DOSSIER. GESTIÓN DE RESIDUOS

Gestión, manejo y tratamientotecnológico del purín de cerdos

Juan Riopérez* y M. L. Rodríguez Membibre***Dpto. Metabolismo y Nutrición. Instituto del Frío. CSIC. Madrid**Dpto. Producción Animal. Facultad de Veterinaria. Madrid

Hace mucho tiempo que se conoce el valor fertilizante del estiércol, valorándose al máximo laproducción de abono de origen animal para el cultivo vegetal y la agricultura sostenible.

a cría intensiva de ganado hamodificado considerablemen-te el volumen y naturaleza delas deyecciones, cambiando

n los sistemas de producción eincrementando la cantidad de los purineshasta rebasar la capacidad de absorciónde la tierra en las explotaciones con insu-ficiente superficie agrícola, dando lugar aun total y continuo desequilibrio entreagricultura y ganadería. Por otro lado, lasimplicaciones medioambientales, lascondiciones relacionadas con la salud yel bienestar animal y las altas cotas esta-blecidas para alcanzar la calidad y el con-trol de los alimentos son factores funda-mentales para orientar cualquier produc-ción animal y más concretamente la delganado porcino hacia la depuración depurines con modernas tecnologías, sincrear problemas al medio ambiente y a laeconomía de la propia explotación.

El sector porcino en España tiene unagran repercusión económica y social,sufriendo en la última década un granproceso de reestructuración con aumen-to de la competitividad, que lleva consigouna mayor concentración e intensifica-ción en su producción y en consecuencia,una acumulación de purines en determi-nadas zonas de Cataluña, Murcia, Casti-lla y León, etc., que hacen realidaddichos desequilibrios puntuales y localespor saturación de los terrenos. Estosexcedentes plantean problemas ecológi-cos graves de diversa índole dondeactualmente son considerados como des-echos o residuos sucios. Sin embargo, elflujo del estiércol licuado puede ser enfo-

cado de diversas formas simplificándoseen su tratamiento, rechazo o esparci-miento sobre tierras agrícolas.

El rechazo y vaciado directamente alas aguas superficiales es ilegal, conta-minante y poco beneficioso al permitirla pérdida de importantes elementosfertilizantes, mientras que el esparci-miento en tierras agrícolas sigue siendola solución más económica y factiblepara el ganadero si dispone de abundan-te superficie de cultivo propia o enarrendamiento (barbechos, reforesta-ción, abandono de tierras, etc.).

La tercera solución es sin duda, su tra-tamiento en con plantas muy tecnificadas

para llevar a cabo una ordenada recep-ción, homogeneización y separación defases por tamiz, tratamiento aerobio enlagunas con aireación l'orzada, sedimen-tación y separación de lodos por centrífu-ga y por último reciclado y utilizacióncomo fertilizante agrícola.

A continuación, se exponen algunasconsideraciones e iniciativas para mini-mizar la producción y reducir la cargacontaminante de los purines, con reco-mendaciones y estrategias tecnológicasque demandan las exigentes condicionesmedioambientales para la explotaciónporcina, ofreciendo datos sobre la pro-ducción, características y tratamientos.

Mundo Ganadero Octubre'07

OrenseSarreaus

LeónSan Milán delos Caballeros

PalenciaGuardo

ValladolidHornillos de Eresma

Fonpedraza

SegoviaTurégano

SoriaLanga de Duero

AgredaLos Rábanos

BurgosMilagros

TordomarHuescaAltorricónMonzón

Fonz

BarcelonaMasies de Voltrega

Santa María de Corco

LleidaAlcarrásJuneda IJuneda II

MurciaLorca ILorca II

Alhama de MurciaJaénVilches

NavarraArtajona

Cuadro I. Distribución del censo porcino en Españay su correspondiente producción de estiércol

por comunidades autónomas.4111

Figura 1. Distribución de las principales plantas de tratamiento de purines en España.

Comunidadautónoma

Censo(miles cabezas)

Estiércol(miles t/año)

Andalucía 2.486 4.174

Aragón 3.179 4.338

Asturias 41 69

Baleares 134 225

Canarias 70 117

Cantabria 20 34

Castilla-Mancha 1.620 2.720

Castilla-León 3.478 5.836

Cataluña 5.557 9.330

Extremadura 1.681 2.822

Galicia 1.007 1.691

La Rioja 116 195

Madrid 62 104

Murcia 1.626 2.730

Navarra 524 880

País Vasco 56 94

Valencia 1.201 2.016

España 22.856 38.375

DOSSIER. GESTIÓN DE RESIDUOS71111,1•nn=1

La evolución de las explotaciones por-cinas de la UE en este aspecto durantelos últimos 10 arios es muy diferente, ylos países con gran densidad y produc-ción de cerdos ocasionan problemasmedioambientales tan preocupantes queestán induciendo una disminución pro-gresiva del desarrollo ganadero en fun-ción de la producción de nitrógeno en elpurín. Bélgica y Holanda emiten cifrassuperiores a 300 kg de nitrógeno porha/año, motivo suficiente para que latendencia sea la disminución de sus cen-sos. Por el contrario, España, Portugal,

Italia y Grecia, con cifras inferiores a 100kg por ha/año, van aumentando suscabañas como indica la coyuntura alcistadel sector en España.

Producción, composicióny manejo del purínLa intensificación de la producción noslleva a la automatización de las granjas,con una mayor fluidez y dilución de lospurines, al utilizar asiduamente el agua apresión en los chupetes bebederos y parala limpieza de naves y parideras. Sinembargo, conlleva al mismo tiempo la

concentración de los residuos en zonasconcretas, pasándose de las típicas explo-taciones extensivas ligadas al terreno(dehesas) a las explotaciones intensivassin suelo que originan dos tipos de resi-duos diferentes: estiércol o excrementosólido y orina mezclados con la cama yrestos de pienso, y purín o estiércol líqui-do, que es la suma de deyecciones y orinamezclados con las aguas de limpieza.

Como es lógico, la producción total depurines está en consonancia con elnúmero de explotaciones, promedio decerdos por granja, etc. y su impacto eco-lógico correspondiente dependerá delnúmero de cerdos en explotación porhectárea agrícola y del mayor o menoruso de plantas tecnológicas de tratamien-to. Como ejemplo, se pueden citar las deLorca y Alhama de Murcia, Turégano(Segovia), luneda (Lleida), etc. (Figura1), por referenciar algunas de las mássignificativas.

El Cuadro I indica los censos porci-nos con la correspondiente producciónde estiércol por comunidades autóno-mas, donde sobresalen Cataluña y enmenor proporción Castilla y León.Estos datos suponen una media de 4,6kg/cabeza/día, distribuidos en corres-pondiendo las mayores producciones alos efectivos reproductores como señalael Cuadro II, aunque la tendencia máscorrecta con la reglamentación vigenteactual iría encaminada a limitar elnúmero de cabezas en función de la pro-ducción de nitratos en la fosa o por kgde N/ha agrícola disponible.

La composición y características delpurín de cerdos es muy variable depen-diendo de factores como el tipo de explo-tación (cebaderos, reproductoras, etc.),dilución o proporción de agua de limpie-za empleada, pérdida por bebederos,composición del pienso y por último, lamayor o menor sedimentación en la fosa.

En la composición del purín de cerdodestacan su riqueza en nitrógeno total yamoniacal, fósforo y potasio. General-mente, la aportación total del nitrógenola hacen a partes iguales la orina y lasheces de los cerdos, sin embargo, el fós-foro mantiene una proporción de 10:90y viceversa para el potasio, siendo deter-minante la elevada tasa proteínica y lainclusión de fosfato bicálcico al pienso.

Es decir, a dosis compatibles con unabuena valoración agronómica o despuésdel tratamiento tecnológico en las plan-tas transformadoras, los purines tienenefectos positivos sobre el suelo y los cul-tivos agrícolas por ser generadores de

Mundo Ganadero Octubre'07~

1 Calor-wk

t—(

Uranidad deogeneración

-1111Energía eléctrica

r Gas

Frovechamieriffenergético

_40111 Planta de lytratamiento

h Purines

Agua

Sólido

Rilligamiento

1111"-Abono

DOSSIER. GESTIÓN DE RESIDUOS

Figura 2. Esquema del proceso tecnológico del tratamiento de purín de cerdos.

Cuadro II. Producción de estiércol del ganado porcinoen función de su peso y fase productiva.

Peso vivo(kg)

20-50

50-100

>150

>150

> 140

Fase productiva

Cerdos crecimientoCerdos ceboCerdas gestantesCerdas lactantesVerracos y cerdas vacías

humus y de su mineralización, aunqueaporten también pequeñas cantidades deotros microelementos contaminantes oprovoquen por acumulación una sobre-dosificación de fosfatos y nitratos, enfunción del uso y manejo que se haga delos mismos.

Un buen manejo en granja para redu-cir el impacto ambiental es fundamentalcualquiera que sea su destino final o latecnología posterior aplicada, haciéndo-se imprescindible prácticas como:

• Reducir el volumen de purín, mini-mizando su producción al hacerbuen uso del agua de limpieza.

• Disminuir la tasa de proteína en ladieta incluyendo mayor tasa de ami-noácidos esenciales para que hayamenor liberación de nitrógeno amo-niaca' al purín.

• Dotar a las naves de óptimas condi-ciones ambientales que mejoren elíndice de conversión, incluyendoutilizar para la limpieza aire a pre-sión en vez de agua, con el fin dereducir su presencia en el purín.

• Emplear alginatos o ciertos estabili-zantes en el pienso que potencienla fermentación aerobia y favorezcael metabolismo del nitrógeno,reduciendo la eliminación de amo-niaco y consecuentemente la demalos olores.

Estiércol(kg/animal/día)

3,5

6,5

12,0

16,0

10,0

• Incluir fitasas en el pienso para redu-cir el fósforo en las excretas.

• Mejorar las características de la fosade purines, haciéndola estanca ycerrada, con capacidad de almace-namiento para al menos 4-6 meses.Así se asegura la formación de lastres capas constituyentes: costracompuesta de celulosa o fibra nodigerida, fracción intermedia muycontaminante al estar compuesta denitrógeno amoniacal y potasio yfondo integrado por sedimentosricos en materia seca y nitrógenoorgánico.

Problemática medioambientalLos problemas planteados por los exce-dentes de purín, demuestran que el des-arrollo de las granjas intensivas debenestar reglamentadas para evitar la libera-ción excesiva de nitrógeno, la saturaciónde fósforo o la acumulación de cobre.

Para disminuir la excreción y la cargacontaminante se debe minimizar la pro-ducción del estiércol licuado realizandola limpieza de naves y corrales a alta pre-sión para reducir el purín un 20% delvolumen total, asegurar un número y dis-tribución correcto de chupetes bebede-ros que ocasionen mínimas pérdidas deagua a la fosa, establecer óptimas condi-ciones ambientales en las naves y recoger

las aguas pluviales. Aún así, las excrecio-nes anuales de nutrientes en cerdos adul-tos son importantes (Cuadro III) depen-diendo en gran manera de la composi-ción del pienso y del metabolismo animal(engorde, gestación o lactación).

El empleo de fitasas y aminoácidosesenciales en el pienso implica un menorporcentaje de inclusión de fosfato, harinade soja, girasol, etc., reduciéndose elcontenido de fósforo en las excretas y laproducción de nitrógeno en la orina, res-pectivamente, hasta un 5-20%.

El ganadero debe controlar los princi-pales parámetros del purín indicadoresde su potencial contaminante, como elporcentaje de sólidos totales y materiainorgánica (nitratos, fosfatos, mineralesy metales pesados), compuestos orgáni-cos (metano, amoniaco), nitrógeno y fós-foro total y contenido de algunos oligoe-lementos (Cu, Zn) de acuerdo con lalegislación vigente. También debe eva-luar la cantidad de dióxido de carbono(CO2 ), amoniaco (NH 3 ), metano (CH4)y monóxido de carbono (CO), gasesnocivos muy presentes en la fosa dedeyecciones, que se acumulan fácilmenteen la zona donde respiran los animales yque producen alteraciones y patologíasno deseables (Cuadro IV).

Así pues, la problemática del purínradica fundamentalmente en la propiagranja y en menor proporción fuera deella, siendo el ganadero el primero quedebe mejorar las características y compo-sición del purín, minimizando su volu-men, y la producción de olores y gasesnocivos (NH 3 , SH 2 ), disminuyendo elnitrógeno total. De la misma maneradebe facilitar almacenamiento, convir-tiéndolo en un subproducto compatiblecon las garantías medioambientalesmediante un tratamiento adecuado.

Tratamiento tecnológicoEn los últimos años se vienen desarro-llando tecnologías de depuración delpurín (Figura 2) que se adaptan al sectorporcino, tanto desde el punto de vistafuncional, como técnico-económico paraobtener simultáneamente un excelenteabono y su correspondiente aprovecha-miento energético. Sin embargo. dada lacarga contaminante de éste, obliga a rea-lizar diferentes tipos de procesos que ele-van sus costes siendo casi siempre difíci-les de asumir por la explotaciones demediana y pequeña producción.

Las diversas tecnologías aplicadas enEspaña se pueden resumir en plantas detratamiento y depuración centralizadas

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Reg N 98/5.63 IINI1 U FORTCO)es una marca registrada porLABORATORIOS OVEJERO. S.A.

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, eEstimulante de la inmunidad inespecifica. sdle'„'Prevención de cualquier enfermedad infecciosa o parasitaria especialmente en anirnalealefftr primidos.

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Estados de estr tales como transporta y reagrupamientos, cambios de dieta, temperetutia, edad. etc.Sindrornes Plurietiológicos (C.R.P.T. tan frecuentes en las explotaciones intenerra.

Por su acción coadyuvante en la formación de anticuerpos puede ser asociado a cualquier tipo de vacunación.Como coadyuvante en el tratamiento de cualquier enfermedad, Infecciosa o parasitaria, asociado al tratamiento

antinhcrobiano. antivIral WO antiparasitario (mamen, Opimos respiratorios. desparasitaciones....).u ar.

`,.,..0tle, Dos dosis de 2 felianirnaLeon 15a 21 dios de intervaloLas dosis pueden aumentarse hasta los 10 ml, manteniendo la misma pauta de aplicación.

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Cuadro IV. Niveles permitidos de los principales gases nocivos"y efectos directos sobre la producción de cerdos.

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en zonas de alta concentración porcinapara reducir el coste de transporte como:

• Plantas de compostaje, basado en lamezcla del purín con otros residuosagrícolas (paja, virutas serrín, etc).Apenas tiene interés por la dificul-tad de encontrar la biomasa exteriory por su alto coste y competitividadcon los abonos orgánicos.

• Plantas de biogás, basado en ladigestión anaerobia de los purinesen grandes balsas. Su elevada inver-sión y el riesgo de vertidos suponenescasa rentabilidad.

• Plantas de cogeneración, basadasen la desecación del purín congarantías medioambientales, gene-rando un resto sólido para abono yenergía eléctrica. Es un sistemaindustrial costoso pero subvencio-nado. En la actualidad, existen másde 24 plantas en España.

Por ejemplarizar, la planta de cogene-ración de Turégano (Segovia) es capaz detratar y revalorizar el purín producido

Figura 3. Esquema de una planta de cogeneración para tratamiento de purines.

Cuadro III. Excreción anual de nitrógeno y fósforo en el purínde cerslóistrlotados en régimen intensivo.

reprod. cebo reprod. cebo reprod. ceboNitrógeno 46,0 20,0 14,0 6,0 32,0 14,0Fósforo 11,0 3,85 3,0 1,3 8,0 2,5

Tipo de gas

CO2

Nivel deseable Proporción

(PPrn)

Efectos

(PPrn)<300 5.000 mordeduras colas

NH3 <20 50-70 < crecimientoH2S < 5 20 pérdida apetitoCO <5 150-200 abortos

CO2=dióxido de carbono NH3=amoniaco

Abono orgánico

Tratamiento

4

Purines

Ingestión (kg)

H 2S=ácido sulfhídrico; CO=monóxido de carbono.

Energía

Térmica

por más de 3.500 madres y 50.000 pla-zas de cebo de diversas granjas de laregión, es decir, registra más de 3.000 tde purín al ario y 115 millones de KW.

Por el contrario, otras tecnologías seorientan hacia plantas de depuraciónpara granjas individuales o de baja pro-ducción basadas en un fácil manejo delpurín, el bajo coste de inversión y la sim-ple separación de las fracciones sólida ylíquida para su aprovechamiento comoabono y agua de riego respectivamente.Las concretamos en:

• Sistema de separación mecánica opretratamiento del purín paramodificar sus características y enconsecuencia su poder contami-nante a través de centrifugadoras,tamices y sistemas de filtraciónpara la separación de sólidos ylíquidos.

• Tratamiento físico-químico, dondeel purín sufre en el digestor diver-sos procesos de precipitación (coa-gulación, floculación y espesamien-

Retención (kg) Excreción (kg)

Gas 1111

/

Planta energétij

IrEnergía

Eléctrica

to) y homogeneización con la fasede hidrolización previa a la acidifi-cación y metanogénesis.

• Tratamiento biológico, basado en laacción de los microorganismos queactúan sobre la materia orgánica einorgánica suspendida, disuelta ycoloidal existente en el agua resi-dual, transformándola en gases ymateria celular flotante que sesepara mediante sedimentación yen función de un tratamiento anae-robio y otro posterior aerobio.

Por la digestión anaeróbica losmicroorganismos convierten la materiaorgánica en metano y dióxido de carbo-no generando energía renovable (bio-gás), mientras que el tratamiento aero-bio en la cuba de aireación medianteagitación da lugar a una materia orgáni-ca oxidada e inodora que al pasar aldecantador durante 7-15 días produceagua depurada distribuida por los cana-les de riego y los clásicos fangos deposi-tados en el reactor biológico.

La Figura 3 refleja claramente elproceso tecnológico y el aprovecha-miento del purín como subproducto delas granjas porcinas para la agriculturasostenible por su efecto fertilizantesimilar al abono mineral e incluso másprolongado en el caso del nitrógeno.

Conclusiones prácticas• La producción, manejo, vertido o

posterior tratamiento del purínprocedente de las explotacionesintensivas porcinas debe tenersiempre costes asumibles por elganadero y fácil acceso a tecnologí-as vanguardistas disponibles en laszonas de alta producción.

• Debe garantizar el compromisomedioambiental por un lado segúnla legislación vigente, y el aprove-chamiento como subproducto ferti-lizante por otro, al justificarse suinterés agrario como abono para lamejora del suelo agrícola.

• En consecuencia, se hace impres-cindible continuar las investigacio-nes y el desarrollo e implantaciónde nuevas plantas de cogeneracióncon ayudas de las distintas adminis-traciones para mantener el númeroy capacidad de las granjas actuales,ya que en España, ni la carga gana-dera, ni la producción de nitrógenoprocedente de los purines superanpor ahora los límites contaminan-tes que marcan las normativasespecíficas al respecto. •

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