Gestión y tratamiento de residuos | Waste Management & Treatment FuturEnviro | Octubre October 2019 www.futurenviro.es 58 Sistema alternativo basado en el cultivo de lemna En el marco del proyecto europeo LIFE LEMNA se ha desarrollado un nuevo sistema de bajo impacto medioambiental para la recuperación de nutrientes en los purines porcinos basado en el uso avanzado del cultivo de lenteja de agua. La lenteja de agua, también llamada lemna, una planta acuática de rápido crecimiento con una gran capacidad para absorber nitrógeno y fósforo (Figura 1). Como resultado de este tratamiento se obtiene una biomasa vegetal rica en proteína que se utiliza como materia prima para la producción de biofertilizantes/bioestimulantes y como sustituto de otras proteínas vegetales en piensos de porcino. Es por tanto un ejemplo de economía circular en el que los recursos contenidos en los residuos generados en la granja se recuperan y reutilizan en la propia granja o en las zonas cercanas a ella, mejorando además la eficiencia en el uso de un recurso no renovable como el fósforo, o la huella de carbono asociada a la producción de piensos y proteína animal (Figura 2). Tecnificación del cultivo Los resultados obtenidos en el proyecto a escala de laboratorio y planta piloto (Figura 3) se han utilizado para diseñar y construir el primer prototipo a escala semiindustrial de cultivo de lenteja de agua. El prototipo, ubicado en las instalaciones de Porgaporcs (Vila-sana, Lleida), recupera los nutrientes presentes en los digeridos de la planta de digestión anaerobia de la granja porcina. La planta de 250 m2 consta de 4 reactores de cultivo de Lemna y un reactor de inoculación tal cuál como se muestra en el siguiente diagrama (Figura 4). Los ensayos llevados en modo continuo muestran que la Lemna cultivada con los purines digeridos tiene un rendimiento de producción de biomasa superior a 17 t de materia seca/ha·año con una riqueza en proteína del 35-40%. Esta proteína puede ser considerada de buena calidad ya que tiene un perfil similar al de la harina de soja, que es el referente a nivel mundial como fuente de proteína vegetal. Las tasas de eliminación de nutrientes fueron también significativamente superiores a las obtenidas en cultivos convencionales. En concreto, las tasas de eliminación de nitrógeno y fósforo conseguidas en los reactores de cultivo de lemna fueron de 2,7 t N/ ha·año y 1,2 t P/ha·año, respectivamente. Atendiendo a su composición, en el marco del proyecto LIFE LEMNA se hanevaluadodos posibles usos oaplicaciones de labiomasade Lemna: como ingrediente en piensos como sustitutivo de la soja y como materia prima para la producción de biofertilizantes líquidos. En primer lugar, se ha estudiado la introducción de la Lemna fresca en piensos de ganado porcino (en animales de 12-15kg) obteniéndose resultados de aceptaciónmuy positivos sin causar problemas fisiológicos asociados. En segundo lugar, se ha utilizado la Lemna como materia prima para la fabricación de biofertilizantes. Mediante un proceso de esLEMNA project. Duckweed, also called water lentil or lemna, is a fast-growing aquatic plant with a great capacity for nitrogen and phosphorus absorption (Figure 1). The result of this treatment is a protein-rich vegetable biomass used as raw material for the production of bio-fertilisers/bio-stimulants and as a substitute for other vegetable proteins in pig feed. It is, therefore, an excellent example of the circular economy, in which the resources contained in waste generated at the farm are recovered and reused on the farm itself or in nearby areas. Moreover, it improves efficiency in the use of phosphorus, a non-renewable resource, as well as reducing the carbon footprint associated with the production of animal feed and animal proteins (Figure 2). Technification of cultivation Laboratory and pilot-scale results obtained in the project (Figure 3) have been used to design and build the first semi-industrial scale duckweed cultivation prototype. The prototype, located at the Porgaporcs facilities (Vila-sana, Lleida), recovers nutrients from the digestate produced in the anaerobic digestion plant on the pig farm. The 250-m2 pilot plant comprises four duckweed cultivation reactors and an inoculation reactor, as illustrated in the diagram (Figure 4). The tests carried out in continuous mode show that the duckweed cultivated with the digested manure has a biomass production rate of over 17 t of dry matter/ha/annum, with a protein content of between 35% and 40%. This protein can be considered of high quality because it has a profile similar to that of soyabean meal, which is a worldwide benchmark for the evaluation of vegetable protein sources. Nutrient removal rates were also significantly higher than those obtained in conventional crops. The nitrogen and phosphorus removal rates achieved in the duckweed reactors were 2.7 t N/ha/ annum and 1.2 t P/ha/annum, respectively. Within the framework of the LIFE LEMNA project, two possible uses or applications of the duckweed biomass were evaluated: Figura 1. Lenteja de agua | Figure 1. Duckweed Figura 2. Esquema recuperación de nutrientes modelo LIFE LEMNA Figure 2. LIFE LEMNA nutrient recovery model
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