A lo largo de la historia, las personas que crían ganado y aves de corral han utilizado el estiércol como fertilizante, enmienda del suelo, fuente de energía e incluso material de construcción. El estiércol contiene muchos componentes útiles y reciclables, como nutrientes, materia orgánica, sólidos, energía y fibra. Con la tecnología actual, el estiércol puede utilizarse de manera más eficiente y de más formas que nunca, lo que debería mitigar muchos de los impactos ambientales que se producen cuando el estiércol se trata como un residuo.
Nutrientes
Los agricultores, jardineros, paisajistas y otros utilizan habitualmente el estiércol del ganado como fertilizante para proporcionar los nutrientes necesarios para la producción de cultivos. Los nutrientes del estiércol tienen un valor real como fertilizante. El valor fertilizante del estiércol aumentará a medida que aumente el precio de los fertilizantes comerciales.
Al igual que los fertilizantes comerciales, el estiércol debe gestionarse adecuadamente para evitar el impacto medioambiental. El estiércol tiene valor como fertilizante en su forma cruda; sin embargo, el procesamiento del estiércol a través de la digestión, el compostaje u otros medios puede producir materiales que son más portátiles y cuyos nutrientes están más disponibles para las plantas, más equilibrados para las necesidades de los cultivos, o menos propensos a las pérdidas ambientales.
Estiércol fresco
Utilizar el estiércol fresco como fertilizante para criar cultivos que serán alimentados de nuevo por el ganado, ya sea directamente o como subproducto de un procesamiento posterior, es una excelente manera de reciclar los nutrientes. Lo ideal sería utilizar el estiércol fresco en la granja donde se genera o en una granja vecina, ya que resulta caro transportar el estiércol fresco incluso en distancias cortas.
El estiércol del ganado suele aplicarse en la tierra como semisólido o líquido. Los ganaderos pueden incorporar el estiércol al suelo o inyectarlo bajo la superficie del mismo para reducir el riesgo de pérdidas por escorrentía y los problemas de olor. A veces, los sólidos del estiércol se separan del líquido. Tras la separación del estiércol líquido/sólido, los líquidos de estiércol restantes aún contienen aproximadamente la mitad de los nutrientes originales. Los sólidos pueden utilizarse como cama o para otros usos y los líquidos pueden aplicarse a la tierra para regar y fertilizar los cultivos.
Los agricultores son los usuarios más comunes del estiércol fresco como fertilizante, pero los jardineros y los paisajistas también fertilizan a veces con estiércol fresco.
Compost
El compostaje del estiércol del ganado reduce los olores, mata los agentes causantes de enfermedades (patógenos), reduce el volumen y estabiliza el estiércol para facilitar su manejo. Una operación de compostaje de estiércol correctamente construida y gestionada también puede procesar los animales muertos de las explotaciones ganaderas. En algunas partes del país, las operaciones de compostaje deben gestionarse de forma intensiva para garantizar un compost libre de patógenos que cumpla los requisitos de la normativa sanitaria y de la percepción pública.
El compost puede aplicarse de forma más uniforme y con mejor control que el estiércol. El nitrógeno del compost no está tan disponible para las plantas como el nitrógeno del estiércol fresco, pero la disponibilidad de fósforo, potasio y otros nutrientes del compost es similar o mayor que la disponibilidad de esos nutrientes del estiércol fresco.
Los agricultores y ganaderos pueden utilizar el estiércol compostado en sus propias explotaciones como abono o cama. La venta de compost puede eliminar el exceso de nutrientes de las explotaciones agrícolas y ganaderas que no pueden utilizar todos los nutrientes del estiércol para sus propias necesidades.
El compost es menos costoso de transportar que el estiércol fresco debido a su menor contenido de humedad, y más rentable de transportar debido a su mayor valor de mercado. Esto significa que el compost tiene más potencial para su uso en zonas más alejadas de la granja. El compost de estiércol puede utilizarse para muchos propósitos en áreas no agrícolas, incluyendo la restauración de sitios, el control de la erosión, la remediación del suelo y la restauración de humedales.
- Extensión de la Universidad Estatal de Dakota del Norte Composting Animal Manures (PDF)(8 pp, 358 K, About PDF) Exit
- Kansas Department of Health and Environment’s Composting at Livestock Facilities (PDF)(5 pp, 387 K, About PDF) Exit
Otros productos de estiércol
El granulado compacta el estiércol fresco a alta temperatura y presión para convertirlo en un producto final seco. Los pellets son útiles como enmienda del suelo o fertilizante. Como los gránulos ocupan un volumen menor, pueden almacenarse y transportarse más fácilmente que el estiércol. En algunos casos, el procesamiento puede dar lugar a un producto con un contenido de nutrientes consistente y predecible, lo que lo hace más conveniente para la producción de cultivos y otros usos. El proceso de granulación se utiliza principalmente para la cama de las aves de corral, pero podría aplicarse a los sólidos separados de otros estiércoles.
Las tecnologías de extracción de nutrientes, o tecnologías de recuperación de nutrientes del estiércol, pueden eliminar los nutrientes del estiércol para obtener productos fertilizantes. La extracción de nutrientes elimina los nutrientes elementales del estiércol crudo, los líquidos separados o los residuos de la digestión anaeróbica mediante precipitación química o coagulación. Ejemplos de productos fertilizantes que pueden generarse con sistemas de extracción de nutrientes son el sulfato de amonio, el fosfato de calcio y los cristales de sulfato de magnesio y amonio (estruvita).
Conversión de la biomasa
La bioconversión implica el cultivo de organismos sobre el estiércol o los nutrientes del estiércol y su posterior recolección para utilizarlos como componentes de los piensos, los fertilizantes o las enmiendas del suelo.
Las algas cultivadas sobre los nutrientes de las aguas residuales lácteas pueden cosecharse para producir un producto utilizado en los fertilizantes para plantas
y en los suplementos alimenticios para animales de alto contenido proteico. Las larvas de la mosca soldado negra se alimentan de estiércol, matando a los agentes causantes de enfermedades (patógenos) y transfiriendo los nutrientes del estiércol a sus cuerpos. Las larvas, ricas en nutrientes, son un producto de valor añadido que puede exportarse fuera de la explotación. Los piensos ricos en proteínas elaborados con este tipo de productos pueden llegar a valer hasta 500 dólares por tonelada. El estiércol que queda después de cosechar las larvas es útil como enmienda del suelo o fertilizante similar al compost.
El vermicompostaje utiliza lombrices para digerir el estiércol, creando productos libres de patógenos y ricos en nutrientes que pueden venderse y 
exportarse fuera de la granja. Las lombrices producen excrementos ricos en nutrientes. Los excrementos, junto con el estiércol utilizado para cultivar las lombrices, son útiles como fertilizante o enmienda del suelo. Se dice que este vermicompost contiene más nutrientes disponibles para las plantas que el compost convencional. Además de los ingresos derivados de la venta del vermicompost, las lombrices pueden venderse como cebo para la pesca o procesarse como alimento suplementario para las explotaciones avícolas o piscícolas.
Materia orgánica
Los agricultores, jardineros y otras personas utilizan el estiércol del ganado como enmienda del suelo para mejorar su calidad. Además de proporcionar nutrientes para el crecimiento de las plantas, la aplicación de estiércol fresco o compostado a las tierras de cultivo mejora la materia orgánica y la textura del suelo (las condiciones físicas que hacen que un suelo sea adecuado para los cultivos). La aplicación de estiércol a las tierras de cultivo aumenta la cantidad de materia orgánica en el suelo, lo que mejora su estructura y puede aumentar la capacidad del suelo para retener el agua.
El aumento de la materia orgánica del suelo también ayuda a mantener el carbono en el suelo («secuestro de carbono») y fuera de la atmósfera, donde puede formar el gas de efecto invernadero dióxido de carbono. El estiércol proporciona estos beneficios cuando se aplica en forma cruda o cuando los sólidos se aplican después de la separación sólido-líquido, la peletización, la digestión o el compostaje.
El biocarbón puede mejorar los suelos y almacenar carbono. Cuando se utiliza como enmienda del suelo, el biocarbón proporciona nutrientes en una forma estable que está disponible para las plantas, reduciendo el riesgo de pérdidas por escorrentía o lixiviación a las aguas subterráneas. El biocarbón también mejora la estructura del suelo, la porosidad, la capacidad de retención de agua, la capacidad de intercambio de cationes (CEC), la biología del suelo y la eficacia de los fertilizantes. El biocarbón es una forma estable de carbono orgánico en el suelo, que puede retener el carbono durante miles de años.- Informe sobre el biocarbón en Estados Unidos: Assessment of Biochar’s Benefits for the United States of America (PDF)(84 pp, 1.5 MB, About PDF) Exit – Informe elaborado por el Centro para la Seguridad Energética y Medioambiental y la Iniciativa de Biocarbón de Estados Unidos.
Sólidos
Algunas explotaciones lecheras utilizan serrín, virutas de madera, paja, arena u otros materiales comprados como cama para los animales. La cama puede ser cara, del orden de 40 a 50 dólares por vaca y año. En las últimas décadas, los materiales de cama tradicionales, como el serrín o la arena, se han encarecido. El material sólido puede recuperarse del estiércol (mediante la separación sólido-líquido, el compostaje o la digestión anaeróbica) y utilizarse como lecho, sustituyendo los materiales comprados fuera de la granja.
- Uso de los sólidos secos del estiércol como lecho para las vacas lecheras (PDF) (9 pp, 487 K, Acerca de PDF) Salir – Informe del Cornell Waste Management Institute.
Energía
- Uso del estiércol como fertilizante y para obtener energía: Informe para el Congreso – El informe del USDA afirma que el uso del estiércol para la producción de energía no iría en detrimento del uso del estiércol como fertilizante, ya que los procesos utilizados para producir energía dejan los nutrientes del estiércol como residuos para ser utilizados en otros lugares.
Biogás
El biogás recuperado de los digestores anaeróbicos es útil para generar calor o electricidad para utilizar en la granja o vender a la red eléctrica local. Para la producción de biogás se suele utilizar estiércol lácteo o porcino, ya que su potencial de producción de metano es relativamente alto. Sin embargo, algunos digestores de Estados Unidos utilizan estiércol de vacuno o de aves de corral como materia prima.
El gas procedente de la digestión anaeróbica tiene entre un 60 y un 80% de metano y un valor calorífico de entre 600 y 800 BTU/pie3. (A modo de comparación, el gas natural suele contener más del 85% de metano y tiene un valor calorífico de entre 950 y 1050 BTU/pie3). La mayoría de los equipos que utilizan gas natural, butano o propano como combustible pueden modificarse para utilizar biogás. Esto incluye calderas, calentadores y generadores eléctricos.
Debido a que los digestores capturan el metano y otros contaminantes atmosféricos, reducen las emisiones atmosféricas nocivas del estiércol y proporcionan un control superior de los olores. El uso del biogás de los digestores también compensa el consumo de combustible y las emisiones de los combustibles fósiles no renovables.
- El programa AgSTAR de la EPA tiene más información sobre la digestión anaeróbica del estiércol para obtener energía.
Biopetróleo
Los combustibles líquidos de biopetróleo pueden producirse a partir del estiércol mediante procesos termoquímicos como la pirólisis y la gasificación. La bioconversión, como el cultivo de algas con nutrientes del estiércol, es otro proceso que puede producir bioaceite.
Los bioaceites son físicamente diferentes del fuel-oil basado en el petróleo. Por ejemplo, los bioaceites tienen un menor contenido energético por galón y una mayor acidez que el fuel-oil derivado del petróleo. Sin embargo, las pruebas indican que el bioaceite podría utilizarse para aplicaciones como la calefacción o la generación de electricidad.
La experiencia comercial con el biodiésel ha sido muy prometedora. El biodiésel funciona tan bien como el gasóleo de petróleo, al tiempo que reduce las emisiones a la atmósfera de partículas, monóxido de carbono, hidrocarburos y óxidos de azufre.
- Tecnología Pyrolyss: Solución ecológica para la gestión de nutrientes en la bahía de Chesapeake (PDF) (35 pp, 2,9 MB, Acerca de PDF) Salir – Virginia Tech informa de los prometedores resultados de su unidad experimental de pirólisis móvil para el tratamiento de la cama de las aves de corral.
- El Programa de Tecnología de Vehículos y Combustibles Alternativos y Renovables de California proyecta que la producción de biodiésel a escala comercial a partir de estiércol lácteo secado al aire podría dar lugar a hasta 6.8 millones de galones de diésel renovable al año, de 30 a 50 puestos de trabajo a tiempo completo y una reducción anual de gases de efecto invernadero de 851.050 toneladas equivalentes de dióxido de carbono de metano y 720.666 toneladas de CO2e de óxidos de nitrógeno.
Syngas
La gasificación puede convertir el estiércol (en la actualidad, principalmente la cama de las aves de corral) en un combustible de gas sintético compuesto por una mezcla de vapor de agua, alquitranes, gas hidrógeno, monóxido de carbono, dióxido de carbono, gas nitrógeno y gases hidrocarburos. Parte del gas se condensa para formar un bioaceite combustible. El gas restante puede alimentar diversos sistemas de energía, como motores alternativos, turbinas de gas y pilas de combustible.
Fibra
Es posible producir productos especiales de valor añadido a partir del estiércol del ganado para su comercialización a los consumidores en función del contenido de fibra del estiércol. En su mayor parte, los ejemplos que se ofrecen a continuación son experimentales o se realizan a escala de boutique. La mayoría implican la extracción y el uso de la fibra sólida del estiércol.
- Sustituto del musgo de turba. La fibra recuperada de la digestión anaeróbica del estiércol lácteo es útil como medio de crecimiento de las plantas. Los ensayos de crecimiento de plantas han demostrado que, cuando se procesa adecuadamente, la fibra funciona como el musgo de turba para el cultivo de plantas en contenedor.
- Novedosos productos de fibra. Los agricultores y otros innovadores están encontrando formas creativas de fabricar productos de valor añadido a partir de la fibra recuperada del estiércol.
- Macetas para viveros, macetas de iniciación de semillas a base de fibra de estiércol, hechas con estiércol de vaca compostado biodegradable.
- Esculturas hechas con estiércol compostado y comercializadas como arte de jardín fertilizante.
- Papel hecho con estiércol procesado de una variedad de animales, incluyendo elefantes y vacas. El estiércol seco se aclara en agua, dejando la fibra no digerida, que se hierve y se mezcla con otras fibras naturales para fabricar una variedad de productos de papel.
- Materiales de construcción. La fibra de estiércol recuperada se ha incluido en tableros de fibra para la construcción de edificios.
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