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Manejo productivo de excretas en sistemas ganaderos tropicales |
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Autor: Raúl Botero Botero MVZ, MSc y Carlos Hernández Herrero Ph,D. Facilitadores del Aprendizaje, Investigadores y Consultores Internacionales. Universidad Earth, Costa Rica
Fecha de Publicación: 08/09/2006
Los estudios disponibles actualmente, sobre la demanda mundial futura de carne y leche bovinas, indican que el consumo de ambos productos se duplicará para el año 2020 (FAO, 2004), con una mayor demanda en los países en desarrollo. Según el estudio de FAO “Perspectivas Agrícolas para el período 2005 -2014”, preparado en colaboración con la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), la producción agrícola crecerá a un ritmo menor que en la década precedente, mientras el consumo se expandirá, estimulado por el comportamiento económico y por el aumento de la población en los países en desarrollo. Precisó además que, “el crecimiento del consumo en los países en desarrollo superará la producción y determinará un aumento del volumen del comercio que alcanzará inclusive a productos de valor agregado, como los lácteos y las carnes” (Tierramérica, Junio 27, 2005).
Los modelos tradicionales de desarrollo rural han causado graves problemas de contaminación del suelo, aire y agua. Como resultado, la agricultura, la agroindustria y la actividad humana que las acompaña, contribuyen en parte a la crisis ambiental que estamos viviendo actualmente en los países de América Tropical. Durante las últimas tres décadas, los países latinoamericanos adoptaron el paradigma del crecimiento económico, conocido como la “revolución verde”. Como tal, se hizo énfasis en lograr resultados económicos a corto plazo, sin importar la integridad de los agroecosistemas, ni el uso racional y eficiente de los recursos naturales. Los deseos y las necesidades del mercado prevalecieron y los recursos naturales fueron considerados como inagotables, por ende, su explotación fue ilimitada. Aún más grave, la distribución de los beneficios generados por el uso de los recursos naturales no siempre fue justa, y algunos sectores de la sociedad no mejoraron su calidad de vida (Botero, et al. 2003).
La producción bovina en el trópico, ha causado gran daño ambiental. Este se debe al desarrollo de una ganadería bovina extensiva asentada sobre suelos sin aptitud de uso ganadero. Adicionalmente, en las regiones con suelos de alta fertilidad natural de los países de América Tropical, los cultivos intensivos han desplazado a la ganadería bovina hacia áreas de suelos marginales. Esto, y el manejo deficiente, han impedido el incremento de los parámetros productivos, manteniéndose actualmente en 50% anual la natalidad en el hato bovino de América Tropical (Botero, 2004).
Debido a la fragilidad de los ecosistemas tropicales, la necesidad de un cambio es crítica. La degradación del ambiente es provocada por la pobreza, el crecimiento acelerado de la población, las oportunidades limitadas e insuficiencia de conocimientos apropiados y de medios para explotar los ecosistemas del trópico, de una forma sostenible (Lieth y Werner, 1989).
Harwood et al. (1993) sugieren la necesidad de asumir una nueva actitud de administración y desarrollo sostenible, para conservar y al mismo tiempo mantener la productividad de los recursos naturales, y de generar cambios positivos en las políticas de crecimiento, para terminar con el patrón actual de deterioro ambiental.
En la Universidad EARTH, profesamos la filosofía de la sostenibilidad. Promovemos la ecoeficiencia, que considera la producción y la protección ambiental como complementos sinergéticos. Enfatizamos la agricultura y los recursos naturales, pero reconocemos la íntima relación que existe entre la comunidad, el individuo y el medio ambiente, formando un solo sistema. Consideramos que el desarrollo exige un incremento en la calidad de vida de las generaciones actuales y futuras. Nos dedicamos a generar conocimientos prácticos, aplicables al trópico.
Procuramos establecer un puente de flujo de información en dos sentidos: adquirimos conocimientos de las comunidades, los conceptualizamos y los sintetizamos en tecnología apropiada, que difundimos por medio de una participación activa de nuestros egresados al regresar a sus comunidades y de nuestros vecinos en los programas de la Universidad. En la Universidad EARTH, creemos, y compartimos el criterio, de que solo por medio de la práctica se puede verificar la tecnología apropiada para el desarrollo sostenible de esta región. Solamente el ejemplo nos da la autoridad moral para promulgar nuestros conocimientos (Botero et al. 2003).
Tenemos además el desafío de crear o validar y adaptar sistemas de producción amigables con el ambiente que sean rentables, tanto para pequeñas, medianas o grandes empresas agropecuarias, pues por romanticismo ningún empresario estará dispuesto a hacer conservación ambiental.
Opciones de uso productivo de las excretas animales
· Producción de abonos orgánicos
Un bovino produce diariamente entre el 6 al 7 % de su peso vivo en heces y alrededor del 2,5 % de su peso vivo en orina, lo cual puede variar ampliamente de acuerdo con la condición climática, su condición fisiológica y la alimentación a la que está siendo sometido el animal.
En la gran mayoría de las explotaciones bovinas de ordeño, tradicionalmente las excretas animales son lavadas con agua que se elimina a las fuentes de agua corriente, causando serios problemas de contaminación orgánica y con coliformes fecales. La materia orgánica de las excretas animales mezclada con el agua de lavado, demanda una alta cantidad de oxígeno para degradarse y compite por el oxígeno que necesitan los macroinvertebrados y los microorganismos acuáticos, limitando o eliminando su población en las fuentes de aguas naturales.
Las excretas mezcladas con el agua de lavado pueden ser directamente aplicadas por aspersión sobre cultivos y/o praderas, pueden ser filtradas para eliminar el exceso de humedad y utilizar la fibra para la elaboración de abonos orgánicos por fermentación aeróbica y/o anaeróbica combinadas (compost y/o bokashi) o bien ser utilizadas como alimento de lombrices, que las transforman en lombricompost.
· Sistema de Descontaminación Productiva de Aguas Servidas
Este sistema posee tres componentes a saber:
1. Biodigestor
2. Canaletas de sedimentación
3. Lagunas de descontaminación
Las excretas, mezcladas con el agua de lavado de pisos e instalaciones, utilizadas para el alojamiento y manejo de animales, pueden ser introducidas directamente y por gravedad dentro de un biodigestor, que además de que produce biogás, permite utilizar el efluente como abono foliar de alta calidad, que no quema las plantas sobre las que se asperja. El biogás puede ser utilizado directamente para cocción, calefacción, refrigeración e iluminación, o bien debe ser purificado para la generación de energía eléctrica, al ser utilizado como combustible de motores con generador. En el caso del motor diesel se ha logrado sustituir hasta el 65% del combustible diesel por biogás y en el motor de gasolina y de gas natural se sustituye el 100% del combustible por biogás.
En EARTH se ha venido utilizando y promoviendo hace 10 años el biodigestor modelo Taiwán de polietileno tubular transparente de bajo costo (Botero y Preston, 1986; Chará, 2002). Este se puede construir a escala, desde 3 hasta 96 metros de longitud, y con bolsas de 5 a 8 metros de circunferencia, dependiendo del tamaño del hato y de la disponibilidad de excretas animales y humanas.
Biodigestor de polietileno de bajo costo, tipo Taiwán.
Luego de salir del biodigestor, el efluente se dirige por gravedad a las canaletas de sedimentación, en las que, al reducirse la velocidad del agua, se permite la sedimentación de los sólidos, que se convierten en lodos que se extraen fácilmente y a bajo costo del fondo de las canaletas, evitando que lleguen a las lagunas de descontaminación, de donde sería muy costoso extraerlos o llenarían los fondos y reducirían la vida útil de dichas lagunas.
Canaletas de sedimentación
Las canaletas de sedimentación y las lagunas de descontaminación permiten la siembra de plantas acuáticas flotantes, que extraen los nutrimentos minerales disueltos en las aguas servidas y contribuyen a su descontaminación. Además, las plantas acuáticas permiten producir forraje de alta calidad, cultivar especies acuícolas, almacenar agua para riego que se puede bombear con arietes y crear un habitat que atrae a la fauna silvestre (aves, tortugas, serpientes, lagartos, nutrias, etc).
Lagunas de descontaminación
Con periodos de retención de 30 días dentro del biodigestor, 10 días dentro de las canaletas de sedimentación y hasta 20 días dentro de hasta tres lagunas de descontaminación, en un total de 60 días, se logra cumplir con el Reglamento de Vertidos que exige el Ministerio del Ambiente de Costa Rica (Cuadro adjunto). Estas aguas descontaminadas pueden ser bombeadas con arietes y reutilizadas en el lavado de pisos y potabilizarlas como agua de bebida para animales.
Bomba de ariete
Los datos del cuadro adjunto indican que las aguas servidas que ingresan al biodigestor tienen una carga contaminante que no permite verterlas directamente a las fuentes de agua corriente. También, que el solo paso de las aguas servidas a través del biodigestor, permite reducir la carga contaminante y cumplir con la legislación ambiental. Esto permitiría utilizar únicamente el biodigestor, que es el componente del Sistema de Descontaminación Productiva de Aguas Servidas que ocupa el menor espacio, lo cual se ajusta a muchas empresas pecuarias que poseen áreas pequeñas, como algunas lecherías y porquerizas intensivas.
Universidad Earth
Sistema de Descontaminación Productiva de Aguas Servidas Finca Pecuaria Integrada
Análisis de aguas en Laboratorios de la Universidad de Costa Rica (2004-2005)
* Código Internacional Industrial Unificado
Impacto económico
1. Una vaca en doble ordeño, que permanece entre 4 a 6 horas diarias en el establo, produce potencialmente una tonelada de abono orgánico fermentado tipo bokashi por lactancia. Su venta o utilización en la misma finca genera una utilidad adicional de 100 dólares por lactancia.
2. Las experiencias de fincas en Costa Rica indican que la factura de electricidad mensual se reduce a la mitad, por el solo hecho de cocinar con biogás, en vez de utilizar electricidad. Existe el potencial de generar, a partir de biogás, toda la energía eléctrica que demanda una empresa agropecuaria.
3. El cumplimiento del reglamento de vertido de aguas evitará el pago futuro de multas ambientales.
Bibliografía
Botero, R. y T.R. Preston. 1987. Biodigestor de bajo costo para la producción de combustible y
fertilizante a partir de excretas. Manual para su instalación, operación y utilización. Centro
para la Investigación en Sistemas Sostenibles de Producción Agropecuaria (CIPAV), Cali,
Colombia. 30p.
Botero, R ; C. Hernández; S. Okumoto y J. Yeomans. 2003. Sistema Integrado de manejo de residuos: tecnología apropiada para el medio rural en el trópico húmedo de Costa Rica. Conferencia Electrónica: Sistemas Pecuarios Diversificados para el Alivio de la Pobreza Rural en América Latina. FAO-CATIE.
Botero, R. 2004. Estrategias tecnológicas para lograr una empresa ganadera tropical competitiva, rentable y amigable con el ambiente. Memorias Tercer Congreso Internacional de Ganadería y Carnes “Colombian Beef, una mirada profunda al TLC” Universidad EAFIT, Medellín, Colombia.
Chará, J. 2002. Biodigestores Plásticos de Flujo Contínuo. Investigación y Transferencia en Países Tropicales. Fundación CIPAV, Cali, Colombia.
FAO, 2004. Memorias del Foro Electrónico sobre la Biotecnología en la Alimentación y la
Agricultura. www.fao.org/DOCREP/004/Y2729S/y2729s02.htm#TopOfPage
Harwood, R., Carter, M., Gámez, R., Gliessman, S., Gómez-Pompa, A., Hardin, L., Hill, W., Lal, R., Levin, G., Lugo, A., Power, A., Ruttan, V., Sánchez, P., Serrao, E. y Wright, P., Committee on Sustainable Agriculture and the Environment in the Humid Tropics. 1993. Sustainable Agriculture and the Environment in the Humid Tropics. p. 7. National Research Council. Washington, D. C.: National Academy Press.
Lieth, H. y Werger, M. J. A. 1989. Introduction. Ecosystems of the World 14B, Tropical Rain Forest Ecosystems. Ed. Lieth, H. and Werger, M. J. A. Amsterdam: Elsevier Science Publisher, pp. 1-6.
TIERRAMÉRICA, 2005. Agricultura: Próxima década será de vacas flacas. Edición del 27 de junio del 2005. International Press Service, IPS. (PNUD, PNUMA) http://tierramerica.net
Autor: Raúl Botero Botero MVZ, MSc y Carlos Hernández Herrero Ph,D. Facilitadores del Aprendizaje, Investigadores y Consultores Internacionales. Universidad Earth, Costa Rica
Fecha de Publicación: 08/09/2006
(10 enviados)
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 DISCUSIONES SOBRE ESTE TEMA.
 
| 14/08/2007 |
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Estimado Reinaldo Castillo y demás foristas:
A la pregunta sobre la elaboración de abono orgánico con plumas frescas de aves, mezcladas con excretas animales, puedo hacer la siguiente sugerencia:
Algo sencillo y de muy bajo costo, que ayuda a acelerar el proceso de producción y calidad del abono orgánico, es la utilización de un producto natural que llamamos Microorganismos de Montaña (MM). Este producto se obtiene de la recolección de una porción del mantillo (residuos vegetales, con estructuras algodonosas de color blanco, verde, amarillo, rosado, etc), que se encuentra en la superficie del suelo de un bosque tropical, ojalá con mínima intervención humana.
El mantillo se puede mezclar y cubrir por completo con agua de panela con leche (tapa de dulce, raspadura, piloncillo, chancaca, etc.), una vez se enfría, después de su elaboración, semolina o pulidura de arroz, bagazo o caña de azúcar fresca picada, carbón vegetal, etc. No es una fórmula exacta, simplemente se trata de permitir el desarrollo y multiplicación masiva de los microorganismos nativos y benéficos del bosque (hongos, levaduras, actinomicetos, bacterias fotosintéticas, fototrópicas y ácido-lácticas). La mezcla anterior se deposita en un recipiente limpio (puede ser un balde plástico limpio), se tapa bien y se deja fermentar durante una semana a diez días. Luego se agita y enseguida se cuela para eliminar los sólidos. De esta solución madre o activada se toman, entre 320 a 400 cc, por cada 4 litros de agua limpia, sin cloro (solución entre el 8 al 10%) y se aplican por aspersión uniforme y dos veces por semana sobre la materia orgánica que se desea convertir en abono orgánico. Esta aspersión se debe hacer en el mismo momento en el que la materia orgánica se está paleando o mezclando para ventilarla (dos veces por semana). La aireación es necesaria e impide el exceso de calentamiento del abono orgánico en elaboración. A este producto así obtenido, después de cuatro semanas de proceso, se lo llama abono orgánico fermentado (BOKASHI, en el idioma Japonés).
Espero que mi sugerencia sea de utilidad, por favor me cuentan como les funciona.
Con un cordial saludo,
Raúl Botero Botero | Respuesta Chequeada por Engormix.com  |
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| 16/08/2007 |
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SU TRABAJO RESUME UNA GRAN VERDAD QUE HOY DIA VIVE EL SECTOR AGROPECUARIO EN EL MUNDO Y SOBRE TODO EN LATINO AMERICA. LO MAS IMPORTANTE EN ESTE CASO SERA LA INICIATIVA Y CAPACIDAD QUE TENGAMOS PARA CUANDO EMPEZAR A MODELAR ESTAS CIRCUSTANCIA.
MI COMENTARIO SERIA ING. SOY DEL SURESTE DE MEXICO EN ESPECIAL DEL ESTADO DE TABASCO Y LA VERDAD AQUI EN EL ESTADO SI EXISTE UN POTENCIAL GRANDISIMO PARA EL APROVECHAMIENTO DE ESTE SUBPRODUCTO DEL AGRO. ME INTERESARIA SABER SI EXISTE AL MOMENTO ALGUNA EMPRESA O INSTITUCIÓN QUE REALICE CURSOS O TALLERES RESPECTO A LA CONSTRUCCIÓN DE BIODIGESTORES, A QUI EN MEXICO. AGRADEZCO DE ANTEMANO SU ESPECIAL COLABORACIÓN | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 17/08/2007 |
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Solo debes tener enc uenta que si es sacado directamente después de mínimo 30 días en los biodigestores no hay problemas, pero debes tener cuidado si es directamente por los suelos porque muchas veces produce acidez en los suelos y llega a erosionarlos. | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 20/08/2007 |
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Santiago Arcos
Industrial/proarcos
Pichincha - Ecuador |
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Gracias Javier Dario por la respuesta, tengo algo que no está claro, ¿cuál es la diferencia constructiva de un biodigestor de flujo continuo y uno en el que se mete el material? ¿se espera el tiempo necesario y se lo vacía?
Muchos Saludos | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 20/08/2007 |
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Mira Santiago, las diferencias entre los biodigestores van mas en relacion al tipo de flujos que se desee tener y a la cantidad de estiercol que se deba procesar, el de flujo continuo siempre hay una peque ña elavacion para poder hacer que el flujo sea constante y que a los 30 dias puedas estar sacando los liquidos y solidos que se dan en estos tipos de biodigestores.
las diferencias en construcion van directamente proporcional a los materiales de uso, de resto la idea principal es la misma.
Cordial Saludo
Javier Bahamon | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 21/08/2007 |
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Santiago Arcos
Industrial/proarcos
Pichincha - Ecuador |
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Estimado Darío
El proyecto que se está manejando es la generación de biogas en un ato ganadero de 200 vacas esto debe producir alrededor de 150 m3 de biogas por día, esto para producir generación electrica interna y además la utilización de la majada descompuesta como abono para inyectar en el sistema de riego que ya existe.
Saludos
Santiago Arcos | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 24/08/2007 |
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Estimado Santiago, el proyecto que tienes es una realidad, pero lo mejor es que puedan integrar las producciones para que cada una cumpla con su función, me doy cuenta que ya tienes las bases.
¿Qué te hace falta para implementarla? Dime y hablamos.
Un abrazo
Darío | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 24/09/2007 |
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Emilio Martinez
Carabobo - Venezuela |
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Saludos estimados foristas,
He estado leyendo sobre el interés de muchos de ustedes en conocer más sobre la tecnología de los biodigestores, por los que los invito a un evento que tendrá lugar en la Universidad EARTH en Costa Rica.
Este evento tendrá como sede el campus de la universidad EARTH y se realizará desde el 8 al 10 de Noviembre de este año. Será una actividad teórico-práctica por lo cual se capacitarán mediante la aplicación practica de los conceptos en campo.
Mucha suerte! | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 04/10/2007 |
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regulo roman
Militar/rancho Roman
Trujillo - Venezuela |
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Reitero mi interés por el tema del manejo adecuado de excretas animales, y felicito al ponente por su excelente trabajo. Pido disculpas por mi ignorancia e insistencia, pero desearía información mas detallada sobre: construcción, dimensiones, material, el proceso en sí, preparación de la materia prima a usar en la producción del biogás, qué puedo y qué no debo introducir en el biodigestor... También quisiera saber cómo puedo aprovechar o tratar las excretas que sobren cada día, ya que entiendo que se debe alimentar a diario el biodigestor con determinada cantidad de excretas, las cuales pasarán un tiempo de 20 o 25 días... ¿Y el resto? Yo estoy iniciando una pequeña unidad de producción ganadera, 20 vacas preñadas, y estoy construyendo corrales, vaquera entre otras instalaciones y dentro del proyecto está el biodigestor, razón por la cual insisto en aclarar mis dudas...Seguro de contar con la orientación y consejo de los foristas, me despido invitándolos a cuidar nuestro ambiente y servir de educadores y divulgador en sus comunidades. Saludos. | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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| 05/10/2007 |
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Estimado Sr. Román y demás foristas:
De uno de los manuales del biodigestor tipo Taiwán adjunto la dirección electrónica para accesarlo.
Cordial saludo,
Raúl Botero Botero
BENEFICIOS ECONÓMICOS TOTALES DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS...CLICK AQUI
Biodigestor de bajo costo: CLICK AQUI | | Respuesta Chequeada por Engormix.com |
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Para ver la discusión completa, Click aquí
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ENGORSART GDC 20080706
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