La gestión de residuos orgánicos del sector agropecuario (agricultura y ganadería) se ha convertido en uno de los problemas más crecientes y uno de los mayores desafíos para el cuidado del medioambiente, tanto a nivel nacional como internacional.
Las exportaciones ganaderas generan una alta concentración de residuos orgánicos, principalmente en forma de purines, haciendo que los suelos no puedan absorber las grandes aportaciones de nutrientes como nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K).
Esto genera daños productivos y problemas medioambientales tales como filtraciones nocivas en subsuelos, contaminación de aguas subterráneas, eutrofización (disponibilidad de nutrientes elevado en las aguas) y emisión de gases de efecto invernadero (GEI).
Por ello, se hace imprescindible una gestión sostenible de los residuos orgánicos y de recursos naturales no renovables como el suelo, cada vez más escaso debido a los constantes procesos de degradación.
Tipos de residuos orgánicos del sector agropecuario
En general, se pueden considerar como materiales orgánicos aquellos procedentes de actividades como la agricultura, ganadería, mataderos, residuos forestales, residuos domésticos, lodos de depuradoras de aguas residuales, englobando también a los originados en las industrias agroalimentarias y de transformación de los alimentos.
No obstante, los residuos más comunes en el sector agropecuario son los siguientes:
1. Purines y estiércoles
Los purines son estiércoles líquidos compuestos de deyecciones, aguas de lavado y restos de alimentos procedentes de explotaciones ganaderas. La principal diferencia entre los purines y el resto de excrementos es que los purines tienen un bajo contenido de materia seca.
Los purines están formados por diversos componentes contaminantes o perjudiciales para el medio ambiente, principalmente un exceso de nitratos (NO3-) y de fosfatos (PO43-). Tanto el nitrógeno como el fósforo son macronutrientes, esenciales para la vida de las plantas, de forma que su exceso provoca la proliferación de vida descontrolada.
Por otro lado, los estiércoles son los productos de la fermentación de un material orgánico usado como cama con los excrementos de un animal.
Los excesos de nitrógeno por encima de las necesidades de los cultivos se convierten en un riesgo para la contaminación de las aguas. Las aguas afectadas por un exceso de nitratos dejan de ser potables, ya que los nitratos pasan a formar nitrocompuestos (los cuales son insolubles en agua y pueden llegar a ser tóxicos).
2. Aguas residuales y lodos de depuradoras
El uso de agua en la ganadería es elevado, ya que los productos de origen animal requieren un gran volumen de agua por unidad de energía nutricional en comparación con los alimentos de origen vegetal. El uso seguro de aguas residuales podría ayudar en gran medida a reemplazar el agua dulce utilizada en la producción de forraje (alimento para el ganado) o a sustituir el agua de servicios de mantenimiento tales como refrigeración y limpieza de instalaciones.
Las aguas residuales se componen principalmente, en su carga contaminante, de materia orgánica en forma soluble o en dispersión y de sólidos en suspensión. El potencial energético de este tipo de residuo aún no se ha explotado en su totalidad.
La contaminación de las aguas superficiales y subterráneas es uno de los problemas medioambientales y de salud pública más graves en la actualidad. Esta contaminación se produce, principalmente, por un exceso en la fertilización de los cultivos y por la inadecuada gestión de residuos procedentes de las explotaciones ganaderas, siendo especialmente problemático en áreas con régimen de precipitaciones bajo o muy bajo. Esto puede tener graves consecuencias para la salud humana.
Por otro lado, los lodos consisten en una mezcla de agua y sólidos separada del agua residual, como resultado de procesos naturales o artificiales. La reutilización de lodos de estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) como fertilizantes agrícolas permite dar a este residuo un cierto valor económico, aparte de poder constituir una fuente importante de nutrientes a los suelos agrícolas.
Además de aportar una buena cantidad de los macronutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de los cultivos, los lodos de EDAR contienen una apreciable cantidad de materia orgánica con gran potencial productivo. Asimismo, son una fuente de micronutrientes como hierro, magnesio y calcio, entre otros.
3. Restos vegetales de cosecha
Los cultivos suelen generar restos vegetales, o bien a lo largo de su ciclo productivo o bien al final de las campañas de recogida en el campo. Para los cultivos perennes, los raleos de frutas y las podas son los que marcan la temporalidad de la generación de restos vegetales. Determinados cultivos como el olivar, los cítricos, la viña y el tomate generan grandes cantidades de restos vegetales en España.
Cuando los restos se gestionan de forma incorrecta o se abandonan, agrava el riesgo de propagación de plagas y enfermedades. Por ello, cuanto más tiempo se deja secar el resto, para reducir el peso antes de su gestión, más se acrecientan los riesgos fitosanitarios.
Su tratamiento puede tener como destino la reincorporación al suelo (aportación de materia orgánica para los suelos), su uso como cama para el ganado, o como sustrato para el compostaje junto con otros residuos orgánicos.
4. Otros restos de la agroindustria
Todo proceso de transformación de alimentos genera restos: productos pesqueros, oleicos, lácteos (suero en particular), de panificación, de vinificación y de preparación de comida preparada. La comercialización de frutas y hortalizas frescas, aunque no sufran transformación ninguna, también genera restos.
Por la importancia del sector agroindustrial en España, se trata necesariamente de grandes volúmenes. Esos restos se caracterizan por un contenido mucho mayor en agua que los restos vegetales de campo, lo que dificulta su correcta gestión, por su elevada tendencia a la descomposición, provocando problemas de olores durante el almacenamiento y el compostaje, y por la generación de lixiviados (sustancias líquidas que circulan entre los residuos).
Principales formas de tratamiento de los residuos orgánicos
Como pieza clave de la gestión de residuos orgánicos en el sector agropecuario están las empresas privadas, que poseen medios técnicos, conocimiento de la normativa ambiental y personal especializado en cada una de las tecnologías que permiten tratar los residuos orgánicos del sector agropecuario de forma sostenible, tales como la digestión anaerobia, la producción de biogás, el compostaje o vermicompostaje y la lombrifiltración.
A continuación, explicamos las principales formas de tratamiento que lleva a cabo nuestra empresa.
Digestión anaerobia
La Digestión Anaerobia es una biotecnología que consiste en la fermentación microbiana en ausencia de oxígeno, dando lugar a una mezcla de gases, principalmente metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), conocida como biogás, y también a una suspensión acuosa o barro que contiene los microorganismos responsables de la degradación de la materia orgánica, llamado “digerido” o “digestato”. La materia prima preferentemente utilizada para ser sometida a este tratamiento consiste en cualquier biomasa residual que tenga un alto contenido en humedad, como pueden ser restos de comida, restos de hojas u hierbas, residuos ganaderos (purines y estiércoles), residuos agrícolas y lodos de plantas depuradoras de aguas residuales domésticas e industriales.
En ProCycla hemos desarrollado un Módulo de Digestión Anaerobio (MDA), una tecnología que permite tratar residuos orgánicos de alto contenido de materia seca, dirigido a la pequeña y micro escala, generando energía a partir del biogás obtenido, y un fertilizante orgánico mediante el digerido.
Este proceso de digestión anaerobia es ampliamente conocido y difundido dadas sus ventajas técnico-económicas. Ha presentado muy buenos resultados en el tratamiento de residuos orgánicos de diferente tipo, ya que:
- produce energía en forma de calor y/o electricidad,
- reduce los gases de efecto invernadero,
- reduce los fuertes olores asociados al uso de estiércol no tratados con digestión anaerobia,
- facilita el transporte del residuo resultante del proceso,
- se obtiene un residuo más líquido, estabilizado y rico en nutrientes para ser empleado como fertilizante orgánico.
Biogás
El principal producto resultado de la digestión anaerobia es el biogás. Su poder calorífico es suficiente como para poder sustituir aplicaciones de los gases más comerciales (natural, propano, butano, etc.). Este biogás generado requiere de un proceso de filtración para reducir o eliminar el contenido en H2S, antes de ser quemado en caldera o motor eléctrico.
Por otra parte, el digerido obtenido de la degradación bacteriana queda estabilizado, higienizado y presenta buenas condiciones en nutrientes N-P-K, pudiendo ser utilizado principalmente como abono para la fertilización de suelos, sustituyendo así a fertilizantes químicos.
Compostaje
El compostaje se puede definir como un proceso biológico natural basado en una fermentación controlada de los residuos orgánicos mediante la descomposición por parte de microorganismos.
Se trata de un proceso oxidativo de sustancias de distintas características con el paso por una etapa termófila (de calentamiento), que produce como resultado materia orgánica estabilizada. Depende del crecimiento y la actividad de las poblaciones bacterianas y de hongos, que fundamentalmente proceden de los propios residuos orgánicos.
Los restos vegetales, junto con otros residuos, como estiércoles, lodos de depuradoras, fracción orgánica de los residuos urbanos y restos vegetales de jardinería o forestales, pueden ser compostados. Asimismo, también se pueden utilizar para el vermicompostaje, un proceso de digestión de la materia orgánica llevado a cabo por lombrices de tierra.
Combinando condiciones adecuadas de aireación, humedad y temperatura, con una mezcla equilibrada de ingredientes que contienen carbono y nitrógeno, este proceso permite obtener una enmienda orgánica rica en compuestos fertilizantes, el compost. Este producto final es una materia orgánica estabilizada, inodora, libre de patógenos y elementos contaminantes, cuya aplicación al suelo genera múltiples beneficios.
Entre las cualidades del compost se puede destacar la mejora de la estructura del suelo, y el aumento de su capacidad de retención del agua, un bien tan preciado que lo será más aún en un escenario de cambio climático en el que se extienda la sequía. También ayuda al crecimiento de las plantas.
Lombrifiltración
La lombrifiltración es una tecnología que ha demostrado ser eficiente para tratar aguas residuales municipales, industriales y de la agricultura, las cuales tienen altas cargas de materia orgánica, como en el caso de aguas provenientes de lecherías y envasadoras de alimentos. Esta biotecnología consiste en el uso de un biofiltro percolador para el tratamiento de aguas residuales, pero con la adición de lombrices de la especie Eisenia Foetida para mejorar la eficiencia del tratamiento.
Las lombrices tienen un papel de pequeños biodigestores que permiten la degradación de la materia orgánica, la cual es retenida en el medio filtrante. En estos filtros biológicos se llevan a cabo acciones físicas de sedimentación y retención de los residuos orgánicos por absorción, donde se crea una biopelícula donde crecen los microorganismos aerobios. El humus de lombriz que puede ser removido del biofiltro posteriormente puede ser usado en jardinería o agricultura, porque es un material estabilizado y con alto contenido de nutrientes.
Desafíos del sector ganadero en España
En el caso de España, con más de 25 millones de cabezas de ganado, representa el 20% de la generación de purines en el conjunto de la Unión Europea (UE). El sector ganadero es de gran importancia económica, con una facturación que supera los 3.600 M€.
Estos purines se podrían aprovechar en agricultura como fertilizante, pero más del 30% de estos purines se generan en zonas donde no se dispone de terrenos agrícolas cercanos o en los que existen terrenos que no pueden aceptar tanta cantidad, y por tanto existe un excedente importante.
En algunas de sus Comunidades Autónomas, como en el caso de Cataluña, la situación es grave. En los últimos años se ha llegado a la proporción de un cerdo por cada habitante. Además, estos se concentran en determinadas zonas, causando una sobreproducción de purines, con una media de más de 2.5 millones de m3 al año.
El aire se ve afectado por los malos olores que habitualmente se producen en las explotaciones ganaderas, y también por la proliferación de organismos patógenos y la producción de metano.
En ProCycla ayudamos a empresas del sector ganadero y agricultor a minimizar el impacto ambiental de sus residuos orgánicos, a transformar y a valorizar energéticamente las fracciones de residuos que generan en el desarrollo de su actividad. Contacta con nosotros para más información.
