Las cubiertas para almacenamiento de estiércol reducen o mitigan la liberación de gases y olores provenientes de lagunas o depósitos de estiércol al aire libre. Crean una barrera entre el estiércol almacenado y las aguas residuales y el flujo de aire superior.
Las cubiertas pueden ser permeables o impermeables. Se utilizan muchos materiales para crear cubiertas; varían en términos de costo, efectividad, diseño y consideraciones de gestión y operación. A continuación se muestran las opciones de cobertura y los factores a considerar al seleccionar una cobertura para el almacenamiento de estiércol.
Cómo funcionan las cubiertas para el almacenamiento de estiércol
La descomposición del estiércol produce gases y olores. La liberación o emisión de gases y olores del estiércol al aire circundante depende de dos factores principales:
- La diferencia en la cantidad de olor o gas que hay en el estiércol en relación con el aire circundante (el potencial).
- La cantidad de resistencia creada por la temperatura, las condiciones de velocidad del aire sobre la superficie del estiércol (el flujo) y la superficie del estiércol.
La composición del estiércol y el pH influyen en la cantidad de gas o compuesto oloroso en la superficie del estiércol. Cada gas y compuesto se comporta de manera diferente en el estiércol y con respecto al pH.
Las cubiertas reducen el efecto del viento que sopla sobre la superficie de una instalación de almacenamiento de estiércol. Los vientos más fuertes aumentan la velocidad a la que las moléculas de gas se alejan de la superficie del estiércol, aumentando el potencial.
Las cubiertas también pueden reducir la acción de las olas o las ondulaciones en la superficie del estiércol. Las olas y ondulaciones pueden disminuir la resistencia de las películas o cubiertas que se forman naturalmente sobre el estiércol.
Debido a que el estiércol emite menos compuestos volátiles, las cubiertas aumentan las concentraciones de gases disueltos. El espacio de aire bajo una cubierta es limitado, por lo que las concentraciones de gas aumentan rápidamente hasta el punto en que quedan más moléculas en el estiércol y se emiten menos. Este aumento de la concentración de gas en el estiércol debe gestionarse para evitar emisiones excesivas durante la agitación, el bombeo y la aplicación al suelo.
La permeabilidad disminuye a medida que aumenta la resistencia. Los factores físicos que afectan la resistencia a la transferencia de gas de cobertura incluyen el espesor y la porosidad. La resistencia de la cubierta aumenta a medida que aumenta el espesor de la cubierta y disminuye la porosidad. Las películas naturales delgadas pueden aumentar la resistencia a la transferencia de gases y reducir las emisiones de gases y olores. Las cubiertas gruesas permeables y las cubiertas impermeables tienen grandes resistencias a la transferencia de gases que reducen las emisiones de gases.
Debido a la disminución de las emisiones de gases, las cubiertas probablemente aumentarán el contenido de nitrógeno y azufre en el estiércol almacenado. Un aumento de nitrógeno o azufre afecta el valor fertilizante del estiércol.
El contenido de fósforo no cambia debido a una cubierta porque no se emite ninguna forma volátil.
tipos de fundas
Las cubiertas son permeables o impermeables. Algunos sistemas de cobertura combinan dos materiales, como el geotextil y la paja.
- Las moléculas de gas y el agua pueden atravesar materiales permeables. Las cubiertas permeables dificultan el escape de las moléculas gaseosas y reducen las emisiones.
- Las cubiertas impermeables atrapan casi todos los gases y el agua. Pocas moléculas de gas escapan a través de agujeros dentro y alrededor de los bordes de las cubiertas impermeables. Si es posible, las cubiertas impermeables deben tener un perfil bajo para minimizar los efectos del viento.
- Los sistemas de cobertura impermeables deben hacer frente a los gases emitidos bajo la cobertura, que están altamente concentrados, probablemente tóxicos, potencialmente explosivos y capaces de crear grandes cantidades de presión.
- Los gases pueden liberarse sin tratar a la atmósfera a través de un respiradero o tratarse con un biofiltro de fase gaseosa, quemarse para una caldera o configurarse para generar electricidad, lo que puede compensar los costos de cobertura.
- El metano es un potente gas de efecto invernadero que, si no se quema ni se utiliza para producir electricidad, puede contribuir al cambio climático global.
Eficacia, vida útil y coste de las cubiertas permeables e impermeables*
| Tipo | Material | Reducción porcentual - Olor | Reducción porcentual - H2S | Reducción porcentual - NH3 | Esperanza de vida | Costos de capital |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Cubierta permeable | corteza natural | 56-78% | 81% | (-11)-37% | 3 meses | 0.00 $/yd2 |
| Cubierta permeable | Paja | 45-83% | 86-100% | 79-86% | 2-6 meses | 0.25-0.90 $/yd2 |
| Cubierta permeable | Paja (8 in) + Geotextil (2.4 mm) | 76-83% | 85-98% | 79-86% | -- | -- |
| Cubierta permeable | Geotextil (2.4 mm) | 51-63% | 59-71% | (-15)-37% | 3-5 años | 1.25-2 $/yd2 |
| Cubierta permeable | Leca® | 69-89% | 64-75% | 83-95% | 10 años | 15.45$/yd2 |
| Cubierta permeable | Macrolite® | 56-62% | 64-84% | -- | 10 años | 15.45$/yd2 |
| Funda impermeable | Concreto | 95-100% | -- | -- | 20 años | -- |
| Funda impermeable | Tapa de madera | 75-95% | -- | 98% | -- | -- |
| Funda impermeable | Presión de aire positiva | 95% | 95-99% | 95% | 10 años | 6.75-12.60 $/yd2 |
| Funda impermeable | Presión de aire negativa | 95-99% | 95% | 95% | 10 años | 3.15-3.60 $/yd2 |
| Funda impermeable | El | 39-95% | 90-95% | 74-98% | 10 años | 4.5-9 $/yd2 |
*Contenido de la tabla adaptado de Stenglein y otros (2011).
Consideraciones generales para cubiertas permeables o impermeables para almacenamiento de estiércol
| Cubierta permeable | Funda impermeable | |
|---|---|---|
| Propósito de la cubierta | Reducción de olores y gases. | Reducción de olores y gases. (puede usarse para capturar y usar metano) |
| Nivel de eficacia | ~ hasta un 60-90 % de reducción de amoníaco y sulfuro de hidrógeno (Tabla 1) | ~hasta un 95 % de reducción de amoníaco y sulfuro de hidrógeno |
| Vida útil o vida útil | 2 meses a 10 años (depende del clima y del material) | 5 a 15 años |
| Acumulación y eliminación de estiércol o lodos |
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| Precipitación | Las cubiertas permeables permiten la entrada de agua y probablemente reducen la evaporación, lo que puede requerir un aumento en la capacidad de almacenamiento. |
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Seguridad
Las cubiertas generalmente no están diseñadas para que animales o personas caminen sobre ellas. Rodee las instalaciones de almacenamiento de estiércol con cercas para evitar que animales o personas caminen accidentalmente y caigan a través de una cubierta que parezca sólida.
En el estiércol debajo de las cubiertas se acumulan concentraciones de gases disueltos peligrosos, como amoníaco y sulfuro de hidrógeno. Estos gases pueden volatilizarse rápidamente si se retira la cubierta para agitarlos, bombearlos o inspeccionarlos. Las cubiertas pueden crear condiciones con concentraciones potencialmente altas de gases tóxicos cerca de las aberturas de inspección y agitación. Tenga extrema precaución al acceder al estiércol bajo una cubierta impermeable (a través de trampillas de acceso o un sistema de elevación de la cubierta).
Las personas nunca deben ingresar a una unidad de almacenamiento de estiércol cubierta (domo inflado o tanque cubierto) sin protección respiratoria personal y líneas y personal de seguridad adecuados.
Revisado en 2024