17de octubre e 2019 proyectos innovadores

El compostaje de residuos agrarios

17de octubre e 2019

PROYECTOS INNOVADORES

Mercedes Sánchez Báscones

GRUPO GIR-TADRUS

TECNOLOGÍAS AVANZADAS PARA EL DESARROLLO RURAL SOSTENIBLE

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS DE PALENCIA

1. Obtención de un producto estable para su utilización en el suelo (compost)

2. Eliminación de cadáveres de animales in situ (tecnología)

3. Eliminación de enfermedades de los residuos (higienización)

4. Obtención de productos activos

5. Control de emisiones de amoníaco

Proyectos innovadores atendiendo a su finalidad

Planta de

compostaje

Planta de

vermicompostaje

Propuestas de

futuro

Estercolero

1. OBTENCIÓN DE UN PRODUCTO ESTABLE PARA SU UTILIZACIÓN EN EL SUELO (COMPOST)

PROYECTO: GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS DE UNA GRANJA CUNÍCOLA

Pilas RM+L RM+S1 RM+S2

Estiércol de conejo (kg) 790 (3160) 790 (3160) 790 (3160)

Paja de cebada (kg) 9 52 52

Cama de viruta (kg) 200 0 0

Pilas dinámicas

Datos de materia seca, entre paréntesis peso fresco

PROYECTO: GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS DE UNA GRANJA CUNÍCOLA. VALVERDE DE CAMPOS (VALLADOLID)


Evolución de la temperatura durante el proceso de compostaje

Evolución de la temperatura durante el proceso de compostaje para las 3 pilas (RM+L, RM+S1 y RM+S2) y la temperatura ambiental

VOLTEOS (DÍAS)

16, 45 y 72

DURACIÓN DE LA EXPERIENCIAFase bioxidativa: 78 díasFase maduración: 150 días

Total: 218 días

Pilas RM+L RM+S1 RM+S2

Estiércol de

conejo (kg)

790

(3160)

790

(3160)

790

(3160)

Paja de cebada

(kg)9 52 52

Cama de viruta

y pelo (kg)200 0 0

PROYECTO: GESTIÓN INTEGRAL DE LOS RESIDUOS DE UNA GRANJA CUNÍCOLA


PROYECTOS: CONVENIO MINISTERIO-ASOCIACIONES PRODUCTORES (ASEPRHU Y PROPOLLO)

1. Diseño de una planta de compostaje en abierto para la eliminación de cadáveres de pollos de engorde

2. Diseño de un compostador cerrado discontinuo

DISEÑO DEL COMPOSTADOR por el equipo investigador

Módulo Box-Compost®, envolvente contenedora de los biodigestores

Dispositivos Compostronic®, para el acondicionamiento de tª y humedad, y el control automático del proceso

2. ELIMINACIÓN DE CADÁVERES DE ANIMALES IN SITU (TECNOLOGÍA)


VIDAURRETA(NAVARRA)

Detalles de la planta y del manejo

de los cadáveres


VIDAURRETA(NAVARRA)

Evolución de la tª (Experiencia 0)

-10,0

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

1 4 7

10

13

16

19

22

25

28

31

34

Días

Tª

(ºC

)

Tª exterior (ºC) Tª interior (ºC) FECHA

Primer llenado• Capa inferior: 35 kg de paja• 1ª Capa: 360 kg de cadáveres• 2ª Capa: 35 kg de paja• 3ª Capa: 520 kg cama (50 % gallinaza y 50 % paja)• 4ª Capa: 68 kg de paja Segundo llenado• 5ª Capa: 35 kg de paja• 6ª Capa: 308 kg de cadáveres• 7ª Capa: 35 kg de paja• 8ª Capa: 450 kg de cama87




BARAIBAR (NAVARRA)

Detalles del compostador


PROTOTIPO DEL COMPOSTADORDispositivos Compostronic® sistema de control del compostador mediante controlador

lógico programable del agua, diámetro y profundidad del bulbo húmedoData Logger HOBO con tres sondas de temperatura



LLENADO DEL COMPOSTADOR

COLOCACIÓN DE LOS CADÁVERES

Experiencia con cadáveres de pollos en Baraibar (Navarra)



CapaFecha de llenado Composición

Peso (kg)

Fecha de finalización

Inferior

8 de junio

Cama fresca 125

28 de julio

1ª Cadáveres 952ª Cadáveres 39

3ªCama fresca+ paja picada 125

4ª Cadáveres 1075ª Cama fresca 1256ª

16 de junio

Cadáveres 1257ª Cama fresca 1808ª Cadáveres 125

Cama fresca 180

Composición

Cadáveres (kg) 491Cama (kg) 735Relación

cadáveres/cama 1/1,5

Evolución de la tª (Experiencia 1)

0

10

20

30

40

50

60

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49

Días

Tem

pera

tura

(ºC

)Experiencia con cadáveres de gallinas en Baraibar (Navarra)



PROYECTO BIOAVI (Plan Nacional 2006-2009)

ALDEAMAYOR DE SAN MARTÍN (VALLADOLID)

Biodegradación en fase

sólida, mediante compostaje,

de cadáveres de animales

muertos en explotaciones

intensivas avícolas


Producto final

SIETEIGLESIAS (SALAMANCA)

COMPOSTAJE DE RESIDUOS DE PISCIFACTORÍA

Proyecto CENIT ACUISOST: HACIA UNA ACUICULTURA SOSTENIBLE(2007-2010)


PROYECTOS ITACyL (2005-2007 y 2007-2009)

VILLAMURIEL DE CERRATO (PALENCIA)

COMPOSTAJE DE CERDOS Y AVES


PROYECTO IBERCOMPOST

Compostaje cerrado para la eliminación de ovoproductos en (Cubillas de Santa Marta)


1. Granjas de puesta• Animales muertos (C2)• Huevos rotos y cáscaras (C3)• Gallinaza (C3)• Cartones (C3)

2. Granjas incubadora• Abortos (C2)• Pollitos machos sacrificados

(C2)• Huevos hueros (C3)• Cáscaras huevos (C3)

3. Fábricas de ovoproductos• Cascarilla (C3)• Huevo líquido (C3)

MATERIALES A COMPOSTAR


Compostaje cerrado para la eliminación de ovoproductos en (Cubillas de Santa Marta)

PROYECTO IBERCOMPOST

TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA A BRASIL

(Universidad Nacional DE VIÇOSA)

PROYECTO IBEROEKA IBERCOMPOST (2010-2013)


19

Pila estática para la eliminación de hongos patógenos procedentes de sarmientos de la vid

Proyecto: Junta de C y L (2012-2014)

3. ELIMINACIÓN DE ENFERMEDADES DE LOS RESIDUOS (HIGIENIZACIÓN)

VIÑALTA (PALENCIA)

Compostaje cerrado para la eliminación de hongos patógenos presentes en los sarmientos de la vid

3. ELIMINACIÓN DE ENFERMEDADES DE LOS RESIDUOS (HIGIENIZACIÓN)

4. OBTENCIÓN DE PRODUCTOS ACTIVOS

SÍNTESIS Y VALIDACIÓN DE NUEVOS ANTIFÚNGICOS DE ORIGEN NATURALProyecto VA258P18, financiado con fondos FEDER y JCYL

Aplicaciones derivadas de la presencia del género Streptomycesen los procesos de compostaje.

Extracto de malta: 2,5 g

Triptona: 4 g

Harina de soja: 5 g

Glucosa: 3 g

Almidón soluble: 25 g

Extracto de levadura: 3 g

Carbonato de Calcio 2,5

g

1 litro de

agua

Streptomyces

5 Kg salvado de

trigo seco

15 días

Compostador

cerrado

Fase líquida:

lixiviado

Fase sólida:

compost

Obtención de Streptomices en el laboratorio

Gram positivas

Aerobias

75 % ADN: G + C

Genomas grandes

Degradan la materia

orgánica y producen

metabolitos secundarios

Solubilizan fosfato

y producen ácidos

organicos,

sideróforos y

fitohormonas.

Se encuentran en

agua, el suelo y las

superficies de las

plantas colonizadas

Tienen una enorme

importancia en los procesos

de compostaje

Degradan

biopolímeros por

medio de enzimas

hidrolíticas

Actinomicetos

6 clases

19 órdenes

50 familias

221 géneros

Streptomyces spp.

Toleran

condiciones

hostiles formando

esporas


FUNCIONES DE LOS ACTINOMICETOS:1. Descomposición de los residuos animales y vegetales con liberación de ácidos

orgánicos de los compuestos carbonados y amoniaco de las sustancias nitrogenadas.2. Participación activa en los procesos de humificación y en particular en la formación de

sustancias melánicas.3. Mineralización del humus con la consiguiente liberación de principios útiles para la

nutrición de las plantas.4. Secreción de sustancias antibióticas como estreptomicina, tetraciclina y otros, a fin de

producir equilibrios genéricos o antagónicos específicos hacia los componentes de la microflora bacteriana.

5. Acción fitopatógena ejercida por algunas especies sobre plantas de interés agrícola.6. Por ultimo, su propio micelio representa una interesante materia prima para la síntesis

de compuestos húmicos.

Waksman (Premio Nobel de Fisiología o Medicina 1952)

ENFERMEDADES DEL TRONCO DE LA VID


• Eofusicoccum parvum• Diplodia seriata• Botryosphaeria dothidea

Agentes antifúngicos basados en oligómeros de quitosano, ε-polilisina y Streptomyces spp. Metabolitos secundarios contra tres especies de Botryosphaeriaceae

PROYECTO LIFE AMMONIA TRAPPING (2016-2020)

Presupuesto: 1.765.527 euros

5. CONTROL DE EMISIONES DE AMONÍACO

OBJETIVOSOfrecer una solución medioambiental, económicamente viable y sostenible para reducir lasemisiones de amoniaco procedente de las deyecciones ganaderas en explotaciones ganaderas,en procesos de digestión anaerobia y compostaje mediante la utilización de dispositivos decaptura de amoniaco, obteniéndose como producto final un fertilizante nitrogenado

ACTIVIDADES• Diseño y desarrollo de los prototipos móviles para absorción de amoniaco en medios líquidos

y en la atmósfera• Instalación, puesta en marcha y evaluación del funcionamiento del PROTOTIPO MÓVIL DE

CAPTURA DE AMONIACO PARA ATMÓSFERA Y EN MEDIOS LÍQUIDOS

Duración: 1/Octubre/2016 – 30/Septiembre/2020

Socios del proyecto

Coordinador administrativo

Coordinadores científicos

Prototipo de gases

Ingeniería encargada del diseño y construcción de los prototipos

Prototipo de líquidos

Prototipo de gases y compostajeGranja avícola (Soria)

Prototipo de gases y prototipo de líquidos.Granja porcina. Guardo (Palencia)

Prototipo de líquidos para digestión anaerobia Juzbado (Salamanca)


La mayor fuente de emisiones de NH3 en Europa es el sector agro-ganadero. En el año 2016, fue responsable del 92% de las emisiones totales de NH3 a la atmósfera (EEA,2018).

Alrededor del 64% de estas emisiones provienen de los estiércoles y purines en sus diferentes fases de gestión:

EMISIONES DE AMONIACO

Sistemas de almacenamiento Alojamiento animal Aplicación en campo


Establecen unos límites máximos de emisiones de gases a todos Estadosmiembros a partir de 2010.

NORMATIVA APLICABLE AL AMONIACO

Implantación de niveles límite de emisión de 365 Kt para 2020 y 393,7Kt para 2030.

Europa exige a España una reducción del techo de emisión (353 kt)del 3% para cualquier año del periodo 2020-2029 y del 16% para losaños posteriores a 2030.

Reducción de emisiones nacionales de determinados contaminantes atmosféricos

Protocolo de Gotemburgo

Directiva NEC 2016/2284, de 14 de diciembre de 2016


ESTRATEGIAS PARA REDUCIR EMISIONES DE AMONIACO

1. Reducción de la excreción de N 2. Reducción del N volátil 3. Diseños más eficientes en las granjas4. Estrategias de aplicación al terrero 5. Captura y tratamiento de emisiones

Aplicación de membranas permeables a los gases (GPM)

- No requiere aditivos - Emplea poca energía en su funcionamiento- No es necesaria la eliminación previa de la materia orgánica- Trabaja a temperatura ambiente y presión atmosférica- Puede combinarse con procesos de digestión anaerobia y compostaje

para mejorar sus rendimientos.


Tanque ácido 250 L

Ventilador

Panel configuración

Membranas ePTFE (512 m)

Granja porcina socio Deporcyl,

Guardo (Palencia)920 cerdas

Instalación, puesta en marcha y evaluación del funcionamiento del prototipo móvil de captura de amoniaco en atmósfera


Ventilador

Panel configuración

Tanque ácido 250 LBomba impulsión ácido

Instalación, puesta en marcha y evaluación del funcionamiento del prototipo móvil de captura de amoniaco en atmósfera


B2. Instalación, puesta en marcha y evaluación del funcionamiento del prototipo móvil de captura de amoniaco en atmósfera

y = 133.12x - 878.23R² = 0.9886

0.0

5000.0

10000.0

15000.0

20000.0

25000.0

30000.0

35000.0

0 51

01

52

02

53

03

54

04

55

05

56

06

57

07

58

08

59

09

51

00

10

51

10

11

51

20

12

51

30

13

51

40

14

51

50

15

51

60

16

51

70

17

51

80

18

51

90

19

52

00

20

52

10

21

52

20

22

52

30

23

5

TAN

(m

g/L)

Tiempo (d)

Resumen resultados (232 días)

Concentración de TAN en tanque ácido (mg·L-1) 28226,9

Captura media diaria (mg·d-1) 121,7

Tasa de recuperación (g TAN·m2·d-1) 0,019

Concentración de TAN en la solución ácida. Se representa la ecuación de primer orden yR2.


Instalación, puesta en marcha y evaluación del funcionamiento del prototipo móvil de captura de amoniaco en medios líquidos

Esquema general del prototipo

Paneles con las membranas tubulares

Contenedor con el prototipo

Tanque de purin 5 m3

Tanque de solución ácida 250L

PLC


0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

20000

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 1 2 3 4 5 6 7

TA

N e

n la

so

luci

ón

áci

da

(mg

/L)

TA

N e

n e

l p

urí

n (

mg

/L)

Tiempo (días)

Concentración deTAN en la soluciónácida 6,6 vecessuperior al TANdel purín

Porcentaje de TANrecuperado en elácido 66% en 7días.

Eliminación de TAN del purín y recuperación de TAN en la solución ácida



Tasa de recuperación de amonio 38,2 g TAN/m2. día

Tasa de recuperación de 180 mg TAN·L-1·d-1 (150 mg TAN·L-1·d-1 objetivo)

Balance de masa de la recuperación de nitrógeno utilizando lasmembranas permeables a los gases.

Ensayo 1

TAN inicial en el purín (g) 14.001

TAN final en el purín (g) 9.050

TAN eliminado (g) 4.951

TAN recuperado en la solución ácida (g) 3.279

Porcentaje de TAN recuperado en el ácido (%) 66,2

Tasa de recuperación (g TAN·m-2·d-1) 38,2



MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓNESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍAS AGRARIAS

UNIVERSIDAD DE VALLADOLIDAvda. de Madrid 44, 34004 Palencia (ESPAÑA): +34-979-108363. : +34-979-108301.

email: [email protected]

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