project - EIP-AGRI Operational Group

Appreciation of Iberian pig manure through movable mechanical separation systems
Valorización del purín de cerdo Ibérico mediante sistemas de separación mecánica desplazables

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Kontext


Extremadura cuenta con una gran producción de cerdo Ibérico que es un importante pilar de la actividad socio-económica en el entorno rural. El purín supone un gran problema para el sector en general por su enorme impacto medioambiental si no es tratado, almacenado y diseminado adecuadamente. En general, el purín es almacenado durante largos periodos de tiempo en balsas de gran capacidad y es vertido en los campos de cultivo en bruto, generalmente una vez al año en abonado de fondo antes de la siembra, lo que suele generar un exceso de N2 en el suelo, parte del cual pasa a la atmosfera en forma de NH3. La legislación actual se muestra muy exigente en cuanto a la gestión de los purines y limita su empleo en los cultivos agrícolas, debiendo aplicarse técnicas efectivas (MTD) para reducir significativamente las emisiones de NH3 y racionalizar el vertido de N2. Esta necesidad de cumplir la normativa, pone en aprietos, a medio plazo, la sostenibilidad de la actividad porcina más rural, de granjas pequeñas y medianas.

Objectives

The present project aims to address the current problem of slurry management in small and medium-sized Iberian pig farms in Extremadura, through the development of a movable prototype for the mechanical separation of the solid and liquid phases of slurry. The different phases can be used as biofertilizers in crops close to the farms, and significantly reduce NH3 and greenhouse gas emissions. To optimize the use of the mobile phase separation system among pig producers and farmers, it is intended to implement a digital application that facilitates real-time supply-demand communication.

Objectives

El presente proyecto promueve resolver la actual problemática relativa a la gestión de purines de las explotaciones pequeñas y medianas de cerdo ibérico de Extremadura, mediante el desarrollo de un prototipo desplazable para la separación mecánica de fases sólida y líquida del purín donde, las diferentes fases se puedan utilizar como biofertilizantes en los cultivos de proximidad a las granjas y, se reduzcan significativamente las emisiones de NH3 y de gases de efecto invernadero. Para optimizar el uso del sistema móvil de separación de fases entre productores de porcino y de agricultores, pretende implementar una aplicación digital que facilite la comunicación oferta-demanda en tiempo real.

Activities

Preliminary Analysis of Slurry Characteristics in Farms 1 and 2. Assembly of the Movable and Attachable Prototype. Definition of the Digital Platform Design and Development of the Application. Coupling of the Movable Prototype; Validation of Slurry Treatment. Slurry Treatment in Farm 1 and Irrigation in Proximity to Almond Trees. Slurry Treatment in Farm 2 and Irrigation in Proximity to Tomato and Potato Crops. Development of an Informative Digital Platform on Slurry Availability and Demand. Determination of the Technical-Economic and Environmental Impact of the System on the Profitability of Agricultural and Livestock Farms

Activities

Análisis preliminar de las características del purín generado en granja 1 y granja 2, Ensamblaje del prototipo desplazable y acoplable. Definición del diseño de la plataforma digital y desarrollo de la aplicación. Acoplamiento del prototipo desplazable; validación de tratamiento de purines. Tratamiento de purín en explotación 1 y riego en proximidad de almendral. Tratamiento de purín en explotación 2 y riego en proximidad de tomate y patata. Desarrollo de plataforma digital informativa sobre la disponibilidad y demanda de purín. Determinación del impacto técnico-económico y medioambiental del sistema sobre la rentabilidad de las explotaciones agrícolas y ganaderas.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014ES06RDRP010 Spain - Rural Development Programme (Regional) - Extremadura
Ort
Main geographical location
Badajoz

EUR 328 345.00

Total budget

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

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5 Practice Abstracts

Optimize the use of the mobile phase separation system among a group of pig producers and farmers through the implementation of a digital application that facilitates real-time supply-demand communication.



A digital platform will be developed which, as its main but not exclusive function, will enable communication between livestock and crop producers regarding the supply or demand of slurry or its fractions, as well as the location and distance between supplier and consumer. This will also include the development of a mobile application.



It is expected that the new slurry supply-demand management app will enhance communication between local farmers and pig producers, encouraging the consolidation of nearby rural communities and creating opportunities for new initiatives and projects that promote the circular economy. Within 2 to 3 years, the application is projected to have around 250 registered users among farmers and livestock producers.

Optimizar del uso del sistema móvil de separación de fases entre un grupo de productores de porcino y de agricultores, mediante la implementación de una aplicación digital que facilite la comunicación oferta-demanda en tiempo real.

Se realizará el desarrollo de una plataforma digital que, como aplicación fundamental pero no exclusiva, permita la comunicación entre ganaderos y agricultores en relación a la oferta o demanda de purín o fracciones de este y la ubicación o distancia entre proveedor y consumidor. Asimismo, incluirá el desarrollo de la aplicación móvil.

Es esperable que con la nueva aplicación de gestión de oferta y demanda de purín se potencie la comunicación entre ganaderos y agricultores de la zona, promoviendo la consolidación de comunidades rurales cercanas y dando pie a que surjan nuevas oportunidades y nuevos proyectos fomentando la economía circular. Al cabo de 2-3 años se espera 250 usuarios entre ganaderos y agricultores dados de alta en la nueva aplicación

Verify the practical usefulness of the liquid fraction of slurry for drip irrigation and the improvement of crops through the use of both solid and liquid fractions for fertilization on agricultural land adjacent to the farms.



Once the equipment is operational, slurry treatment will be carried out through daily monitoring of phase separation during the operation of the mobile prototype, addressing handling needs and any incidents that may arise.

Fertigation validation will be conducted through a trial consisting of two treatments (2 blocks of 20 trees each): a control treatment with conventional irrigation and an experimental treatment using the liquid fraction of the slurry. Each treatment will be replicated on 20 trees. In addition, foliar and soil analyses will be performed.

The solid fraction produced on the farms will also be collected and applied to nearby croplands as a base fertilizer. Two samples of the solid fraction will be taken once the separation system is operating normally.

Comprobar la utilidad práctica de la fracción líquida de los purines en la aplicación al riego por goteo y la mejora de los cultivos con la utilización de las fracciones sólida y líquida para el abonado en las explotaciones agrícolas colindantes con las granjas. 

Cuando el equipo esté en funcionamiento se realizara el tratamiento del purín, mediante un seguimiento diario de la separación de fases durante el funcionamiento del prototipo desplazable, atendiendo a las necesidades de manejo e incidencias que se produzcan. Se realizará la validación de fertirrigación mediante un  ensayoque constará de dos tratamientos (2 bloques de 20 árboles), un tratamiento control, con el riego habitual, y un tratamiento experimental, con el riego de la fase líquida del purín. La réplica será de 20 árboles por tratamiento. Además se realizarán análisis foliares y de suelo. También se recogerá la fracción sólida producida en las granjas y se suministrará a las tierras de cultivo , en abonado de fondo. Se tomarán 2 muestras de la fracción sólida, cuando el sistema de separación esté trabajando con normalidad.

Verification of the effective reduction in slurry storage times and its environmental improvement effect.



A technical-economic and environmental impact assessment will be carried out on the use of the mobile slurry separation system in terms of the profitability of agricultural and livestock operations.



To determine the technical-economic impact, comparisons will be made between the slurry treatment costs using the mobile prototype and those associated with the conventional management systems on the two farms. The results will also evaluate the environmental implications of both processes. Finally, to analyze the environmental impact, carbon footprint studies will be conducted with the aim of providing the broadest possible overview of the environmental impacts associated with Iberian pig production and almond cultivation through the application of the new mobile slurry separation system.



Moreover, the efficient separation of slurry enabled by the original dual-filtration system will allow the use of the liquid fraction as an organic fertilizer in drip irrigation, achieving a reduction in the use of chemical fertilizers in nearby agricultural holdings. As a result, a substantial improvement in the performance of pig farms is anticipated, along with a reduction in pollutant emissions—ultimately leading to more sustainable pig farming practices.

Comprobación de la reducción efectiva de los tiempos de almacenamiento de purín y su efecto de mejora medioambiental.

Se realizará un estudio de evaluación de impacto técnico-económico y medioambiental del uso del sistema separador de purines móvil sobre la rentabilidad de las explotaciones agrícolas y ganaderas.

Para determinar el impacto técnico-económico se harán comparaciones entre los costes de tratamiento de purín por el prototipo desplazable y los de la gestión habitual en las dos granjas. En los resultados, se valorará también la repercusión medioambiental de ambos procesos. Finalmente, para analizar el impacto medioambiental se realizarán estudios de huella de carbono con la finalidad de proporcionar el mapa más amplio posible de impactos ambientales asociados a la producción de porcino ibérico y a la producción de almendra mediante la aplicación del nuevo sistema de separación de purines móvil.

Además, la separación eficiente del purín, debido al sistema original de doble filtrado, permitirá el uso de la fracción líquida como fertilizante orgánico de cultivos en riego por goteo consiguiendo una reducción del uso de fertilizantes químicos en las explotaciones agrícolas de proximidad. En consecuencia, es fácil suponer una mejora sustancial en el rendimiento de las explotaciones porcinas junto a una reducción de las emisiones contaminantes, en definitiva, una actividad porcina más sostenible.

Implementation of the mobile and attachable functionality of the prototype to farm infrastructure on two medium-sized Iberian pig farms, ensuring full compliance with all required sanitary measures.



Based on the prototype’s design plans, the task has included assembling the mechanical filtration equipment, electrical installation, and SCADA system, initially locating them within the container. The initial layout of the farm devices has also been considered to define the coupling system with the mobile container. Once assembled and its operation tested at the facility, the unit will be transferred to Farm 1 for connection.



The slurry separator prototype is expected to serve as a shared resource among several farms due to its mobile nature, making it possible to consider slurry management on those farms as an outsourced service.

Implementación de la función desplazable y acoplable a la infraestructura de granja, del prototipo, en dos explotaciones de Ibérico de tamaño medio, pudiendo garantizar todas las medidas sanitarias precisas.

Sobre los planos del prototipo se ha realizado la tarea de ensamblar los equipos mecánicos de filtrado, la instalación eléctrica y el SCADA ubicándolos inicialmente en el contenedor. También se ha tenido en consideración la disposición inicial ideada de los dispositivos de granja para definir el sistema de acoplado con el contenedor desplazable. Una vez ensamblado y probado su funcionamiento en la planta, se trasladará a la granja 1 para su acople.

Se espera que el prototipo separador de purines suponga un recurso compartido entre varias explotaciones por su condición desplazable, de modo que se podría considerar como externalizada la gestión de los purines en todas esas granjas.

Confirmation and validation of the efficiency of the double mechanical treatment of slurry, which includes the prototype—simple in design and easy to maintain—that will be used in the project, and the improvement of its performance, if necessary.



Operational tests will be carried out, and once the system is functioning normally, sampling of the slurry fractions will be performed along with the analysis of their contents to determine the degree of separation efficiency and to make any necessary adjustments.

In this task, several samples will be taken to monitor the evolution of suspended solids in the liquid fraction as the filters are adjusted.

It is expected that, thanks to the mobile and attachable prototype, the treatment of slurry for the efficient liquid-solid separation from small and medium-sized Iberian pig farms will be feasible, without the need for investments that require significant financial resources and long payback periods.

Confirmación y validación de la eficiencia del doble tratamiento mecánico del purín que incluye el prototipo, de diseño sencillo y fácil mantenimiento, que se va a utilizar en el proyecto, y la mejora de sus prestaciones, si fuera necesario.

Se llevarán a cabo pruebas de funcionamiento y cuando el sistema esté funcionando con normalidad, se realizará un muestreo de las fracciones del purín y el análisis de sus contenidos para determinar el grado de eficiencia en la separación y realizar los ajustes que sean precisos.

En esta Tarea, se tomarán varias muestras para ver la evolución de los sólidos en suspensión de la fracción líquida, a medida que se ajustan los filtros.

Es esperable que gracias al prototipo desplazable y acoplable se haga posible el tratamiento de los purines para la separación eficiente de fracciones líquido-sólido de las granjas de cerdo ibérico de pequeño y mediano tamaño, sin necesidad de hacer inversiones que requieren importantes recursos financieros y con plazos de amortización demasiado largos

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Contacts

Project coordinator

  • AGROPECUARIA VEGAS ALTAS, S.L.

    Project coordinator

Project partners

  • CEMENTOS HIDALGO, S.L

    Project partner

  • IBÉRICO COMERCIALIZACIÓN, S.C.L

    Project partner

  • IBÉRICOS PUROS DE EXTREMADURA, SL

    Project partner

  • SOLANO VETERINARIA Y NUTRICIÓN. S.L.

    Project partner