MANEJO DE EXCRETAS PORCINAS - SISTEMAS CONVENCIONALES Y ALTERNATIVOS

La mayor cantidad de carne que se produce en el mundo es la de porcino con 93.5 millones de toneladas, seguida de la de ave con 68.5 y la de bovino con 59.9. La producción nacional de carne de cerdo actualmente atiende casi la totalidad del consumo interno, sin embargo, se ha tenido que importar para suplir una pequeña demanda en déficit. Las importaciones en el 2006 fueron de  aproximadamente once mil toneladas, de las cuales el 56% correspondió a despojos de cerdo empleados por la industria en la fabricación de embutidos, el 21% en tocino y el 22% en carne.

Según la información arrojada por el primer censo porcícola realizado en el 2003, la producción tecnificada en nuestro país se lleva a cabo en la actualidad en más de 1.518 granjas, de las que proviene la producción de carne por sacrificio formal. El sacrificio informal corresponde a la producción tradicional campesina para autoconsumo, al sacrificio realizado en los sitios de producción y al realizado por intermediarios comercializadores que es vendida en el mercado informal de plazas de mercado regionales.

En el país se reconocen cuatro importantes regiones dedicadas a la producción de carne de cerdo, concentrando el 86% de la producción nacional: Antioquia, Cundinamarca, Valle del Cauca y el Eje Cafetero, indicando como mayor productor de carne de cerdo al departamento de Antioquia, el cual aporta el 40% del total de la producción.

La comercialización de la producción nacional es realizada por un 81% de los productores como venta en pie a intermediarios, el 10% de las granjas vende en canal en cortes y el restante en canal completa.

En cuanto al consumo de carne de cerdo, actualmente el consumo por habitante alcanza los 3,4 kilogramos de carne sacrificada legalmente, sin embargo, teniendo en cuenta el sacrificio no formal, el consumo per cápita se calcula que puede ser de 6 kilogramos por persona, donde la preferencia en el consumo en la mayoría de las regiones es la carne en fresco, esto es, recién sacrificada.

Las explotaciones porcinas de acuerdo con la caracterización realizada por la Asociación Colombiana de Porcicultores ACP,se pueden dividir en tres tipos: Grandes, donde se manejan más de 300 animales en proceso de ceba, una explotación mediana corresponde entre 100 y 300 animales en ceba y se consideran pequeños aquellos porcicultores que atienden menos de 100 animales.

El costo por kilogramo en pie producido en cerdos con peso promedio a la venta de 100 kilos, con ciclos de ceba diferenciados así: en Antioquia se lleva 3.5 meses mientras que en Cundinamarca se logra en 4.5, mientras en el Valle del Cauca es de cinco meses.

El costo de producir un kilo de carne de cerdo en pie en el Valle del Cauca es $ 247 mas alto que en Cundinamarca y  $337 más que en Antioquia, siendo esta región la mas económica en la producción debido al sistema establecido.  Según el tamaño de la explotación, la generalidad observada en estas granjas tecnificadas en los tres departamentos, es la producción en economía de escala en donde a los productores grandes les cuesta menos producir el kilo de carne en pie que a los medianos y así sucesivamente con los pequeños. 

En cuanto a la generación de empleo, la actividad porcícola tecnificada emplea aproximadamente 3.400 empleos permanentes y casi 500 temporales según el último censo porcícola. Además la industria en su totalidad, directa e indirectamente, teniendo en cuenta actividades como las de transporte de carne en pie y en canal, distribución del producto final, servicio de sacrificio y desposte se calcula en un total de 92.000 puestos.

En la actualidad existe una fuerte tendencia para incrementar el tamaño de las operaciones lo que ha ocasionado la producción de grandes cantidades de desechos en áreas relativamente pequeñas. Por otra parte, muchas de estas grandes unidades de producción están localizadas en regiones con bajos recursos acuíferos. 

Para conocer la gravedad de la contaminación por producción de excretas, un cerdo elimina diariamente entre 0.6 y 1.0% de su peso vivo en materia seca fecal (MSF), lo que significa que una granja semitecnificada puede producir al año cerca de 87,000 toneladas de MSF.

Por lo tanto, se han desarrollado algunos procesos para que estos desechos fecales en forma líquida ó sólida se utilicen como abono en tierras agrícolas. Sin embargo, este método no puede ser aplicado en lugares con alta densidad de población, debido a la disminución de tierras agrícolas disponibles en las cercanías de las granjas. Además, los desechos fecales líquidos, constituyen un problema serio de contaminación para ríos, lagos y tierras cercanas a las granjas, la cual ha originado la necesidad de desarrollar un manejo adecuado o un tratamiento completo de los desechos, para evitar los problemas de contaminación ambiental.

Para solucionar esta problemática se han ideado algunos tratamientos para reciclar el excremento y utilizarlo como ingrediente alimenticio. Estos tratamientos se clasifican en físicos, químicos y biológicos.

TRATAMIENTOS FISICOS

Separación de sólidos-líquidos

A partir de 1982 en varias granjas Porcicolas de America latina se instalaron sistema para el manejo y aprovechamiento del estiércol porcino (40% de los sólidos totales) en la alimentación del cerdo. El equipo más utilizado, son las pantallas estacionarias o cribas y los separadores de tornillo de prensa . La primera puede remover sólo parte del agua libre por gravedad y nada de la depositada por capilaridad en las mezclas de sólidos y líquidos. Estos aparatos solo son eficaces con aguas residuales extremadamente diluidas (menos del 1% de sólidos, 99% humedad). Si los desechos tienen que diluirse para facilitar su separación, entonces el volumen de dilución del agua empleada es tan grande que incrementa significativamente el volumen de aguas residuales que se deben tratar. En el segundo caso, se exprime toda el agua libre, más algo de la depositada por capilaridad, produciendo sólidos secos  que se pueden transportar fácilmente y usarse en alimentos balanceados. Los sólidos separados tienen un contenido óptimo de humedad para que continúe el proceso de deshidratación y almacenarlos por un largo plazo, adquiriendo una estructura de partículas en forma de panal. Esta estructura de los sólidos separados permite el movimiento libre del aire para el composteo y/o el secado a un bajo contenido de humedad tanto para la deshidratación o la formulación en raciones alimenticias. Con este método se recupera tanto el alimento digerido como el no digerido y se disminuye la cantidad de humedad.

Las ventajas que se tienen son: reducción del volumen de desechos a tratar, mayor aceptación por parte de los animales, pueden usarse como ingredientes de la ración o como fertilizante del suelo, su almacenamiento y transporte es más sencillo, y minimiza olores desagradables.

Dentro de sus desventajas están: elevada pérdida de nutrimentos cuando los líquidos no son utilizados, la presencia de microorganismos patógenos, se tiene una elevada inversión inicial así como un alto costo por mantenimiento del mecanismo de separación de sólidos y líquidos, y no siempre logra justificar el ahorro en el tratamiento de agua, además este equipo es recomendado para granjas con grandes instalaciones.

Deshidratación al sol

De esta forma se obtiene un producto seco que puede almacenarse e incorporarse fácilmente en una dieta completa, la contaminación del aire es baja y el manejo que se requiere es mínimo. Las desventajas de este procedimiento son: se debe realizar en zonas áridas o semiáridas, el material puede tener patógenos y se requiere que esté pulverizado antes de ser usado. Hay una pérdida importante de nutrientes en el subproducto resultante.

Secado artificial.

Las altas temperaturas que se alcanzan con el tratamiento, eliminan patógenos y las heces secas son inodoras. Este procedimiento requiere el uso de equipo caro y los costos de energía, recolección y transporte de las excretas hacia los deshidratadores son elevados.

TRATAMIENTOS QUIMICOS

 

Se emplean bacterias, solventes, o enzimas. El uso de solventes se basa en que extraen la proteína presente en los residuos procesados. Este tratamiento ha sido utilizado como una alternativa de terminado o pulido de las aguas residuales, después de los tratamientos aerobios y anaerobios.

TRATAMIENTOS BIOLOGICOS

 

Uso de lagunas de almacenaje y fermentación

 

Las lagunas se clasifican respecto a los procesos que intervienen en ellas en:

Anaeróbicas.- En este proceso la descomposición de las excretas se lleva a cabo sin la presencia de oxígeno . Las bacterias involucradas son de dos categorías, las que forman ácido o las que sintetizan metano. Las lagunas requieren menor superficie, ya que su volumen se cubre con la profundidad que se les dé; se producen subproductos que pueden ser aprovechados como agua de bebida o riego, medio de crecimiento de peces y algas, los sedimentos se pueden usar como fertilizantes o alimento para animales.

Algunas desventajas que se llegan a presentar son: mal olor (compuestos sulfurosos) y dificultades para alcanzar una temperatura adecuada (30 y 60 ºC) para que se realice la digestión de los desechos, ya que a menor temperatura se inhibe la acción bacteriana. Durante este proceso se forman lodos que deben ser removidos.

Aerobias.- En este proceso intervienen bacterias aerobias que degradan la celulosa y la lignina muy lentamente. Estos sistemas son aireados natural o mecánicamente. En el segundo caso se usan aireadores superficiales flotantes, que operan con difusores de aire que proporcionan oxígeno a lagunas de más de 6 m de profundidad. Este procedimiento no produce malos olores, los residuos no contienen bacterias patógenas y las aguas tratadas pueden ser fuente de nutrimentos para el crecimiento de algas y peces. La principal desventaja es que se pierde el valor fertilizante de los desechos.

 

Facultativas.- Dentro de una misma unidad se llevan a cabo tanto el proceso anaerobio como aerobio, en el fondo de la laguna se lleva a cabo el primero y en la superficie el segundo.

Otros tratamientos biológicos son el uso de digestores anaeróbicos y el tratamiento de los sólidos previamente separados por medio del ensilaje o composteo.

Digestores anaeróbicos.- Por medio de éste se obtiene energía. Las excretas al ser digeridas de manera anaerobia forman biogás, el que puede ser recuperado, filtrado, comprimido e introducido a dispositivos de gas y ser empleado como combustible para calentamiento, enfriamiento, o ser utilizado en máquinas para poner en marcha generadores eléctricos. La principal desventaja es el alto costo de éstos últimos.

Ensilaje.- Es el producto resultante de la preservación anaeróbica de residuos sólidos de excretas porcina, por la fermentación y producción de ácidos, los cuales cambian de manera significativa la concentración de carbohidratos solubles presentes en las mezclas. Este método además, estimula el consumo, ya que la fermentación láctica altera algunas de las características sensoriales, favoreciendo un cambio en el olor y sabor de las excretas, haciéndolas más apetecibles para el ganado. La finalidad es transformar una parte de los carbohidratos solubles (aproximadamente 8%) en ácidos grasos de cadena corta, lo que favorece el consumo y posterior digestión del producto final. El proceso de fermentación se ve inducido principalmente por la concentración y fuente de azúcares fermentables, de un 6 a 8%, como mínimo; de una temperatura de 35 a 37 °C y de una humedad del 60%. Para regular el contenido de humedad se puede mezclar las heces con granos o forrajes molidos dependiendo de la especie de animales a los cuales se les proporcionará el ensilado.

Los ensilados se pueden realizar en silos tipo bunker o de trinchera, de mampostería recubierta con cemento o cualquier otro tipo de material impermeable, o bien dentro de bolsas de plástico en el campo, cuando no se cuenta con las instalaciones adecuadas, lo que se conoce como plastisilo. Para un buen ensilado se requiere compactar bien a los ingredientes, ya sea con palas o aplanadoras, para garantizar la anaerobiosis necesaria para la conservación de los nutrimentos y elementos originales contenidos al inicio del proceso.

Su principal objetivo es el preservar los nutrimentos del material ensilado.

Ventajas: es aceptado por el animal, tiene una pérdida mínima de nutrimentos, la mezcla antes de ensilar no requiere demasiados ajustes, el material puede ser fácilmente almacenado, los patógenos pueden ser eliminados aproximadamente a las tres semanas, los malos olores son controlados, si las excretas usadas son frescas se aprovecha tanto la parte líquida como sólida.

Las desventajas de este sistema son: se debe de adicionar forraje o grano molido, incrementa la mano de obra por la recolección, el transporte para almacenar, el uso de materiales de ensilaje, el tiempo de ensilaje, el transporte a los lugares de almacenaje y la necesidad de contar con facilidades para almacenar las excretas como depósitos verticales herméticamente sellados.

Composteo. Consiste en la descomposición aeróbica en rangos de temperatura termofílica (40 – 65 ° C); los desechos sólidos tienen microorganismos nativos no patógenos que bajo condiciones adecuadas se multiplican, crecen y descomponen el material. Para que se pueda llevara cabo el proceso es necesario una relación C:N de 50:1, un pH entre 5.5 a 8, tener partículas pequeñas y bien mezcladas, además de una humedad de 50 a 60%.

Las ventajas son: 1) Produce un excelente acondicionador del suelo, reduce la erosión y disminuye el uso de fertilizantes. 2) Factible de mercadear. 3) Reducción del peso y la masa del material, lo que facilita su manejo. 3) Destrucción de patógenos. 4) Eliminación de olores y moscas.

Desventajas: 1) Ocupa una superficie considerable. 2) Costo del equipo y mano de obra. 3) Variaciones climáticas que afectan al material u obligan a invertir en cubiertas. 4) Un plan para la comercialización de exceso de composta.

Vermicomposta. Recientemente los esfuerzos para utilizar lombrices de tierra para estabilizar la fracción sólida de excretas de animales ha tenido mucho éxito. Para esto se utiliza la lombriz roja de California. El producto final es un material de color oscuro, con un agradable olor, es limpio, suave al tacto y su gran bioestabilidad evita su fermentación o putrefacción. Contiene una elevada carga enzimática y bacteriana que aumenta la solubilización de los nutrientes haciendo que puedan ser inmediatamente asimilables por las raíces. Por otra parte, impide que estos sean lavados por el agua de riego manteniéndolos por más tiempo en el suelo.

Sin embargo, este proceso es más sensible y requiere especial atención.

Dentro de los sistemas de tratamiento de excretas, el más utilizado en muchos paises es la dilución en agua para posteriormente sedimentar los sólidos y a continuación realizar una separación mecánica, con lo que se obtienen por una parte líquidos que son enviados a una serie de fosas de sedimentación y filtrado con o sin el uso de floculantes, o bien a lagunas de fermentación aeróbicas o anaeróbicas para su almacenamiento y por otra, sólidos ricos en nutrientes. Estos últimos se han convertido en una alternativa para la alimentación animal.

El empleo de los sólidos de las excretas en la alimentación animal presenta las ventajas de demandar baja infraestructura y tecnología, además de requerir poca energía para su procesamiento y adyuvar en la disminución de los costos de producción por concepto de alimentación. Las excretas porcinas poseen valor como insumo alimenticio por su contenido de minerales, fibra cruda (FC), proteína cruda (PC), extracto etéreo (EE), de tal manera que una granja de mil hembras reproductoras puede producir 120 kg de PC al día y 400 toneladas al año. Existen ideas encontradas entre los diferentes autores sobre si el reciclaje de las excretas en las dietas animales disminuye o no los costos de producción por concepto de alimento, ya que para algunos las excretas porcinas pueden ser consideradas como una fuente potencial de alimento disponible todo el año para cerdos y rumiantes, que podría aumentar la cantidad de minerales esenciales y nitrógeno disponibles, contribuyendo en el ahorro de proteína, y así disminuir los costos de alimentación o aumentar los ingresos de las granjas al vender la cerdaza. Un ejemplo de esto es el trabajo de Peñalva (1984) quién evaluó el efecto de cuatro diferentes tratamientos: Dieta control sorgo-soya; inclusión de sólido fresco a 25 y 50 %; y un cuarto grupo con 50% de sólido más 8% de melaza, en la alimentación de cerdas desde la gestación hasta el destete, encontró que los animales de los grupos experimentales 3 y 4 rechazaron el alimento durante los tres primeros días, problema que dejo de existir al cuarto día cuando las cerdas consumieron en forma regular toda la ración que les fue ofrecida. El aumento de peso fue mayor en el tratamiento tres, en comparación con el grupo control.

García (1993) evaluó el efecto de la adición de un ensilado elaborado a partir de cerdaza y sorgo sobre el comportamiento productivo de cerdos durante la etapa de desarrollo. Los resultados obtenidos en consumo de alimento fueron similares entre el grupo control y el experimental, sin embargo, hubo una disminución en la ganancia diaria de peso y mayor valor en la conversión alimenticia en el grupo experimental. El costo por kilogramo de peso fue mayor en el lote experimental, considerando solamente el insumo alimento.

Por otra parte, Iñiguez (1991) recolectó estiércol del piso de corrales de cerdos en la etapa de finalización alimentados con una dieta a base de sorgo molido, concentrado y alfalfa molida deshidratada, preparó diferentes mezclas de melaza, estiércol y paja de trigo en las respectivas proporciones, a) 5:40:55; b) 5:50:45; c) 5:65:30 y d) 5:80:15. De cada una de las mezclas tomó tres muestras para el análisis de las características de fermentación. En un segundo experimento, se volvió a fermentar mezclas de melaza, estiércol y paja de trigo, pero con tres diferentes porcentajes de agua, 40.8 ± 0.5; 54.4 ± 0.7 y 69.0 ± 0.6%. Los niveles de contenido de estiércol en base seca fueron de 11, 22 y 44 % respectivamente. Las mezclas se dejaron fermentar en frascos de vidrio de un litro. Las tapas de los frascos tenían una manguera de látex con una pequeña incisión para la salida del gas producido por la fermentación. En el primer experimento observó más del 6% de carbohidratos solubles en agua (csa) considerado como mínimo para una adecuada fermentación en el proceso de ensilaje. Después de 42 días de fermentación, las mezclas tuvieron un aroma similar y característico al ensilado común. Solamente la mezcla 5:40:55 mostró crecimiento de hongos en la parte superior de 1 frasco. Observó que el pH fue mayor a medida que se incrementó el contenido de estiércol. En el segundo experimento encontró resultados similares en el porcentaje de csa, pH, aumento en los ácidos grasos volátiles y en el ácido láctico, en todas las mezclas desapareció el olor a estiércol.

Martínez et al. (2001), inoculo microsilos con dosis conocidas del virus de Aujeszky y Ojo azul, así como Salmonella choleraesuis y E. coli enterotoxigénica, concluyó que a partir de las 48 horas del proceso de ensilaje no logró la recuperación de estos patógenos. Por lo tanto, el ensilaje es un tratamiento de las excretas que elimina los microorganismos patógenos y las deja aptas para reciclarlas en la alimentación animal.

El reciclaje de excretas es una forma importante de disminuir los costos de producción por concepto de alimentación en granjas; sin embargo, el uso de las excretas sin tratamiento y sin evaluación de las condiciones microbiológicas de éstas, puede resultar en el riesgo de transmisión de enfermedades, especialmente de tipo entérico, ocasionando severos brotes en las granjas porcinas. Por otra parte, los sólidos que se usan como abono de terrenos agrícolas y los efluentes de las granjas provocan la contaminación de ríos, mantos freáticos y pueden ser causantes de zoonosis.