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Jornada de transferencia para el sector ganadero (Porcino y
vacuno)
“Calidad y producción animal”
Viernes, 2 de Octubre de...
Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura 2
Índice
1. INTRODUCCIÓN.
1.1. Problemática de purines...
Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura 3
1. INTRODUCCIÓN
1.1 Problemática de purines de cerdo...
Plan de biodigestión de purines (RD 949/2009 de 5 de
Junio)
Posibles actuaciones en sector agrario
Evaluación de proyectos...
Almacenamiento de purines o estiércoles líquidos
en sector porcino: 90.20% de emisiones de CH4 de la
gestión de estiércole...
Digestión anaerobia: descomposición de materia biodegradable (purín) en ausencia
de oxígeno para dar como resultado dos pr...
Digestión anaerobia: descomposición de materia biodegradable (purín) en ausencia
de oxígeno para dar como resultado dos pr...
Aplicaciones biogás.
PURIFICAR
• Combustión
directa
Producción de
calor
• Motores de
combustión
interna.
• Estufas.
• …
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Digestato FERTILIZANTE
Valorización agrícola de estiércol
1. Balsas convenientemente
cercadas e impermeabilizadas.
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DIGESTORES ANAEROBIOS
Laboratorio
Recogida y medida de
biogás
Aislados
herméticamente
Agitación y temperatura
controlada
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DIGESTORES ANAEROBIOS
Planta piloto
Recogida y medida de
biogás
Aislado
herméticamente
Agitación y temperatura
controlada
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Métodos analíticos para muestras de sustrato y
digestato
- SÓLIDOS TOTALES (ST) Y SÓLIDOS VOLÁTILES (SV): MÉTODOS 2540
B Y...
Biomasa procedente de arroyos y ríos
Multiplicada
a base de luz
solar,
fertilizante
comercial y
burbujeo de
CO2
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Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo
Producto
seco
226 LCH4/kg
producto fresco 30 días
348 LCH4/kg SV
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Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo
Equivalencia en gasolina: 1m3 biogás (60%): 0,71 L
gasolina y 0,55 ...
Sorgo: cultivo energético
Ensilado del
sustrato para su
almacenamiento
3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES...
Rastrojo de maíz
3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES
RESIDUOS AGROINDUSTRIALES
3.2. Sorgo y rastrojo de ma...
Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo
Producto
húmedo: 75%
humedad
75 LCH4/kg
producto fresco
30 días
387...
Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo
Equivalencia en gasolina: 1m3 biogás (60%): 0,71 L
gasolina y 0,55 ...
España tercer productor
Mataderos Explotaciones
ganaderas
Subproductos
animales NO
aplicables en la
industria
alimentaria
...
Legislación actual: eliminación
de productos SANDACH
Valorización
energética
DIGESTIÓN
ANAEROBIA (previa
pasteurización o
...
Matadero de pollos en
Valladolid
Caldera de 80 kW de agua
caliente
Caldera de 1000 kW de vapor
6700 t
residuos/año
3. RESU...
Digestato rico en nutrientes es aprovechado como
fertilizante y debe cumplir entre otros (Anexo IV de RD
158/1999):
- Nitr...
1- Existen multitud de alternativas para el aprovechamiento
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Aprovechamiento de purines de cerdo para la obtención de biogás y biofertilizante

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Presentación a cargo de Ana Parralejo (Área de cultivos energéticos de CICYTEX) en la que se nos expone que en la actualidad existe una gran problemática asociada a la cantidad de purines de cerdo que se generan en las granjas. Una de las soluciones más eficientes energéticamente es la conocida digestión anaerobia para la producción de biogás. El producto obtenido se emplea energéticamente tanto para calefacción como para electricidad. El residuo generado en la digestión anaerobia se puede aprovechar como fertilizante gracias a sus excelentes propiedades. Producciones de biogás más elevadas se consiguen utilizando mezclas de purines de cerdo con otros residuos orgánicos. En este estudio se van a mostrar los resultados obtenidos en digestión anaerobia a nivel de laboratorio y planta piloto en Cicytex.

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Aprovechamiento de purines de cerdo para la obtención de biogás y biofertilizante

  1. 1. Jornada de transferencia para el sector ganadero (Porcino y vacuno) “Calidad y producción animal” Viernes, 2 de Octubre de 2015 Ana Isabel Parralejo Alcobendas
  2. 2. Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura 2 Índice 1. INTRODUCCIÓN. 1.1. Problemática de purines de cerdo. 1.2. Digestión anaerobia. 2. METODOLOGÍA EN CICYTEX. 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES. 3.1. Microalgas. 3.2. Sorgo y rastrojo de maíz. 3.3. Residuos de matadero. 4. BIOFERTILIZANTES. 5. CONCLUSIONES.
  3. 3. Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura 3 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Problemática de purines de cerdo Purines de cerdo: deyecciones generadas en las explotaciones intensivas de ganado porcino (PROBIOGAS). Heterogéneo Variabilidad Carga contaminante Grandes volúmenes de producción GRAN PROBLEMÁTICA
  4. 4. Plan de biodigestión de purines (RD 949/2009 de 5 de Junio) Posibles actuaciones en sector agrario Evaluación de proyectos de reducción de GEI en “suelos agrícolas” y “gestión de estiércoles” Suelos agrícolas 42.10 % 4.48 % Gestión de estiércoles 27.60 % 2.94 % Emisiones en agricultura Emisiones totales 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Problemática de purines de cerdo
  5. 5. Almacenamiento de purines o estiércoles líquidos en sector porcino: 90.20% de emisiones de CH4 de la gestión de estiércoles Emisiones de GEI en sector agrario: CH4 y N2O 8.8 Mt CO2 eq. OBJETIVO DE PLAN DE BIODIGESTIÓN DE PURINES: REDUCCIÓN DE GEI MEDIANTE TRATAMIENTOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA 1. INTRODUCCIÓN 1.1 Problemática de purines de cerdo
  6. 6. Digestión anaerobia: descomposición de materia biodegradable (purín) en ausencia de oxígeno para dar como resultado dos productos principales: biogás (compuesto mayoritariamente por metano) y el material estabilizado, conocido como digestato. Aumento de producción de biogás CODIGESTIÓN ANAEROBIA Mezcla de más de un sustrato biodegradable 1. INTRODUCCIÓN 1.2 Digestión anaerobia
  7. 7. Digestión anaerobia: descomposición de materia biodegradable (purín) en ausencia de oxígeno para dar como resultado dos productos principales: biogás (compuesto mayoritariamente por metano) y el material estabilizado, conocido como digestato. PRODUCTOS 1. INTRODUCCIÓN 1.2 Digestión anaerobia
  8. 8. Aplicaciones biogás. PURIFICAR • Combustión directa Producción de calor • Motores de combustión interna. • Estufas. • … Generación de energía eléctrica Integración en la red de gas natural Combustible de automoción 1. INTRODUCCIÓN 1.2 Digestión anaerobia
  9. 9. Digestato FERTILIZANTE Valorización agrícola de estiércol 1. Balsas convenientemente cercadas e impermeabilizadas. 2. Respetar las distancias mínimas. 3. Acreditar, ante el órgano competente de la Comunidad Autónoma, que se dispone de superficie agrícola suficiente para el uso de estiércoles como fertilizante. 1. INTRODUCCIÓN 1.2 Digestión anaerobia
  10. 10. DIGESTORES ANAEROBIOS Laboratorio Recogida y medida de biogás Aislados herméticamente Agitación y temperatura controlada 2. METODOLOGÍA EN CICYTEX
  11. 11. DIGESTORES ANAEROBIOS Planta piloto Recogida y medida de biogás Aislado herméticamente Agitación y temperatura controlada Aislado exteriormente Aprovechamiento calorífico 2. METODOLOGÍA EN CICYTEX
  12. 12. Métodos analíticos para muestras de sustrato y digestato - SÓLIDOS TOTALES (ST) Y SÓLIDOS VOLÁTILES (SV): MÉTODOS 2540 B Y 2540 E, RESPECTIVAMENTE. - ALCALINIDAD DEL MEDIO DE DIGESTIÓN: MÉTODO VOLUMÉTRICO 2320. - DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO): MÉTODO 420.4. - MEDIDAS DE pH Y POTENCIAL RÉDOX: ELECTRODOS CORRESPONDIENTES. - NITRÓGENO AMONIACAL: MÉTODO DE VOLUMETRÍA 4500-NH3 B. - ANÁLISIS ELEMENTAL: NORMA UNE-EN 15104. 2. METODOLOGÍA EN CICYTEX
  13. 13. Biomasa procedente de arroyos y ríos Multiplicada a base de luz solar, fertilizante comercial y burbujeo de CO2 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.1. Microalgas.
  14. 14. Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo Producto seco 226 LCH4/kg producto fresco 30 días 348 LCH4/kg SV 9.9 LCH4/kg producto fresco Producto húmedo: 96% humedad 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.1. Microalgas.
  15. 15. Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo Equivalencia en gasolina: 1m3 biogás (60%): 0,71 L gasolina y 0,55 L diesel 200 m3 3.9 LCH4/Ldigestor 4.6 mL gasolina/Ldigestor 3.6 mL diesel/Ldigestor 920 L gasolina 715 L diesel 30 días 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.1. Microalgas.
  16. 16. Sorgo: cultivo energético Ensilado del sustrato para su almacenamiento 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.2. Sorgo y rastrojo de maíz.
  17. 17. Rastrojo de maíz 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.2. Sorgo y rastrojo de maíz.
  18. 18. Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo Producto húmedo: 75% humedad 75 LCH4/kg producto fresco 30 días 387 LCH4/kg SV 115 LCH4/kg producto fresco Producto húmedo: 60% humedad 355 LCH4/kg SV Rastrojo maíz Sorgo 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.2. Sorgo y rastrojo de maíz.
  19. 19. Rendimientos en digestión anaerobia con purín de cerdo Equivalencia en gasolina: 1m3 biogás (60%): 0,71 L gasolina y 0,55 L diesel 200 m3 3.8 LCH4/Ldigestor 4.5 mL gasolina/Ldigestor 3.5 mL diesel/Ldigestor 900 L gasolina 700 L diesel 30 días 4.8 LCH4/Ldigestor 5.7 mL gasolina/Ldigestor 4.4 mL diesel/Ldigestor 1140 L gasolina 880 L diesel Rastrojo maíz Sorgo 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.2. Sorgo y rastrojo de maíz.
  20. 20. España tercer productor Mataderos Explotaciones ganaderas Subproductos animales NO aplicables en la industria alimentaria - Dioxinas en piensos. - EET. NUEVAS LEYES, NORMAS Y DIRECTRICES EN UE PARA CONTROLAR ESTOS RESIDUOS 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.3. Subproductos cárnicos.
  21. 21. Legislación actual: eliminación de productos SANDACH Valorización energética DIGESTIÓN ANAEROBIA (previa pasteurización o esterilización) Digestión anaerobia en dos fases (controlar el efecto de compuestos inhibidores) Menor tiempo de retención Mayor eficiencia de la conversión a metano Reduce el volumen total del reactor 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.3. Subproductos cárnicos.
  22. 22. Matadero de pollos en Valladolid Caldera de 80 kW de agua caliente Caldera de 1000 kW de vapor 6700 t residuos/año 3. RESULTADOS DE DIGESTIÓN ANAEROBIA CON DIFERENTES RESIDUOS AGROINDUSTRIALES 3.3. Subproductos cárnicos.
  23. 23. Digestato rico en nutrientes es aprovechado como fertilizante y debe cumplir entre otros (Anexo IV de RD 158/1999): - Nitrógeno total: 2.94 kg/m3 purín. 4. BIOFERTILIZANTES N, Kg/m3 purín P, kg/m3 purín K, kg/m3 purín 1.08 0.21 0.51 Tabla 1. Valores medios obtenidos en digestatos analizados mediante ICP-OES y análisis elemental LIMITACIONES DE APLICACIÓN DE NITRÓGENO MEDIANTE PURINES: - Aplicación total < 170 kg N/ha año (Regadío) y 80 kg N/ha año (Secano). - Fracción por aplicación < 85 kg N/ha (Regadío) y 45 kg N/ha (Secano). CUIDADO
  24. 24. 1- Existen multitud de alternativas para el aprovechamiento energético de purines de cerdo en la producción de biogás, gracias a la codigestión con otros sustratos. 2- La producción en metano resulta mayoritaria con el sustrato sorgo frente a los sustratos microalgas y rastrojo de maíz. 3- La nueva legislación aplicable a subproductos cárnicos permite la digestión anaerobia de dichos productos con tratamiento previo. 4- El uso de digestato como biofertilizante es factible desde el punto de vista agrícola. 5. CONCLUSIONES
  25. 25. AGRADECIMIENTOS Departamento de cultivos extensivos y energéticos: Jerónimo González Luis Royano Juan Cabanillas Gloria Cardoso Raquel Zahínos Adrián Sández Francisco Jiménez
  26. 26. Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura 26 Muchas gracias Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX) Para más información: A-5, km 372 Guadajira C.P. 06187 (Badajoz) Tlf. +34 924 014 000 Fax. +34 924 014 001 Web: cicytex.gobex.es Mail cicytex@gobex.es

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