Libro de Actas
II Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones
Ganaderas
Barcelona, 9-10 de Junio 2010
International Workshop on Anaerobic Digestion of
Slaughterhouse Waste
Barcelona, 11 de Junio 2010 August Bonmatí Jordi Palatsi Francesc Prenafeta Belen Fernández Xavier Flotats (editores) Organizado por:Bonmatí, A., Palatsi, J., Prenafeta-Boldú, F.X., Fernàndez, B., Flotats, X. (eds). (2010). Libro de Actas del II Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas. International Workshop on Anaerobic Digestion of Slaughterhouse Waste.
Impreso por Service Point. Barcelona. 430 pp. ISBN: 978-84-936421-2-9.
Ganaderas
International Workshop on Anaerobic Digestion of
Slaughterhouse Waste
COMITÉ ORGANIZADOR
Xavier Flotats, GIRO Centre Tecnològic /UPC. Presidente Jordi Palatsi, GIRO Centre Tecnològic. Secretario
Belén Fernández, GIRO Centre Tecnològic. Secretaria organización Workshop Internacional August Bonmatí, GIRO Centre Tecnològic. Coordinador edición Libro de Actas
Francesc Prenafeta, GIRO Centre Tecnològic /IRTA. Coordinador Comité Científico Anna Ramon, GIRO Centre Tecnològic Comunicación y Difusión
Antonio Cambredó. EXPOAVIGA, Fira Barcelona. Logística e infraestructuras Albert Magrí, GIRO Centre Tecnològic. Equipo secretaría y difusión
Ángela Rodríguez, GIRO Centre Tecnològic. Equipo secretaría y difusión Sara Jiménez, GIRO Centre Tecnològic. Equipo secretaría y difusión COMITÉ CIENTÍFICO
Francesc X. Prenafeta. GIRO Centre Tecnològic, Barcelona. - Secretario del Comité. Daniel Babot. Universitat de Lleida.
M. Pilar Bernal. CEBAS-CSIC, Murcia.
August Bonmatí. GIRO Centre Tecnològic, Barcelona.
Rodolfo Canet. Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, Valencia. Jordi Comas. Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona.
Sindo Feijoo. Univeridad de Santiago de Compostela Belén Fernández. GIRO Centre tecnològic, Barcelona. Mª Cruz García. Instituto Tecnológico Agrario, Valladolid. Emilio Gil. Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona
José M. Gil. CREDA/IRTA – Universitat Politècnica de Catalunya, Barcelona. Elena Marañón. Universidad de Oviedo.
José Martínez. CEMAGREF (Francia). Joan Mata. Universitat de Barcelona.
Raúl Moral. Universidad Miguel Hernández, Alicante. Antonio Morán. Universidad de León.
Joaquín Moreno. Universidad de Almería. Antonio Muñoz. Universidad de Murcia. Jaume Porta. Universitat de Lleida. M. Rosa Teira. Universitat de Lleida.
David Torrallardona. IRTA-Mas Bové, Tarragona. Antonio Torres. Universidad Politécnica de Valencia.
Matias Vanotti. Coastal Plains Soil, Water and Plant Research Center, Florence(USA) Gladys Vidal. Universidad de Concepción (Chile)
ECOFARM, área que aglutina las actividades en el campo del medio ambiente de la feria avícola y ganadera EXPOAVIGA. El Comité Organizador de ECOFARM está formado por:
Antonio Cambredó. Director de EXPOAVIGA, Fira Barcelona. Amanda Pérez, Fira Barcelona
Mireia Serra, Fira Barcelona.
Andrea Urdampilleta, Fira Barcelona
Laia Sarquella. Institut Català d’Energia (ICAEN).
Teresa Guerrero. Agència de Residus de Catalunya (ARC). Gloria Batalló. Agència de Residus de Catalunya (ARC).
Jaume Boixadera. Departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural (DAR), Generalitat de Catalunya.
Carlos Ortiz Departament d’Agricultura, Alimentació i Acció Rural (DAR), Generalitat de Catalunya.
Salvador Puig. Consorci per a la Gestió de la Fertilització Agrària de Catalunya (GESFER). Núria Canut. Consorci per a la Gestió de la Fertilització Agrària de Catalunya (GESFER). Xavier Flotats. GIRO Centre Tecnològic
Anna Ramon. GIRO Centre Tecnològic Jordi Palatsi. GIRO Centre Tecnològic.
Francesc X. Prenafeta. GIRO Centre Tecnològic. August Bonmatí. GIRO Centre Tecnològic.
i Durante los días 16-18 de abril de 2008 tuvo lugar en el marco de EXPOAVIGA (Barcelona) el I Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas, con la participación de 180 congresistas y presentación de 50 trabajos, entre comunicaciones orales y pósters. Paralelamente, también se organizaron 3 jornadas técnicas específicas que contaron con unos 150 participantes más: La energía y el sector ganadero, El papel de la administración y de los agentes de la cadena productiva en la gestión de las deyecciones ganaderas, Casos prácticos de gestión y/o tratamiento.
El primer Congreso se ofreció como el inicio de un punto de encuentro estable para el intercambio y puesta al día de información, con una periodicidad bianual, coincidiendo con la celebración de la Feria EXPOAVIGA y en el marco de ECOFARM, el cual aglutina las actividades de EXPOAVIGA en el campo del medio ambiente. Estas actividades se cimientan en tres bases interrelacionadas:
1. La base científica, con aportaciones al conocimiento científico y tecnológico a través de comunicaciones seleccionadas por un comité científico, y que constituye el Congreso.
2. La base sectorial, mediante la organización de mesas redondas y jornadas técnicas específicas. 3. La base comercial, mediante la habilitación de stands donde las empresas y otras entidades que
oferten productos y servicios puedan exponer sus propuestas.
El objetivo fue diseñar un formato de Congreso y actividades paralelas, agrupados en ECOFARM, que permita una interrelación entre el sector académico e investigador, el sector ganadero, la administración y los sectores productivos y comerciales que desarrollan y ofertan servicios y equipos en el ámbito de la gestión de las deyecciones ganaderas. Un objetivo que desde el inicio deseamos mantener vivo es que el rigor científico salga de los laboratorios de universidades y centros de investigación, para contaminar el espíritu con que el sector aborda la gestión de las deyecciones, y que el sector y empresas activas en éste entren en los laboratorios para contaminarlos de sus necesidades e inquietudes.
En el I Congreso, los trabajos presentados abordaron todos los aspectos de la gestión integral, esto es, desde la minimización en origen, incidiendo en la alimentación y en la mejora de técnicas de manejo en granja, hasta los métodos de valorización agrícola final, teniendo en cuenta los aspectos organizativos y tecnológicos de tratamiento. En la sesión final del Congreso se presentaron y discutieron las conclusiones, las cuales se sintetizaron en las siguientes conclusiones generales:
1. Los cambios de nomenclatura que se han apreciado en los últimos años indican cambios positivos en la orientación de la visión del problema, y por tanto de sus soluciones:
1.1. El término “deyecciones ganaderas” ha substituido al de “residuos ganaderos”.
1.2. El término “vertido al terreno” dio lugar a “aplicación al suelo”, y finalmente a “fertilización con deyecciones”.
2. Faltan estudios de análisis económicos y de sensibilidad de los costes netos de producción finales en función de factores ambientales (p.e., mejora de la productividad mediante mejora del ambiente en las naves, por cambios en la gestión de deyecciones).
3. Faltan estudios sobre dinámica de patógenos, efectos y dinámica de productos farmacéuticos, y en general zoosanitarios, contenidos en las deyecciones.
4. Faltan estudios de análisis de ciclo de vida de la producción ganadera y desarrollo de herramientas de diagnosis y de ayuda a la toma de decisiones.
5. La gestión de las deyecciones ha de ser integral: desde la minimización en origen hasta la fertilización, pasando por la alimentación de precisión y la adecuación de los tratamientos a cada realidad local.
6. La comunicación y en general el intercambio y transferencia de conocimiento ha de potenciarse. 7. Encuentros transversales como el del presente Congreso deben mantenerse.
ii
las deyecciones como un recurso, un material con un valor que se debe gestionar. Esta gestión es una actividad que forma parte íntegra de la producción ganadera, tan primaria como la alimentación o el control sanitario, y estrechamente relacionada con estas. Lo anterior no significa que tengamos el problema solucionado. Es más, deberíamos reflexionar sobre el enunciado del problema a resolver, de forma que las coyunturas temporales no nos despisten de lo que tenemos entre manos y podamos tener una visión global. Esto es lo que indican las conclusiones 2, 3 y 4, y refuerza la conclusión 5.
Cuando hace doce años se promulgó el RD 2818/98 de 23 de diciembre, apareció una gran capacidad inversora en instalaciones centralizadas de concentración térmica en algunas zonas con excedentes estructurales, y alguien llegó a pensar que estábamos ante una solución definitiva en muchas zonas del país. No hay duda de que muchas de estas instalaciones han ayudado al territorio y al sector porcino, han permitido la mejora de las redes eléctricas en zonas rurales, la producción eléctrica distribuida y, más importante todavía, han auspiciado la agrupación de ganaderos y los planes de gestión colectivos. Ha sido una solución transitoria con la que se ganó tiempo, con la que se han aprendidos conceptos como los de necesidad de marcos estables, la optimización de la logística en el transporte de deyecciones o la importancia de aunar esfuerzos. Representan un modelo de difícil reproductibilidad, pero todas estas experiencias nos aportan lecciones de las que aprender.
Hoy, la dirección promovida es la de producción de biogás. Sabemos que los purines y otras deyecciones tienen un bajo potencial de producción de biogás y que para implantar instalaciones sostenibles se debe recurrir a la codigestión, a la mezcla con otros materiales, residuos o cultivos energéticos, situando al ganadero ante un nuevo modelo, en el que la producción y venta de energía y gestión de residuos se convierten en nuevas actividades de las explotaciones. Siempre que estos materiales no representen un riesgo sanitario para la actividad, no creen dificultades para la fertilización posterior y que el ganadero, o asociación de ganaderos y agricultores, disponga de superficie agrícola para gestionar estos nuevos fertilizantes, parece que se abren nuevas oportunidades y que no se deben crear problemas mayores. Significa, de todas formas, adoptar nuevos modelos de gestión de los que ya empezamos a tener algunas plantas en funcionamiento en el país, pero de los que no tenemos todavía suficiente experiencia como para afirmar que todo está solucionado.
Los programas y planes de actuación para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero, entre los que se encuentra el Plan de Biodigestión de Purines1, direccionan al sector hacia la producción de biogás. Las personas que hace años que trabajamos en el mundo del biogás aplaudimos que se vayan superando barreras para que el biogás pueda hacer una contribución significativa, al fin, al balance energético del país. Su producción y aprovechamiento energético ayuda a solucionar algunas partes del problema (reducción de emisiones de metano a la atmosfera, reducción de malos olores, producción de energía renovable, etc.), y significa un ingreso que debería valorarse como un aporte al balance económico de la gestión de las deyecciones y los nutrientes. En este sentido, el biogás es una ayuda para solucionar el problema, pero no es la gran solución al problema. El optimismo que pueda significar la aparición de una nueva capacidad inversora en el campo del biogás, la cual ha de promoverse desde la administración, no nos debería despistar una vez más del problema que el sector ganadero tiene entre manos.
iii entender claramente el enunciado. ¿Cuál es el enunciado del problema que tenemos entre manos? Si las soluciones que crean optimismo y capacidad inversora son las que permiten un ingreso económico o un menor coste, podríamos considerar que una parte importante del problema es el económico, la capacidad económica del sector para afrontar los retos ambientales. No hay duda que ésta es una parte sustancial del problema, y de las soluciones, como también lo es el enfoque con el que se abordan. Las observaciones anteriores hacen notar que abordar la problemática sólo con tecnologías de tratamiento puede ser un error. Así, invertir en plantas de biogás para tratar purines que han estado almacenados bajo slat varios meses puede ser contraproducente, ya que durante este tiempo los purines ya han desprendido biogás y amoníaco, que habrán respirado los animales, obligando a altas tasas de renovación de aire y ocasionando problemas respiratorios, así como emitiendo gases de efecto invernadero (GEI). Un cambio de diseño en las granjas, con almacenaje exterior cubierto de purines, ha de permitir las máximas cotas de transformación en biogás, la reducción de consumos energéticos y de emisiones GEI, la reducción de problemas respiratorios, mayor eficiencia en la producción de carne y mayor margen económico para abordar problemas ambientales.
Vanotti et al. (2009)3 observan que cambios en el manejo de las deyecciones en una granja, con tratamiento de estas, se tradujo en una mejora de la calidad del aire en las naves, una reducción de la mortalidad en un 57%, un incremento en el aumento diario de peso de los animales en un 11%, unas tasas de conversión incrementadas en un 5,4% y un incremento de las ventas de peso vivo en un 5,6%. También se ha observado este fenómeno de forma cualitativa en una granja de cerdos en Cataluña en la que se ha adoptado una planta de biogás. La implantación de esta planta obligó a tratar los purines tan pronto se producen, a fin de aprovechar todo su potencial energético que de otra manera se perdería en forma de gases, los cuales se emitían en la nave y respiraban los animales. Está claro que son necesarios estudios que permitan cuantificar el impacto positivo de la gestión y tratamiento de las deyecciones, y superar la simplicidad de considerar la gestión ambiental sólo como un coste.
Los cambios en la alimentación, a fin de tener un menor contenido de nitrógeno y fósforo en los purines, han de permitir reducir el problema de excedente de nutrientes y reducir costes de gestión, con menores necesidades de superficie para la aplicación agrícola. La minimización en el consumo de agua ha de permitir un menor volumen de purines y reducción de los costes de transporte. La cooperación entre ganaderos y agricultores, para una gestión colectiva del valor fertilizante de las deyecciones, ha de permitir la optimización de la logística de aplicación.
Tecnológicamente se puede hacer prácticamente todo en el campo del tratamiento de las deyecciones ganaderas: separar fracciones líquidas y sólidas, compostar la fracción sólida, separar nitrógeno amoniacal para substituir fertilizantes minerales, producir energía mediante digestión anaerobia, eliminar parte del nitrógeno mediante nitrificación – desnitrificación, precipitación de fósforo y amonio para obtener estruvita, y un largo etcétera. Pero ninguna de estas opciones tiene un coste nulo; su eficiencia y accesibilidad económica dependen de los caudales y características de las deyecciones, los cuales dependen de la estructura productiva de cada granja. El futuro de la gestión de las deyecciones
2 George Pòlya (1965). Cómo plantear y resolver problemas. Ed. Trillas, México, pp 215. Traducción del libro de Pòlya “How to solve it” (1945).
3 Vanotti, M.B., Szogi, A.A., Millner, P.D., Loughrin, J.H. (2009). Development of a second-generation environmentally superior technology for treatment of swine manure in the USA. Bioresource Technology, 100(22): 5406-5416.
iv
Animados por el éxito de la primera edición, y por la necesidad puesta de manifiesto en las conclusiones 6 y 7, los organizadores de ECOFARM (GIRO Centro Tecnológico, Fira de Barcelona, GESFER, Agencia de Residuos de Cataluña, ICAEN y Departamento de Agricultura, Alimentación y Acción Rural de la Generalitat de Cataluña) han organizado el II Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas los días 9 y 10 de junio de 2010, del cual se editan las comunicaciones y conferencias invitadas en el presente libro. De forma conjunta, se organiza:
• El día 8 de junio, la Jornada Técnica “El biogas en el sector ganadero: ¿Dónde estamos y a donde vamos?”, cuyo objetivo es analizar la situación actual de la digestión anaerobia de las deyecciones ganaderas en España y obtener conclusiones útiles para avanzar en el uso de esta tecnología.
• El día 11 de junio, la Jornada Técnica “International Workshop on anaerobic digestion of slaughterhouse waste” (Digestión Anaerobia de Residuos de la Industria Cárnica), con ponencias de destacados investigadores de diferentes países de Europa. El objetivo es presentar trabajos sobre el estado actual del conocimiento en este ámbito, analizar las oportunidades y limitaciones de su producción de biogás, discutir el papel del tratamiento conjunto con deyecciones ganaderas y orientar trabajos de futuro. Las ponencias invitadas a esta Jornada Técnica Internacional se editan en este libro junto con las del II Congreso.
El II Congreso Español sobre Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas, cuenta con 4 conferencias invitadas, y se presentan 21 comunicaciones orales y 25 pósters seleccionados por el Comité Científico. Los trabajos se distribuyen en tres secciones: a) Ganadería y Medio Ambiente, que incluye la caracterización del impacto ambiental de las deyecciones ganaderas y su minimización en origen, a través de prácticas de alimentación y manejo en granja; b) Uso agrícola de deyecciones ganaderas; c) Tecnologías aplicables para el tratamiento de las deyecciones ganaderas. La conferencia inaugural será impartida por el Dr. Cándido Pomar, investigador del Dairy and Swine Research and Development Centre (Canadá), recientemente galardonado por la Sociedad Canadiense de Ciencia Animal por sus trabajos en alimentación animal de precisión para reducir la carga contaminante de las deyecciones y mejorar el balance económico de las explotaciones.
El Comité Organizador del II Congreso de Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas deseamos que éste, y las otras actividades programadas en ECOFARM, sean útiles al sector, y que con las aportaciones y su discusión por parte de participantes y ponentes se pueda avanzar con pasos decididos hacia el paradigma del desarrollo sostenible del sector ganadero.
Xavier Flotats
Presidente del Comité Organizador Director del GIRO Centro Tecnológico Junio de 2010
v
Tabla de contenidos
vii
II Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones Ganaderas
Sesión 1. Ganadería y medio ambiente Comunicaciones orales
Ganadería y medio ambiente
M. Bigeriego
3
La gestión de los malos olores en las aplicaciones de deyecciones ganaderas
I. Marqués, N. Canut
15
Gestión de impactos por emisiones odoríferas procedentes de actividades ganaderas
E. Pagans, R. Domíngues, A. P. van Harreveld
23
Benchmarking of water consumption and of the slurry production and composition - A field survey in commercial Portuguese pig farms
L. Ferreira, E. Duarte, D. Figueiredo
33
Impactos del sector agrícola y de la producción ganadera. El rol del nitrógeno
M. Laureni, A. Bonmatí
37
Determinación rápida de los nutrientes del purín de bovino de leche in situ en base a la lectura de la conductividad eléctrica (CE) para una correcta fertilización
J. Parera, C. Mallol, F. Domingo, N. Canut
49
Pósteres
Estudio de caracterización de distintos tipos de bebederos comerciales para porcino de engorde a nivel de laboratorio
B. Hermida, J. Parera, M. Borràs, D. Babot
61
Adaptación del uso de la conductividad eléctrica (CE) para determinar de forma rápida el contenido en nutrientes del purín porcino en Catalunya
J. Parera, F. Domingo, C. Mallol, N. Canut
67
Mapa de vulnerabilidad de los suelos a la contaminación de antibióticos de uso mayoritario en avicultura en la UE
A. de la Torre, M. Carballo, I. Iglesias, J. Bosch
77
Current conditions and development perspectives of poultry production in Algeria
N. Alloui, O. Benoune
83
Llibredefer: Programa informático para la creación de libros de gestión de deyecciones ganaderas y de fertilizantes nitrogenados
J. Esquerda
91
Sesión 2. Uso agrícola de deyecciones ganaderas Comunicaciones orales
La aplicación al suelo: certezas e incertidumbres
M.R. Teira-Esmatges
97
Measuring nitrogen mineralization from poultry manure in soils
C.M.d.S. Cordovil
117
Aplicación agrícola de deyecciones ganaderas y dinámica del nitrógeno mineral en el suelo
C. Nabau, C. Cantero-Martínez, J. Tugues, G. Murillo, E. Puigpinós, S. Vilà
viii
Utilización de purines como enmienda orgánica: Proyecto piloto en el Valle del Guadalentín
M. Gomez, M. D. Estevez, A. Faz, A.B. Olivares, V. Climent
145
Evaluación del efecto de la aplicación de subproductos orgánicos derivados del sector cárnico sobre el rendimiento de cultivo de trigo aplicados como fertilizantes de fondo
M. Ramírez, M. Pujolà, J. Comas
149
APLIPUR, herramienta para la regulación de los equipos de aplicación de purines
J. Llop, J. Parera, J. Llorens, E. Gil
157
Sesión 3. Tecnologías aplicables para el tratamiento de deyecciones ganaderas Comunicaciones orales
Anammox: ¿El proceso del futuro para la eliminación de amonio de los efluentes de los digestores de purines?
J.L. Campos, M. Figueroa, I. Fernández, A. Mosquera-Corral, R. Méndez.
165
Evolución de las características de las fracciones sólida y líquida del estiércol de vacuno lechero en un estercolero
N. Muñoz, B. Gómez, C. Rico, J.L. Rico, I. Tejero.
181
Separación in situ de heces y orina mediante cinta de deyecciones bajo slat en alojamientos de cebo de ganado porcino
I. Ovejero, A. Mateos, F. Alonso, M. López, R. Calero, S. Iglesias, J. Vázquez, E. Sánchez,
M.A, Garcimartín.
191
Uso de la espectroscopía en el infrarrojo cercano (NIRS) en la estimación de parámetros de interés en el control de procesos de compostaje de digestatos ganaderos
L. Gálvez-Sola, M.A. Bustamante, A. Restrepo, R. Moral, J.A. Alburquerque, C. Paredes, Moreno, J. Caselles, A. Pérez-Espinosa, M.D. Pérez-Murcia, M.P. Bernal.
195
Las deyecciones ganaderas en Canarias: de la importancia de lo social en la búsqueda de soluciones
I. Dupuis.
205
Diagnostico del grado de contaminación de los residuos líquidos provenientes de hatos lecheros en Antioquia (Colombia)
D.C. Rodriguez, G. Gomez, G. Peñuela.
215
Procesos físico+biológico+químico para eliminar materia orgánica nitrógeno y fósforo de estiércol de vacuno lechero
N. Muñoz, B. Gómez, C. Rico, J.L. Rico, J. Fernández, J. Renedo.
225
Nitrogen reduction in the animal slurry: test with an ammonia stripping pilot plant
G. Moscatelli, C. Fabbri, M. Soldano.
235
Desarrollo de un nuevo proceso de bajo coste para la reducción del la concentración de N-amoniacal en las deyecciones ganaderas
J.M. Chimenos, F. Espiell, M.A. Fernández, M. Segarra, A.I. Fernández.
249
Sistemas bioelectroquímicos (BES), de la producción de energía a la recuperación de productos de interés
A. Bonmatí, M. Viñas, F. Prenafeta, A. Magrí, X. Flotats.
259
Utilization of wasted sardine oil as co-substrate with pig manure for biogas production – A pilot experience of decentralized industrial organic waste management in a Portuguese pig farm
L. Ferreira, E. Duarte, D. Figueiredo.
269
Results of monitoring of three biogas plant in Italy
S. Piccinini, C. Fabbri, M. Soldano.
ix
C. Cruz, N. Muñoz, B. Gómez, C. Rico, J.L. Rico, J. Fernández, J. Renedo.
Digestión anaerobia en condiciones mesofílicas de la fracción líquida de estiércol tamizado de vacuno en un reactor CSTR
N. Muñoz, B. Gómez, C. Rico, J.L. Rico, I. Tejero.
293
Caracterización respirométrica de la conversión de ácidos grasos volátiles en sistemas de fangos activados
A. Magrí, Z. Južnič-Zonta, A. Blancafort.
301
Caracterización molecular de las poblaciones microbianas en una Celda de Biocombustible (MFC) que opera con purines vacunos
M. Viñas, A. Sotres, M. Guivernau, F.X. Prenafeta-Boldú, A. Magrí, A. Bonmatí, X. Flotats, J. Gerritse.
309
Separación de sólidos del purín mediante el uso de poliacrilamidas
M. C. Garcia, M. P. Pérez, M, Acítores, M. C. León
319
International Workshop on Anaerobic Digestion of Slaughterhouse Waste Presentation
X. Flotats
325
Anaerobic Digestion of Complex Organic Waste: Perspectives and Opportunities
D.J. Batstone
329
Use of animal by-products of slaughterhouses for the production of biogas. Legal aspects and characterisation
J. Juste
337
Anaerobic co-digestion of treated slaughterhouse wastes
A. Rodríguez-Abalde, Z. Juznic-Zonta, B. Fernández
347
Lipids and LCFA inhibition: key parameter in anaerobic digestion process
M.A. Pereira, D.Z. Sousa, M. Mota, M.M. Alves
357
Strategies to prevent or overcome LCFA inhibition: Adsorption as key process
J. Palatsi, M. Laureni, R. Affes, X. Flotats, B. Fernández
363
Modelling anaerobic digestion of complex particulate/lipid-protein rich substrates: Balancing complexity and model utility using ADM1
J. Rodríguez, S. García
371
A new reactor configuration design for the slaughterhouse waste treatment
M. Picavet, M. Alves
379
Experiences on anaerobic digestion of poultry slaughterhouse waste
M.J. Cuetos, X. Gómez, M. Otero, A. Morán
387
Full scale application of anaerobic digestion of slaughterhouse wastes – long term experiences, problems and resulting strategies
R. Kirchmayr, C. Maier, R. Braun, R. Waltenberger, R. Grossfurtner
395
Slaughterhouse waste co-digestion – 15 years of full-scale operation
A.E W Ek, S. Hallin, A. Schnürer, M. Karlsson
405
II Congreso Español de Gestión Integral de Deyecciones
Ganaderas
1
3
Ganadería y medio ambiente
M. Bigeriego Martín de Saavedra1,*
1 Subdirección General de Conservación de Recursos y Alimentación Animal. Dirección General de Recursos Agrícolas y Ganaderos. Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino
* Autor de contacto: [email protected]
Palabras clave
Ganadería intensiva; deyecciones ganaderas; protocolo de Kyoto; impactos ambientales; Gases Efecto Invernadero (GEI).
INTRODUCCIÓN
La fuerte demanda de alimentos que ha tenido lugar a nivel mundial en los últimos años, ha provocado un cambio en los sistemas de producción agraria y para el caso de la ganadera se ha pasado de las típicas explotaciones extensivas ligadas al terreno a las granjas intensivas, en donde se ha incrementado la carga ganadera, bien aumentando el número de cabezas en pastoreo o mediante la construcción de granjas intensivas sin suelo. Esta transformación de la ganadería ha sido más drástica en el caso de algunas especies, como la avicultura y la porcina, que además han cambiado su mapa de distribución, apareciendo en ciertas zonas una alta concentración ganadera, que es la causa principal de los problemas medioambientales.
Aunque en Europa esta problemática medioambiental de la ganadería es de carácter general, resulta más grave en aquellos países con mayor carga ganadera y en este sentido se pude reseñar que para nuestro caso la carga ganadera, a nivel nacional, es el 15% de la holandesa y en torno al 50% de la alemana y francesa. Estos datos globales sobre carga ganadera parecen eliminar el problema medioambiental de la ganadería española, no obstante la realidad es que en algunas zonas puntuales se alcanzan elevadas cargas ganaderas, debido a un desarrollo desordenado de la ganadería desintegrado del medio ambiente, y que tuvo lugar en unos momentos en los que la evolución de la ganadería intensiva fue por delante de la regulación medioambiental de estos sectores, que por otra parte ha sido relativamente reciente. Ello ha provocado que en algunas zonas, se generen puntualmente grandes volúmenes de estiércoles, que para el caso de los estiércoles líquidos o purines presentan dificultades para ser valorizados agrícolamente como abonos, por las limitaciones económicas del transporte de unos subproductos con elevados contenidos de agua, del entorno del 95%. No obstante, la primera opción que debe contemplarse a la hora de reciclar los estiércoles y purines debe ser su valorización agrícola, pues ello supone la incorporación al terreno de materia orgánica y nutrientes, con el consiguiente ahorro de materias primas.
Otro aspecto a tener en cuenta a la hora de emitir un juicio preciso sobre la incidencia medioambiental de la ganadería, así como para buscar las posibles soluciones, es conocer con exactitud la situación productiva de las diferentes especies, diferenciando los sistemas de producción extensivo de los intensivo, que para el caso particular de la península ibérica tienen una incidencia medioambiental muy diferente. En este sentido hay que destacar que la ganadería extensiva de la península ibérica, se corresponde en general con sistemas de producción de baja carga ganadera, la cual se ve limitada por los factores climáticos característicos de las zonas áridas o semiáridas, en donde predominan pastos estaciones y poco productivos, adaptándose especies autóctonas de una elevada rusticidad. Entre ellas
4
se incluyen distintas razas de bovino de carne, ovino, caprino y el porcino ibérico. Este sistema de producción ganadera extensiva, con un fuerte arraigo en amplias zonas españolas, está perfectamente integrado en el medio ambiente y en lugar de tener un efecto negativo sobre el mismo, permite mantener un ecosistema con fuerte tendencia a la erosión y con un alto riesgo de desertización.
Por otra parte, esta diferenciación de los sistemas intensivos y extensivos en relación con el medio ambiente también queda claramente contemplado en la regulación europea sobre la materia, la cual se ha transpuesto a los ordenamientos jurídicos de los diferentes países miembros, y en donde, para el caso de las emisiones, únicamente se regulan con carácter obligatorio las explotaciones intensivas de algunas especies y dentro de estas las granjas de mayor tamaño. Desde el punto de vista de cumplimiento de la normativa medioambiental por el sector ganadero, no podemos olvidar el marcado carácter técnico que se deriva de la misma y que precisan un desarrollo tecnológico especifico a nivel de las diferentes zonas agro-climáticas, teniendo en cuenta, además, los condicionantes específicos de nuestros sistemas productivos. Este carácter eminentemente técnico de los compromisos que deben cumplir nuestro sector ganadero, unido al carácter difuso de sus emisiones, que dificulta su medición en las granjas y que se ve limitado por condicionantes de tipo sanitario por las posibles transmisiones de enfermedades, es lo que, desde hace algunos años, motivo la puesta en marcha de un programa de desarrollo tecnológico por la Dirección General de Recursos Agrícolas y Ganaderos del MARM, con la colaboración de los sectores afectados, para la elaboración de un marco especifico que facilitara a nuestros ganaderos el cumplimiento de las exigencias medioambientales.
A continuación se efectuara un breve repaso sobre la normativa y los estudios técnicos efectuados sobre la incidencia de la ganadería en el medio ambiente, en relación con el impacto ambiental de las
explotaciones, la gestión de los estiércoles o purines y las emisiones de gases, tanto de la propia
ganadería como durante la gestión de sus estiércoles.
IMPACTO AMBIENTAL DE LAS EXPLOTACIONES GANADERAS
Hasta fechas muy recientes, a nivel del Estado español, la única legislación por la que se regulaba la autorización de las explotaciones intensivas ganaderas, ha sido el Real Decreto 2414/1961, Reglamento de Actividades Molestas, Insalubres, Nocivas y Peligrosas, que cataloga las explotaciones ganaderas
como actividad molesta debido a los malos olores y como actividad insalubre y nociva por el posible riesgo de transmisión de enfermedades infecto-contagiosas. Como consecuencia de la transposición de directivas europeas de carácter medioambiental en las que se contemplan las explotaciones intensivas ganaderas como actividades a ser reguladas, se están incluyendo en nuestro ordenamiento jurídico una serie de normas de carácter básico que afectan concretamente a las explotaciones intensivas y estas últimas están sirviendo a su vez como referencia para la legislación específica que desarrollan las Comunidades Autónomas en el marco de sus competencias.
La Directiva 97/11/UE que modificó la Directiva 85/337/CEE, relativa a la evaluación de determinados proyectos públicos y privados sobre el medio ambiente, contempla la ganadería como actividad que debía ser regulada y en el Real Decreto-Ley 9/2000 que la transpone, se recoge que, para cada especie ganadera, las explotaciones ganaderas intensivas cuando superan un determinado número de cabezas deberán ser objeto de evaluación de Impacto Ambiental. Cuando las explotaciones intensivas no superan el número de cabezas especificado en la referida normativa, las Comunidades Autónomas contemplan en su legislación menores niveles de exigencias en relación con los estudios sobre impacto ambiental.
5 NORMATIVA MEDIOAMBIENTAL EN LAS GESTIÓN DE LOS ESTIERCOLES Y PURINES
Así mismo, el reciclado de los estiércoles en las zonas agrícolas con alta carga ganadera representa para los ganaderos uno de los principales problemas medioambientales, especialmente cuando los estiércoles son generados en forma de purín, ya que su alto contenido en agua limita la distancia de aplicación y ello puede provocar en ciertas zonas problemas de excedentes. Por tanto serán a estos últimos a los que habrá que prestar una atención prioritaria para reciclarlos de una forma respetuosa con el medio ambiente, especialmente en España donde los estiércoles sólidos tienen establecidos en general adecuados canales para su comercialización en agricultura.
En los casos en donde la valorización agrícola de los estiércoles y purines no puedan efectuarse de acuerdo a lo que se regula en la Directiva 91/676/UE que fue transpuesta a la legislación española por el Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias, los estiércoles o purines dejan de ser una materia prima para convertirse en residuo, siendo de aplicación en estos casos la Ley 10/1998 de Residuos, que transpone la Directiva 91/156/CEE, modificada recientemente por la Directiva 2008/98/CE.
Teniendo en cuenta que la consideración de materia prima o residuos delos estiércoles y purines se ha venido confundiendo en muchos casos, las Sentencias del Tribunal de Justicia de las Comunidades Europeas de fecha 8 de septiembre de 2005 en relación con dos denuncias contra el Reino de España por incumplimiento de la Directiva 75/442/CE de residuos en la gestión de estiércoles y purines, ha venido a clarificar esta situación. Dentro de estas demandas se imputaba al Reino de España el incumplimiento de la aplicación de la Directiva 75/442/CE de Residuos, respecto a la utilización agrícola de los purines de una granja de porcino de Vera (Asunto C-416/02 (9)) y a la gestión de los estiércoles y purines de la zona del Baix-Ter (Asunto C-121/03 (10)). En este sentido las sentencias reseñan, que los purines y estiércoles no deben considerarse residuos cuando son utilizados como abonos agrícolas en terrenos bien identificados y si su almacenamiento se limita a las necesidades de tales operaciones de abonado. Así mismo, el Tribunal manifiesta expresamente que la no consideración de residuo de los estiércoles y purines utilizados como abonos no se limita a los casos en que el productor los aplica en los propios terrenos de la explotación donde son generados dichos estiércoles y purines, sino que tampoco se consideran residuos cuando son aplicados en terrenos agrícolas concertados por los ganaderos que no dispongan de suficiente superficie agrícola propia.
También hay que destacar que en la Sentencia de Vera, el Tribunal especifica que los posibles incumplimientos de la Directiva 91/676 de nitratos, no permite la catalogación de los mismos como residuos y por tanto no es de aplicación la Directiva de Residuos. Por otra parte, el Tribunal también señala que la inclusión de una sustancia en la lista del Catalogo Europeo de Residuos (Decisión 94/3/CE) no implica que sea residuo en cualquier circunstancia. Y en relación a estos Asuntos concretos, el Tribunal aclara en las sentencias que aunque las "heces animales, orina y estiércol (incluida la paja podrida) y no tratados in situ" están incluidos en dicha lista, sin embargo esto no implica su consideración como residuo cuando son aplicados con fines agrícolas, por cuanto representa una práctica de abonado a la que no es de aplicación la Directiva 75/442/CE de Residuos.
Teniendo en cuenta el grado de concreción de las sentencias y la jurisprudencia que se deriva de las mismas, desde la Dirección General de Recursos Agrícolas y Ganaderos del MARM se considera que ello ha permitido clarificar la gestión agrícola de los estiércoles y purines utilizados como abonos,
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eliminándose la fuente de conflictos y controversia que en muchas ocasiones ha supuesto para los ganaderos esta práctica de abonado.
EMISIONES DE GASES DE LA GANADERA Y POR LA GESTIÓN DE SUS ESTIÉRCOLES.
Aunque las disposiciones legislativas anteriormente reseñadas tienen una gran incidencia en el sector ganadero, las nuevas exigencias sobre emisiones de gases de efecto invernadero (metano y óxido nitroso) así como amoniaco, van a tener en un futuro próximo una notable repercusión sobre los sistemas de producción ganadera y la gestión de sus estiércoles. Las directivas medioambientales sobre emisiones de gases, unido a las obligaciones derivadas de acuerdos internacionales, como el Protocolo de Kyoto en relación con las emisiones de gases de efecto invernadero o el protocolo de Gotemburgo respecto de las emisiones de amoniaco, representan para el sector ganadero el cumplimiento de una serie compromisos que tienen un marcado carácter técnico y que precisan un desarrollo tecnológico especifico a nivel de las diferentes zonas climáticas, teniendo en cuenta, además, los condicionantes específicos de nuestros sistemas productivos.
Antes de hacer un repaso de estos compromisos legislativos y Convenios internacionales, conviene conocer con precisión la incidencia de la agricultura en general y la ganadería en particular sobre las emisiones Nacionales de gases recogidas en los Inventarios Nacionales de Emisión, para de esta forma conocer cuál es la incidencia real de la ganadería en las emisiones nacionales. De acuerdo con los datos disponibles en el Inventario Nacional de Emisiones de Gases de Efecto Invernadero del 2008, la contribución del sector agrario a las emisiones de GEI representa el 9,62% del total de emisiones que fue de 405,1 Mt de CO2-eq, y su incremento respecto al año base ha sido del 3,23%. Concretamente se
ha pasado de 37,74 Mt de CO2 eq. en 1990 a 38,96 Mt de CO2 eq. en 2008 y su distribución en los
diferentes subapartados del epígrafe Agricultura del Inventario Nacional del año 2008 se muestra en la
Tabla 1.
Tabla 1. Emisiones del GEI del sector agrario Español 2008. Actividades agrícolas
Emisiones agrícolas Año 2007
Proporción emisiones en agricultura
Proporción emisiones del total (405,1 Mt CO2)
Sectores Mt. CO2 eq. % %
Fermentación entérica 12,68 32,55 3,13 Detritus animal 8,27 21,23 2,04 Cultivo arroz 0,26 0,67 0,06 Suelos 17,32 44,45 4,28 Quema 0,43 1,10 0,11 Total 38,96 100 9,62
De estos datos se desprende, que las posibles actuaciones para reducir emisiones de GEI en el sector agrario deben centrarse en la evaluación de proyectos de reducción en el ámbito de los Suelos agrícolas
y en la Gestión de estiércoles, dado que las posibles medidas de reducción de emisiones por Fermentación entérica son prácticamente inviables en la ganadería española, por el carácter extensivo
de una alta proporción de las especies rumiantes a los que sería prácticamente imposible aplicar mejores técnicas nutricionales para la reducción de emisiones de metano.
Por otra parte si nos fijamos en la evolución de las emisiones de GEI del sector agrícola en general, y el ganadero en particular, el incremento de los mismos se sitúa en el 3,23% respecto del año base de 1990, muy alejado del 15% fijado para España en el Protocolo de Kyoto. Aunque este compromiso del 15% de incremento de GEI debe computarse teniendo en cuenta las emisiones de todos los sectores a nivel nacional, se podría considerar sectorialmente, que la agricultura española está cumpliendo con las previsiones de emisiones que se acordaron en el referido Protocolo y que por tanto las medidas
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sectoriales que se adopten, como el Plan de Biodigestión de Purines, tendría que considerase como un mecanismo de ayuda del sector ganadero al resto de sectores, para de esta forma compensar sus incrementos de GEI, que con carácter general han sobrepasado el límite del 15%.
DIRECTIVA IPPC: ÍNDICES DE EMISIÓN Y MEJORES TECNOLOGÍAS DISPONIBLES EN EL SECTOR GANADERO
La Directiva 96/61/UE, IPPC que ha sido transpuesta al ordenamiento jurídico español por la Ley 16/2002, de 1 de julio, relativa a la prevención y control integrado de la contaminación (IPPC), únicamente afecta a las explotaciones de porcicultura y avicultura, y tiene como objetivo prioritario alcanzar un nivel elevado de protección del medio ambiente en su conjunto tomando medidas para evitar o, cuando ello no sea posible, reducir y controlar las emisiones contaminantes a la atmósfera, al agua y al suelo, incluidas las medidas relativas a los residuos, mediante el establecimiento de un sistema de prevención y control integrado de la contaminación, usando la Mejor Tecnología Disponible (MTD). Tendrán consideración de MTDs aquellas técnicas más avanzadas y eficaces que demuestren la capacidad práctica para alcanzar la base de los valores límites de emisión y que permitan su implantación en el sector correspondiente en condiciones económicas y técnicas viables, tomando también en consideración los costes y beneficios. Así mismo, para determinar los valores límite de emisión en relación con las Mejores Tecnologías Disponibles, se deberá tener en cuenta las características técnicas de la instalación, su implantación geográfica y las condiciones locales del medio ambiente.
La Ley regula la concesión de la Autorización Ambiental Integrada (AAI) afectando a las explotaciones intensivas de aves y porcino cuando superan un cierto tamaño, que coinciden con tamaño fijado en la norma europea. De acuerdo a lo recogido en su apartado 9.3 afecta a las instalaciones destinadas a la cría intensiva de aves de corral y de cerdos que dispongan de más de:
- 40.000 emplazamientos si se trata de gallinas ponedoras o del número equivalente para otras orientaciones productivas de aves.
- 2.000 plazas para cerdos de cría de más de 30 kg. - 750 plazas para cerdas.
Por el Real Decreto 509/2007, se aprueba el Reglamento para el desarrollo de la Ley 16/2002 IPPC y en el mismo se recoge un procedimiento abreviado para la AAI, recogiéndose además unas equivalencias ganaderas de las explotaciones sujetas a la aplicación de la Ley IPPC. Estas equivalencias son de 80.000 plazas para pollos de engorde, 2.500 plazas de cerdos de cebo de más de 20 Kg y 525 plazas de cerdas en ciclo cerrado. Actualmente la Unión Europea está procediendo a la modificación de la Directiva IPPC y en sentido conviene destacar que la última propuesta de Directiva resulta más restrictiva para el caso de la avicultura, ya que el límite de 40.000 emplazamientos de aves se refiere a las explotaciones de pollos de carne, calculando unos límites equivalentes de 30.000 emplazamientos para gallinas ponedoras, de 24.000 emplazamientos para patos y de 11.500 emplazamientos para pavos.
Por otra parte, de acuerdo con las directrices marcadas en el artículo 9 de la Directiva IPPC, para el caso de las explotaciones ganaderas, la Ley recoge que en la selección de las MTDs se deberán tener en cuenta las características técnicas de la instalación de que se trate, su implantación geográfica y las condiciones locales del medio ambiente. También se deberá tener en cuenta los costes y ventajas de las medidas propuestas. En el marco de esta Directiva IPPC de carácter eminentemente técnico, se crearon grupos de trabajo, al final de la década de noventa, en el Instituto de Estudios y Prospectiva
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Tecnológica (IPTS) de la UE, con sede en Sevilla, para el desarrollo tecnológico de las medidas a aplicar en los diferentes sectores afectados por la misma y concretamente para el sector ganadero se creó un grupo especifico para la elaboración de un Documento de Referencia sobre los "Índices de Emisión" y las "Mejores Tecnologías Disponibles” (BAT), compuesto por técnicos de la administración y de los sectores implicados de todos los países miembros. (Documento de Referencia BREF-explotaciones ganaderas). El Grupo de Trabajo de la representación española estaba constituido
por técnicos de:
- La Dirección General de Ganadería del antiguo Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación.
- La Dirección General de Calidad Ambiental del antiguo Ministerio de Medioambiente.
- Los sectores afectados: ANPROGAPOR (sector porcino), ASEPRHU (sector avicultura de puesta) y PROPOLLO (sector avicultura de carne).
En el año 2002 se finalizaron, a nivel europeo, los trabajos sobre el BREF-ganadero y su contenido, al igual que los elaborados para otros sectores, no ha de considerarse como una publicación oficial de la Unión Europea y no refleja necesariamente la posición de la Comisión Europea. En consecuencia, este documento de referencia BREF que ha resultado del intercambio de conocimientos a nivel europeo sobre mejores tecnologías disponibles en el sector ganadero, tiene como objetivo prioritario el suministro de información a las autoridades, empresas y público en general para facilitar la toma de decisiones y el diseño de las políticas medioambientales. Por tanto el BREF es un documento informativo, su cumplimiento no es de carácter obligatorio, sino que es una guía general sobre mejores tecnologías disponibles, no exhaustiva, en continua revisión y que no tiene en consideración las condiciones locales del medio ambiente ni fija los valores límites de emisión.
Para adaptar este documento BREF-ganadero europeo a las condiciones productivas especificas de nuestra ganadería y a nuestras condiciones locales del medio ambiente, la Dirección General de Ganadería del antiguo MAPA inició en el año 2003, a instancia también de los sectores afectados, un proyecto de desarrollo tecnológico, para dar respuesta a los nuevos retos con lo que se enfrentaban nuestro sector ganadero y que tenía por objeto prioritario las mediciones de las emisiones de gases, así como la selección de las MTDs más adecuadas para las condiciones productivas de nuestra ganadería. Con los resultados prácticos ya contrastados se han elaborado unos Documentos Guía para los sectores ganaderos afectados por la Directiva IPPC, porcino, avicultura de puesta y avicultura de carne, que son de carácter abierto y están en continua revisión y mejora. En la elaboración de estas Guías, que pueden consultarse en la página Web del MARM, se tuvo en cuenta a la hora de seleccionar las MTDs españolas, las particulares condiciones productivas de nuestros sectores así como las características agroclimáticas y medioambientales específicas de nuestras zonas productoras. Parte de los resultados de estos trabajos están sirviendo para la toma de decisiones en el sector ganadero, no solo en relación con Autorización Ambiental Integrada regulada por la propia Directiva IPPC, sino también en relación con los compromisos que España asumió la ratificar la Unión Europea el Protocolo de Kyoto sobre reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero (metano y óxido nitroso) y el Protocolo de Gotemburgo sobre techos nacionales de emisión, que para el caso concreto de la ganadería se verá afectada por las emisiones de amoniaco.
Por otra parte y en base al artículo 15 de la Directiva 96/61/CE IPPC, la Comisión aprobó, con fecha de 17 de julio de 2000, la Decisión 2000/479/CE15 relativa a la realización de un inventario europeo de emisiones contaminantes (EPER), modificada por el Reglamento 1667/200616 por el establece el registro europeo de emisiones y transferencias de contaminantes E-PRTR, que obliga a todos los complejos individuales en los que se lleven a cabo una o más actividades que figuran en el Anejo 1 de
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la Directiva, a que suministren al órgano competente, las emisiones a la atmósfera y al agua de todos los contaminantes cuyos valores umbrales se hayan superado.
Los Estados miembros estaban obligados a presentar un primer informe a la Comisión en junio del 2003 y, en un principio, estos tendrán una periodicidad de tres años, aunque a partir del año 2008 pasará a ser anual. En estos informes, los titulares de las instalaciones reflejarán las emisiones de los contaminantes que se hayan fijado para su sector. Con carácter general se han fijado 36 contaminantes para las emisiones a la atmósfera y 26 para los casos de emisiones al agua.
De acuerdo con el Anejo A1 de la Decisión EPER, las explotaciones de porcino y aves, deberán notificar únicamente los contaminantes emitidos a la atmósfera y al agua (en este último caso cuando las explotaciones ganaderas dispongan de depuradoras con vertido a cauce) que se reseñan a continuación y solamente cuando estos superan los siguientes valores limites umbrales (Tabla 2).
Tabla 2. Valores límite umbral de emisiones según la Directiva EPER
Contaminantes a la atmósfera Valor umbral
Metano (CH4) 100.000 kg/año
Óxido de nitrógeno (N2O) 10.000 kg/año
Amoniaco (NH3) 10.000 kg/año
Partículas de polvo (PM 10) 50.000 kg/año
Contaminantes al agua Valor umbral
Nitrógeno total (NT) 50.000 kg de N/año
Fósforo total (PT) 5.000 kg de P/año
Cobre y sus compuestos 50 kg de Cu/año
Zinc y sus compuestos 100 kg de Zn/año
Carbono orgánico total (DQO o Ctotal) 50.000 kg/año
De acuerdo con estos compromisos, desde diciembre del año 2002, las explotaciones porcinas y avícolas afectadas por esta Decisión tienen la obligación de notificar sus emisiones. Por ello, con objeto de facilitar este cometido a los ganaderos, el antiguo Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación, conjuntamente con los sectores afectados, elaboró en el último trimestre del año 2002 unos cuadros de cálculo de emisiones para las diferentes categorías de animales afectadas (sector avícola y porcino) y que están a disposición de los ganaderos en la página Web del MARM.
Con estos datos sobre emisiones se ha permitido clarificar y homogenizar la información de los ganaderos en relación con sus obligaciones sobre emisiones de gases de sus explotaciones y que están supliendo a las mediciones reales de sus emisiones difusas, en tanto no se efectúen las mismas para los distintos tipos de explotaciones ganaderas de las diferentes zonas climáticas españolas.
PROTOCOLO DE KYOTO: LOS GASES DE EFECTO INVERNADERO Y EL SECTOR GANADERO.
La Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático adoptó el 11 de diciembre de 1997 el Protocolo de Kyoto, que fue aprobado por la Comunidad Europea mediante la Decisión 2002/358/UE17 del Consejo, de 25 de abril de 2002, y que incluye además el cumplimiento conjunto, a nivel europeo, de los compromisos contraídos con arreglo al mismo. El objetivo último de la Convención y de los instrumentos legales que se adopten, es alcanzar la estabilización de la concentración atmosférica de los gases de efecto invernadero a un nivel que prevenga interferencias antropogénicas peligrosas para el sistema climático. Dicho nivel debería alcanzarse en un plazo
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suficiente para permitir la adaptación natural de los ecosistemas, asegurar que la producción de alimentos no se ve amenazada y permitir un desarrollo económico sostenible.
La entrada en vigor del Protocolo de Kyoto estaba condicionada a la ratificación del mismo por 55 Partes (países o agrupaciones de interés económico), cuando entre ellas figuren países del Anexo I de la Convención cuyas emisiones conjuntas de CO2 en el año 1990 superaban el 55% del total. Hasta el 9 de
enero de 2003 había sido ratificado por 102 Partes (31 del Anexo I) que se correspondían con el 43,9% del total de emisiones del Anexo I, por tanto fue necesario esperar a la ratificación del mismo por Rusia para superar el límite del 55% y después de transcurrir los noventa días preceptivos que se marca en la Convención para su entrada en vigor, esta es efectiva desde el 16 de febrero de 2005. No obstante, hay que destacar que países del Anexo I como Australia y Estados Unidos, con porcentajes de emisiones del 2,1% y 36,1% respectivamente, no lo han ratificado hasta el momento.
El Sexto Programa de Acción Comunitario en materia de Medio Ambiente, establecido mediante Decisión 1600/2002/UE18 del Parlamento Europeo y del Consejo, define el cambio climático como una prioridad de acción y contempla el establecimiento de un régimen comunitario de comercio de derechos de emisión para 2005. En este programa, la Unión Europea se comprometió a conseguir una reducción del 8% de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) para el periodo comprendido entre 2008 y 2012 respecto a los niveles de 1990, que fue tomado como año base.
Este valor de reducción del 8% de las emisiones de GEI representa el valor medio del conjunto de países de la Unión Europea y en el Anexo II de la Decisión 2002/358/UE se recoge la distribución porcentual por países, tanto la de aquellos que podían incrementar las emisiones como los que las tenían que reducir, y que venía marcado fundamentalmente por el grado de desarrollo de cada uno de ellos.
Concretamente a España se le permite incrementar en un 15% las emisiones de GEI respecto a los niveles que tenía en el año base de 1990. En consecuencia, si las emisiones españolas superan ese 15%, como es el caso, es preciso que para el quinquenio 2008-2012 se reduzcan las emisiones netas de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hexafloruro de azufre (SF6) y carburos
hidrofluorados y perflorados (PFC), mediante programas nacionales de reducción o bien comprando derechos de emisión que compensen el exceso de las mismas.
En el año 2008 las emisiones totales de GEI alcanzaron en España las 405,1 Mt de CO2-equivalente.
Esta cifra supone un 39,8 por ciento de aumento respecto a las emisiones del año base, o lo que es lo mismo, casi 24,8 puntos porcentuales de exceso sobre el compromiso adquirido en el Protocolo de Kyoto (15%). Esto ha sido debido al rápido desarrollo económico que se ha producido en España en los últimos años, aunque ello no se ha traducido en que las emisiones per cápita de España alcancen la media de la Unión Europea. Como ya se comento anteriormente en el sector agrario las emisiones de GEI representa el 9,62% de las emisiones totales y su incremento respecto al año base ha sido del 3,23%.
No obstante el Plan Nacional de Asignación (PNA) de derechos de emisión de gases de efecto invernadero, 2008-2012, aprobado por Real Decreto 1370/200619, se ha marcado como objetivo que las emisiones globales de GEI en España no superen en más de un 37 por cien las del año base en promedio anual en el período 2008-2012, alcanzándose esta cifra a través de la suma del objetivo Kyoto (15 por cien), la cantidad absorbida por los sumideros (2 por cien) y el equivalente adquirido en créditos de carbono procedentes de los mecanismos de flexibilidad del Protocolo de Kyoto (20 por cien).
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Para alcanzar este objetivo de +37 por cien, el PNA 2008-2012 requiere un importante esfuerzo adicional de reducción mediante la puesta en marcha de medidas nacionales adicionales para asegurar el cumplimiento por nuestro país de sus obligaciones en el Protocolo de Kyoto y en esta línea el Gobierno aprobó, en julio de 2007, el Plan de Medidas Urgentes de la Estrategia de Cambio Climático y Energía Limpia (EECCEL).Entre estas medidas se incluyen para el sector agrario dos actuaciones, el “Plan de Reducción del Uso de Fertilizantes Nitrogenados” y el “Plan de Biodigestión de Purines”. Este Plan de Biodigestión de Purines tiene por objeto el fomento de tecnologías de tratamiento de estiércoles por fermentación anaeróbica y la posterior eliminación del biogás por combustión para la reducción de las emisiones de metano en la gestión de los estiércoles. En función del tipo, tamaño y rentabilidad de la instalación de metanización, la combustión del biogás puede tener un aprovechamiento posterior para la producción de energía térmica o la producción combinada de energía térmica y eléctrica o en algunos casos ser quemado directamente en antorcha. Así mismo, para las zonas de alta concentración ganadera el Plan contempla la aplicación de tecnologías de reducción de nitrógeno en los estiércoles, bien mediante la aplicación de procesos de nitrificación-desnitrificación, que además reducen las emisiones de oxido nitroso, o por tecnologías de “stripping” de NH3 con
recuperación de nitrógeno en forma de fertilizante.
PROTOCOLO DE GOTEBURGO: ACIDIFICACIÓN, EUTROFIZACIÓN Y OZONO TRANSFROTERIZO EN EL SECTOR GANADERO.
El Convenio de Ginebra sobre contaminación atmosférica transfronteriza y sus protocolos, ratificado por España en 1982, incluye el Protocolo de Goteburgo de 1999, sobre acidificación, eutrofización y ozono transfronterizo, que obliga para el horizonte de 2010 a cumplir con los techos de emisión fijados para diferentes gases entre los que se encuentra el amoniaco, cuyo emisor fundamental es la agricultura y la ganadería.
El Convenio de Ginebra sobre contaminación atmosférica transfronteriza y sus protocolos, ratificado por España en 1982, incluye entre otros Protocolos el de Goteburgo de 1999, sobre acidificación, eutrofización y ozono transfronterizo, ratificado por España el 1 de diciembre de 1999. En el artículo 3 de este Protocolo se recoge la obligación de que los países que tengan fijados un techo de emisión definido en su Anexo II, como es el caso de España, reduzcan y mantengan la reducción de sus emisiones anuales de acuerdo con dicho techo para el horizonte del año 2010. Los techos nacionales de emisión que se establecen para España para el año 2010 son los siguientes (Tabla 3).
Tabla 3. Techos nacionales de emisiones para España según el Protocolo de Goteburgo
Contaminantes a la atmósfera kt en el año 2010
Dióxido de azufre (SO2) 774 Óxidos de nitrógeno (NOx) 847
Compuestos orgánicos volátiles (COV) 669
Amoníaco (NH3) 353
De acuerdo con los datos de emisiones de contaminantes atmosféricos del “Inventario de Emisiones de Contaminantes a la Atmósfera CORINE-AIRE del año 2008”, que elabora el MARM, el nivel de emisiones de los gases objeto del Protocolo se recogen en el cuadro siguiente en donde también se comparan con los techos nacionales establecidos para el año 2010. Como puede observares la desviación para el caso concreto del amoniaco, cuya emisión es fundamentalmente agrícola, es del 0,8% por encima del techo fijado para ese gas (Tabla 4).
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Tabla 4. Emisiones de los gases del protocolo de Gotemburgo para España en el año 2008 o 2010
Contaminantes a la atmósfera kt en el año 2010 kt en el año 2008 % Reducción
Dióxido de azufre (SO2) 774 485,8 -
Óxidos de nitrógeno (NOx) 847 1.142,6 34,9
Compuestos orgánicos volátiles (COV) 669 788,0 17,8
Amoníaco (NH3) 353 355,8 0,8
Con objeto de cumplir con los niveles de las emisiones del protocolo de Gotemburgo, la Unión Europea aprobó la Directiva 2001/81/UE20, de 23 de octubre de 2001, donde se establece que antes del 1 de octubre de 2002, los países miembros deberán establecer un Programa de reducción progresiva de emisiones de los contaminantes mencionados, con el objeto de que, como muy tarde en 2010, no se superen los techos nacionales de emisión que se recogen en su anexo I.
Para cumplir con este compromiso, por Resolución de 11 de septiembre de 200321 se aprueba el Programa Nacional de Reducción Progresiva de Emisiones Nacionales de dióxido de azufre (SO2),
óxidos de nitrógeno (NOx), compuestos orgánicos volátiles distintos del metano (COV) y amoniaco
(NH3), en base a lo dispuesto en la Directiva 2001/81/UE sobre techos nacionales de emisiones de
determinados contaminantes atmosféricos.
De todos estos gases, para el sector agrario resultan significativas las emisiones de amoniaco y COV en agricultura y ganadería, siendo las principales fuentes de emisión de amoniaco:
• la aplicación al suelo de los fertilizantes nitrogenados (especialmente los amoniacales), los compuestos orgánicos y los estiércoles.
• el almacenamiento de estiércoles y purines en los establos y fuera de los mismos.
Respecto de los COV, las principales fuentes de emisiones de la agricultura se refieren al uso de disolventes orgánicos en la producción de pesticidas.
Como se refleja en el cuadro anterior, las emisiones de amoniaco en España durante el año 2008 fueron de 355,8 kt de amoniaco por año, siendo el sector agrario el que más ha contribuido a ellas, con el 91,2% de las emisiones totales. Puesto que el límite de nuestras emisiones para el año 2010 está fijado en 353 kt. por año, será preciso reducir nuestras emisiones en 2,2 kt por año, que representan un 0,8 % de reducción.
Dado que en 2002 las emisiones de amoniaco en España eran de 382 kt por año, lo que representaba un 8% por encima del techo fijado, en la Resolución 11 de septiembre de 2003 por la que se aprueba el Programa Nacional de Reducción Progresiva de Emisiones Nacionales, se prevé la incidencia de diferentes programas europeos y nacionales en las reducciones de amoniaco de la agricultura, entre los que se citan el Programa de desarrollo rural y el Real Decreto de nitratos.
Entre las medidas específicas para la reducción de emisiones de NH3 procedentes de la agricultura se
destacan:
• La racionalización del uso de fertilizantes nitrogenados mediante la aplicación de códigos de buenas prácticas agrarias.
• El fomento de la utilización maquinaria adecuada para la aplicación de estiércoles líquidos y sólidos y otros residuos orgánicos, que minimicen las emisiones de amoniaco.
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Así mismo, para la reducción de emisiones de amoniaco de la ganadería, también están influyendo la aplicación de las mejores tecnologías disponibles previstas en la Ley 16/2002 IPPC, de las que se pueden destacar las siguientes:
• Mejora en la alimentación para reducir la excreción de nitrógeno.
• Adaptación de los establos para reducción de emisiones de los estiércoles. • Manejo adecuado de los estiércoles sólidos y líquidos.
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La gestión de los malos olores en las aplicaciones de deyecciones
ganaderas
I. Marqués1,*, N. Canut1
1 GESFER. Gestió de la fertilització agrària de Catalunya. Camp de Mart, 35. 25004 – Lleida. * Autor de contacto: Irene Marqués ([email protected])
Resumen
La aplicación de deyecciones ganaderas, como fertilizantes orgánicos en parcelas cultivables, constituye una fuente de malos olores que pueden provocar un impacto negativo sobre la población. Aparece entonces, por una parte, la necesidad de minimizar la molestia que dichas aplicaciones ocasionan, y por otra, la de determinar de forma rápida, económica y efectiva el grado de molestia sobre la población. GESFER, dispone de una línea de trabajo orientada a la resolución de problemas por olores derivados de las actividades ganaderas. En este marco, se ha establecido un protocolo de actuación que se activa en el momento que se producen quejas a nivel municipal originadas por la aplicación de deyecciones ganaderas en el campo. El protocolo de actuación, que se describe en el presente artículo, permite conocer la situación actual del municipio y corregir o prevenir los incidentes ocasionados por malos olores en aplicaciones de estiércoles a partir de las siguientes acciones: Análisis de la situación actual: (i) a través del estudio de las variables particulares del municipio influyentes en la percepción de los olores, (ii) el conocimiento del marco legal y (iii) la zonificación del municipio según riesgo. Medidas correctoras (iv) asesoramiento en la minimización de los malos olores, y en caso que sea necesario, (v) determinación del grado de molestia e (vi) información a la población afectada.
Palabras clave
Malos olores; deyecciones ganaderas; protocolo municipal; Nasal Ranger.
INTRODUCCIÓN Situación actual
Por un lado, la intensificación de las actividades agrícola-ganaderas y por otro, el hecho que los núcleos rurales se han ido urbanizando ha provocado la paulatina pérdida de contacto de la población con la realidad agrícola. Actualmente, numerosas entidades locales reciben quejas por malos olores derivados de aplicaciones de estiércoles en suelo agrario. Estas entidades, no disponen de herramientas que les permitan gestionar éste tipo de conflictos cohabitacionales.
El objetivo de la presente comunicación, es el de exponer un protocolo de actuación en caso de quejas por malos olores derivadas de la aplicación de fertilizantes, de origen orgánico, en parcelas cultivables (estiércoles, purines, lodos de depuradora, etc.).
Olores y su percepción
Las fuentes de olor, su dispersión y la respuesta humana dependen de una gran variedad de factores, por lo que, determinar del grado de molestia del olor sobre la población escomplejo. En la aplicación de estiércoles, los olores generados dependen de las características intrínsecas de la propia deyección (especie, fase productiva, dieta, tipología y tiempo de almacenamiento, tratamiento, etc.) (Government of Alberta, 2001). La dispersión del olor se ve influenciada por la velocidad y dirección del viento, temperatura, humedad, nubosidad, orografía del territorio, etc. (McGinley et al. 2000; Ullery et al.,
2003). El efecto combinado de estos factores varía constantemente. Por último, la percepción de los olores es única para cada individuo, y la respuesta de cada persona con el mismo olor puede variar día a
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día, influenciada por los recuerdos, la exposición al olor; pudiendo también variar si éstas se perciben como agradables o desagradables (Perih et al. 2002; Estate et al., 2001, Gerald et al., 2004).
El método requerido para la determinación del grado de molestia que las aplicaciones ocasionan, ha de permitir efectuar dicha determinación, de una forma rápida, económica y efectiva. Sus costes han de poder ser sufragados a nivel individual, o bien, a nivel colectivo. Las aplicaciones de deyecciones ganaderas se desarrollan durante un periodo de tiempo determinado (fondo o cobertera) y de forma intermitente en toda la superficie agrícola; el equipo de medida ha de ser ágil y permitir el desplazamiento dentro de la parcela,así como poder efectuar diversos muestreos a lo largo del período que permanezcan los olores.
MATERIAL Y MÉTODOS Elección del método
Existen fundamentalmente dos métodos para medir los olores (Nicolai et al., 2005; Zhang et al., 2002):
(i) Métodos químico-físicos (Cromatografía gases, detector de ionización de llama, sensores piezoeléctricos -narices electrónicas-, tubos colorimétricos, etc.) y (ii) Métodos sensoriales (olfatometría de laboratorio, olfatometría de campo (Nasal Ranger®), psicometría, etc.).Se descartaron los métodos químico-físicos ya que no aportan información sobre la molestia que puede generar el olor en términos de percepción humana (Martínez, 2004).
Los métodos sensoriales permiten obtener resultados cuantificables e información sobre la percepción del olor por los receptores. Los principales métodos sensoriales son la olfatometría de laboratorio, la olfatometría de campo y la psicometría (cuestionarios repartidos entre la población). Éste último, se descartó debido a que requiere que haya un gran número de población implicada (Cid-Montañés et al.,
2008 a, b; Cid-Montañés et al., 2009).
Para comparar los métodos de olfatometría de laboratorio y de campo se efectuó una matriz comparativa (Tabla 1) y una prueba piloto (Amo et al., 2009; GESFER, 2009)que permitiera valorar
cual es el método que mejor se ajusta a las necesidades expuestas.
Entre los métodos sensoriales, el más aceptado a nivel mundial es la olfatometría de laboratorio
(AENOR, 2005). Éste método consiste en que, un grupo de técnicos se encargan de recoger muestras
de aire en bolsas inodoras que son analizadas por un grupo de panelistas expertos encargados de determinar la intensidad del olor. Éstos datos son introducidos en un programa de modelización (emisiones, datos meteorológicos, orografía, etc.) permitiendo obtener mapas de olores (IPPC, 2002). El hándicap de esta metodología, constatado durante una prueba piloto, es el alto coste en tiempo y dinero que supone el muestreo, así como, el manejo complejo de los equipos y el procesamiento de datos, lo que hace inviable su uso en este tipo de casos.
El método sensorial olfatometría de campo, utilizado en estados como Tejas (EEUU) y Alberta
(Canadá), consiste en que los panelistas (técnicos calibrados) se trasladan hasta la zona para estimar el grado de molestia. Mediante el uso de un aparato denominado Nasal Ranger (St. Croix Sensory Inc.) se cuantifican los olores ambientales (inmisión). Los valores obtenidos, permiten constatar el grado de molestia que pueden ocasionar los malos olores generados. La utilización de este equipo presenta además una serie de ventajas respecto a la olfatometría de laboratorio: su coste inferior y razonable, la sencillez de uso y la inmediatez de obtención de los resultados (GESFER, 2009).