Tratamiento integral de deyecciones porcinas con un sistema de humedales artificiales horizontales de flujo subsuperficial

Abstract

Resumen de la tesis: La producción del sector porcino continúa creciendo exponencialmente a nivel mundial debido a la demanda cárnica necesaria para satisfacer el requerimiento alimenticio de la población que, a la vez, se va incrementando. Frente a esta cuestión se hace imprescindible considerar los efectos medioambientales producidos por la intensificación del sector porcino que conlleva suplir dicha demanda. En los últimos tiempos el concepto de purín está cambiando, de percibirlo como un residuo que hay que combatir y/o eliminar a convertirse en un subproducto con una utilidad agronómica apreciable, una fuente de nutrientes y un recurso con un valor económico. De modo que se hace precisa la implementación de tecnologías nuevas y ambientalmente sostenibles capaces de eliminar o minimizar los impactos negativos que la valorización agronómica pudiera provocar. Los objetivos de esta tesis consisten en diseñar y evaluar un sistema medioambientalmente sostenible que permita poner en valor el purín mediante un tratamiento secundario/terciario basado en humedales artificiales, previa separación mecánica y decantación, con la finalidad de conseguir un subproducto con las propiedades adecuadas para suplir las necesidades de nutrientes de los cultivos, paliando el déficit de agua de riego, y minimizando los riesgos ambientales relacionados con la contaminación de la atmósfera, aguas subterráneas y suelos que su aplicación pudiera conllevar y cumpliendo con la normativa vigente. Para alcanzar los objetivos planteados, se realizó un ensayo a escala piloto donde se demostró la eficiencia de un humedal con policultivo de especies fitoextractoras frente a un sistema sin vegetación. Los resultados evidenciaron la mejora en la calidad del efluente, disminuyendo los sólidos totales en suspensión hasta un 90% al final del tratamiento. El nitrógeno total, fósforo y potasio disminuyeron significativamente en la celda con policultivo; por tanto, se demostró que la vegetación tiene un papel esencial en la depuración del influente tratado. Los microorganismos se eliminaron casi en su totalidad, especialmente tras su paso por el humedal, concretamente en la celda con policultivo. En la balsa final de recogida del efluente, los procesos de degradación continuaron, contribuyeron a aumentar la calidad del efluente. También se llevó a cabo un ensayo a escala real en una explotación comercial, teniendo en cuenta los resultados del ensayo piloto. Esta experiencia corroboró la eficacia de los tratamientos de depuración basados en humedales artificiales Por consiguiente, en los dos ciclos se logró disminuir la mayoría de los parámetros que fueron analizados. No obstante, en el primer ciclo las eficiencias fueron superiores, sobrepasaron el 80%, posiblemente debido a que los materiales de filtración, concretamente el sustrato de los humedales, utilizados por primera vez, también se justifica porque algunos de los celdas del biofiltro sufrieron una obturación que incidió en la eficiencia. El efluente obtenido en el ensayo a escala real se aplicó a un cultivo de brócoli. Los resultados observados en el suelo después de la aplicación del purín tratado, mostraron una mejora en las características edáficas del mismo. El cultivo mostró peso y diámetro de acuerdo a estándares comerciales. Tanto en el ensayo a escala piloto como en el ensayo a escala real, el purín a tratar presentaba una alta variabilidad en relación a sus características físico-químicas, lo cual supuso un factor determinante a la hora de optimizar el tratamiento de depuración. Tal como describen la mayoría de los autores en estudios previos, la calidad del influente no suele ser homogénea, dependiendo de muchos factores, tales como la especie, alimentación, edad de las deyecciones, etc. Por otra parte, se evidenció la necesidad de mejorar la remoción de sales con el fin de que la valorización agronómica del purín tratado no presente ningún riesgo para el entorno. Los contenidos de N, P y K resultaron bajos relativamente comparados con fertilizantes convencionales lo que puede ser complementado mediante componentes minerales. A pesar de lo anteriormente comentado, los sistemas de tratamiento integral basados en humedales artificiales, constituyen una solución a la gestión de purines, siendo tecnologías con las que es posible generar un subproducto reutilizable incentivando la economía circular. El tratamiento del purín también permite establecer un punto de convergencia entre las explotaciones ganaderas y agrícolas, que han sido desvinculadas por el uso de fertilizantes inorgánicos, incidiendo en la sostenibilidad del sector agropecuario. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/