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Emisiones de amoniaco y gases de efecto invernadero en una explotación avícola de puesta de jaulas acondicionadas

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El sector avícola de puesta ha tenido que adaptarse en los últimos años a diferentes normativas europeas. Junto con la Directiva 1999/74/CE que regula el bienestar de gallinas ponedoras, destaca la Directiva de Emisiones Industriales -Directiva 2010/75/CE-, que obliga a las explotaciones de más de 40.000 aves a aplicar alguna MTD -Mejores Técnic as Disponibles- para reducir las emisiones gaseosas a la atmósfera...

Emisiones de amoniaco y gases de efecto invernadero en una explotación avícola de puesta de jaulas acondicionadas

Oier Alberdi y col. (*)

pmerino@neiker.eus
Biosystems Engineering, 144: 1-12. 2016

El sector avícola de puesta ha tenido que adaptarse en los últimos años a diferentes normativas europeas. Junto con la Directiva 1999/74/CE que regula el bienestar de gallinas ponedoras, destaca la Directiva de Emisiones Industriales -Directiva 2010/75/CE-, que obliga a las explotaciones de más de 40.000 aves a aplicar alguna MTD -Mejores Técnic as Disponibles- para reducir las emisiones gaseosas a la atmósfera. La aplicación de las MTD es necesaria para obtener la Autorización Ambiental Integrada –AAI- en las explotaciones.

ammonia_and_greenhouse_opt.jpeg

Fig. 1. Esquema de la nave en la que se realizó el estudio (Infografía: Biosystems Engineering).

Nuestros estudios

En este contexto, NEIKER-Tecnalia ha realizado la evaluación de las emisiones de amoniaco -NH3- y gases de efecto invernadero –GEI-, tales como el óxido nitroso -N2O- y el metano -CH4-, en una explotación comercial adaptada a la normativa de bienestar y situada en el País Vasco. La prueba se realizó en una nave de 66 x 17 m, de ventilación forzada, equipada con jaulas enriquecidas Tecno de 9 pisos, dispuestas en 6 bloques –ver el esquema adjunto– (**).

La monitorización de las emisiones de NH3 y GEI se realizó a lo largo de un ciclo productivo completo entre abril de 2012 y septiembre de 2013. Para tal efecto se empleó un analizador fotoacústico INNOVA 1412, el cual analizaba en continuo las muestras de aire de diferentes zonas de la granja. Además, se controlaron la temperatura y la humedad relativa del aire – HR - en el exterior e interior de la nave, así como los flujos de ventilación. La alimentación se suministró en tres fases según la edad de las gallinas, con niveles decrecientes en proteína bruta – 16,7 y 16,0 % -. La gallinaza acumulada en las cintas era eliminada completamente con una frecuencia variable de entre 1 a 5 días. Las propiedades físico-químicas de la gallinaza fueron analizadas quincenalmente en el laboratorio de NEIKER-Tecnalia.

P1180121_opt.jpeg

Resultados de las mediciones

Los valores registrados de HR –77,0 ± 12,0 %- y temperatura ambiental –16,0 ± 5,0 ºC- se mantuvieron en los rangos típicos del clima oceánico. En el interior de la nave, la HR media fue del 66,0 ± 9,0 % y la temperatura varió en un rango de 22,0±2,m0ºC. La ventilación osciló de forma estacional -2,2 a 6,8 m3/h/gallina-, estando directamente relacionada con la temperatura exterior. Los muestreos de la gallinaza mostraron que no hubo diferencias estacionales respecto a la materia seca -≈ 27 %-, posiblemente debido a las altas HR a lo largo de todo el ciclo. Las fases de alimentación tuvieron un efecto significativo en el contenido de N de la gallinaza, disminuyendo éste durante los últimos dos ciclos.

Tabla 1. Parámetros ambientales: variación estacional de la concentración y emisión de gases durante un ciclo completo de puesta. (*)

 Época del año

Primavera

Verano

Otoño

Invierno

Total

Parámetros ambientales

Temperatura

Exterior ºC

14,7

19,9

15,1

11,2

15,7

Interior ºC

22,4

24,1

22,5

20,1

22,4

Humedad relativa

Exterior %

76,7

79,4

76,7

75,7

77,3

Interior %

63,9

69,9

64,6

66,5

66,1

Ventilación, m3/ave/h

3,3

6,8

3,6

2,2

4,2

Concentración de gas

NH3 , mg/m3

Exterior

0,5

0,4

0,5

0,4

0,5

 

Interior

2,1

1,5

2,2

2,3

2,0

N2O , mg/m3

Exterior

0,6

0,5

0,4

0,6

0,5

 

Interior

0,6

0,5

0,4

0,6

0,5

CH4 , mg/m3

Exterior

2,5

5,0

4,0

2,0

3,4

 

Interior

3,9

5,9

5,1

3,6

4,6

Emisión de gas

NH3 , mg ave/día

103,8

144,9

119,0

90,3

115,7

N2O , mg ave/día

4,9

3,6

4,3

5,1

4,5

CH4 , mg ave/día

85,6

107,2

77,9

81,2

90,0

(*) Los datos promedios han sido calculados en base horaria.

La emisión media de NH3 a lo largo del periodo de experimentación fue de 116 mg/d/gallina, un valor similar a los encontrados en la bibliografía científica para este sistema de producción. Las emisiones de NH3 mostraron un significativo efecto estacional, oscilando las pérdidas por volatilización entre 90 mg/d/gallina en invierno a 145 mg/d/gallina en verano. La concentración de NH3 en el interior de la nave no alcanzó en ningún momento el umbral de 25 ppm. Tras analizar los patrones horarios de las emisiones a lo largo del día, se observó que dicha emisión se relacionó positivamente con el nivel de ventilación, siendo las horas centrales del día cuando aumenta la emisión de NH3. A su vez, la emisión de NH3 aumentó con un mayor periodo de acumulación de la gallinaza en las cintas. Este hecho se debe al mayor volumen de gallinaza acumulada, la cual se encuentra además en un estado de maduración más avanzado.

figura2_opt.jpeg

Fig. 2. Emisión de NH3 y caudal de ventilación durante el día: datos horarios medios para invierno y verano.

Las emisiones que se obtienen en sistemas con cintas son considerablemente menores a las emisiones registradas en sistemas, cada vez más escasos, como los de foso profundo - hasta 1.000 mg NH3/día/gallina -. Por ello, se considera necesaria la actualización de los factores de emisión, adaptándose a la realidad del sector.

En cuanto a los valores de GEI, las pérdidas de N en forma de N2O fueron insignificantes a lo largo de todo el ciclo productivo –4,5 mg/d/gallina-. Las emisiones de CH4 se situaron también en niveles bajos -90 mg/d/gallina- debido a que el manejo de la gallinaza en cintas no permite la generación de condiciones anaeróbicas importantes.

DSC_0080_opt.jpeg

Resumen

En resumen, los resultados del presente estudio permiten concluir que una adecuada estrategia de mitigación de NH3 debería incidir en aumentar la frecuencia de extracción de la gallinaza y ajustar los niveles de ventilación adecuándose a la estacionalidad y a los patrones horarios de emisión. •

(*) Con Haritz Arriaga (harriaga@neiker.eus) y Pilar Merino (pmerino@neiker.eus), ambos de NEIKER-Tecnalia, y Salvador Calvet y Fernando Estellés (Universidad Politécnica de Valencia)

(**) Se agradece a la Larrabe Oiloteguía S.A.T. las facilidades para realizar este estudio en su granja y a Ingeniería Avícola, la información que ha permitido la publicación de este artículo.

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