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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

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