Manejo de los residuos de cama profunda en un sistema de producción porcina mediante el compostaje
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Date
2020
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Abstract
En los últimos años el sistema de producción porcina en cama profunda se ha difundido
y adoptado como una alternativa viable para mejorar la productividad y sustentabilidad de los
pequeños y medianos productores. Este sistema utiliza instalaciones tipo túneles, donde el piso
de concreto es reemplazado por un material vegetal utilizado como cama. Durante la producción
se genera un residuo sólido (RCP), constituido por el estiércol animal y el material utilizado
como cama. La gestión inadecuada de los RCP puede generar potenciales efectos negativos sobre
el ambiente, la salud humana y los cultivos. Para su manejo apropiado se requiere implementar
un sistema de tratamiento que permita la higienización y estabilización de estos materiales. El
compostaje es la tecnología más utilizada para gestionar los residuos sólidos de ganadería,
fundamentalmente porque permite recuperarlos y valorizarlos como recursos, mitigando el
impacto ambiental y mejorando la performance de otros procesos productivos. Existen diferentes
estrategias operativas para llevar a cabo este tipo de tratamiento, siendo la aireación del material
un factor sumamente importante y sobre el cual es posible incidir.
El objetivo de esta tesis fue evaluar distintas técnicas de compostaje para el tratamiento y
valorización de los materiales procedentes de un sistema de producción porcina en cama
profunda. Las alternativas estudiadas se diferenciaron de acuerdo a la metodología de aireación
utilizada durante el compostaje: aireación mecánica, forzada y natural. Para evaluar los efectos
de estos tratamientos se estudiaron distintos aspectos: (i) Evolución de los principales parámetros
físicos, químicos y biológicos durante el proceso de compostaje; (ii) valorización de los tres
productos obtenidos como componentes de sustratos para la producción de plantas ornamentales;
(iii) evaluación ambiental y económica de los sistemas de tratamiento estudiados.
Los sistemas de compostaje con aireación mecánica, forzada y natural, permitieron tratar
los residuos generados en un sistema de cama profunda, obteniendo un material maduro, estable
e higienizado, que cumple con lo exigido por la normativa nacional vigente. Los procesos con
aireación natural y mecánica presentaron una degradación más rápida de la materia orgánica,
alcanzando antes la estabilidad biológica. La utilización de diferentes métodos de aireación
produjo variaciones en la evolución de algunos de los factores físico-químico y químicos
involucrados en el compostaje. La aireación mecánica fue la estrategia operativa que tuvo
mayor efecto sobre las características del material, las variaciones estuvieron ligadas a la
reducción de la CE, el incremento de la densidad y las mayores pérdidas de humedad y
nitrógeno.
Los compost obtenidos pueden utilizarse con éxito como sustitutos parciales de la turba
en la formulación de sustratos. Los materiales pudieron incorporarse en un 20%, sin generar
efectos negativos sobre el crecimiento vegetal. El valor como sustrato de los compost obtenidos
no varió en función de la estrategia de aireación utilizada durante el compostaje.
La sustitución parcial de los sustratos convencionales redujo los impactos asociados al
tratamiento de los residuos de cama profunda, debido a que se consideraron los impactos
evitados por no tener que extraer y transportar turba. El sistema con aireación natural evidenció
beneficios ambientales y económicos. El menor consumo energético y la efectividad para
conservar el nitrógeno dentro del material redujeron los impactos asociados a este sistema de
tratamiento. Los costos económicos fueron mayores cuando se utilizó un sistema de aireación
activa, debido a que requiriere implementos específicos y mayor consumo energético.
Deep bedding system generates a solid waste (DBW) composed by the material used as a bed and partially decomposed animal manure. Composting is the most used technology to manage this kind of waste because it allows retrieving and valuing them as resources, mitigating environmental impact and improving the performance of other productive processes. The aim of this thesis was to evaluate different aeration methodologies, mechanical turning, forced aeration and natural aeration, during the composting of the DBW. To evaluate the effects of these treatments different aspects were studied: (i) Evolution of the main physic, chemical and biological parameters during de composting (ii) Evaluation of the three obtained composts as substrate components for the production of ornamental plants. (iii) Environmental and economic evaluation of the studied treatment systems. Mechanical turning, forced aeration and natural aeration allowed to obtain a mature, stable and sterilized material, which complies with the requirements laid down in current regulations. Nevertheless, the use of different methods of aeration resulted in variations in the evolution of some physicochemical and chemical factors involved in composting. Natural aeration and mechanical turning maintained thermophilic temperatures during recommended time to certify the process and reached biological stability earlier. Mechanical turning was the operational strategy which had the most effect over the features of the material, the variations were linked to the reduction of the electric conductivity, the increase in density and the greater loss of humidity and nitrogen. The value as substrate of the obtained composts did not vary in relation to the strategy applied during the composting, the three materials were successfully used in a 20% in the developing of the mixes. The system that uses natural aeration showed environmental and economic benefits. The lower demand and consumption of energy and the effectiveness to preserve the nitrogen inside the material, reduced the impact associated with this system of treatment.
Deep bedding system generates a solid waste (DBW) composed by the material used as a bed and partially decomposed animal manure. Composting is the most used technology to manage this kind of waste because it allows retrieving and valuing them as resources, mitigating environmental impact and improving the performance of other productive processes. The aim of this thesis was to evaluate different aeration methodologies, mechanical turning, forced aeration and natural aeration, during the composting of the DBW. To evaluate the effects of these treatments different aspects were studied: (i) Evolution of the main physic, chemical and biological parameters during de composting (ii) Evaluation of the three obtained composts as substrate components for the production of ornamental plants. (iii) Environmental and economic evaluation of the studied treatment systems. Mechanical turning, forced aeration and natural aeration allowed to obtain a mature, stable and sterilized material, which complies with the requirements laid down in current regulations. Nevertheless, the use of different methods of aeration resulted in variations in the evolution of some physicochemical and chemical factors involved in composting. Natural aeration and mechanical turning maintained thermophilic temperatures during recommended time to certify the process and reached biological stability earlier. Mechanical turning was the operational strategy which had the most effect over the features of the material, the variations were linked to the reduction of the electric conductivity, the increase in density and the greater loss of humidity and nitrogen. The value as substrate of the obtained composts did not vary in relation to the strategy applied during the composting, the three materials were successfully used in a 20% in the developing of the mixes. The system that uses natural aeration showed environmental and economic benefits. The lower demand and consumption of energy and the effectiveness to preserve the nitrogen inside the material, reduced the impact associated with this system of treatment.
Description
Keywords
Desechos agrícolas, Residuo sólido, Manejo de desechos agrícolas, Producción porcina, Compost, Cama profunda