Projecte H2020 DEPURGAN: Revolució de les granges porcines

Com ja s'ha identificat com un greu problema ambiental a diverses regions d'Europa, la Xina, Rússia i els EE. UU., la gestió de les dejeccions porcines s'ha convertit en un problema social i ambiental que exigeix urgentment una solució definitiva al sector porcí. Dos factors principals han contribuït a aquesta situació en les darreres dècades: i) el nombre d'animals confinats ha augmentat a les explotacions més grans, fet que es tradueix en una major producció de fems del que pot assimilar la terra disponible on es crien els porcs; i ii) les directives europees i nacionals més estrictes han limitat l'eliminació de fems com a fertilitzant, que solia ser la solució tradicional en el passat, a causa de la nitrificació del sòl.

En conseqüència, els propietaris de les explotacions porcines han de pagar a les empreses de tractament de residus la gestió dels seus purins (3-3,5 €/m³, els costos de transport dels quals representen fins al 60 % del total) o, alternativament, les explotacions més grans inverteixen en els seus propis equips de tractament per complir aquestes normatives.

Durant les darreres dècades, els impactes ambientals negatius de la producció ramadera i el maneig dels fems s'han controlat mitjançant regulacions més estrictes per emmagatzemar-les i distribuir-les. Tot i això, la intensificació de la producció ramadera ha donat lloc a ramats més grans en menys explotacions ia operacions a escala industrial que produeixen grans quantitats de fems en ubicacions centralitzades. Atès que la ramaderia intensiva es veu sotmesa a una pressió creixent per minimitzar l'impacte ambiental de les seves operacions, s'han avaluat diversos processos com ara Millors Tecnologies Disponibles (MTD) per al tractament dels fems, millorant alhora l'aprofitament dels recursos nutricionals. Tot i això, la majoria de les solucions d'avantguarda (SoA) no són viables ni tecnològicament ni econòmicament en l'actualitat, i el més important és que solen estar subjectes a subvencions nacionals per ser rendibles. EUROGAN té la seva seu a Espanya (un dels majors productors i exportadors de porcs del món) i opera al sector ramader des de 1964. La nostra empresa, impulsada per la demanda real dels seus clients i amb l'objectiu d'explotar el potencial del negoci de purins, ha patentat recentment un innovador procés de tractament de purins que aconsegueix: 1. Minimitzar la concentració de contamina metalls, bacteris, virus, etc.); 2. Tractar els purins a l'origen; 3. Ser tècnicament i econòmicament viable per al ramader, en no estar subjecte a subvencions nacionals; 4. Valoritzar els purins (recuperació energètica i fertilitzants).

El projecte DEPURGAN cerca comercialitzar un procés eficient de tractament de purins porcins, amb una inversió inicial quatre vegades inferior a altres solucions i uns costos d'operació molt competitius. La seva innovació es basa en l'ús d'un reactor d'electrocoagulació optimitzat que permet la reducció de nitrogen, alhora que produeix com a residus una fracció sòlida amb un gran potencial calorífic com a biomassa, i un efluent líquid NPK llest per fer-lo com a fertilitzant.

DEPURGAN tindrà una capacitat de tractament de 20 m³/he inclou una combinació de: i) separació sòlid/líquid mitjançant centrífuga; ii) electrocoagulació d'alta eficiència; iii) síntesi final de fertilitzants i peletització de biomassa. El sistema s'introduirà al sector porcí com una solució integral que tractarà els purins a l'origen, reduirà els contaminants en la fracció líquida, proporcionant una fase líquida inodora i incolora, i la seva viabilitat econòmica serà independent de les subvencions nacionals.

L'electrocoagulació és semblant a un tractament fisicoquímic, però utilitzant energia elèctrica que flueix a través del medi en lloc d'altres agents mecànics o químics, per la qual cosa s'ha definit com un procés electroquímic. L'augment de pH al càtode promou la formació d'hidròxids insolubles (Al(OH)3, Fe(OH)3) que precipiten, atrapant partícules sòlides i material orgànic que formen flòculs, que s'extreuen contínuament del sistema. Paral·lelament, diferents processos fisicoquímics tenen lloc dins del reactor que eliminen contaminants: ionització, precipitació, ruptura d'emulsió, electròlisi, formació de radicals lliures, ruptura de compostos i separació d'emulsió. La descàrrega elèctrica, juntament amb forts radicals oxidatius, així com un pH alt, produeixen un efecte biocida que també destrueix els patògens a la cel·la electrolítica.

Els resultats del sistema podrien ser comercialitzats: La fracció líquida es pot fer servir per fertirrigació. La fracció sòlida separada, que suposa aproximadament el 5-10% del purí de porc total tractat, es pot convertir en biomassa peletitzada seca per ser utilitzada en la instal·lació del sistema de calefacció central o com a producte comercialitzable.