Viabilidad deSISTEMAS INTEGRALES DE BIOGAS ENESTABLECIMIENTOS DE CRIA INTENSIVA Y TAMBOSDocumento de TrabajoFrancisco Hernndez, Mara Rosa Murmis, Andrs Vsquez Milln

INTRODUCCINEl objetivo del presente trabajo es realizar una evaluacin preliminar sobre la viabilidad econmica, tcnica, productiva, ambiental y social, de instalar sistemas de biodigestores en tambos y establecimientos de cra intensiva avcola, porcina y bovina. Nuestra propuesta considera a los biodigestores como proyectos integrales que contemplan factores relevantes como la infraestructura de los establecimientos, proceso productivo, uso de energa, equipamiento, generador de electricidad, si es pertinente, y disposicin de los residuos del biodigestor. El biodigestor resulta as el eje central de un sistema con mltiples funciones y beneficios.En Argentina la cra intensiva bovina, porcina, avcola y los tambos representan una actividad importante en el contexto agropecuario. Actualmente hay aproximadamente un 1 milln de bovinos en 1.700 establecimientos de feedlots, 142 millones de aves en 3.800 granjas, 3.5 millones de cabezas en 60.000 granjas porcinas y 1.8millones de vacas lecheras en 11.000 unidades productivas con tambo. La produccin de cra intensiva bovina, avcola, porcina y los tambos se concentran en las provincias de Buenos Aires, Crdoba, Santa Fe y Entre Ros con al menos el 70% de la produccin de cada una (MAGyP 2010, SENASA 2011, SENASA 2012b,SENASA 2012a).Las actividades porcina y aviar han crecido en los ltimos aos, la actividad lechera se ha concentrado y el feedlot ha disminuido luego de alcanzar un pico en 2009. Uno de los principales problemas asociados a este tipo de produccin es la concentracin de residuos y efluentes. Muy pocos establecimientos cuentan con sistemas adecuados de tratamiento de residuos y efluentes. Algunos de los efectos asociados a este tipo de efluentes son los siguientes: eutrofizacin de aguas superficiales, contaminacin de acuferos, generacin de patgenos, incremento de pestes y olores molestos. Estos mismos residuos y efluentes pueden ser tratados en biodigestores en los cuales se genera de biogs, a travs de un proceso natural llamado digestin anaerbica. El biogs es energa renovable compuesta en gran parte por metano. Adems, el proceso de digestin anaerbica disminuye la carga orgnica, elimina patgenos y aumenta la disponibilidad de nutrientes del residuo final. De ese modo, al mismo tiempo que se contribuye a solucionar el problema de los residuos y efluentes se pude generar un beneficio econmico para los productores con la generacin de energa y bio-fertilizantes. A su vez, si el metano generado es utilizado, se contribuye a la disminucin de gases de efecto invernadero por la reduccin de emisiones de metano y el reemplazo de energa renovable por energa fsil. De esta forma, transformamos un problema de las granjas en un beneficio para el productor y toda la sociedad. La produccin de biogs en el sector agropecuario argentino es muy limitada. Si bien no existe un registro, de acuerdo a la informacin relevada slo hay una veintena de bodigestores instalados actualmente, principalmente en establecimientos porcinos. Las empresas locales especializadas en biodigestores para el sector agropecuario son un nmero muy reducido de pequeas empresas. A nivel global, China e India son los pases con mayor cantidad de biodigestores en el sector agropecuario alcanzando los millones, luego sigue Alemania con cerca de 8.000 biodigestores, y Estados Unidos est en un nivel de menor desarrollo con casi 200 equipos de biodigestin en el sector agropecuario (AgSTAR2013). En Latinoamrica la produccin de biogs an no lleg a niveles importantes. Brasil lidera la regin, mientras que otros pases como Uruguay y Chile tienen un desarrollo muy incipiente, similar al de Argentina.Los equipos de biogs existen en una gran diversidad de niveles de complejidad tecnolgica, desde modelos caseros alimentados a pala, hasta sistemas automatizados que se pueden operar en forma remota. La incorporacin de nuevas fuentes de energa toma relevancia en el contexto energtico argentino, en donde hay un aumento sostenido de la demanda y una disminucin en la oferta local, principalmente de los recursos fsiles. Es importante destacar que Argentina ha perdido la autosuficiencia energtica en 2010 y que la importacin de energa es muy onerosa. El autoabastecimiento es parte de una estrategia nacional y desde hace varios aos se promueve a las energas renovables con distintas iniciativas.En resumen, la generacin de biogs con residuos y efluentes de la cra intensiva y tambos puede a la vez solucionar el tratamiento de desechos, reducir costos mediante ahorro o venta de energa y biofertilizantes, abastecer de energa a la red y disminuir los gases de efecto invernadero. Adems frente a mercados locales y en particular globales cada vez ms exigentes, puede mejorar la competitividad permitiendo un posicionamiento privilegiado y apertura de oportunidades comerciales y de financiamiento por las condiciones y preferencias ambientales de clientes y organismos de crdito. La tecnologa de produccin de biogs est en una etapa comercial madura y, como se intentar demostrar, puede generar beneficios econmicos. Si se superan las barreras de financiamiento, de marco normativo para la conexin a red y se logra el fine tuning a la realidad local, el sector de biogs en el sector pecuario intensivo tiene el potencial de desarrollarse fuertemente. Para lograr una correcta evaluacin es necesario realizar un anlisis integral considerando todos los elementos que componen el sistema productivo-ambiental- energtico relacionado con la produccin de biogs en establecimientos de cra intensiva y tambos. Slo abordado en forma integral, es decir, considerando todos los engranajes del ciclo desde la produccin y la generacin del estircol hasta el uso del biofertilizante, as como de la energa, se lograrn los beneficios mencionados. Este es un abordaje diferente que excede la mera provisin de equipos de biodigestin. En la bibliografa se encontraron trabajos que o consideran independientemente distintos elementos o intentan integrar los mismos pero dejando de lado aspectos clave. Este documento intenta cubrir de manera adecuada todos los componentes del sistema de modo de arribar a conclusiones que sean comprehensivas y confiables. Considerando lo expuesto, en el presente documento denominamos Sistema Integral de Biogs (SIB) al sistema que combina el tratamiento de efluentes, la generacin y uso de energa y el manejo de biofertilizante.En este trabajo solo se consideran plantas de biogs individuales en cada establecimiento dejando de lado otras opciones como las plantas centralizadoras que utilizan residuos de varios establecimientos, o un sistema de generacin individual de varios establecimientos administrado por la cooperativa, alternativas siendo estudiadas y a ser desarrolladas en un prximo trabajo. Asimismo, no se plantea el aumento de la estabulacin en tambos con el objetivo de concentrar ms residuos. Tampoco se considera el uso de cultivos energticos, como, por ejemplo, el cultivo de maz para ser utilizado como sustrato junto con el estircol en un proceso denominado co-digestin.

Para la realizacin de la presente evaluacin se mantuvieron reuniones con actores relevantes como productores, asociaciones de productores, cooperativas elctricas, INTA, Ministerio de Agricultura, AACREA, investigadores, proveedores locales e internacionales, entre otros.En las siguientes secciones se describe la caracterizacin del problema, la metodologa, el marco legal, las respuestas disponibles, la viabilidad de biodigestores, aspectos econmicos, aspectos ambientales y sociales, y finalmente las conclusiones y pasos a seguir. Caracterizacin de la cra intensiva y tambos en ArgentinaPorcinos

Los 3.5 millones de cabezas porcinas en existencia se encuentran en aproximadamente 60.000 establecimientos productivos. El 95% de los establecimientos tienen una escala pequea con menos de 50 madres y contienen el 35% de los porcinos. Es de destacar que los 75 establecimientos que poseen ms de 500 madres tienen un 15% de la produccin total(SENASA 2012a). Sin embargo, forman parte del sistema comercial aproximadamente 2000 establecimientos con unas 240.000 madres en produccin. Una tercera parte del total de madres se encuentra en confinamiento y produce el 75 % de los capones que se faenan (Uccelli 2009, CFI 2007, INTA 2004, citados en ONCCA 2011). Los establecimientos intensivos y semi-intensivos (de ms de 60 madres aproximadamente) tpicamente cuentan con pisos de concreto, hormign o plstico ranurados. En general en estos casos los excrementos son colectados en una fosa debajo del piso y por gravedad conducidos a una laguna de almacenamiento. El consumo de agua para limpieza en establecimientos porcinos ronda los 11 litros por animal por da promedio (Barreiro 2013).Tambos

Los 1.7 millones de vacas lecheras se distribuyen en unas 11.000 unidades productivas (SENASA 2012b) de las que el 70% se dedica exclusivamente a la explotacin de tambo y el resto combina la actividad lechera con cra, invernada, recra y otros tipos de explotaciones (SENASA 2009). En cuanto a la escala de los establecimientos, del total de unidades productivas con actividad de tambo el rango de 101 a 500 animales es el de mayor cantidad de establecimientos (65% del total) y animales (52%). Luego en los extremos se encuentran los establecimientos con menos de 100 animales con el 21 % de los establecimientos y el 3% de los animales, y los establecimientos con ms de 1000 animales con el 3.5 % de los establecimientos y el 20% de los animales (SENASA 2012b). El consumo de agua en tambos en la provincia de Buenos Aires se estima en5 y 20 litros por vaca por da, considerando solamente el lavado de sala de ordeo, corral y lavado de pezones, ya que esta es el agua que puede mezclarse con el estircol. El consumo de agua es importante para el clculo de dilucin del estircol. Para el refrescado de leche se utilizan 13.000 litros da de agua por cada 100 vacas (Herrero 2003).

FeedlotEl milln de animales en el sistema de feedlot est distribuido en unos 1700 establecimientos. Ms del 70 % de los establecimientos tienen menos de 500 animales y estos representan menos del 20% de la produccin total. A su vez, los establecimientos con ms de 2500 animales representan menos del 5% del total de establecimientos con el 40% de la produccin (SENASA 2011). En cuanto a la infraestructura el sistema que se utiliza es piso de tierra y no es estabulado.

Avcola

El estrato ms representado en las granjas de pollos parrilleros es el de 10 a 20 mil aves por granja, con el 35% de los establecimientos. Las granjas de ms de 50.000 aves representan el 13% de los establecimientos (MAGyP 2011a). En cuanto a las granjas de gallinas ponedoras, los estratos ms representativos son los de 0 a 10.000 y 10.000 a 20.000 aves con cerca del 60% de los establecimientos. Las granjas de ms de 50.000 aves representan el 10% del total (MAGyP 2011b). DESCRIPCIN DEL PROBLEMA

Manejo de residuos y efluentes

La informacin disponible sobre el manejo de residuos y efluentes es escasa en cuanto a relevamientos sistemticos. Sin embargo, como se demuestra en esta seccin, en base a la informacin obtenida de bibliografa especfica y de entrevistas a especialistas involucrados en el sector, productores y asociaciones, es posible determinar que el tratamiento de residuos y efluentes, en general, no es adecuado. A continuacin se presenta la informacin segn tipo de establecimiento.

Tambos

De un estudio llevado a cabo por la Universidad de Buenos Aires en el que se obtuvieron datos de 329 tambos de distintas cuencas lecheras de la Argentina, se desprende que los efluentes tienen los siguientes destinos: lagunas de estabilizacin (69 % de los establecimientos), cuerpos de agua (10%), potreros (9%), canales cuneta (7%), y re-uso directo (5%).Los efluentes que pasan por la laguna de estabilizacin luego son dirigidos a cuerpos de agua (25%), reutilizados para fertilizacin (17%), distribuidos en potreros (29%), quedan en la laguna (22%) o son vertidos en canales cuneta (7%).Del total de tambos evaluados, menos de un 8% realizan tratamiento primario para la separacin de slidos (Herrero et al. 2009).Cabe destacar que las lagunas mencionadas no poseen las caractersticas para cumplir adecuadamente con la funcin de tratamiento de efluentes. Esto ltimo se debe a que en general las lagunas son excavadas con el fin de extraer materiales para la nivelacin del terreno en la construccin del tambo y luego utilizadas como receptoras de efluentes (Herrero 2013). FeedlotDe acuerdo a la informacin obtenida de 26 encuestas a establecimientos de feedlot (que sumaban unos 58.000 animales) realizadas en un estudio de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (2008), el tratamiento de efluentes se realizaba de acuerdo a la siguiente distribucin: 46% si ningn tipo de tratamiento, 14% almacena los efluentes en lagunas o tanques, 3% realiza manejo los slidos, 3% tratamiento en lagunas anaerbicas sin lagunas posteriores, y el restante 34% utiliza otro tipo de tratamiento no especificado. Asimismo, desde una organizacin que nuclea a productores se ha manifestado que en general no existe un tratamiento adecuado de residuos y efluentes en feedlot.PorcinosEn el mismo trabajo citado anteriormente elaborado por la Facultad de Ingeniera de la UNCPBA (2008), se caracteriza el tratamiento de efluentes de establecimientos de cerdos, mencionando que la prctica comn es la descarga de efluentes, previo paso por una fosa comn, a lagunas. No se realiza separacin de slidos de residuos y efluentes ni antes de ingresar a las lagunas ni despus, ni se controla la calidad de los efluentes antes de ser esparcidos a campo como abono (UNCPB 2008).Millares (2011) y Masino (2010) tambin confirman que la forma ms comn de disposicin de efluentes es en lagunas. A su vez Millares (2011b) explica que el origen de las lagunas es una excavacin que se realiza para extraer material en la construccin de los establecimientos, y por ende estos no estn diseados con las caractersticas necesarias para un tratamiento adecuado de efluentes. La misma autora afirma que no es comn la separacin de slidos. Las lagunas para acumular efluentes en su mayorano poseen las caractersticas de diseo adecuado en cuanto a aislacin, capacidad, tiempos de retencin y control de calidad del efluente para alcanzar la remocin de materia orgnica degradable. (UNCPB 2008)Segn comentarios de actores del sector porcino (Millares 2013 y Barreiro 2013), muy recientemente se est comenzando a ver un inters por realizar el tratamiento de residuos y efluentes con biodigestores. Esto se acenta en los emprendimientos nuevos.

Avcola

Es comn que las camas de pollo sean ofrecidas a terceros para su utilizacin como abono. Tambin con las camas se realiza compost en mismo establecimiento y luego se vende. Segn la Cmara Argentina de Productores Avcolas los desechos de la produccin avcola, especficamente para la cadena productiva de huevos, tiene alguno de los siguientes destinos: retiro por terceros, uso propio, composta, lombricultura, fosa, horno y cerdos (Nazar 2007).Problemas ambientales

Por sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas la acumulacin de desechos animales generan contaminacin del aire, suelo y agua. La acumulacin de estircol en los sistemas pecuarios intensivos y su descarga sin tratamiento, o con tratamientos deficientes, contaminan el suelo y los recursos hdricos superficiales y subterrneos con un exceso de nutrientes (como nitrgeno, fsforo, y potasio), materia orgnica y patgenos. En el caso de los suelos puede ocasionar, p.e. salinizacin, y en las aguas superficiales eutrofizacin. Los acuferos pueden ser tambin afectados por la migracin de nitratos, generados por un exceso de nitrgeno, que migra desde el suelo a los estratos inferiores, con el consecuente riesgo de contaminacin de reservas de agua para consumo humano, (UNCPBA 2008) y otros usos. De acuerdo con una caracterizacin de efluentes de 61 tambos en siete partidos de la Provincia de Buenos Aires que realiz Herrero (2003), tomando muestras en el ingreso a las lagunas de estabilizacin y en la salida, los mismos no cumplen con los lmites establecidos en la normativa de la Administracin Provincial del Agua de Buenos Aires (ver tabla 1). Cabe aclarar que no existe reglamentacin especfica para tambos (Garca 2012). La misma autora ha evaluado la calidad de agua en pozos de agua de 500 tambos de la Provincia de Buenos Aires, encontrando que en la mitad de los establecimientos existe contaminacin por nitratos.Promedio (mg/l)Mnimo (mg/l)Mximo (mg/l)Lmite (mg/l)

Nitrgeno (Kjl)Inicio291.376.3429.835

Final77.925.9169.8

Potasio totalInicio488.4222.91378.7-

Final209.915.6365

Fsforo totalInicio28.96.857.91

Final279.844.7

DBOInicio974.5152284050

Final224.488640

DQOInicio575594527000250

Final8535501300

Tabla 1. Caracterizacin de efluentes en tambos de la Provincia de Buenos Aires. Adaptado de Herrero (2003) al inicio y al final de las lagunas de estabilizacin. El lmite es el establecido por la Autoridad del Agua de la Provincia de Buenos Aires. Como ejemplo de efluentes de porcinos, en la tabla 2 se presentan las concentraciones de distintas sustancias en efluentes de un establecimiento porcino en la Provincia de Crdoba. Las concentraciones sobrepasan ampliamente los lmites establecidos en la normativa.La magnitud del problema de contaminacin de establecimientos de cra intensiva y tambos en Argentina puede ilustrarse considerando la cantidad de establecimientos medianos y grandes (ms de 50 madres para porcinos, 1000 bovinos para feedlot y 500 vacas lecheras para tambos), los cuales producen una mayor contaminacin puntual, y la cantidad de estircol que producen. Se obtiene como resultado que 4433 establecimientos medianos y grandes producen unas 11.500 toneladas de estircol por da, con un rango que va desde 1.5 toneladas a 80 toneladas por establecimiento por da (Ver clculo en Anexo).

Concentracin (mg/l)Lmite (mg/l)

Nitrgeno (Kjl)Inicio710020

Final2600

Potasio totalInicio3400-

Final3170

Fsforo totalInicio185000,5

Final190

DBOInicio3580030

Final7000

DQOInicio110000-

Final15100

Tabla 2. Caracterizacin de efluentes al inicio y al final de una laguna de estabilizacin de un establecimiento porcino en la Provincia de Crdoba (adaptado de Masino 2010). El lmite es el establecido por la Subsecretara de Recursos Hdricos de la Provincia de Crdoba. Problemas sanitarios (pestes, transmisin de enfermedades)Las excretas animales contienen una gran variedad de organismos patgenos. Estos pueden ser transmitidos al ser humano por contacto directo o a travs del agua o alimentos contaminados. Los patgenos incluyen protozoos (p.e. Cryptosporidiumparvum, Giardiaspp), bacterias (p.e. Escherichiacoli, Salmonella spp y Mycobacterium paratuberculosis) y algunos virus. Estos patgenos son causantes de distintas enfermedades y, algunos de ellos, pueden sobrevivir ms de un ao en las heces o en el suelo (Gonzlez Pereyra y Herrero 2010). Otro problema sanitario est relacionado con vectores como las moscas, las cuales suelen proliferar en establecimientos de cra intensiva y tambos en donde el insecto encuentra alimento y condiciones adecuadas para reproducirse. Las moscas afectan a los animales ya que por un lado son vectores mecnicos de patgenos que producen enfermedades y por otro son una fuente de estrs (Massoni et al. 2011a). Debido a que la mosca se alimenta de estircol animal, entre otros sustratos, la mala gestin de residuos favorece el aumento de la abundancia de las mismas. Las lagunas en donde comnmente se depositan los efluentes son uno de los sitios aptos para la reproduccin de estos insectos (Massoni et el. 2011b).El control de plagas y pestes genera un costo econmico y de manejo para el productor. Sociales/vecinales (molestias y olores; denuncias)

Uno de los problemas asociados a las producciones intensivas y tambos que puede generar mayor conflicto con los vecinos son los malos olores generados en los establecimientos a partir del estircol, combinados con otras molestias como la de insectos y plagas. Este problema se ve reflejado en casos recientes de reclamos y denuncias por parte de comunidades o residentes a establecimientos que generalmente se localizan cerca de zonas urbanas. A continuacin se enumeran algunas localidades en donde han habido denuncias y reclamos a establecimientos de feedlot en los ltimos seis aos: Villa Mercedes (San Luis), Caada del Sauce, Luque y San Basilio (Crdoba), Pueblo Brugo, La Paz y Urdinarrain (Entre Ros), General Alvear (Mendoza), Piieiro (Santa Fe), Mercedes (Buenos Aires)(Puntal 2012, Diario Uno 2011, PuntoBiz 2012, Mercedesambiental 2009, Diario Nogoy 2012, Puntal 2007, La Voz 2012, El Da 2008, Cronica de San Luis 2007). Cabe destacar que en varios casos citados los establecimientos fueron clausurados. En cuanto a establecimientos porcinos se conocen casos de quejas de vecinos en San Basilio (San Luis), y Mercedes, General Arias y Marcos Paz (Buenos Aires) (La Nueva Provincia 2010, Noticiasmercedinas.com 2009, Puntal 2007, Conti 2009). Respecto de los criaderos avcolas se conocen denuncias en las localidades de Capitn Sarmiento y Mercedes (Buenos Aires). Los casos de denuncias mencionados anteriormente representan solo algunos ejemplos, no se realiz un relevamiento exhaustivo de denuncias.

Emisiones Gases de Efecto InvernaderoLa descomposicin de la materia orgnica contenida en los residuos y efluentes que se acumulan en las producciones intensivas genera metano, un gas que tiene un efecto invernadero 21 veces ms potente que el dixido de carbono. El metano se produce cuando la materia orgnica se descompone sin presencia de oxgeno. Esta situacin puede darse por acumulacin de excrementos, lo que ocurre en establecimientos de cra intensiva y tambos. Las metodologas del Mecanismo de Desarrollo Limpio de la Convencin de Cambio Climtico de Naciones Unidas reconocen las emisiones de la acumulacin de residuos y efluentes de producciones pecuarias intensivas como fuentes de gases de efecto invernadero.Riesgo de clausura por incumplimiento de la normativa.El incumplimiento de la normativa ambiental correspondiente puede ocasionar serios trastornos en la produccin si el establecimiento es clausurado. Al respecto, las presiones de parte de la comunidad as como la respuesta de las autoridades hacen que cada vez sea ms urgente para los productores solucionar el manejo de residuos y efluentes. Como ejemplo, cabe mencionar que en diciembre de 2011 el Organismo Provincial de Desarrollo Sustentable de la Provincia de Buenos Aires (OPDS) realiz ms de 160 operativos de control y fiscalizacin en establecimientos de cra intensiva bovina, porcina y avcola y tambos, clausurando 80 de ellos en 46 municipios del territorio provincial (OPDS 2012).

La Autoridad de Cuenca Matanza Riachuelo (ACUMAR), en el contexto de un Plan Integral de Saneamiento Ambiental, haba clausurado hasta julio de 2012, 255 establecimientos de distinta ndole, incluyendo tambos. Lo referido respecto del riesgo de clausura es tomado por entidades que nuclean a los productores como un tema importante. Desde la Cmara Argentina de Productores Avcola se percibe que si no se tratan los residuos adecuadamente se corre el riesgo de clausura debido a la presin de la comunidad (Nazar 2007).Por su parte, desde la Asociacin Argentina de Consorcios Regionales de Experimentacin Agrcola (AACREA) se ha comenzado a trabajar en una herramienta para la toma de decisin para el tratamiento de efluentes en tambos, ya que se percibe una conciencia por parte de los productores sobre un problema ambiental irresuelto en su propio establecimiento.Inseguridad energticaPara los tambos y establecimientos de cra intensiva la energa es un insumo primordial tanto en su forma trmica como elctrica, por ejemplo, para la regulacin de temperatura en avcolas y porcinos o enfriamiento de la leche en tambos. La seguridad energtica para estos tipos de establecimientos est relacionada con el abastecimiento de energa, la calidad (regularidad, confiabilidad, etc.) y el costo. Cambios en el precio de la energa o una disrupcin en su abastecimiento pueden generar inconvenientes y prdidas econmicas significativas, tanto en trminos de produccin como en el desgaste de equipos.Perfiles de productoresEn esta seccin se describen los perfiles de productores que podran beneficiarse con un sistema integral de biogs. Los perfiles se basan en los problemas de los productores y las potenciales soluciones provistas estos sistemas.A continuacin se describen los problemas identificados principalmente por productores [estos fueron mencionados por productores y otros actores clave en el proceso de la presente evaluacin]:

Problemas energticos: pueden resumirse tres tipos: falta de acceso a la red elctrica, mala calidad de abastecimiento de la red elctrica, y alto costo del gas.

Problemas de contaminacin: abarcan tres aspectos principales: no cumplimiento de la normativa correspondiente que puede resultar en multas o clausuras; quejas de vecinos o de la comunidad en general; malas condiciones laborales.Problemas de fertilizacin.. Este problema tiene dos aspectos importantes: el alto costo de los fertilizantes y el dficit de fertilizacin.A continuacin se describen ejemplos de perfiles de productores que podran verse beneficiados con sistemas integrales de biogs:

- Productor pequeo (60 madres) con problemas de contaminacin y/o otros relacionados: denuncias o quejas de vecinos, o con problemas en su sistema de tratamiento.

- Productor pequeo (60 madres) con alto costo de gas para calefaccin.

- Productor pequeo (60 madres) con problemas de contaminacin y con alto costo de gas para calefaccin.

- Productor mediano o grande sin conexin a la red elctrica o con muy mala calidad de abastecimiento.

- Productor mediano o grande con conexin a la red elctrica.

Idealmente todos los productores deberan tener superficie suficiente como para aplicar el biofertilizante o poseer un sistema a de tratamiento de efluentes que respete los lmites establecidos en la normativa. METODOLOGA

Escala de los establecimientos

Para la definicin del nmero representativo de animales por establecimiento se consideraron tres escalas: pequea, mediana y grande. El objetivo principal del actual trabajo es analizar la viabilidad de estos sistemas para pequeos y medianos productores. No obstante, es importante mencionar algunas caractersticas de los establecimientos grandes que los hacen buenos candidatos para futuras propuestas. Por un lado los establecimientos grandes representan una proporcin de la produccin de entre un 20 y 30% aproximadamente aportando en ese mismo porcentaje a la contaminacin. Por otra parte, los establecimientos grandes aportan un mayor volumen de efluentes en un mismo punto, por lo que la concentracin de elementos contaminantes en la disposicin final (cursos de agua, por ejemplo) es mayor. Finalmente, el tratamiento de residuos en establecimientos grandes puede ser ms econmico por metro cbico de efluente debido a la escala. Tambin se puede agregar que la generacin de energa en los establecimientos grandes beneficia al sistema y no slo al establecimiento.La definicin de la escala se realiz teniendo en cuenta estadsticas a nivel nacional y la opinin de actores de cada sector. En la tabla 3, se presenta las escalas para los distintos tipos de produccin (Ver Anexo para ms detalles).Escala pequeaEscala medianaEscala grande

Porcinos* (madres)603601200

Tambos (vacas de ordee)102331893

Feedlot (cabezas)24420339165

Tabla 3. Definicin de escalas de establecimientos porcinos, feedlot y tambos.

*En el sector porcino el 95% de los establecimientos tiene menos de 50 madres, en esta definicin de escala se consideran los establecimientos con capacidad de produccin intensiva estabulada (a partir de 60 madres), que de acuerdo a referencias de Ucelli J. (en ONCAA 2011)se estima en 2000 establecimientos.Metodologa para los aspectos econmicos

La determinacin de coeficientes para el clculo del potencial de produccin de biogs se bas principalmente en fuentes bibliogrficas, y tambin en comentarios de especialistas. Los costos de equipos, p.e. biodigestores y generadores de electricidad, se obtuvieron de fuentes secundarias y de proveedores. El costo de fertilizantes y de su aplicacin se obtuvo de especialistas y de fuentes secundarias. Definiciones

Biodigestor: contenedor hermtico en donde se deposita la materia orgnica, como por ejemplo estircol, y ocurre la digestin anaerbica produciendo biogs y lodos de digestin. Tambin recibe otros nombres como planta de biogs y bioreactor.

Biofertilizante: Residuo del biodigestor que por su contenido de nutrientes puede ser utilizado como fertilizante. Tambin recibe otros nombres como bioabono, abono orgnico, lodo de digestin y residuo fermentado.

Biogs: gas generado en la digestin anaerbica en el interior del biodigestor, compuesto por metano (55-70 %), dixido de carbono (27-44 %), y menos del 4 % de otros gases como Hidrgeno (H2), Sulfuro de Hidrgeno (H2S) y Nitrgeno (N2). Efluentes: fraccin lquida de residuos.

Estircol: segn el diccionario de la RAE se define como excremento de cualquier animal incluyendo los slidos y lquidos. En este documento se utilizar estircol y excremento para los slidos y lquidos de todos los animales. Sin embargo, en la prctica se utilizan distintos trminos, como purn para llamar o bien solamente a la parte lquida de los excrementos lquidos de cerdos o al efluente de cerdo conteniendo slidos, lquidos y agua. En el caso de las aves es comn nombrarlo como guano. Feedlot o engorde a corral: es un rea confinada con infraestructura adecuada destinada a la alimentacin completa de bovinos.

Residuos: totalidad de los desechos generados en el establecimiento incluyendo los efluentes. A los fines de este trabajo solo se consideran los residuos de estircol animal y elementos con los que se mezcla (como agua de lavado y restos de alimentos). LEGISLACIN e INSTITUCIONALIDADEfluentes

La normativa de efluentes de cra intensiva y tambos es heterognea. Hay provincias que tienen normativa para algunos de los tipos de produccin, y otras que no tienen para ninguno, as como son distintas las regulaciones a nivel municipal y las reas a las que pertenecen las autoridades de aplicacin. Asimismo, la normativa especfica existente difiere en cuanto a los requerimientos y exigencias. En los casos de las provincias que no tienen normativa especfica, los efluentes de los establecimientos se encuadran en normativas generales, como por ejemplo los estndares que puede establecer una autoridad del agua provincial.

Para los residuos de los biodigestores tampoco existe normativa especfica. Tanto para su uso como biofertilizante en la misma propiedad en donde se encuentra el establecimiento, como para su traslado para ser utilizado en otros establecmientos, se requiere una legislacin que contemple el manejo este residuo.Es de destacar que la normativa especfica para sistemas de produccin pecuaria intensiva, en la que se contempla el manejo de residuos y efluentes, surgi en los ltimos aos. A continuacin se citan algunos ejemplos: Regulacin del feedlot en Chacabuco, Provincia de Buenos Aires, mediante ordenanza del concejo deliberante(2010); regulacin de cra de cerdos en San Luis (2009), mediante Resolucin del Programa de Control Sanitario y Fiscal del Ministerio del Campo; regulacin de Sistemas Intensivos y Concentrados de Produccin Animal (2006), mediante una Ley en la Provincia de Crdoba; proyecto de Ley de Regulacin de feedlot en Ro Negro (2012); regulacin de feedlot en Santa Fe (2009), mediante Resolucin del Secretario de Medio Ambiente; regulacin de Establecimientos Pecuarios de Engorde a Corral en Entre Ros (2006), mediante Resolucin del Secretario de la Produccin y el Secretario de Medio Ambiente.

Cabe mencionar que algunas normativas, como la Ley de Crdoba, incluyen explcitamente como opcin la alternativa de tratamiento con biodigestores. SISTEMAS INTEGRALES DE BIOGSPARA EL TRATAMIENTO DE RESIDUOSEn esta seccin se expone brevemente en qu consiste un biodigestor, se caracterizan los residuos de los biodigestores, se explican las distintas combinaciones de produccin de biogs en cuanto a utilizacin de la energa generada y finalmente se comenta sobre la experiencia en biogs en Argentina y en el mundo. En la seccin de aspectos ambientales y sociales se detalla cmo las plantas de biogs pueden solucionar los problemas planteados.El biogs se produce en contenedores cerrados, llamados biodigestores, en donde la materia orgnica se biodegrada en ausencia de oxgeno en un proceso denominando digestin anaerbica. La digestin anaerbica es un proceso natural en el que intervienen diferentes microrganismos en distintas etapas: hidrlisis, acidificacin y metanognesis. De este proceso resultan un efluente rico en nutrientes, y los gases que componen el biogs: metano (55-70 %), dixido de carbono (27-44%), y menos del 4 % de otros gases como Hidrgeno (H2), Sulfuro de Hidrgeno (H2S) y Nitrgeno (N2). En el caso de las producciones de cra intensiva y tambos, el biodigestor se alimenta con residuos (estircol) o efluentes. El metano obtenido de ese proceso puede utilizarse directamente como fuente de calor mediante su combustin, o puede convertirse en electricidad. El residuo de la digestin puede utilizarse como fertilizante. (Hilbert 2010, IPCC 2011)Los lodos resultantes de la digestin contienen nutrientes como nitrgeno, fsforo, potasio y magnesio, los cuales se encuentran ms disponibles para su absorcin, en comparacin con el estircol crudo, debido al proceso de mineralizacin que ocurre en la digestin anaerbica (IEA Bioenergy 2012). Por ello una de las formas de denominar a ese residuo del biodigestor es biofertilizante. Este biofertilizante, adems de aportar nutrientes, mejora las caractersticas fsicas del suelo como la estructura y porosidad (Hjorth et al. 2009).Asimismo, el proceso fermentativo torna inviable a la mayora de las semillas de malezas que pueda contener el estircol reduciendo el riesgo de dispersin de malezas.Es de destacar que la masa y el volumen incorporado en el biodigestor prcticamente no se reducen durante el proceso de biodigestin (Hilbert2010). Es por ello, que la disposicin del residuo del biodigestor es un aspecto clave en el diseo de un proyecto de produccin de biogs. De acuerdo a la escala del establecimiento y a otros factores podran diferenciarse tres combinaciones en cuanto a la generacin de energa trmica y elctrica para biodigestores individuales: GENERACIN DE ENERGA TRMICA, SIN GENERACIN ELCTRICA GENERACIN DE ENERGA TRMICA Y ELCTRICA GENERACIN DE ELCTRICA.

La utilizacin de la energa generada puede tener bsicamente tres destinos: autoconsumo, provisin a la red, o provisin a un tercero. En el caso de autoconsumo o provisin a un tercero podra realizarse en forma de gas o energa elctrica. Si bien la provisin de gas a la red ya ocurre en algunos pases como Suecia y Alemania, en Argentina no existe an una normativa que lo regule y es tcnicamente complejo. En cambio, la energa elctrica podra ser derivada a la red ya que tcnicamente es viable (Gallino 2013 y Raimunda 2013), si bien requiere resolver condiciones legales, en particular, la ausencia de un marco legal para la generacin distribuida. Aunque se desarrollar posteriormente, vale mencionar aqu que ya existe en Argentina un caso de conexin para la provisin de energa elctrica, generada con biogs de un establecimiento porcino, a la red de una Cooperativa, as como otros proyectos en ejecucin en los que se planea derivar electricidad a la red. No obstante en el caso existente se manifiestan dificultades que impiden que se provea efectivamente la energa a la red.A nivel global la tecnologa de digestin anaerbica para la produccin de biogs est considerada como madura, actualmente en una etapa avanzada de comercializacin. El biogs es nico entre las fuentes de energa renovable en cuanto a las opciones de utilizacin de la energa generada, ya que tiene la ventaja de poder utilizarse para producir electricidad, energa trmica y como gas comprimido. Finalmente, la digestin anaerbica ofrece la posibilidad de distribucin tanto centralizada o descentralizada (IPCC 2011), dependiendo de si se genera con digestores pequeos en establecimientos individuales o a partir de biodigestores grandes que utilicen los residuos de varios establecimientos pequeos o medianos, cooperativas, o de uno solo de gran escala.Experiencia Argentina en produccin de biogs en base a estircol animalLa generacin de biogs con insumos de desechos animales en Argentina es extremadamente reducida. Slo se conocen una cantidad de proyectos en funcionamiento muy limitada. No existen registros oficiales, pero consultando distintas fuentes se estima que actualmente hay biodigestores en aproximadamente 20 establecimientos porcinos, dos de ellos de gran escala (ms de 800 madres), , una produccin de feedlot de gran escala y uno de tipo experimental en un tambo. Todos estos biodigestores han sido instalados en los ltimos cinco aos. Asimismo, se conoce de la existencia de unos cinco proyectos de factibilidad en formulacin en establecimientos porcinos, avcolas, tambos y feedlot. Cabe mencionar que existen algunas experiencias de desarrollo de biodigestores pequeos (que funcionan con desechos animales) en escuelas agrarias y tcnicas con fines educativos (Nebreda et al. 2012, Venturelli et al. 2011). En la Estacin Experimental INTA Rafaela se construy un biodigestor experimental para tratar parte del efluente de un tambo de 250 vacas lecheras, que fue discontinuado. El mismo no estuvo en funcionamiento el tiempo suficiente como para obtener datos de su operacin. Actualmente existen planes de construir un nuevo biodigestor con tecnologa ms avanzada (Garca 2013).

Se identificaron en Argentina siete empresas que ofrecen el servicio deinstalacin de biodigestores en establecimientos pecuarios. Estas son empresas relativamente nuevas que no han alcanzado an un desarrollo considerable. La mayora instal uno o dos biodigestores y al menos una lleg a 12 biodigestores en establecimientos porcinos. Todos los biodigestores instalados son del sistema laguna cubierta o flujo pistn, menos uno que utiliza biodigestores cilndricos tipo europeo, y varios utilizan el biogs para calefaccin. Tres de ellos tienen generadores de electricidad, uno la genera para autoconsumo, uno planea proveer electricidad a la red, y otro ya lo sube a la red de la cooperativa local. Es de destacar que este ltimo es uno de los primeros establecimientos ganaderos en Sudamrica que vende electricidad a la red generada con biogs. Es importante destacar que la motivacin para la instalacin de varios de los biodigestores en Argentina fue principalmente encontrar una solucin al problema de efluentes. Tal es el caso de establecimiento de porcinos Cabaas Argentinas del Sol y varios biodigestores instalados por Biomax (Barreiro 2013, Conti 2009).

VIABILIDAD DE SISTEMAS INTEGRALES DE BIOGSPara evaluar la factibilidad de un proyecto de generacin de biogs en establecimientos de cra intensiva y tambos se deben considerar distintos aspectos relacionados con los residuos, la infraestructura existente, la energa y la disposicin del biofertilizante. Luego, teniendo en cuenta esos aspectos se evala el tipo y capacidad del biodigestor y eventualmente del generador de electricidad. Los aspectos econmicos son considerados en la siguiente seccin.A continuacin se presenta una sntesis de los aspectos ms importantes para evaluar la factibilidad de un sistema integral de biogs:

Residuos del establecimiento Tipo, cantidad y peso promedio de animales, como indicador de la disponibilidad de estircol. Porcentaje de slidos totales y slidos voltiles. Tratamiento (o disposicin) actual de efluentes o residuos. Dilucin.Residuos del biodigestor Posibilidad de utilizacin de residuos del biodigestor como fertilizante en la misma propiedad o provisin a un tercero.

Almacenamiento de residuos del biodigestor.Infraestructura

Infraestructura existente y necesidades de mejora previa. Disponibilidad y costo del especio requerido para el biodigestor y generador.Energa

Requerimientos energticos del establecimiento: tipo (p.e. gas, electricidad), cantidad (consumo) y costo. Uso final de la energa: p.e. calefaccin (y tipo), equipos de enfriamiento, etc.

Posibilidad de proveer electricidad a la red. Posibilidad de proveer electricidad a un tercero.Datos geogrficos

Temperatura media anual. Precipitacin media anual. Profundidad de las napas.En base a los aspectos mencionados se selecciona el sistema ms adecuado, teniendo en cuenta las posibilidades del productor.Modelos de establecimientos

En la tabla 4 se presentan modelos preliminares representativos de establecimientos de cra intensiva y tambos elaborados en base a bibliografa especfica y consultas con especialistas. Estos modelos permiten realizar una evaluacin en base a valores representativos de establecimientos promedio y sern validados en la continuacin de este estudio preliminar. Los establecimientos avcolas no se incluyen por falta de informacin. Nmero de animalesInfraestructuraSistema de tratamiento actualDisponibilidad para aplicar biofertilizanteDilucin de estircol adecuada*

Porcino pequeo confinado60 madresNo requiere adaptacionesLaguna de estabilizacinSi

Si

Porcino mediano confinado360 madres

No requiere adaptacionesLaguna de estabilizacinSiSi

Tambo pequeo102 vacas de ordeeNo requiere adaptacionesLaguna de estabilizacinSiNo

Tambo mediano331 vacas de ordeeNo requiere adaptacionesLaguna de estabilizacinSiNo

Feedlot pequeo244Requiere adaptaciones de pisoNingunoSi

Si

Feedlot mediano2033Requiere adaptaciones de pisoNingunoSi

Si

Tabla 4. Modelos de establecimientos porcinos, feedlot y tambos.

*La dilucin de estircol adecuada se refiere a que se utiliza una cantidad de agua tal (para lavado piso) que permite obtener una dilucin adecuada del efluente en relacin a los requerimientos para una digestin anaerbica eficiente.Es importante aclarar que los establecimientos porcinos de menos de 60 madres, aunque representan aproximadamente el 95% de los establecimientos (y el 35% de la produccin) no se incluyen en esta evaluacin ya que se considera que no poseen la infraestructura adecuada de canalizacin de efluentes por poseer piso de tierra.

Produccin de biogsEn la tabla 5 se presentan datos estimativos de produccin de biogs, excretas, efluentes y generacin de electricidad para los distintos tipos de produccin y escala. En el anexo se exponen los coeficientes utilizados para el clculo de las distintas variables.

ASPECTOS ECONMICOSEn esta seccin se presentan a modo ilustrativo algunos aspectos necesarios a considerar para realizar la evaluacin econmica y algunos valores de inversiones y beneficios, basados en los modelos preliminares de establecimientos definidos en la seccin anterior. Debido a que el mercado de produccin de biogs en Argentina no est maduro, y a la heterogeneidad de los establecimientos y las distintas situaciones que presenta cada uno, no hay disponibles costos ms o menos establecidos o estandarizados. En una segunda etapa de este trabajo se realizar la evaluacin econmica a nivel de factibilidad, con los datos de costos y beneficios aportados por especialistas en desarrollo de proyectos de biogs en base a los modelos validados. Aspectos a considerar para la evaluacin econmica:

Costo de adaptacin de infraestructura

Costo del biodigestor, equipamiento asociado, distribucin, etc. Costo del generador de electricidad (si es pertinente), equipamiento asociado y otros Costo de operacin y mantenimiento

Costo de manejo y aplicacin de biofertilizantes

Ahorro de gas / ahorro de electricidad / venta de electricidad

Ahorro de fertilizantes/aumento de rendimientos /conservacin de suelosEn la tabla 6se presentan a modo de ejemplo valores de costos e ingresos de proyecto de biogs en los distintos modelos de establecimientos descriptos anteriormente. Estos valores son ilustrativos y tienen la intencin de mostrar a grandes rasgos los nmeros aproximados que se manejan en este tipo de proyectos. En la tabla 7se exponen algunos datos de establecimientos porcinos de dos evaluaciones econmicas realizadas en dos tesis de grado de las Facultades de Agronoma de las Universidades de Ro Cuarto y La Pampa respectivamente (Gonzlez Irusta 2011 y Cardaci et al. 2009), de un informe de evaluacin de potencial energtico en la Provincia de Buenos Aires (Cerafini 2011), de dos biodigestores instalados (La Laica, Cabaas Argentinas del Sol), de una empresa de proveedores de biodigestores (Biomax) y de un proyecto en formulacin (ACA San Luis).No se incluyen establecimientos avcolas por falta de informacin.

En base a los datos presentados en las tablas, y sumado a informacin de la bibliografa y opiniones de especialistas, se pueden realizar unas primeras conclusiones preliminares sobre los aspectos econmicos con el fin de encontrar los primeros patrones, que luego sern corroborados en una profundizacin de este trabajo. Las mismas se resumen a continuacin: Los establecimientos porcinos seran el tipo de produccin que obtendra mayores beneficios econmicos. En los feedlot la implementacin de piso adecuado para recolectar el estircol sera inviable, pero restara evaluar la utilizacin del estircol que se acumula en la superficie de hormign de los comederos. En el caso de los tambos debera evaluarse el costo de adaptacin de los procesos e infraestructura para alcanzar una dilucin adecuada del estircol. Los beneficios econmicos obtenidos por el autoabastecimiento de energa, como nico ingreso, no seran considerables. Esto est relacionado con los bajos precios de la energa subsidiada que paga el productor actualmente. En el caso de venta a la red elctrica, los ingresos son ms beneficiosos comparados con el autoconsumo, pero la inversin inicial aumenta considerablemente (con facilidad puede llegar a ser un 50% mayor). Para generar electricidad con una potencia mayor a 30 Kw, se debe alcanzar cierta escala, aproximadamente360madres en el caso de los porcinos y 3000animales en feedlot. Los tambos medianos solo pueden alcanzar una potencia de generacin de electricidad del orden de los 5 Kw. Los ingresos por el reemplazo de fertilizantes sintticos por el biofertilizante representan una parte importante de los beneficios econmicos de un proyecto de generacin de biogs. La generacin de biogs calculada tericamente es considerablemente mayor a la generada en la prctica (en m3/madre) (sin considerar el caso de co-digestin con maz de ACA San Luis). Los beneficios econmicos, en todos los casos, superan el costo de operacin y mantenimiento.

Generacin de biogs en el contexto energtico argentinoPara mostrar el beneficio de fomentar fuentes de generacin de energa alternativa a nivel nacional, de manera ilustrativa se puede calcular el costo de importacin de gas natural licuado equivalente al generado en un establecimiento porcino mediano. El resultado es que el costo de importar gas licuado, equivalente al metano producido en ao en una granja porcina mediana de 500 madres, es de ms de US$ 100.000. Si bien para hacer una comparacin vlida se deben considerar aspectos como la disponibilidad y eficiencia de conversin de ambas fuentes, sirve a modo referencia para poner en contexto la contribucin del biogs en el contexto energtico argentino.ASPECTOS AMBIENTALES Y SOCIALES

Factores ambientales y sociales centrales forman parte de la justificacin del presente planteo, como la reduccin de contaminacin y la eliminacin conflictos por la generacin de olores molestos.

En una segunda etapa de este trabajo, se desarrollarn en mayor profundidad, entre otros, los siguientes beneficios ambientales y sociales de los biodigestores: Disminucin de contaminacin de agua, suelo y aire, cambio de la cultura del productor, reduccin de olores, reduccin de conflictos con vecinos, manejo adecuado de residuos de las plantas de biogs como fertilizantes, beneficio econmico por auto-generacin de energa, cumplimiento de normas, disminucin del riesgo de clausura mejora sanitaria y confort en el ambiente laboral.Tambin debern tratarse los siguientes impactos y/o riesgos: prdida de suelo por instalacin de infraestructura, potencial contaminacin de napas si las lagunas o zanjas en donde se instalan los biodigestores no estn bien impermeabilizadas, riesgo de accidentes por manejo inadecuado de equipamiento y emisin de gases de efecto invernadero (GEI) por mal manejo.Solucin a problemas y mejorasDisminucin de contaminacinLa digestin anaerbica produce una reduccin del 90% al 99% de los principales patgenos animales (estafilococos, salmonella, pseudo-monas) (Hilbert).

La biodigestin reduce considerablemente la demanda biolgica y qumica de oxgeno, es decir la carga orgnica contaminante. Las sustancias provocadoras de mal olor son reducidas casi totalmente durante la digestin anaerbica (Hilbert).Generacin de energaLa generacin de nuevas fuentes de energa contribuye a solucionar la falta de energa a nivel nacional. Tambin puede solucionar problemas de abastecimiento a nivel individual y local. La generacin de electricidad y conexin a la red se traduce en beneficios para el sistema ya que reduce la necesidad de transporte y la inversin en materiales/cables necesaria para transportar largas distancias, as como reduce las prdidas. Aumento de la productividad y reduccin de costos

En algunos casos, y bajo determinadas circunstancias, la produccin de biogs puede generar un beneficio econmico, por el ahorro en energa y sobre todo si se lo compara con la implementacin de otro sistema de tratamiento de residuos. Asimismo, el biofertilizante producido por los biodigestores puede traducirse en grandes ahorros en fertilizantes comerciales y mejora de la estructura del suelo. Disminucin de Gases de Efecto InvernaderoOcurren reducciones de GEI debido a dos factores. Por un lado se impide la liberacin de metano generada por la acumulacin de efluentes y residuos de producciones de cra intensiva y tambos y por otro se reemplaza la energa fsil por energa renovable. Es importante tener en cuenta que la reduccin de GEI por unidad de energa producida en base a estircol es considerablemente mayor que la reduccin de GEI en base a energa producida con silaje de maz (IPCC 2011), adems de que el uso de este ltimo desva productos alimentarios hacia la produccin de energa, compitiendo as con su uso como alimento, y restringe la disponibilidad de suelos para la produccin de alimentos, sea maz u otro.

En la segunda etapa de este trabajo, elaboraremos el clculo para la reduccin de emisiones de gases de efecto invernadero. OTROS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y EFLUENTESAdems de los biodigestores, se identificaron tres sistemas de tratamiento de efluentes de produccin de cra intensiva y tambos que podran ser viables: el llamado triple laguna, el uso directo como fertilizante del residuo sin tratar o con un tratamiento parcial y la elaboracin de compost. Es importante hacer notar que ninguno de estos tratamientos es utilizado en forma generalizada actualmente en Argentina.Como ejemplo de tratamiento de efluentes con el sistema triple laguna para tambos, se puede considerar el propuesto por la Estacin Experimental INTA Rafaela, utilizado en el tambo de 250 vacas de esa Estacin. El tratamiento de efluentes se realiza mediante un decantador de slidos, tres lagunas conectadas (la primera anaerbica y las otras facultativas), y un filtro de arena y piedras. Segn las mediciones, ese sistema removi alrededor del 90% de DBO y DQO logrando valores cercanos a los aceptables para su vertido a cuerpos receptores. Es de destacar que del tratamiento de efluentes se recupera el 50% de agua consumida y se reutiliza para el lavado de pisos de corrales (Garca 2008). Como se mencion en secciones anteriores, en su gran mayora los tambos solo tienen una laguna, y las mismas no son adecuadas en su diseo.En el uso directo de residuos como fertilizante el efluente es almacenado en cmaras, fosas o lagunas y luego es extrado y transportado y aplicado en el suelo a cultivar con tanques estercoleros o desparramadores. Generalmente se realiza en campos cultivados, propios o alquilados, del mismo productor del establecimiento, o vecinos. Este procedimiento se utiliza en algunos tambos y en granjas porcinas.Finalmente, el tercer tratamiento de residuos identificado es la elaboracin de compost. Esto puede utilizarse en el caso de feedlots y granjas avcolas ya que es en donde comnmente se separan los slidos. El compost luego puede ser utilizado como abono, aunque los volmenes generados en general exceden lo que es viable utilizar y suele acumularse. Si bien en esta etapa no se pretende hacer una comparacin exhaustiva de los distintos tipos de sistemas de tratamiento, y teniendo en cuenta que el tratamiento ms adecuado depender del tipo de produccin y de las caractersticas de cada establecimiento, los biodigestores presentan algunas caractersticas ventajosas. La primera ventaja obvia es que es el nico tratamiento que permite la posibilidad de generar energa trmica o elctrica (previa conversin);otra ventaja respecto del sistema de triple laguna es que al ser un sistema confinado evita la liberacin de gases de efecto invernadero y la dispersin de malos olores; y con respecto al uso directo del estircol crudo, los biodigestores eliminan en gran parte a los patgenos presentes en los desechos y adems el residuo del biodigestor es un fertilizante de mayor o igual calidad. Para que esas ventajas lo transformen en el sistema elegido deber demostrarse la viabilidad econmica. CONCLUSIONES Y PASOS A SEGUIRDe acuerdo a lo analizado en las secciones anteriores se puede concluir que el tratamiento de residuos y efluentes de establecimientos de cra intensiva en Argentina es un gran problema y que actualmente genera una contaminacin considerable. Los biodigestores son una solucin factible tcnicamente, ya que su funcionamiento est consolidado y no slo se utiliza en muchos pases del mundo sino que en Argentina ya existen algunas nuevas empresas que proveen biodigestores.

El uso de biodigestores para el tratamiento de efluentes, si bien no es la nica solucin, es la nica que permite generar energa y reducir GEI. Los beneficios del tratamiento de efluentes, como la disminucin en la contaminacin de aguas superficiales y subterrneas, disminucin de olores, reduccin de patgenos y disminucin de vectores de enfermedades, se suman a la posibilidad de lograr un beneficio econmico por el ahorro de gas o electricidad para los procesos internos en los establecimientos o por venta a la red elctrica. Tambin se genera un biofertilizante de mayor calidad que el estircol crudo.

La produccin de biogs permite reducir la de emisiones de efecto invernadero, tanto al evitar emisiones de metano que actualmente libera el estircol mal manejado, como por el reemplazo de energa fsil por energa renovable. Esto puede traducirse en una ventaja competitiva para las crecientes exigencias de los mercados internacionales: La huella de carbono de los establecimientos puede ser calculada resaltando las reducciones de emisiones introducidas por el sistema de biodigestores, as como podran aprovecharse eventualmente los mercados de bonos de carbono si se recuperan los precios en el futuro, como es esperado. Asimismo, entre los mltiples beneficios locales vale resaltar que la generacin de nuevas fuentes de energa aporta, en su medida, a la solucin de la problemtica energtica del pas. Los nmeros preliminares indican que, sumando los beneficios por el ahorro o venta de energa al ahorro en fertilizantes sintticos, convierten al tratamiento de efluentes con biodigestores en una opcin potencialmente atractiva para los productores, sobre todo si se considera como lnea de base la obligatoriedad de la implementacin de algn tipo de tratamiento. En el prximo trabajo ser realizar una evaluacin econmica y financiera detallada para confirmar esas estimaciones preliminares. Es importante tener en cuenta que si bien actualmente el precio de la energa es muy bajo para el productor, el biodigestor puede funcionar como una garanta de abastecimiento de energa a bajo costo. Adems, como se ha expuesto, el productor puede considerar el tratamiento de efluentes como problema prioritario a solucionar y la generacin de energa como un beneficio secundario. Para la sociedad son beneficios tanto la disminucin de la contaminacin, de las emisiones, la energa distribuda y la diversificacin de la matriz energtica, lo cual transforma a esta tecnologa en una opcin de poltica de estado.Las condiciones para que la produccin de biogs en establecimientos de cra intensiva y tambos genere beneficios econmicos, estn relacionadas con las distintas combinaciones posibles entre factores como, tipo de tratamiento actual de residuos y efluentes, calidad de abastecimiento de energa y precio, posibilidad de vender energa a la red, escala del establecimiento, infraestructura existente y utilizacin de biofertilizantes en el propio establecimiento. Resta evaluar si las condiciones propicias pueden cumplirse en una gran proporcin de establecimientos. En la tabla 8 se define en forma preliminar las ventajas, desventajas y temas a estudiar de los distintos tipos de produccin.Tipo de produccinVentajasDesventajasTemas a estudiar

Porcino- Alta recoleccin de excretas

- Concentracin de slidos adecuada

- Posibilidad de generar electricidad para vender a la red

- Necesidad de gas para calefaccin

- Existencia de biodigestores en establecimientos porcinos en funcionamiento- Consumo de energa

Tambo- Existencia de infraestructura para recoleccin de excretas en parte del ciclo productivo- Baja recoleccin de excretas

- Baja concentracin de slidos

- Para generar electricidad se necesita una escala muy grande- Posibilidad de aumentar la concentracin de slidos

- Consumo de energa

Feedlot- Alta concentracin de animales- Piso inadecuado para recoleccin de excretas y muy caro de modificar

- Baja necesidad de energa - Viabilidad de recoleccin de excretas en las partes del corral con hormign

- Consumo de energa

Avcola- Necesidad de gas para calefaccin- Flujo de residuos no continuo

- Elevado contenido de nitrgeno en guano

- Viabilidad tcnica de produccin de biogs con guano

- Disponibilidad de superficie para aplicar residuos del biodigestor

- Consumo de energa

Tabla 8. Resumen de las ventajas y desventajas comparativas para la instalacin de biodigestores en cada tipo de produccin.De acuerdo a lo relevado, puede afirmarse que se estn dando varios factores que confluyen para favorecer a la viabilidad de sistemas integrales de biogs, enumerados a continuacin:

Los productores cada vez tienen ms conciencia de que los residuos y efluentes de sus establecimientos generan un problema ambiental y es necesario resolverlo. La normativa se ha actualizado en los ltimos aos, requiriendo habilitaciones y sistemas de tratamiento de efluentes.

Se conocen ms casos de control, denuncias y clausuras a establecimientos de cra intensiva y tambos por problemas de contaminacin.

La solucin tcnica est disponible en Argentina y comercialmente en una etapa madura en muchos pases., requiriendo una puesta a punto local. En muchos casos los biodigestores pueden ser la solucin ms atractiva para el tratamiento de efluentes con respecto a otros sistemas. Aunque en forma muy incipiente, se han comenzado a instalar biodigestores en establecimientos de cra intensiva y tambos (en particular, granjas porcinas) en los ltimos cuatro aos, llegando a una veintena actualmente y con algunos proyectos en preparacin. Hoy, esta tecnologa es viable principalmente en produccin porcina en confinamiento.

La situacin energtica nacional requiere de nuevas fuentes de energa.

En funcin de este relevamiento, concluimos que la instalacin de sistemas integrales de biogs (como proyectos integrales considerando todos los aspectos involucrados: tratamiento de efluentes, biofertilizacin, generacin de energa y en algunos casos de electricidad) es una opcin atractiva y viable bajo un anlisis general preliminar. En un futuro trabajo profundizaremos sobre cada aspecto especfico de este tipo de proyecto en su versin ntegra. Ser indispensable informar al productor sobre la posibilidad de solucionar el problema de efluentes y generar energa- con un biodigestor y que el mismo pueda acceder a un asesoramiento.Sera necesario contar con un marco legal que facilite la fijacin de condiciones y precios para la generacin distribuida de energa con conexin a red, para introducir precios que incentiven al productor a invertir en esta tecnologa que beneficia a la sociedad toda.

Como continuidad de este trabajo, entonces, el prximo paso ser evaluar en detalle la factibilidad econmica en base a los modelos de establecimientos representativos que hemos desarrollado.ACLARACIN SOBRE LA CRONOLOGA DEL TRABAJO

La presente lnea de trabajo se inici con un relevamiento realizado inicialmente en el marco de consultoras para el PROSAP y fue continuado y profundizado por inters personal, demanda de productores, y eventualmente se decidi abordarlo como lnea de trabajo de AgroEco, constituyendo hoy un eje central de la propuesta de la consultora.

En este sentido, durante este proceso las fuentes fueron consultadas inicialmente como parte del trabajo para PROSAP, y posteriormente como parte de la investigacin realizada independientemente, siendo sta ltima la que permiti la elaboracin del presente documento

Algunos aspectos del trabajo reflejan esta cronologa, en particular el hecho que los datos no estn todos puestos al da o reflejan la misma etapa de la investigacin y pueden an tener desarrollo desigual. Estamos trabajando para pulir estos aspectos en una versin actualizada del presente documento. Asimismo, la mencionada progresin cronolgica en la que fuimos profundizando el estudio de los sistemas integrales de biogs se ve reflejada en que los actores clave consultados fueron contactados en el marco de las distintas iniciativas de las que fuimos formando parte y con distintos abordajes.

Este documento es el producto de esa trayectoria, puede tener an un desarrollo poco uniforme y por ello lo consideramos preliminar.BIBLIOGRAFAPublicacionesAgSTAR 2013.Operating Anaerobic Digester Projects. Anaerobic Digester Database. AgSTAR Program. Agencia Ambiental de Estados Unidos. Acceso 15 enero 2013: http://www.epa.gov/agstar/index.htmlBarreiro D. 2013. Comunicacin personal de Diego Barreiro, director del portal Universo Porcino y

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SENASA 2012b.Distribucin de Existencias Bovinas en Establecimientos con actividad de Tambo por Categora - Marzo 2012. Sistema de Gestin Sanitaria/SIGSA - Direccin de Control de Gestin y Programas Especiales - Direccin Nacional de Sanidad Animal. Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria.

UNCPB 2008.Evaluacin, diagnstico y propuestas de accin para la mejora de las problemticas ambientales y mitigacin de gases de efecto invernadero vinculados a la produccin porcina, avcola y bovina (feedlots y tambos). Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ingeniera.

Comunicacin PersonalConsultas a actores relevantes

Se mantuvieron reuniones con los siguientes actores:

Jorge Hilbert. Coordinador del Plan Nacional de Bioenerga. INTA.

Gabriel Vzquez Ambile. Responsable Proyecto Ambiente de AACREA.

Nazareno Castillo y lvaro Zopatti. Oficina de Cambio Climtico. Secretara de Ambiente y Desarrollo Sustentable.

Patricia Millares y Karina Lamelas de la Direccin de Porcinos, Aves de Granja y No Tradicionales, del Ministerio de Agricultura, Ganadera y Pesca de la Nacin.

Visitas y reuniones con productores de diez establecimientos (cinco porcinos, un avcola, dos tambos y dos feedlots) de las Provincia de Buenos Aires, Crdoba y Santa Fe.

Visita y reunin con dos productores porcinos con biodigestores en la Provincia de Buenos Aires.

Cristian Feldkamp. Coordinador Comisin Ganadera de AACREA.

Santiago Faria. Coordinador Comisin de Lechera de AACREA. Empresas proveedoras de biodigestores:

Eduardo Groppelli de EG Ingeniera Hctor Raimunda de PFI Energy and Ecology Martn Pinos y Ezequiel Weibel deBiogs Argentina Diego Barreiro de Biomax y Universo Porcino Horacio Pinasco y Julieta Lopez de Tecnored.

Guido Casanovas de IFES Alejandra Herrero, Ctedra de Bases Agrcolas (Fac. Cs. Veterinarias UBA), Coordinadora

de Comisin Tcnica APROCAL de Evaluacin de Impacto ambiental y manejo de agua y efluentes en tambos.

Equipo biogs del INTA. Marcos Hall, Coordinador del Proyecto Energas Renovables para la Agricultura Familiar; Sergio Justanovich, IPAF Regin Pampeana; Lucas Gallo Mendoza, EEA Reconquista; Mariano Butti, Instituto de Ingeniera Rural INTA Castelar.

Karina Garca, EEA INTA Rafaela, especialista ambiental, Grupo Calidad de Leche y Agroindustria.

Solange Preuss y Rodrigo Troncoso de la Cmara Argentina de Feedlot.

Lucas Tasso de la Federacin Argentina de Cooperativas Elctricas

Miguel Almada de PROBIOMASA

Tambin se contact a:

Miguel Grynblat del sistema de biodigestor Biobolsa.

Juan Ignacio Paracca de la Secretara de Energa de la Nacin, del Programa Probiomasa.

Biotecsur (Chile). Empresa proveedora de biodigestores.

ANEXO

Metodologa para determinar la escala de los modelosPara el caso de los tambos se tom como informacin la distribucin de existencias bovinas y unidades productivas de tambos agrupados en cuatro estratos de acuerdo a la cantidad de animales segn el informe de SENASA (2012): menos de 100, entre 101 y 500, entre 501 y 1000, y ms de 1000. Como representativo de pequea escala se calcul un promedio de los dos primeros rangos que juntos representan el 85% de los establecimientos y ms de la mitad de cabezas, dando 205 animales. Como representativo de establecimiento de mediana escala se tom el promedio del rango 501 y 1000, dando como resultado 663 animales. Debido a que la estratificacin est realizada por cantidad de animales, incluyendo vacas, vaquillonas, novillos, etc., con el fin de obtener el nmero de vacas lecheras se divide al nmero obtenido por dos, ya que la relacin entre vacas lecheras y animales a nivel nacional es 1:1. Por lo tanto las categoras de tambos de pequea y mediana escala tendrn 102 y 331 vacas lecheras respectivamente. Para la escala de grandes establecimientos, se tom el promedio del estrato mayor mencionado en el prrafo anterior, teniendo en cuenta las mismas consideraciones, dando como resultado 893 vacas lecheras.

Para el caso de los porcinos se estableci la cantidad de madres representativas de establecimientos pequeos y medianos en base a un informe de SENASA (2012) que propone cinco estratos, desde 1 a 10 madres y hasta ms de 500. Para determinar el nmero de madres para un establecimiento pequeo se realiz el promedio de los dos primeros estratos (de 1 a 10 y de 11 a 50 madres) que comprenden el 95% de los establecimientos y el 50 % de cerdas madres, dando como resultado siete madres. Para definir el nivel de establecimiento medio se realiz un promedio de los dos estratos siguientes (de 51 a 100 y de 101 a 500) los cuales representan el 4% de los establecimientos y el 35% de las cerdas madres, dando como resultado 111 madres. Para los establecimientos grandes de porcinos se realiz un promedio de la categora ms de 500, dando como resultado 1172 madres.El nmero de cerdos total en los establecimientos porcinos se calcul a partir de la cantidad de madres considerando el promedio dado para establecimientos de distinta escala. Para los establecimientos chicos se tom un valor de 11 cerdos por madre por ao y para establecimientos medianos un valor de 13 cerdos por madre por ao (se tom como referencia a ONCCA 2011). Se asume un padrillo por cada diez madres (Ghida Daza 2011). Para el clculo de los kg totales se tom un valor de peso de una madre 135 kg (Universo Porcino 2013), para los capones 105 kg (ONCCA 2011) y para los padrillos de 140 kg.Para el caso del feedlot, el informe de SENASA (2011) divide en seis estratos de acuerdo al nmero de cabezas, comenzando con el estrato hasta 500 y terminando con el estrato ms de 10.000. Para determinar el establecimiento pequeo se realiz un promedio del nmero de animales de los dos estratos menores, o sea de las categora hasta 500 y 501 a 1000, ya que estas representan ms de 80 % de los establecimientos y el 36 % de bovinos, dando como resultado 244. Para el nivel medio se realiz un promedio de los dos estratos siguientes, de 1001 a 2500 y de 2501 a 5000, dando como resultado 2033 vacunos. Para la cantidad de animales representativa de establecimientos grandes se realiz un promedio de los dos estratos ms grandes, de 5001 a 10000 y ms de 10000, dando como resultado 9165 cabezas.Clculo de cantidad de estircol por establecimientoCantidad de establecimientos medianos y grandes: porcinos (2571), feedlot (228), tambos (1634) que suman 4433.

Animales en establecimientos por cantidad de estircol: Porcinos: 1909054x2.5kg=4772635 kg; Feedlot: 627614 x 20kg = 12552280 kg; Tambos: 758610x4kg = 3034440 kg. Total de estircol: 20359355 kg. (SENASA 2011, SENASA 2012a, SENASA 2012b).Coeficientes utilizados para el clculo de produccin de biogs, excretas, efluentes y generacin de electricidad para los distintos tipos de produccin y escalaPorcinos

Excretas cerdos 360 madres

CantidadPeso promedio% excretasdas de existKg excretas

Madres3601303365512460

Lech x ao tot61205043344088160

Padrillos30130336542705

tot4643325

Prom/da12721,4

Slidos voltiles (% de excrementos totales): 10 (ASAE 2003)

m3 de biogs/kg S.V: 0.45 (Hilbert 2010 y Masse et al. 2011)Consumo para calefaccin del biodigestor: 30% del biogs generado.

Relacin KWh por m3 de biogs (electricidad): 2 (Hilbert 2010, Biogs 2008) TambosCantidad de excretas recolectables por da por vaca: 4kg

Slidos voltiles (% de excrementos totales): 7 (Hilbert 2008)m3 de biogs/kg S.V: 0.31 (Hilbert 2010)

Consumo para calefaccin del biodigestor: 30% del biogs generado

Relacin KWh por m3 de biogs (electricidad): 2 (Hilbert 2010, Biogs 2008)

FeedlotCantidad de excretas promedio recolectables por animal por da considerando piso de hormign: 7.5kgSlidos voltiles (% de excrementos totales): 7 (Hilbert 2008)

m3 de biogs/kg S.V: 0.31 (Hilbert 2010)

Consumo para calefaccin del biodigestor: 30% del biogs generado

Relacin KWh por m3 de biogs (electricidad): 2 (Hilbert 2010, Biogs 2008)

2