Expo AvĂcola y Porcinos 2016 XI Seminario Internacional
Manejo de Efluentes Porcinos Ing. Agr. (M. Sc.) Roberto Maisonnave Consultor Ambiental
Instalaciones Comunes en Granjas Modernas
Galpones Cerrados
Sistema Túnel o “hoop”
Impacto Ambiental Potencial de la Granja Porcina ▪ Recursos hídricos: aguas subterráneas y superficiales
▪ Suelos, especies forestales y cultivos agrícolas ▪ Calidad del Aire ▪ Comunidad del entorno (ambiente socio económico)
Aspectos Críticos en Ubicación del Proyecto ▪ Proximidad a: ▪ Cuerpos de agua ▪ Centros urbanos o sub-urbanos ▪ Residencias permanentes o temporarias ▪ Profundidad de Napas ▪ Topografía
▪ Accesos
Destino de Efluentes e Ingeniería Ambiental ▪ El destino final de los efluentes sólidos y líquidos determinarán el tipo, tamaño y logística del Sistema de Tratamiento de Efluentes Separación Sólidos
Sistema Lagunar
Aireación Forzada
Cloración
Uso Agronómico
Opcional
Indispensable
Innecesario
Innecesario
Exportación
Indispensable
Opcional
Innecesario
Innecesario
Vuelco
Indispensable
Indispensable
Indispensable
Indispensable
▪ Uso Agronómico de excretas: suplir con nutrientes a los cultivos en función de tasas de aplicación agronómicas (unidad nutriente requerido / unidad de rendimiento físico esperado)
Diseño del Sistema de Tratamiento de Efluentes ▪ Cuál es la limitante de nuestra granja? ▪ Superficie Agrícola ▪ Proximidad de Vecinos Residenciales ▪ Napas surgentes o muy superficiales ▪ Cursos de agua adyacentes: ríos, arroyos, canales ▪ Cuál es la visión futura del negocio? ▪ Es compatible la estrategia de crecimiento con la localización actual de la granja?
Diseño del Sistema de Tratamiento de Efluentes ▪ Incorporar el Sistema de Gestión Ambiental y la Ingeniería en Tratamiento y Uso de Efluentes en el diseño de granjas nuevas y en funcionamiento ▪ Productores y Empresarios: incorporar el concepto de COSTO AMBIENTAL
Sistema de Gestión Ambiental (SGA)
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
SGA e Ingeniería en Tratamiento y Uso de Efluentes Producción Porcina Ingeniería Tratamiento Excretas Separación Solidos
Líquidos Laguna Anaeróbica
Biogás
Solidos
Compost
Gas y Electricidad
Uso Agronómico
Uso Ag Exportar
Lagunas
Biol
Sedimentación
Laguna Anaeróbica
Remoción
Uso Ag
Anaeróbica
Uso Ag
Aeróbica
Vuelco
Principales Parámetros de Diseño STE ▪ Número de animales por categoría ▪ Consumo esperado de agua y alimentos ▪ Tipo de instalaciones
▪ Opciones de uso y frecuencia ▪ Variables climáticas a escala regional
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?
GRANJA AMBIENTALMENTE IDEAL ▪ Localización en zona agrícola ▪ Disponibilidad de superficie agrícola propia o ajena ▪ 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? ▪ Valores Máximos para vuelco a suelo o cuerpos de agua muy exigentes ▪ Difícil de alcanzar con infraestructura de una granja animal ▪ Costos de tratamiento excesivamente altos ▪ Muy complejo mantener eficiencia de procesos a lo largo del año
El vuelco de efluentes es una opción realista? ▪ Por qué alguien elegiría descargar un sub-producto valioso a un cuerpo de agua con un alto riesgo de contaminarlo en lugar de utilizarlo como un insumo productivo? ▪ Por qué la legislación internacional promueve el uso agronómico de efluentes animales en lugar del vuelco?
Gestión Agro - 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 Excretas recolectadas en sistema de manejo
Efluentes Líquidos para Ferti-riego
Aprovechamiento Agronómico ▪ Excretas utilizadas como abono orgánico: 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 Medio 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?
Ferti - riego con Efluentes de Cerdos ▪ Manejo Efluentes Animales por ferti-riego (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 NUMERO DE ANIMALES
NITROGENO
FOSFORO
kg/ año
kg/ año
VALORIZACION 395 US$/TON UREA
500 US$/TON SFT
859 US$/TON N 1.087 US$/TON P
SITIO 1
CRIA
300
3.717
1.267
3,191
1,377
SITIO 2
RE-CRIA
1.050
3.651
1.512
3,135
1,644
SITIO 3
ENGORDE
2.100
17.964
6.838
15,425
7,432
3.450
25.331
9.617
21,752
10,453
TOTALES
Fuente: Elaboración propia
P茅rdidas Potenciales de N HAS A FERTILIZAR BASE NITROGENO TIPO DE GRANJA Y CATEGORIA ANIMAL
MAIZ* 8.000 KG/HA
MAXIMO SIN PERDIDAS
Tanque + Incorporaci贸n
Lagunas + Aspersi贸n
SITIO 1
CRIA
25
14
9
SITIO 2
RE-CRIA
24
14
9
SITIO 3
ENGORDE
119
67
45
168
94
63
TOTALES MAIZ* : Requerimiento 18 kg N / ton grano Fuente: Elaboraci贸n propia
Maquinaria y equipos ▪ Sólidos (> 30% ST)
▪ Semi-líquidos (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 de 1 tanque de 10.000 litros: 200 m x 10 m @ 5 mm/ha
Carro Estercolero ▪ Volúmenes Operativos Reales
▪ 5 a 12 m3 / tanque ▪ 12 viajes / día = 120 m3 / día (tanque de 10.000 litros) ▪ Volumen a Aplicar ▪ Granja 300 madres = 45 m3 / día ▪ 16.000 m3 / año requieren 134 días de aplicación
▪ Factorear en cada granja los días con lluvia, sin piso, fin de semana y feriados…
Carro Estercolero ▪ Días Efectivos de Trabajo a Campo
▪ 1 cada 5 = lluvias y falta de piso en centro de Santa Fé 2015 ▪ Aplicando una LBR de 5 mm/ha cubre unas 2.4 has/día ▪ LBR de 25 mm/ha solo cubre 0.5 has/día
▪ Superficie Agrícola de 50 has: 100 días (25 mm) ▪ Requiere rotación de cultivos que incluya lotes ¨accesibles¨ todo el año ▪ Aproximadamente 80 has para Granja 300 madres según Balance de N
Maquinaria y equipos ▪ Líquidos (< 4% ST)
Ferti-riego por Aspersi贸n
EQUIPOS ASPERSORES ▪ PIVOT CENTRAL
▪ CAÑON REGADOR
▪ PERMITE APLICACIÓN EFLUENTES CON CULTIVO EN DESARROLLO
▪ APLICACIÓN EN BARBECHO O CV ESPECIFICOS
▪ EXTIENDE PERIODO DE TRABAJO
▪ REQUIERE UN TRACTOR DIARIAMENTE
▪ MAS RAPIDO
▪ REQUIERE UNA TUBERIA MOVIL O FIJA
▪ UNIFORMIDAD: C.U. < 95 %
▪ C.U. < 75 %
▪ MAYOR INVERSION
▪ MENOR INVERSION
▪ MENOR COSTO OPERATIVO
▪ MAYOR COSTO OPERATIVO
COSTOS COMPARATIVOS* CARRO ESTERCOLERO
CAﾃ前N REGADOR
PIVOT CENTRAL
400.000
800.000
1.400.000
9
8
6
SUPERFICIE CUBIERTA HAS / DIA
0.5
3
8
COSTO $ / HA
900
300
120
INVERSION COSTO OPERATIVO LT GASOIL / HR
LBR 25 mm / ha 10 horas / dﾃｭa de trabajo 15 $ / litro gasoil *Sin Mano de Obra
Fuente: Elaboraciﾃｳn propia
Ensayos aplicación efluentes ▪ 1995 a 2007. OPSU - Oklahoma. 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 RENDIMIENTO MAIZ (TN/HA) 8.5 8 7.5 7 6.5
6 5.5 5 4.5 4 0
56
168 AA
BF
504
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 RENDIMIENTO FORRAJERAS DE INVIERNO (TN/HA) 16 14 12
10 8 6 4 0
56
168 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
504
La “SD” de efluentes…
El valor de las excretas como fertilizantes y los costos de los equipos de aplicaciﾃｳn, en conjunto con la imprescindible conservaciﾃｳn del Medio Ambiente, determinan la necesidad de PROFESIONALIZAR LA GESTION DE EXCRETAS: DISEﾃ前 DE SISTEMAS Y MANEJO AGRO-AMBIENTAL
Muchas Gracias!
Ing. Agr. (M. Sc.) Roberto Maisonnave AmbientAgro