Tractament biològic de purins porcins (I/II)

Óscar Toledano. Director comercial Rotecna

El tractament dels purins és crucial tant des del punt de vista mediambiental com per maximitzar l’aprofitament dels nutrients que contenen. En altres ocasions hem parlat dels tractaments físics i químics que podem realitzar; en aquest article ens centrarem en els tractaments biològics, en els quals s’utilitzen microorganismes, principalment bacteris, per descompondre i transformar els components dels purins. A continuació, descriurem diversos mètodes biològics per al tractament de purins porcíns.

La digestió anaeròbia de purins líquids

És un procés biològic en què microorganismes descomponen la matèria orgànica en absència d'oxigen, produint biogàs (principalment metà i diòxid de carboni) i un digestat que acumula els nutrients que portava el purí inicialment, però més mineralitzats i estables, ja que es redueix la matèria orgànica volàtil i la demanda biològica d'oxigen (DBO). Aquest biogàs produït en el procés és una font renovable d'energia.

Nitrificació

És un procés en el qual bacteris nitrificants transformen l’amoni (NH₄⁺) present en nitrat (NO₃⁻) en presència d'oxigen en dues etapes: una primera d'oxidació de l’amoni (NH₄⁺) a nitrit (NO₂⁻), seguida d'una oxidació del nitrit a nitrat (NO₃⁻). Aquest procés redueix la càrrega d’amoni, disminueix l’impacte ambiental i permet un ús més segur dels efluents en l’agricultura.

Desnitrificació

És un procés que es pot realitzar després del de nitrificació. En la desnitrificació, bacteris desnitrificants converteixen el nitrat (NO₃⁻) en gas nitrogen (N₂) en absència d'oxigen. Aquest procés es produeix en diverses etapes: primer, el nitrat (NO₃⁻) es redueix a nitrit (NO₂⁻); seguidament, el nitrit es converteix en òxid nítric (NO), després en òxid nitrós (N₂O), i finalment en nitrogen gasós (N₂), que s'allibera a l'atmosfera. Aquest procés elimina el nitrogen dels efluents, reduint el risc de contaminació de les aigües per nitrats. Cal destacar els aspectes mediambientals dels tractaments d'eliminació de nitrogen per nitrificació-desnitrificació (NDN): es consumeixen grans quantitats d’energia per suprimir nutrients de gran valor que haurien d'aprofitar-se, ja que, d’altra banda, la indústria dels fertilitzants sintètics torna a consumir energia per sintetitzar amoníac del nitrogen atmosfèric i transportar-lo a grans distàncies. En casos extrems, en què la producció de purins excedeix la capacitat d’absorció dels cultius propers, l’alternativa de la separació, estabilització, concentració i exportació té molt menys impacte mediambiental.

Compostatge de fracció sòlida dels purins

El compostatge és la descomposició aeròbia de la matèria orgànica sòlida separada dels purins per acció de microorganismes en presència d'oxigen, sota condicions controlades de temperatura i humitat, mitjançant la qual s’aconsegueix produir compost, un abonament i estructurant del sòl orgànic d'alta qualitat. Aquest tractament també estabilitza els nutrients del compost resultant, i redueix molt significativament el contingut de patògens i les males olors.

Estabilització

Mitjançant processos biològics naturals, els microorganismes descomponen la matèria orgànica de manera gradual, generalment en etapes seqüencials en estanys grans (llacuna anaeròbia, aeròbia que pot incloure aireació i de maduració), però poden aplicar-se també directament en les fosses dins de les naus, on també poden implementar-se sistemes d’aireació. Mitjançant l'acció de microorganismes aeròbics i anaeròbics, es transforma la matèria orgànica present en el purí en productes més simples i menys reactius. D’aquesta manera, es redueix el seu potencial contaminant i es milloren les seves propietats per utilitzar-lo com a fertilitzant, ja que els processos d’estabilització converteixen els nutrients i la matèria orgànica en formes més estables i menys mòbils, redueixen la càrrega de patògens i milloren la capacitat d’aquests nutrients de ser retinguts al sòl. Aquestes transformacions disminueixen significativament el risc de lixiviació de contaminants cap als aqüífers. No obstant això, aquestes llacunes requereixen un disseny acurat per minimitzar l'emissió d'amoníac i gasos d'efecte hivernacle, com el metà, i la contaminació del sòl o aigües subterrànies.

Filtres de bambú o de plantes macròfites

Es poden utilitzar plantes aquàtiques i semi-aquàtiques per tractar els purins mitjançant l’absorció de nutrients i la degradació de matèria orgànica. Les plantes no només absorbeixen nutrients, sinó que també faciliten la degradació de contaminants orgànics mitjançant processos associats a la rizosfera, l’àrea al voltant de les arrels on ocorre activitat microbiana.

Biofiltres

S’utilitzen mitjans porosos, com compost, torba o closques de coco, on s'adhereixen microorganismes aerobis que degraden els contaminants presents en els purins que passen per ells.

La tria del mètode adequat per al tractament biològic de purins porcíns dependrà de diversos factors com la quantitat de purins a tractar, les condicions climàtiques, l'espai disponible i els recursos econòmics. Una combinació de diversos mètodes sovint pot oferir els millors resultats, maximitzant l’eficiència del tractament i minimitzant l’impacte mediambiental. A més, és fonamental realitzar un monitoratge i ajust constant de paràmetres com pH, temperatura, oxigen dissolt en nitrificació, etc., per garantir un tractament òptim i sostenible.