MANEJO DE EFLUENTES EN LA REALIDAD ARGENTINA Y SU APROVECHAMIENTO Roberto Maisonnave Ing. Agr.; M. Sc. www.ambientagro.com
PRODUCTOS DE LA GRANJA PORCINA NUMERO DE LECHONES DESTETATOS /AÑO KILOGRAMOS DE CARNE A FRIGORIFICO RESIDUOS ANIMALES MUERTOS ENVASES MATERIAL VETERINARIO GUANTES, CARAVANAS, ETC SUB-PRODUCTOS TONELADAS DE NITROGENO, FOSFORO Y OTROS NUTRIENTES VEGETALES (EXCRETAS)
GENERALMENTE 4 vacas fertilizan 1 hectárea / año Equivalente para 20 cerdos o 1000 pollos Granja 500 Madres, Ciclo Completo (Sitios 1, 2 y 3): 5.800 animales fertilizando 290* hectáreas/año * Calculo en base a composición química de excretas frescas
CAPACIDAD INSTALADA 300 madres PRODUCTO ANUAL 8.108 lechones Heces Litro / año SUB-PRODUCTOS (FRESCO) Nitrógeno Kg / año Fósforo Kg / año 535.088 3.717 1.267 1.050 cachorros 8.006 607.692 3.651 1.512 2.100 Capones 7.806 2.712.911 17.964 6.838 TOTALES 858.600 kg 3.855.691 25.311 9.617 Fuente: Elaboración propia
EFLUENTES CERDOS: DE RESIDUO A INSUMO AGRÍCOLA DE ALTO VALOR RESIDUOS SE DESHECHAN SUB-PRODUCTOS SE UTILIZAN VIVIMOS EN LA ERA DEL RECICLADO Razones económicas Motivos ambientales Estrategias de Marketing EL APROVECHAMIENTO AGRONOMICO DE EXCRETAS ANIMALES ES LA FORMA MAS CONVENIENTE DE DISPOSICION EN EL AMBIENTE (FAO, CEE, EPA, USDA)
SISTEMAS INTENSIVOS DE PRODUCCION PORCINA Ambiente controlado Movilidad reducida Alimentación balanceada sólida o líquida Consumo animal de agua Utilización de agua para limpieza
SISTEMAS INTENSIVOS DE PRODUCCION PORCINA Instalaciones, alimentación y excretas difieren según categorías Sitio 1-Gestacion: excretas uniformes Sitio 3: excretas variables en función PV Diseño de Galpón y Granja impacta cantidad y calidad de efluentes Manejo del galpón también influye en calidad de excretas: pérdidas de alimentos, limpieza, vaciado de fosas, canaletas
GESTACIÓN Piso Emparrillado o full slat
SITIO 3 Full slat y Canaleta o pelo de agua
TÚNEL O HOOP Sistema de Cama Caliente
Líquido % Agua 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 96 % Sólido Equipo Riego Standard Agitación y Bombeo Barros Semi-Líquidos y Semi-Sólidos Manejo como Sólido
DISEÑO DEL SISTEMA DE MANEJO DE EFLUENTES Cual es la limitante de nuestra granja? Superficie Agrícola Proximidad de Vecinos Residenciales Napas surgentes o muy superficiales Cursos de agua adyacentes: ríos, arroyos, canales Cual es la visión futura del negocio? Es compatible la estrategia de crecimiento en numero con la localización actual de la granja? Incorporar el Sistema de Gestión Ambiental en el diseño de granjas nuevas y en funcionamiento
SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL Producción Porcina Intensiva Sistema de Producción Animal Sistema de Captación y Conducción de Excretas Sistema de Tratamiento Sistema de Almacenamiento y Distribución Sistema de Uso
SISTEMA DE GESTIÓN AMBIENTAL Producción Porcina Ingeniería Tratamiento Excretas Separación Solidos Biogás Lagunas Líquidos Solidos Gas y Electricidad Biol Sedimentación Anaeróbica Aeróbica Laguna Anaeróbica Compost Uso Agronómico Laguna Anaeróbica Remoción Uso Ag Vuelco Uso Ag Uso Ag Exportar
SISTEMAS DE SEPARACIÓN Gravedad Fosa Decantación Mecánicos Separadores Prensa
SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y ALMACENAMIENTO Relación Superficie Lagunas / Galpones, Profundidad, Orientación, Variables Climáticas
DISEÑO SISTEMA DE TRATAMIENTO Errores más comunes Diseño con abordaje industrial o municipal Gasto improductivo Ausencia de diseño Ahorro costoso: cavas Inconvenientes de manejo Desconocimiento del material a tratar y volumen Subestimación del impacto del uso del agua Falta de previsión: ampliación del criadero?
GESTIÓN AMBIENTAL DE EXCRETAS Granos proveen Nutrientes y Energía Suelos mejorados incrementan rindes y sustentabilidad Conversión Eficiente en Carne con Baja Eficiencia de Absorción N y P Efluentes Líquidos para Ferti-riego Excretas recolectadas x sistema de manejo
GRANJA AMBIENTALMENTE IDEAL Localización en zona agrícola Disponibilidad de superficie agrícola propia o por convenio con vecinos Napas profundas Cursos de agua superficial alejados o protegidos Protegida de los vientos Sin vecinos residentes próximos Opciones reales para usos alternativos
EL VUELCO DE EFLUENTES ES UNA OPCIÓN REALISTA? Los valores de tolerancia para vuelco a suelo o cuerpos de agua son muy exigentes Difícil de alcanzar con la infra estructura de tratamiento de una granja animal Costos de tratamiento excesivamente altos Muy complejo mantener eficiencia de procesos a lo largo del año Muchos de los parámetros exigidos no tienen sustento científico en el marco del aprovechamiento agronómico de excretas animales Por que alguien elegiría descargar un sub -producto valioso a un cuerpo de agua con un alto riesgo de contaminarlo?
LIMITES VIGENTES - ARGENTINA Buenos Aires Entre Rios Santa Fe Cordoba Cuerpo Superf. Vuelco a Suelo Cuerpo Superf. Vuelco a Suelo Cuerpo Superf. Campos Drenaje Cuerpo Superf. Vuelco a Suelo CF* 2.000 2.000 - - - - 1.000 - DBO 50 200 50-50 200 50 30 DQO 250 500 - - 75 350 - - Zinc 2 1 - - 5-0,1 2 Cobre 1 Ausente - - 0,4-0,1 0,2 N Total 35 105 - - - - 20 30 P Total 1 10 - - - - 10 - CF*: NMP/100 ml Otros: mg/l ó ppm
Concentración (mg/l) CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: SITIOS 1 16000 14000 12000 10000 8000 6000 Sitio 1 A Sitio 1 B ET 1 4000 2000 0 DBO DQO N-NH4 NKT N = 924 (2005 2007) Fuente: Elaboración propia
Coeficiente de Variacion (%) COEFICIENTE DE VARIACION (CV %) 90 80 70 60 50 40 30 Sitio 1A Sitio 1B ET 1 20 10 0 DBO DQO N-NH4 NKT N = 924 (2005 2007) Fuente: Elaboración propia
APROVECHAMIENTO AGRONÓMICO Las excretas son utilizadas como abono orgánico desde el año 6.000 a.c. (Oxford University, 2013) Presentan las siguientes cualidades: Mejoran la infiltración de precipitaciones Aumentan Capacidad de Retención Hídrica Incrementan el contenido de Materia Orgánica Promueven la actividad microbiana Mejoran la estabilidad estructural de agregados Reducen perdidas por erosión Disminuyen la compactación
APROVECHAMIENTO AGRONÓMICO Desafíos ambientales Potencial degradación de cuerpos de agua Riesgo de transportar bacterias Riesgo de salinización de suelos Olores desagradables (galpones y aplicación) Conocimiento y tecnología permiten minimizar los riesgos ambientales
APROVECHAMIENTO AGRONÓMICO Mantener la calidad del ambiente implica: Plan de Manejo de Nutrientes Muestras anuales de excretas y suelos Diseño agronómico: cultivos, rotaciones, rindes Cálculo profesional: Tasa Aplicación Agronómica Limitantes Disponibilidad de tierras Productividad agrícola de lotes?
CARACTERÍSTICAS EFLUENTES: LAGUNAS ANAERÓBICAS Humedad ph Conductividad Eléctrica micros/cm Sodio mg/l % U.I. Media CV (%) Media CV (%) Sitio 1 99.48 8.07 7.882 29 522 22 Sitio 2 99.53 8.08 8.008 12 273 13 Sitio 3 99.34 8.09 9.837 13 411 15 N = 16, muestras de sobre nadante Clima semi-húmedo Fuente: Elaboración propia
CARACTERÍSTICAS EFLUENTES: LAGUNAS ANAERÓBICAS NKT PT KT mg/l Media CV (%) Media CV (%) Media CV (%) Sitio 1 459 37 82 64 1.107 31 Sitio 2 593 24 38 16 1.135 11 Sitio 3 561 25 45 37 1.676 15 N = 16, muestras sobre nadante Clima semi-húmedo Fuente: Elaboración propia
FERTI-RIEGO CON EFLUENTES DE CERDOS En Manejo de Efluentes Animales practicamos fertiriego (FR) en lugar de riego agrícola (RA) Objetivo Principal: FR suplir nutrientes en forma parcial o total RA cubrir demanda hídrica Diferencias: FR volúmenes bajos (25 a 75 mm/ha) RA volúmenes significativos (400-500 mm/ha)
VALOR FERTILIZANTE GENERACION DE EXCRETAS FRESCAS VALORIZACION NUMERO DE ANIMALES NITROGENO FOSFORO 490 US$/TON UREA 560 US$/TON SFT kg/año kg/año 1.065 US$/TON N 1.217 US$/TON P SITIO 1 CRIA 300 3.717 1.267 3.959 1.542 SITIO 2 RE-CRIA 1.050 3.651 1.512 3.889 1.841 SITIO 3 ENGORDE 2.100 17.964 6.838 19.135 8.324 TOTALES 3.450 25.331 9.617 26.983 11.708 Fuente: Elaboración propia
PÉRDIDAS POTENCIALES DE N HAS A FERTILIZAR BASE NITROGENO MAIZ* 8.000 KG/HA SITIO 1 SITIO 2 SITIO 3 TOTALES CRIA RE-CRIA ENGORDE MAXIMO SIN PERDIDAS Lagunas + Aspersión Tanque + Incorporación 25 9 14 24 9 14 119 45 67 168 63 94 MAIZ* : Requerimiento 18 kg N / ton grano Fuente: Elaboración propia
MAQUINARIA Y EQUIPOS Sólidos (> 30% ST) Semilíquidos (4-10% ST)
CARRO ESTERCOLERO
CARRO ESTERCOLERO 1 Tractor 1 Carro Estercolero Potencialmente 1 Tractor adicional Potencialmente 1 Agitador 1 o 2 Empleados afectados Área de Trabajo: 400 m x 10 m @ 3.5 mm/ha
CARRO ESTERCOLERO Volúmenes Operativos Reales 5 a 12 m3 / tanque 10 viajes / día = 80 m3 / día Volumen a Aplicar Granja 300 madres = 45 m3 / día 16.000 m3 / año requieren 200 días de aplicación
CARRO ESTERCOLERO Días Efectivos de Trabajo a Campo 1 cada 5 = lluvias y falta de piso A una LBR de 3.5 mm/ha cubre unas 4 has/día LBR de 35 mm/ha solo cubre 0.4 has/día Superficie Agrícola de 50 has: 125 días (35 mm) Requiere rotación de cultivos que incluya lotes accesibles todo el año Aproximadamente 80 has para Granja 300 madres
Líquidos (< 4% ST) MAQUINARIA Y EQUIPOS
FERTI-RIEGO POR ASPERSIÓN
EQUIPOS ASPERSORES PIVOT CENTRAL PERMITE APLICACIÓN EFLUENTES CON CULTIVO EN DESARROLLO EXTIENDE PERIODO DE TRABAJO MAS RAPIDO UNIFORMIDAD: C.U. < 95 % MAYOR INVERSION MENOR COSTO OPERATIVO CAÑON REGADOR APLICACIÓN EN BARBECHO O CV ESPECIFICOS REQUIERE UN TRACTOR DIARIAMENTE REQUIERE UNA TUBERIA MOVIL O FIJA C.U. < 75 % MENOR INVERSION MAYOR COSTO OPERATIVO
COSTOS COMPARATIVOS CARRO ESTERCOLERO CANON REGADOR PIVOT CENTRAL INVERSION 300.000 600.000 1.000.000 COSTO OPERATIVO LT GASOIL/HR SUPERFICIE CUBIERTA HAS/DIA 9 8 6 1.5 4 8 COSTO $/HA 780 260 100 10 horas/día de trabajo 13 $/litro gasoil Fuente: Elaboración propia
ENSAYOS APLICACIÓN EFLUENTES 1995 a 2007. OPSU, Goodwell, OK. EEUU. Amonio Anhidro, Barrido Feedlot (BF), Efluentes Cerdos (EC) Maíz y 4 tipos de forrajeras (invierno y verano) Fuente de N y Tasa de Aplicación TA: 0, 56, 168 y 504 kg N Máxima TA-504: 20.5 mm / ha x año TA-168: Tasa de Aplicación Agronómica Recomendada x zona y nivel de rendimiento de cultivo
RENDIMIENTOS SEGÚN FUENTE DE N Y TASA DE APLICACIÓN: MAÍZ 8.5 RENDIMIENTO MAIZ (TN/HA) 8 7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 0 56 168 504 AA BF EC-AN EC y BF rindieron significativamente mas que AA salvo en TA-168 donde AA y EC no mostraron diferencias significativas Mayor Rinde Absoluto con EC a TA-504 y BF a TA-168
RENDIMIENTOS SEGÚN FUENTE DE N Y TASA DE APLICACIÓN: FORRAJERAS 16 RENDIMIENTO FORRAJERAS DE INVIERNO (TN/HA) 14 12 10 8 6 4 0 56 168 504 UREA EC-AN EC y UREA mostraron rindes casi idénticos en todas las TA Se demuestra que el EC-AN reemplaza exitosamente al fertilizante comercial
RENDIMIENTOS SEGÚN FUENTE DE N Y TASA DE APLICACIÓN: FORRAJERAS 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 RENDIMIENTO FORRAJERAS DE VERANO (TN/HA) 0 56 168 504 UREA EC-AN EC y UREA mostraron rindes estadísticamente iguales salvo en TA-504 Se demuestra que el EC-AN reemplaza exitosamente al fertilizante comercial
LA SD DE EFLUENTES
El valor de las excretas como fertilizantes y los costos de los equipos de aplicación, en conjunto con la imprescindible conservación del Medio Ambiente, determinan la necesidad de PROFESIONALIZAR LA GESTION DE EXCRETAS: DISEÑO DE SISTEMAS Y MANEJO AGRO-AMBIENTAL
QUE NOS FALTA EN LAS GRANJAS ARGENTINAS? ASPECTOS MEDIO AMBIENTALES
MEDICIONES FRECUENTES
PLANIFICACION EXITOSA
INNOVAR
GESTIÓN AMBIENTAL ASUMIR QUE LA PRODUCCION ANIMAL INTENSIVA MODERNA TIENE UN COSTO AMBIENTAL Y UN IMPACTO AMBIENTAL COMPUTAR ESE COSTO OPERATIVO COMO CUALQUIER OTRO DE LA GRANJA ESTAR PREPARADO PARA REGULACIONES MAS EXIGENTES, NUNCA MENOS EXIGIR EFICIENCIA Y UNA SATISFACTORIA RELACION COSTO / BENEFICIO A LOS DISTINTOS COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO
LEGISLACION AMBIENTAL ROL PROACTIVO DEL SECTOR
REGISTRO SICPA VIGENTE Sistemas Intensivos y Confinados de Prod. Animal Se inscriben los Feedlots, Criaderos de Cerdos y Aves Requiere de un Responsable Técnico: Agrónomo o Veterinario Exige Auditoria de Cumplimiento Ambiental o EIA Interviene un Consultor Ambiental Registrado Interviene un Geólogo Interviene un Profesional Habilitado Registrado RRHH Objetivo Final: obtener la Licencia Ambiental Hoy: inspecciones solicitando Inscripción SICPA, Pozos y Lagunas de Tratamiento, ACA
LEGISLACIÓN NOVEDOSA CÓRDOBA Se diferencia entre Reúso de Efluentes y Uso Agronómico Tratamiento obligatorio para reúso Estabilización obligatoria para uso agronómico Uso agronómico según balance hídrico o de nutrientes. Intervención de un Profesional Registrado PLAN DE MANEJO DE NUTRIENTES Alerta y planificación para evitar salinización y sodificación del suelo Prohibición del uso agronómico en situaciones puntuales
ROL PROACTIVO SECTOR PORCINO GITEP CAMARAS ORGANIZACIONES SECTORIALES ESTAR POR DELANTE DEL ESTADO GENERANDO INFORMACION ESPECIFICA DIFUNDIENDO EL CONOCIMIENTO TRABAJO CONJUNTO CON ORGANISMOS OFICIALES EN PROCESOS DE ACTUALIZACION Y/O CREACION DE NORMATIVA AMBIENTAL MARKETING DEL CUIDADO AMBIENTAL VALIOSO APORTE DEL SECTOR EN EL RECICLADO DE NUTRIENTES CONVENIOS OFICIALES PARA ENSAYOS
MUCHAS GRACIAS! P R E G U N T A S CONSULTORIA AMBIENTAL PARA EL AGRO Y LA INDUSTRIA