Casos de éxito

Cuando se prueban las soluciones técnicas

Caso de éxito
Agricultura y ganadería circular en producción intensiva sostenible: Complejo agroindustrial Estancias del Lago (Uruguay)

28/07/2020

Agricultura y ganadería circular en producción intensiva sostenible: Complejo agroindustrial Estancias del Lago (Uruguay)




 

 

Antecedentes

 
La FAO apuesta por una bioeconomía sostenible, es decir, por una sociedad que cuente con fuentes de materias primas renovables y que genere productos de valor a nivel local, favoreciendo el desarrollo rural en todas las regiones y promoviendo el uso inteligente y eficiente de los recursos.
 
Asimismo, la ONU en su Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible, impulsa la idea de hacer más y mejores cosas con menos recursos, contemplando como una de las metas del ODS12, sobre Producción y Consumo Responsables, reducir la generación de deshechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización.
 
En el sector agrícola y ganadero, la recuperación y gestión de los residuos para la obtención de productos enriquecidos con valor añadido, ha pasado de ser una preocupación para convertirse en una etapa productiva más. Una nueva tendencia del sector, dónde anualmente más de doscientos millones de toneladas de nutrientes para la agricultura proceden de fertilizantes minerales de fuentes fósiles, según datos de la Asociación Internacional de la Industria de Fertilizantes (IFA). Además, la huella de carbono de los productos agrícolas empieza a tener connotaciones negativas para unos consumidores cada vez más concienciados sobre su impacto ambiental.
 
En esta dirección, AZUD desarrolla diferentes soluciones avanzadas que contribuyen a mejorar y optimizar la eficiencia del uso del agua en la reutilización y permiten la revalorización de subproductos procedentes de la producción agrícola-ganadera. Un ejemplo de ello, son las soluciones aplicadas en la Gestión Ambiental del complejo agroindustrial de Uruguay, ESTANCIAS DEL LAGO.
    


Procesos productivos sostenibles: Complejo agroindustrial Estancias del Lago

 
En este proyecto, dirigido a la producción de leche en polvo, se han integrado todas las etapas del proceso productivo de forma equilibrada y sostenible, cubriendo el ciclo completo, desde la siembra, pasando por la generación de alimento para el ganado, hasta la producción y envasado de leche en polvo. Todo ello, mediante la optimización y revalorización de recursos y subproductos.
 
Esta iniciativa se enmarca en una fuerte política de fomento de una economía eficiente en el uso de los recursos y con baja emisión de carbono, cuyo objetivo principal es favorecer la mejora de resultados económicos al tiempo que se limita el impacto medioambiental de la actividad industrial.
 
Esta nueva visión de economía circular basada en el principio de «cerrar el ciclo de vida» de los productos, los servicios, los residuos, los materiales, el agua y la energía, se presenta como una importante oportunidad para que las soluciones más innovadoras den un paso hacia adelante y abandonen las plataformas de investigación convirtiéndose en aplicaciones confiables irrumpiendo con fuerza en los mercados.
 


Descripción de la innovación

 
Actualmente, existe un gran número de proyectos dirigidos a la puesta en marcha de instalaciones autosostenibles que persiguen romper el modelo convencional de producción y avanzar hacia una agricultura circular que minimice su impacto ambiental y maximice la reutilización de los residuos.
 
Este es el caso de ESTANCIAS DEL LAGO, que implementó en su Complejo Industrial San Pedro en Durazno (Uruguay), un sistema integrado de producción basado en el autoabastecimiento.
 
El objetivo es crear un modelo sostenible de producción agrícola alineado con las tendencias en economía circular y eficiencia en el uso de los recursos para la producción intensiva de leche en polvo a partir de la obtenida del ganado, que previamente ha sido alimentado con forraje cultivado mediante recuperación y gestión de residuos orgánicos y efluentes del propio proceso productivo.
 
Además de la generación y el autoconsumo de la energía eléctrica y térmica requeridas en los distintos procesos, a partir de biogás.
 
 
 

En esta línea de minimización de la huella de carbono y del impacto ambiental, en el proyecto ESTANCIAS DEL LAGO, la interrelación entre los flujos de entrada y salida de las diferentes plantas es una pieza clave.
 
Por ello, se ha elaborado un sistema efectivo de recogida de efluentes de diferentes procesos (agua de la planta de procesamiento de leche en polvo, agua de lavado de las plataformas de ordeñe, agua de enfriamiento, agua de los establos, agua de lavado por flushing, residuos y desechos de comida, desechos de animales, etc.). Debido a su impacto en la gestión de efluentes, son especialmente importantes los flujos generados en las dos plantas de producción de leche (líquida y en polvo).
 
AZUD formó parte de las soluciones que han permitido el acondicionamiento de estas corrientes para su reutilización en riego. Se trata de efluentes cargados de restos orgánicos generados en distintos procesos de la explotación, por tanto, con distintas calidades de agua. Su aprovechamiento se realiza a través de sistemas de irrigación con el fin de producir alimento para el ganado como soja, trébol persa o maíz.
 
En primera instancia, los flujos residuales son dirigidos a la planta de generación de biogás donde, a través de una digestión anaerobia, se obtienen diferentes líneas:
 
 
 
 
Tras la digestión, el efluente se separa mecánicamente dando lugar a dos corrientes, una compuesta por material sólido y otra líquida. Los biofertilizantes sólidos suponen 142 Tn/día y contienen entre un 60% y un 70% de humedad. Esta corriente es diferenciada según el tamaño de la fibra y se emplea como cama de vacas o bien como fertilizante sólido.
 
Por otra parte, la corriente líquida, que supone más de 2.500 m3/día, se almacena en balsas de acondicionamiento, durante 15 días y se utiliza tanto en fertirrigación y como en diversos procesos de la planta mezclada al 50%.
 


Adecuación de aguas verdes para implementación en sistema de riego

 
De las 16.000 hectáreas cultivadas en el complejo, el 13% son de regadío. La superficie de riego se divide en dos partes “El Mirador” con una extensión de 1.140 ha y riego sectorizado con aspersión a través de 17 equipos de pívots fijos, y “San Pedro” con una extensión de 958 ha y riego a través de 15 equipos de pívots fijos.
 
La corriente líquida del efluente digerido y acondicionado se emplea como solución nutritiva de los cultivos regados en la explotación. Para permitir la aplicación de este efluente a través del sistema de riego es necesario su acondicionamiento previo. Se requiere una filtración para garantizar que no ingresan partículas al interior del sistema de irrigación que puedan llegar a obturarlo.
 
La implementación de un sistema de tratamiento físico del agua es la manera de garantizar que todos los elementos pertenecientes a la instalación de campo quedan protegidos frente a la acción directa de los sólidos en suspensión del agua.
 
 
 
 
Aunque la concentración de sólidos en suspensión del fluido digerido se reduce a su paso por las balsas de almacenamiento, el riesgo de obstrucciones en el sistema se evalúa considerando la naturaleza de estos sólidos que son de origen orgánico e inestables, así como las condiciones de almacenamiento a las que son sometidos, pues resultan determinantes ya que favorecen su proliferación.
 
Este escenario determina una gran capacidad de obturación de la masa de sólidos y una elevada dificultad durante la fase de regeneración de los medios filtrantes para su eliminación de la superficie de filtración y extracción al exterior del sistema de filtrado.
 
Todas estas características suponen un reto técnico y requieren, para garantizar la efectividad del proceso de adecuación del agua a los niveles de calidad requeridos, la aplicación de nueva tecnología que aporte garantías de mantenimiento de la calidad del agua durante la fase de filtración y una alta capacidad de regeneración de los medios filtrantes durante la fase de autolimpieza.
 
 
 
 
La solución aportada por AZUD permite garantizar la calidad del agua requerida por la aplicación manteniendo como objetivo la sostenibilidad del proceso y la viabilidad a lo largo de toda la vida útil de los componentes pertenecientes al sistema de riego de la instalación.
 
El agua filtrada, con garantía de calidad desde el punto de vista de ingeniería de aplicación, y con un caudal instantáneo de 300 m3/h, se inyecta en la red de transporte y distribución del agua para el riego de los cultivos forrajeros.
 
El proceso de tratamiento seleccionado incluye dos sistemas de filtración instalados en serie, con funciones claramente diferenciadas, y adecuados tanto a los niveles de carga como a las características del material particulado en suspensión contenido en el agua.
 
El primer sistema, compuesto por dos filtros instalados en paralelo modelo AZUD LUXON LKM con una superficie unitaria de 13.200 cm2 y un grado de filtración de 800 micras, retiene los sólidos de mayor tamaño presentes en la fuente de agua.
 
El volumen de estos sólidos junto con sus características morfológicas y grado de adhesividad implican un alto grado de adherencia y una elevada capacidad tapizante de los mismos sobre el medio filtrante, por tanto, la elevada superficie filtrante instalada, que asciende a 26.400 cm2, unida a las características del elemento filtrante, un cilindro de acero inoxidable con una superficie microperforada -no trenzada-, así como las características del proceso de limpieza, que emplea el barrido por cepillo para la liberación de los sólidos retenidos sin vías de paso reducidas al no requerir boquillas de succión, permiten una alta efectividad en el proceso de filtrado, una reducida frecuencia de activación del proceso de autolimpieza y una elevada efectividad en la eliminación de sólidos de la superficie filtrante y su extracción al exterior de sistema.
 

 

La segunda etapa, está compuesta por 4 equipos de filtración de discos instalados en paralelo modelo AZUD HELIX AUTOMATIC AA, con un grado de filtración de 200 micras. La superficie unitaria de cada uno de los 40 elementos filtrantes que componen el sistema es de 1.620 cm2, lo que supone una superficie filtrante total, de 64.800 cm2.
 
Esto, unido a la limpieza secuencial de los elementos filtrantes, garantiza tanto la protección de los sistemas de emisión de agua pertenecientes al sistema de riego como el suministro del caudal demandado sin provocar interacciones hidráulicas asociadas al proceso de autolimpieza.
 
Los equipos con sistema de limpieza apoyado por aire asistido (AA) resuelven de forma efectiva la problemática habitual ligada a los procesos de filtración de aguas verdes, realizando la limpieza de los elementos filtrantes con una elevada eficacia y un reducido consumo de agua.
 
El proceso de autolimpieza específico de los equipos AZUD HELIX AUTOMATIC AA se caracteriza porque parte del fluido empleado para la regeneración de los elementos filtrantes procede de una fuente externa neumática, lo que permite realizar la autolimpieza secuencial reduciendo de forma notable el tiempo requerido para este proceso. Tan solo requieren 2 minutos para la limpieza de la totalidad de los elementos filtrantes, alcanzar un consumo extremadamente reducido de agua, 400 litros utilizados en cada ciclo completo de limpieza, y trabajar a presiones de operación no condicionadas por los requerimientos específicos del proceso de autolimpieza.
 
El sistema AA es modular y eficiente respecto al espacio ocupado, la mano de obra y el consumo energético. Además, optimiza el rendimiento por litro de fertilizante producido, ya que permite que el balance de volumen de agua rechazada frente al volumen de agua filtrada presente una ratio superior a 100/10, permitiendo la producción continua de fertilizante para la inyección mediante riego.
 
 
 

El estudio de los rendimientos productivos obtenidos en la campaña de 2017-2018, muestra siempre un valor superior en la producción de forraje en aquellas zonas que fueron regadas con el fertilizante generado en la propia explotación respecto al riego convencional, tanto en trébol persa (2%) como en maíz (10%).
 
 
  
 

Conclusiones y resultados

 
El proyecto ESTANCIAS DEL LAGO ha conseguido reducir la huella ambiental de su actividad agrícola y ganadera manteniendo la calidad de su producto así como su competitividad en los mercados internacionales y asociar su imagen al éxito de la Gestión Ambiental y la Responsabilidad Social.
 
 
 
 
Este éxito se debe a una visión sostenible de su proceso productivo y a un diseño integrador e inclusivo de etapas y subproductos que ha encontrado el equilibrio contrarrestando el impacto ambiental generado por la agricultura, mejorando la producción de los cultivos, reduciendo la aplicación de fertilizantes químicos y regenerando biológicamente los suelos afectados.
 
Para este objetivo, las soluciones innovadoras de AZUD han contribuido a optimizar la reutilización del agua y han permitido la revalorización de subproductos y efluentes procedentes de la producción agrícola-ganadera.
 
Los principales resultados son:
 
  • El riego con efluentes es viable gracias a su acondicionamiento con las soluciones avanzadas de filtración de AZUD que garantizan una alta efectividad del proceso de filtrado, una elevada eficiencia de regeneración de los sistemas de filtrado y una reducida frecuencia de activación del proceso de limpieza. Por tanto, consiguen minimizar la generación de residuos, mejorar la calidad del agua, proteger los sistemas de riego y, en definitiva, la eficiencia del proceso, el ahorro de recursos y la reducción del impacto industrial en el entorno.
     
  • El aprovechamiento de los residuos y la obtención de biofertilizante con alta carga orgánica, nitrógeno, fósforo y potasio de origen renovable procedente de las deyecciones ganaderas propias y producido en la misma explotación, ha permitido a ESTANCIAS DEL LAGO reducir la adquisición y consumo de fertilizantes minerales de origen fósil en un 70%.
     
  • Los análisis realizados indican que el biofertilizante líquido:
     
    • Promueve el equilibrio nutricional del suelo, aumenta su fertilidad y estimula los microorganismos beneficiosos, por tanto, aumenta su calidad sin dejar residuos tóxicos.
       
    • Es rico en minerales, aminoácidos, vitaminas y hormonas, mejora el balance nutricional en la planta haciéndola más resistente al ataque de plagas y enfermedades, por tanto, puede considerarse un fertilizante efectivo y un firme competidor de los fertilizantes minerales.

En resumen, este caso demuestra que la producción intensiva sostenible es posible.
 
La agricultura y la ganadería pueden ser procesos circulares siempre que se apliquen los sistemas de tratamiento adecuados, por ello, el proyecto ESTANCIAS DEL LAGO no es una excepción.
 
AZUD, cuenta con diferentes plataformas de trabajo con aguas complejas que contienen partículas cuyos tamaños llegan a oscilar desde 20 mm hasta por debajo de 5 micras dónde la concentración de sólidos en suspensión puede alcanzar los 35.000 mg/l.
 
Uno de los puntos críticos del proceso reside en la estabilidad de los digeridos pero el sistema de filtración en serie propuesto por AZUD ha demostrado su capacidad de resiliencia y adaptación a las diversas condiciones de trabajo con garantía de éxito.

 

 


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