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 1.050 cachorros

PRODUCTO ANUAL

SUB-PRODUCTOS (FRESCO) Heces Litro / año

Nitrógeno Kg / año

Fósforo Kg / año

8.108 lechones

535.088

3.717

1.267

8.006

607.692

3.651

1.512

2.712.911

17.964

6.838

3.855.691

25.311

9.617

2.100 Capones

7.806

TOTALES

858.600 kg

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 100 %

96 %

Equipo Riego Standard

90 %

Agitación y Bombeo

80 %

Barros Semi-Líquidos y Semi-Sólidos

70 % 60 %

% Agua

Manejo como Sólido

50 % 40 %

30 % 20 % 10 %

0%

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 Líquidos Laguna Anaeróbica

Biogás

Solidos

Compost

Uso Ag

Exportar

Gas y Electricidad

Uso Agronómico

Lagunas Biol

Sedimentación

Laguna Anaeróbica

Remoción

Uso Ag

Anaeróbica

Uso Ag

Aeróbica

Vuelco

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

Conversión Eficiente en Carne con Baja Eficiencia de Absorción N y P Excretas recolectadas x sistema de manejo

Suelos mejorados incrementan rindes y sustentabilidad

Efluentes Líquidos para Ferti-riego

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 Cuerpo Superf.

Vuelco a Suelo

Entre Rios Cuerpo Superf.

Vuelco a Suelo

Santa Fe Cuerpo Superf.

Cordoba

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

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS: SITIOS 1 16000 14000

Concentración (mg/L)

12000 10000

Sitio 1 A

8000

Sitio 1 B ET 1

6000 4000

2000 0 DBO

N = 924 (2005—2007)

DQO

N-NH4

NKT

Fuente: Elaboración propia

COEFICIENTE DE VARIACION (CV %) 90

Coeficiente de Variacion (%)

80 70

60 50

Sitio 1A Sitio 1B

40

ET 1

30 20

10 0

DBO

N = 924 (2005—2007)

DQO

N-NH4

NKT

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  M antener 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

%

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

Conductividad Eléctrica micros/cm

Sodio mg/L

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 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

VALORIZACION 490 US$/TON 560 US$/TON UREA SFT

NITROGENO

FOSFORO

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

3.450

25.331

9.617

26.983

11.708

TOTALES

Fuente: Elaboración propia

PÉRDIDAS POTENCIALES DE N HAS A FERTILIZAR BASE NITROGENO

MAIZ* 8.000 KG/HA

SITIO 1

CRIA

SITIO 2

RE-CRIA

SITIO 3

ENGORDE

TOTALES

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

MAQUINARIA Y EQUIPOS

 Líquidos (< 4% ST)

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

300.000

600.000

1.000.000

9

8

6

SUPERFICIE CUBIERTA HAS/DIA

1.5

4

8

COSTO $/HA

780

260

100

INVERSION COSTO OPERATIVO LT GASOIL/HR

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 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

504

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 RENDIMIENTO FORRAJERAS DE VERANO (TN/HA) 24 22 20

18 16 14 12

10 8 6 4 0

56

168 UREA

504

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!

CONSULTORIA AMBIENTAL PARA EL AGRO Y LA INDUSTRIA

P R E G U N T A S