruscas de caudal y de la carga orgnica aplicada, por los elevados tiempos de retencin. Un almacenamiento a largo plazo DESVENTAJAS La opinin pblica las ve como un depsito abierto de deyecciones. Exigen una cantidad importante de superficie para su construccin

La produccin de malos olores, principalmente cuando se hacen trabajos de mezcla (agitacin) y extraccin. Bajos costos de operacin y El hecho que su rendimiento se vea mantenimiento afectado por el clima. Posibilidad de recircular el lquido de la La necesidad de impermeabilizarlas ltima laguna y utilizarlo para el llenado de fosas. Posibilidad de proyectarlas de modo La colmatacin de las primeras que su ampliacin sea fcil, lo que le lagunas por sedimentacin de barros. da una gran flexibilidad al sistema Reduccin del 80 a 85% en los valores La prdida del valor fertilizante del de DBO efluente final

Almacenamiento de los efluentes porcinos LagunasLocalizacin y diseoEs preciso respetar distancias mnimas frente a: Vecinos y centros urbanos. Ros, embalses u otros cursos de agua Pozos de captacin de aguas de bebida. Tambin es necesario situarlas teniendo en cuenta la direccin de los vientos dominantes en verano, para que lleven los olores lejos de residencias cercanas.

Respecto al diseo se debe tener en cuenta que:Traslado de los galpones a la laguna. El terrapln perimetral deber tener una altura mnima sobre el terreno natural de al menos 0,75 m para evitar la entrada de aguas de escorrenta. Las entradas a las lagunas se pueden hacer con tubos de plstico de al menos 150 mm de dimetro. La descarga de agua puede estar por debajo o por encima del nivel de agua de la laguna, las entradas por debajo del nivel son ms propensas a la obstruccin mientras que las entradas por encima del nivel de agua estn sujetas a congelarse durante las pocas de mucho fro. Los dispositivos de entrada y salida deben estar en lados opuestos de la laguna. Las salidas deben tener la toma de agua 50 cm por debajo del nivel de la lmina de agua. Se dar una pendiente de un 1% a los caos de interconexin de lagunas.

Construccin de lagunas

Tipo de suelo

Respecto al diseo se debe tener en cuenta que:

Es aconsejable que las dimensiones de largo y ancho guarden una proporcin de al menos 2:1 (dos largos por un ancho) para que el flujo de agua se haga de manera lenta y uniforme. (Flujo pistn)

Impermeabilizacin Las lagunas se deben impermeabilizar para evitar la posible contaminacin de napas freticas. Del estudio de suelos se podr conocer el grado de permeabilidad del terreno, que en caso de ser permeable se proceder a

impermeabilizarlo, mediante arcillas o lminas de polietileno. El tipo de lmina elegido para impermeabilizar ser polietileno alta densidad, de 1,5 mm. sobre geotextil de polipropileno.

Construccin de LagunasVolumenSe basa en multiplicar el volumen diario a tratar por el tiempo de residencia recomendado que es de 120 das, o de acuerdo a la frecuencia de riego en cada caso.

Volumen de efluentes eliminados por da Tiempo de residencia hidrulica

V = Vp x TRH V: Volumen de la laguna Vp: Volumen eliminado en la granja TRH: Tiempo de Residencia Hidrulica (120 das)

Construccin de lagunasV = Vp x TRH Evaporacin Lluvias V: Volumen de la laguna Vp: Volumen eliminado en la granja TRH: Tiempo de Residencia Hidrulica (120 das)

Ve = V + Vs Ve: Volumen estimado de la laguna V: Volumen de la laguna Vs: Volumen de seguridad

Ve = V + Vs Ve: Volumen estimado de la laguna V: Volumen de la laguna Vs: Volumen de seguridad

Volumen estimado Volumen de seguridad:

Vol. necesario + Volumen de seguridad *vol. necesario*(+balance hdrico)

Balance hdrico (datos meteorolgicos)

coeficiente en funcin de profundidad (1/2,5= 0,4) coeficiente de seguridad recomendado= 0,25 sumatoria de los 4 meses crticos de lluvias media y sumatorias de los 4 meses crticos de evaporacin media

Uso agrcola del efluenteBeneficios Contenido de: Principales nutrientes de plantas, N, P Nutrientes menores Mg, S Limitaciones las Voluminosos para manejar, transportar y almacenar Instalaciones de almacenamiento necesarias Equipos especiales Necesidad de mano de obra Compactacin del suelo- Evitable

Materia orgnico: Mejora la labranza del suelo Mejora la permeabilidad Mejora la retencin de la planta del agua disponible Aumenta la diversidad biolgica de los suelos

Reduccin en la compra de fertilizantes Puede aumentar la presin sobre la Ahorro financiero gestin y los recursos en los momentos Evita problemas de inestabilidad de pico de carga de trabajo precios Menor dependencia de fuentes externas

Ejemplo del valor del N en los efluentes porcinosEl N de los efluentes se encuentra en dos formas : N amoniacal Se pierde enseguida Disponible si se incorpora al suelo N orgnico Lentamente liberado por accin de bacterias Disponible entre un 25 a 50% en el primer ao, dependiendo la edad del efluente Cerca del 15% es liberado el segundo ao 7% en el tercer ao 5% en el cuarto ao

Fuente: Calculating the Value of Manure for Crop Production Neb Guide. University of Nebraska (2009)

Ejemplo

N de cerdas N de animales Produccin de efluentes Kg de Nt /m3 Kg de Nt /ao Dosis de N (kg/ha)

330 3680 24,6 m3/da 2,60 kg/m3 23.345 100

300 Has.

30.000

Plan de uso agrcola del efluente Tener en cuenta

1. Contenido de nutrientes del efluente (Informe de laboratorio, g/l ) 2. Factores de disponibilidad del nutriente (0,25 - 0,50) 3. Nutrientes disponibles para el cultivo (residual + aporte de los efluentes) (1x2) 4. Recomendaciones de nutrientes para el prximo cultivo 5. Tasa de aplicacin de efluente. Para alcanzar las necesidades de N del cultivo (4/3) (litros/Ha)

1. Total de nutrientes de fertilizantes (kg/h) 2. Costo del fertilizante ($/kg) 3. Valor de los nutrientes del efluente ($/Kg) 4. Valor estimado del incremento en el rinde 5. Considerar los gastos de aplicacin

5. Valor total del efluente aplicado ($/litro)

Legislacin

Existen provincias que han empezado a trabajar en normativas para explotaciones Intensivas. (Crdoba, Entre Ros, Buenos Aires)

No obstante No hay normativas ESPECFICAS que tengan en cuenta el valor agrcola de este producto

Gracias por su atencin