LAS EXCRETAS PORCINAS COMO MATERIA PRIMA PARA … · las excretas porcinas como materia prima para...

Centro de Investigación Regional Paci�co Centro Campo Experimental Centro-Altos de Jalisco

Tepatitlátn de Morelos Jalisco, Noviembre 2014 Folleto Técnico No 6

ISBN: 978-607-37-0320-8

LAS EXCRETAS PORCINAS COMO MATERIA PRIMA PARA PROCESOS DE RECICLAJE UTILIZADOS EN ACTIVIDADES AGROPECUARIAS.

Gerardo DOMINGUEZ-ARAUJO, Alberto Jorge GALINDO-BARBOZA,Gerardo SALAZAR-GUTIÉRREZ, Gerardo BARRERA-CAMACHO y Francisco Javier SANCHEZ-GARCIA.

Instituto Nacional de InvestigacionesForestales, Agrícolas y Pecuarias

DIRECTORIO

SECRETARÍA DE AGRICULTURA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN

Lic. Enrique Martínez y MartínezSecretario

Lic. Jesús Aguilar PadillaSubsecretario de Agricultura

Prof. Arturo Osornio SánchezSubsecretario de Desarrollo Rural

Lic. Ricardo Aguilar CastilloSubsecretario de Alimentación y Competitividad

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INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCO-LAS Y PECUARIAS

Dr. Luis Fernando Flores LuiDirector General

Dr. Manuel Rafael Villa IssaCoordinador de Investigación, Innovación y Vinculación

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DesarrolloMtro. Eduardo Francisco Berterame Barquin

Coordinador de Administración y SistemasLic. Elisa Concepción Elguézabal Dávila

Titular de la Unidad Jurídica

CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACÍFICO CENTRO

Dr. José Antonio Rentería FloresDirector Regional Pacífico CentroDr. Gerardo Salazar Gutiérrez

Director de Investigación Regional Pacífico CentroMC. Primitivo Díaz Mederos

Director de Planeación y Desarrollo Regional Pacífico CentroLic. Miguel Méndez González

Director de Administración Regional Pacífico CentroMC. Ramón Hernández Virgen

Jefe del Campo Experimental Centro Altos de Jalisco

LAS EXCRETAS PORCINAS COMO MATERIA PRIMA PARA PROCESOS DE RECICLAJE UTILIZADOS EN

ACTIVIDADES AGROPECUARIAS.

MC. GERARDO DOMÍNGUEZ ARAUJO

Investigador del C.E. Centro-Altos de Jalisco

MC. ALBERTO JORGE GALINDO BARBOZA


DR. GERARDO SALAZAR GUTIÉRREZ


DR. GERARDO BARRERA CAMACHO

Investigador del C.E. Uruapan.

ING. S.P. FRANCISCO JAVIER SÁNCHEZ GARCÍA

Iniciativa Privada.

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES,

AGRÍCOLAS Y PECUARIAS

CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL PACIFICO CENTRO

CAMPO EXPERIMENTAL CENTRO-ALTOS DE JALISCO

TEPATITLÁN DE MORELOS, JALISCO, MÉXICO

NOVIEMBRE 2014

Las excretas porcinas como materia prima para procesos de reciclaje utiliza-

dos en actividades agropecuarias.

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por registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de la institución.

Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias.

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Primera Edición

Impreso en México. Printed in México

ISBN : 978-607-37-0320-8

Folleto Técnico Núm.6

Noviembre 2014

CAMPO EXPERIMENTAL CENTRO-ALTOS DE JALISCO

Km. 8 Carretera libre Tepatitlán-Lagos de Moreno, Colonia Las Cruces, Tepatitlán de

Morelos, Jalisco, México. C.P. 47600 Tel. 01 800 088 2222 ext. 84529

La presente publicación se terminó de imprimir en el mes de Noviembre de 2014 en

los Talleres Gráficos de Prometeo Editores, S.A. de C.V. Libertad 1457, col. America-

na, Guadalajara, Jalisco, C.P.44160 Tel. 01 (33) 38262726.

Su tiraje consta de 500 ejemplares.

La cita correcta de esta obra es:

Domínguez-Araujo, G., Galindo-Barboza, A. J., Salazar-Gutiérrez, G., Barrera-Cama-

cho, G. y Sánchez-García, FJ. Las excretas porcinas como materia prima para proce-

sos de reciclaje utilizados en actividades agropecuarias. Folleto Técnico Núm. 6. Cam-

po Experimental Centro-Altos de Jalisco, Tepatitlán de Morelos, Jalisco, México.46p

ILas excretas porcinas como materia prima para procesos de reciclaje utilizados en actividades agropecuarias.

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN .......................................................................1

DISEÑO Y SISTEMAS DE

PRODUCCIÓN DE GRANJAS PORCINAS ..............................3

Consideraciones Generales .................................................3

SISTEMAS DE CRIANZA ..........................................................7

POBLACIÓN ANIMAL .............................................................11

CONCEPTUALIZACIÓN DE LAS EXCRETAS .......................12

FACTORES QUE AFECTAN LA CANTIDAD

Y CALIDAD DE LAS EXCRETAS ............................................14

CLASIFICACIÓN DE LAS EXCRETAS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES .................................18

COMPOSICIÓN DE LAS EXCRETAS .....................................22

Excretas sólidas .................................................................22

Excretas líquidas ................................................................26

PÉRDIDA DE NUTRIMENTOS ...............................................28

ALTERNATIVAS DE MANEJO DE RESIDUOS

EN GRANJAS PORCINAS ......................................................29

RECOMENDACIONES ...........................................................35

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................36

II Las excretas porcinas como materia prima para procesos de reciclaje utilizados en actividades agropecuarias.

Figura 1. Instalaciones, casetas de engorda. ......................................5Figura 2. Instalaciones, casetas de maternidad. .................................5Figura 3. Comercialización de cerdos en pie. .....................................6Figura 4. Módulo manejo integrado de residuos..................................6Figura 5. Tipo y calidad de alimento para cerdos. ..................17Figura 6. Edad y etapa fisiológica del animal. ............................. 17Figura 7. Manejo e instalaciones. ...........................................17Figura 8. Excretas sólidas. .....................................................21Figura 9. Excreta semilíquida. ................................................21Figura 10. Excreta líquida. ......................................................21Figura 11. Pérdida de nutrimentos, por lavado y/o en forma de gases. ..........................................29Figura 12. Perdida de nutrimentos por filtración. ....................29Figura 13. Forma física de las excretas..................................30Figura 14. Proceso de excretas sólidas, lavado manual (Ensilado de cerdaza) .....................................30Figura 15. Proceso de excreta de casetas de gestación (composta y vermicomposta)................31Figura 16. Proceso de excreta líquida (sistema de generación de biogás y tratamiento de aguas residuales). .............................................31Figura 17. Sistema de Producción Integral Sostenible .............. 32

Cuadro 1. Producción diaria de excretas según el tipo de cerdo. ............................................................12Cuadro 2. Excreción anual de nutrimentos.............................24Cuadro 3. Composición nutritiva de excretas porcinas sólidas en base a % de la MS. ...................25Cuadro 4. Composición nutritiva de excretas líquidas porcinas (%). ..........................................27

ÍNDICE DE CUADROS Y FIGURAS

1Las excretas porcinas como materia prima para procesos de reciclaje utilizados en actividades agropecuarias.

INTRODUCCIÓN.

El cerdo se cría en casi todo el mundo, con la finalidad

de obtener alimento cárnico, por sus buenas caracterís-

ticas nutricionales y por su buen sabor. Crecen y madu-

ran con rapidez, tienen un periodo de gestación corto

(114 días), de las madres se obtienen camadas nume-

rosas, son omnívoros y consumen una gran variedad

de alimentos convirtiendo los cereales y leguminosas

en carne (FIRA, 2012). De acuerdo con el censo agro-

pecuario INEGI 2007, en México se contabilizaron más

de 979 mil unidades de producción de ganado porci-

no. De estas unidades de producción porcino un 59.3%

se dedica a la engorda. Un 15.0% produce lechones

(cerdos menores a 8 semanas), otro 15.0 % mantiene

vientres con ciclo completo y un 10.7% cuenta con se-

mentales.

En los últimos años la producción porcina se ha visto

afectada en los inventarios actuales, sin embargo la

acumulación de excretas producidas a provocado, un

2 Las excretas porcinas como materia prima para procesos de reciclaje utilizados en actividades agropecuarias.

aumento en los niveles de nitrógeno y fósforo que se

aportan al suelo, lo que supone un exceso de dichos

elementos sobre las necesidades de las plantas. Al

mismo tiempo, se tiene un aumento en las emisiones

de amoniaco al medio ambiente, y por consiguiente el

mal olor que estos emiten. Esto como el resultado del

mal manejo o en algunos casos nulo de los residuos

generados. Resaltando la importancia de concep-

tualizar la excreta, que factores afectan la cantidad

y calidad de la misma, para de aquí, clasificarla y co-

nocer sus características nutricionales, previendo su

impacto negativo al medio ambiente y/o considerar al

residuo como una oportunidad, brindando manejo y

tratamiento a la misma.

Este manejo y tratamiento de las excretas se con-

junta en un Sistema Integral de Producción Soste-

nible (SIPIS), el cual se compone de alternativas de

manejo de residuos en granjas porcinas, como a)

ensilado de cerdaza, b) composta y vermicomposta,

c) biodigestores y tratamiento de aguas residuales,


caracterizados por su fácil adopción en pequeñas y

medianas granjas de cerdos, a un costo razonable,

que trabajando en coordinación dichas tecnologías

generan subproductos (ingredientes alimenticio, abo-

nos orgánicos, biogás y agua residual tratada).

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN DE GRANJAS PORCINAS.

CONSIDERACIONES GENERALES.

En toda explotación porcina es importante considerar

algunos aspectos, que conlleve a que los cerdos en-

cuentren un área de confort y desarrollen todas sus ca-

racterísticas productivas, generando mejor calidad de

productos y por ende mejor ingresos por ventas.

a. Ubicación de piara. El lugar idóneo para establecer

una unidad de producción porcina es en el medio ru-

ral, alejado de zonas urbanas.


b. Diseño de granja. En una granja moderna de ciclo

completo la principal infraestructura se encuentran

en un área totalmente cercada para evitar entrada

de personas y animales, contar con instalaciones

y construcciones adecuadas (entrada a la explo-

tación, recepción y oficina, caseta de gestación y

maternidad, área de destete, crecimiento-desarrollo

y finalización, teniendo en cuenta un buen sistema

de drenaje en todas las casetas, con el objeto de

colectar la mayor cantidad de residuos sólidos y

líquidos, para someterlos a un buen proceso (ma-

nejo y/o tratamientos), y destinar estos a la mejor

utilización ya como subproductos transformados

(Figura 1 y 2).

c. Programas higiénicos y sanitarios estrictos. Con la

finalidad de reducir mortalidad en todas las etapas

productivas y controlar las enfermedades.

d. Ciclo productivo del cerdo. Para todo porcicultor es

de gran importancia conocer el ciclo de producción


porcina, desde su nacimiento hasta que es llevado

a mercado, siendo esencial el manejo de todas las

etapas, para hacer rentable la actividad.

e. Disciplinas afines. Seguir las buenas prácticas de dis-

ciplinas afines (nutrición, alimentación, reproducción,

genética , sanidad.

f. Comercialización. Conocer las tendencias de deman-

da y oferta del producto (precio de venta a pie y en

canal).

Figura 1. Instalaciones, casetas de engorda.

Figura 2. Instalaciones, casetas de maternidad.

g. Manejo Integrado de Residuos Sólidos y Líquidos.

Manejo y aprovechamiento integral de residuos or-


gánicos bajo un enfoque de sostenibilidad, se consi-

deran alternativas de manejo de residuos en granjas

porcícolas (Figura 3 y 4).

h. Normatividad. Cumplir con las obligaciones fiscales y

sanitarias vigentes.

i. Capacitación de personal. Poner atención a la mano

de obra necesaria para hacer una labor de primera

clase (Galindo et al., 2013).

Figura 3. Comercialización de cer-dos en pie.

Figura 4. Módulo manejo integrado de residuos pecuarios.


SISTEMAS DE CRIANZA.

De acuerdo a la finalidad de crianza de cerdos, las

granjas se dividen en 4 tipos: 1) Ciclo completo, 2)

Productores de pie de cría, 3) Productores de lecho-

nes y 4) Productores de cerdo de Engorda.

La granja de Ciclo Completo es cerrada, hembras y

machos ingresan en un determinado tiempo, los lecho-

nes nacen, se destetan, crían y se engordan en la mis-

ma granja hasta que alcancen el peso a mercado. La

granja Productores de pie de cría se compone de hem-

bras reproductoras y/o sementales, donde se establecen

programas de genética, las cuales se especializan en la

producción de progenitores para su venta a otras gran-

jas comerciales. Las granjas Productores de lechones

también se componen de hembras y/o machos, en don-

de los lechones nacen y salen a venta, manteniendo a

los progenitores en dicho sitio. La granja Productores

de cerdos de engorda no hay hato reproductor, los des-

tetes se llevan a la granja a los 25-30 Kg., y se les en-


gorda hasta el peso a mercado (Taiganides et al., 1996;

Navarrete et al., 2009).

En los sistemas de producción porcina, cualquiera que

se elija, los aspectos de producción y manejo de la

granja son esenciales para la obtención de parámetros

productivos idóneos. Aunado a que los cerdos deben de

ser alojados en instalaciones de acuerdo con el sistema

de producción en que se les explota.

1. Instalaciones tecnificadas: Los porcinos son criados

en granjas generalmente grandes que pueden llegar

a tener más de 100,000 cerdos de diferentes eda-

des, están ubicados en instalaciones automatizadas,

además de que utilizan lo último en tecnología para

su producción. Generalmente los animales produci-

dos en este sistema van a los mercados de las gran-

des ciudades como Guadalajara y el Distrito Federal,

entre otras. Los procesos de limpieza y recolección

de residuos se rigen por la infraestructura con la que

cuentan estos sistemas, siendo en la mayoría de los


casos contraproducente, ya que en el proceso de la-

vado de la granja no se obtiene el máximo de poten-

cial de las excretas, para su transformación.

2. Instalaciones tradicionales o semitecnificadas:

Los cerdos son criados en explotaciones de dife-

rente tamaño, donde tienen desde 100 animales

en adelante y su objetivo es la venta del ganado

para abasto. A diferencia de las instalaciones tec-

nificadas, estas instalaciones son tradicionales y

no usan lo último que hay en tecnología para esta

especie. Este tipo de producción se ajusta para la

implementación de buenas prácticas de manejo,

dentro de la línea de producción, así como el ma-

nejo de residuos, debido a que las instalaciones

se prestan para la limpieza y recolección de resi-

duos, aprovechando al máximo su potencial nutri-

tivo para su transformación, resaltando que esta

actividad se realiza principalmente en los estados

del centro del país como Guanajuato, Michoacán,

Jalisco y el Estado de México.


3. Traspatio, sistema rural o de autoabastecimiento: Los

porcinos son mantenidos en corrales rústicos cons-

truidos sin tecnología alguna con materiales de la re-

gión. Este tipo de producción se da principalmente en

las zonas rurales de nuestro país y son explotaciones

de pocos animales, en la mayoría de los casos no pa-

san de 10. Estos animales son como alcancías para

sus dueños, porque los venden cuando necesitan di-

nero, o los consumen cuando hay fiestas. En la ma-

yoría no existe ningún manejo de los residuos gene-

rados en este tipo de sistema, más aún potencializan

el grado de contaminación, sin embargo son candi-

datos ideales para el desarrollo e implementación de

buenas prácticas de manejo de excretas (Lastra et

al., 2000; Navarrete et al., 2009; FIRA, 2012; Galindo

et al., 2013)

En todos los casos anteriores, depende del entorno en

proporcionar los insumos para el desarrollo de dicha ac-

tividad, y resaltar que en los tres casos la explotación

de cerdos en confinamiento, se suma al daño y deterio-


ro que actualmente tienen los recursos naturales, con-

taminación del aire, suelo y agua, a raíz de los gases

emitidos de las heces y orina (residuos), generados en

los “procesos de producción”, que hace necesario po-

ner en práctica acciones de conservación dirigidas a

recuperar y manejar dichos “residuos” adecuadamen-

te con el fin de asegurar su disponibilidad futura (León

1995; Mariscal 2004).

POBLACIÓN ANIMAL.

Conocer la población animal en cada una de las eta-

pas de la granja, es de vital importancia, no solo es

conocer el número de vientres, es relevante calcular el

número exacto de materia fecal a partir de cada ani-

mal, dependiendo de la etapa fisiológica en la que se

encuentra y así calcular el total de excretas de todas

las etapas de producción, esto ayudara a planificar las

metas y objetivos dentro de la misma explotación. Se

han realizado varios estudios de años atrás para esti-

mar la cantidad de materia fecal (Cuadro 1) incluyendo


las heces, orina y agua: (Gadd, 1973; Perez, 1992;

Penz, 2000).

Cuadro 1. Producción diaria de excretas según el

tipo de cerdo

Estiércol kg/día

Est. + orina kg/día

Volumen l/día

Volumen m3/animal/mes

25-100 kg 2.3 4.9 7.0 0.25

Hembra 3.6 11.0 16.0 0.48H. lactación 6.4 18.0 27.0 0.81Semental 3.0 6.0 9.0 0.28

Lechón 0.35 0.95 1.4 0.05

Promedio 2.35 5.8 8.6 0.27

(Mariscal, 2004).

CONCEPTUALIZACIÓN DE LAS EXCRETAS.

Para intentar una mejora en el manejo y utilización de

las excretas es necesario que se conozca con más

precisión lo que son. Un modo simple de lograrlo, es

sabiendo dónde, cuánto, cómo y a partir de que se ori-

gina. Hay dos formas de cómo se pueden considerar


las excretas: Como desecho de la alimentación de los

animales sin pensar en ningún tipo de tratamiento, o

bien como materia para reciclaje.

1. Como desecho de los animales: Su origen está en los

alimentos que se proporcionan a los animales, de los

cuales el organismo toma los nutrientes necesarios

para su mantenimiento, producción y reproducción;

se le agregan elementos de la digestión no utiliza-

dos por el metabolismo, los cuales ya mezclados se

expulsan fuera del mismo y dan como resultado las

heces y orina (Salazar, 2004).

2. Como materia prima para procesos de reciclaje:

Tiene como origen las heces y orines recién expul-

sados, los cuales están constituidos por el sobran-

te del alimento ya digerido pero no utilizado por el

organismo, aparte se le suman desperdicios como

camas, residuos de comida o material añadido de

forma deliberada para aumentar la materia seca y

así asegurar satisfactoriamente su manejo durante


el almacenamiento y transporte (Grundey, 1982),

viéndose afectado por el tipo de alimento y por el

organismo en el cual se ha formado (Salazar, 2004).

Este último concepto nos lleva a profundizar más en el

tema de las características nutritivas de las excretas y

como repercuten algunos factores en su composición,

impactando de forma positiva en implementación de al-

ternativas para mejoras o impactando de manera nega-

tiva, deteriorando el entorno debido a su poder contami-

nante (Salazar, 2004)

FACTORES QUE AFECTAN LA CANTIDAD Y CALIDAD DE LAS EXCRETAS.

Es importante tener en cuenta que la cantidad produ-

cida de excretas varía básicamente por los factores

ligados al alimento y el animal (etapa fisiológica), y

ligados a las instalaciones (diseño y equipo). De la

misma forma es imprescindible conocer los factores

que afectan directamente su composición (calidad),


dichos factores son los siguientes (Salazar, 2004;

Mariscal, 2004).

1. - El alimento:

a. Cantidad de alimento

b. Composición del alimento (Sistema de formulación)

c. Calidad del alimento (Sistema de formulación)

d. Estado del alimento (Vida de anaquel y almacena-

miento)

2. - El animal:

a. Estado de salud animal

b. Edad del animal

c. Etapa fisiológica

3. - Manejo e instalaciones

a. Manejo de los animales y condiciones bajo las cua-

les se produce el estiércol.

b. Duración y condiciones de almacenamiento.

c. Tipo de instalaciones (piso sólido; piso de rejilla,

etc.).


Los dos primeros factores influyen directamente sobre la

cantidad y composición química de las excretas, ya que

el animal no utiliza todos los nutrientes contenidos en el

alimento (Dourmand, 1991); la cantidad que absorbe el

animal depende de la composición nutritiva del alimento y

de la capacidad del animal por fijar (depositar) los diferen-

tes nutrimentos, principalmente el nitrógeno y el fósforo.

Por lo que la composición química y por lo tanto el poder

contaminante de las excretas es muy variable y depende

básicamente de la calidad del alimento, del programa de

alimentación y de la capacidad productiva de los cerdos

de una granja. Por su parte, los factores ligados a las ins-

talaciones afectan principalmente el contenido de agua

de las excretas, así como la emanación de gases (Figura

5, 6 y 7). Es tal la cantidad de variables, que parecería

difícil saber cuál es la composición del estiércol; sin em-

bargo, como el tipo de explotación que predomina actual-

mente es intensivo, se cuentan con grandes cantidades

de cerdos de la misma edad, actividad productiva y sexo,

que además están consumiendo los mismos tipos de ali-

mentos, elaborados con las mismas materias primas y


alimentados con los mismos programas, lo cual hace más

sencilla la determinación de la composición del estiércol

(Salazar, 2004; Mariscal, 2004).

Figura 5. Tipo y calidad de alimento

Figura 6. Edad y etapa fisiológica del animal.

Figura 7. Manejo e instalaciones.


CLASIFICACIÓN DE LAS EXCRETAS Y SUS CARACTERÍSTICAS NUTRICIONALES.

Los principales ingredientes de los residuos de una

granja son las excretas (heces y orina), agua con ex-

creta, alimento desperdiciado, suelo y otros elementos

por lo que, de acuerdo a su forma física se clasifican

en: 1) Sólidos: que son de forma pastosa, color café

oscuro y en promedio con un 60 % de humedad (ex-

creta fresca y sin mucha presencia de orina), consi-

derando en una granja porcina las de mayor volumen

debido al gran número de animales, ya que se contabi-

liza la excreta de las casetas de destete, crecimiento,

desarrollo y engorda (Figura 8), sumando la excreta

del área de reproductoras (gestación y maternidad),

donde la característica del residuo es que es más fi-

brosa , con menor porcentaje de humedad; 2) Semi-

sólidos: es la proporción de 50% sólido (excreta fres-

ca del recto) y 50% orina (Figura 9), considerando una

buena fuente de nutrientes y de metabolitos, aunque

por su forma es complicado de manejar, existien méto-


dos de tratamiento, y de acuerdo al sistema de limpie-

za de la granja, se puede obtener de diferentes etapas

productivas; 3) Líquidos: donde el mayor porcentaje

lo representa el agua que se mezcla con las excre-

tas de acuerdo al tipo de sistema de lavado que se

implementa en la granja porcina (Figura 10), de igual

forma se conocen alternativas de manejo, la fuente de

este tipo de residuo es basto, ya que puede ser de

cualquier área productiva dentro de la misma granja

(Taiganides et al., 1996)

Las residuos sólidos son las que permanecen por

más tiempo dentro de las instalaciones de la gran-

ja y son los que tardan más en degradarse por la

materia sólida que contienen y se clasifican en: 1)

Orgánicos: representando el 90%, compuesto de

microorganismos (no patógenos y patógenos), los

cuales pueden beneficiar o perjudicar al residuo,

con tratamiento y sin tratamiento, respectivamente.

Además contienen enzimas y aminoácidos, y tanto

los microorganismos como estos últimos, son consi-


derados como materia volátil, que es la que afecta

los recursos naturales. 2) Inorgánicos: representan

el 10% de algunos metales (arsénico, cobre, boro,

etc) y materia inerte (cenizas), que sin tratamiento

de estos residuos se acumulan, afectando a cuerpos

de agua, suelo y aire.

De acuerdo con Gómez et al., 2011, el residuo sóli-

do se encuentra en tres estados diferentes: fresco,

maduro y viejo: Residuo fresco: Es el que acaba de

eliminar los animales, tiene una consistencia pasto-

sa, olor fuerte, y es de color marrón, variando estas

características de acuerdo con la dieta del animal,

conteniendo 18.1 % de proteína. Residuo maduro:

Tiene de 10 a 18 días de haber sido excretado por

los animales, su consistencia es semipastosa, de

color café oscuro o pardo, su olor es menos fuerte

que el residuo fresco y el pH varía entre 7 y 8. Con

pérdida de nitrógeno en forma de amoniaco. El gra-

do de humedad disminuye por lo que se facilita su

manejo para someterlo a un proceso de reciclado.


Residuo viejo: Tiene más de 20 días de haber sido

excretado por los animales, es de consistencia dura

y se desmorona al apretarlo con la mano. Tiene me-

nor concentración de proteína (14.3%) por la pérdi-

da de nitrógeno, su pH es variable y contiene pocos

nutrimentos.

Cualquier aspecto físico, forma y estados, las excre-

tas pueden generar residuos gaseosos (amoniaco,

sulfuro de hidrógeno, metano y bióxido de carbono)

representando riesgos directos de salud a los traba-

jadores y a los mismos cerdos de la explotación.

Figura 8. Excreta sólida.

Figura 9. Excreta semilíquida.

Figura 10. Excreta líquida.


COMPOSICIÓN DE LAS EXCRETAS.

EXCRETAS SÓLIDAS.

De acuerdo a la forma, las excretas sólidas son las más

abundantes, el sistema de extracción influye en la con-

sistencia de estas, y es que, el modo recomendable

para conservar esta forma de las excretas y la mayor

cantidad de los nutrientes, es el barrido o paleado ma-

nual y acarreo mecánico. Siendo importante determinar

o analizar las características nutritivas de las excretas.

Sea cual sea el nivel de tecnificación de una granja,

los cerdos no utilizan el 100 % de los nutrimentos con-

sumidos, en proporción se excreta del 45 al 60% de

Nitrógeno, de 50 a 80 % del calcio y fósforo, y de 70 a

95 % del potasio, sodio, magnesio, cobre, zinc, man-

ganeso y hierro. Que sin ningún tratamiento son con-

siderados un problema ambiental y sanitario para los

mismos animales y humanos, dado su potencial con-

taminante (Castellanos et al., 2010). Pero también se


considera al residuo una fuente potencial de nutrientes

para implementar estrategias de reutilización y reducir

el impacto de estos nutrimentos sobre la contaminación

de los cuerpos receptores.

Dos son los elementos principales a considerar en las

excretas sólidas frescas, como lo es el Nitrógeno (N) y

Fosforo (P). Desde que el animal ingiere alimento, hasta

como es excretado. El N es un elemento esencial en la

producción animal, interviniendo en el crecimiento y desa-

rrollo del mismo y más aún este nutrimento es indispen-

sable para la mayoría de las plantas o cultivos forrajeros,

la mayoría de este nutriente es excretado en el estiércol,

siendo esto último relevante para la agricultura, convirtién-

dose en problema cuando grandes cantidades de N satu-

ran el suelo y contribuyen a la degradación del ambiente

(Rotz, 2004 citado por Ruvalcaba 2012). El P en el animal

actúa en el sistema óseo, siendo parte esencial en molé-

culas, ácidos nucleicos, fosfoproteínas, coenzimas y liga-

dura de gran contenido energético (Shimada, 2009), los

cerdos solo pueden digerir de forma natural un tercio del


fosforo contenido en las plantas; el resto lo excretan en las

heces (Cuadro 2), esto contribuye de forma significativa

al aumento de la carga contaminante de las deyecciones

porcinas (Kim y Lei 2005).

Cuadro 2. Excreción anual de nutrimentos

Animal N kg/año P kg/año K kg/añoLechón 2.6 0.9 1.7Crecimiento 5.0 1.6 3.2Engorda 11.3 3.7 7.3Finalización 15.0 5.0 10.0H. gestante 10.4 3.5 6.8H. Lactante 38.1 12.7 24.9Semental 12.7 4.3 8.6

Vanderholm, 1979

Por su alto contenido nutrimental, el principal problema

de las excretas es la contaminación, debido a la perdida

de grandes cantidades de Nitrógeno, Fosforo y Potasio,

siendo este, el principal reto de los productores, debido

a la gran cantidad que se produce diariamente.

Típicamente se pueden encontrar cantidades variables

de los diferentes nutrientes; sin embargo, existen, cons-

tantes que dan ciertas cualidades deseables al estiércol


porcino. Las fracciones más importantes que se pueden

encontrar en los reportes son el extracto libre de nitró-

geno (ELN) y la proteína cruda (PC) debido a su posibi-

lidad de rehúso como nutrientes para el ganado y para

el suelo; también es importante la fibra cruda (FC) como

nutrimento animal o como mejorador de suelo (Cuadro

3). En conjunto, estos elementos hacen un gran aporte

de materia orgánica a los suelos agrícolas, lo mismo

que la gran cantidad de cenizas, cuya composición en

el caso del estiércol porcino resulta de gran interés para

el agricultor (Salazar, 2004).

Cuadro 3. Composición nutritiva de excretas porci-

nas sólidas en base a % de la M.S

Concepto %Materia Seca 26.43Proteína Cruda 15.87Extracto Etéreo 4.69Fibra Cruda 17.52Cenizas 12.05Extracto Libre de Nitrógeno 49.87Calcio .61Fósforo 1.36Nutrientes digestibles totales 71.20Pared celular 44.00

(Cobos et al., 1988).


EXCRETAS LÍQUIDAS.

Para determinar el volumen total de agua que una granja

de cerdos necesita se considera la que los cerdos requie-

ren para satisfacer sus necesidades diarias varia de 0.12

a 0.22 litros de agua por Kg. de peso vivo por día, además

varia por la etapa fisiológica en que se encuentran los cer-

dos, a esto, sumamos la gran cantidad de agua que se

desperdicia en los corrales, por lo que se tiene que consi-

derar cuánta agua se requiere para el lavado y desinfecta-

do de las casetas, calculando el total de agua que requiere

una granja de ciclo completo, la mezcla de esta agua y la

mínima parte de excreta sólida, resulta en la forma líquida

de las excretas y de las cuales se tienen que considerar

análisis nutrimentales para brindarle tratamientos y mane-

jos adecuados aprovechando su potencial nutritivo. A este

nivel de contar con una gran cantidad de agua residual

derivada de la granja, un buen sistema de recolección es

el diseño de un carcamo (tanque de concreto) donde se

descarga toda por medio de canales o tubería especiali-

zada para después bombearla hacia las alternativas de


tratamiento corriente abajo, y en donde se contempla un

sistema de tipo anaerobio y/o complementarla con un tren

de fosas de sedimentación (Taiganides et al., 1996)

Cuadro 4. Composición nutritiva de excretas líqui-

das porcinas (%).

Macronutriente UnidadNitrógeno Total % 0.41Fósforo Total % 0.19Potasio (como K2O) % 0.14Relación C/N 3.55Materia Orgánica % 2.65Humedad % 96.80Cenizas % 0.55PH 6.28CE dS/m 12.49SST mg/L 35482

CE=Conductividad Eléctrica. dS/m= deSiemens por metr. SST=Sólidos Suspendidos Totales. mg/L.=Miligramos por li-tro

INFORME SEMESTRAL FGP 2014.

Si no se tiene un buen programa y proceso de manejo

de residuos, se corre el riesgo de empobrecer el valor

nutritivo o el poder fertilizante del estiércol (Cuadro 4),


ocasionado por la pérdida de sus componentes. Existen

algunas técnicas inadecuadas de manejo de residuos

más comunes y usados entre los productores por las

cuales las excretas pierden su valor y por ende aumen-

tan su poder contaminante al entorno.

PÉRDIDA DE NUTRIMENTOS.

Existen tres caminos por los cuales los nutrimentos en

el estiércol se pierden; por lavado, en forma de gases o

filtración del líquido:

•Por lavado: La mayoría de las pilas o fosas que con-

tienen el estiércol en las granjas porcinas, se encuen-

tran al aire libre, permitiendo que la lluvia disuelva los

nutrimentos solubles.

•Pérdidas de gases: En esta se pierde casi el 10%,

en forma amoniacal, y nitrógeno gas (Figura 11 y 12).

•Filtración: Pérdidas de líquido desde el interior de la

pila hacia el suelo.


Figura 11. Pérdida de nutrimentos, por lavado y/o en forma de gases..

Figura 12. Pérdida de nutrimentos por filtración.

En realidad, estas pérdidas no se pueden prever, pero

el sentido común sugiere que pueden minimizarse por:

•Almacenamiento del estiércol en una plataforma de

hormigón.

•Haciendo una pila profunda y compactarla.

•Alterándolo lo menos posible.

•Cubriéndolo para protegerlo de la lluvia.

ALTERNATIVAS DE MANEJO DE RESIDUOS EN GRANJAS PORCINAS.

Considerando la clasificación y características nutriti-

vas de las excretas como materia prima para procesos

de reciclaje en granjas porcinas (Figura 13), se toma


como tema central el “Manejo y Aprovechamiento Inte-

gral de Residuos Orgánicos Bajo un Enfoque de Sos-

tenibilidad”, el manejo que se haga de las excretas es

primordial, ya que un mal manejo o nulo representa un

mayor grado de contaminación, la elección de los sis-

temas alternativos de manejo de excretas es acorde a

las características de las explotaciones, considerando

la integración de alternativas. (Salazar-Gutiérrez, 1993;

Salazar-Gutiérrez, 1996; Martínez et al., 2009).

Figura 13. Forma física de las excretas

Figura 14. Proceso de excreta sólida, lavado manual (En-silado de cerdaza)


Figura 15. Proceso de excreta de caseta de gestación (Composta y vermicomposta)

Figura 16. Proceso de excreta líquida (Sistema de gene-ración de biogás y tratamiento de aguas residuales).

El Sistema Integral de Producción Sostenible (SIPIS),

toma como base a la porcicultura (Figura 17). Para ob-

tener el 100% de los residuos, depende de los sistemas

de lavado utilizados y las instalaciones de las granjas.

De acuerdo al sistema utilizado de limpieza se obten-

drá cierta cantidad de excreta, rediciendo en lo posible

el uso del recurso “agua”, siendo un factor importante

dentro del SIPIS.


Figura 17. Sistema de Producción Integral Sostenible.

(Salazar, 2004; Xelhuantzi et al., 2012; Domínguez et

al., 2012; Galindo et al., 2013).

De la línea de producción porcina (área de destete-fi-

nalización), la característica del residuo es sólido de

consistencia pastosa, lo que es ideal para el proce-

so de fermentación anaerobio denominado “Ensilado

de cerdaza” (Figura 14), resultando en un ingredien-

te para la alimentación animal, utilizado en diferen-

tes especies pecuarias (Salazar, 2004; Galindo et al.,


2012 ; Avalos et al., 2012). Otro residuo sólido pero de

consistencia fibrosa, es la que se genera de la línea

de reproducción porcina (gestación y reproducción),

sometiendo dicho residuo al proceso de “Composta

y vermicomposta” (Figura 15), obteniendo bio-ferti-

lizantes, ya sea para comercialización o autoconsu-

mo y usado en actividades agrícolas, actuando como

mejorador de suelos y aportación de nutrientes a las

plantas (Xelhuantzi et al., 2010) Implementando estos

alternativas de manejo para los residuos sólidos, se ha

demostrado la disminución del gasto de agua (Salazar,

2004). Para los residuos de condición líquida, que se

generan en las granjas porcinas se considera al pro-

ceso de “Sistema de generación de biogás” (Figura

16), del cual los beneficios son 3 subproductos, los

cuales sirven de base para la implementación de otro

proceso o sistema. El biogás: utilizado normalmente

como gas para la combustión y/o generación de ener-

gía eléctrica; Los lodos: que debido al proceso de di-

gestión es una buena fuente de bacterias benéficas

que sirven como promotor para acelerar procesos de


compostaje y El agua tratada: que puede ser reutili-

zada en las mismas instalaciones y/o para el riego de

cultivos dentro de las mismas explotaciones (Domín-

guez et al., 2010).

Estas tecnologías en su conjunto derivan en diferentes

impactos:

○ Concientización de que los residuales en este caso,

son materia prima que genera utilidades, cumpliendo

a la par con la mejora del medio ambiente.

○ Asignación de un valor agregado a los residuos (subpro-

ductos) interesante en estos momentos de crisis en la

cadena porcícola generados en los sistemas alternati-

vos.

○ Incremento de la rentabilidad en su conjunto al crecer

la difusión y en consecuencia la adopción del Siste-

ma Integral de Producción Sostenible.


○ Amplitud de buenas prácticas de manejo de produc-

ción y en consecuencia la diversificación de los ingre-

sos por la generación de subproductos.

○ Disminución real del potencial contaminante de los

residuales generados en el módulo, integrándolos a

una ruta crítica de manejo racional, considerando la

disminución de su impacto contaminante, así como el

concepto de descarga “0”.

RECOMENDACIONES.

Es importante conocer los sistemas de manejo y al-

ternativas de tratamientos de residuos de las gran-

jas porcinas, porque derivado de un buen manejo se

obtendrá una buena limpieza de corrales y por ende

características nutritivas ideales de las excretas, que

como se refiere en el título de este folleto es la ma-

teria prima para el desarrollo de procesos de reci-

claje, derivando en subproductos que serán utilizados

en las actividades agropecuarias. Esto aunado a la


integración de forma conjunta las diferentes alterna-

tivas de manejo de residuos que ofrece el Sistema

de Producción Integral Sostenible, brindando manejo

y tratamiento al 100% de los residuos generados en

una granja, donde el resultado o subproducto deriva-

do de una tecnología, sea ligado para la activación o

complementación de otra alternativa. Cerrando flujos

de producción de subproductos, creando esquemas

alternos de trabajo.

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Altos de Jalisco, México.

DIRECTORIO

SECRETARÍA DE AGRICULTURA, DESARROLLO RURAL, PESCA Y ALIMENTACIÓN

LIC. ENRIQUE MARTÍNEZ Y MARTÍNEZSecretario

LIC. JESÚS AGUILAR PADILLASubsecretario de Agricultura

PROF. ARTURO OSORNIO SÁNCHEZSubsecretario de Desarrollo Rural

LIC. RICARDO AGUILAR CASTILLOSubsecretario de Alimentación y Competitividad

ING. JAVIER GUIZAR MACIASDelegado de la SAGARPA en Jalisco

INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FORESTALES, AGRÍCOLAS Y PECUARIAS

DR. LUIS FERNANDO FLORES LUIDirector General

DR. MANUEL RAFAEL VILLA ISSACoordinador de Investigación, Innovación y Vinculación

DRA. BERTHA PATRICIA ZAMORA MORALESEncargada del Despacho de los asuntos de la Coordinación de Planeación y Desarrollo

MTRO. EDUARDO FRANCISCO BERTERAME BARQUINCoordinador de Administración y Sistemas

LIC. ELISA CONCEPCIÓN ELGUÉZABAL DÁVILATitular de la Unidad Jurídica

CENTRO DE INVESTIGACIÓN REGIONAL DEL PACÍFICO CENTRODR. JOSÉ ANTONIO RENTERIA FLORES

Director Regional Pacífico CentroDR. GERARDO SALAZAR GUTIÉRREZ

Director de Investigación Regional Pacífico CentroM.C. PRIMITIVO DÍAZ MEDEROSDirector de Planeación y Desarrollo

LIC. MIGUEL MÉNDEZ GONZÁLEZDirector de Administración

M.C. RAMÓN HERNÁNDEZ VIRGENJefe del Campo Experimental Centro Altos de Jalisco

CÓDIGO INIFAPMX-0-310408-08052509-06

Esta publicación se imprimió con apoyo financiero de la Fundación Guanajuato Produce, A.C., mediante los proyectos No. FGP 595/13 SIFP Titulado. “Adopción de tecnología para el saneamiento y reutilización de aguas residuales y subproductos generados en la actividad pe-cuaria en el área de influencia del Distrito de desarrollo rural 005 en el Estado de Guanajuato, y el No. 573/11 SIFP 11-2011-0020Tecnologías Sustentables y Accesi-bles para el Sector Porcícola que lo Hagan Sostenible y Contribuya a Mitigar el Cambio Climático en Guanajua-to”.

http://www.fundacionguanajuato.com

Campo Experimental Centro Altos de Jalisco

M.C. Ramón Hernández Virgen

Jefe de Campo

Lic. Sandra Lucia Vega Íñiguez

Jefe Administrativo

Personal Investigador

Biol. Ivone Alemán de la TorreM.C. Luis Eduardo Arias ChávezDr. Rodolfo Barretero Hernández

Dr. Juan de Dios Benavides SolorioM.C. Álvaro Agustín Chávez Durán

Dra. Celia de la Mora OrozcoM.C. Gerardo Domínguez Araujo

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Dr. Hugo Ernesto Flores LópezM.C. Alberto Jorge Galindo Barboza

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Se terminó de imprimir en Noviembre 2014

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Impreso en México

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Centro Nacional de Investigacion Disciplinaria

Campo Experimental

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Sea cual sea el nivel de tecnificación de una granja, los cerdos no absorben el 100 % de los nutrimentos consumidos, en proporción se excreta del 45 al 60% de Nitrógeno, de 50 a 80 % del calcio y fósforo, y de 70 a 95 % del potasio, sodio, magnesio, cobre, zinc, manganeso y hierro. Por el cual se considera al residuo una fuente potencial de nutrientes para implementar estrategias de reutilización y reducir el impacto negativo de estos nutrimentos sobre la contami-nación de los cuerpos receptores (agua, aire y suelo).

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