Una innovación que podría tener un gran impacto en los problemas de calidad del agua en Estados Unidos, un sistema capaz de eliminar casi todo el fósforo del estiércol de ganado almacenado, fue desarrollado por un equipo de investigadores de Penn State y el Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de EE. UU.

Exceso de fósforo, principalmente en la escorrentía de la aplicación de estiércol en la tierra, representa aproximadamente el 66 por ciento de las condiciones deterioradas de los ríos de EE. UU. y ha creado grandes áreas de eutrofización (zonas muertas) en la Bahía de Chesapeake y el Golfo de México, donde la vida acuática no puede sobrevivir. La contaminación por nutrientes es una de las más extendidas en Estados Unidos, problemas ambientales costosos y desafiantes, según la Agencia de Protección Ambiental.

El sistema ideado por científicos de Penn State y USDA, denominado MAPHEX para MAnure PHosphorus EXtraction, implica un proceso de tres etapas, incluida la separación líquido-sólido con una prensa de tornillo sin fin y una centrífuga; tratamiento químico con la adición de sulfato de hierro; y filtración final con tierra de diatomeas. La máquina está diseñada para procesar estiércol de tanques de almacenamiento de estiércol o fosas en granjas lecheras.

"Esta tecnología podría cambiar las reglas del juego si podemos modificarla para lograr menores costos operativos, "dijo el investigador principal de Penn State, Alex Hristov, profesor de nutrición láctea en la Facultad de Ciencias Agrarias. "La etapa final utiliza tierra de diatomeas para filtrar el fósforo del fluido y ese material es caro".

Iglesia Clinton, con la Unidad de Investigación de Sistemas de Pastizales y Manejo de Cuencas Hidrográficas del Servicio de Investigación Agrícola del USDA, dijo que el equipo está considerando reciclar la tierra de diatomeas. "También estamos tratando de encontrar un sustituto menos costoso para la etapa de filtración del proceso MAPHEX, como reemplazar la etapa de filtración con otra centrífuga, "Dijo Church.

Cuando se prueba a 150 y 2, Lecherías de 700 vacas, aproximadamente el 98 por ciento del fósforo se eliminó de los purines de estiércol, junto con el 93 por ciento de los sólidos. Como está configurado actualmente, el sistema MAPHEX costaría aproximadamente $ 750 por vaca lechera por año para una operación lechera, un costo poco realista cuando la EPA no impone restricciones a la escorrentía de fósforo de las granjas y no existen subsidios gubernamentales para pagar dicha tecnología.

Pero en el futuro si el gobierno hace cumplir las regulaciones de agua limpia en la agricultura y si

MAPHEX se puede hacer más asequible para operar, su potencial es enorme, Hristov cree.

"Anticipamos que el refinamiento del proceso y los usos beneficiosos de los sólidos extraídos del estiércol, como para el lecho de las plantas, abono y fertilizantes:mejorará considerablemente la rentabilidad, ", dijo." Y desde el punto de vista de la mayordomía, algunos agricultores más grandes que pueden permitírselo pueden querer implementar un sistema como este ".

Penn State y USDA, que obtuvieron una patente conjunta sobre el sistema en 2017, están buscando licenciar la tecnología, probablemente a una gran empresa agrícola o de procesamiento de residuos. No buscan celebrar un acuerdo comercial para producir el sistema, Hristov e Church notaron.

La investigación sobre el sistema MAPHEX se llevó a cabo en el centro de Pensilvania, parte de la cuenca de la bahía de Chesapeake y un área con un enfoque intenso en el desarrollo de sistemas de tratamiento para el estiércol. En 2010, se estimó que el estiércol del sector lácteo representaba el 20 por ciento de todo el fósforo en la cuenca de la Bahía de Chesapeake.

Explicando por qué Pensilvania era el lugar perfecto para desarrollar MAPHEX, Hristov señaló que la mayoría de las granjas lecheras en el área de estudio son pequeñas, con menos de 100 cabezas de vacas ordeñadas. Pero un número creciente de operaciones más grandes con más de 1, Ahora se pueden encontrar 000 cabezas.

"La naturaleza líquida de la mayoría del estiércol lácteo almacenado reduce su potencial para el transporte fuera de la granja y fue el impulso para desarrollar opciones de tratamiento para manipular los sólidos y los nutrientes del estiércol". "Dijo Hristov.

MAPHEX fue diseñado para ser un sistema móvil que cabe en dos grandes remolques de plataforma para dar servicio a varias lecherías pequeñas o medianas. Si se amplía para tener la capacidad de tratar el estiércol de una lechería grande, ya no sería móvil. "Si el sistema lo produce una empresa agrícola, creemos que los transportistas de estiércol pueden convertirlo en un negocio, algunas pequeñas lecherías podrían cooperar y comprar una, o grandes lecherías con miles de vacas pueden construir un sistema estacionario ".

MAPHEX no es solo para estiércol de vaca. Church dijo que la tecnología es compatible con el estiércol de cerdo y probablemente podría funcionar con estiércol de pollo, también, pero porque este último está seco, tendría que diluirse antes de que el proceso pudiera funcionar.