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INVESTAGUA, 19 de abril

Una investigación explora el uso de aguas residuales de las aves de corral como fuente de regadío

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    Brendan Higgins, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería de Biosistemas de la Facultad de Agricultura de la Universidad de Auburn.

A medida que los suministros de agua dulce se vuelven cada vez más limitados y la población mundial sigue creciendo, los investigadores del Colegio de Agricultura de la Universidad de Auburn están trabajando en formas de encontrar y utilizar recursos hídricos alternativos para el riego de cultivos.

"Una fuente probada que puede satisfacer esta demanda son las aguas residuales", dijo Brendan Higgins, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería de Biosistemas. "Además de proporcionar agua para los cultivos, los recursos de aguas residuales son ricos en nutrientes, específicamente nitrógeno y fósforo. Combinados, estos nutrientes pueden mejorar el crecimiento de los cultivos alimentarios".

Higgins dirige un equipo de investigación que ha recibido una subvención por cuatro años del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura, o NIFA, para estudiar la posibilidad de utilizar aguas residuales de procesamiento de aves de corral para regar en agricultura de ambiente controlado. 

El concepto de aguas residuales avícolas se originó durante una reunión del grupo de trabajo de "producción animal" organizado por la Facultad de Agricultura y dirigido por Ken Macklin, profesor y especialista en extensión del Departamento de Ciencias Avícolas. "He estado trabajando con aguas residuales de procesamiento de aves de corral durante los últimos años y he estado desarrollando la idea de que las algas se pueden utilizar para superar las consecuencias negativas de los agentes antimicrobianos en las aguas residuales de procesamiento de aves de corral", dijo Higgins. Sin embargo, no fue hasta que nuestro equipo de investigación comenzó a hablar, que esta idea de cultivar cultivos con aguas residuales realmente se hizo realidad.

La industria avícola, tal y como señaló Higgins, es un importante generador de aguas residuales ricas en nutrientes: "este suministro de agua se está tratando actualmente como un desperdicio a un costo significativo para la industria y, en última instancia, para los consumidores".

En 2018, la industria de pollos de engorde de EE. UU. Produjo aproximadamente 9.000 millones de pollos, lo que resultó en un impacto económico de 31,7 mil millones de dólares en la economía de EE. UU. Las plantas de procesamiento que manejan el sacrificio de aves de corral y el envasado de carne también producen aproximadamente 62 mil millones de galones de aguas residuales al año a un costo de más de 247 millones de dólares para tratar.

"Reutilizar este suministro de agua para su uso en la producción de cultivos tiene el potencial de reducir significativamente los costos de tratamiento, aumentar la producción de alimentos y reducir el impacto general en el medio ambiente", señaló Higgins. "Sin embargo, hay tres desafíos principales que deben abordarse para utilizar de manera segura y eficiente las aguas residuales para la producción de alimentos".

El primer desafío, dijo, es que los nutrientes en las aguas residuales deben estar en la forma apropiada para una producción de cultivos estable. En segundo lugar, los cultivos regados con aguas residuales deben estar libres de patógenos y, por último, se deben mitigar los efectos negativos de los químicos antimicrobianos en las aguas residuales avícolas.

"El objetivo de nuestro proyecto es desarrollar procesos biológicos diseñados que superen estos tres desafíos ", dijo Higgins. "El desarrollo exitoso de tales procesos allanará el camino para el reciclaje de aguas residuales de nuevo en una producción de alimentos segura y sostenible".

Los investigadores alcanzarán el objetivo del proyecto participando en cuatro actividades de investigación principales:

  • Desarrollar un reactor de tratamiento de aguas residuales innovador que utilice algas y bacterias desplegadas juntas para limpiar el agua y transformar los nutrientes existentes en formas que sean utilizables por las plantas.
  • Probar la capacidad del reactor anterior, junto con otros pasos de tratamiento no químico, para limpiar el agua de patógenos para que sea seguro usarlo para el riego de cultivos.
  • Cultivar lechuga, un cultivo modelo que presenta el "peor escenario" desde el punto de vista de la seguridad alimentaria, para probar el rendimiento del sistema. Durante este paso, los investigadores dosificarán químicos antimicrobianos en el sistema de tratamiento para determinar con qué eficacia elimina y mitiga su impacto negativo en la producción de lechuga.
  • Desarrollar un conjunto de modelos de ingeniería derivados de los datos experimentales. Estos modelos servirán como base para ampliar el proceso de modo que se pueda implementar de manera segura y eficaz en las plantas comerciales de procesamiento de aves de corral.

Según Higgins, el agua se puede bombear a una distancia significativa, pero, por supuesto, debería considerarse la economía específica del sitio, ya que, según señaló, uno de los atractivos de la agricultura de ambiente controlado es que la huella de las instalaciones es bastante pequeña, dada la intensidad de la producción de cultivos: "se pueden producir muchas lechugas en una pequeña área de tierra utilizando tecnología de invernadero. Es propicio para áreas suburbanas y exurbanas donde se encuentran muchos de los procesadores de aves de corral".

Si bien el proyecto de investigación se centrará en el cultivo de lechuga, Higgins ve el potencial de utilizar aguas residuales en una variedad de cultivos.

"Los cultivos no alimentarios como el algodón probablemente serían los más fáciles desde un punto de vista regulatorio", dijo. "Sin embargo, realmente queríamos cultivar alimentos con el agua porque es un gran desafío de investigación. Ya existen muchas opciones para reutilizar materiales de desecho en cultivos no alimentarios y forrajes".

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