EVALUACIÓN DEL PROCESO DE COMPOSTAJE DE PURÍN DE CERDO CON RESIDUO DE ALGODÓN Y EMISIÓN DE GASES DE EFECTO

INVERNADERO

Proyecto LIFE+ MANEVLIFE09 ENV/ES/000453

José Antonio Sáeza , German Tortosab, David Yáñezb, Rafael Clementea , Mª Pilar Bernala

aCEBAS-CSIC (Murcia) bEEZ-CSIC (Granada)

La intensificación en los sistemas de producción ganadera

En la UE-27

13x106 de Unidades Ganaderas (LSU)

27,8 % Sector Porcino

12-16 % del Total de emisiones GEIs UE-27

CO2 N2O CH4

Introducción

FAO (2010): Evaluation of Livestock sector’s contribution to the EU greenhouse gas emissions

Introducción

Total GHG fluxes EU27: 661 mt CO2-eq

FAO (2013): Tackling climate change trough Livestock. A global assesment of emissions and mitigation opportunities

Introducción

Global emissions from pigs by category

• El uso de MTDs y de buenas practicas agrícolas podría reducir en un 30 % las emisiones GEIs

Granja:-500 Madres-1500 Lechones hasta 20 kg

Balsa de almacenaje

Tratamiento aerobio de la Fracción líquida

Fracción sólida Compostaje

Tornillo-prensaEquipamiento en la Granja

Materiales y Métodos

Desarrollo técnico de las pilas de compostaje

• Proporción (3:1) en peso F.S. : Algodón• Cantidad de mezcla 19,3 m3

• Se realizaron 5 volteos y 8 muestreos

• 190 días de compostaje

Fracción sólida de purín Desmote de algodón

Materiales y Métodos

Evaluación del proceso -Durante el Compostaje:

Materiales y Métodos

• Monitoreo de la Tª

• Se mantuvo la humedad (40-60%)

• Reducción de Volumen

• Determinación de las Formas de N (N-NH+

4, N-NO-3, NT)

• Macronutrientes

• Micronutrientes y Metales pesados

• CÁMARA ESTÁTICA‐ Dos cámaras de volumen y

superficie conocida‐ Se toma muestra a tiempo: 0, 5, 10, 15, 20, 30 (min)

Valoración

Cromatografía de gases

CO2(mg C-CO2/L)

CH4(mg C-CH4/L)

N2O(mg N-N2O/L)

• SE INYECTAN:‐ 20ml en NaOH 0,1M

para CO2

- 10ml en tubos de vacío para CH4 y N2O

Metodología de medida de GEIs

Materiales y Métodos

Reducción de Volumen

• INICIO:- Humedad 72,5 %- M.O. 76,6 %- Volumen: 19,6 m3 - Superficie: 31,8 m2

• FINAL:- Humedad: 31,8 %- M.O. 59,7 %- Volumen:7,2 m3

- Superficie: 18,7 m2

Resultados y Discusión

Reducción:63,3 % en Volumen

Evolución Parámetros Físico-Químicos

Tiempo de compostaje (días)

0 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140 154

Tem

pera

tura

(ºC

)

10

20

30

40

50

60

70

80

Pila de compostajeAmbiente

VolteoVolteo

Volteo

Volteo

Volteo

Evolución Temperatura

Días

0 50 100 150 200

Min

eral

izac

ión

MO

(%

)

0

10

20

30

40

50

60

70

Y= 56,45 (1-e(-0.0179*t))F= 176,7

P<0,0001

Mineralización MO (%)

Mineralización OM (%) = 54,7CAH= 1,81 %

Resultados y Discusión

Calidad del producto final Real Decreto 506/2013

A B C

Compost F.S. + Algodón

Humedad (%) 40 40 40 31,8C.E. (dS/m) - - - 4,79

M.O. (%)NT (%)

35 35 35 58,82,81>1% Declarar >1% Declarar > 1% Declarar

N-NH4+ (mg/kg) - - - 1960

N-NO3- (mg/kg)

N-orgánico (% NT)

- >85

- >85

->85

453797,7

Relación C/N <20 <20 <20 10,25Cu (mg/kg) 70 300 400 400Zn (mg/kg) 200 500 1000 5405Cd (mg/kg) 0,7 2 3 <0,5Pb (mg/kg) 45 150 200 16,7Ni (mg/kg) 25 90 100 <0,1Cr (mg/kg) 70 250 300 <0,1

Resultados y Discusión

Seguimiento de emisiones GEIs

Resultados y Discusión

Flujo de emisión

Balsa con costra

Balsa sin costra

Reducción (%)

CO2

(g C-CO2 m-2 d-1)

9,49

24,32 61

CH4

(g C-CH4 m-2 d-1)

5,05

35,4 86

N2O

(g N-N2O m-2 d-1)

N.D.

N.D. -

N.D.: No Detectado (<0,2 mg/l)

Resultados y Discusión Seguimiento de emisiones GEIs

Tiempo de compostaje (días)

0 14 28 42 56 70 84 98 112 126 140 154

Te

mp

era

tura

(ºC

)

10

20

30

40

50

60

70

80

Pila de compostajeAmbiente

CH4

7 días desde el inicio 37,9 g C-CH4 m-2 día-1

N2O150 días desde el inicio3,8 g N-N2O m-2 día-1

CO2

21 días desde el inicio 310 g C-CO2 m-2 día-1

CH4 2,09 g C-CH4/kg

N2O 0,90 g N-N2O/kg

Seguimiento de emisiones GEIs

Resultados y Discusión

Resultados y Discusión Seguimiento de emisiones GEIs

- Concentración en la superficie:

CH4= 2,12 mg/L21 días desde el inicio - Concentración tras volteo:

CH4= 10,88 mg/L

21 días desde el inico

VOLTEO

Resultados y Discusión Seguimiento de emisiones GEIs

CH4

CH4

CH4

CH4

Jäckel et al, 2005:

46-98 % del metano se oxida

antes de su emisión en superficie

Resultados y Discusión Seguimiento de emisiones GEIs

CH4CH4

CH4CH4

Jäckel et al, 2005:

46-98 % del metano se oxida

antes de su emisión en superficie

Resultados y Discusión Seguimiento de emisiones GEIs

CO2CO2CO2CO2

Jäckel et al, 2005:

46-98 % del metano se oxida

antes de su emisión en superficie

Conclusiones

Tecnología de tratamiento:

- El compostaje se perfila como una tecnología viable para el tratamiento y valorización del purín de cerdo

Mitigación de gases GEIs

- El compostaje permite mitigar las emisiones de GEIs a través del control de los volteos del material. Optimizandolos en cantidad y tiempo para mantener la temperatura y la oxigenación ,evitando la formación de lugares anóxicos que lleven a la formación de CH4 dentro de la pila

www.lifemanev.eu

AGRADECIMIENTOS:

• A D. Pedro Guevara, por prestar su instalación para la realización de este estudio y por su gran colaboración en el desarrollo del mismo.

• Colaboradores locales: