Producir XXI, febrero 2023
Productos biofertilizantes a partir de deyecciones ganaderas
Equipo interdisciplinario
INTA-FertiNature-Beta
Agregarle valor a un problema
La producción de fertilizantes minerales que convencionalmente se utilizan en agricultura está asociado a un consumo importante de gas natural para la producción de productos nitrogenados y a los procesos de minería intensiva para producción de productos fosfatados. La sostenibilidad ambiental y económica de su producción es actualmente una preocupación importante. Por otro lado, la intensificación de la ganadería y la gestión y uso ineficiente de las deyecciones generadas ha derivado en impactos ambientales relacionados con el exceso de nutrientes y la contaminación de aguas subterráneas y superficiales.
El proyecto H2020 FERTIMANURE (Grant Agreement No. 862849), tiene como objetivo desarrollar, integrar, evaluar y validar estrategias innovadoras para la gestión de nutrientes y recuperar de forma eficiente los nutrientes minerales y otros elementos con potencial agronómico a partir de las deyecciones ganaderas, para producir fertilizantes fiables y seguros capaces de competir en el mercado.
El consorcio de FERTIMANURE ha desarrollado cinco plantas piloto de tratamiento en cinco países europeos con una alta actividad ganadera.
La planta piloto española
Se ubica en la granja porcina Cal Ros (Muntanyola, Barcelona. De los 1.950 m3 de purín que se producen, tiene la capacidad de tratar actualmente un 5-7% del mismo. En términos generales, la planta incluye una unidad de separación sólido-líquido seguida por diferentes aproximaciones tecnológicas para valorizar tanto la fracción líquida como la sólida, siempre con un enfoque de residuo cero.
La biorrefinería recupera y concentra los nutrientes del purín en forma de cinco fertilizantes de base biológica seguros y de alta calidad, además de agua reutilizable (gráfico N°1).
La fracción líquida se somete a una serie de tratamientos basados en sistemas de membranas. Un primer sistema de microfiltración acondiciona la fracción líquida antes de su tratamiento en una unidad de contactores de membrana que es capaz de recuperar hasta un 30% del nitrógeno contenido en la fracción líquida en forma de sulfato amónico (gráfico N° 2a).
Después, el resto se somete a un proceso de ósmosis inversa que es capaz de concentrar aún más los nutrientes remanentes. Esta etapa genera un permeado de alta calidad que es posteriormente utilizado como medio de cultivo para microalgas en fotobiorreactores que, tras un mes de crecimiento, son cosechadas para su posterior tratamiento mediante hidrólisis enzimática, generando un producto bioestimulante rico en péptidos y aminoácidos (gráfico N° 2b). A su vez, las fracciones rechazadas de las etapas de microfiltración y ósmosis inversa se someten a un proceso de crio-concentración que permite concentrar más la corriente líquida (hasta un 70%), obteniendo así un fertilizante líquido rico en nutrientes (gráfico N° 2c). Cabe destacar que este tren de tratamiento es capaz de recuperar casi un 30% del volumen inicial de purín tratado en forma de agua recuperada de alta calidad y libre de patógenos.
Por su parte, la fracción sólida alimenta un túnel de biosecado, un proceso similar al compostaje que es capaz de secar en pocos días y por calor biológico, la matriz orgánica minimizando la degradación de materia orgánica preservando así su potencial calorífico. De este proceso se obtiene, en un 3% de la masa inicial tratada de purín, una enmienda orgánica (gráfico N°2d) donde se concentra hasta el 60% del carbono orgánico inicial, y una parte importante de los macronutrientes del purín (un 7%, 14% y 11% del N, P y K, respectivamente).
Además, el producto seco puede ser peletizado y quemado en una caldera de biomasa para recuperar energía ya que contiene un potencial calorífico equivalente a combustibles no convencionales como la paja o residuos de poda. A su vez, las cenizas, que son muy ricas en fósforo (más de un 16% de fósforo como P2O5) se pueden utilizar para producir ácido fosfórico (figura 2e) mediante una extracción ácida.
Uso eficiente de los productos fertilizantes
La eficiencia de los productos fertilizantes obtenidos, son evaluados considerando su calidad y uso seguro, mediante evaluaciones agronómicas a diferentes escalas y su eficiencia en términos de sostenibilidad ambiental y económica teniendo en consideración todo el ciclo de producción, aplicación de los fertilizantes y considerando las legislaciones vigentes europeas.
Información sobre los autores: María Eugenia Beily 1; Nagore Guerra-Gorostegui2; Laura Diaz Guerra2; Berta Singla Just2; Omar Castaño Sanchez2; Laia Llenas Argelaguet2 1Lab. de Transformación de los Residuos (LTR). Inst. de Microbiología y Zoología Agrícola (IMYZA), CICVyA-INTA Castelar Buenos Aires. 2Centro Tecnológico Beta, Universidad de Vic, Cataluña
