Las excretas de aves, en particular las de gallinas, contienen alto contenido de materia orgánica y de nitrógeno amoniacal. El proceso de digestión anaeróbica permite transformar la materia orgánica a biogás, que es un tipo de energía renovable no convencional compuesta principalmente por metano y dióxido de carbono. La producción de biogás permite valorizar las excretas de aves, que actualmente son consideradas como residuos, promoviendo un sistema de economía circular.
El proyecto de tratamiento de excretas de aves busca implementar soluciones eficientes y rentables para aquellos sectores agrícolas que lo requieren, así como dar una solución amigable con el medioambiente y sustentable, mediante el desarrollo de un sistema de tratamiento biológico que permite generar biogás, eliminar nitrógeno y reciclar el efluente obtenido.
Actualmente el estiércol es considerado como un residuo, Constanza Arriagada, Bioingeniera e investigadora del Laboratorio de Bioingeniería del Departamento de Ingeniería Química, lo explica de la siguiente manera: “El problema del estiércol surge porque el tratamiento actual consiste en la estabilización en canchas o galpones, proceso que tarda entre 2 a 3 meses, y su posterior aplicación en suelos, pero no todas las plantas avícolas tienen suficiente superficie disponible para implementar este tratamiento, haciendo que el estiércol no se pueda tratar apropiadamente y generando impactos negativos en el ambiente ya sea por atracción de plagas, producción olores molestos, emisión de nitrógeno amoniacal al ambiente, entre otros efectos.”
Desde este problema contingente nace la investigación que no sólo busca desarrollar un proceso eficiente, sino plantear una alternativa de tratamiento. Si bien el estiércol que tiene mayor potencial para producir metano mediante digestión anaeróbica es el estiércol de gallinas, existen problemas en su tratamiento, “el alto contenido de nitrógeno que posee el estiércol de aves implica una limitación a la hora de implementar la digestión anaeróbica, ya que éste proceso biológico se inhibe con altas concentraciones de nitrógeno, disminuyendo la producción de metano. A su vez, esta limitación se puede mitigar mediante la dilución del estiércol, no obstante, se traduce en altos consumos de agua fresca.”
Es decir, la limitación del nitrógeno es que impide la producción de metano; para evitar esto previo al presente estudio existían soluciones como “utilizar grandes cantidades de agua para implementar la digestión anaeróbica, lo que implica altos costos operacionales, pero en la práctica, los digestores anaeróbicos son operados con bajas diluciones y por lo tanto, bajos rendimientos de metano. Por otra parte, también existen procesos biológicos que permiten eliminar nitrógeno, los que pueden complementar la digestión anaeróbica de estiércol avícola” añade la investigadora.
Entonces existiendo estas otras alternativas, ¿por qué su solución es rentable? “El proceso desarrollado consiste en la valorización del estiércol avícola mediante la producción de biogás, para lo cual se estudiaron las condiciones que permiten el mayor rendimiento con menores costos de operación. Sumado a esto, se incorporó un proceso de eliminación biológica de nitrógeno, que permite eliminar el 100% del nitrógeno y reutilizar el efluente en la digestión anaeróbica, reemplazando el uso de agua fresca y evitando la inhibición del proceso producto del alto contenido de nitrógeno. Actualmente, en el laboratorio de Bioingeniería nos encontramos estudiando las condiciones operacionales del proceso de eliminación de nitrógeno que permita mayores rendimientos a bajos costos. En resumen, el proceso desarrollado es rentable ya que permite generar energía, eliminar el nitrógeno amoniacal, reducir el consumo de agua fresca y dar una solución a la gestión del estiércol avícola con mayor eficiencia y menores costos operacionales que las alternativas existentes.”
De lo anterior, ¿Qué importancia tiene el implementar este proyecto?
“La implementación de este proyecto abarca los tres pilares del desarrollo sostenible: social, ambiental y económico. Primero, permite proporcionar una solución integral para la disposición final del estiércol, evitando los impactos ambientales y sociales que genera una inadecuada gestión del residuo. Segundo, el proceso desarrollado permite obtener alto rendimiento de metano con bajos costos operacionales y, además, ahorrar en el uso de agua fresca mediante la reutilización del efluente. Finalmente, la implementación de este proyecto permite la producción de energía renovable no convencional y más importante aún, la valorización de un residuo mediante la generación de energía, transformando un modelo de economía lineal a economía circular.” finaliza Constanza.