JUAN JIMENEZ GARCIA, S.A.U.

1. Antecedentes
Participar en la I edición de los Premios Empresariales de Prensa Ibérica 360, S.L. en 2 de las 5 categorías establecidas presentando un proyecto basado en un hito dentro del sector y que está basado en un sistema sostenible de depuración de deyecciones ganaderas o purines líquidos que consigue reducir su carga de nitrógeno, reducir olores y amplios beneficios ambientales que destacaremos posteriormente.
Premio a la Innovación
Empresas que hayan desarrollado un avance o un hito importante dentro del mundo empresarial en el que desarrollar su actividad.
Premio a la Sostenibilidad
Empresas que hayan desarrollado acciones orientadas a lograr un desarrollo sostenible, que destaquen por su carácter innovador y que tengan beneficios sociales o ambientales.

El sector agropecuario europeo y español ha experimentado una intensificación, incrementando la presión global derivada de la sobreutilización y producción de nitrógeno. España es el segundo país de la UE en concentración de porcino, con una producción de purín que ocasiona graves problemas medioambientales. Poner de manifiesto la cantidad de deyecciones susceptibles de ser tratadas en nuestra región y a nivel nacional y la importancia de investigar en soluciones innovadoras, medioambientalmente respetuosas y socialmente reconocidas.

La utilización agronómica del purín es una práctica que ha adquirido una gran importancia en zonas donde conviven la ganadería y la agricultura. Sin embargo, la aplicación descontrolada de este subproducto presenta un riesgo potencial como consecuencia del carácter acumulativo de ciertos elementos y su transferencia a sistemas terrestres y acuáticos. No obstante, los beneficios pueden ser cuantiosos cuando la aplicación agronómica de los purines se lleva a cabo racionalmente. Para ello, la aplicación de purín estará supeditada a la superficie agraria disponible en el conjunto de explotaciones así como a la demanda nutricional de los cultivos que se establecerán en ella, tal y como describen los documentos BREF “Intensive Rearing of Poultry or Pigs” (mejores técnicas disponibles relativas a la prevención y al control integrado de la contaminación producidas específicamente por la crianza de aves y cerdos bajo las directrices de la Comisión Europea).

2. Justificación
Actualmente existe un interés creciente en la aplicación de enmiendas al suelo que puedan contribuir a mitigar el cambio climático gracias al secuestro de C, lo que conlleva el incremento de las reservas de C en el suelo. En relación a la emisión de gases de efecto invernadero, como es bien sabido, la excreta animal contribuye a la producción de N y P, junto con NH3, además de N2O, CH4 y CO2. Sin embargo, la depuración del purín a través de humedales artificiales reduce considerablemente la emisión de estos gases, en comparación con la gestión habitual de muchos de estos residuos que consiste en una aplicación directa al suelo sin ningún tipo de tratamiento.

En este contexto, se plantea un sistema para la gestión integral del purín y su valorización agronómica a través del proceso de depuración basado en una separación física combinada con un humedal artificial, con el fin de producir un efluente líquido orgánico que reduzca los consumos de agua de riego y las emisiones de gases, a la vez que aporte nutrientes al suelo.

3. Planteamiento del proyecto
El objetivo general es desarrollar un sistema de tratamiento integral del purín de cerdo producido en las explotaciones contempladas en este proyecto, que permita su valorización agronómica.
El planteamiento consiste en el proceso de depuración basado en una separación física, a través de un separador de fases, combinada con un humedal artificial, con el fin de producir un efluente depurado para ser aplicado en suelo agrícola, reduciendo los consumos de agua y fertilizantes inorgánicos y minimizando las emisiones de gases y el consumo energético.
El purín bruto aplicado sirve como abonado de fondo (en invierno y verano), mientras que el purín depurado se aplica en riego por goteo para el cultivo de brócoli, o bien por aspersión para el cultivo de sorgo, hasta alcanzar las necesidades nutricionales de nitrógeno de los cultivos propuestos. Se estima que, además, el plan de abonado debe incluir aportes de P2O5 y K2O para suplir los requerimientos de dichos cultivos, ya que el purín aplicado (tanto bruto como depurado) no supliría las cantidades necesarias.

4. Sistema de tratamiento integral
La plataforma que se ha usado para colocar la infraestructura del sistema de tratamiento del purín es una planta que se utilizaba para cogeneración, la cual ha sido adecuada para implementar el sistema de depuración sin cambios trascendentales según el artículo 10.4 de la Ley 16/2002, de 1 de julio, sobre prevención y control integrados de la contaminación, así como la Ley 21/2013 de 9 de diciembre de evaluación ambiental y su modificación según RD Ley nº 2/2016, que modifica la Ley 4/2009, de 14 de mayo, de Protección Ambiental Integrada.
Además, se ha puesto en ejecución la Orden de 30 de marzo de 2016 por la que se aprueban las bases reguladoras de las ayudas para la gestión de purines producidos en explotaciones porcinas que se destinaban a plantas de cogeneración antes de su cierre, publicada en el BORM nº 77 del 5 de abril de 2016 por la Consejería de Agua, Agricultura y Medio Ambiente de la Región de Murcia.
El sistema de tratamiento está compuesto por dos depósitos de hormigón para almacenaje, B1 con capacidad de 1.200 m3 que recibe el purín bruto donde es homogenizado y el B2 de 600 m3 que almacena el purín tras su paso por el separador de fases para el proceso de aireación. Un tercer depósito B3 utilizado para la decantación de las partículas más pesadas que puedan quedar tras la separación de fases y un decantador rectangular D1, se emplea para alimentar el biofiltro o humedal artificial, permitiendo además la acumulación de fangos.

El funcionamiento del sistema comienza en las explotaciones ganaderas donde el purín es conducido a través de una red de tuberías soterradas desde los fosos de recogida hasta la planta de tratamiento que está situada a unos 1500m en línea recta desde los núcleos, se construyó además una estación de bombeo para impulsar el purín desde los núcleos de producción a la planta de tratamiento, salvando el desnivel del terreno.

Una vez que llega el purín a la planta de tratamiento pasa por una serie de módulos en los que realiza el procedimiento de depuración hasta su disposición final para ser aplicado en las parcelas dispuestas para estos fines.
Desde las explotaciones ganaderas el primer tanque para la recepción del purín es el B1, donde se homogeniza el purín mediante un agitador automático dentro del depósito.
Desde B1 pasa al separador de fases, el cual está compuesto por dos módulos y cada uno de ellos cuenta con tres mallas de filtración.

La fracción líquida es impulsada hacia el depósito B2, mientras que la fracción sólida cae libremente en una solera cementada la cual se dispone para compostaje y posteriormente ser aplicado en las parcelas agrícolas. Dicha solera cuenta con un depósito para la recogida de los lixiviados del compost que son nuevamente recirculados al depósito B1 con la ayuda de una bomba.

Cuando la fracción líquida del purín es vertida en el depósito B2 sufre una aireación a través de membranas colocadas en su base, con el fin de evitar el incremento del pH y, como consecuencia, el aumento de amonio (N-NH4+) y su volatilización en forma de óxido de nitrógeno (N2O) y amoniaco (NH3). Pasado el tiempo establecido para la aireación el purín líquido pasa al depósito B3 y la fracción más gruesa del depósito B2 es recirculada de nuevo al depósito B1.

El purín permanece en el depósito B3 para una decantación primaria de las partículas pesadas que puedan quedar tras la separación de fases. Mediante bombeo el purín es pasado al decantador rectangular D1.
Imagen. Depósito B3 (izda) y decantador rectancular D1 (dcha)
El objetivo del decantador D1 es aumentar la capacidad de decantación gracias a la mayor superficie de que se dispone. A partir de este decantador la fase líquida del purín pre-tratado pasa a las celdas que componen el humedal a través de una tubería soterrada por gravedad.

Humedal artificial o Biofiltro
Los humedales naturales (biofiltros) son un recurso natural vital y una parte crítica de nuestro ambiente, por lo que han aumentado los esfuerzos para proteger estas comunidades acuáticas frágiles frente a la contaminación.

Los humedales construidos o artificiales imitan a los naturales para que tengan lugar los mismos procesos intrínsecos, físicos, químicos y biológicos actuando como un sistema de tratamiento de purín que consisten en un mono o policultivo de plantas macrófitas dispuestas en lagunas, tanques o bien canales poco profundos (Vymazal et al., 2006).

Estas áreas se encuentran saturadas por aguas superficiales o subterráneas. En el caso de humedales con aguas superficiales, éstas tienen unas profundidades inferiores a 100 cm y plantas emergentes o macrófitas a espadañas, carrizos o juncos, entre otras.
Muchos investigadores afirman que los humedales con planta tienen mayores eficiencias de eliminación de contaminantes comparados con humedales sin planta.
El sistema de tratamiento de este proyecto cuenta con un biofiltro o humedal artificial.

En la parte superior se plantaron Phargmites australis con un densidad de plantación de 10 plantas/m2. Su selección se realizó de acuerdo a la adaptabilidad de las mismas al clima local, a su capacidad de transportar oxígeno desde las hojas hasta la raíz, su tolerancia a concentraciones elevadas de contaminantes, a su capacidad asimiladora de los mismos, su tolerancia a condiciones climáticas diversas, a su resistencia a las plagas y enfermedades y a su facilidad de manejo.

Figura. Composición humedal artificial
Phragmites australis es una planta perenne, perteneciente a la familia de las gramíneas y conocida popularmente como carrizo. Florece en verano-otoño y tiene un rizoma rastrero con capacidad para crecer en la superficie buscando agua. Puede alcanzar los 4 m de altura y 2 cm de diámetro, presentando una gran inflorescencia al final del tallo.
Puede soportar bastante bien niveles moderados de salinidad en el agua y en el suelo, necesitando suelos encharcados hasta profundidades de 5 dm, por lo que es posible encontrarlo en las proximidades de marismas y zonas más salobres.
Se caracteriza por ser una planta fitoextractora, lo que significa que tiene la capacidad de absorción de contaminantes por las raíces de las plantas, y su transporte a las partes aéreas o cualquier parte que sea recolectable, para eliminar los contaminantes y promover una limpieza a largo plazo. Como resultado, una fracción de metal pesado se elimina del sistema. El éxito de la fitoextracción como técnica de rehabilitación potencial depende de factores como la disponibilidad de los metales, así como de la capacidad de las plantas para absorber y acumular los metales en las partes aéreas.
El empleo de Phragmites australis como especie depuradora, concretamente en la remoción de nitrógeno en humedales artificiales, ha sido ampliamente descrito y contrastado en la bibliografía especializada, así como en estudios y tesis doctorales llevadas a cabo dentro del Grupo de Investigación Gestión, Aprovechamiento y Recuperación de Suelos y Aguas (GARSA) de la Universidad Politécnica de Cartagena.

Imagen 12. Phragmites australis

La vegetación del humedal proporciona superficies para la formación de películas bacterianas, facilitando la filtración y adsorción de los constituyentes del purín, permitiendo la transferencia de oxígeno. Esta transferencia de oxigeno hacia la zona radicular, por parte de las plantas es un requisito imprescindible para que la eliminación microbiana de algunos contaminantes se realice con eficacia, estimulando además la degradación de la materia orgánica y el crecimiento de bacterias nitrificantes. Las plantas juegan un papel fundamental en estos sistemas, ya que, además de airear el sistema y eliminar contaminantes, asimilándolos directamente en sus tejidos, sus raíces y rizomas, proporcionan una extensa superficie para posibilitar el crecimiento bacteriano y permitir la filtración de sólidos en suspensión.

El tiempo de retención hidráulica (TRH) optimizado de 3 días, es decir, el efluente del separador de fases permanece en las celdas 3 días hasta su posterior evacuación. Durante este tiempo, junto con la absorción de potenciales contaminantes por parte de la planta, se producen ciertos procesos físico-químicos y microbiológicos que favorecen la minimización de dichos contaminantes. El Grupo de Investigación Gestión, Aprovechamiento y Recuperación de Suelos y Aguas (GARSA), de la Universidad Politécnica de Cartagena, ha demostrado las elevadas eficiencias de depuración del purín de cerdo empleando este diseño, siendo éste el primer proyecto de transferencia de esta tecnología a gran escala.


Tras la depuración en el humedal, el efluente es recogido en una balsa abierta impermeabilizada de nueva construcción situada en las cercanías del humedal, con una capacidad aproximada de 12.000 m3. El purín depurado es transferido desde esta balsa a otra, igualmente impermeabilizada que alimenta al cabezal de riego para su valorización agronómica. En estas balsas tienen lugar nuevos procesos físico-químicos y microbiológicos favorecidos por la aparición de una microalga del género Scenedesmus sp., que incrementan el porcentaje de depuración.

5. Conclusiones
Los resultados ponen de manifiesto la gran eficiencia de este sistema integral de tratamiento para purín, puesto que la mayoría de los parámetros han reducido por encima de un 70%, éstos son STS, DBO5, DQO, N-NH4+, PT, P-PO4, K+, entre los metales el Cu y el Zn. Otros parámetros, aunque no alcanzaron estos porcentajes, también descendieron después del tratamiento, y fueron CE, NK y NO3-. El mayor porcentaje de reducción de estos parámetros se mostró en la balsa después del paso por los humedales, exceptuando los STS que redujeron en un 78% mientras permanecía en el depósito B3, gracias al proceso de decantación. Algunos parámetros se encontraban por debajo del límite de detección del equipo de medición, entre éstos estaban el F-, NO2- y Mn.
Por su parte, los resultados de suelo indican que se trata de suelos moderadamente alcalinos y muy ligeramente salinos. Los contenidos en C y N son bajos en aquellas parcelas en las que no se ha aplicado purín mientras que aumentan, favorablemente para el cultivo, en aquellas en las que se han realizado aplicaciones controladas de purín bruto, incidiendo positivamente en la relación C/N, sin incidir negativamente en otros parámetros. La salinidad ha disminuido ligeramente en los suelos en los que se realiza la aplicación. Por tanto, las aplicaciones de purín previstas han resultado beneficiosas para el cultivo de estas parcelas.
En relación a las plantas los niveles de retención se produjeron mayoritariamente en la pella y hoja, mientras que en la raíz se retuvieron metales como el Cu y Fe.
Por tanto, puede establecerse que el sistema de tratamiento integral de purín con biofiltros (humedal artificial) es muy eficaz por la capacidad de remoción de la mayoría de parámetros analizados, contribuyendo así a un purín tratado con mayor calidad y por tanto, pudiendo ser utilizado para su valorización agronómica sostenible y a su vez incidir en el ahorro de agua de riego.

1. Antecedentes
Participar en la I edición de los Premios Empresariales de Prensa Ibérica 360, S.L. en 2 de las 5 categorías establecidas presentando un proyecto basado en un hito dentro del sector y que está basado en un sistema sostenible de depuración de deyecciones ganaderas o purines líquidos que consigue reducir su carga de nitrógeno, reducir olores y amplios beneficios ambientales que destacaremos posteriormente.
Premio a la Innovación
Empresas que hayan desarrollado un avance o un hito importante dentro del mundo empresarial en el que desarrollar su actividad.
Premio a la Sostenibilidad
Empresas que hayan desarrollado acciones orientadas a lograr un desarrollo sostenible, que destaquen por su carácter innovador y que tengan beneficios sociales o ambientales.

El sector agropecuario europeo y español ha experimentado una intensificación, incrementando la presión global derivada de la sobreutilización y producción de nitrógeno. España es el segundo país de la UE en concentración de porcino, con una producción de purín que ocasiona graves problemas medioambientales. Poner de manifiesto la cantidad de deyecciones susceptibles de ser tratadas en nuestra región y a nivel nacional y la importancia de investigar en soluciones innovadoras, medioambientalmente respetuosas y socialmente reconocidas.

La utilización agronómica del purín es una práctica que ha adquirido una gran importancia en zonas donde conviven la ganadería y la agricultura. Sin embargo, la aplicación descontrolada de este subproducto presenta un riesgo potencial como consecuencia del carácter acumulativo de ciertos elementos y su transferencia a sistemas terrestres y acuáticos. No obstante, los beneficios pueden ser cuantiosos cuando la aplicación agronómica de los purines se lleva a cabo racionalmente. Para ello, la aplicación de purín estará supeditada a la superficie agraria disponible en el conjunto de explotaciones así como a la demanda nutricional de los cultivos que se establecerán en ella, tal y como describen los documentos BREF “Intensive Rearing of Poultry or Pigs” (mejores técnicas disponibles relativas a la prevención y al control integrado de la contaminación producidas específicamente por la crianza de aves y cerdos bajo las directrices de la Comisión Europea).

2. Justificación
Actualmente existe un interés creciente en la aplicación de enmiendas al suelo que puedan contribuir a mitigar el cambio climático gracias al secuestro de C, lo que conlleva el incremento de las reservas de C en el suelo. En relación a la emisión de gases de efecto invernadero, como es bien sabido, la excreta animal contribuye a la producción de N y P, junto con NH3, además de N2O, CH4 y CO2. Sin embargo, la depuración del purín a través de humedales artificiales reduce considerablemente la emisión de estos gases, en comparación con la gestión habitual de muchos de estos residuos que consiste en una aplicación directa al suelo sin ningún tipo de tratamiento.

En este contexto, se plantea un sistema para la gestión integral del purín y su valorización agronómica a través del proceso de depuración basado en una separación física combinada con un humedal artificial, con el fin de producir un efluente líquido orgánico que reduzca los consumos de agua de riego y las emisiones de gases, a la vez que aporte nutrientes al suelo.

3. Planteamiento del proyecto
El objetivo general es desarrollar un sistema de tratamiento integral del purín de cerdo producido en las explotaciones contempladas en este proyecto, que permita su valorización agronómica.
El planteamiento consiste en el proceso de depuración basado en una separación física, a través de un separador de fases, combinada con un humedal artificial, con el fin de producir un efluente depurado para ser aplicado en suelo agrícola, reduciendo los consumos de agua y fertilizantes inorgánicos y minimizando las emisiones de gases y el consumo energético.
El purín bruto aplicado sirve como abonado de fondo (en invierno y verano), mientras que el purín depurado se aplica en riego por goteo para el cultivo de brócoli, o bien por aspersión para el cultivo de sorgo, hasta alcanzar las necesidades nutricionales de nitrógeno de los cultivos propuestos. Se estima que, además, el plan de abonado debe incluir aportes de P2O5 y K2O para suplir los requerimientos de dichos cultivos, ya que el purín aplicado (tanto bruto como depurado) no supliría las cantidades necesarias.

4. Sistema de tratamiento integral
La plataforma que se ha usado para colocar la infraestructura del sistema de tratamiento del purín es una planta que se utilizaba para cogeneración, la cual ha sido adecuada para implementar el sistema de depuración sin cambios trascendentales según el artículo 10.4 de la Ley 16/2002, de 1 de julio, sobre prevención y control integrados de la contaminación, así como la Ley 21/2013 de 9 de diciembre de evaluación ambiental y su modificación según RD Ley nº 2/2016, que modifica la Ley 4/2009, de 14 de mayo, de Protección Ambiental Integrada.
Además, se ha puesto en ejecución la Orden de 30 de marzo de 2016 por la que se aprueban las bases reguladoras de las ayudas para la gestión de purines producidos en explotaciones porcinas que se destinaban a plantas de cogeneración antes de su cierre, publicada en el BORM nº 77 del 5 de abril de 2016 por la Consejería de Agua, Agricultura y Medio Ambiente de la Región de Murcia.
El sistema de tratamiento está compuesto por dos depósitos de hormigón para almacenaje, B1 con capacidad de 1.200 m3 que recibe el purín bruto donde es homogenizado y el B2 de 600 m3 que almacena el purín tras su paso por el separador de fases para el proceso de aireación. Un tercer depósito B3 utilizado para la decantación de las partículas más pesadas que puedan quedar tras la separación de fases y un decantador rectangular D1, se emplea para alimentar el biofiltro o humedal artificial, permitiendo además la acumulación de fangos.

El funcionamiento del sistema comienza en las explotaciones ganaderas donde el purín es conducido a través de una red de tuberías soterradas desde los fosos de recogida hasta la planta de tratamiento que está situada a unos 1500m en línea recta desde los núcleos, se construyó además una estación de bombeo para impulsar el purín desde los núcleos de producción a la planta de tratamiento, salvando el desnivel del terreno.

Una vez que llega el purín a la planta de tratamiento pasa por una serie de módulos en los que realiza el procedimiento de depuración hasta su disposición final para ser aplicado en las parcelas dispuestas para estos fines.
Desde las explotaciones ganaderas el primer tanque para la recepción del purín es el B1, donde se homogeniza el purín mediante un agitador automático dentro del depósito.
Desde B1 pasa al separador de fases, el cual está compuesto por dos módulos y cada uno de ellos cuenta con tres mallas de filtración.

La fracción líquida es impulsada hacia el depósito B2, mientras que la fracción sólida cae libremente en una solera cementada la cual se dispone para compostaje y posteriormente ser aplicado en las parcelas agrícolas. Dicha solera cuenta con un depósito para la recogida de los lixiviados del compost que son nuevamente recirculados al depósito B1 con la ayuda de una bomba.

Cuando la fracción líquida del purín es vertida en el depósito B2 sufre una aireación a través de membranas colocadas en su base, con el fin de evitar el incremento del pH y, como consecuencia, el aumento de amonio (N-NH4+) y su volatilización en forma de óxido de nitrógeno (N2O) y amoniaco (NH3). Pasado el tiempo establecido para la aireación el purín líquido pasa al depósito B3 y la fracción más gruesa del depósito B2 es recirculada de nuevo al depósito B1.

El purín permanece en el depósito B3 para una decantación primaria de las partículas pesadas que puedan quedar tras la separación de fases. Mediante bombeo el purín es pasado al decantador rectangular D1.
Imagen. Depósito B3 (izda) y decantador rectancular D1 (dcha)
El objetivo del decantador D1 es aumentar la capacidad de decantación gracias a la mayor superficie de que se dispone. A partir de este decantador la fase líquida del purín pre-tratado pasa a las celdas que componen el humedal a través de una tubería soterrada por gravedad.

Humedal artificial o Biofiltro
Los humedales naturales (biofiltros) son un recurso natural vital y una parte crítica de nuestro ambiente, por lo que han aumentado los esfuerzos para proteger estas comunidades acuáticas frágiles frente a la contaminación.

Los humedales construidos o artificiales imitan a los naturales para que tengan lugar los mismos procesos intrínsecos, físicos, químicos y biológicos actuando como un sistema de tratamiento de purín que consisten en un mono o policultivo de plantas macrófitas dispuestas en lagunas, tanques o bien canales poco profundos (Vymazal et al., 2006).

Estas áreas se encuentran saturadas por aguas superficiales o subterráneas. En el caso de humedales con aguas superficiales, éstas tienen unas profundidades inferiores a 100 cm y plantas emergentes o macrófitas a espadañas, carrizos o juncos, entre otras.
Muchos investigadores afirman que los humedales con planta tienen mayores eficiencias de eliminación de contaminantes comparados con humedales sin planta.
El sistema de tratamiento de este proyecto cuenta con un biofiltro o humedal artificial.

En la parte superior se plantaron Phargmites australis con un densidad de plantación de 10 plantas/m2. Su selección se realizó de acuerdo a la adaptabilidad de las mismas al clima local, a su capacidad de transportar oxígeno desde las hojas hasta la raíz, su tolerancia a concentraciones elevadas de contaminantes, a su capacidad asimiladora de los mismos, su tolerancia a condiciones climáticas diversas, a su resistencia a las plagas y enfermedades y a su facilidad de manejo.

Figura. Composición humedal artificial
Phragmites australis es una planta perenne, perteneciente a la familia de las gramíneas y conocida popularmente como carrizo. Florece en verano-otoño y tiene un rizoma rastrero con capacidad para crecer en la superficie buscando agua. Puede alcanzar los 4 m de altura y 2 cm de diámetro, presentando una gran inflorescencia al final del tallo.
Puede soportar bastante bien niveles moderados de salinidad en el agua y en el suelo, necesitando suelos encharcados hasta profundidades de 5 dm, por lo que es posible encontrarlo en las proximidades de marismas y zonas más salobres.
Se caracteriza por ser una planta fitoextractora, lo que significa que tiene la capacidad de absorción de contaminantes por las raíces de las plantas, y su transporte a las partes aéreas o cualquier parte que sea recolectable, para eliminar los contaminantes y promover una limpieza a largo plazo. Como resultado, una fracción de metal pesado se elimina del sistema. El éxito de la fitoextracción como técnica de rehabilitación potencial depende de factores como la disponibilidad de los metales, así como de la capacidad de las plantas para absorber y acumular los metales en las partes aéreas.
El empleo de Phragmites australis como especie depuradora, concretamente en la remoción de nitrógeno en humedales artificiales, ha sido ampliamente descrito y contrastado en la bibliografía especializada, así como en estudios y tesis doctorales llevadas a cabo dentro del Grupo de Investigación Gestión, Aprovechamiento y Recuperación de Suelos y Aguas (GARSA) de la Universidad Politécnica de Cartagena.

Imagen 12. Phragmites australis

La vegetación del humedal proporciona superficies para la formación de películas bacterianas, facilitando la filtración y adsorción de los constituyentes del purín, permitiendo la transferencia de oxígeno. Esta transferencia de oxigeno hacia la zona radicular, por parte de las plantas es un requisito imprescindible para que la eliminación microbiana de algunos contaminantes se realice con eficacia, estimulando además la degradación de la materia orgánica y el crecimiento de bacterias nitrificantes. Las plantas juegan un papel fundamental en estos sistemas, ya que, además de airear el sistema y eliminar contaminantes, asimilándolos directamente en sus tejidos, sus raíces y rizomas, proporcionan una extensa superficie para posibilitar el crecimiento bacteriano y permitir la filtración de sólidos en suspensión.

El tiempo de retención hidráulica (TRH) optimizado de 3 días, es decir, el efluente del separador de fases permanece en las celdas 3 días hasta su posterior evacuación. Durante este tiempo, junto con la absorción de potenciales contaminantes por parte de la planta, se producen ciertos procesos físico-químicos y microbiológicos que favorecen la minimización de dichos contaminantes. El Grupo de Investigación Gestión, Aprovechamiento y Recuperación de Suelos y Aguas (GARSA), de la Universidad Politécnica de Cartagena, ha demostrado las elevadas eficiencias de depuración del purín de cerdo empleando este diseño, siendo éste el primer proyecto de transferencia de esta tecnología a gran escala.


Tras la depuración en el humedal, el efluente es recogido en una balsa abierta impermeabilizada de nueva construcción situada en las cercanías del humedal, con una capacidad aproximada de 12.000 m3. El purín depurado es transferido desde esta balsa a otra, igualmente impermeabilizada que alimenta al cabezal de riego para su valorización agronómica. En estas balsas tienen lugar nuevos procesos físico-químicos y microbiológicos favorecidos por la aparición de una microalga del género Scenedesmus sp., que incrementan el porcentaje de depuración.

5. Conclusiones
Los resultados ponen de manifiesto la gran eficiencia de este sistema integral de tratamiento para purín, puesto que la mayoría de los parámetros han reducido por encima de un 70%, éstos son STS, DBO5, DQO, N-NH4+, PT, P-PO4, K+, entre los metales el Cu y el Zn. Otros parámetros, aunque no alcanzaron estos porcentajes, también descendieron después del tratamiento, y fueron CE, NK y NO3-. El mayor porcentaje de reducción de estos parámetros se mostró en la balsa después del paso por los humedales, exceptuando los STS que redujeron en un 78% mientras permanecía en el depósito B3, gracias al proceso de decantación. Algunos parámetros se encontraban por debajo del límite de detección del equipo de medición, entre éstos estaban el F-, NO2- y Mn.
Por su parte, los resultados de suelo indican que se trata de suelos moderadamente alcalinos y muy ligeramente salinos. Los contenidos en C y N son bajos en aquellas parcelas en las que no se ha aplicado purín mientras que aumentan, favorablemente para el cultivo, en aquellas en las que se han realizado aplicaciones controladas de purín bruto, incidiendo positivamente en la relación C/N, sin incidir negativamente en otros parámetros. La salinidad ha disminuido ligeramente en los suelos en los que se realiza la aplicación. Por tanto, las aplicaciones de purín previstas han resultado beneficiosas para el cultivo de estas parcelas.
En relación a las plantas los niveles de retención se produjeron mayoritariamente en la pella y hoja, mientras que en la raíz se retuvieron metales como el Cu y Fe.
Por tanto, puede establecerse que el sistema de tratamiento integral de purín con biofiltros (humedal artificial) es muy eficaz por la capacidad de remoción de la mayoría de parámetros analizados, contribuyendo así a un purín tratado con mayor calidad y por tanto, pudiendo ser utilizado para su valorización agronómica sostenible y a su vez incidir en el ahorro de agua de riego.