Con orina y heces de cerdos elaboran un fertilizante que es combustible renovable
"En los sistemas porcícolas del país se manejan dos términos para referirse a los residuos porcícolas: porcinaza sólida, compuesta especialmente por heces fecales y también por fracciones de orina –material utilizado como cama en algunos casos–, residuos de alimento, polvo y otras partículas; y la porcinaza líquida, compuesta por orina, agua perdida de los bebederos y agua de lavado de corrales”, explica Rosa Cecilia Ruiz Bastidas, doctora en Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.
Ambos tipos están asociados con problemas de contaminación ambiental, emisión de gases de efecto invernadero y diseminación de microorganismos causantes de enfermedades, entre otros. “Por eso su manejo está regulado por la normatividad colombiana, aunque esta suele incumplir los límites máximos permisibles para los vertimientos en cuerpos de agua, tanto de parámetros fisicoquímicos como microbiológicos”, agrega.
Una de las alternativas más efectivas para aprovecharlos y no contaminar es utilizarlos como acondicionadores de suelos y compostaje, luego de pasarlos por un proceso de separación y secado al aire libre. “No obstante, así se desaprovecha una gran oportunidad: la producción de biogás, un tipo de combustible renovable, compuesto principalmente por metano, resultado de la digestión anaerobia (sin oxígeno y con microorganismos) de este tipo de residuos”.
Aunque este proceso tiene la ventaja de que se puede hacer en reactores pequeños –de 5 m3– y grandes –de hasta 6.000 m3– (en el contexto colombiano), presenta un reto importante y es que se ve interrumpido por la alta concentración de amoniaco, que afecta a los microorganismos y evita que estos produzcan el metano.
Por eso, luego de una revisión exhaustiva de la bibliografía, se puso a prueba la zeolita, un mineral que logra remover el exceso de amoniaco y que al final del proceso de digestión anaerobia queda convertida en una zeolita enriquecida con nitrógeno, fósforo y potasio, que se podría utilizar como fertilizante, promoviendo el reciclaje de nutrientes.
El experimento, que se puso en marcha en la planta de biogás del Centro Internacional de Agricultura Tropical, Ciat, y el Laboratorio de Investigaciones Ambientales de la Unal Sede Palmira, consistió en agregar la zeolita al reactor. Se empleó la zeolita típica que hoy se utiliza para la alimentación animal, el tratamiento de aguas residuales y la agricultura, que es traída de Ecuador y viene en granulos.
Por otro lado, los residuos porcícolas se obtuvieron de una granja de mediana escala del Valle del Cauca, en el marco de un proyecto financiado por el Sistema de Regalías del Valle del Cauca y ejecutado por la Universidad del Valle, la Unal y la Universidad Icesi.
Así, la doctora Ruiz comprobó que particularmente esa zeolita tenía mayor contenido de sodio y calcio que las naturales. “Gracias a eso logramos una adsorción de hasta 60 ml de amoniaco por gramo de zeolita. También encontramos que con 1 a 4 gramos de zeolita por litro se mantiene el amoniaco por debajo de los 1.500 ml, la cifra límite para que los microorganismos sigan trabajando hasta producir el metano”.
De igual forma, con 4 gramos de zeolita por litro la producción de metano aumentó un 8% en promedio. “Los reactores funcionaron por 4 meses, alcanzando producciones de metano con un incremento de hasta el 68 % en la fase de arranque. Además el ácido sulfhídrico, que suele ocasionar problemas de corrosión en las plantas y dañar los equipos, se redujo un 34 %”.
También se redujo la formación de espumas que pueden taponar los ductos de salida de biogás, “y encontramos que, además de reducir la cantidad de materia orgánica, la zeolita que utilizamos en el proceso quedaba enriquecida con nitrógeno, fósforo y potasio, por lo que se podría utilizar en la fertilización de suelos.
De ahí parten futuras investigaciones relacionadas con su uso a pequeña escala, por ejemplo, pues los productores podrían emplear el metano en la cocción de alimentos y la zeolita enriquecida en sus cultivos. Son muchas las puertas que se abren de aquí en adelante, sobre todo para evaluar con más detalle su impacto ambiental y su viabilidad económica”, concluye la investigadora.