La digestión anaeróbica como alternativa para el tratamiento de cerdos muertos

Deisi C. Tápparo, Aline Viancelli, Ricardo L. R. Steimetz, André C. do Amaral, Gislaine Fongaro, Airton Kunz

Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Universidade Federal de Santa Catarina

Universidade do Contestado

Embrapa Suínos e Aves

8 al 10 de noviembre de 2017

INTRODUCCIÓN

Producción y exportacción

de cerdos

ABPA (2016)

INTRODUCCIÓN

Producción y exportacción

de cerdos

ABPA (2016)

La región Sur posee el 49% del rebaño nacional

INTRODUCCIÓN

Amaral et al (2016)

Finca 1 Finca 1 Finca 1

Finca 2 Finca 2

Producción porcina en Brasil

INTRODUCCIÓN

Amaral et al (2016)

Finca 1 Finca 1 Finca 1

Finca 2 Finca 2

Producción porcina en Brasil

En Brasil, no existe una directiva especifica

que trate de la destinación de animales muertos

Guardería de

lechones

Unidad de

EngordaCiclo

Completo Unidad Productora de

Destetados

5,7 7 3,2 4

Mortalidad/ano (%)

INTRODUCCIÓN

Qué hacer con los animales que mueren en la granja?

Mortalidad en UPD: 83.200 toneladas anuales

Machado (2014)

Tecnologías para destino de animales muertos (TEC-DAM)

INTRODUCCIÓN

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento

Embrapa Suínos e Aves

Tecnologías para destino de animales muertos (TEC-DAM)

INTRODUCCIÓN

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Abastecimiento

Embrapa Suínos e Aves

Evaluación de algunas prácticas y tecnologías:

• Compostaje acelerado

Deshidratación•

• Incineración; • Digestión anaeróbica

• Reciclado industrial de las harinas (rendering)

Desechos porcinos

13INTRODUCCIÓN

Digestión anaeróbica

Zhang et al. (2016) ; Mata-Alvaréz et al.(2014)

Desechos porcinos

13

Atractividades para la codigestión de carcasa con purín porcino

Carbón biodegradable (inóculo anaeróbico)

Alcalinidad (~ 5000 mg.L-1)

Diluciones de compuestos inhibitorios

Ya existen reactores en operación

INTRODUCCIÓN

Digestión anaeróbica

Zhang et al. (2016) ; Mata-Alvaréz et al.(2014)

OBJETIVO

• Evaluar el potencial de producción de biogás y la inactivaciónde patógenos durante la codigestión anaerobia.

15INTRODUCCIÓN

Carcasa porcina

Desecho porcino

3kgcarcasas. m-3

desecho

7,5kgcarcasas. m-3

desecho

15kgcarcasas. m-3

desechoVDI 4630Representan 1; 2,5 e 5 a veces las relaciones carcasa/desecho

Potencial Bioquímico de Biogás

Inoculo de acuerdo Steinmetz et al., 2016

MATERIAL Y MÉTODOS18

CODIGESTIÓN ANAEROBICA DE LAS CARCASAS Y LOS DESECHOS PORCINOS

Purín - UPD

Muestras Inactivación de microorganismos indicadores

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

E. coli y S. Senftenberg

24˚C

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

E. coli y S. Senftenberg

37˚C

Carcasa moida

VDI 4630 (2006) ; Steinmetz et al.(2016)

Muestras

MATERIAL Y MÉTODOS18

CODIGESTIÓN ANAEROBIA DE LAS CARCASAS Y LOS DESECHOS PORCINOS

Purín - UPD

Carcasa moida

Carcasa porcina

Desecho porcino

3kgcarcasas. m-3

desecho

7,5kgcarcasas. m-3

desecho

15kgcarcasas. m-3

desecho

VDI 4630Representan 1; 2,5 e 5 a veces las relaciones carcasa/desecho

Potencial Bioquímico de Biogás

Inoculo de acuerdo Steinmetz et al., 2016

VDI 4630 (2006) ; Steinmetz et al.(2016)

Muestras

Carcasa moida

Purín - UPD

Carcasa porcina

Desecho porcino

3kgcarcasas. m-3

desecho

7,5kgcarcasas. m-3

desecho

15kgcarcasas. m-3

desecho

VDI 4630Representan 1; 2,5 e 5 a veces las relaciones carcasa/desecho

Potencial Bioquímico de Biogás

Inoculo de acuerdo Steinmetz et al., 2016

MATERIAL Y MÉTODOS18

Inactivación de microorganismos indicadores

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

E. coli y S. Senftenberg

24˚C

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

3kgcarcasa. m-3

purín

15kgcarcasa. m-3

purín

E. coli y S. Senftenberg

37C̊

Circovirus porcino tipo 2 - PCV2

Circovirus porcino tipo 2 - PCV2

CODIGESTIÓN ANAEROBIA DE LAS CARCASAS Y LOS DESECHOS PORCINOS

VDI 4630 (2006) ; Steinmetz et al.(2016)

RESULTADOS

Muesta PBB

(LNbiogás kgSVadd-1)

CH4

(%)

Carcasa 1076 ± 37 56

Purín porcino 215 ± 8 53

3 kgcarcasa m-3

purín 352 ± 53 55

7,5 kgcarcasa m-3

purín 436 ± 20 475 ± 3

55 56 15 kgcarcasa m

-3purín

21

Potencial bioquímico de biogás de la carcasa 5 x superior del purín

Potencial Bioquímico de Biogás (PBB) de las mesclas estudiadas.

La producción de biogás aumentó 52, 95 y 117% con la adición de 3, 7,5 y 15 kgcarcasa m-3purín

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 5 10 15 20 25

PB

B (

L N

bio

gas.k

gV

Sadd

-1)

Tiempo (días)

Carcasa porcina Desechos porcinosPurín porcino

RESULTADOS22

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

E. c

oli

-L

og

10

(UF

C m

L-1

)

Tiempo (días)

A3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de E. coli durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

24ºC

RESULTADOS22

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

E. c

oli

-L

og

10

(UF

C m

L-1

)

Tiempo (días)

A3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de E. coli durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

24ºC

RESULTADOS22

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

E. c

oli

-L

og

10

(UF

C m

L-1

)

Tiempo (días)

A3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de E. coli durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

37ºC

RESULTADOS23

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

S. S

en

fte

nb

erg

-L

og

10

(UF

C m

L-1

)

Tiempo (días)

B

3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de S. Senftenberg durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

24ºC y 37ºC

RESULTADOS24

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

PC

V-2

-L

og

10

(CG

mL

-1)

Tiempo (días)

C3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de PCV2 durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

24ºC reducción 2,9 log10

RESULTADOS24

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30

PC

V-2

-L

og

10

(CG

mL

-1)

Tiempo (días)

C3 - 24ºC 15 - 24ºC 3 - 37ºC 15 - 37ºC

El perfil cinético de inactivación de PCV2 durante codigestión de purín y carcasa de porcinos.

37ºC reducción 6 log10

CONCLUSIÓN30

La adición de cerdos muertos puede favorecer la producción de biogás

La cantidad de carcasa no influye en la inactivación de patógenos

CONCLUSIÓN30

A codigestión de carcasa y purín no es recomendable para digestores con tiempo de detención hidráulica corta;

Para reducir los riesgos es prudente utilizar alternativas de pretratamiento (ej. Pasteurización);

La adición de cerdos muertos puede favorecer la producción de biogás

La cantidad de carcasa no influye en la inactivación de patógenos

Contacto del autordeisi.tapparo@unioeste.br

www.embrapa.br/suinos-e-aves/tec-dam

portalpos.unioeste.br/index.php/engenharia-agricola

Concórdia, Brasil