Tratamiento biológico de purines porcinos (I/II)

Óscar Toledano. Director comercial Rotecna

El tratamiento de los purines es crucial tanto desde el punto de vista medioambiental como para maximizar el aprovechamiento de los nutrientes que contienen. En otras ocasiones hemos hablado de los tratamientos físicos y químicos que podemos realizar; en este artículo nos vamos a centrar en los tratamientos biológicos, en los que se utilizan microorganismos, principalmente bacterias, para descomponer y transformar los componentes de los purines. A continuación, describiremos varios métodos biológicos para el tratamiento de purines porcinos.

La digestión anaerobia de purines líquidos

Es un proceso biológico en el que microorganismos descomponen la materia orgánica en ausencia de oxígeno, produciendo biogás (principalmente metano y dióxido de carbono) y un digestato que acumula los nutrientes que llevaba el purín inicialmente, pero más mineralizados y estables, ya que se reduce la materia orgánica volátil y la demanda biológica de oxígeno (DBO). Este biogás producido en el proceso es una fuente renovable de energía.

Nitrificación

Es un proceso en el que bacterias nitrificantes transforman el amonio (NH₄+) presente en el nitrato (NO₃-) en presencia de oxígeno en dos etapas, una primera de oxidación del amonio (NH₄+) a nitrito (NO₂-), seguida de una oxidación del nitrito a nitrato (NO₃-). Este proceso reduce la carga de amonio, disminuye el impacto ambiental y permite el uso más seguro de efluentes en la agricultura.

Desnitrificación

Es un proceso que se puede realizar tras el de nitrificación. En la desnitrificación, bacterias desnitrificantes convierten el nitrato (NO₃-) en gas nitrógeno (N₂) en ausencia de oxígeno. Este proceso ocurre en varias etapas, primero el nitrato (NO₃-) se reduce a nitrito (NO₂-), seguidamente el nitrito se convierte en óxido nítrico (NO), luego en óxido nitroso (N₂O), y finalmente en nitrógeno gaseoso (N₂), que se libera a la atmósfera. Este proceso elimina el nitrógeno de los efluentes, con lo que se reduce el riesgo de contaminación de aguas por nitratos. Cabe destacar los aspectos medioambientales de los tratamientos de eliminación de nitrógeno por nitrificación-desnitrificación (NDN): se consumen grandes cantidades de energía para suprimir nutrientes de alto valor que deberían aprovecharse, ya que, por otra parte, la industria de los fertilizantes sintéticos vuelve a consumir energía para sintetizar amoniaco del nitrógeno atmosférico y transportarlo a grandes distancias. En casos extremos, en los que la producción de purines excede la capacidad de absorción de los cultivos cercanos, la alternativa de la separación, estabilización, concentración y exportación tiene mucho menos impacto medioambiental.

Compostaje de fracción sólida de los purines

El compostaje es la descomposición aerobia de la materia orgánica sólida separada de los purines por acción de microorganismos en presencia de oxígeno, bajo condiciones controladas de temperatura y humedad, mediante la cual se consigue producir compost, un abono y estructurante del suelo orgánico de alta calidad. Este tratamiento también estabiliza los nutrientes del compost resultante, y reduce muy significativamente el contenido de patógenos y los malos olores.

Estabilización

Mediante procesos biológicos naturales los microorganismos descomponen la materia orgánica de manera gradual, generalmente en etapas secuenciales en estanques grandes (laguna anaeróbica, aeróbica que puede incluir aireación y de maduración), pero pueden aplicarse también directamente en las fosas dentro de las naves, donde también pueden llegar a implementarse sistemas de aireación. Mediante la acción de microorganismos aeróbicos y anaeróbicos, se transforma la materia orgánica presente en el purín en productos más simples y menos reactivos. De esta manera, se reduce su potencial contaminante y se mejoran sus propiedades para utilizarlo como fertilizante, ya que los procesos de estabilización convierten los nutrientes y la materia orgánica en formas más estables y menos móviles, reducen la carga de patógenos y mejoran la capacidad de estos nutrientes de ser retenidos en el suelo. Tales transformaciones disminuyen significativamente el riesgo de lixiviación de contaminantes hacia los acuíferos. Sin embargo, estas lagunas requieren un diseño cuidadoso para minimizar la emisión de amoniaco y gases de efecto invernadero, como el metano, y la contaminación del suelo o aguas subterráneas.

Filtros de bambú o de plantas macrófitas

Se pueden utilizar plantas acuáticas y semiacuáticas para tratar los purines mediante la absorción de nutrientes y la degradación de materia orgánica. Las plantas no solo absorben nutrientes, sino que también facilitan la degradación de contaminantes orgánicos mediante procesos asociados a la rizosfera, el área alrededor de las raíces donde ocurre actividad microbiana.

Biofiltros

Se utilizan medios porosos, como compost, turba o cáscaras de coco, donde se adhieren microorganismos aerobios que degradan los contaminantes presentes en los purines que pasan por ellos.

La elección del método adecuado para el tratamiento biológico de purines porcinos dependerá de diversos factores como la cantidad de purines a tratar, las condiciones climáticas, el espacio disponible y los recursos económicos. Una combinación de varios métodos a menudo puede ofrecer los mejores resultados, maximizando la eficiencia del tratamiento y minimizando el impacto medioambiental. Además, es fundamental realizar un monitoreo y ajuste constante de parámetros como pH, temperatura, oxígeno disuelto en nitrificación, etcétera, para garantizar un tratamiento óptimo y sostenible.