Alternativas de aprovechamiento para los excrementos de las granjas avícolas ubicadas en el Municipio de Fómeque Cundinamarca
Diana Marcela Fuquene Yate1, Andrea Viviana Yate Segura2
1 Ingeniero químico con Especialización y Maestría en ingeniería ambiental candidato a Doctor en proyectos
2 Ingeniero químico con Maestría en ingeniería química
1, 2Investigador del Grupo de Estudios Ambientales Aplicados - GEAA, geaa.unad@gmail.com
Introducción:
El excremento de gallina es un subproducto de las granjas avícolas que al ser procesado o trasformado en gallinaza tiene múltiples usos. Las diferentes características físicas y químicas de la gallinaza, la hacen atractiva para ser usada como abono o como alimento para animales, siempre y cuando sea transformada o procesada. De los diferentes procesos para su transformación, el compostaje es una buena alternativa ya que al estabilizar la materia orgánica, facilita el aprovechamiento de la propiedad fertilizante de la gallinaza, para la recuperación de suelos proporcionándole nutrientes y mejorado su estructura.
El compostaje, es un proceso aerobio, que no produce malos olores ni putrefacción en la transformación de la materia orgánica por acción de microorganismos y descomponedores del suelo; lo que hace de ésta una vía no contaminante para disponer los excrementos, reduciendo las bacterias, trasformando y liberando los compuestos químicos del estiércol que a su vez proporciona a los suelos donde se aplica un aumento de la cantidad de materia orgánica presente y de la capacidad de retener nutrientes, mejorando las condiciones fisicoquímicas y la estructura del suelo, aumentando su humedad y evitando el crecimiento de plagas y plantas no deseadas. Dentro de las ventajas del compostaje se puede considerar que durante el proceso, tanto el peso, como el volumen del estiércol se reducen, lo que hace más fácil su manipulación. Y tiene la ventaja de ayudar a eliminar las enfermedades presentes en el estiércol avícola, ya que la pila alcanza altas temperaturas -más de 600ºC-, lo que ayuda a la eliminación de restos de medicamentos que hayan sido administrados a los animales.
Otra alternativa es usar la gallinaza como biomasa para la generación de energía (Asociación de empresas de energías renovables, 2009). La valoración de la biomasa puede hacerse a través de cuatro procesos básicos mediante los cuales puede transformarse en calor y electricidad: combustión, digestión anaerobia, gasificación y pirolisis (Nava Olmos, 2014). La ventaja de este proceso es que se destruye el residuo evitando la contaminación ambiental y reduce el consumo de otras fuentes de energía. Su uso ha sido comprobado y firmas como la Alemana “Big Dutchman International”, han desarrollado un modelo de convertidor termoquímico de 150 kW para la producción de gas, a partir de la energía obtenida del estiércol de las aves. Este tipo de aprovechamiento permite igualmente reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la generación de energía térmica y eléctrica, evitando emisiones de metano en vertederos. A su vez, esta alternativa puede ser beneficiosa para el avicultor, ya que puede aprovechar esta bondad de la gallinaza para abastecer servicio eléctrico y gas minimizando el uso de combustibles de origen fósil, ventaja que se podría ver reflejada en los bajos costos en facturación de estos servicios, a la vez que se está contribuyendo a la mitigación de impactos negativos al medio ambiente. La Federación Nacional de Avicultores de Colombia FENAVI reporta que por cada 16.000 aves hay una producción de 200 t de abono en 18 meses momento en el cual finaliza el ciclo de producción de huevo, y se procede a limpiar el galpón retirando las excretas, en pocas palabras, la producción de la gallinaza en una granja avícola depende de la cantidad de aves que se tengan.
Las excretas de gallina se deben utilizar con precaución ya que pueden causar daños ambientales, cuando son desechados o aplicados a los cultivos sin ningún tratamiento; ya que pueden llegar a perjudicar el suelo saturándolo de nutrientes, lo que con el tiempo deteriora su capacidad de retención de agua y fertilidad, conllevando a la pérdida de suelos aptos para la agricultura, también puede afectar los cuerpos de agua superficial y subterránea por las aguas de escorrentía que pueden enviar la gallinaza a las fuentes de agua. Esta problemática se ve reflejada en la pérdida de las cualidades organolépticas del agua como: color, olor, sabor, turbidez, lo que da inicio o aceleración al proceso de eutrofización que consiste en el enriquecimiento del medio acuático con materia orgánica y nutrientes minerales como nitratos y fosfatos, de allí la importancia de tener precaución al manipular las excertas. También producen contaminación en el aire, debido a los procesos de descomposición generando distintos gases, algunos de los cuales afectan el entorno y la salud de los trabajadores; aunque parezca inofensiva, la inhalación de estos gases puede traer con el tiempo graves consecuencias en la salud cardiorespiratoria de las personas causando asma y/o algunas alergias. La gallinaza fresca contiene sulfuro de hidrógeno (H2S) y otros compuestos orgánicos, que son causantes de problemas en el bienestar y la salud de quienes habitan cerca de las granjas avícolas; por lo tanto se deben tomar medidas que permitan minimizar los daños con propuestas de aprovechamiento de estos residuos, que sean económicas, ambientales y socialmente viables, seguras y sostenibles.
Producción de gallinaza:
La cantidad de gallinaza depende de dos factores:
Desde el punto de vista puramente teórico, hay que tener en cuenta que por cada kg de alimento consumido los pollos producen alrededor de 1,1 a 1,2 kg de deyecciones frescas, con el 70%-80% de humedad. En deyecciones totalmente secas ello supondría unos 0,2 – 0,3 kg por ave y por kg de alimento consumido. La cantidad de material utilizado como cama, en el caso de la viruta, varía entre 5 a 8 kg de cama/m2 de superficie del galpón, lo que a una densidad de 15 pollos/m2, supone 0.3 – 0.5 kg/pollo (Estrada Pareja, sf). La producción de gallinaza pura y seca, al final del periodo, depende del peso vivo y de su consumo total, pudiéndose estimar entre 20 y 28 kg/ave. La cantidad de gallinaza, junto con la viruta, que puede recogerse al final de la cría en un galpón de pollos, depende de la cantidad de cama de viruta de la humedad del producto final, estimándose que puede variar entre 1,5 y 2 kg por pollo, con una humedad entre 20% y 30%. Con respecto a la producción de gallinaza de ponedoras, la situación parecería más sencilla al recogerse en forma pura, explotaciones en jaula (Mullo Guaminga, 2012). Para lograr que la gallinaza se convierta en subproducto de calidad para el uso agropecuario es necesario que se apliquen diferentes prácticas para su manejo. Variadas son las alternativas para la transformación de la gallinaza de su forma pura a un producto con valor agregado que beneficie económicamente a los granjeros y además sea una alternativa de mitigación de la contaminación ambiental (Cegarra, 1994). A continuación se realiza la descripción de cada una de las posibles alternativas de manejo y trasformación de la gallinaza.
Aprovechamiento como fertilizante:
El uso del estiércol de las aves en los cultivos, tiene especial importancia, ya que es usado por los agricultores como fuente de fertilización para sus cultivos. El cual, comparado con el tratamiento químico, presenta un potencial microbiológico que contribuye en el tiempo a la sostenibilidad económica y ambiental del cultivo y a la preservación de la calidad ambiental actual, debido a la disminución de sustancias de síntesis química utilizada para el manejo en el cultivo de plagas y enfermedades (Argüello & Rodríguez, 2012). El estiércol de gallina es un fertilizante que cuenta con mayor concentración que el estiércol de vaca, debido a la alimentación que reciben los pollos, ya que son a base de balanceados concentrados, los cuales contienen mayores nutrientes que aquellos que consume la vaca, pues esta combina su alimento con pasturas. El estiércol de vaca contiene nutrientes que no son tan concentrados como el de gallina; esto no significa que no sirva, ya que también cumple su función química y física agregando al suelo retención de humedad, fuente de nutrientes, y actuando como regulador de la temperatura del suelo (Moriya, 2010). Diversos estudios han demostrado que la gallinaza es una fuente de nutrientes esenciales para las plantas e incluso es benéfico como alimento animal, sin embargo en zonas donde la producción de huevo se hace de forma industrial, la densidad de aves en un área llega a ser tan alta que presenta problemas de saturación de componentes, lo que podría causar contaminación de suelos y aguas subterráneas. La gallinaza seca posee una mayor concentración de nutrientes, este valor depende del tiempo y rapidez del secado, así como de la composición de N, P (P2O5), K (K2O). Esto tiene especial relevancia en el caso del nitrógeno y el fósforo, ya que aparte de su valor como abono, en muchas ocasiones se consideran contaminantes del suelo. (Estrada Pareja, sf).
Producción de energía:
Un beneficio para el uso de la gallinaza se encuentra en la producción de energía; ya que la gallinaza, como cualquier otro desecho orgánico, puede ser tratada en biodigestores lo que acelera el proceso de descomposición y hace más efectiva la transformación de sus elementos para la generación de biogás; ya que es un perfecto sustituto del gas propano, porque 300 m3 de biogás sustituyen a 85 m3 de propano. Por lo tanto, la instalación de plantas productoras de biogás a partir de desechos orgánicos, entre los cuales se puede considerar a la gallinaza, es viable e incluso rentable, debido a que son fiables y son una excelente opción para la sustitución de los combustibles fósiles por fuentes limpias de energías alternativas (Gallinaza México, 2016). El servicio Servicio de Asesoramiento y Desarrollo Agrícola, ADAS, por sus siglas en inglés (Agricultural Development and Advisory Service), afirma que el contenido calórico de la gallinaza es de 13,5 GJ/tonelada, que desprende biogás, producto compuesto de 60 - 70% de metano (CH4) y anhidro carbónico, y que su concentración relativa de nutrientes en la ceniza es de 30% P2O5, 17% K2O y 4% Mg. Como la energía térmica del metano es del 9,17 kwh/m3, se puede deducir que la energía térmica del biogás gallinaza está alrededor de los 5,50 kwh/m3. Las plantas de biogás lo utilizan para la producción de energía eléctrica con un rendimiento del 37%. Esto implica que 1 m3 de biogás proporciona 2,035 kw eléctricos y 3,465 kw térmicos y que 1 Tm de gallinaza del 25% de ms proporciona a la planta 195 kw eléctricos y 332 kw térmicos (Instituto Catalá de energía, 2011). La gallinaza presenta la ventaja de tener un contenido de humedad bajo, lo que la hace un combustible de uso directo, sin eliminación de agua previo a combustión. Sin embargo, el futuro de las energías renovables está dado por la rentabilidad, ya que para que el uso de éstas siga creciendo, deben seguir atrayendo capital, y esto significa que los inversores deben ver una rentabilidad competitiva. Ofrecer una propuesta económica atractiva no consiste únicamente en optimizar el precio de la compra inicial, sino considerar los costos totales durante todo el ciclo de vida útil del equipo y los sistemas; esto incluye el servicio, la fiabilidad y la ausencia de paradas no programadas (Umbarila, Alfonso & Rivera, 2015).
Complemento alimenticio para rumiantes:
Teniendo en cuenta que la población ganadera continúa en expansión, por el incremento de consumo de productos derivados de la actividad ganadera y como resultado del aumento del ingreso per cápita de habitantes de la cuenca del Pacífico y de países en desarrollo -como Colombia-, por lo tanto, bajo condiciones tropicales, donde es común la baja calidad de las fuentes de forrajes se hace necesaria la búsqueda de opciones alimenticias que mejoren los patrones fermentativos existentes en nuestros ganados e incrementen los parámetros productivos (Santacolma, 2011). Con base en lo anterior, la implementación de una técnica adecuada para el uso del estiércol de las aves como complemento alimenticio de los rumiantes garantiza el aporte de proteínas, ya que posee un alto contenido de nitrógeno, la gallinaza ayuda a aumentar la productividad ya que le aseguraría un valor energético como el de muchos cereales. Su alto valor nutritivo, se debe especialmente a su contenido de proteínas, minerales y fibra, lo que ayuda a los animales en su metabolismo. En el caso de los rumiantes como: vacas, cabras y borregos, se encontraron mayores ganancias de peso cuando se les suministró un 25% de gallinaza como suplemento en su dieta. Sin embargo, cuando el estiércol de la gallina es utilizado como alimento se le debe hacer un tratamiento que garantice la eliminación de patógenos que puedan dañar los animales (Ríos de Álvarez, de Combellas & Álvarez, 2005).
El consumo promedio de gallinaza es de 2 a 4 lb por animales jóvenes y de 10 a 15 lb, por animales adultos. El consumo de gallinaza, sobre todo al suministrarla sola, se ve limitado por su sabor desagradable, lo cual pude ser resuelto agregando melaza en cantidades no menores del 20%. Los altos niveles de proteína y minerales esenciales en la nutrición animal junto con sus bajos costos hacen de las excretas de aves un recurso alimenticio atractivo para ser empleado en los sistemas de producción con rumiantes. En general, la información con bovinos demuestra que las excretas de aves se pueden emplear bien sea como suplemento para corregir deficiencias de proteína o de minerales del pasto u otro recurso fibroso utilizado como dieta base -situación que se presenta comúnmente durante la época seca en países tropicales- o como parte de una ración completa para animales en crecimiento medio y terminal. En ambos casos los resultados han confirmados las bondades de este material dentro de la nutrición de los animales y de los sistemas de producción. (Ríos de Álvarez de Combellas & Álvarez, 2005).
Conclusiones:
La gallinaza se puede usar para la generación de energía, tratándola en biodigestores, lo que acelera su proceso de descomposición y hace más efectiva su trasformación en energía térmica, para lo cual se deben tener en cuenta los costos que implica la construcción y operación de dichos sistemas. Y se debe analizar, que en la actualidad la cantidad de gallinaza generada en todo el país es insuficiente para operar una planta de combustión completa del tamaño mínimo rentable; sin embargo, es posible que la mezcla de la gallinaza con otras biomasas contribuya a la rentabilidad del sistema.
El compostaje, es otra alternativa para darle un valor agregado a la gallinaza, ya que permite la reducción de su volumen y su posterior comercialización, aportando nutrientes a los suelos, y contribuyendo a la recuperación de suelos áridos; es importante tener en cuenta que esta opción requiere de una alta inversión inicial, sobre todo en la disponibilidad de terreno para su implementación.
Finalmente, si bien la gallinaza es adecuada para uso como complemento alimenticio de rumiantes, es esencial primero realizar un proceso de sanitización, mediante el cual se le eliminen los agentes patógenos presentes en la gallinaza, que puedan ocasionar malestar a los animales y que a la vez le permitan mantener su riqueza en nutrientes, como fósforo, calcio, proteínas y minerales.
Literatura citada