Resumen de Ammonia and GHG emission from environmental techniques in livestock farms based on modelization

Maite Aguilar Ramírez

• español

  Actualmente, los sistemas agro-ganaderos tienen que hacer frente a desafíos ambientales, técnicos y económicos para tratar de responder a las demandas de desarrollo sostenible de la sociedad, lo cual requiere de soluciones innovadoras. En este sentido, las explotaciones avícolas y porcinas de gran tamaño deben obtener una autorización ambiental basada en la implementación de las Mejores Técnicas Disponibles (MTD) de acuerdo a la Directiva de Emisiones Industriales IED 2010/75 / EU. Esta tesis aborda el desarrollo de un modelo (modelo BATFARM) para la selección de técnicas ambientales en granjas comerciales de ganado porcino, avícola y de vacuno leche. Su objetivo es identificar las etapas clave que contribuyen a la emisión de amoniaco y de gases de efecto invernadero (GEI) en las explotaciones ganaderas, así como la comparación de diferentes escenarios de implementación de MTD. Diseñado con rigor metodológico y como una herramienta fácil de usar, calcula la producción y composición de los estiércoles y purines, las emisiones, los consumos y la producción animal. El modelo combina diferentes metodologías incluyendo factores de emisión y ecuaciones, tanto empíricas como basadas en procesos. Las pruebas realizadas parecen indicar que tanto las interacciones como el efecto de los factores con un impacto relevante en las emisiones, son considerados por el modelo. Sin embargo, los resultados deben ser interpretados como indicativos de la reducción relativa lograda y no como valores absolutos de emisión. La disponibilidad de estudios de investigación aplicada en granjas para determinar factores de emisión es fundamental en la modelización. En el marco de esta tesis se ha llevado a cabo la evaluación de un lavador de aire húmedo en una explotación comercial de ganado porcino, cuyos resultados se han incorporado en el modelo. Los lavadores húmedos parecen ser, también en nuestras condiciones climáticas, muy eficaces en la reducción de amoniaco. Sin embargo, es una técnica costosa que además puede perder su eficacia si no se aplican medidas adicionales en las subsiguientes etapas. Precisamente, los modelos permiten realizar este tipo de evaluaciones a lo largo de todas las fases de producción ganadera, clave para la selección de las técnicas que permitan alcanzar los objetivos de reducción de emisión requeridos en cada caso de la forma más eficaz.

• English

  In trying to respond to socíeta! demands for sustainable development, fanning systems have to deal with environmental, technical 1 ru1d economic challenges) in whích innovative solutions are required. At this regard, poultry and swine fanns over certain size i must have a pennit to operate based on !he ímplementation of Best Available Techniques (BAT) according to Industrial 1 Emissíons Directive IED 2010175/EU. In this thesis we bave developed a practica! model (BATF ARM model) for environmental ¡' techniques selection in swine, poultiy and daíry cattle farms. The model aims to identify the key stages gíving rise to farm gas emíssions (ammonia and greenhouse gases, GHG), which would most benefit from implementing environmental techniques and predicts fimn emíssion variation under dífferent scenarios. Designed with methodological rigour and as a user-friendly tool, the model calculates mass balances throughout fimn stages in order to estímate manure evolution, rclated emissions, feed consumptions and animal production. It was set up using a combination of methodologies includíng emission factors, empirical equations and process􀅨oriented mechanisms. Model testing seems to indicate that the model consíders relevant interactions between farm components and captures the effect of factors having an importan! impact on gas emíssion. However, results must : be interpreted as indícative of the relative ernission red.uction achieved due to implementatíon of mitigation practices rather than 1 absolute values. Besides, direct measurements on farm are required to establísh emission factors for up-scaling farm level , processes in modeling work. In this thesis, the evaluation of the performance of a wet scrubber in a commercial pig farm has been carried out and results have been incorporated ín the model. Wet scrubbers seem to be. also in our climatic conditions; very effective for ammonia reduction. However air cleaning may not be a generally applicable technique due to the high irnplementation cost and it can lose íts efficiency if applied V>'ithout any further measures in downstream farming activíties.

  Precisely, whole-farm models can help in these integrated scenario evaluations and can support in the selection of most effective mitigation option in each particular fann case.