Alternativas para el tratamiento de purines
Dr. José Lucas Pérez Pardo




Conferencia Nro. 2: “Alternativas tecnológicas para la tratamiento de
                    residuales porcinos (purines)”.

2.1. Introducción
    2.1.1. Desperdicios recuperables provenientes de la producción
            Agropecuaria.
    2.1.2 Potencial de residuales fecales proveniente de la producción animal.
    2.1.2 Producción de heces y orina de cerdos.
    2.1.3 Composición de excreta de cerdos y residuales totales líquido
2.2 Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines
     2.2.1 Biofertilizantes
     2.2.2 Alimento animal
     2.2.3 Incineración
     2.2.4 Tratamiento aerobio
     2.2.5 Tratamiento anaerobio con producción de biogás
2.3 Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a residuales porcinos.
Viabilidad técnico-económica.
2.4 Consideraciones finales.
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Indice Láminas

1.- Desperdicios recuperables de la producción agropecuaria y de pesca (Figueroa, 1996)
2.-Potencial de los residuales fecales provenientes de la producción animal (Figueroa, 1996)
3.- Producción de heces y orina en los cerdos
4.- Composición de excretas de cerdos y residuales totales (Figueroa, 1996 pág. 10)
5.- Tabla “Carga de vertimiento de nutrientes en una instalación porcina de 500 madres”.
6.- Esquema “Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines”.
7.- Esquema “Tecnología para la producción de biogás a partir de purines”.
8.- Esquema “Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a purines”
9.- Tabla “Viabilidad técnico-económica del sistema”.
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  Tabla: Desperdicios recuperables de la producción agropecuaria y de
        la pesca.

                                            Millones de
                Residuos                                   % del total
                                            Toneladas
         Residuales de cosecha                 904            21.15

         Pérdidas por cosecha                  586            13.71
       Desechos de la producción
                                               100               2.34
         animal y de la pesca
     Residuos fecales de animales             2 017           47.15
    Desperdicios de la alimentación
                                               668            15.66
         humana (salcocho)*
                  Total                       4 275              100

   * Considerando 120 Kg de desperdicio por habitante por año.


   Tabla: Potencial de los residuales fecales provenientes de la producción
         animal.

                                  Residual    Equivalente en Nutrientes
                    Residual
      Especie                    colectable
                   Total (Mt)
                                (% del total)   N        P        K
       Aves           368            50.2         1.6     0.75          1.00
      Bobinos        5 550           17.8         5.9     1.49          1.98
      Cerdos         1 566*         77.7*         8.4     5.87          2.34
       total         7 502           25.0         15.9    8.11          5.32

  * La crianza de cerdos permite la mayor recuperación de residuales potencialmente
aprovechables
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Tabla: Producción de heces y orina en cerdos

    Tipo de cerdo          Heces (kg/d)         Orina (L/d)        Total (Kg/d)
      Destetados
                             0.9 - 1.4           1.6 - 2.0           2.5 -3.4
     (30 - 60 días)
         Ceba
                             3.0 - 3.4           3.5 - 4.0           6.5 - 7.4
    (60 - 220 días)
         Cerda               7.5 - 8.5           8.0 - 9.0          15.5 - 17.5

       Verraco               7.0 - 8.0           7.0 - 8.5          14.0 - 16.5




Tabla: Composición de excretas de cerdos y residuales totales líquidos

                                                             Residuales Totales
       Indicador               Excretas (% MS)
                                                                 (% fresco)
     Sólidos totales                 25.00                          6.60

       Nitrógeno                         3.04                       0.57

       Fibra bruta                   18.20                           -
 Energía Metabolizable
                                     17.90                           -
       (MJ/Kg)
         Fósforo                         2.60                       0.05

         Potasio                         1.00                       0.31
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    Tabla: Volumen de excretas porcinas

       Categoría de                                Cantidad de excretas
                             Número de animales
      ganado porcino                                      t/día
           Madres                       500                 4.000

          Verracos                       29                 0.232
           Destete
                                       1 971                8.000
        (30 – 60 días)
            Ceba
                                       2 500                3.335
       (60 – 220 días)
            Total                      5 000               15.567




   Tabla: Características del residual en una instalación de 500 reproductoras

                     Indicador                       Cantidad t/día

       Sólidos totales (ST)                               3.898

       Sólidos volátiles (SV)                             2.724

       Nitrógeno                                          0.118

       Fósforo                                            0.101

       Potasio                                            0.039

       Caudal de purín (*) (15Kg/cerdo)                  75.000

    (*) Sistema de barrido con agua a presión
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                              Fertilizante

                                                     Incineración




                                                      Alimento animal
              Purines



                                                        Tratamiento
                                                          aerobio


                                    Digestión
                                    anaerobia



         Fig. Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines.
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       Efluente
                                                                         Biogas



   Tratamiento                                             Biorreactor
     aerobio                        Purín                   anaerobio


                                                                         Efluente
      Lodos
                                    Separación
                                   (2 fracciones)



     Biorreactor
      anaerobio                 Sólida                 Líquida
                                (lodos)



   Biogas
                             Biorreactor            Biorreactor de
                               de lodos             alta velocidad
              Afluente



                                              Biogas



                                           Efluentes




            Tecnologías para la producción de biogas a partir de purines
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                                      Purines



       Biogas                        Biorreactor                       Efluentes
                                      anaerobio



              Calentamiento
                                                Alimento
                                                                     Lodos
                                                 animal
               Cogeneración
               de electricidad
                                                           Fracción líquida


                                                           Crianza de peces


                                                     Cultivos de plantas:
                                                    Acuaticas y/o terrestre




     Calentamiento                   Purines



                                                                   Efluente
      Biogas
                                  Biorreactor
                                   anaerobio
                                                                    Cultivos
    Cogeneración
                                                                   terrestres
    de electricidad


     Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a purines
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Tabla: Viabilidad técnico – económica de un sistema integral de
       tratamiento de purines.

                                             Cantidad de animales/ unidades
            Indicadores
                                             3 000       6 000         9 000
A. Costo de Inversión. USD                   46 800           71 136          92 163

B. Costo de Operación. USD/año               9 360            14 227          18 433

C. Valor de Producción. USD/año              38 330           76 660          114 990

D. Ganancias (C-B). USD/año                  28 970           62 433          96 557

E. Relación B/D                               0.32             0.23             0.19

F. Tasa de Rentabilidad (D/A)                 0.62             0.88             1.05
G. Tiempo de Recuperación
                                              19.4             13.6             11.4
(A/D) /meses.
H. Costo de Producción del
                                              0.11             0.08             0.07
Metano (USD/m3).
I. Costo de Producción del Biogas
                                              0.07             0.05             0.04
(USD/m3)


Nota: Como base para el cálculo se tomó el Manual de la Industria Porcina, USA. El biogás es utilizado para
la cogeneración de electricidad.

Conf esp 2 pérez pardo josé lucas

  • 1.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Conferencia Nro. 2: “Alternativas tecnológicas para la tratamiento de residuales porcinos (purines)”. 2.1. Introducción 2.1.1. Desperdicios recuperables provenientes de la producción Agropecuaria. 2.1.2 Potencial de residuales fecales proveniente de la producción animal. 2.1.2 Producción de heces y orina de cerdos. 2.1.3 Composición de excreta de cerdos y residuales totales líquido 2.2 Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines 2.2.1 Biofertilizantes 2.2.2 Alimento animal 2.2.3 Incineración 2.2.4 Tratamiento aerobio 2.2.5 Tratamiento anaerobio con producción de biogás 2.3 Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a residuales porcinos. Viabilidad técnico-económica. 2.4 Consideraciones finales.
  • 2.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Indice Láminas 1.- Desperdicios recuperables de la producción agropecuaria y de pesca (Figueroa, 1996) 2.-Potencial de los residuales fecales provenientes de la producción animal (Figueroa, 1996) 3.- Producción de heces y orina en los cerdos 4.- Composición de excretas de cerdos y residuales totales (Figueroa, 1996 pág. 10) 5.- Tabla “Carga de vertimiento de nutrientes en una instalación porcina de 500 madres”. 6.- Esquema “Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines”. 7.- Esquema “Tecnología para la producción de biogás a partir de purines”. 8.- Esquema “Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a purines” 9.- Tabla “Viabilidad técnico-económica del sistema”.
  • 3.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Tabla: Desperdicios recuperables de la producción agropecuaria y de la pesca. Millones de Residuos % del total Toneladas Residuales de cosecha 904 21.15 Pérdidas por cosecha 586 13.71 Desechos de la producción 100 2.34 animal y de la pesca Residuos fecales de animales 2 017 47.15 Desperdicios de la alimentación 668 15.66 humana (salcocho)* Total 4 275 100 * Considerando 120 Kg de desperdicio por habitante por año. Tabla: Potencial de los residuales fecales provenientes de la producción animal. Residual Equivalente en Nutrientes Residual Especie colectable Total (Mt) (% del total) N P K Aves 368 50.2 1.6 0.75 1.00 Bobinos 5 550 17.8 5.9 1.49 1.98 Cerdos 1 566* 77.7* 8.4 5.87 2.34 total 7 502 25.0 15.9 8.11 5.32 * La crianza de cerdos permite la mayor recuperación de residuales potencialmente aprovechables
  • 4.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Tabla: Producción de heces y orina en cerdos Tipo de cerdo Heces (kg/d) Orina (L/d) Total (Kg/d) Destetados 0.9 - 1.4 1.6 - 2.0 2.5 -3.4 (30 - 60 días) Ceba 3.0 - 3.4 3.5 - 4.0 6.5 - 7.4 (60 - 220 días) Cerda 7.5 - 8.5 8.0 - 9.0 15.5 - 17.5 Verraco 7.0 - 8.0 7.0 - 8.5 14.0 - 16.5 Tabla: Composición de excretas de cerdos y residuales totales líquidos Residuales Totales Indicador Excretas (% MS) (% fresco) Sólidos totales 25.00 6.60 Nitrógeno 3.04 0.57 Fibra bruta 18.20 - Energía Metabolizable 17.90 - (MJ/Kg) Fósforo 2.60 0.05 Potasio 1.00 0.31
  • 5.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Tabla: Volumen de excretas porcinas Categoría de Cantidad de excretas Número de animales ganado porcino t/día Madres 500 4.000 Verracos 29 0.232 Destete 1 971 8.000 (30 – 60 días) Ceba 2 500 3.335 (60 – 220 días) Total 5 000 15.567 Tabla: Características del residual en una instalación de 500 reproductoras Indicador Cantidad t/día Sólidos totales (ST) 3.898 Sólidos volátiles (SV) 2.724 Nitrógeno 0.118 Fósforo 0.101 Potasio 0.039 Caudal de purín (*) (15Kg/cerdo) 75.000 (*) Sistema de barrido con agua a presión
  • 6.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Fertilizante Incineración Alimento animal Purines Tratamiento aerobio Digestión anaerobia Fig. Alternativas para el tratamiento y reciclaje de purines.
  • 7.
    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Efluente Biogas Tratamiento Biorreactor aerobio Purín anaerobio Efluente Lodos Separación (2 fracciones) Biorreactor anaerobio Sólida Líquida (lodos) Biogas Biorreactor Biorreactor de de lodos alta velocidad Afluente Biogas Efluentes Tecnologías para la producción de biogas a partir de purines
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    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Purines Biogas Biorreactor Efluentes anaerobio Calentamiento Alimento Lodos animal Cogeneración de electricidad Fracción líquida Crianza de peces Cultivos de plantas: Acuaticas y/o terrestre Calentamiento Purines Efluente Biogas Biorreactor anaerobio Cultivos Cogeneración terrestres de electricidad Aprovechamiento integral de la tecnología biogás aplicada a purines
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    Alternativas para eltratamiento de purines Dr. José Lucas Pérez Pardo Tabla: Viabilidad técnico – económica de un sistema integral de tratamiento de purines. Cantidad de animales/ unidades Indicadores 3 000 6 000 9 000 A. Costo de Inversión. USD 46 800 71 136 92 163 B. Costo de Operación. USD/año 9 360 14 227 18 433 C. Valor de Producción. USD/año 38 330 76 660 114 990 D. Ganancias (C-B). USD/año 28 970 62 433 96 557 E. Relación B/D 0.32 0.23 0.19 F. Tasa de Rentabilidad (D/A) 0.62 0.88 1.05 G. Tiempo de Recuperación 19.4 13.6 11.4 (A/D) /meses. H. Costo de Producción del 0.11 0.08 0.07 Metano (USD/m3). I. Costo de Producción del Biogas 0.07 0.05 0.04 (USD/m3) Nota: Como base para el cálculo se tomó el Manual de la Industria Porcina, USA. El biogás es utilizado para la cogeneración de electricidad.