Beneficios en el uso de Biodigestores
El uso de los
biodigestores, podría contribuir a la reducción de los problemas de
contaminación de las aguas residuales por excretas, mantener un equilibrio
ambiental y mejorar la estructura del suelo. La aplicación del efluente
producido por el biodigestor (abono orgánico o bio-abono), aumenta la
fertilidad del suelo permitiendo así el aumento de la producción de las plantas
cultivadas, incluyendo las forrajeras.
La instalación de
biodigestores trae consigo grandes beneficios económicos, ya que tiene
diferentes usos: produce gas metano, el cual se puede utilizar para la
calefacción; y en la iluminación, reduciendo así el uso de energía eléctrica
convencional. Esta es una forma de producir energía que no es contaminante ni
en el proceso de su producción ni en su combustión, contrario a lo que sucede
con los combustibles fósiles.
Además, como
subproductos de la producción del biogás se obtiene un fertilizante orgánico de
alta calidad de inmediata disponibilidad a los cultivos y que se puede integrar
fácilmente al sistema de producción.
Biodigestores
plásticos
Los biodigestores
plásticos son un medio de tratamiento de las excretas de animales y de otros
tipos de desechos orgánicos utilizando un proceso de digestión anaeróbica. La
degradación o descomposición se da por la acción de bacterias anaeróbicas (que
actúan en un medio sin oxígeno). Las bacterias consumen el carbono y el
nitrógeno y como resultado se produce una combinación de gases formado por
metano, anhídrido carbónico y un poco de monóxido de carbono y anhídrido
sulfuroso, entre otros.
Los alimentos de
las bacterias anaeróbicas son el carbono (en la forma de carbohidratos) y el
nitrógeno (en proteínas, nitratos, amoníaco, etc.). El carbono se utiliza para
obtener energía y el nitrógeno para la construcción de estructuras celulares.
El plástico con el
que están fabricados los biodigestores es de forma tubular, protegido con
filtro contra luz ultravioleta (LUV). Dentro de este plástico se descompone o
degrada estiércol de diferentes especies de animales o de otro tipo de desechos
orgánicos como: de mataderos, heces humanas y desperdicios agrícolas entre
otros.
Como resultado de este proceso se produce
principalmente gas metano y un fertilizante líquido ó efluente.
El biogás esta compuesto por:
• Metano (CH4) 55 a 70 %.
• Anhídrido carbónico (CO2) 35 a 40 %.
• Nitrógeno (N2) 0.5 a 5 %.
• Sulfuro de hidrógeno (SH2) 0,1 %.
El aporte calórico fundamental lo ofrece el
metano cuyo peso especifico es de alrededor de 1 kg./m3.
Importancia
de los biodigestores
Dado que el
deterioro del medio ambiente ha venido creciendo cada vez más, urge buscar
alternativas de reciclaje del estiércol de los animales, principalmente el
proveniente de los cerdos, el que por sus componentes tiene mayor poder
contaminante y es más difícil de degradar.
Los biodigestores
tubulares plásticos por sus características constructivas y por su bajo costo
son una alternativa para integrar las excretas y otros residuos orgánicos de la
granja a los sistemas de producción, ya que normalmente éstos se pierden, se
mal utilizan o se convierten en contaminantes del medio ambiente y, por
consiguiente, en un peligro para la salud de las plantas, animales y del mismo
hombre.
El proceso de biodigestión es un método eficiente y de
bajo costo para la producción de energía renovable y limpia.
A través de esta
tecnología que procesa el estiércol de los animales, se puede producir
combustible (biogás) y abono orgánico (efluente). Este último es un
fertilizante de alta calidad y de fácil aplicación, reduciendo así la
contaminación generada por el estiércol que de otra manera quedaría expuesto a
la intemperie o depositado directamente en el suelo junto a otros residuos
generados en los sistemas agropecuarios, sin ser utilizados eficientemente.
Ventajas
del uso de biodigestores como técnica de reciclaje
Son muchos los beneficios que se obtienen al
utilizar los biodigestores. Entre los más importantes se pueden mencionar los
siguientes:
Proporcionan combustible (biogás) para suplir
las necesidades energéticas rurales, incrementando la producción de energía
renovable (calor, luz, electricidad) y de bajo costo.
Reducen
la contaminación ambiental al convertir en residuos útiles las excretas de
origen animal, aumentando la protección del suelo, de las fuentes de agua, de
la pureza del aire y del bosque. Dichas excretas contienen microorganismos
patógenos, larvas, huevos, pupas de invertebrados que de otro modo podrían
convertirse en plagas y enfermedades para las plantas cultivadas.
Se
produce abono orgánico (bio-abono) con un contenido mineral similar al de las
excretas frescas, pero de mejor calidad nutricional para las plantas y para la
producción de fitoplancton. Este último es utilizado para la alimentación de
peces y crustáceos.
Mediante
la utilización del efluente como bio-abono se reduce el uso de fertilizantes
químicos, cuya producción y aplicación tiene consecuencias negativas para el
medio ambiente global y local.
Mejora
las condiciones higiénicas de la casa rural y/o unidad de producción a través
de la reducción de patógenos, huevos de gusanos y moscas, los que mueren
durante el proceso de biodigestión.
Contribuyen
a reducir los niveles de deforestación por el menor uso de leña con fines
energéticos.
Produce
beneficios micro-económicos a través de: la sustitución de energía no renovable
y fertilizantes sintéticos por energía renovable y fertilizantes orgánicos; y
el aumento en los ingresos debido al incremento de la productividad y
producción agrícola y pecuaria.
Se
reduce el riesgo de transmisión de enfermedades (Mc Garry y Stainforth, 1978), ya que al reciclar en conjunto
las excretas animales y humanas en biodigestores que operan en rangos de
temperatura interna entre 30 ºC y 35 ºC es posible destruir hasta el 95% de los
huevos de parásitos y casi todas las bacterias y protozoarios causantes de
enfermedades gastrointestinales
Como
funcionan los biodigestores plásticos
Los biodigestores
plásticos de flujo continuo pueden hacerse funcionar adicionándoles material
orgánico como estiércol de animales, excremento humano u otros desperdicios de
la producción ganadera y mataderos, así como desperdicios agrícolas.
Todos los residuos
orgánicos (basura de cocina, restos vegetales y animales, aguas servidas,
aserrines y virutas, bosta y excrementos) son adecuados para ser fermentados
anaeróbicamente, siempre que exista la tecnología adecuada para su
aprovechamiento.
El biodigestor debe
ser alimentado diariamente, lo que garantizará la producción diaria de biogás y
bio-abono. Lo más práctico es instalar un tubo que conecte directamente el
desagüe de los corrales con la caja de entrada del biodigestor.
La relación
agua/estiércol que se adiciona al biodigestor varía en dependencia de la
especie animal.
Por ejemplo, el
estiércol del ganado bovino requiere mayor cantidad de agua por kilogramo de
material para que las bacterias trabajen mejor y evitar que el material no se
solidifique dentro del biodigestor. Por el contrario, el estiércol de cerdo requiere
menor cantidad de agua ya que es más metanogénico y
las bacterias trabajan o procesan más rápido el material.
Considerando que el
estiércol tiene un promedio de 20% de materia seca, la proporción de agua y
estiércol que se recomienda es de cuatro partes de agua por una parte de
estiércol (relación 4:1). La proporción puede ser hasta de 10 partes de agua
por 1 de estiércol, dependiendo del número de animales y de la especie. La
cantidad y composición del estiércol producido por las diferentes especies
animales varía con el peso del animal, la cantidad y la calidad del alimento
que consume. En la tabla a continuación se presentan valores promedio de
producción de estiércol de acuerdo al tipo de especie animal.
Como
utilizar los productos obtenidos del proceso de biodigestión
Como se mencionó
anteriormente, los dos productos más importantes que se obtiene a través del
proceso de biodigestión son el biogás y el efluente.
A continuación se
detallan los diferentes usos que podemos hacer con ellos.
Biogás:
El biogás puede ser
utilizado tanto en el hogar como en la unidad de producción directamente.
En el hogar uno de
los usos más importante es para cocinar o preparar los alimentos. Con esto se
ahorra dinero directamente al no comprar otro tipo de combustible para ello.
Dependiendo del
volumen de producción, el gas puede utilizarse hasta 12 horas diarias. De
acuerdo con experiencias propias, el biodigestor plástico provee biogás a una
familia de 5-8 miembros por un período promedio de 8 horas diarias. La calidad
de la llama es buena, no ahúma, no mancha y el olor es normal.
También se puede
utilizar para producir energía eléctrica para el calentamiento de las crías
recién nacidas de los cerdos y aves, ahorrando de esta manera energía eléctrica
y/o combustibles fósiles que se utilizan para que funcionen los generadores
eléctricos.
Efluente:
Al igual que con el
biogás, el efluente puede ser utilizado como fertilizante en diferentes
cultivos.
El bio-abono se
puede utilizar tanto en cultivos perennes como en árboles forrajeros que sirven
de alimento para el ganado. Por su alto valor nutritivo para las plantas, el
efluente se usa preferentemente en cultivos anuales de alto valor en el mercado
como es el caso de las hortalizas. La alta calidad del efluente como fertilizante
radica en que después de haber transcurrido el proceso de biodigestión, todos
los nutrientes y más de la mitad de la materia orgánica se encuentra aún en el mismo.
Al mismo tiempo, el
efluente del biodigestor cumple una función fitosanitaria ya que actúa como
repelente contra insectos- plagas de los cultivos El efluente es muy utilizado
para fertilizar plantas acuáticas, plantas ornamentales y también encuentra
aplicación para el cultivo de peces, pues se fertilizan los estanques para
producir algas y fitoplancton que consumen los peces.
En Argentina
El sistema de
manejo de efluentes observado como práctica común del sector es la descarga de
los purines a través de pisos flotantes hacia fosas que luego por bombeo o por
gravedad, transportan los efluentes hacia lagunas abiertas sin
impermeabilización. Una vez colmada la capacidad de estos receptores se vierte
el efluente al exterior. Tampoco en este sector se han puesto de manifiesto
capacidades para implementar nuevas tecnologías de tratamiento de efluentes.
Los productores justifican la ausencia de mejores prácticas de tratamiento de
residuos y efluentes a la falta de acceso a créditos blandos o subsidios que
contribuyan a mejorar este manejo sin comprometer inversiones que pudieran
destinarse a ampliar o mejorar aspectos productivos. Por otro lado, la ausencia
de controles sobre la emisión de estos efluentes al exterior hace que este
escenario sea una práctica común, con tendencia a permanecer en el tiempo. La
siguiente tabla muestra una estimación de la generación de purines en los
establecimientos porcinos.
Las emisiones de
metano por manejo de purines para el sector porcino se estimaron en base a la
información de producción reportada a través del SIG Agropecuario 2006. La
mayor concentración de emisiones de metano se encuentra en la provincia de
Buenos Aires con 16,174 tCO2e anuales promedio y un total de 615,000 tCO2e
anuales; luego sigue Santa Fe con un promedio de emisiones de 23,888 tCO2e
anuales y un total de provincia cercano a las 239,000 tCO2e anuales. Del
análisis de estos números surge que existen menor cantidad de establecimientos
en la provincia de Santa Fe pero con mayor densidad de animales. Dentro de la
provincia de Buenos Aires se destacan los municipios de Marcos Paz, Moreno y
San Andrés de Giles con emisiones entre 130 y 230 mil tCO2e anuales. El factor
de emisión de metano para el sector porcino, considerando manejo de purines en
lagunas resulta 330 tCO2e por cada 1000 animales.
Fuente:
Universoporcino.com. Estudio de Performance Ambiental desarrollado para el FAC.
