Julieth Velandia García
Departamento comunicaciones
Asocebú
Con
la aplicación de tecnologías y tratamientos amigables con el medio ambiente, se
evidencia la optimización de los residuos y desechos generados por el sector ganadero, hasta el
punto de crear energía eléctrica
aprovechable en forma eficiente y rentable para la empresa ganadera.
Los residuos ganaderos se originan como
consecuencia de la agrupación de especies animales al servicio del hombre con
el propósito de aprovechar sus productos. Durante los últimos años, se ha
presentado un incremento de las explotaciones intensivas frente a las
extensivas, siendo las intensivas responsables de generar una elevada carga
contaminante de forma muy concentrada.
Las características de estos residuos
son diferentes según la especie ganadera que los genere: bovino
(diferenciándose, así mismo, los de terneros de carnicería, vacas lecheras y
terneros de cría), porcino, avícola, ovino, entre otros. En las características
de los residuos y, por ende, en su tratamiento, también influyen las
características de la explotación ganadera, como la cama (paja, arena o
estabulación).
Uno de los usos más interesantes del biogás es la generación de electricidad, pues se ahorra entre un 40 y 60 por ciento de los costos, con respecto de la proveniente del sistema interconectado.
El aprovechamiento de estos residuos será
distinto según sus características. En este caso, los residuos forestales y
ganaderos poseen un elevado poder calorífico y un grado de humedad
relativamente bajo, lo que permite su incineración con recuperación de energía,
su gasificación o pirolisis. Además, requieren de tratamientos bioquímicos
orientados a la producción de biogás y generación de abono orgánico por su alta
concentración de humedad.
Composición
La actividad ganadera produce residuos,
principalmente, las deyecciones de los animales que en función de la duración y
las condiciones de almacenamiento se pueden distinguir entre residuos en forma
sólida (estiércoles) y líquida (purines). El estiércol es la mezcla de los
excrementos sólidos y líquidos de los animales con otros aportados por el medio
como la paja que forma las camas del ganado, siendo, por tanto, el residuo
presente en las explotaciones con cama.
Este se debe almacenar en estercoleros
adecuados con recogida de lixiviados. Y el purín es el estiércol licuado, ya
que contiene el agua a presión que se emplea, también, como sistema de limpieza
en los establos de las explotaciones intensivas, en las que debe existir un
correcto sistema de evacuación del purín, que, finalmente, es almacenado en
fosas.
El purín es un material no estéril,
generalmente básico y bastante salino. Posee importantes cantidades de hidratos
de carbono, lípidos, aminoácidos, proteínas, urea y compuestos azufrados, así
como contenidos elevados de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y
sodio. También contiene micronutrientes como hierro, cinc, cobre y manganeso, a
la vez cantidades de elementos tóxicos como cadmio, plomo, arsénico o mercurio.
No obstante, su composición y la
concentración de sus constituyentes, son muy variables, ya que dependen de
diversos factores entre los que se encuentran la raza, el estado fisiológico,
el tamaño de los animales, la dieta a la que son sometidos, el tiempo y el tipo
de almacenamiento, la cantidad de agua implementada para la limpieza y la época
del año.
En lo que respecta al ganado vacuno, en
la Tabla No. 4, se muestran los valores de algunos parámetros de la composición
media en purín vacuno:
Problemática
Con las primeras explotaciones ganaderas
se garantizaba un equilibrio entre la agricultura y la ganadería, es decir, el
número de animales de cada explotación iba condicionado por la superficie del
terreno que permitía obtener una producción suficiente para alimentar el
ganado, de modo que el estiércol producido era perfectamente absorbido por las
tierras de la explotación.
Los excrementos de los hatos ganaderos
no se habían tenido en cuenta, ya que la solución rápida e inmediata para su
eliminación era, y sigue siendo, su vertido al campo más cercano a los corrales
que albergan los animales. Esta práctica ha sido y es correcta, si se tiene en
cuenta la cantidad de purín vertido, el tipo de tierra y el destino agrícola
que se le quiera dar a esta.
Es
importante hacer un manejo eficiente en las fincas de los residuos ganaderos,
adoptando modelos autosuficientes, que generen rentabilidad a las empresas
ganaderas y, sobre todo, amigables con el medio ambiente.
Esto indica que la aplicación del purín
al terreno como abono para posterior uso agrícola sin ningún tratamiento previo
resulta positivo por el aporte de nutrientes (Nitrógeno, Fósforo y Potasio) a
los diversos cultivos.
El problema radica, entonces, en que la
concentración en número de animales ha variado, las explotaciones ganaderas
intensivas en determinadas regiones está dificultando la eliminación del purín
por este método tradicional, debido a que la aplicación continua de grandes
volúmenes de residuos ganaderos sobre extensiones de tierra relativamente
pequeñas, está causando un incremento excesivo de estos nutrientes, aparte de
otro tipo de contaminantes como metales, que si bien con una dosis determinada
puede resultar beneficioso, en exceso resulta perjudicial para el propio suelo y
el entorno en general.
Por ello, el progresivo desarrollo de la
ganadería intensiva y la disminución de la superficie agrícola ha provocado que
dichos residuos pasen de ser un abono a un residuo que se debe gestionar
adecuadamente, ya que un inadecuado manejo de las excretas ganaderas redunda en
un grave y severo problema por su indudable impacto ambiental y de contaminación
en las masas de agua, en el suelo y en la calidad atmosférica.
Julián Chará, coordinador de
investigaciones del centro para la investigación en sistemas sostenibles de
producción agropecuaria, Cipav, señala que “en el contexto de cambio climático
actual, la ganadería es considerada una de las actividades rurales de mayor
impacto, pues contribuye con el 18 por ciento de los gases de efecto invernadero
en el mundo. Si bien, la mayor parte de estas emisiones corresponden al metano
generado por la fermentación ruminal, el manejo inadecuado del estiércol puede
también contribuir con emisiones de metano y óxido nitroso.
A nivel de los predios ganaderos, los
residuos pueden ocasionar problemas como contaminación de fuentes de agua,
suelos, generación de malos olores y proliferación de moscas u organismos
vectores de enfermedades. En los potreros cercanos a las fuentes de agua, el
depósito de estiércol por el ganado y la destrucción de los bosques aledaños a
los riachuelos y nacimientos generan un creciente deterioro en la calidad del
agua”.
Manejo
adecuado y uso eficiente
Lo anterior ha llevado al planteamiento
de diversos sistemas, métodos y tecnologías para el tratamiento, uso eficiente
y reciclaje de los residuos ganaderos, adoptando modelos autosuficientes, que
generen rentabilidad a las empresas ganaderas y, sobre
todo, amigables con el medio ambiente, lo cual genera valor agregado y
productividad al sector. A continuación se presentan algunos de ellos:
·
Uso
de materias primas no convencionales para la alimentación
Como se mencionó anteriormente, la
necesidad de incrementar la producción de alimentos de origen animal ha llevado
a modificar los tradicionales sistemas de producción extensiva hacia sistemas
más intensivos, particularmente, en producción de carne, apareciendo los
sistemas de engorde a corral o feedlot.
Si consideramos que el costo de
alimentación representa del 60 al 70 por ciento de los costos totales de
producción, cualquier variación en este rubro incide fuertemente en la
eficiencia productiva. Así, el incremento en el costo de concentrados
tradicionales ha orientado la utilización de desechos y subproductos
agroindustriales como recursos para la alimentación de rumiantes, solucionando así
dos problemas: el costo de la ración y la contaminación ambiental provocada por
problemas en la eliminación de tales productos.
La utilización de este tipo de insumos
conlleva a desarrollar un proceso de investigación de las características
nutricionales de dichos alimentos y de la respuesta animal a estos, con el fin
de realizar sugerencias de utilización con una base nutricional que permita
obtener una buena productividad animal, ya que se ha evidenciado el problema
del bajo consumo voluntario de estos suministros y el de índole sanitario
(contaminación bacteriana), sugiriéndose una serie de procesos para optimizar
su calidad nutritiva y sanitaria.
·
Producción
de Lombricompuesto
Julián Chara también hace la invitación a tratar los residuos
sólidos con el material orgánico que puede ser procesado a través del uso de la
lombriz roja (Eiseniafoetida). “Esta
crece muy bien en el estiércol bovino y lo procesa hasta generar un material
orgánico estable con una mayor disponibilidad de macro y micronutrientes y
cargado de microorganismos benéficos que contribuyen a la mejora del suelo”.
Estiércol bovino y residuos de cama transportados
para la producción de lombricompuesto. (Reserva Natural Pozo Verde. Jamundí
(Valle). Por Julián Chará.
Producción de lombricompost a partir de estiércol
bovino. (Reserva Natural Pozo Verde. Jamundí (Valle). Por Julián Chará.
El proceso de producción de lombriz requiere de una alimentación
constante en capas delgadas sobre las pilas y tiene la ventaja de que no necesita
mezclado constante, pues las lombrices se encargan de mantener la aireación del
material.
·
Separación
Sólido - Líquido
Separar los residuos sólidos frescos en
suspensión de los purines, es el primer paso a llevar a cabo en cualquier
tratamiento diseñado para reducir la carga contaminante, prolongar la vida de
los depósitos, mejorar la eficacia biológica del tratamiento y minimizar el
impacto ambiental. Los tipos de separación sólido - líquido pueden ser de naturaleza mecánica,
como tamices, filtros y rejillas, y por decantación como balsas, fosas y
decantadores circulares.
Este tipo de tratamiento primario se
puede instalar como un pretratamiento en el que se reduce una parte importante
de la contaminación para luego pasar a las siguientes fases de depuración, pero
también se puede instaurar como método único, ya que es relativamente sencillo
y económico, si el grado exigido no requiere de una depuración más completa con
otros tratamientos más complejos.
·
·
Depuración
Biológica
Este procedimiento consiste en el
desarrollo de una fauna bacteriana, en un medio aerobio o anaerobio, que se
encarga de disminuir y asimilar los distintos parámetros contaminantes que
contiene el purín. Este método puede conseguir reducciones en los parámetros
contaminantes mayores al 90 por ciento. Los tipos de depuración biológica se
pueden realizar por vía aerobia, como aireación en tanques o balsas, filtros
biológicos o lechos de turba, o anaerobia por medio de digestores, balsas
anaerobias, o balsas de digestión anaerobia potenciadas.
·
Biodigestores
Un
elemento adicional que recomienda Chara, es el aprovechamiento de los residuos
líquidos mediante la utilización de biodigestores,
“en términos generales es un compartimiento hermético en el cual se fermenta la
materia orgánica en ausencia de oxígeno. Como fruto de este proceso se obtiene
un gas combustible que posee aproximadamente 66 por ciento de metano y 33 por
ciento de bióxido de carbono”.
Biodigestor plástico de 120 metros cúbicos
usado para la generación de biogás a partir de aguas residuales pecuarias.
(foto Julián Chará)
Añade que las principales ventajas de adoptar este sistema se resumen en:
§ Generación de energía que puede ser empleada para remplazar combustibles en
motores, para la cocción de alimentos, o para la calefacción de instalaciones.
§ Protección del ambiente por reducción de la carga contaminante de los
residuos.
§ Producción de un excelente abono, pues los nutrientes presentes en los
residuos no se afectan.
§ Su manejo es sencillo y no requiere de mantenimiento sofisticado.
§ El área necesaria para el procesamiento de la excreta es menor si se
compara con los sistemas de tratamiento aeróbicos como las lagunas de
oxidación.
§ El costo es relativamente bajo para algunos materiales y se puede recuperar
la inversión gracias a que se economiza en la compra de otras fuentes de
energía y de abonos.
·
Compostaje
Este método consiste en la mezcla del
purín con paja, tierra y otros productos sólidos, de forma que se obtiene un
estiércol sólido apto para ser transportado y aplicado como fertilizante, que
también se puede utilizar para enriquecer terrenos pobres en materia orgánica
con el fin de aportar esos nutrientes de los que carece, favoreciendo el
desarrollo de algunos tipos de cultivos que de otra manera no podrían surgir.
Básicamente, lo que se busca es
contemplar el purín como una materia secundaria valorizable, generadora de
otros ingresos (aprovechando las fracciones generadas): líquido para riego,
limpieza o vertido controlado a cauces públicos; sólidos, para la fabricación
de compost o fertilizantes orgánicos, además de la concentración por vía
anaeróbica para la cogeneración termoeléctrica partiendo del biogás producido.
Generalmente, todos los compuestos
orgánicos de desechos están en capacidad de degradarse por medio del proceso de
digestión anaerobia, generando como resultado biogás.
Usos
e importancia del biogás
Este puede remplazar el gas natural en
cualquier equipo accionado mediante este combustible, entre los cuales se
encuentran estufas, calentadores de agua, aparatos de calefacción, lámparas y
motores de combustión interna.
Así se ha podido determinar, a través de
experiencias reales, que la manera más eficiente para utilizar el biogás es a
través de los equipos para producir calor, los cuales presentan una eficiencia
en su funcionamiento de hasta el 70 por ciento.
En este aspecto, el Coordinador de Investigaciones del Cipav
destaca que uno de los usos más interesantes del biogás es la generación de
electricidad, pues se ahorra entre un 40
y 60 por ciento de los costos, con respecto de la proveniente del sistema
interconectado. Hoy se consiguen en el mercado plantas eléctricas adaptadas
para el funcionamiento con biogás. También se pueden adecuar motores existentes
para que funcionen total o parcialmente con biogás, el cual puede remplazar hasta un 70 por ciento del
diesel y el ciento por ciento de la gasolina en motores”.
Un
ejemplo claro y evidente de lo anterior aplicando una mayor tecnología , lo
desarrolla la empresa Abantia, con presencia internacional, la cual se destaca
por ser líder e integral en soluciones y procesos de ingeniería aplicada, enfocados
en la instalación, montaje, mantenimiento y construcción de proyectos <llave
en mano> sostenibles y favorables con el medio ambiente. Abantia se fundó en
1944 como una empresa especializada en instalaciones eléctricas y frío. A partir
de ese momento ha ido creciendo y sigue potenciando su expansión con la
apertura de una nueva filial en Bogotá.
Planta de tratamiento de purines SAVA- Sistema
evaporación de JUNEDA II – Lleida (España)
En palabras de Francisco Boada,
presidente del grupo Abantia, “la inversión en Colombia obedece a una decisión
estratégica, por ser este país potencia en Latinoamérica porque ofrece grandes
oportunidades de negocio <llave en mano>. Este modelo de negocio se basa
en la complementariedad de conocimientos, en la transmisión tecnológica con los
profesionales locales, de tal forma que se fomente el trabajo en las zonas
rurales. Los éxitos en Colombia nos vendrán de la mano con la conjunta
colaboración de socios locales, ofreciéndoles soluciones integrales y valor
añadido en su ámbito de actividad”.
Las
plantas de tratamiento de purines. Incorporan una unidad de biodigestión
anaerobia .
Hace algunos años, Abantia enfocó sus
esfuerzos para buscar una solución técnica, económica y medioambientalmente
viable para el tratamiento y reducción de los excedentes de purines de cerdo
(residuos altamente contaminantes) y ganado bovino en zonas vulnerables.
La respuesta
tecnológica al problema de los purines excedentes fue el proceso denominado Valpurén,
que reúne la máxima calidad ambiental, potencializando al tope la eficiencia
energética.
Las plantas de tratamiento de purines
realizadas con este proceso incorporan una unidad de biodigestión anaerobia,
con un tiempo de residencia de 18 días, que les proporciona una característica
diferencial significativa desde los puntos de vista energético y ambiental.
El proceso Valpurén, desarrollado y patentado por Abantia, está implantado a nivel
industrial, con resultados probados, tanto en producción de electricidad como
en capacidad de tratamiento de las plantas.
La unidad auxiliar
de cogeneración dispone de motores alternativos de alta eficiencia a gas
natural y biogás que proporcionan la energía necesaria al proceso. La energía
térmica generada en los motores se aprovecha en las etapas de concentración y
secado, la energía eléctrica excedente, después del autoconsumo, se exporta a
la red.
Francisco Palazón, country mánager para Colombia de Abantia, le manifestó a la revista
EL CEBÚ que “una planta de este nivel mide alrededor de 200 a 300mts, con una
inversión aproximada de 25 a 30 millones de dólares”.
En cuando a la trayectoria y experiencia
que Abantia ha tenido en este proyecto específicamente, Palazón señaló: “tenemos
cinco plantas funcionando en España y en estas plantas nosotros somos
promotores e inversionistas conjuntamente con los ganaderos, que es el secreto
de este tipo de proyectos; hay que implicar a los propietarios y trabajadores
del sector en todo el proceso, desde el suministro de las materias primas hasta
la puesta marcha y funcionamiento de la planta eléctrica”. Lógicamente,
enfatiza Francisco Palazón: “nosotros participaríamos en la conducción de este
negocio por varios años, formaríamos parte de esa sociedad, colaborándoles a
las compañías colombianas, complementando los conocimientos y las tecnologías,
en definitiva, sería una sociedad a riesgo compartido. Estos proyectos se basan
en la concentración de ganaderos de la zona para que sean rentables”.
En lo que respecta a los beneficios
medioambientales y económicos Palazón considera que indudablemente son
infinitos, “son procedimientos que no
contaminan, terrenos que quedarían en pocos años no aptos para la agricultura,
seguirían siendo útiles, además se enriquecen con el último subproducto, el
compostaje. En cuanto a beneficios económicos, es importante resaltar que es
una planta autosuficiente, se abastece de los propios residuos y vende el
excedente eléctrico a la red conectada.
Piensen en el futuro, tenemos que dejar
un mundo mejor que el que hemos recibido”,
es el consejo que Francisco Palazón les da a todos los ganaderos del país y
el planeta en general.
BIBLIOGRAFÍA
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(versión en español). FAO-LEAD. 465 pp. ISBN 978-92-5-305571-5
-------------------------------------------------------------------------------------
Agradecimientos: Julián
Chará O., Coordinador de
Investigaciones Centro para la Investigación en Sistemas Sostenibles de
Producción Agropecuaria, CIPAV; Gloria Ximena Pedraza, Investigadora Área de Sistemas Acuáticos CIPAV ; Francisco Palazón- ABANTIA,
Country
Manager para Colombia y Juan Eduardo Prada,
INFORPRESS, Consultor Senior.
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