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project - EIP-AGRI Operational Group

2017-006 - COMPOS GALLINAZA: Valorization of the poultry manure generated in laying farms of Basque Country
2017-006 - COMPOS GALLINAZA: Valorización de la gallinaza generada en las granjas intensivas de puesta en Euskadi

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Completed | 2017 - 2019 Spain
Completed | 2017 - 2019 Spain
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Objectives

One of the main objectives of the project is recovering and valuing organic subproducts from laying farms, which management is very problematic and costly nowadays, using an innovative composting system. The aim is also to reduce the Environmental Impact of the manure treatment, specifically GHG emissions and bad smells. Apart from that, the project also targets the production of high-quality organic or organic-mineral fertilizers, in order to reduce the use of mineral fertilizers and improve soil quality and biodiversity. To sum up, this project wants to demonstrate the possibility of creating a new business for those farmers into the Circular Economy.

Objectives

Desarrollar un nuevo modelo de negocio de Economía Circular basado en la producción de abonos orgánicos u organo-minerales de alta calidad mediante la valorización de la gallinaza, cuya gestión actualmente supone un coste y un problema para las granjas productoras de huevos, a través de un innovador sistema de compostaje. Al mismo tiempo, el proyecto persigue reducir el Impacto Medioambiental del tratamiento de la gallinaza, disminuyendo las emisiones de GEI y malos olores, así como la reducción del uso de fertilizantes de síntesis, con el objetivo de proteger los suelos y su biodiversidad.

Activities

1. Layer manure treatment: composting of the manure with the innovative COMPO machine;

2. Characterization of the generated product, an organic fertilizer;

3. Search for ideal formulations of new fertilizers for specific crops (that are economically viable and competitive), mixing the product with other organic or mineral materials;

4. Granulations process to get a product that can be applied with conventional spreaders;

5. Application of the new fertilizers in several crops;

6. Collection and dissemination of results.

Activities

1. Tratamiento de gallinaza: compostaje con el innovador equipo COMPO;

2. Caracterización del producto generado, un abono orgánico NPK;

3. Búsqueda de formulaciones ideales para cultivos específicos (que sean económicamente viables y competitivos), mezclando el producto con otros materiales, ya sean orgánicos o minerales;

4. Proceso de granulación y peletización para dar un formato adecuado al producto, para que sea fácil de aplicar con abonadoras convencionales;

5. Aplicación de los nuevos fertilizantes en cultivos de patata;

6. Recopilación y divulgación de resultados.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014ES06RDRP015 Spain - Rural Development Programme (Regional) - País Vasco
Location
Main geographical location
Vizcaya
Other geographical location
Álava, Guipúzcoa

EUR 163 313.00

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Project keyword

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9 Practice Abstracts

COMPOSTING RESULTS OF MANURE WITH THE COMPO S-90 MACHINE

For this project, a COMPO S-90 ET composting equipment has been installed in Larrabe Oilotegia, which is distributed by the Gipuzkoan company COMPO GLOBAL SOLUTIONS.
This machine is located in the farm's own facilities,
relatively close to the egg production houses (and therefore to the chicken manure generation) and next to a new building that has been built to use it as a maturing and storage area.
The composting machine works continuously, so every day
the organic fertilizer is unloaded (from the bottom) and the fresh material is loaded (from the top). The cycle lasts about a week, that is, what was entered today, it will come out in 6-7 days. Between the material that is at the bottom, composted and ready to be unloaded, and the fresh material loaded at the top, the tank is filled with the material that has been introduced the previous days. This material acts as a bacteriological bed. In short, the tank is always full.
(continued in PA2)

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RESULTADOS DEL COMPOSTAJE DE GALLINAZA CON LA MÁQUINA COMPO S-90

Para este proyecto se ha instalado en Larrabe Oilotegia un equipo de compostaje COMPO S-90 ET, de cuya distribución en se encarga la empresa guipuzcoana COMPO GLOBAL SOLUTIONS.
Esta máquina está ubicada en las propias instalaciones de la granja,
relativamente cerca de las naves de producción de huevos (y, por tanto, de la generación de la gallinaza) y junto una nave nueva que se ha construido para utilizarlo como zona de maduración y almacén.
La máquina de compostaje trabaja en continuo, por lo que todos los días
se hace la descarga del abono orgánico (por la parte de abajo) y la carga de material fresco (por la parte de arriba). El ciclo dura alrededor de una semana, es decir, lo introducido hoy, saldrá en 6-7 días. Entre el material que está en la parte de abajo, compostado y listo para ser descargado, y el material fresco cargado por la parte de arriba, el tanque está lleno con del material que se ha ido introduciendo los días anteriores. Este material hace de lecho bacteriológico. En resumen, el tanque está siempre lleno.
(continua en PA2)

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AGRONOMIC AND ENVIRONMENTAL STUDY

1. PLOT:
The plot where the fertilizer tests have been carried out is located in the town of Matauko, it is apparently homogeneous and has a total area of ​​6.66Ha.

2. CROP:
• Variety of Potato: SPUNTA
• Caliber: 28/35
• Sowing date: May 20
• State of the soil: dry and rough

3. SUBSCRIBER:
- NPK (MG-S) 10-18-24 (2-5): 1,120 (Kg / Ha). Date: May 30, 2019
- AMMONIUM NITROSULPHATE 26%: 270 (Kg / Ha). Date: June 4, 2019
- ORGANIC FERTILIZER (AO): 12,500 (Kg / Ha). Date: May 13, 2019
The amounts of organic fertilizer have been calculated to cover the potassium needs of the crop with soluble fertilizer units.
The application of the organic fertilizer was carried out between two preparatory tasks of the crop.
- Hypothesis 1: 12,500 kg / ha organic compost
- Hypothesis 2: 12,500 kg / ha organic fertilizer + 270 kg / ha nitrosulfate
- Hypothesis 3: 12,500 kg / ha organic fertilizer + 1,120 kg / ha 10-18-24 + 270 kg / ha nitrosulfate
- Hypothesis 4: 1,120 kg / ha 10-18-24 + 270 kg / ha nitrosulfate

4. CROP DEVELOPMENT
The sprouting of the crop has been slow due to the circumstances of the land, which has many large aggregates, which led to its drying.
Good initial vigor is seen in all hypotheses.
The beginning of flowering and full flowering coincided on the same date in all hypotheses. The maximum flowering was reached on July 25.

There were differences in the duration of flowering. In hypotheses 1 and 2, by August 12 they barely had any loose flowers. On the other hand, hypotheses 3 and 4 were full of flower, also noting differences between these two, since hypothesis 3 had more flower quantity.
(continued in PA8)

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ESTUDIO AGRONÓMICO Y AMBIENTAL

1. PARCELA:
La parcela donde se han realizado las pruebas de los fertilizantes está localizada en el pueblo de Matauko, es aparentemente homogénea y tiene una superficie total de 6.66Ha.

2. CULTIVO:
• Variedad de Patata: SPUNTA
• Calibre: 28/35
• Fecha de siembra: 20 de mayo
• Estado del suelo: seco y áspero

3. ABONADO:
- NPK (MG-S) 10-18-24(2-5): 1.120 (Kg/Ha). Fecha: 30 de mayo del 2019
- NITROSULFATO AMONICO 26%:  270 (Kg/Ha). Fecha: 4 de junio del 2019
- ABONO ORGÁNICO (AO): 12.500 (Kg/Ha). Fecha: 13 de mayo del 2019
Las cantidades de abono orgánico ha sido calculada para cubrir las necesidades de potasio del cultivo con unidades fertilizantes solubles.
La aplicación del abono orgánico se realizó entre dos labores preparatorias del cultivo.
- Hipótesis 1: 12.500 kg/ha abono orgánico
- Hipótesis 2: 12.500 kg/ha abono orgánico + 270 kg/ha nitrosulfato
- Hipótesis 3: 12.500 kg/ha abono orgánico + 1.120 kg/ha 10-18-24 + 270 kg/ha nitrosulfato
- Hipótesis 4: 1.120 kg/ha 10-18-24 + 270 kg/ha nitrosulfato

4. DESARROLLO DEL CULTIVO
El brote del cultivo ha sido lento por las circunstancias del terreno, que cuenta con muchos agregados de gran tamaño, lo que propició el secado del mismo.
Se aprecia un buen vigor inicial en todas las hipótesis.
El inicio de floración y plena floración coincidió en la misma fecha en todas las hipótesis. La máxima floración se alcanzó sobre el 25 de julio.

Hubo diferencias en la duración de la floración. En las hipótesis 1 y 2, para el 12 de agosto apenas tenían alguna flor suelta. En cambio, las hipótesis 3 y 4 estaban llenas de flor, notándose también diferencias entre estas dos, ya que la hipótesis 3 tenía más cantidad de flor.
(continua en PA8)

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CONCLUSIONS
Through this cooperative project it has been shown that the composting of chicken manure and the production of organic fertilizers is viable, although it requires a great effort, both economically (investments, labor, ...) and commercial, and does not allow exceptionally large margins.
According to the numbers presented, the recovery of the investment would be in 7 years, which seems very reasonable to us.
Regarding the format of the fertilizer, it is known that the powder is not the most suitable for the application of the fertilizer, since it requires more work and machinery that farmers do not usually have. For this reason, the tests and the granulation study have been carried out, as well as the pelletizing tests.
The next phase of this project would be to decide what type of installation to choose to achieve a suitable format. This second process would entail an increase in cost in the production of organic fertilizer, but the product obtained would also have a higher value in the market. The key is to find that balance.
Environmentally speaking, this project has made it possible to improve the management of part of the chicken manure generated in Larrabe Oilotegia, with a significant reduction in emissions to the atmosphere. Based on theoretical calculations, pending the actual measurement results, it is estimated that there may be an emission reduction of up to 80% in the storage of the material. In this case, when we talk about emissions we are talking, above all, of ammonia, but also of CO2, due to the reduction in transport (the volume of material has been reduced by 25%).

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CONCLUSIONES
A través de este proyecto en cooperación se ha demostrado que el compostaje de la gallinaza y la producción de abonos orgánicos es viable, si bien requiere de un gran esfuerzo, tanto económico (inversiones, mano de obra, …) como comercial, y no deja márgenes excepcionalmente grandes.
Según los números presentados, la recuperación de la inversión estaría en 7 años, lo que nos parece algo muy razonable.
En lo que respecta al formato del fertilizante, se conoce que el polvo no es el más adecuado para la aplicación del abono, ya que requiere mayor trabajo y una maquinaria que los agricultores no suelen tener. Por ello se han realizado las pruebas y el estudio de granulación, así como las pruebas de peletizado.
La siguiente fase de este proyecto sería decidir qué tipo de instalación escoger para conseguir un formato adecuado. Este segundo proceso supondría un incremento de coste en la producción del abono orgánico, pero el producto obtenido también tendría un mayor valor en el mercado. La clave está en buscar ese equilibrio.
Medioambientalmente hablando, este proyecto ha permitido mejorar la gestión de una parte de la gallinaza generada en Larrabe Oilotegia, con una reducción importante de emisiones a la atmósfera. Según cálculos teóricos, a la espera de los resultados de mediciones reales, se estima que puede haber una reducción de emisiones de hasta el 80% en el almacenamiento del material. En este caso, cuando hablamos de emisiones estamos hablando, sobre todo, de amoniaco, pero también de CO2, por la reducción del transporte (el volumen del material se ha reducido un 25%).

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DEPARTURE DATA: source material
- Fresh chicken manure with 70-75% humidity.
- Broken eggs from the sorting center.

DAILY POWER SUPPLY OF THE MACHINE
- 10,000-11,000 kg of chicken manure.
- 10-50 kg of broken eggs.

DAILY PRODUCT OBTAINED
- 3,000-4,000 kg of NPK Organic Fertilizer, in powder format.
- Product humidity: about 30%.
- Free of pathogens, odorless.
- Very fine granulometry
- The product has been registered in the Fertilizer Registry of the Ministry of Agriculture, Fisheries and Food as: ORGANIC FERTILIZER NPK 4-4-4.

It is very important to be constant in the loading of the machine, both in the time of loading, and in the quantity and characteristics of the material. If the humidity of the chicken manure varies, the amount that is loaded into the machine must be varied.
It has been shown that, with chicken manure, a high quality organic fertilizer is obtained, with high and very balanced percentages of nutrients.
The machine reaches 70ºC every day of loading and the resulting product is free of pathogens, sanitized, as has been demonstrated with the analyzes carried out.

(continued in PA3)

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DATOS DE PARTIDA: material de origen
- Gallinaza fresca con 70-75% de humedad.
- Huevos rotos procedentes del centro de clasificación.

ALIMENTACIÓN DIARIA DE LA MÁQUINA
- 10.000-11.000 kg de gallinaza.
- 10-50 kg de huevos rotos.

PRODUCTO DIARIO OBTENIDO
- 3.000-4.000 kg de Abono Orgánico NPK, en formato polvo.
- Humedad del producto: alrededor del 30%.
- Libre de patógenos, sin olor.
- Granulometría muy fina
- El producto ha sido registrado en el Registro de Fertilizantes del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación como: ABONO ORGÁNICO NPK 4-4-4.

Es muy importante ser constante en la carga de la máquina, tanto en la hora de la carga, como en la cantidad y características del material. Si la humedad de la gallinaza varía, hay que variar la cantidad que se carga a la máquina.
Se ha demostrado que, con la gallinaza, se consigue un abono orgánico de gran calidad, con unos porcentajes de nutrientes altos y muy equilibrados.
La máquina alcanza todos los días de carga los 70ºC y el producto resultante está libre de patógenos, higienizado, según se ha demostrado con las analíticas realizadas.

(continua en PA3)

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GRANULATION CONCLUSIONS

Granulating the organic fertilizer in a format equal to that of mineral fertilizers is technically feasible and can be viable, as long as the sale price of the granulated product reaches levels higher than the minimum sale price that covers the costs. In other words, it depends on a good market position in the fertilizer sector.
These sales price levels, in the case of product 1 (granulated organic fertilizer), for the level between manufacturer and distributor and in big bags, should be between 280 and 447 euros / ton. The difference between the two extremes is due to the price that the manufacturer of the organic fertilizer would receive (studied between 0 and 90 euros / ton).
Product 2 (organo-minerals) is not sold as a final product, but as a transformation service for those cooperatives that want to transform a mineral fertilizer into one that incorporates organic fertilizer. The price would be between 145 and 198 euros / ton of final granule produced. The difference between the two extremes is due to the price that the manufacturer of the organic fertilizer would receive (studied between 0 and 90 euros / ton).
In the event that product 2 is charged with the purchase costs of the mineral fertilizer, and the organic fertilizer is considered at 90 euros / ton, then the final sale price should be around 438 euros / ton.
This model can be improved by some aspects that have not been considered here: other sources of heat instead of natural gas (biogas, biomass, waste heat, etc.), sale of waste heat from the granulation process itself, incorporation of other liquid waste into the formula, etc.

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CONCLUSIONES DE GRANULACIÓN

Granular el abono orgánico en un formato igual al de los fertilizantes minerales, es técnicamente factible y puede ser viable, siempre y cuando el precio de venta del producto granulado alcance unos niveles superiores al precio mínimo de venta que cubra los costes. Es decir, depende de un buen posicionamiento de mercado en el sector de los fertilizantes.
Estos niveles de precios de venta, en el caso del producto 1 (abono orgánico granulado), para el nivel entre fabricante y distribuidor y en big bag, deben estar entre 280 y 447 euros/ton. La diferencia entre los dos extremos, se debe al precio que recibiría el fabricante del abono orgánico (estudiado entre 0 y 90 euros/ton).
El producto 2 (órgano-minerales) no se vende como producto final, sino como un servicio de transformación, para aquellas cooperativas que quieran transformar un fertilizante mineral, en otro que incorpore abono orgánico. El precio rondaría entre 145 y 198 euros/ton de gránulo final producido. La diferencia entre los dos extremos, se debe al precio que recibiría el fabricante del abono orgánico (estudiado entre 0 y 90 euros/ton).
En caso de que al producto 2 se le imputen los costes de compra del abono mineral, y el abono orgánico se considera a 90 euros/ton, entonces el precio final de venta debería rondar los 438 euros/ton.
Este modelo puede ser mejorado por algunos aspectos que aquí no se han considerado: otras fuentes de calor en vez de gas natural (biogás, biomasa, calor residual etc), venta del calor residual del propio proceso de granulación, incorporación de otros residuos líquidos en la fórmula, etc.

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NEIKER FINAL REPORT
CONCLUSIONS

• The vertical composting process maintains the nutrients of the chicken manure at the expected levels, being comparable to other treatments

• The composting process is faster, with less effect on the environment and cleaner

• The compost obtained meets the requirements for classification B due to the presence of zinc, there are items where it meets requirements A, changes in the diet of the herd can ensure category A

• The application of this compost combined with nitrogen increases potato production compared to conventional treatments.

• The presence of nutritional elements in the soil are higher in the treatments that combine chicken manure and nitrogen, this is due to the extra contribution of extra elements different from N, P and K

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INFORME FINAL NEIKER
CONCLUSIONES

• El proceso de compostaje vertical mantiene los nutrientes de la gallinaza en los niveles esperados siendo comparable a otros tratamientos

• El proceso de compostaje es más rápido, con menores efectos en el entorno y más limpio

• El compost obtenido cumple requisitos para clasificación B pro causa de la presencia de zinc, existen partidas donde cumple requisitos A, cambios en la alimentación de la cabaña pueden asegurar la categoría A

• La aplicación de este compost combinado con nitrógeno incrementa la producción de patata respecto de los tratamientos convencionales

• La presencia de elementos nutricionales en el suelo son superiores en el tratamientos que combina gallinaza y nitrógeno, esto se debe al aporte extra de elementos extra diferentes de N, P y K

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The amount of vegetation was greater in the hypotheses that were fertilized with NPK.
The entire crop cycle without notable problems or pests or diseases.

5. HARVEST CONTROL AND CONCLUSIONS
Stems per tuber and tubers per meter and a half linear feet were counted in two contiguous rows in each variant.
In the variant only fertilized with organic compost, two feet had an abnormal tuberization, since they removed a large number of small tubers due to some exceptional factor.
The number of tubers larger than 70 mm is greater in the more fertilized variants. On the contrary, those between 65-70mm were more common in the hypotheses without NPK subscriber.
As a general rule, it was observed that the more fertilized variant tuberized for a longer time.
If we compare only mineral fertilization with the treatment that replaces the NPK background fertilizer with organic fertilizer, we can see that the number of small tubers decreases, so we can extrapolate it to a more vigorous initial tuberization and a development of the crop with the longer times. marked tuberization and tuber development.
For the evaluation of production, 10 linear meters of each variant were pulled by hand.
The results have been very favorable for all treatments with organic compost.
It must also be said that experience in potato cultivation tells us that, in most situations, the area fertilized with conventional fertilizer (bottom plus cover), plus organic fertilizer, would have been the most productive.

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La cantidad de vegetación fue mayor en las hipótesis que se fertilizaron con NPK.
Todo el ciclo de cultivo sin problemas reseñables ni de plagas ni de enfermedades.

5. CONTROL DE COSECHA Y CONCLUSIONES
Se contabilizaron los tallos por tubérculo y los tubérculos por pie de metro y medio lineal en dos surcos contiguos en cada variante.
En la variante solo abonada con abono orgánico, dos pies tuvieron una tuberización anormal, ya que sacaron un gran número de tubérculos pequeños debido a algún factor excepcional.
El número de tubérculos mayores de 70 mm es mayor en las variantes más fertilizadas. Por el contrario, los comprendidos entre 65-70mm fueron más comunes en las hipótesis sin abonado NPK.
Como norma general se observó que la variante más fertilizada tuberizó durante más tiempo.
Si comparamos la fertilización únicamente mineral con el tratamiento que se sustituye el abonado de fondo NPK por el abono orgánico, apreciamos que el número de tubérculos pequeños disminuye con lo que podemos extrapolarlo a una tuberización inicial más vigorosa y un desarrollo del cultivo con los tiempos más marcados de tuberización y desarrollo del tubérculo.
Para la evaluación de la producción se arrancaron a mano 10 metros lineales de cada variante.
Los resultados han salido muy favorables para todos los tratamientos con abono orgánico.
Hay que decir también que la experiencia en el cultivo de patata nos dicta que, en la mayoría de situaciones, la zona fertilizada con abonado convencional (fondo más cobertera), más abonado orgánico, hubiese sido la más productiva.

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The following considerations have been taken for the Viability Plan:
- Working days: 320 days a year.
- Investment in the COMPO S-90 ET composting equipment: € 400,000, with a 10-year amortization.
- Investment in infrastructure (storage warehouse): € 100,000, with a 20-year amortization.
- Operation costs:
• Electricity cost: real cost according to the data provided by Larrabe Oilotegia (€ 25,483 / year)
• Personnel cost: 2 hours / day multiplied by the cost / hour charged to the project by Larrabe in 2019 (€ 14.39 / hour).
• Maintenance cost: it is stipulated at 0.3% of the investment per year (1,200 € / year).
- Income: The sale of organic fertilizer in powder format has been considered, either in bulk or in big-bags, with the following options and prices:
• Sale at the composting plant (not including transport): € 85 / t
• Sale at the customer's home (including transport): € 95 / t
- Transport cost: according to real data provided by Larrabe Oilotegia, € 10 / t of transport is considered.

(continued in PA4)

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Para el Plan de Viabilidad se han tomado las siguientes consideraciones:
- Días de trabajo: 320 días al año.
- Inversión del equipo de compostaje COMPO S-90 ET: 400.000 €, con una amortización a 10 años.
- Inversión en infraestructuras (nave de almacenamiento): 100.000 €, con una amortización a 20 años.
- Costes de operación:
• Coste de electricidad: coste real según los datos aportados por Larrabe Oilotegia (25.483 €/año)
• Coste de personal: 2 horas/día multiplicado por el coste/hora imputado al proyecto por Larrabe en el año 2019 (14,39 €/hora).
• Coste de mantenimiento: está estipulado en 0,3% de la inversión al año (1.200 €/año).
- Ingresos: Se ha considerado la venta del abono orgánico en formato polvo, ya sea a granel o en big-bags, con las siguientes opciones y precios:
• Venta en la planta de compostaje (sin incluir transporte): 85 €/t
• Venta en casa del cliente (incluyendo transporte): 95 €/t
- Coste de transporte: según datos reales aportados por Larrabe Oilotegia, se consideran 10 €/t de transporte.

(continua en PA4)

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With these considerations, there is a production cost of € 63.4 / t (without transport) and a 7-year return on investment.
In this case, the price difference between selling at the plant or at the client's home coincides with the cost of transportation, so we obtain the same results.
The sale prices used in this study come from a market study carried out in the field of organic fertilizers and are in accordance with the physical-chemical characteristics of the product. However, entering the fertilizer market with a new product is not easy and requires commercial action.
This project has facilitated this entry into the market, thanks to the tests carried out by the Garlan Cooperative, whose results have been very positive. These results have helped farmers have shown interest in this fertilizer.

(continued in PA5)

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Con estas consideraciones, sale un coste de producción de 63,4 €/t (sin transporte) y un retorno de inverisón de 7 años.
En este supuesto, la diferencia de precio entre vender en la planta o en casa del cliente coincide con el coste de transporte, por lo que obtenemos los mismos resultados.
Los precios de venta empleados en este estudio provienen de un estudio de mercado realizado en el campo de fertilizantes orgánicos y es acorde a las características físico-químicas del producto. No obstante, la entrada al mercado de los fertilizantes con un nuevo producto no es fácil y requiere de una acción comercial.
Este proyecto ha facilitado esta entrada al mercado, gracias a las pruebas realizadas por parte de la Cooperativa Garlan, cuyos resultados han sido muy positivos. Estos resultados han ayudado a que los agricultores se hayan mostrado interesados en este fertilizante.

(continua en PA5)

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