GESTION DE ESTIERCOL DE GALLINAS PONEDORAS

Alberto Abaigar, Lucía Cordovín, Maite Aguilar (ITG Ganadero) Avda. Serapio Huici, 22. Edificio Peritos. 31610 Villava (Navarra) www.itgganadero.com

1 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

ÍNDICE 1.- La producción de gallinaza 2.- Tablas medias de producción estiércoles gallinas 3.- La eliminación de elementos minerales 4.- Explotaciones de gallinas en Navarra 5.- La producción global de gallinaza en Navarra 6.- Las variantes de gestión de gallinaza en Navarra 7.- El valor fertilizante 8.- Los problemas de almacenamiento 9.- Las Mejores Técnicas Disponibles 10.- Secado de gallinaza 11.- El compostaje en campo 12.- Biometanización

ANEXOS: • •

Cálculo de ahorro por abonado con gallinaza en maíz Cálculo de ahorro por gallinaza en trigo secano

2 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

1.- LA PRODUCCION DE ESTIERCOLES EN AVICULTURA DE PUESTA Para calcular la producción anual de gallinaza, de Nitrógeno y de elementos minerales de nuestra explotación, podemos seguir dos caminos: bien utilizando tablas unitarias, bien utilizando un programa de predicción personalizada en el que se vuelcan los datos específicos de nuestra explotación. Este último método es el utilizado en la elaboración de los planes de producción y gestión de estiércol, que aprueba la administración navarra para cada explotación, dentro de la pág. web https://gestiercol.tracasa.es, al que tienen acceso los técnicos acreditados para la elaboración de dichos planes. Una hoja de cálculo colgada de la página web del ITG Ganadero: www.itgganadero.com, nos va a permitir calcular la misma predicción para el conjunto del sector avícola: ponedoras, avicultura carne, patos. Este sistema de predicción se basa para el cálculo de emisión de elementos minerales en el método de balances, que para el Nitrógeno se resumen en: • • • •

Nitrógeno en gallinaza = Nitrógeno excretado – Nitrógeno volatilizado en naves y almacenamientos de estiércoles Nitrógeno Excretado = Nitrógeno Consumido – Nitrógeno Retenido Nitrógeno Consumido = Piensos consumidos x Contenido en N del pienso Nitrógeno Retenido = N retenido en la producción de huevos + N retenido en el incremento de peso de los animales

En el resto de elementos minerales se sigue la misma pauta, salvo que no hay volatilización. Para el método de tablas, hemos definido en primer lugar la explotación estándar, para llegar así a los ratios unitarios. Explotación estándar: Ponedoras en jaulas

Ponedoras en suelo

Nº de semanas de puesta por ciclo

56

56

Porcentaje medio diario de ponedoras que hacen puesta %

85

79

Peso medio huevo (grms) I.C kg huevo (Kgs pienso/kgs huevos producidos ) Nº de semanas de prepuesta por ciclo

62

60

2,20

2,4

3

3

Porcentaje de pollitas que hacen puesta al finalizar la fase de prepuesta

5

5

% de mortalidad de gallinas en fase de puesta

10

10

Nº de semanas de vacío sanitario entre puestas

3

3

2,00

2,0

Peso medio ponedoras al sacrificio (kgs)

Si hay recría de pollitas en la propia explotación: Nº de semanas de recría de pollitas

17

Peso medio pollitas a la entrada en puesta (kgs)

1,55

Peso medio ponedoras al sacrificio (kgs)

2,00

I.C. recría de pollitas (kgs)

4,5

Composición piensos Semanas

% PB

%P

17-20 (Prepuesta)

17

0,70

18-40 (1ª puesta)

17

0,55

> 40 (2ª puesta)

16

0,50

3 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

Tipo instalación gestión gallinaza

% Materia seca de la gallinaza

•

Arrobadera y foso exterior

15,0

•

Cinta sin presecado

25,0

• • • •

Cinta con presecado Fosa semiprofunda Fosa profunda Secadero exterior gallinaza

38,0 80,0

2.- TABLAS MEDIAS DE PRODUCCION ESTIÉRCOLES 2.1.- EXPLOTACIONES DE RECRIA DE POLLITAS Tipo instalación gestión gallinaza

Kgs/plaza y año

Kgs por ave producida

% Materia seca de la gallinaza

Arrobadera y foso exterior

8,38

2,18

12,5-17,5

Cinta sin presecado

5,24

2,18

25,0

3,67

1,54

37,0-40,0

1,96

0,82

75,0-85,0

Cinta con presecado Fosa semiprofunda Fosa profunda Secadero exterior gallinaza

2.2.- EXPLOTACIONES DE GALLINAS PONEDORAS 2.2.1.- Explotaciones en jaulas Tipo explotación Explotación en jaulas sin recría de pollitas

Explotación en jaulas con recría de pollitas

Tipo instalación gestión gallinaza

Kgs/plaza y año

Arrobadera y foso exterior

53,43

Cinta sin presecado

37,40

Cinta con presecado Fosa semiprofunda Fosa profunda Secadero exterior gallinaza Arrobadera y foso exterior

24,60

Cinta sin presecado

39,18

Cinta con presecado Fosa semiprofunda Fosa profunda Secadero exterior gallinaza

25,92

12,47 56,28

13,13

2.2.2.- Explotaciones en suelo Kgs/plaza y año Tipo Explotaciones en suelo

En la nave

En el parque

Total

16,62

4,16

20,78

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3.- ELIMINACION DE ELEMENTOS MINERALES 3.1.- Explotaciones de Ponedoras en jaulas Eliminación en estiércoles por plaza y año Tipo explotación

Nitrógeno (kgs)

P2O5 (kgs)

K2O (kgs)

Cu (grms)

Zn (gmrs)

Recría pollitas

0,17

0,22

0,12

0,03

0,51

Ponedoras sin recría

0,32

0,34

0,30

0,06

1,03

Ponedoras con recría

0,40

0,44

0,35

0,07

1,26

3.2.- Explotaciones de Ponedoras en suelo sin recría Eliminación en estiércoles por plaza y año Lugar de emisión

Nitrógeno (kgs)

P2O5 (kgs)

K2O (kgs)

Cu (grms)

Zn (gmrs)

•

En la nave

0,32

0,23

0,27

0,06

1,00

•

En el parque

0,06

0,08

0,07

0,01

0,26

•

Total

0,38

0,31

0,34

0,07

1,26

3.3.- Explotaciones de Recría de pollitas Por pollita producida Nitrógeno (kgs)

P2O5 (kgs)

K2O (kgs)

Cu(grms)

Zn (gmrs)

0,072

0,093

0,051

0,012

0,212

Recría pollitas

4.- EXPLOTACIONES DE GALLINAS EN NAVARRA En Navarra tenemos 43 explotaciones de gallinas, 32 productoras de huevos y 11 de recría de pollitas. Con 1,5 millones de gallinas y 600.000 plazas de recría. Es poco significativa la producción de huevos camperos (1,3%) y por el contrario es apreciable la parte del sector dedicada a la producción de huevos fértiles para las incubadoras de broilers. Plazas

Nº explotaciones

%

Ponedoras jaulas

1.303.862

16

86,01

Ponedoras suelo

19.700

5

1,30

192.302

11

12,69

1.515.864

32

100

Reproductoras Fuente: Servicio Ganadería

Plazas Nº explotaciones

%

Recría pollitas en la propia granja de ponedoras

172.345

2

28,80

Recría pollitas en granja especializada

426.000

11

71,20

598.345

13

100

En cuanto a sus obligaciones medioambientales, una parte de ellas (las de más de 40.000 gallinas) han tramitado la AAI y deben emplear MTDs en la gestión de los estiércoles. Explotaciones sometidas a la Autorización Ambiental Integrada Ponedoras Recría pollitas Total

Nº explotaciones

Plazas

% sobre el total

8

1.204.302

90

2

216.000

50

10

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5.- LA PRODUCCION GLOBAL EN NAVARRA: La producción total anual de gallinaza en Navarra ronda las 50.000 tm. Producción total anual gallinaza y elementos fertilizantes Estiércol (Tm)

N kgs

P2O5 kgs

K2O kgs

Cu kgs

Zn kgs

44.351

427.817

463.108

405.526

1.374

78

3.596

77.093

79.126

69.572

246

14

295

6.318

4.437

5.402

20

1

2.083

73.354

79.624

52.141

217

11

50.325

584.582

626.295

532.641

1.857

104

Ponedoras jaulas Suelo reproductoras Suelo camperas Recría jaulas Totales

Atendiendo a su gestión, distinguimos dos tipos de gallinaza: Gallinaza húmeda: (15-30% de ms): fundamentalmente de ponedoras y recrías en baterías con cintas transportadores de estiércol sin presecado. Gallinaza seca (50-80% de ms): fundamentalmente de instalaciones de ponedoras en suelo sobre slats (camperas y reproductoras) e instalaciones de ponedoras con proceso de secado de gallinaza (MTDs). Producción total anual gallinaza y elementos fertilizantes Gallinaza húmeda Gallinaza seca

Estiércol (Tm)

N kgs

P2O5 kgs

K2O kgs

Cu kgs

41.542

422.094

455.841

380.144

1.357

Zn kgs 63

8.783

162.488

170.454

152.497

500

30

50.325

584.582

626.295

532.641

1.857

93

En porcentajes % Gallinazas húmedas

83

Gallinazas secas

17

6.- LOS MODELOS DE GESTION DE GALLINAZA EN NAVARRA 6.1.- Gallinazas húmedas: •

Una parte de la gallinaza (1/3) se reparte sobre parcelas agrícolas próximas a la explotación, normalmente con una gestión directa de los agricultores que emplean como medio de reparto el remolque esparcidor de la granja: en los meses en que los cultivos permiten aportes de fondo antes de la siembra, por ejemplo en zona de cereal de invierno (meses de agosto a noviembre).

•

Otra parte (2/3): Se transporta a zonas alejadas de la granja de la Zona Media y Sur de Navarra, bajo demanda de agricultores normalmente con cultivos de regadío. En dichas zonas la gallinaza sufre un periodo de almacenamiento, bien en parcelas de reparto, bien más frecuentemente en parcelas que hacen las veces de estercoleros. Tras el periodo de almacenamiento son repartidas por los agricultores en sus parcelas con sus medios.

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6.2.- Gallinazas secas: •

El estiércol sufre un proceso de almacenamiento y secado en la explotación y la gallinaza es repartida en el entorno cercano de la explotación en parcelas propias ó de agricultores que la demandan.

Total gallinazas 50.325 Tm Gallinazas húmedas 41.5242 Tm Repartos en fresco 13.847 Tm (27%)

Repartos tras almacenamiento en parcela

27.695 Tm (56%)

Gallinazas secas 8.783 (17%) • •

De la nave a la parcela Entrega a gestor (compost)

Tenemos un 56% de la gallinaza que es gestionada por agricultores alejados de la explotación y que son ellos los que la almacenan, normalmente en parcelas y luego la reparten en abonados de fondo en las épocas adecuadas para cada cultivo, mayoritariamente cultivos de verano en regadío que valorizan bien el abonado (maíz, hortícolas). Una parte de esta gallinaza es mezclada en destino con lodos de papelera procedentes de la CAV. Este lodo le proporciona estructura y puede así almacenarse en campo como amontonamiento temporal de estiércol. No obstante esta práctica no es legal ya que el lodo de papelera en principio no puede utilizarse en agricultura (únicamente son utilizables: los lodos de tratamiento de aguas residuales urbanas; los lodos procedentes de fosas sépticas que tratan aguas residuales domésticas y los lodos del tratamiento in situ de efluentes de la industria alimentaria). Sin embargo la buena aceptación de esta mezcla por parte de los agricultores nos indica de la necesidad de encontrar otro producto que sirva al mismo fin como puede ser la paja vieja y húmeda de categoría no útil para la planta de Biomasa de Sangüesa que se encuentra en muchos puntos de la zona cerealista de Navarra. En definitiva, si queremos que esta gallinaza la sigan valorizando los agricultores y a su vez queremos cumplir con las exigencias medioambientales derivadas de las exigencias de las AAI, deberemos cambiar de modelo de gestión introduciendo algún tipo de tratamiento reconocido de forma oficial como MTD, como son: • • •

Secado Compostaje Biometanización

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7.- EL VALOR FERTILIZANTE DE LA GALLINAZA Mayoritariamente la gallinaza es valorizada en Navarra como un fertilizante orgánico en parcelas de cultivo que en general no son cultivadas directamente por el ganadero. Los Planes de Gestión de Estiércoles que aprueba la administración navarra para cada explotación, dentro de la pág. web https://gestiercol.tracasa.es, al que tienen acceso los técnicos acreditados para la elaboración de dichos planes, recogen pormenorizadamente cada caso. Dados los modelos de gestión de gallinaza descritos, encontramos como modelo más acorde a la realidad el siguiente: • •

La gallinaza repartida por el ganadero directamente sobre parcelas propias ó de agricultores queda en el plan del ganadero. Los agricultores que retiran estiércoles se inscriben como gestores en la página web y se hacen su propio plan de gestión con este material.

Al agricultor ahora le llevamos gallinaza fresca para que la almacene en sus parcelas. Esto debe cambiar y se nos presentan tres opciones: • • •

Que la almacene el ganadero y al agricultor le llegue en los momentos en los que la necesita según los cultivos. Que se la llevemos en fresco para que la almacene en parcela, pero que se someta en dichos almacenamientos a un proceso de compostaje. Que instalemos en la granja un proceso de secado de la misma y le llevemos al agricultor gallinaza seca.

7.1.- La composición Las gallinazas son estiércoles de gallinas ponedoras sin cama ó sustrato. Las hay líquidas (purines), pastosas y sólidas. Las hay igualmente presecadas ó secadas. Por lo tanto la variabilidad es importante, dependiendo sobre todo de dos factores: • •

El % de MS El tiempo de almacenamiento: las pérdidas de nitrógeno durante el almacenamiento tanto exterior, como interior son muy importantes (hasta el 60%). Los sistemas de secado reducen estas pérdidas.

Dadas las numerosas variables se hace imprescindible realizar análisis un análisis de laboratorio en cada caso, entendiendo que si bien hay gran variabilidad es importante entre explotaciones y situaciones diferentes, no lo es tanto en la misma explotación y con el mismo manejo. Las muestras deben tomarse de forma homogénea y siempre en los momentos previos al reparto en parcela. A falta de analítica puede servir de referencia la siguiente tabla: Gallinazas líquidas Kgs/Tm Tipo instalación

MS %

N total

Fósforo (P2O5)

Potasio (K2O)

Prefosa interior y flushing

12

6,8

9,5

5,5

Arrobadera ó arrastrador

17

10

12

8

Fuente: ITG ganadero 2007 Gallinazas sólidas húmedas: son las más comunes en Navarra Tipo instalación Cinta transportadora

Kgs/Tm MS %

N total

Fósforo (P2O5)

Potasio (K2O)

25

15

14

12

Fuente: ITG ganadero 2007

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Gallinazas presecadas

Kgs/Tm

Presecado sobre la cinta transportadora

MS %

N total

Fósforo (P2O5)

Potasio (K2O)

40

22

20

12

Fuente: ITG ganadero 2007

Gallinazas secadas en Secadero exterior

Kgs/Tm MS %

N total

Fósforo (P2O5)

Potasio (K2O)

85

40

40

28

Secadero exterior Fuente: ITAVI 1999

El Nitrógeno en las gallinazas En el momento del reparto, tras un periodo de almacenamiento, el Nitrógeno de la gallinaza se encuentra en su mayor parte en forma mineral (90%) y únicamente un 10% se mineraliza en el año siguiente, esto indica que por un lado se comporta como un nitrógeno mineral y está disponible para las plantas pero por otro que se pierde fácilmente si la época de reparto no coincide con el periodo de absorción por parte de las plantas. El Coeficiente de Equivalencia del Nitrógeno, relaciona la eficiencia del Nitrógeno de la gallinaza en relación a la eficiencia producida por el Nitrógeno de un abono mineral. Este coeficiente se calcula en ensayos de abonado con dosis sucesivas de nitrógeno de origen mineral y de origen gallinaza. Nos permite de una forma sencilla calcular la cantidad de nitrógeno mineral que nos podemos ahorrar con un abonado de origen orgánico. El Nitrógeno procedente de los estiércoles, tiene por una parte un efecto sobre la producción del cultivo implantado (Efecto Directo) y también un efecto sobre la producción de los años sucesivos (Efecto Residual). El Nitrógeno del purín de gallinas, tiene un marcado Efecto Directo y un Bajo Efecto residual (alrededor del 10%). Este efecto residual es aplicable únicamente al cultivo del año siguiente, luego desaparece prácticamente.

Cereal invierno Maíz

Época reparto

Coeficiente Equivalencia del N en %

Fondo

20-40

Cobertera

40-60

Fondo efecto 2º año

8-10

Fondo

50-60

Fondo efecto 2º año

0%

El Fósforo y el Potasio Las gallinazas son ricas en Fósforo y Potasio y su Coeficientes de Equivalencia elevados (65% para el fósforo y 80% para el potasio. Normalmente los aportes de gallinaza son suficientes para estos dos minerales en la mayoría de los cultivos.

9 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

7.2.- Forma práctica de realizar la fertilización con gallinaza: Atenderemos primero a las necesidades de Nitrógeno de los cultivos y buscaremos un Coeficiente de Equivalencia del Nitrógeno según la época de reparto. Como límites tendremos, por ejemplo para una gallinaza de 14 kgs de N/Tm; 10 kgs de P205/Tm y 8 kgs de K2O/Tm.

Dosis máxima general (legislación navarra) Dosis máxima para cereales invierno en aportes fondo Dosis máxima en Zonas Vulnerables

Kgs de N/ha de origen gallinaza 250 kgs N/ha 220 kgs N/ha 170 kgs N/ha

Tm/ha de gallinaza 18 16 12

Fertilización nitrogenada Trigo secano húmedo Aportes en fondo Necesidades cultivo kgs N/ha Aportes kgs N total gallinaza/ha Dosis Tm/ha Coeficiente Equivalencia N Kgs/ha de N equivalente aportado Kgs/ha de N mineral a completar con Urea ó amonitrato

180 220 16 0,35 80 90

Aportes en cobertera 180 250 18 0,50 125 45

Maíz aspersión, 50% restos enterrados Aportes en fondo 270 250 18 0,60 150 100

Fertilización fosfo-potásica Trigo secano húmedo Aportes en fondo Necesidades cultivo kgs P2O5/ha Necesidades cultivo kgs K2O/ha Aportes de P2O5/ha Coeficiente Equivalencia P2O5 Aportes P2O5 equivalentes kgs/ha Aportes K2O/ha Coeficiente Equivalencia K2O Aportes K2O equivalentes ks/ha

80 60 160 0,65 104 128 0,80 102

Aportes en cobertera 80 60 180 0,8 117 144 0,80 115

Maíz aspersión, 50% restos enterrados Aportes en fondo 100 120 180 0,65 117 144 0,80 115

Con esta práctica cubrimos las necesidades de Fósforo y Potasio del maíz para el año y para al menos 2 años en el caso del trigo ó cereales de invierno. Como estrategia económica y siempre que la superficie disponible sea suficiente realizaremos aportes anuales en caso de maíz y hortícolas regadío y aportes bienales en caso de cereales de invierno, colzas y girasol.

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7.3.- El valor económico de la gallinaza Para el agricultor, el valor económico de la gallinaza va a depender de los siguientes factores: • • • •

1.-Las necesidades del cultivo: mayor valor en cultivos de regadío demandantes de abono: maíz, hortícolas. En cultivos de cereales invierno secano, mayor valor en zonas húmedas. 2.-La composición química de la gallinaza en el momento de reparto. 3.-El precio del fertilizantes minerales. 4.-La estrategia de reparto: mayor valor en aportes de cobertera que de fondo (mejor coeficiente equivalencia del nitrógeno).

El ITG ganadero ha colgado de su página web una hoja de cálculo que puede descargarse y que ayuda a predecir el valor económico de la gallinaza en cada caso particular www.itgganadero.com. Como ejemplo y para una composición y precio de abonos del siguiente cuadro, tendríamos los siguientes datos:

PURIN/ESTIERCOL

N

P2O5

K2O

€/tonelada

14

10

8

0

concentración en % N

P2O5

K2O

€/tonelada

SUPER 45%

5

45

0

270

DAP

18

46

0

290

15-15-15

15

15

15

390

UREA 46%

46

300

Precios abono 2010 TRIGO ZONA SUBHUMEDA Tipo gallinaza

Normal

Secado en cinta

25

45

15,7

10,0

% MS Tm gallinaza/ha

MAIZ ASPERSION 40% RESTOS ENTERRADOS

Secadero exterior

Normal

Secado en cinta

Secadero exterior

80

25

45

80

5,5

17,9

11,4

6,3

Fondo

Cobertera

Urea kgs/ha

261

261

261

109

196

196

196

Margen/ha (e)*

206

206

206

293

293

293

293

Valor Tm (e)*

13,1

20,6

37,5

40,6

16,4

25,7

46,8

*Sin contar gastos de reparto

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7.4.- La superficie agrícola necesaria para la gallinaza en Navarra

Superficies mínimas anuales (250 kgs N/ha)

Total gallinazas 2.350 has Gallinazas húmedas 1.700 has Repartos en fresco 460 has

Gallinazas secas 650 has

Repartos tras almacenamiento en parcela

1.240 has

Esta superficie puede doblarse si el criterio es el abonado fosfopotásico (4.700 has).

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8.- LOS PROBLEMAS DEL ALMACENAMIENTO DE ESTIÉRCOL EN LAS GRANJAS DE GALLINAS

La legislación en Navarra obliga a disponer de una capacidad de almacenamiento suficiente para poder cumplir con el plan de reparto aprobado en los planes de gestión de estiércoles y en todo caso para un mínimo de 4 meses. En la mayoría de los casos la necesidad de almacenamiento supera los 6 meses. No obstante el almacenamiento presenta algunas dificultades dadas las características de la gallinaza: • • • • •

Dificultad de conformar apilamientos de suficiente altura, dada su plasticidad (alta humedad y ausencia de materiales estructurantes como paja, etc.). Necesidad de cubrir los estercoleros y hacerlos de gran superficie. Malos olores. Moscas. Mala imagen.

Estos inconvenientes junto al hecho de que el almacenamiento prolongado en la explotación no mejora las características de manejo para el agricultor hace que la mayoría de las granjas no dispongan de estercoleros ó si los disponen no los utilizan como tales. Esta dificultad ha llevado al ITG ganadero a iniciar dentro del programa de validación de Mejores Técnicas Disponibles un estudio de validación de técnicas de tratamiento de la gallinaza que bien eliminen los problemas de almacenamiento, bien mejoren las características del estiércol de forma que pueda ser almacenado en campo por los agricultores que luego se encargan de su gestión

Amontonamiento temporal de gallinaza en parcela: el estiércol se vuelve más pastoso, maloliente y difícil de manejar. Se forma una costra que favorece las fermentaciones anaerobias e impide el secado en buen tiempo. La lluvia produce un lixiviado rico en nitrógeno sobre el entorno.

Una primera solución insuficiente: cama de paja y pacones laterales para evitar lixiviados.

13 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

Una solución más eficaz: mezclar gallinaza y paja en el remolque esparcidor y formar pilas de compostaje (30-40% paja). El amontonamiento tiene así estructura, se asemeja más a un estiércol y se produce una fermentación aerobia. Se reducen los olores y el reparto en parcela es mucho más fácil

Apilamientos de gallinaza con algo de paja sin mezcla con producción de lixiviados al medio tras lluvias. Situación a evitar.

14 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

9.- LAS MEJORES TECNICAS DISPONIBLES

La práctica totalidad de las explotaciones de gallinas que deben almacenar gallinazas húmedas a su vez están sujetas a la tramitación de la Autorización Ambiental Integrada. Una resolución favorable normalmente obliga a la adopción de MTDs en la gestión del estiércol. Este es el camino que proponemos para una mayor integración ambiental de las granjas de ponedoras, es decir reemplazar la obligatoriedad de estercolero por la adopción de MTDs relacionadas con la gestión del estiércol.

9.1.- QUE SE ENTIENDE POR MEJORES TECNICAS DISPONIBLES. Son técnicas ó procedimientos que ha demostrado a escala real su eficacia medioambiental en la reducción de emisiones contaminantes y en el consumo de recursos en condiciones económica y técnicamente viables. Una MTD, debe cumplir las siguientes condiciones: • Medioambientalmente eficaz: reduce un consumo, ó una emisión, disminuye el riesgo de contaminación (suelo, agua, aire) • Viable económicamente • Aplicable a escala de explotación

9.2.- DONDE SE DESCRIBEN LAS MTDs aplicables a ganadería intensiva: a)

Documento de Referencia BREF

En julio de 2003, la Comisión Europea aprobó el Documento de Referencia de Mejores Técnicas Disponibles en la Cría Intensiva de Aves de Corral y Cerdos (BREF) realizado por un grupo de expertos de los Estados Miembros. Este documento supone una relación justificada de MTDs resultante de la discusión técnica en diferentes grupos de trabajo organizado por la Comisión Europea a través de la Oficina Europea De IPPC. Actualmente está en revisión y pronto conocerá una segunda versión. El documento BREF está traducido al español y se puede descargar en la página www.eper-es.com/index.htm.

b)

Guías de Mejores Técnicas Disponibles del MAPA

Siendo conscientes de que la información recogida en dicho documento no es aplicable por igual en todas las situaciones agro-climáticas europeas, por parte del MAPA se consideró la necesidad de obtener información propia, para lo cual se puso en marcha un proyecto de desarrollo tecnológico con el fin de evaluar en granjas comerciales representativas, las MTDs que se consideraban más adecuadas, teniendo en cuenta las peculiaridades del sector ganadero español y las condiciones ambientales específicas de nuestro país. Estas guías están disponibles y se pueden descargar de la página web del MAPA:

www.mapa.es/es/ganaderia/pags/IPPC/IPPC.htm c)

Nuevas MTDs

La industria del equipamiento ganadero y los institutos y estaciones de investigación en Europa y España están desarrollando continuamente sistemas y modelos que responden a los criterios generales que deber reunir una MTD.

15 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

9.3.- AVICULTURA DE PUESTA Y MTDS en Navarra Las MTDs que los ITGs (ITG ganadero e ITG agrícola) están validando en Navarra suponen un tratamiento de la gallinaza previo a su gestión como fertilizante: • • •

Secado de gallinaza Compostaje Biometanización

MTD

Objetivo

COMPOSTAJE CON VOLTEADORA

Estabilización de estiércoles para reducir su poder de contaminación en el almacenamiento y en el reparto utilizando como estructurante paja vieja húmeda desechada de los apilamientos de paja para la planta de biomasa de Sangüesa.

COMPOSTAJE CON REMOLQUE ESPARCIDOR

Elaboración de un documento descriptivo de la técnica que sirva de base para modificar la legislación actual en el sentido de que pueda sustituirse la obligación de estercolero para 4 meses por la adopción de esta técnica. Secado de la gallinaza hasta un 85% de materia seca. Valoración de la gallinaza seca como fertilizante de cultivos de regadío (maíz y hortícolas).

SECADERO GALLINAZA SECONOV

Reducción de emisiones a la atmosfera. Mejora en la eficiencia del nitrógeno en los cultivos.

Secado de la gallinaza hasta un 55% de materia seca. Valoración de la gallinaza seca como fertilizante de cultivos de regadío (maíz y hortícolas). PRESECADO DE GALLINAZA EN EL INTERIOR DE LAS NAVES

Reducción de emisiones a la atmosfera. Mejora en la eficiencia del nitrógeno en los cultivos.

Reducción emisión de gases efecto invernadero. BIOMETANIZACION

Reducción olores. Valorización digestato como fertilizante agrícola.

FERTILIZACION CON GALLINAZA FRESCA

Ensayo de fertilización de cereales invierno en abonado de fondo con gallinaza fresca sin periodo de almacenamiento: medición eficiencia del nitrógeno.

Los estudios de validación siguen la metodología preconizada por el BREF, valorando respecto a la situación estándar por un lado los costes unitarios de aplicación de la técnica y por otro la reducción del impacto ambiental medible. Consideramos situación estándar a una explotación de ponedoras con retirada frecuente de estiércol fresco de las naves mediante cintas bajo las baterías, carga a camión y almacenamiento en parcelas entre 6-8 meses antes del reparto.

16 JORNADAS PROFESIONALES DE AVICULTURA 2010 - Pamplona -

10.- SECADO DE GALLINAZA

El Secado de la gallinaza busca fundamentalmente conseguir un residuo que se pueda manejar fácilmente por parte del agricultor (con una humedad entre el 15 y el 50% dependiendo del sistema) y también reducir de forma muy importante la emisión de amoniaco y olores al medio. a)

Secado dentro de la nave, varias técnicas son descritas en el BREF: •

•

b)

Naves con fosa profunda aireada Jaulas apiladas verticalmente con cintas de estiércol y desecación forzada por aire sobre las cintas

Secado de la gallinaza en el exterior de las naves (Técnicas de final de proceso). • • •

Túnel de desecación externo con cintas de estiércol perforadas (SECADERO) Secado en Almacén Ventilado Secado en Parcela

Salvo el primer caso (Naves con fosa profunda aireada), el resto de los sistemas van a ser objeto de un estudio de valoración en Navarra con la metodología que propone el BREF.

10.1.- PRESECADO DE GALLINAZA POR AIREACIÓN FORZADA SOBRE LAS CINTAS DE ESTIERCOL Puede instalarse un sistema de presecado de gallinaza por aireación forzada del estiércol depositado sobre las cintas de estiércol bajo las baterías. En Navarra hay una explotación equipada con este sistema. El equipo consta Equipo de impulsión y mezclado de aire y de sistema de distribución de aire. El Equipo de impulsión y mezclado de aire, se ubica en el exterior de la nave y consta fundamentalmente de una turbina con sus filtros que puede tomar aire del exterior y del interior de la nave según la temperatura y humedad de los mismos y mezclarlos para conseguir unas condiciones que optimicen el secado de la gallinaza en cualquier época del año. El sistema de distribución de aire está ubicado en el interior de la nave y consta de conductos metálicos de diferentes secciones que distribuyen el aire a las diferentes líneas de baterías y conductos de plástico perforados integrados en la batería y que dirigen el aire sobre las cintas de estiércol. El tiempo de permanencia del estiércol en las cintas es de 5-7 días y la tasas de humedad a la salida es del orden del 40-50%, frente a 70-75% del sistema estándar. Esto hace posible un almacenamiento en estercolero cubierto con apilamiento en altura de la gallinaza y es un estiércol rico en nutrientes que es fácil de repartir en parcela. La disminución en la producción de olores y de las emisiones de amoniaco es importante respecto a la situación estándar. Los costes de transporte se reducen a la mitad.

Inversiones Inversión por plaza

GALLINAS

0,9 euros

32.000

Nº huevos por gallina y año

320

PLAZO AMORTIZACION AÑOS

10

SUBVENCION

0%

INTERESES

4,5

TM tratadas

1.152

TM producidas de estiércol presecado

576

COSTE DE ENERGIA €/KW.H

0,1

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COSTES

SIN AYUDAS

CON AYUDAS (20% de la inversión)

Por año

Por año

AMORTIZACION

2.880

2.304

ENERGIA

5.241

5.241

MANTENIMIENTO

500

500

INTERESES

648

518

Total

9.269

8.563

Coste por Tm gallinaza seca producida

16,09

14,86

Coste por Tm gallinaza fresca tratada

8,04

7,43

Coste por gallina y año

0,289

0,267

Coste por docena de huevos producidos

0,0108

0,0100

Coste por kg de huevos producidos

0,0140

0,0130

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10.2.- SECADERO INDUSTRIAL Túnel de secado construido en la calle entre dos naves de ponedoras que aprovecha el aire de extracción de las naves (caliente) para secar la gallinaza producida cada 24 horas. Hay al menos dos empresas que ofertan este equipo (Sistema SOCONOV-EUROMATIC de Zucami de la que un video descriptivo puede encontrase en la pág. web www.zucami-poultry.com y Sistema OPTISEC de Big Dutchman, con información gráfica también en su pág. web http://www.bigdutchman.com). La gallinaza se recoge automáticamente de las naves a un 75% de humedad y mediante una cinta se lleva al secadero. Según va entrando, se mezcla con el 50% de la gallinaza seca para disminuir costes y entra al interior. El secadero es una nave ventilada con una plataforma elevada que consta de una base perforada y un peine automatizado para ahuecar el producto. Sobre la plataforma agujereada se coloca automáticamente el estiércol con una altura de unos 20 cm y a través de los orificios de su base se hace circular durante las 24 horas del día el aire de renovación de las naves de gallinas, impulsado por unas turbinas. Cada cierto tiempo, el peine remueve el estiércol para que circule bien el aire y se seque mejor. Una vez seco el estiércol pasa al piso inferior de donde es retirado por un sinfín hasta un lugar de almacenamiento cubierto. El material secado contiene entre el 15 y el 25% de humedad, lo que le convierte en un producto mucho más fácil de almacenar a largo plazo y de gestionar como fertilizante orgánico. El material tiene una baja densidad (0,4 kgs/litro). Para repartirlo en parcela se necesita una abonadora de cinta con sinfines en lugar de platos. Desde el punto de vista medioambiental el proceso reduce de forma importante las emisiones de Amoniaco, Metano y olores respecto de la situación tradicional; soluciona el problema del almacenamiento y puede facilita el reparto en coberteras con lo que se aumenta la eficiencia del nitrógeno como fertilizante y por tanto la contaminación de aguas. Otras ventajas son la reducción de moscas, la reducción del volumen de estiércol y los costes de transporte a parcelas. Este producto puede pelletizarse y de esta forma utilizarse como un fertilizante comercial en el mercado. No obstante los costes de pelletizado son muy importantes a nivel energético y es necesario hacer una valoración económica rigurosa. INVERSION POR PLAZA Sistema SECONOV, incluyendo: obra civil, Secadero, cintas transportadoras, acometida eléctrica, licencias, tasas y varios; para un Secadero entre dos naves de 72.000 plazas cada una.

2,60 euros

COSTES (Ejemplo para granja de 144.000 ponedoras) GALLINAS Nº huevos por gallina y año PLAZO AMORTIZACION AÑOS SUBVENCION INTERESES TM tratadas TM producidas de seco COSTE DE ENERGIA €/KW.H COSTES AMORTIZACION ENERGIA MANTENIMIENTO INTERESES Coste por Tm gallinaza seca producida Coste por Tm gallinaza fresca tratada Coste por gallina y año Coste por docena de huevos producidos Coste por kg de huevos producidos

SIN AYUDAS Por año 36.995,70 21.477,05 2.000,00 8.324,03

144.000 320 10 0% 4,5 5.184 1.613 0,1 CON AYUDAS (20% de la inversión) Por año 24.995 21.477 2.000 5.624

39,81 13,27 0,427 0,0179 0,0233

31,31 10,43 0,375 0,0141 0,0183

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COSTES UNITARIOS SECADO Y PRESECADO DE GALLINAZA Costes en euros por año y por cada 1.000 gallinas de ambos sistemas De tratamiento de gallinaza

Costes en euros por Tm en los dos sistemas de tratamiento de gallinaza

Incremento de costes por gallina y año con los dos sistemas de secado COSTES POR GALLINA Y AÑO

Gastos Fijos Gastos Variables Mano obra TOTAL

Gallinas en jaulas (ITAVI 2008)

Secado cinta

% Incremento costes

6,34

0,110

0,3147

11,49

0,1638

0,1491

0,83

0,0156

0,0140

18,66

0,29

1,55 %

Secadero exterior

0,48

% Incremento costes

2,56%

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10.3.- SECADO EN ESTERCOLERO CUBIERTO

Cintas transportadoras y almacén de presecado gallinaza: La gallinaza se remueve con tractor–pala y sufre un proceso de fermentación aerobia que facilita la pérdida de humedad. Esta pérdida de humedad permite el apilamiento en altura. Según la estación del año y el tiempo de almacenamiento pueden conseguirse gallinazas con 40-50% de humedad. El proceso es costoso en mano de obra y requiere un dimensionamiento importante del estercolero.

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10.4.- SECADO EN PARCELA La gallinaza fresca se saca de forma continua a una plataforma de secado ubicada en parcela alejada de la explotación, donde se amontona en apilamientos de baja altura que en época seca son removidos mediante tractor pala para que se sequen por el viento y el sol. Una vez la gallinaza está seca se apila en montones para su reparto en parcela. El sistema presenta muchos riesgos desde el punto de vista medioambiental. En primer lugar la plataforma debe estar sobre suelo arcilloso impermeable bien pisado. En tiempo lluvioso se debe evitar que el agua sobre la misma alcance la escorrentía natural para lo cual es necesario bien hacer un sistema de drenaje a foso impermeable, bien aprovechar la pendiente de la misma y dirigir la escorrentía a una banda de cultivo perimetral. Por otro lado las emisiones de nitrógeno amoniacal y olores son muy importantes, lo que invalidan la técnica como MTD. El estiércol permanece en la plataforma muchos meses hasta conseguir en la época veraniega tasas de humedad muy bajas (15-25%) que lo hacen un producto muy manejable por el agricultor.

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11.- EL COMPOSTAJE EN CAMPO

El Compostaje se define como una fermentación aerobia controlada de materias orgánicas de orgina animal ó vegetal ó de mezcla de las mismas. El producto final es más estable que el estiércol inicial. El compost se traduce por: • • • • • •

Una subida de temperatura hasta 70ºC, de lo que se deriva una higienización del estiércol y una pérdida importante de agua y de peso Una reorganización de la materia orgánica Una pérdida de carbono Una concentración en elementos estables: fósforo, oligoelementos Una reorganización del nitrógeno: de amoniacal a orgánico Una pérdida de nitrógeno: bajo forma amoniacal ó N2

El compostaje consiste en airear la materia orgánica para así acelerar su evolución. Las aireaciones aseguran el desarrollo rápido de una flora bacteriana aerobia preexistente en el estiércol. Bacterias y hongos transforman la materia orgánica fresca en fracciones humificadas de variabilidad estable. El proceso de compostaje es un fenómeno natural que se pone en marcha sin aireación forzada gracias a la propia granulometría del estiércol. En pocas semanas, las celulasas de la paja y el nitrógeno de las heces evolucionan conjuntamente bajo la acción de los microorganismos. Las transformaciones que tendrían lugar en el suelo en varios años son aceleradas. El producto final es un producto mucho más estable que el estiércol de partida.

2.1.- Condiciones para la producción de compost en campo: a) La tasa C/N del estiércol: numerosas referencias indican que el compostaje es posible si la tasa C/N es de 25/30. La Gallinaza por su parte tiene una tasa C/N de 8, por lo que debe ser mezclada previamente con paja.

Gallinaza de ponedoras Paja

Tasa C/N 8 150

b) La humedad: Los productos a compostar deben contener suficiente porcentaje de agua para asegurar el desarrollo de los microorganismos, por otro lado una humedad excesiva no permite mantener una aireación suficiente. La tasa ideal de materia seca es del orden del 40-50%. En nuestras condiciones es conveniente poder contar con agua para remojar la pila al comienzo del compostaje. c)

La formación de las pilas: No hay un método específico. La solución más simple consiste en descargar los remolques uno detrás de otro para después formar la pila con la ayuda de palatractor. La pila no debe ser más alta de 1,80 a 2,0 mts y en su base estar comprendida entre 3,5-4,0 mts. Puede emplearse también el remolque esparcidor equipado de puertas compostaje, en este caso la pila sufre ya una primera aireación.

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d) Aireación de las pilas: La fabricación de compost consiste en airear varias veces el estiércol para mantener el aire en la masa de la pila. Dos equipos pueden utilizarse: • Volteador de compost: este equipo pasa por encima de la pila y gracias a uno ó dos rotores que pasan por toda la masa del estiércol, la desmenuzan, la airean y la pican. Las volteadoras pueden ser autopropulsadas ó arrastradas por el tractor. • Carro esparcidor de estiércol: En este caso el producto a compostar se toma con tractor-pala que carga el remolque y a continuación se vacía en el sitio con forma de pila. La aireación está asegurada por el paso del estiércol a través de las hélices del repartidor. La forma de la pila tiende a ser mas en meseta. Tras la formación de la pila lo que ya constituye una aireación, es aconsejable pasar el volteador para homogeneizar la masa. En el caso de usar el carro esparcidor esta primera aireación se produce al formar el montón. Luego son necesarias 1 ó 2 aireaciones más separadas 15 días para permitir una buena oxigenación y por lo tanto el desarrollo de los microorganismos. 2.2.- Fases del compostaje El compostaje sigue varias fases: a) Fase de fermentación: Las materias primas son colonizadas por los microorganismos absorbiendo las moléculas simples (azúcares, aminoácidos, alcoholes, etc.) y transformando una parte de los polímeros (proteínas, ácidos nucleicos, almidón, pectinas, hemicelulosa y celulosa). Su actividad engendra una subida de temperatura, una emisión importante de CO2. La degradación de la celulosa durante esta fase es responsable de más del 75% de la pérdida de materia seca. En el centro de la pila se alcanzan temperaturas elevadas (del orden de 70º C) a las cuales únicamente resisten microorganismos termófilos. Se producen igualmente pérdidas de nitrógeno bajo forma amoniacal y la evaporación de agua. La duración de esta fase es variable pero puede cifrarse en 5-6 semanas si la aireación se ha hecho de forma correcta. b) Fase de maduración: En esta fase la temperatura dentro de la masa desciende y el medio es colonizado de nuevo por microorganismos mesófilos que degradan los polímeros que han quedado intactos e incorporan el nitrógeno de las moléculas complejas. Su duración es variable pero de al menos 2 meses. 2.3.- Mejoras derivadas del compostaje de los estiércoles: El compost no puede compararse con un estiércol clásico, se trata de un fertilizante orgánico sano por la destrucción de los gérmenes patógenos y de las semillas de malas hierbas. Igualmente es un material desodorizado en el que las formas de nitrógeno han pasado de su forma mineral a orgánica, de forma que una vez repartido en campo su mineralización y puesta a disposición de las plantas es lenta, dura para varios años e impide el lavado del mismo a las aguas subterráneas. El Nitrógeno de la gallinaza es 80-90% amoniacal disponible inmediatamente por las plantas, mientras que el de la gallinaza compostada únicamente está disponible el primer año un 30%. Se trata pues de una enmienda a medio y largo plazo que mejora la fertilidad del suelo y que impide los procesos de lavado de nitrógeno clásicos en los estiércoles frescos como el de gallinaza.

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En resumen las mejoras que se consiguen son: 1.-Higienización del estiércol 2.-Reducción de pérdidas de nitrógeno por lavado del suelo 3.-Mejora de la fertilidad del suelo a medio plazo 4.-Es más homogéneo que los estiércoles

Por último dada su gran estabilidad puede almacenarse sin riesgo de contaminación de aguas superficiales y subterráneas durante largo tiempo en amontonamientos temporales, contribuyendo de esta manera a un manejo medioambientalmente más correcto de los estiércoles que en muchas explotaciones por falta de estercoleros de gran capacidad deben almacenarse en parcela durante largo tiempo. Formación y aireación pila con remolque esparcidor

Formación y aireación pilas con volteadora de línea

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12.- BIOMETANIZACION

La Biometanización es un procedimiento de valorización de estiércoles consistente en la degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno (digestión anaerobia) por la acción combinada de varios grupos de microorganismos. Esta técnica conduce a la producción de una mezcla de gases llamada BIOGAS, en la que el metano representa la mayor proporción, que puede ser utilizada como combustible y de un digestato que debe valorizarse como fertilizante orgánico. La fermentación anaerobia se produce en un digestor cerrado y estanco equipado de un sistema de agitación en el que se introduce el material a fermentar. Para residuos ganaderos los digestores desarrollados son de fermentación de material líquido. El material debe tener una consistencia fluida con un porcentaje de materia seca entre el 5 y el 20% con un óptimo de alrededor del 13% por lo que en el caso de la gallinaza es obligatorio añadirle agua ó bien otros productos de codigestión líquidos como el purín de porcino. Es necesario respetar una serie de condiciones en el digestor para que la producción de biogás resulte óptima. Estas condiciones se refieren a: • • • •

• •

La Temperatura. El potencial de oxido-reducción: que debe ser del orden de –300 mV. El pH: alrededor de 7. La ausencia de inhibidores de la fermentación: debe controlarse la utilización masiva de antibióticos ó de algunos oligoelementos en los piensos, así como el exceso de sal ó metales pesados (Cd, Hg..). El Nitrógeno amoniacal que a débil concentración estimula la producción de metano, a partir de 3g/l, la inhibe. La relación C/N no debe ser superior a 35, con un óptimo de 30. Por debajo de 30 la producción de gas se hace más lenta.

En relación a todo esto, la gallinaza tiene las siguientes características: %D de materia seca=25% Ph=7,7 N total=14,5 grms/kgs N amoniacal=3-11 grams/kg C/N=8

Lo que obliga a añadir agua ó mezclarla con otros coproductos líquidos Muy elevado Muy elevado lo que obliga a añadir agua ó mezclarla con otros coproductos Muy baja, lo que obliga a mezclarla con coproductos ricos en carbono

La biometanización por otro lado no reduce el contenido final de nitrógeno y elementos minerales del digestato, de forma que se precisa de un plan de gestión de los mismos y por lo tanto de la gestión de una superficie agrícola suficiente, que en Navarra normalmente no está disponible de forma directa por parte de los titulares de las granjas de ponedoras.

De esta forma vemos que la gallinaza puede ser un material apropiado para ser utilizado en plantas de codigestión centralizadas en las que mezclan otros estiércoles, fundamentalmente purines de porcino y estiércoles de ovino, vacuno, etc. Estas plantas localizadas en zonas con superficie agrícola suficiente pueden demandar de los avicultores gallinaza que aumente el contenido de materia seca del mix de purines y estiércoles que normalmente meten en el digestor.

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El valor energético de la gallinaza El Biogás está fundamentalmente compuesto de Metano (CH4) y CO2, pero también contiene otros gases en cantidad más débil. Concentración en % 50-90 10-40 1-3 0,5-2 0,1-0,5 0,0-0,1

CH4 CO2 H2 N2 H2S CO

El potencial de la gallinaza en la producción de biogás: va a depender del % de MS

Lts Biogás/kgs MO Gallinaza ponedoras

300 (200-400)

Gallinaza ponedoras

Lts Biogás/kg MS 385 (255-515)

Producción Biogás Lts Biogás/kg MS 385 (255-515)

M3 biogás/Tm gallinaza fresca del 25% MS 96

Producción de Biogás M3 biogás / Tm gallinaza fresca del 25% MS 96

La energía del biogás procede fundamentalmente del CH4. La energía térmica del metano es del 9,17kw/m3, teniendo en cuenta que en la fermentación de la gallinaza la concentración de CH4 en el biogás es del orden del 60%, deducimos que la Energía Térmica del biogás gallinaza = 9,17 x 0,6 = 5,50kwh/m3. Las plantas de biogás lo utilizan para la producción de energía eléctrica con un rendimiento del 37%. Esto implica que 1 m3 de biogás proporciona 2,035 kw eléctricos y 3,465 kw térmicos y que 1 Tm de gallinaza del 25% de ms proporciona a la planta 195 kw eléctricos y 332 kw térmicos. Principales mejoras medioambientales del proceso de metanización: • •

Reducción de la emisión de gases efecto invernadero (metano) Desodorización del estiércol

Foto: Oscar Bartomeu (Viobec)

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