2021 8-17 agrosolmen upct informe final

CARACTERIZACIÓN ESTACIONAL
DE PURÍN EN BALSAS CON
DISPOSITIVOS EBD EN GRANJA DE
PULPÍ. GASES DE EFECTO
INVERNADERO Y AMONIACO.
INFORME FINAL
AGOSTO 2021

ÍNDICE
1 Producción porcina: emisión de gases de efecto invernadero y amoniaco……… 3
2 Factores modificantes de emisiones. Legislación………………………………...6
3 Fundamento y funcionamiento de los dispositivos EBD….……………………...9
4 Objetivos……………….…………………………………………….…………...11
5 Diseño experimental……………………………………………………………...11
6 Metodología de medición de gases de efecto invernadero y amoniaco…..……... 15
7 Disposición de los dispositivos EBD en las balsas de almacenamiento de
purines……………………………………………………..……………………………... 16
8 Resultados obtenidos en las estaciones de otoño 2020 e invierno 2021………… 18
8.1. Caracterización del purín…………….…………………….…………... 18
8.2. Evaluación del primer ensayo realizado en otoño 2020………………... 20
8.3. Evaluación del segundo ensayo realizado en invierno 2021…………... 25
8.4. Conclusiones de otoño 2020 e inverno 2021…………………………... 28
9 Resultados obtenidos en las estaciones de primavera y verano 2021………….. 28
9.1. Evaluación del ensayo realizado en primavera 2021………………... 28
9.2. Resultados obtenidos periodo de verano………………………………... 31
9.3. Evaluación de emisiones a la atmósfera en balsas de purines e influencia de
dispositivos EBD………………………………………………………………………... 32
9.4. Conclusiones primavera y verano……………………….……………... 36
10 Comparativa estacional…………………………………….…………………... 36
10.1. Comparación de los valores de emisiones medidos en las balsas con los valores de
referencia MAPA……………………………………….……………………... 43
11 Conclusiones generales……………………………………………………… 48
12 Referencias…………………………………………………………………... 49
13 Archivo fotográfico……………………………………………………………... 50

2
Dispositivos EBD en balsas de purines. Evaluación de resultados
1 Producción porcina: emisión de gases de efecto invernadero y amoniaco
La producción ganadera en España ha sufrido un proceso intenso de especialización y
concentración. Dicho proceso ha conllevado importantes ventajas en la eficiencia del proceso de
producción, pero también tiene potenciales inconvenientes. Entre ellos, el más importante ha sido
la alteración medioambiental que dicha concentración de animales puede suponer. La
contaminación medioambiental derivada de las explotaciones porcinas se sitúa en varios niveles:
la del suelo (orgánica o mineral), la del agua y la del aire.
Aunque numerosas fuentes aportan gases de efecto invernadero a la atmósfera, la ganadería es
una de ellas. Los gases emitidos por la ganadería son predominantemente el óxido nitroso (N2O)
del suelo con y sin aplicación de fertilizantes, el metano (CH4) de la fermentación entérica, y tanto
el N2O y CH4 del manejo del estiércol. Además, durante su almacenamiento, el estiércol emite
cantidades considerables de amonio (NH4
+
). La emisión de amoniaco (NH3) ocurre naturalmente
durante el almacenamiento y la tasa de emisión se rige por la relación amonio: amoniaco (NH4
+
:
NH3) existente.
La mayoría de los gases producidos por la ganadería se generan como consecuencia de procesos
naturales, tales como el metabolismo animal y la degradación de los purines o estiércoles. Su
emisión depende de diferentes factores asociados al diseño y mantenimiento de las instalaciones,
así como a la gestión que se realice durante los procesos de almacenamiento, tratamiento y
valorización agrícola de los purines o estiércoles.
Emisiones de CH4
El metano se origina como consecuencia de los procesos anaerobios que ocurren tanto en el tracto
digestivo de los animales como durante el almacenamiento de los estiércoles (balsas de purines
principalmente). La cantidad de CH4 producida por el animal depende principalmente de las
características de los ingredientes de la dieta. El estiércol de todos los animales puede producir
CH4, siempre y cuando se almacene bajo condiciones anaeróbicas. Solamente las instalaciones
que manejen estiércol líquido son capaces de sostener condiciones anaeróbicas (lagunas, fosos y
tanques). Cuando el estiércol es manejado en forma seca o depositado por los animales en
pastoreo, al estar en contacto con el aire, no se producen cantidades importantes de metano.
En los procesos de producción de CH4 debemos distinguir un doble origen:
i) el entérico, en el cual el consorcio microbiano que participa directa o indirectamente en la
producción de CH4 va a interaccionar con el sistema digestivo del animal hospedador mediante
la incorporación de diversas sustancias o eliminándolos mediante procesos de absorción.

3
ii) fuera del organismo (por ejemplo, durante el almacenamiento o aplicación de las deyecciones).
En el primer caso, la absorción de sustratos utilizables por el consorcio metanogénico limitará los
procesos de síntesis de CH4, que a su vez mostrará diferentes intensidades según el compartimento
de fermentación en el cual se produzcan dichos procesos de fermentación. En el segundo podemos
asistir a una degradación completa de la materia orgánica con la consiguiente síntesis de CH4.
Cuando dicha degradación es completa y el sustrato es totalmente metanizado podemos distinguir
una serie secuencial de procesos químicos (algunos de los cuales son minoritarios en la
producción in vivo) en cada una de los cuales se involucran diversas poblaciones microbianas que
actúan sincrónicamente.
El proceso de fermentación se iniciaría con, I) Hidrólisis enzimática de los compuestos más
complejos (i.e. proteínas e hidratos de carbono, lípidos); II) Acidogénesis, degradación de
diferentes compuestos (i.e. hexosas) hasta ácidos grasos volátiles, H2 y CO2; (III) Acetogénesis,
síntesis de acetato; los ácidos grasos volátiles son transformados a acético, en esta fase adquieren
especial relevancia las bacterias homoacetogénicas generando acetato a partir de CO2 y H2; y
finalmente (IV) metanogénesis, el ácido acético es reducido a CH4 y CO2 por los metanogénos
acetoclásticos y las arqueas hidrogenotróficas que son capaces de reducir el CO2 a CH4 utilizando
el H2 del medio.
Emisiones de NH3
El sector agrícola es la mayor fuente de emisiones de amoniaco a la atmósfera: 80- 90% del total.
El incremento del uso de fertilizantes y de los aportes de nitrógeno al ganado a través del pienso
ha provocado un gran incremento de las emisiones de amoniaco en los últimos 50 años. El
amoniaco puede dañar los hábitats sensibles a niveles altos de nitrógeno y provoca acidificación
y eutrofización. Desde que las emisiones de otros contaminantes responsables de la acidificación,
como el óxido de azufre y los óxidos de nitrógeno, se han reducido (40-80% en los últimos años),
la importancia relativa del amoniaco ha aumentado. Se han firmado varios acuerdos nacionales e
internacionales en los que se establece el compromiso de reducción de las emisiones de amoniaco.
En el proceso de síntesis y volatilización del amoniaco pueden intervenir diferentes estrategias
con mayor facilidad que para otros gases, lo que facilita la implantación de estrategias de
reducción. El amoniaco es también uno de los principales componentes asociados a los malos
olores que causan molestias a las poblaciones cercanas. El amoniaco procede de la
descomposición de la urea que contiene la orina. El proceso de descomposición de la urea se
produce al ponerse en contacto la orina con las heces donde existen microorganismos que generan
la enzima ureasa.

4
En el caso de los purines del cerdo, más de la mitad del nitrógeno contenido en el mismo es de
tipo amónico. El ion amonio está en equilibrio químico con el amoniaco, que, al ser un gas, puede
emitirse fácilmente a la atmósfera mediante volatilización. Este proceso ocurre de forma continua,
es decir, desde que se genera y a lo largo de los procesos de recogida, almacenamiento y
aplicación agrícola. Los principales factores que afectan a este equilibrio son la temperatura del
purín, la temperatura ambiente, la ventilación, el pH del purín, su contenido en amonio y la
superficie de contacto purín-aire. El amoniaco permanece durante un periodo de tiempo
relativamente corto en la atmósfera, entre 3 y 7 días, según las condiciones climáticas.
Considerando las condiciones necesarias para que se produzca el NH3, bien por la degradación
enzimática de la urea (o ácido úrico) urinaria o por la degradación microbiana más lenta del N
orgánico, aquellos parámetros que activen dichos procesos van a incrementar los niveles de
amoniaco libre en el purín y por tanto su emisión, y al contrario. Se ha demostrado que
incrementos en los niveles de aireación, elevadas concentraciones de urea o tasas N/C en el medio
y la densidad microbiana van a incrementar los niveles de emisión, mientras que aquellos que los
ralenticen pueden ser la anaerobiosis, acidificación del medio, bajas temperaturas o la
minimización de la superficie de contacto. Finalmente señalar que la continuidad de la emisión
de NH3 en purín tras su aplicación al suelo, está determinada también por una serie de factores
ambientales relacionados con la naturaleza del suelo (pH, textura superficial, características del
perfil y aireación) y de las condiciones climáticas (niveles de precipitación y temperatura).
Algunas actividades humanas como la fertilización y el tipo de fertilizante nitrogenado, cantidad,
tiempo y forma de aplicación afectaran a los niveles de emisión de NH3. Otros factores colaterales
pero dependientes también de la actividad humana, como la gestión de residuos de la cosecha,
laboreo, compactación, drenaje, irrigación del suelo, así como sus cambios de uso y la carga
ganadera alterarán los niveles de emisión.
Emisiones de N2O
En contraste con la producción de CH4 o NH3, la emisión de N2O es entérica y procede de la
gestión de las deyecciones y tiene una menor relevancia. Su síntesis no es directa, el N2O puede
ser generado a partir de diversos compuestos o dicho de otra forma es un intermediario obligado
en los procesos nitrificación y desnitrificación. El origen del N que constituye en N2O procede,
mayoritariamente, de la urea y el ácido úrico degradados previamente a amonio (NH4
+
). No
obstante, otras fuentes de N rápidamente degradables pueden participar en su origen (fertilizantes
sintéticos, estiércoles [orina + heces]).
El óxido nitroso que se produce como parte del proceso de desnitrificación ocurre de forma natural
en el propio suelo en condiciones de falta oxígeno (por ejemplo, en suelos encharcados, arrozales,
…) por la acción de microorganismos anaerobios que transforman los nitratos a formas reducidas

5
de nitrógeno (N2O y N2) que se eliminan a la atmósfera por su carácter volátil. Este fenómeno no
sólo afecta al nitrógeno nativo presente en el suelo, sino que se ve incrementado como
consecuencia de la aplicación de compuestos fertilizantes nitrogenados al terreno. En las
instalaciones ganaderas y durante el almacenamiento del purín también se produce
desnitrificación, pero en menor cantidad que durante la aplicación del estiércol en la tierra. La
desnitrificación se activa cuando el suelo se somete a procesos de anaerobiosis. Por esta razón las
mayores pérdidas ocurren en los días posteriores al riego o a la lluvia y se incrementan al aplicar
fertilizantes nitrogenados junto a materia orgánica.
Emisiones de CO2
El dióxido de carbono es, junto al CH4 y N2O, el tercer gas más importante de efecto invernadero
originado en la actividad ganadera. Se produce a través de procesos aeróbicos de degradación de
compuestos orgánicos (respiración, metabolismo animal, compostaje o mineralización en suelos,
por ejemplo). Las cantidades derivadas de la actividad biológica son a escala global despreciables
en comparación con los producidos por otras fuentes de emisión (motores de combustión e
industria). Por esta razón, en la práctica, la mejor forma de incidir en la reducción de emisiones
de dióxido de carbono en las explotaciones ganaderas es a través de programas de uso eficiente
de la energía. La contribución de los sectores avícola y porcino, incluido el manejo de los
estiércoles, a la emisión de gases de efecto invernadero ha sido estimada, según el inventario
nacional de gases con efecto invernadero, en algo más de un 20% del total de las emisiones
procedentes de los sectores agrícola y ganadero.
2 Factores modificantes de emisiones. Legislación
La Directiva 2010/75/UE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 24 de noviembre de 2010,
sobre las emisiones industriales (prevención y control integrados de la contaminación), y en
particular su artículo 13, apartado 5, y la publicada DECISIÓN DE EJECUCIÓN (UE) 2017/302
DE LA COMISIÓN de 15 de febrero de 2017 por la que se establecen las conclusiones sobre las
mejores técnicas disponibles (MTD) respecto a la cría intensiva de aves de corral o de cerdos
(notificada con el número C(2017) 688) obliga a la aplicación de dichas MTD en el horizonte de
2020, e insta a las autoridades competentes a fijar valores límite de emisión que garanticen que,
en condiciones normales de funcionamiento, las emisiones no superen los niveles asociados a las
mejores técnicas disponibles que se establecen en las conclusiones sobre las MTD. Además, el
Real Decreto 306/2020, de 11 de febrero, por el que se establecen normas básicas de ordenación
de las granjas porcinas intensivas, y se modifica la normativa básica de ordenación de las
explotaciones de ganado porcino extensivo , tiene por objeto la reducción de emisiones en
explotaciones de nueva instalación mediante la adopción de las MTD debiendo reducir, al menos

6
el 80% las emisiones de amoniaco con respecto a la técnica de referencia (fosas abiertas y sin
costra natural), y en al menos un 40% en las explotaciones existentes.
Dicho Real Decreto, en su artículo 10, sobre Reducción de emisiones en la explotación, expone:
1. Las explotaciones de ganado porcino de nueva instalación, excepto las reducidas y las de
autoconsumo, deberán adoptar las Mejores Técnicas Disponibles que se especifican a
continuación:
a. Para reducir el nitrógeno total excretado y las emisiones de amoniaco, así como las
emisiones de GEI, satisfaciendo al mismo tiempo las necesidades nutricionales de los
animales, deberán utilizar una estrategia nutricional y una formulación de piensos
que permitan reducir el contenido de proteína bruta de la alimentación, y administrar
una alimentación multifase dependiendo de los diferentes requisitos nutricionales
según la etapa productiva.
b. Para reducir las emisiones de amoniaco a la atmósfera de cada nave, así como las
emisiones de GEI, deberá adoptarse una técnica o una combinación de técnicas que
permitan la reducción de emisiones de amoniaco en, al menos, un 60% con respecto
a la técnica de referencia (emparrillado total, fosas en “U” y mantenimiento del
estiércol durante todo el ciclo productivo en las fosas de las instalaciones).
c. Para reducir las emisiones de amoniaco a la atmósfera durante el almacenamiento
exterior del purín, así como las emisiones de GEI, deberán adoptar técnicas que
reduzcan, al menos, un 80% las emisiones de amoniaco con respecto a la técnica de
referencia (fosas abiertas y sin costra natural).
2. Las explotaciones de ganado porcino existentes con capacidad productiva superior a 120
UGM deberán adoptar, de acuerdo con los plazos establecidos en la disposición final
cuarta, un sistema de alimentación multi-fase, con reducción del contenido de proteína
bruta, teniendo en cuenta las necesidades de los animales, así como realizar un vaciado
de las fosas de estiércoles de los alojamientos al menos una vez al mes. Además, deberán
adoptar, al menos, una de las siguientes técnicas en su explotación:
a. Vaciado de las fosas de estiércoles de los alojamientos al menos dos veces a la
semana, con el objeto de reducir al menos un 30% las emisiones de gases
contaminantes, respecto de la técnica de referencia.
b. Cubrir las balsas de estiércoles, en las zonas en que no se forme de manera espontánea
costra que cubra totalmente la superficie, con técnicas que reduzcan las emisiones de
gases contaminantes al menos en un 40% con respecto a la referencia de balsa sin
costra.

7
Cualquier otra técnica, descrita como Mejor Técnica Disponible, que garantice una reducción de
emisiones de gases contaminantes equivalente a la alcanzada mediante las técnicas descritas en
los apartados a) o b), y que contribuya a minimizar las emisiones GEI de la granja.
Concretamente, las conclusiones sobre las mejores técnicas disponibles (MTD) en el marco de la
Directiva 2010/75/UE, para la reducción de emisiones generadas por el almacenamiento de
purines se presentan las siguientes MTDs:
MTD16. Para reducir las emisiones de amoniaco a la atmósfera procedentes del almacenamiento
de purines, la MTD consiste en utilizar una combinación de las siguientes técnicas:
a. Efectuar un diseño y una gestión adecuados de los depósitos de purines, utilizando una
combinación de las técnicas siguientes:
1. Reducir el coeficiente entre la superficie de emisión y el volumen del depósito de
purines.
2. Reducir la velocidad del viento y el intercambio de aire sobre la superficie del purín,
disminuyendo nivel de llenado del depósito.
3. Reducir al mínimo la agitación del purín.
b. Cubrir el depósito del purín. Para ello puede aplicarse una de las técnicas siguientes:
1. Cubierta rígida.
2. Cubiertas flexibles
3. Cubiertas flotantes, por ejemplo: — pellets de plástico, — materiales ligeros a granel,
— cubiertas flotantes flexibles, — placas de plástico geométricas, — cubiertas
neumáticas, — costra natural, — paja.
c. Acidificación de los purines.
MTD 17. Para reducir las emisiones de amoniaco a la atmósfera de una balsa de purines, la MTD
consiste en utilizar una combinación de las técnicas que se indican a continuación.
a. Reducir al mínimo la agitación del purín.
b. Cubrir la balsa de purines con una cubierta flexible y/o flotante, tales como: — láminas
de plástico flexibles, — materiales ligeros a granel, — costra natural, — paja.
MTD 18. Para evitar las emisiones al suelo y al agua generadas por la recogida y conducción de
purines y por un depósito o una balsa de purines, la MTD consiste en utilizar una combinación de
las técnicas que se indican a continuación.
a. Utilizar depósitos que puedan soportar tensiones mecánicas, químicas y térmicas.
b. Seleccionar una nave de almacenamiento con capacidad suficiente para conservar los
purines durante los períodos en que no es posible proceder a su aplicación al campo.

8
c. Construir instalaciones y equipos a prueba de fugas para la recogida y transferencia de
los purines (p. ej. Fosas, canales, desagües, estaciones de bombeo).
d. Almacenar los purines en balsas con una base y paredes impermeables, p. ej. Con arcilla
o un revestimiento plástico (o doble revestimiento).
e. Instalar un sistema de detección de fugas, p. ej. Una geomembrana, una capa de drenaje
y un sistema de conductos de desagüe.
f. Comprobar la integridad estructural de los depósitos al menos una vez al año.
Los productores actuales deben comprender que, en una sociedad cada vez más exigente como la
nuestra, la reducción de las emisiones mencionadas es de vital importancia para el mantenimiento
de su actividad a largo plazo.
3 Fundamento y funcionamiento de los dispositivos EBD
Los dispositivos EBD son dispositivos capaces de balancear el equilibrio oxido-reducción de los
sistemas favoreciendo el correcto desarrollo de las poblaciones microbianas, permitiendo tratar,
efectiva y consistentemente, distintos problemas ambientales como pueden ser la eutrofización
en aguas, acumulación de patógenos, incrementos sólidos totales en suspensión y de solidos
disueltos y otros contaminantes en efluentes, entre otros. La aplicación de los dispositivos EBD
para el tratamiento de purines es automática y no precisa de productos químicos, bacterias, energía
eléctrica, filtros u otros consumibles. Es un sistema bastante funcional, ya que pueden ser
instalados alrededor de los tanques de almacenamiento y a lo largo de las tuberías de conducción
con un mantenimiento asequible y bajo. Las especificaciones de cada uno de los componentes de
los diferentes sistemas de equilibrio ambiental (EBD) se describen a continuación.
Para poder entender el funcionamiento de los dispositivos EBD, es necesario comprender ciertos
principios básicos, uno de ellos es que toda la materia en la tierra contiene partículas de energía
positiva y negativa. Por otro lado, es conocido que las aguas residuales contienen niveles altos de
partículas negativas de energía (NEP-), y que estos volúmenes de NEP- son excesivos y por tanto
crean “Especies Reactivas de Oxígeno” (ROS), un oxidante fuerte de radicales libres que mata
los organismos vivos, incluidos los microbios y sus enzimas. La presencia de ROS impide que la
vida microbiana mantenga densidades y variedades de población equilibrada, así que con el uso
de los dispositivos EBD es posible lograr un estado equilibrado de partículas (equilibrio entre
energía positiva (+) y negativa (-)) para permitir que los microorganismos se metabolicen y se
reproduzcan de manera efectiva, por lo cual, les posibilita absorber, digerir, segregar, excretar y
descomponer los contaminantes.
Las especies reactivas de oxígeno son importantes especies oxidantes que desempeñan diversas
funciones dentro de los ecosistemas, induciendo estrés oxidativo y causando daños a los

9
organismos (Yu and Zhao, 2021). Pero, además, las ROS también se han investigado ampliamente
por su efecto antibacteriano debido a su potente actividad oxidativa que tiene efectos bactericidas
(Shibata et al., 2010; Whan et al., 2019).
Por otra parte, la nanotecnología ha sido propuesta como posible solución al tratamiento de aguas
residuales y a la remediación de sitios contaminados. La capacidad oxidante o reductora de los
nanomateriales, ha sido sugerida como alternativa para la transformación de contaminantes y
sustancias tóxicas, así como para estimular el crecimiento microbiano (Vazquez-Duhalt, 2015).
El uso de nanopartículas bimetálicas elimina casi completamente la producción de estos
subproductos indeseables (Wang et al., 1997). Las nanopartículas que son activadas por la luz
como el dióxido de titanio (TiO₂) y el óxido de cinc (ZnO), que son semiconductores con una
amplia banda prohibida, siguen siendo muy estudiados para la remoción de sustancias
contaminantes. Estas partículas son baratas y pueden ser producidas en grandes cantidades,
además de ser poco tóxicas (Fujishima et al., 2000). Por ejemplo, las nanopartículas de ZnO son
capaces por un lado de sensar y por el otro de fotocatalizar la destrucción de los peligrosos fenoles
policlorados (Kamat et al., 2002).
De esta forma se justifica el papel que desempeñan en la eliminación de microorganismos y en
nuestro caso, el equilibrio de ROS permite mantener algunos de los microorganismos encargados
de descomponer contaminantes.
Los dispositivos EBD se instalan en el perímetro del área que se va a tratar/remediar, se emula un
estado de energía equilibrada, lo que permite que los electrones ROS se emparejen entre sí, de
modo que mejoran en gran medida la calidad del oxígeno existente. En consecuencia, en un
entorno de energía equilibrada, los microorganismos autóctonos se reproducen exponencialmente
y eliminan totalmente los contaminantes orgánicos e inorgánicos presentes.
Las unidades EBD se colocan alrededor de los sistemas de aguas residuales a intervalos
equidistantes para atraer y enfocar partículas de energía positiva (PEP+) a la zona de tratamiento.
Al crear un equilibrio entre las partículas positivas y negativas, las frecuencias atómicas de toda
la materia situada alrededor del área tratado con las unidades EBD, se optimiza naturalmente,
dando lugar a la aparición de microorganismos autóctonos, de esta forma dichos microorganismos
se vuelven más activos y mucho más prolíficos.
Para la selección del tipo dispositivos como el número de éstos necesarios dependerá de la calidad
del influente que se trate, es decir la demanda biológica de oxígeno (DBO) que contiene. Si la
DBO supera los 80 mg/L será necesario disminuir los intervalos entre los dispositivos de la zona
tratada, es decir, la cantidad de dispositivos será proporcional a la DBO (a mayor DBO, mayor
número de dispositivos).

10
En cuanto a la instalación, depende del tipo de dispositivo (su funcionabilidad y aplicación), el
tipo de aguas residuales a tratar y la zona donde se instalan. El EBD WATER PACK, EBD AIR
PACK, EBD MUD PACK y EBD SOIL PACK son los 4 dispositivos de tratamiento.
4 Objetivos
El objetivo general del presente informe es realizar una caracterización físico-química y biológica
del purín de las balsas de almacenamiento en las que existen previamente instalados dispositivos
EBD (Environmental Balance Device Technology) así como de cuantificar las emisiones de gases
de efecto invernadero (N2O, CH4 y CO2) y amoniaco (NH3) generados en las mismas durante
todas las estaciones del año.
5 Diseño experimental
El presente estudio se ha realizado en la granja de Agrosolmen en Pulpí (Almería, Andalucía)
localizada en el polígono 10, parcela 117 cuya superficie es de 11,47 ha (37°22'25.1"N
1°43'58.6"W):
Figura 5.1. Localización vista aérea de la granja objeto de estudio en Pulpí (Almería).
Se trata de una explotación porcina intensiva de maternidad con un total de 10.750 cabezas (8000
lechones, 2740 cerdas y 10 verracos) integrada con el grupo empresarial JISAP. Junto a las naves
existe instalado un separador de fases y 5 balsas de almacenamiento de dimensiones variables,
todo el conjunto representa el sistema de tratamiento presente en la granja:
• Balsa 1: almacenamiento de purín bruto. Existen instalados dispositivos EBD MUD,
SOIL y WATER.
• Balsa 2: almacenamiento de purín tras el separador de fases con sistema de aireación
instalado. Existen instalados dispositivos EBD SOIL, WATER y AIR.

11
• Balsa 3: decantación nº 1 (conectada con la balsa 2). Existen instalados dispositivos EBD
MUD.
• Balsa 4: decantación nº 2 (conectada con la balsa 3). Existen instalados dispositivos EBD
MUD.
• Balsa 5: almacenamiento de purín decantado (conectada con la balsa 4). Existen
instalados dispositivos EBD MUD y WATER.
Figura 5.2 Disposición de las 5 balsas de almacenamiento.
Con frecuencia estacional, la granja ha sido visitada en 5 ocasiones por el personal del Grupo del
Investigación Gestión, Aprovechamiento y Recuperación de Suelos y Aguas de la Universidad
Politécnica de Cartagena:
• 28/junio/2020 (verano 2020). Muestreo de purines.
• 11/noviembre/2020 (otoño 2020). Muestreo de emisiones gaseosas.
• 16/marzo/2021 (invierno 2021). Muestreo de purines y emisiones gaseosas.
• 27/mayo/2021 (primavera 2021). Muestreo de purines y emisiones gaseosas.
• 21/junio/2021 (verano 2021). Muestreo de purines y emisiones gaseosas.
En la siguiente tabla, a modo resumen y para cada estación se muestran los puntos de muestreo
en los que se han recogido muestras de purines (columna izquierda) y los puntos de muestreo en
los que se han realizado las mediciones de las emisiones gaseosas:

12
Tabla 5.1 Puntos de muestreo de recogida de muestras de purines y medición de emisiones gaseosas en cada estación.
Punto de
muestreo
28/07/2020
(verano)
11/11/2020
(otoño)
16/03/2021
(invierno)
27/05/2021
(primavera)
21/06/2021
(verano)
Purín foso x - - - - - - - - -
Purín balsa 1 x - - Gases x Gases x Gases x Gases
Purín balsa 4 x - - Gases - - - - - -
Lodos (balsa 3) x - - - - - - - - -
Purín control
(antigua balsa 4
habilitada desde
junio 2021)
- - - - - - - - x Gases
Con respecto a la balsa 4, cabría mencionar que desde invierno de 2021 esta balsa se dejó en
condiciones de desecación, condiciones en las cuales no es viable realizar mediciones de
emisiones gaseosas debido a la presencia de costra. Asimismo, desde junio de 2021 la balsa 4 se
habilitó como balsa control de almacenamiento de purín bruto en la que no existen instalados
dispositivos EBD.

13
En la siguiente figura se pueden observar para cada tipo de muestras los puntos de muestreo:
Figura 5.3 Localización de los puntos de muestreo de purines.
A continuación, se muestra un resumen de los principales parámetros analíticos determinados en
los diferentes tipos de muestras procesadas.
Parámetros y métodos analíticos usados en las muestras de purines:
Temperatura (Tª). Se determina in situ a través de una sonda portátil de temperatura Hanna
(modelo, HI 9025).
pH. Se utiliza el equipo GLP 21 de Crison.
Conductividad eléctrica (CE). Se utiliza el equipo GLP 21 de Crison.
Sólidos totales en suspensión (STS). Mediante filtrado de la muestra empleando una bomba de
vació Vacuum Brand y filtro Watman de 0,45 µ.
Nitrógeno Kjeldahl (NK). Según el método de Duchafour (1970), tomando entre 1-5 mL de purín
para la digestión.
Nitrógeno amoniacal (N-NH4
+
). Por destilación en medio básico, recogida en medio ácido y
valoración automática.
Nitrógeno orgánico (NO). Se calcula por diferencia entre el NK y N-NH4
+
.
Análisis de iones, cationes (Na+
, K+
, Mg2+
y Ca2+
) y aniones (Cl-
, SO4
2-
, NO3
-
, NO2
-
, PO4
3-
),
utilizando cromatografia iónica (Metrohm, modelo 850 Professional IC y modelo 815 Robotic
USB Sample Processor (Procesador automático de Metrohm).
Demanda química de oxígeno (DQO). Macherey-Nagel GmbH & Co. KG. Nanocolor Test, Ref
985 028/29.

14
Cu, Zn, Fe y Mn solubles. Con Espectrómetro Agilent Technologies ICP-Masas. Modelo 7900.
6 Metodología de medición de gases de efecto invernadero y amoniaco
Las cámaras dinámicas flotantes son uno de los sistemas más utilizadas para captar, y por tanto
poder medir, gases de efecto invernadero (N2O, CH4 y CO2) y amoniaco (NH3) en balsas de
purines. El principio de esta técnica es aislar una parte de la superficie donde se almacena el purín
y medir el cambio de concentración de los gases en la cámara con el tiempo. Los resultados son
expresados por unidad de área de purín y por unidad de volumen.
Este método usa cámaras de plástico de PVC con unas dimensiones determinadas para aislar parte
de la superficie de la cual se quiere conocer las emisiones. Para su correcto funcionamiento, una
bomba de aire de flujo conocido lleva aire a la cámara dinámica, mientras otra segunda bomba de
flujo también conocido es colocada en el otro extremo (salida).
Para la medición de emisiones de GEI y NH3 (F= flujo medido con cámaras dinámicas) se
determina (mediante el analizador) la concentración de emisión de los gases a la entrada (Ce) y a
la salida (Cs) en mg/m3
, y se multiplica por el flujo de aire (Qa) de la cámara dinámica (m3
aire/h)
mediante la siguiente relación para cada uno de los gases:
F= (Cs - Ce) * Qa
El analizador utilizado para medir las concentraciones de gases tanto a la entrada como a la salida
cuantifica las concentraciones por espectrometría infrarroja.
El equipo analizador de gases permite la medición continua de gases. Los gases son introducidos
en el analizador a través de un tubo, la bomba interna extrae la muestra de gas a través del
instrumento mostrando las medidas en el dispositivo. El analizador mide y analiza un espectro
infrarrojo de las muestras de gas usando un sensor foto acústico basado en un micrófono óptico.
Este equipo analizador identifica los gases tales como H2O, N2O, CH4 y CO2 y NH3 y las unidades
de medida para la concentración de los gases viene dada en ppm.
Para implementar esta metodología se ha tenido en cuenta el principio descrito en “Vera of
Environmental Technologies for Agricultural Production Test Protocol for Covers and other
Mitigation Technologies for Reduction of Gaseous Emissions from Stored Manure” y el diseño
de acuerdo a “Reference procedures for the measurement of gaseous emissions from livestock
houses and storages of animal manure”.

15
7 Disposición de los dispositivos EBD en las balsas de almacenamiento de purines
Los dispositivos fueron instalados con anterioridad en cada una de las balsas donde se han llevado
a cabo las mediciones, se detallan a continuación:
Figura 7.1 Simbología utilizada para cada tipo de dispositivo.
La balsa 1 (Figura 7.2) tiene instalados los dispositivos EBD MUD y SOIL enterrados en la parte
derecha, mientras que en el resto de la balsa se disponen los dispositivos EBD MUD y SOIL sin
enterrar. Además, se incorporó un dispositivo EBD WATER.
Figura 7.2. Disposición de los dispositivos en la balsa 1.
En la balsa 2 (Figura 7.3) están incorporados los dispositivos EBD SOIL, AIR y WATER.

16
La disposición de los dispositivos EBD MUD enterrados dispuestos en solitario en la balsa 3:
Figura 7.4. Disposición de los dispositivos EBD MUD en la balsa 3.
La balsa 4 cuenta con los dispositivos EBD MUD enterrados y sin enterrar Figura 7.5
EBD MUD enterrados y EBD WATER son los dispositivos instalados en la balsa 5 (Figura 7.6).

17
8 Resultados obtenidos en las estaciones de otoño 2020 e invierno 2021
8.1. Caracterización del purín
Para llevar a cabo la evaluación de las emisiones en las balsas de almacenamiento de purín, es
imprescindible conocer las características de éste en cada momento, así como en cada una de las
balsas con los distintos dispositivos EBD instalados.
En las Tablas 8.1.1 y 8.1.2 se reflejan los resultados más relevantes de las características físico-
químicas del purín para las estaciones de verano 2020 e invierno 2021.

18
Tabla 8.1.1. Caracterización del purín en el período de verano
Caracterización del purín en el período de verano 2020
Tipo de muestra Purín foso Purín balsa 1 Purín balsa 2 Purín balsa 3 Purín balsa 4 Purín balsa 5 Lodos (balsa 3)
Tª (ºC) 24,4 27,9 26,0 26,6 29,0 27,0 24,0
pH 7,2 7,7 7,8 7,8 8,0 8,2 7,7
CE (dS/m) 11,7 15,9 15,0 13,1 15,0 14,1 20,9
STS (g/L) 95,0 95,0 0,0 95,0 91,7 0,0 100,0
DQO (g/L) 33,3 11,8 7,9 30,3 13,0 6,1 74,7
NK (g/L) 2,7 2,2 1,8 3,3 2,2 1,2 5,3
N-NH4
+
(g/L) 1,5 1,9 1,7 2,3 1,7 1,0 2,9
NO (g/L) 1,3 0,4 0,1 1,0 0,5 0,2 2,4
P total 353,6 213,5 106,3 529,1 336,3 42,0 1317,1
Cl-
(ppm) 916,9 1239,5 1008,3 1146,2 1254,5 1471,5 4614,8
NO2
-
(ppm) LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07
NO3
-
(ppm) 40,5 41,1 38,7 42,7 41,2 37,1 99,1
PO4
3-
(ppm) 1071,4 647,1 322,0 1603,2 1019,2 127,1 3991,1
SO4
2-
(ppm) 84,4 72,5 75,0 85,9 74,7 57,1 179,4
Na+
(ppm) 513,4 541,7 510,9 575,6 620,2 756,0 2454,9
K+
(ppm) 915,0 1072,8 1049,2 1121,3 1225,1 1612,2 4815,4
Ca2+
(ppm) 592,0 553,4 403,8 555,6 503,7 268,6 1261,6
Mg2+
(ppm) 203,9 112,6 63,0 276,4 187,3 10,9 531,1
Cu (mg/L) 1,0 0,6 0,5 0,6 0,6 0,3 0,7
Zn (mg/L) 0,2 0,2 0,2 0,3 0,3 0,4 1,0
Fe (mg/L) 3,0 2,6 1,8 3,9 3,6 2,0 9,7
Mn (mg/L) 1,0 0,6 0,5 0,6 0,6 0,3 0,7

19
Tabla 8.1.2. Caracterización del purín en el periodo de invierno
Caracterización del purín en el período de invierno 2021
Tipo de muestra Purín balsa 1 Purín balsa 2 Purín balsa 3 Purín balsa 5
Tª (ºC) 17,2 17,3 15,3 16,4
pH 7,8 7,91 8,02 8,27
CE (dS/m) 9,265 17,82 17,48 15,02
STS (g/L) 30,3 15,7 11,1 11,6
DQO (g/L) 8,5 6,3 5,6 5,3
NK (g/L) 2,7888 2,0062 1,8242 1,3818
N-NH4
+
(g/L) 1,2558 1,7206 1,6254 1,2614
NO (g/L) 1,533 0,2856 0,1988 0,1204
P total 654,3 154,0 107,8 38,1
Cl-
(ppm) 1150,12 1156,4525 1209,9775 1203,11
NO2
-
(ppm) LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07 LD < 0,07
NO3
-
(ppm) 7,7911 16,71025 32,61525 23,04985
PO4
3-
(ppm) 2006,44 472,2425 330,645 116,864
SO4
2-
(ppm) 4478,93 53,397 34,37975 LD < 0,91
Na+
(ppm) LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03
K+
(ppm) 2629,48 2375,04 2279,9175 1694,65
Ca2+
(ppm) 1230,76 1238,845 1243,6525 1217,99
Mg2+
(ppm) 415,056 197,08675 184,36575 143,96775
Cu (mg/L) 440,628 111,5145 65,12625 LD < 0,82
Zn (mg/L) 0,4502 0,6548 0,38473 0,33526
Fe (mg/L) 0,2748 0,3195 0,3456 0,3543
Mn (mg/L) 2,4523 4,1456 2,2633 2,2856
8.2.Evaluación del primer ensayo realizado en otoño 2020
Este proyecto abarca un amplio espectro, que contempla la medición in situ de los gases de efecto
invernadero y amoniaco. A continuación, se presentan los valores medios obtenidos en cada una de
las balsas de almacenamiento de purines durante el periodo otoño y de invierno. Los valores son
expresados en g/m2/día, de acuerdo a la estrategia de transposición que utiliza el protocolo VERA.

20
Metano (CH4)
Figura 8.2.1 Emisiones de CH4.
La balsa 1 cuenta con los dispositivos EBD MUD, SOIL y WATER para el tratamiento del purín
bruto. Entre las funciones de estos dispositivos están favorecer el crecimiento de microorganismos
para descomposición de contaminantes orgánicos, así como eliminación de los malos olores,
reducción de lodos activados, disminución de la solubilidad del fósforo y nitrógeno en agua,
disminución de los valores de DQO y valor de DBO/Neutralización del agua. Cuando la densidad de
las partículas ultravioleta y la densidad de las partículas infrarrojas se equilibran, la reacción de los
radicales disminuirá. Puede ser una forma de prevención de la escasez de oxígeno, y las bacterias
existentes actuarán de forma eficaz por sí mismas; por lo tanto, el nitrógeno, el fósforo y los
materiales orgánicos en el agua se descompondrán.
El metano, similar a la mayoría de los gases producidos por la degradación microbiana además de la
degradación enzimática de la urea (ácido úrico), en la balsa 1 también se vio reducido notablemente
comparado con las balsas 2, 3 y 4. Este proceso podría ocurrir debido al efecto beneficioso de estos
dispositivos.
La balsa 2 contiene purín proveniente del separador de fases, por tanto, es un purín con tratamiento
previo a los dispositivos distribuidos en esta balsa son EBD SOIL, WATER y AIR. El control de las
emisiones de CH4 juntamente con el CO2 han sido afectadas por la acción de los bio-organismos, el
oxígeno y la energía natural que proveen dichos dispositivos para el tratamiento del purín de una
manera no intrusiva, natural y sostenible. En el caso específico del dispositivo EBD AIR PACK
favorecería la reducción de CH4 que se origina como consecuencia de los procesos anaerobios que
ocurren durante el almacenamiento, por lo que este dispositivo pudo contribuir al descenso de la
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
Balsa 1 Balsa 2 Balsa 3 Balsa 4 Balsa 5
g/m2/día
CH4

21
emisión de este gas. A partir de esta balsa el metano fue disminuyendo de manera progresiva en el
resto de las balsas, lo que pudiera atribuirse un efecto reductor en secuencia de dicho parámetro.
En la balsa 3 se encuentran instalados los dispositivos EBD MUD PACK. El purín almacenado
procede de la balsa 2, mostrando un descenso con relación a la balsa anterior, encontrándose valores
menores que la balsa 2 para las emisiones de CH4. El dispositivo EBD MUD PACK podría facilitar
el descenso de CH4 mediante la activación de microorganismos que limitarían la degradación de
diversos compuestos involucrados en el proceso de síntesis de metano.
Los dispositivos instalados en la balsa 4 son exactamente los mismos que los presentes en la balsa 3.
Sin embargo, el purín almacenado procede de la balsa 3, por lo que ha sufrido una decantación previa.
La comparativa de este parámetro así lo demuestra, con el descenso de los sólidos totales en
suspensión o el nitrógeno total, entre otros. Este descenso de las emisiones de CH4 pudo estar
relacionado con la disminución de los parámetros debido a la presencia del dispositivo EBD MUD
PACK que intervendría en este proceso del mismo modo que se ha explicado en la balsa anterior.
Este descenso coadyuvó en la balsa 5, donde se pueden notar los menores valores de emisión de todo
el proceso de tratamiento donde los dispositivos EBD MUD y WATER complementan la
descontaminación del purín.
Dióxido de carbono (CO2)
Figura 8.2.2. Emisiones de CO2.
En período de otoño las balsas 1 y 2 mostraron el mayor valor el CO2 en relación a las demás balsas,
aunque en la balsa 2 recibe el purín con tratamiento previo de separador de fases o decantado. Este
aumento se puede justificar porque la balsa 2 también tiene un sistema de tratamiento con aireación,
0,00
0,75
1,50
2,25
3,00
g/m2/día
CO2

22
de modo que esta transformación biológica también da como resultado la producción más de CO2
como resultado de la actividad de bacterias aerobias (consumición de oxígeno y liberación de CO2).
En las balsas 3 y 4 se vieron los mayores descensos respecto del resto de balsas, siendo la balsa 4 la
más beneficiada, pues, aunque las 2 balsas cuentan con los mismos dispositivos (EBD MUD PACK),
en la balsa 4, dispone de ellos enterrados y sin enterrar, además de que el purín tratado en esta balsa
viene ya decantado desde la balsa 3. En la balsa 5 el CO2 sufre un ligero ascenso en relación a las
balsas precedentes.
Óxido nitroso (N2O)
Figura 8.2.3. Emisiones de N2O.
En general el óxido nitroso en las balsas mostró valores cerca de cero. La emisión directa de óxido
nitroso del purín durante el almacenamiento y el tratamiento depende del contenido de nitrógeno y
carbono del purín, y de la duración del almacenamiento y del tipo de especie o de su tratamiento. Las
condiciones anaerobias ligadas a la naturaleza de purines y estiércoles inhiben a veces las reacciones
de nitrificación del nitrógeno amoniacal que necesitan condiciones estrictamente aerobias por lo que,
la presencia de una fuente adicional de carbono y la humedad inherente a estos productos favorecen
los procesos de desnitrificación.
Los distintos dispositivos incorporados en las balsas pudieron limitar las reacciones de nitrificación,
impidiendo la transformación del amoniaco en formas de NOx. También es conocido que ciertas
condiciones de pH bajo o poca humedad disminuye la presencia de N2O, ya que éste tiende a
reducirse a N2, condición que podría atribuirse al dispositivo EBD WATER PACK. Los contenidos
de emisiones de N2O, han sido óptimamente reducidos, debido al proceso de nitrificación y
0,0000
0,0002
0,0003
0,0005
g/m2/día
N2O

23
desnitrificación incompletas, ya que la nitrificación demanda como requisito previo de la emisión de
N2O, por el entorno aeróbico que genera el dispositivo EBD AIR PACK en la balsa 2.
Amoniaco (NH3)
Figura 8.2.4. Emisiones de NH3.
En las balsas 1 a la 3, se ha visto un descenso progresivo para el amoniaco, donde pudo observarse
a la vez una relación inversa entre el contenido de nitrógeno y la emisión de este gas. En el caso de
los purines de cerdo, más de la mitad del nitrógeno contenido en el mismo es de tipo amónico. El ion
amonio está en equilibrio con el amoniaco, que al ser un gas puede emitirse fácilmente a la atmósfera
mediante volatilización. En este caso, este equilibrio se vería favorecido por el contenido de amonio.
Por otro lado, el dispositivo EBD WATER PACK podría afectar positivamente en la reducción del
olor fuerte producido por el amonio como puede verse en la balsa 3 de la gráfica. Asimismo, se puede
observar en la balsa 5 que el NH3 sufre un ligero ascenso, que no se justifica con la disminución del
nitrógeno en esta balsa y el ligero aumento del pH. La activación de los microorganismos por parte
de MUD PACK podría estar interviniendo en este proceso.
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
g/m2/día
NH3

24
8.3.Evaluación del segundo ensayo realizado en invierno 2021
Metano (CH4)
Figura 8.3.1. Emisiones de CH4.
Los dispositivos instalados en la balsa 2 (SOIL, WATER y AIR) para tratar la fracción líquida del
purín tras pasar por un separador sólido-líquido resultaron ser los más efectivos, de acuerdo a los
valores detectados por el equipo de medición. Muchos de los parámetros analizados en esta balsa
ponen de manifiesto el descenso en carga contaminante, como es de esperar con respecto a un purín
sin ningún tipo de pretratamiento.
0,00
0,04
0,08
0,12
0,16
Balsa 1 Balsa 2 Balsa 3 Balsa 5
g/m
2
/día
CH4
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
g/m
2
/día
CO2

25
El contenido en CO2 no ha sido significante para ninguno de los casos estudiados al encontrarse en
rangos similares a los encontrados en la atmósfera “no contaminada”. Las cantidades derivadas de la
actividad biológica son a escala global despreciables en comparación con los producidos por otras
fuentes de emisión (motores de combustión e industria). Por esta razón, en la práctica, la mejor forma
de incidir en la reducción de emisiones de dióxido de carbono en las explotaciones ganaderas es a
través de programas de uso eficiente de la energía.
No obstante, las emisiones de CO2 en invierno de las balsas 2, 3 y 5 evaluadas presentaron menores
emisiones de este gas, con respecto de la balsa 1, por lo que los dispositivos instalados (SOIL,
WATER, MUD y AIR) en las balsas subsiguientes fueron más efectivos.
En las instalaciones ganaderas y durante el almacenamiento del purín también se produce
desnitrificación, pero en menor cantidad que durante la aplicación del estiércol en la tierra. El óxido
nitroso se produce como parte del proceso de desnitrificación, que es imperceptible en las emisiones
de N2O registradas en las balsas de almacenamiento.
Los dispositivos instalados tienen el poder de reducir la solubilidad de nitrógeno amoniacal en el
purín. En la balsa 1 el oxygen podría estar en el origen de la inhibición parcial de la nitrificación y/o
desnitrificación y por lo tanto ser el origen del N2O. En la balsa 2 hay una reducción de óxido nitroso
y eso se explica con el éxito de la nitrificación/desnitrificación debido a la presencia de oxígeno junto
con el efecto de los dispositivos en la descomposición de la materia orgánica y nitrógeno.
0,0000
0,0001
0,0001
0,0002
0,0002
0,0003
0,0004
g/m
2
/día
N2O

26
El purín que está en las balsas 3 y 5 se considera como un purín más depurado, los sólidos entre la
balsa 1 y balsa 3 y 5 ha generado una disminución de un 61% y de NO de un 93%, eso explica las
bajas emisiones de óxido nitroso en las 2 balsas.
Amoniaco (NH3)
En la balsa 1 los dispositivos EBD MUD, SOIL y WATER pudieron limitar las emisiones de NH3.
Mientras que en la segunda balsa estas emisiones aumentaron posiblemente debido a que la aireación
contribuye a volatilización del nitrógeno en forma de amoniaco. Sin embargo, en la balsa 3 también
presenta una disminución notable en este parámetro, en esta balsa el purín pretratado de esta balsa
presentó menores valores de emisión, lo que puedo estar beneficiado por el aumento del pH y la
reducción de los STS y del N, conjuntamente al efecto del dispositivo EBD MUD que bajo estas
condiciones del purín favoreció a calidad del purín a la salida y disminuir las emisiones de NH3 en
esta balsa.
En la balsa 5 se puede observar que el NH3 sufre un ascenso, que igual al caso anterior no puede
justificarse con la disminución del nitrógeno en esta balsa y el ligero aumento del pH. La activación
de los microorganismos por parte del dispositivo MUD PACK podría estar interviniendo en este
proceso. En esta balsa la carga orgánica contaminante, así como el contenido de nitrógeno fue
reducida de manera importante (>50%), efecto que podría atribuirse a por un lado, debido al efecto
de los tratamientos previos (separación sólida-líquida y decantación), y por otro lado, la acción de
los dispositivos instalados en esta balsa.
0,000
0,008
0,016
0,024
0,032
0,040
g/m
2
/día
NH3

27
8.4.Conclusiones de otoño 2020 e inverno 2021
Las emisiones de CH4, CO2, N2O y NH3 resultaron menores en el período de invierno comparadas
con las de otoño en las balsas de almacenamiento, como era de esperar por las condiciones climáticas.
Al contrario de lo que cabe esperar al ser un purín sin ningún tipo de pretratamiento, las emisiones
en la balsa 1, tanto de CH4 en otoño como de NH3 en invierno han sido reducidas respecto al resto
de balsas. Por tanto, se pone de manifiesto la eficiencia de los dispositivos instalados tanto en número
como en variedad en esta balsa con purín bruto para la reducción de emisiones y puede considerarse
que podrían tener un efecto importante en la reducción de estas emisiones en purín bruto.
9 Resultados obtenidos en las estaciones de primavera y verano 2021
9.1.Evaluación del ensayo realizado en primavera 2021
A continuación, se pueden observar los resultados analíticos de la caracterización de purines en la
estación de primavera 2021 en las balsas 1 (purín bruto), 2 (purín tras separador de fases con
aireación), 3 (purín decantación nº 1) y 5 (balsa de almacenamiento de purín decantado). Para la
mayoría de parámetros se puede apreciar un ligero descenso en los resultados desde la balsa 1 a la
balsa 5.
Tabla 9.1.1. Resultados de la caracterización físico-química y biológica de purines en las balsas 1, 2, 3 y 5 en la estación
de primavera 2021.
Caracterización del purín en el período de primavera 2021
Tipo de muestra Purín balsa 1 Purín balsa 2 Purín balsa 3 Purín balsa 5
Tª (ºC) 21,4 19,8 20,2 21,7
pH 7,66 8,12 8,11 8,24
CE (dS/m) 19,84 19,62 17,23 17,11
STS (g/L) 17 13,9 14,3 13,7
DQO (g/L) 8,3 5,7 4,6 4,7
NK (g/L) 2,24 2,14 1,75 1,59
N-NH4
+
(g/L) 2,10 2,09 1,53 1,43
NO (g/L) 0,14 0,05 0,22 0,16
P total 117,9 52,8 50,0 34,1
Cl-
(mg/L) 1250 1258 1772 1278
NO2
-
(mg/L) LD < 0,07 LD < 0.07 LD < 0,07 LD < 0,07
NO3
-
(mg/L) 24,33 29,50 22,26 27,46
PO4
3-
(mg/L) 361,5 161,8 153,3 104,7
SO4
2-
(mg/L) 33,3 LD < 0,91 LD < 0,91 LD < 0,91
Na+
(mg/L) LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03

28
K+
(mg/L) 2402,4 2240,2 2787,0 1755,1
Ca2+
(mg/L) 1337,8 1333,8 1901,2 1357,4
Mg2+
(mg/L) 170,7 115,2 145,1 127,0
Cu (mg/L) 75,3 26,5 38,4 LD < 0,82
Zn (mg/L) 0,76 0,68 0,70 0,67
Fe (mg/L) 0,28 0,39 0,38 0,35
Mn (mg/L) 3,54 4,49 3,63 4,12
Seguidamente se muestran los resultados obtenidos para las emisiones registradas en esta estación.
Como era de esperar, para todas las balsas, las emisiones más notables son las de CH4 y CO2, seguidas
de NH3 y por último de N2O.
Metano (CH4)
Para las emisiones de CH4, se aprecian valores comprendidos entre 0,03 g/m2
/día (balsa 2) y 2,05
g/m2
/día (balsa 1), sobresaliendo la reducción entre la balsa 1 y el resto de balsas (balsas 2, 3 y 5),
pudiendo asociarse la reducción registrada a los valores de STS y DQO, así como a la presencia de
los dispositivos EBD SOIL, WATER, AIR y MUD en las balsas 2, 3 y 5:
STS (g/L): 17(balsa 1), 13,9 (balsa 2), 14,3 (balsa 3) y 13,7 (balsa 5).
DQO (g/L): 8,3 (balsa 1), 5,7 (balsa 2), 4,6 (balsa 3) y 4,7 (balsa 5).
Figura 9.1.1 Emisiones de gases de efecto invernadero (CH4, CO2 y N2O) y amoniaco (NH3) en las balsas 1, 2, 3 y 5 de
la granja de Pulpí (Almería) durante la estación de primavera 2021.

29
Con respecto a los valores de CO2 se observa una tendencia semejante a la observada para CH4, con
valores entre 0,37 g/m2
/día (balsa 3) y 1,93 g/m2
/día (balsa 1). Contrariamente, para la balsa 5 cabrían
esperar concentraciones de CO2 inferiores a las registradas (0,59 g/m2
/día) dado que es la balsa de
almacenamiento final y recibe el purín más tratado, pero sin embargo los valores más bajos se
detectan en la balsa 3 posiblemente influencias por la supresión de la aireación al pasar de la balsa 2
a la balsa 3 que no favorece las emisiones de CO2. Las concentraciones pueden relacionarse con los
valores de STS y DQO así como con la presencia de dispositivos EBD que podrían favorecer que las
emisiones registradas sean inferiores a las emisiones que se registrarían si no existiesen los
dispositivos instalados.
Amoniaco (NH3)
Se registran concentraciones comprendidas entre 0,01 g/m2
/día (balsa 3) y 0,07 g/m2
/día (balsa 1),
siendo el rango de valores bastante bajo y estrecho. Dichas variaciones vienen asociadas
principalmente a las concentraciones de N-NH4
+
presentes en los purines, pero también al resto de
fracciones del ciclo de nitrógeno:
N-NH4
+
(g/L): 2,10 (balsa 1), 2,09 (balsa 2), 1,53 (balsa 3) y 1,43 (balsa 5).
NK (g/L) (g/L): 2,24 (balsa 1), 2,14 (balsa 2), 1,75 (balsa 3) y 1,59 (balsa 5).
NO (g/L): 0,14 (balsa 1), 0,05 (balsa 2), 0,22 (balsa 3) y 0,16 (balsa 5).
NO2
-
(mg/L): todas las concentrciones están por debajo del límite de detección de equipo de medición
(LD < 0,07 mg/L).
NO3
-
(mg/L): 24,33(balsa 1), 29,50 (balsa 2), 22,26 (balsa 3) y 27,46 (balsa 5).
El hecho de que las emisiones más bajas de NH3 (como de CO2) se detecten en la balsa 3 podría
deberse al proceso de decantación y sedimentación en condiciones de no aireación que reciben los
purines en presencia de dispositivos EBD MUD. Dichos purines proceden de la balsa 2 en la que han
sido sometidos a un proceso de aireación en presencia de dispositivos EBD SOIL, WATER y AIR.
Al pasar los purines aireados de la balsa 2 a la balsa 3 donde la aireación es suprimida se generan
unas condiciones anaerobias en presencia de los dispositivos EBD que podrían favorecer la
disminución de emisiones como CO2 y NH3 ligado al descenso de los valores de DQO (5,7 g/L balsa
2; 4,6 g/L balsa 3). Posteriormente, al pasar los purines de la balsa 3 a la balsa 5, el hecho de que las
emisiones aumenten podría deberse a una mayor presencia de microorganismos estancos en la balsa
de almacenamiento final.

30
Las emisiones de N2O son nulas en las balsas 1 y 5. Y en las balsas 2 y 3 se detectan emisiones,
aunque son muy bajas (balsa 2: 0,0000034 g/m2
/día y balsa 3: 0,00004 g/m2
/día). El aumento de la
balsa 2 a la balsa 3 es muy bajo, tal vez podría asociarse al aumento de la concentración de nitrógeno
orgánico de la balsa 2 (0,05 g/L) a la balsa 3 (0,22 g/L) y disminución de nitratos (balsa 2: 29,50
mg/L; balsa 3: 22,26 mg/L). El proceso de aireación al que son sometidos los purines de la balsa 2
podría favorecer el aumento de la presencia de bacterias nitrificantes y por tanto el aumento de la
concentración de nitratos presentes en esta balsa. Y posteriormente en la balsa 3 al ser suprimida la
aireación se provoca que disminuya la concentración de bacterias nitrificantes y la concentración de
nitratos y el consecuente aumento de la fracción orgánica de nitrógeno pudiendo proceder de las
bacterias nitrificantes.
9.2. Resultados obtenidos periodo de verano
Para llevar a cabo la evaluación de las emisiones en las balsas de almacenamiento de purín, es
imprescindible conocer las características de éste en cada momento, así como en cada una de las
balsas con los distintos dispositivos EBD instalados.
En la Tabla 9.2.1 se reflejan los resultados más relevantes de las características físico-químicas del
purín en el momento de llevar a cabo el registro de emisiones de gases de efecto invernadero y
amoniaco, durante el periodo de verano.
Tabla 9.2.1. Caracterización del purín en el período de verano.
Caracterización del purín en el período de verano 2021
Tipo de muestra Purín balsa 1 Purín balsa 2 Purín balsa 3 Purín balsa 5 Purín control
Tª (ºC) 25 25,4 26,4 25,4 25,3
pH 7,54 7,93 8,13 7,53 8,12
CE (dS/m) 20,19 20,63 19,09 18,98 17,18
STS (g/L) 55.8 26.7 9.1 11.8 9.9
DQO (g/L) 11 15 11,2 11,9 5
NK (g/L) 2,9274 2,7818 1,6702 1,694 1,4602
N-NH4
+
(g/L) 1,8228 1,1004 1,6058 1,596 1,4168
NO (g/L) 1,1046 1,6814 0,0644 0,098 0,0434
P total 660,5 59,6 36,4 46,7 36,9
Cl-
(ppm) 1449,24 1488,43 1473,99 1627,10 1620,77
NO2
-
(ppm) 6,81 6,62 LD < 0,07 LD < 0,07 6,09

31
9.3.Evaluación de emisiones a la atmósfera en balsas de purines e influencia de dispositivos
EBD
Este proyecto abarca un amplio espectro, que contempla la medición in situ de los gases de efecto
invernadero y amoniaco. A continuación, se presentan los valores medios obtenidos en cada una de
las balsas de almacenamiento de purines durante el periodo de verano. Los valores son expresados
en g/m2
/día, de acuerdo a la estrategia de transposición que utiliza el protocolo VERA.
Metano (CH4)
Figura 9.3.1. Emisiones de CH4.
La balsa control, que corresponde a la balsa de almacenamiento de purín bruto habilitada desde el
periodo de junio 2021, no presenta ningún tipo de tratamiento previo. Esto se evidencia en la
caracterización el purín, donde los valores correspondientes a los sólidos totales y el nitrógeno total
son mayores con relación a las demás balsas. Por lo que respecta a la emisión de CH4, los valores
registrados son menores a los correspondientes a la balsa 1. Esto podría deberse a que el tiempo del
purín en esta balsa es relativamente reciente comparado con las demás balsas.
NO3
-
(ppm) 291,80 155,64 92,53 109,66 153,53
PO4
3-
(ppm) 2025,40 182,80 111,52 143,27 113,14
SO4
2-
(ppm) LD < 0,91 LD < 0,91 LD < 0,91 LD < 0,91 LD < 0,91
Na+
(ppm) LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03 LD < 0,03
K+
(ppm) 2235,32 2272,13 1964,31 2212,09 1724,83
Ca2+
(ppm) 1117,75 1392,10 1470,18 1516,03 1506,91
Mg2+
(ppm) 313,44 172,73 130,55 198,19 154,41
Cu (mg/L) 316,07 45,43 LD < 0,82 31,43 LD < 0,82
Zn (mg/L) 0,6052 0,4958 0,6259 0,3548 0,6742
Fe (mg/L) 0,2056 0,2357 0,2586 0,3596 0,3456
Mn (mg/L) 2,5025 2,1052 3,4563 2,3056 3,8456

32
La balsa 1 cuenta con los dispositivos EBD MUD, SOIL y WATER para el tratamiento del purín
bruto. Estos dispositivos pueden favorecer la eliminación de malos olores, reducción de lodos
activados, disminución de la solubilidad del fósforo y nitrógeno en agua, disminución de los valores
de DQO y DBO/Neutralización del agua. Sin embargo, en esta balsa se observa el incremento en las
emisiones de metano. Esto puede corresponderse con que en el periodo de verano se observa el
incremento del valor de la temperatura y esto, consecuentemente, aumenta la velocidad de
crecimiento de las bacterias y la producción de emisiones.
La balsa 2 contiene purín proveniente del separador de fases. Por tanto, es un purín con tratamiento
previo. Los dispositivos distribuidos en esta balsa (SOIL, WATER y AIR) resultaron ser los más
efectivos, de acuerdo a los valores detectados por el equipo de medición. En el caso específico del
dispositivo EBD AIR, este podría favorecer la reducción de CH4 que se origina como consecuencia
de los procesos anaerobios que ocurren durante el almacenamiento. Así, este dispositivo pudo
contribuir al descenso de la emisión de este gas ya que se registra el mayor descenso en dicho
parámetro con respecto a las demás balsas. Finalmente, cabe añadir que esta balsa además cuenta
con un sistema de aireación. En la balsa 3 se encuentran instalados los dispositivos EBD MUD
PACK. El purín almacenado procede de la decantación de la balsa 2 y muestra un incremento con
relación a la balsa anterior. Este incremento puede atribuirse al aumento de las temperaturas
consecuencia de la época del año.
Los dispositivos instalados en la balsa 5, corresponden a EBD MUD y WATER, el purín almacenado
procede de la balsa 3, por lo que ha sufrido una decantación previa. Las emisiones de CH4 presentan
un ligero aumento con relación a la balsa anterior, encontrándose valores mayores que la balsa 3 para
las emisiones de CH4, este incremento puede atribuirse al aumento de las temperaturas consecuencia
de la época del año, y al aumento registrado a los valores de DQO.

33
En el periodo de verano, la balsa control y la balsa 1 mostraron el mayor valor el CO2 en relación a
las demás balsas, este aumento se puede relacionar con el incremento en el valor de la temperatura y
el aumento de la velocidad de crecimiento de las bacterias, de modo que esta transformación
biológica también da como resultado mayor producción de CO2 como resultado de la actividad de
bacterias aerobias (consumición de oxígeno y liberación de CO2). Las balsas 2, 3 y 5 se vieron los
mayores descensos respecto del resto de balsas, por lo que los dispositivos instalados (SOIL,
WATER, MUD y AIR) en las balsas subsiguientes fueron más efectivos, los valores más bajos se
detectan en la balsa 3 posiblemente influencias por la supresión de la aireación al pasar de la balsa 2
a la balsa 3 que no favorece las emisiones de CO2
El óxido nitroso en las balsas mostró valores cerca de cero. La emisión directa de óxido nitroso del
purín durante el almacenamiento y el tratamiento depende del contenido de nitrógeno y carbono del
purín, y de la duración del almacenamiento y del tipo de especie o de su tratamiento. Las condiciones
anaerobias ligadas a la naturaleza de purines y estiércoles inhiben a veces las reacciones de
nitrificación del nitrógeno amoniacal que necesitan condiciones estrictamente aerobias por lo que, la
presencia de una fuente adicional de carbono y la humedad inherente a estos productos favorecen los
procesos de desnitrificación.En las instalaciones ganaderas y durante el almacenamiento del purín
también se produce desnitrificación, pero en menor cantidad que durante la aplicación del estiércol
en la tierra. El óxido nitroso se produce como parte del proceso de desnitrificación, que es
imperceptible en las emisiones de N2O registradas en las balsas de almacenamiento.

34
Amoniaco (NH3)
En el caso de los purines de cerdo, más de la mitad del nitrógeno contenido en el mismo es de tipo
amónico. El ión amonio está en equilibrio con el amoniaco, que puede emitirse fácilmente a la
atmósfera mediante volatilización. En este caso, este equilibrio se vería favorecido por el contenido
de amonio. Por otro lado, el dispositivo MUD podría afectar positivamente en la reducción del olor
fuerte producido por el amonio como puede verse en la balsa 3 de la figura anterior. La activación
de los microorganismos por parte de MUD podría estar interviniendo en este proceso.
La balsa 3, presenta una disminución notable en este parámetro, en esta balsa el purín pretratado
presentó menores valores de emisión, lo que puedo estar beneficiado por el aumento del pH y la
reducción de los STS y del N, conjuntamente al efecto del dispositivo MUD que bajo estas
condiciones del purín favoreció la calidad del purín y disminuyó las emisiones de NH3 en esta balsa.
Como se puede observar en la balsa 5 que el NH3 sufre un ligero ascenso, la activación de los
microorganismos por parte del dispositivo MUD podría estar interviniendo en este proceso. En esta
balsa la carga orgánica contaminante, así como el contenido de nitrógeno fue reducida de manera
importante (>50%), efecto que podría atribuirse a, por un lado, el efecto de los tratamientos previos
(separación sólida-líquida y decantación) y, por otro lado, la acción de los dispositivos instalados en
esta balsa.

35
9.4.Conclusiones primavera y verano
Las emisiones de CH4, CO2, N2O y NH3 resultaron menores en el período de primavera comparadas
con las de verano en las balsas de almacenamiento.
De la evaluación de los resultados de las emisiones registradas en la estación de primavera y verano
se concluye que las balsas 1, 2, 3 y 5 presentan la siguiente tendencia cuantitativa de emisiones:
CH4~CO2˃˃NH3˃˃N2O. Los parámetros analíticos asociados a los resultados de las emisiones son
STS y DQO para CH4 y CO2, y fracciones de nitrógeno (NK, N-NH4
+
, NO, NO3
-
y NO2
-
) y DQO
para NH3 y N2O.
El proceso de aireación al que son sometidos los purines en la balsa 2 junto con la presencia de
dispositivos EBD SOIL, WATER y AIR podría favorecer en la balsa 3 la disminución de emisiones
de CO2 y NH3, aunque también podría favorecer las emisiones de N2O por el posible desarrollo de
bacterias nitrificantes en el periodo de primavera y verano.
10 Comparativa estacional
A continuación, se realiza una comparativa para cada una de las balsas en las que se han registrado
las emisiones durante todas las estaciones (otoño, invierno, primavera y verano):
Purín Balsa 1
Figura 10.1. Comparativa purín balsa 1 caracterización de purines

36
Figura 10.2. Comparativa purín balsa 1 emisiones registradas..
La balsa 1 recibe el purín bruto, cuenta con los dispositivos EBD MUD, SOIL y WATER. Se puede
observar que los resultados analíticos de la caracterización de purines presentan un ligero descenso
en primavera en comparación con las demás estaciones, que se ven reflejados en los valores
correspondientes a STS y DQO para CH4 y CO2, y fracciones de nitrógeno (NK, N-NH4
+
, NO, NO3
-
y NO2
-
) y DQO para NH3 y N2O.
Las mayores emisiones registradas en la balsa 1 corresponden al periodo de verano, esto puede estar
asociado al incremento en el valor de la temperatura que consecuentemente aumenta la velocidad de
crecimiento de las bacterias y la producción de emisiones.
En las instalaciones ganaderas y durante el almacenamiento del purín también se produce
desnitrificación, pero en menor cantidad que durante la aplicación del estiércol en la tierra. El N2O
se produce como parte del proceso de desnitrificación, que es imperceptible en las emisiones de N2O
registradas en las balsas de almacenamiento. Los dispositivos instalados tienen el poder de reducir
la solubilidad de nitrógeno amoniacal en el purín. En la balsa 1 el oxígeno puede estar en el origen
de la inhibición parcial de la nitrificación y/o desnitrificación y por lo tanto ser el origen del N2O

37
Purín Balsa 2
Figura 10.3. Comparativa purín balsa 2 caracterización de purines.
Figura 10.4. Comparativa purín balsa 2 emisiones registradas.
Los dispositivos distribuidos en esta balsa corresponden a EBD SOIL, WATER y AIR. En el caso
específico del dispositivo EBD AIR, este favorecería la reducción de CH4 que se origina como
consecuencia de los procesos anaerobios que ocurren durante el almacenamiento, por lo que este

38
dispositivo ha podido contribuir al descenso de la emisión de este gas, ya que se puede observar su
descenso en secuencia para cada estación.
En el caso de la emisiones de CO2, esta balsa presenta las mayores emisiones en el periodo de otoño,
esta balsa recibe el purín con tratamiento previo de separador de fases y aireación, por lo que este
aumento se puede justificar debido al tratamiento con aeración, de modo que esta transformación
biológica también da como resultado una mayor producción de CO2, resultado de la actividad de
bacterias aerobias (consumición de oxígeno y liberación de CO2), sin embargo se observa que para
las demás estaciones este valor se encuentra considerablemente estable, lo que puede ser atribuido a
los dispositivos instalados.
Las emisiones de N2O, para cada una de las estaciones medidas en la balsa 2, muestran valores muy
cercanos a cero, los distintos dispositivos incorporados en las balsas podrían limitar las reacciones
de nitrificación, impidiendo la transformación del amoniaco en formas de NOx, también es conocido
que ciertas condiciones de pH bajo o poca humedad disminuye la presencia de N2O, ya que éste
tiende a reducirse a N2, condición que podría atribuirse al dispositivo EBD WATER.
El NH3 muestra un descenso progresivo en esta balsa, en el caso de los purines de cerdo, más de la
mitad del nitrógeno contenido en el mismo es de tipo amónico. el dispositivo EBD WATER podría
afectar positivamente en la reducción del olor fuerte producido por el amonio como puede
observarse.
Conjuntamente se puede observar en los resultados analíticos de los purines de las estaciones de
invierno y primavera 2021 presentan un ligero descenso reflejados en los valores correspondientes a
STS y DQO para CH4 y CO2, y fracciones de nitrógeno (NK, N-NH4
+
, NO, NO3
-
y NO2
-
) y DQO
para NH3 y N2O.

39
Purín Balsa 3
En relación a las demás balsas, la balsa 3 presenta los mayores descensos en relación a la medición
de emisiones. En esta balsa se encuentran instalados los dispositivos EBD MUD. El purín
almacenado procede de la balsa 2, mostrando un descenso con relación a la balsa anterior.

40
Se observa que las mediciones realizadas para el CH4 muestran un notable descenso entre la estación
de otoño y las demás estaciones, lo que podría atribuirse al dispositivo EBD MUD, ya que podría
facilitar el descenso de CH4 mediante la activación de microorganismos que limitarían la degradación
de diversos compuestos involucrados en el proceso de síntesis de metano.
Con respecto a las emisiones de CO2 y NH3, se observa que esas son mayores en el periodo de otoño,
mostrando un notable descenso en las siguientes estaciones, esto podría deberse al proceso de
decantación y sedimentación en condiciones de no aireación que reciben los purines en presencia de
dispositivos EBD MUD. Dichos purines proceden de la balsa 2 en la que han sido sometidos a un
proceso de aireación en presencia de dispositivos EBD SOIL, WATER y AIR. Al pasar los purines
aireados de la balsa 2 a la balsa 3 donde la aireación es suprimida se generan unas condiciones
anaerobias en presencia de los dispositivos EBD que podrían favorecer la disminución de emisiones
como CO2 y NH3 ligado al descenso de los valores de DQO.
Purín Balsa 5

41
Los dispositivos distribuidos en esta balsa corresponden a EBD MUD y WATER. Las emisiones de
N2O detectadas son muy bajas (máx.: 1,1428 g/m2
/día). El máximo se registra en el periodo de otoño,
que podría asociarse al aumento de la concentración de nitrógeno orgánico de la balsa (0,2 g/L) y
disminución de nitratos (37,1 mg/L).
Las emisiones de NH3, detectadas en los periodos de otoño, primavera y verano, muestran una cierta
estabilidad, lo que podría atribuirse al proceso de decantación que reciben los purines en condiciones
de no aireación que reciben los purines en presencia de dispositivos EBD MUD.
En la siguiente figura se puede observer de manera global las emisiones en todas las balsas:
Figura 10.9. Resultados de las emisiones registradas para cada balsa en cada estación.

42
10.1. Comparación de los valores de emisiones medidos en las balsas con los valores de
referencia MAPA
Las emisiones de amoniaco y óxido nitroso desde el almacenamiento, según los cuadros de cálculo
de emisiones de gases del sector ganadero preparados por el MAPA para el Registro estatal de
Emisiones y Fuentes Contaminantes (EPER-España), son las que se indican en la siguiente tabla.
Tabla 10.1.1. Emisión de amoniaco y óxido nitroso por volatilización desde el almacenamiento.
Fuente: EPER-España. Cuadros de cálculo de emisiones de gases del sector ganadero calculados por el MAPA.
En las emisiones de metano, según los cuadros de cálculo de emisiones de gases del sector ganadero
preparados por el MAPA para el Registro estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes (EPER-
España), se engloban de forma conjunta las emisiones producidas por gestión de estiércol (Código
SNAP 97-2:1005) sin diferenciar entre almacenamiento y aplicación agrícola. Teniendo en cuenta
que la formación de metano requiere condiciones anaerobias, como las que existen en balsas y
tanques de almacenamiento de purín, pero no habitualmente después de la aplicación agrícola, cabe
esperar que la mayor parte de las emisiones de metano se produzcan durante la fase de
almacenamiento. Las emisiones de metano por la gestión de estiércol, son las que se indican en las
tablas siguientes.
Tabla 10.1.2. Emisión de metano por gestión de estiércol

43
Tabla 10.1.3. Emisión de metano por gestión de estiércol.
Los valores de referencia en las siguientes tablas se basan en los indicadores preparados por el MAPA
para el Registro estatal de Emisiones y Fuentes Contaminantes (EPER-España) como se indica en
las anteriores tablas. Los valores de emisiones para el NH4 han sido calculados para la Región de
Murcia. Por su parte, los valores de referencia para las emisiones de CO2 no están considerados por
MAPA, por tanto, solo se muestran los valores medidos directamente en cada una de las balsas de
este estudio.
A continuación se muestra una tabla resumen con el promedio de emisiones por balsa/año (según
dimensiones) y plaza/año (según censo anual), considerando constantes las condiciones de medición.
Se ha considerado un promedio anual calculado a partir de las estaciones de otoño, invierno,
primavera y verano, teniendo en cuenta que las estaciones de otoño y primavera se corresponden con
periodos de bajas emisiones y la estación de verano con el periodo de altas emisiones según el
Protocolo Vera.

44
Tabla 10.1.4. Valores promedio, mínimos y máximos anuales de GEI (CH4, CO2 y N2O) y NH3 para los tipos de balsas estudiadas en la granja de Agrosolmen en Pulpí (Balsa 1: purín bruto
(EBD MUD, SOIL y WATER), Balsa 2: purín tras separador de fases con aireación (EBD SOIL, WATER y AIR), Balsa 3: decantación nº 1 (EBD MUD), Balsa 5: purín decantado (EBD MUD y
WATER.).
Balsas Gas kg/balsa (*)
/año kg/plaza/año Valores de referencia MAPA
Media ± DE Mínimo Máximo Media ± DE
Balsa 1
CH4
214±240 0,0009 0,0488 0,0199±0,0224 1,8116 kg/año Lechones 6-20 kg
Balsa 2 68±128 0,0003 0,0242 0,0063±0,0119 27,8741 kg/año Madres con lechones 0-6 kg
Balsa 3 52±77 0,0013 0,0155 0,0048±0,0071 27,8741 kg/año Verracos
Balsa 5 18±2 0,0013 0,0018 0,0017±0,0002
Balsa 1
CO2
329±228 0,99 4,81 2,4±1,66 Dato no disponible -
Balsa 2 129±91 0,61 1,94 0,94±0,66 Dato no disponible -
Balsa 3 82±62 0,37 1,28 0,6±0,45 Dato no disponible -
Balsa 5 99±38 0,59 1,14 0,73±0,28
Balsa 1
N2O
0,0256±0,0197 0,000000 0,000333 0,000187±0,000144 0,0007 kg/plaza/año Lechones 6-20 kg
Balsa 2 0,0738±0,1469 0,000000 0,002149 0,000539±0,001073 0,0088 kg/plaza/año Madres con lechones 0-6 kg
Balsa 3 0,0078±0,0079 0,000003 0,000139 0,000057±0,000057 0,0106 kg/plaza/año Verracos
Balsa 5 0,007±0,0083 0,000000 0,000120 0,000051±0,000061
Balsa 1
NH3
14±11 0,0049 0,1942 0,1024±0,084 0,3612 kg/plaza/año Lechones 6-20 kg
Balsa 2 6±5 0,0298 0,1000 0,0473±0,0351 4,5622 kg/plaza/año Madres con lechones 0-6 kg
Balsa 3 1±0 0,0065 0,0127 0,0081±0,0031 5,4732 kg/plaza/año Verracos
Balsa 5 7±4 0,0320 0,0942 0,0476±0,0311
(*)
Balsa 1: 375 m2
, Balsa 2: 315 m2
, Balsa 3: 860 m2
y Balsa 5: 2500 m2
.

45
Según la bibliografía consultada, las horas en las que se han realizado las mediciones de las
emisiones, entre las 9-12 horas de la mañana, representan el promedio de emisiones en un día debido
a que son horas que no comprenden las horas de máximas emisiones (15-17 horas) ni las horas de
mínimas emisiones (desde que cae el sol hasta el amanecer).
Se pueden comparar las emisiones promedio en la granja de Agrosolmen para un total de 10.750
plazas (8000 lechones 6-20 kg, 2740 madres con lechones 0-6 kg y 10 verracos) y las emisiones de
referencia del MAPA para los gases de CH4, N2O y NH3 (para CO2 no existen datos disponibles).
Para realizar la comparativa con los valores del MAPA se han usado los resultados experimentales
mostrados anteriormente (g/m2
/día) y se han convertido en kg/balsa/año multiplicando por la
superficie de la respectiva balsa y 365 días. Posteriormente se han divido entre el número total de
plazas (10.750 plazas) para obtener los resultados en kg/plaza/año. Cabría destacar que en los datos
que se exponen no se ha hecho distinción entre animales debido a que los sistemas de
almacenamiento son los mismos para todos los animales. Los resultados experimentales representan
un purín mixto procedente de lechones 6-20 kg, madres con lechones 0-6 kg y verracos y dichos
valores se comparan con los valores referenciados para cada tipo de animal.
También se han usado los factores 1,2165 (cociente 17,031/14) para convertir N-NH3 en NH3 y
1,5725 (cociente 44,03/28) para convertir N-N2O en N2O respectivamente ya que es así como se
presentaban los valores en las tablas del MAPA.
En todos los casos, las emisiones reales de la granja objeto de estudio son bastante inferiores a los
valores de referencia calculados por el MAPA.
Seguidamente se pueden observar los porcentajes de reducción determinados a partir de los datos
experimentales obtenidos y los datos de referencia del MAPA. Para CH4 los porcentajes de reducción
de la granja se aproximan al 100%, para N2O oscilan entre 23,00% (lechones, balsa 2) y 99,52%
(verracos, balsa 5) y para NH3 oscilan entre 71,64% (lechones, balsa 1) y 99,85 (verracos, balsa 3).

46
Tabla 10.1.5. Porcentajes de reducción determinados a partir de los datos experimentales con respecto a los valores de
referencia de emisiones del MAPA.
Balsas Gas
% Reducción (vs.
Lechones 6-20 kg)
% Reducción (vs.
Madres con
% Reducción (vs.
verracos)
Balsa 1
CH4
98,90 99,93 99,93
Balsa 2 99,65 99,98 99,98
Balsa 3 99,73 99,98 99,98
Balsa 5 99,91 99,99 99,99
Balsa 1
CO2
- - -
Balsa 2 - - -
Balsa 3 - - -
Balsa 5 - - -
Balsa 1
N2O
73,27 97,88 98,24
Balsa 2 23,00 93,91 94,92
Balsa 3 91,85 99,35 99,46
Balsa 5 92,71 99,42 99,52
Balsa 1
NH3
71,64 97,75 98,13
Balsa 2 86,90 98,96 99,14
Balsa 3 97,77 99,82 99,85
Balsa 5 86,82 98,96 99,13
Estas comparativas permiten denotar la efectividad de los dispositivos EBD, así por tanto se
evidencia cómo se complementan cada uno de los procesos al que ha sido sometido el purín, desde
el separador de fases, decantación, aireación y por supuesto la eficacia de los dispositivos a través de
las tareas de tratamiento y remediación, que crean un estado de equilibrio de energía, en consecuencia
la producción suficiente de microorganismos capaces de minimizar y en algunos casos eliminar los
contaminantes orgánicos e inorgánicos contenidos en el purín.

47
11 Conclusiones generales
No se registra una única tendencia para las emisiones de CH4, CO2, N2O y NH3 en las estaciones de
otoño, invierno, primavera y verano. Para algunas balsas resultaron mayores las emisiones en el
período de verano comparadas con las demás estaciones, esto podría atribuirse al incremento de la
temperatura con respecto a otras estaciones, ya que el incremento en el valor de la temperatura,
consecuentemente aumenta la velocidad de crecimiento de las bacterias y la producción de emisiones
gaseosas.
La variedad, distribución o cantidad de dispositivos EBD en las balsas han resultado suficientes para
atribuir un efecto relacionado con la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y
amoniaco. Asimismo, los dispositivos podrían tener un efecto notable en la reducción de emisiones
cuando se instalan en balsas de purines con algún tipo de tratamiento (por ejemplo aireación) y sin
ningún tipo de pretratamiento. Sin embargo, se recomienda implementar la instalación de
dispositivos en las balsas de almacenamiento final para mitigar las emisiones de N2O.
Se ha podido comprobar que las emisiones producidas en todas las balsas tanto de GEI como de
amoniaco están relevantemente por debajo de los valores de referencia (MAPA), por lo que al
compararlos con dichos valores de referencia se consiguen reducciones por encima del 95% en la
mayoría de los casos.
Además de la reducción de emisiones a la atmósfera, también es notable la disminución de los olores,
especialmente relacionadas con el amoniaco, que se comprueba en los resultados obtenidos.

48
12 Referencias
• Duchaufour, P. H. 1970. Précis de Pédologie. Paris, France: Masson et Cie, 257-280.
• Environmental balance device technology (EBD). Raw sewage treatment.
https://www.freytech.com/environmental-balance-devices. Freytech , inc,
• Fujishima, A., Rao, T. N., Tryk, D. A. (2000). Titanium dioxide photocatalysis. Journal of
Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews, 1, 1.
• Guía de las Mejores Técnicas Disponibles del sector porcino. 2010. Ministerio de Medio
Ambiente y Medio Rural y Marino.
• Kamat, P. V., Huehn, R., Nicolaescu, R. (2002). A “Sense and shoot” approach for
photocatalytic degradation of organic contaminants in water. Journal of Physical Chemistry
B., 106: 788.´
• Real Decreto 306/2020, de 11 de febrero, por el que se establecen normas básicas de
ordenación de las granjas porcinas intensivas, y se modifica la normativa básica de
ordenación de las explotaciones de ganado porcino extensivo.
• Shibata, Y., Suzuki, D., Omori, S., Tanaka, R., Murakami, A., Kataoka, Y., Baba, K.,
Kamijo, R., Miyazaki, T. 2010. The characteristics of in vitro biological activity of titanium
surfaces anodically oxidized in chloride solutions. Biomaterials, 31-33, 8546-8555.
• Vazquez-Duhalt, R. 2015. Nanotecnología en procesos ambientales y remediación de la
contaminación. Mundo Nano, 8-14.
• Wang, C., Zhang, W. (1997). Synthesizing nanoscale iron particles for rapid and complete
dechlorination of TCE and PCBs. Environmental Science and Technology, 31: 2154.
• Wang, Y., Kadiyala, U., Qu, Z., Elvati, P., Atheim, C., Kotov, N.A., Violi, A., Stott
VanEpps, J. 2019. Anti-biofilm activity of graphene quantum dots via self-assembly with
bacterial amyloid proteins. ACS Nano 13-14, 4278-4289.
• Yu, W and Zang, L. 2021. Chemiluminescence detection of reactive oxygen species
generation and potential environmental applications. Trends in Analytical Chemistry 136,
116197.

49
13 Archivo fotográfico

50

51

52

53

54

55

2021 8-17 agrosolmen upct informe final

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

Similar a 2021 8-17 agrosolmen upct informe final

Similar a 2021 8-17 agrosolmen upct informe final (20)

Último

Último (20)

2021 8-17 agrosolmen upct informe final