Sistemes de tractament de dejeccions ramaderes a la granja. Compostatge: una eina bàsica per a la sostenibilitat de l explotació.

Sistemes de tractament de dejeccions ramaderes

a la granja.

Compostatge: una eina bàsica per a la

sostenibilitat de l’explotació.

Rafi Cáceres Reyes (rafaela.caceres@irta.cat) Oriol Marfà i Pagès

Món rural

Intensificació i especialització de l’activitat ramadera:

- Creació de riquesa al país.

- Desvinculació de l’activitat ramadera de l’activitat agrícola.

- Alta concentració de residus orgànics en determinades

zones.

- Limitació de l’aplicació als sòls agrícoles (contaminació per

nitrats)

Concentració poblacional

Món urbà

•

Concentració població

•

Generació de residus orgànics (FORM i

fangs de depuració en depuradores)

Concentració poblacional

Conseqüències. En positiu:

-Estudi, sistematització i desenvolupament de sistemes de

tractament de residus orgànics (compostatge i

metanització)

Grau d’aprofundiment alt

Bioprocessos, copiant els processos que trobem a la

natura.

D’altres conseqüències

Concentració poblacional

Canvi de paradigma en els darrers anys:

Tractar els residus allà on es generen

Autocompostatge (domiciliari)

Compostatge en Granja (explotacions r.)

Tractament de residus en el “km 0”

El compostatge es defineix com el procés de

transformació d’un/s subproducte/s orgànic/s (sòlid/s)

en un producte estabilitzat, el compost,

realitzat per

microorganismes

en

condicions aeròbiques i

controlades

.

Fems frescos

Fems

estabilitzats

(compost)

Compostatge

Avantatges del procés de compostatge

• Senzillesa i robustesa del procés • Estabilització de la matèria orgànica • Reducció de volum i la humitat • Reducció de males olors • Inactivació de patògens

• Eliminació de llavors de males herbes

• Millora de la manipulació i distribució del producte

6 28/01/2015

Avantatges de la gestió de dejeccions

ramaderes en la granja mitjançant

compostatge:

• Bona pràctica a l’explotació. Amb l’activitat humana obrim cicles de matèria i energia; cal tendir a tancar-los

• Disponibilitat en granja de la majoria d’infraestructures i maquinària necessàries.

• Simplicitat del control. Dedicació baixa.

• Alt nivell de coneixement del subproducte per part del ramader • Homogeneïtat en la producció del compost

• Evitar la intervenció (transport, etc..) de gestors de residus (costos associats)

8

28/01/2015

Generació de dejeccions ramaderes

6643,1 4336,2 1443,9 522,9 284,2 156,6 47,1 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Porcí Bovi Aviram Ovi Conills Equí Cabrum

Catalunya, a l'any 2006 (milers de tones)

Composició de les dejeccions

Variabilitat en funció de:

• Tipus de bestiar • Maneig • Condicions ambientals • Emmagatzematge Paràmetres clau: • MO, N, relació C/N • Humitat

Martínez et al 2012:

•Dejeccions líquides (purins). H>90% •Dejeccions sòlides (fems):

• Pastoses H: 80-90% • Sòlides (estrictament) H < 80%

10 28/01/2015

Composició de les dejeccions:

La humitat (H)

Fraccions sòlides de purins (boví i porcí)

11 28/01/2015

Agent estructurant, funcions

CO

O

CO

O

Fems

Agent estructurant

Efecte de l’addició d’un agent

estructurant a la FS del purí de vaquí.

Material H pH CE MO C/Norg

Unitats % (smf) 1/5 (p/pf) 1/5 (p/pf) dS·m-1

% (sms) g·g-1 Fracció sòlida purí de

vaquí

82.0 7.7 0.800 92.4 39

Restes d’esporga de pi

43.9 5.6 0.469 92.8 73

Material Dap Espai porós total Capacitat Aireig Capacitat de retenció d’aigua

Unitats g·mL-1 _mL·mL-1_{·100 mL·mL}-1_{·100 mL·mL}-1_·100

Fracció sòlida purí de vaquí

0.070 95.90 43.30 52.60

Fracció sòlida del purí de vaquí amb restes esporga de pi

Esquema de planta de compostatge

14 28/01/2015

Compostatge en granja i normativa SANDACH

(Subproductes d’origen animal no destinats a

consum humà)

Dejeccions ramaderes: Categoria 2.

•No cal disposar d’instal·lacions tancades si s’acompleixen les condicions d’higienització.

•Realitzar analítiques (previsió d’un laboratori propi o extern) •Procediment establert de control de plagues

•Procediment de neteja de maquinària

•Programa de control dels paràmetres/operacions de procés

15 28/01/2015

Paràmetres-clau en la gestió

• Manteniment d’humitat 50-65 % (sobre matèria fresca) • Concentració d’oxigen intersticial: > 5%

• Temperatures altes i manteniment de les mateixes:

Increment ràpid-plateau-refredament fins T ambient

16 28/01/2015 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 50 100 150 200 250 T ( ºC ) Dies

T matriu sòlida en descomposició Tambient

Controls puntuals….

O…controls en continu (T i H)

Altres: Lixiviats

Exemple: compostatge estàtic fracció sòlida purí de

vaquí (FSPV)

Fracció sòlida Purí Vaquí -FSPV

GW25 (RJ25) 25% 75%

GW75 (RJ75) 75% 25%

Evolució de les temperatures i paràmetres de

control (humectació i volteig)

0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 A ir f lo w (m 3·d a y -1) W a te ri n g (d a L) T ( º C ) Days

Air flow GW25 Tcompost-GW25 Ambient T Turning GW25 Watering GW25 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 50 100 150 200 A ir f lo w (m 3·d a y -1) W a te ri n g (d a L) T ( ºC )

Air flow GW75 Tcompost-GW75 Ambient T Turning GW75 Watering GW75

a) b)

Superposició de temperatures mitjanes

Concentració d’O

intersticial

23 28/01/2015 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 O2 (% ) GW25 GW75

Mesura en continu de la Humitat volumètrica

(%, en volum)

Correlació entre la H volumètrica mesurada amb sondes i la H volumètrica mesurada per gravimetria

CONCLUSIONS

• El compostatge de dejeccions ramaderes en granja és una pràctica sostenible per a gestionar aquests subproductes • En molts casos, l’addició d’un agent estructurant ajuda l’aireig

del material i proporciona un producte de més qualitat • És desitjable el coneixement de les propietats físiques dels

materials que es composten.

• És necessari controlar els paràmetres de seguiment de procés. • Cal incentivar l’aplicació del coneixement que es genera a nivell

científico-tècnic, també a nivell de compostatge en granja.

26 28/01/2015

Referències

Baucells, J. 2007. El compostatge en granja. Aspectes tècnics i pràctics per a una pràctica viable del

compostatge ramader. I Jornades tècniques i de treball sobre compostatge. Compostarc 2007.

Cáceres, R. 2003. Compostatge de fems de boví i aprofitament del compost en la formulació de

substrats per al cultiu en contenidor d’espècies arbustives. Tesi Doctoral. Universitat de Lleida.

Cáceres, R., Coromina, N. Malińska, K., Marfà, O. In press. Evolution of process control

parameters during extended co-composting of green waste and solid fraction of cattle slurry to obtain growing media. Bioresource Technology.

Christian, A.H. Evanylo, G.K. 2009. On farm composting: a guide to principles, planning and

operations.Virgina Cooperative Extension.

Iglesias. N. 2013. Curs formació sobre condicions de tractament durant el compostatge i producció de

biogàs. ARC.

Martínez, X., Huerta, O., López, M., Soliva, M. 2012. Compostatge de dejeccions ramaderes.

Jornada: Millora de la fertilització i tractaments de les dejeccions ramaderes

Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente. 2013. SANDACH. Subproductos de

origen animal no destinados a consumo humano. Nuevo marco legal.

Saña, J., Soliva, M. 2006. Condicions de compostatge in situ de dejeccions ramaderes sòlides.

Conveni ARC-ESAB/UPC.

Tarrés, J. 2008. Gestió de les dejeccions ramaderes d’una explotació avícola mitjançant compostatge.

TFC Escola Politècnica Superior. UdG.

27 28/01/2015

Moltes gràcies per la vostra atenció

Agraiments: Projecte RTA2010-00112-00

28 28/01/2015