Buenas Prácticas para el Tratamiento y Reutilización de Residuos Agrícolas en los Países del Mediterráneo
Layman’s
report El proyecto esta parcialmente financiado por – LIFE+ Programa
www.wastereuse.eu
LIFE10 ENV/GR/594
contenidos
Residuos Agrícolas en la Región Mediterránea
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Objetivos de WasteReuse
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Reciclaje y Reutilización de los Residuos Agrícolas Acciones y Logrosi Evaluación Inicial
Desarrollo de prácticas agrícolas alternativas - Experimentos de laboratorio Demostración de prácticas de cultivo alternativas
ACV y Análisis de Riesgos
El escenario del WasteReuse y la herramienta para la toma de decisiones Redes de trabajo y difusión
Conclusiones and Recomendaciones Identidad del Proyecto
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Residuos agrícolas en la región mediterránea
En un sentido estricto el concepto de residuos agrícolas (RA) se refiere a los restos de cultivos y de poda. En un sentido más amplio, los subproductos de origen vegetal generados en la industria de la alimentación tales como la producción de aceite de oliva, elaboración de frutas secos, la industria del vino, etc., así como, los composts de residuos del cultivo de hongos, o sustratos ya utilizados en cultivos de invernadero también pueden ser considerados como desechos agrícolas. Residuos como el purín y el estiércol también se pueden calificar como residuos agrarios. Las aguas residuales que se generan durante los procesos de lavado, descamación o blanqueado de productos agroalimentarios contienen disueltas materia orgánica y sólidos en suspensión. También se pueden encontrar residuos de pesticidas, insectos y jugos. El impacto ambiental de este tipo de residuos se considera importante y se requiere un plan de manejo sostenible para evitar la degradación del medio ambiente y efectos nocivos sobre la salud humana.
Grandes cantidades de RA se producen anualmente en la región mediterránea. Por ejemplo, se estima que la producción total promedio de residuos de almazara (alpechín) oscila entre 10 x 106 y 12 x 106 m3 y se produce durante un breve período del año (de noviembre a marzo). Esto pone de relieve la necesidad de desarrollar planes de manejo sostenible, que incluirá el reciclaje y la reutilización a fin de evitar daños al medio ambiente.
Reciclaje y reutilización de los desechos agrícolas
El reciclaje de RA a través de su aplicación al suelo durante el cultivo es una técnica tradicional y probada de utilización de estos residuos. Si se hace correctamente, es un método racional desde el punto de vista ambiental para la gestión de residuos, que resulta en beneficios económicos debido a la reducción del uso de fertilizantes comerciales. Sin embargo, aunque la materia orgánica y nutrientes podrían ser beneficiosos para la fertilidad del suelo y el crecimiento de las plantas, una potencial grave degradación del suelo siempre debe ser considerada debido a concentraciones muy elevadas de elementos inorgánicos y polifenoles, a veces cerca o por encima de sus valores umbrales. Además, la adición de la materia orgánica insuficientemente estable presente en estos residuos, aunque conduce al aumento general en la materia orgánica del suelo, puede inducir una serie de efectos negativos sobre las propiedades del suelo y el crecimiento de las plantas, tales como el aumento de la tasa de mineralización del carbono orgánico nativo o la liberación en el suelo de sustancias fitotóxicas.1,2
Aunque se han estudiado los efectos de algunos de las tecnologías actualmente desarrollados para el tratamiento RA en los parámetros de crecimiento y rendimiento de unos pocos cultivos, hay que hacer notar que para que los RA puedan ser utilizados con seguridad en la agricultura, se deben desarrollar prácticas específicas de cultivo después de un detallado estudio de: • El efecto de los RA en el crecimiento de la planta y rendimiento del cultivo. • La demanda de agua y nutrientes de cultivos específicos. • El efecto de RA en las propiedades del suelo. • Las relaciones suelo-clima.
• Las condiciones ambientales.
Por lo tanto, el proyecto WasteReuse propuso el desarrollo de nuevas prácticas agrícolas alternativas con el uso de RA tratados (o potencialmente sin tratar), considerando todos los factores anteriormente mencionados como parámetros importantes, que afectan, además de la propia producción, la calidad del suelo, el agua y el aire.
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Cereti, C.F., Rossini, F., Federici, F., Quaratino, D., Vassilev, N., Fenice, M. Reuse of microbially treated olive mill wastewater as fertilizer for wheat (Triticum durum Desf.). Biosour. Technol. 91 (2004), 135-140
Komilis, D.P. Karatzas, E., Halvadakis, C.P. The effect of olive mill wastewater on seed germination after various pre-treatment techniques. J. Environ. Manag. 74 (2005), 339-348.
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Los objetivos del WasteReuse
WasteReuse se centró en dos importantes problemas ambientales:
• La eliminación incontrolada de residuos agrícolas (residuos de las almazaras, residuos de la industria del vino, etc.), así como, su uso no controlado para la fertilización de cultivos y terrenos.
• El exceso de uso de nutrientes y de los recursos naturales (agua, minerales fosfóricos utilizados para la producción de fertilizantes) y el potencial aumento del reciclaje de nutrientes y el agua con el uso sostenible de los desechos agrícolas tratados (o potencialmente no tratados). Los principales objetivos del Proyecto fueron:
• La evaluación de las tecnologías tradicionales así como innovadoras para el tratamiento de residuos agrícolas en cuanto a su aptitud para el cultivo. • El desarrollo de prácticas de cultivo alternativas para los cultivos más comunes y con mayor demanda de agua en el área mediterránea mediante el reciclaje de los nutrientes y del agua contenidos en los RA, través de la identificación y el desarrollo de Buenas Prácticas de Manejo.
• El desarrollo de las prácticas para la aplicación de residuos durante el cultivo de productos agrícolas con un importante mercado, con el objetivo de maximizar los rendimientos y minimizar los impactos ambientales en los alrededores. • La protección de la calidad del suelo del vertido incontrolado de RA procesados y sin procesar mediante el desarrollo y el uso de prácticas de cultivo que son adecuados para tipos representativos de suelos mediterráneos, incluyendo, los degradados y vulnerables. • La reducción de la huella de carbono mediante el reciclaje de RA y minimizar el uso de fertilizantes.
• La preservación de los recursos naturales de un uso excesivo y la eliminación incontrolada de residuos.
• El aumento de la competitividad de los productos agrícolas mediterráneos y de los beneficios a través de la reducción de insumos externos.
Acciones y logros Evaluación inicial
Las acciones de demostración constituyeron una gran parte del proyecto WasteReuse y duraron un total de 2,5 años. El proyecto incluyó dos acciones de demostración, una en España y otra en Italia, durante los cuales RA tratados y no tratados se utilizaron en diferentes cultivos. La aplicación incluía el uso de aguas residuales para el riego y la fertilización, y el uso de compost para la mejora de la calidad del suelo.
Había dos áreas piloto por país - todas accesibles al público - un área para el cultivo en invernadero y otra para el cultivo en campo. Los beneficiarios proporcionaron una superficie de casi 2.500 m2 para las pruebas de campo abierto y un invernadero de casi 200 m2 para los ensayos de demostración. En España, las acciones de demostración se llevaron a cabo en las instalaciones del CEBAS, e incluyeron: • Cultivos en campo de cebada, trigo y maíz
• Cultivos en invernadero de lechuga, melón y tomate En Italia, las acciones de demostración se llevaron a cabo en las instalaciones del CERSAA, e incluían: • Cultivos en campo de lechuga y col
• Cultivos en invernadero de albahaca y plantas ornamentales Antes del inicio de las demostraciones, todos los datos disponibles con respecto a otros proyectos financiados por la UE, centrados en el desarrollo y aplicación de tecnologías para el tratamiento de RA producidos en grandes cantidades en la región mediterránea - como los residuos de almazara (alpechines), residuos de la industria vitivinícola, los residuos animales y otros RA - fueron recogidos por la Universidad Técnica de Creta, a través de una extensa búsqueda de bases de datos pertinentes y disponibles (LIFE, ScienceDirect, Scopus, Cordis, Google, etc.). Se identificaron un total de 49 proyectos financiados y fueron incluidos en un inventario completo. Las tecnologías relevantes también fueron evaluadas cuantitativamente usando indicadores ponderados técnicos, ambientales, económicos y socioculturales y las mejores tecnologías de tratamiento de RA se propusieron a los beneficiarios que realizan las demostraciones. 06 / 07
Desarrollo de prácticas agrícolas alternativas experimentos de laboratorio
En España, los experimentos se encaminaron a evaluar el valor agronómico potencial de diferentes residuos orgánicos (RO) tratados y no tratados derivados de las diferentes tecnologías, en cuanto a su idoneidad para promover la producción y la calidad de cultivos y el efecto potencial sobre la calidad del suelo. Treinta y un desechos orgánicos diferentes, así como dieciséis suelos españoles y griegos se recogieron y exhaustivamente caracterizados y evaluados desde el punto de vista agrícola. Los resultados de este estudio mostraron que el uso de RO en cultivos como método alternativo a la utilización tradicional de fertilizantes inorgánicos puede ser una estrategia conveniente para reponer las pérdidas de materia orgánica del suelo causada por el cultivo sucesivo e intensivo, contribuyendo así a una gestión sostenible del suelo agrícola.
La aplicación al suelo de un RO como fertilizante no sólo proporcionó nutrientes esenciales para las plantas sino que también mejoró la calidad del suelo y el grado de valorización del RO. La mejora de las condiciones ambientales y de salud pública, así como la necesidad de reducir los costos de fertilización de los cultivos también son razones importantes para defender un mayor uso de materiales orgánicos. El uso de RO en los cultivos de raygrass y cebada resultó en rendimientos similares, y en algunos casos incluso mayores, que con el uso de N mineral
En Italia, un amplio estudio llevado a cabo con alrededor de 30 residuos basado en ensayos de laboratorio y análisis químicos permitió la selección de dos tipos de compost con propiedades agronómicas prometedores que se investigaron más tardes a través de ensayos en macetas utilizando berro como planta indicadora. La idoneidad de tales composts como sustratos de cultivo, cuando se mezclan con suelos naturales y otros materiales inorgánicos (zeolita), se comparó con un sustrato a base de turba utilizada tradicionalmente para el cultivo en maceta. Las dosis de compost (ACV o ACM) que variaban del 20 al 40% (v/v) mezclado con un suelo natural caracterizado por un contenido medio/alto en macro-elementos, Ca y Mg, pueden conducir a una producción de biomasa - por lo menos con respecto las especies de plantas utilizadas como indicadoras en los ensayos - comparable a la obtenida con un compost basado en turba. La adición de fertilizantes y zeolita al suelo puede mejorar aún más la producción de biomasa y mitigar el efecto negativo sobre la producción de biomasa derivado de la aplicación de las tasas más altas de compost.
Demostraciones de prácticas de cultivo alternativas
En España, experimentos de invernadero y de campo demostraron que el uso adecuado de los materiales orgánicos en los cultivos contribuye a una agricultura sostenible, la protección del suelo de los procesos de degradación a través de la mejora en las propiedades microbiológicas y químicofísicas del suelo. La adición de compost ha llevado - en comparación con el de la fertilización inorgánica - a un mayor incremento de la porosidad del suelo y de los agregados estables del suelo mejorando la estructura del suelo y la retención de agua, que a su vez, influirá positivamente en la aireación del suelo y en el crecimiento microbiano. También se podría afirmar que el uso de residuos orgánicos (composts) en la agricultura aumentó los niveles de carbono
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orgánico en el suelo, lo que aumentó el contenido de sustancias húmicas y ácidos húmicos en los suelos y contribuyó al incremento del pool de C en el suelo. Además, el uso sostenible de los residuos orgánicos en la agricultura condujo a un efecto positivo mayor sobre el crecimiento y la actividad de las comunidades microbianas del suelo en comparación con la fertilización inorgánica convencional.
En Italia, las pruebas de campo y de invernadero se establecieron con diferentes especies de plantas con el fin de probar las prácticas agrícolas evaluadas con ensayos en macetas y verificar el comportamiento agronómico derivado de una combinación de los composts seleccionados y zeolita. Los ensayos demostraron la posibilidad de explotar las propiedades únicas de los desechos agrícolas seleccionados con el fin de lograr una producción agrícola más sostenible.
Los beneficios químicos y nutricionales de la materia orgánica en términos de mejora de los ciclos de nutrientes en la planta determinaron la posibilidad de reducir hasta la mitad la dosis de abono químico sin ningún perjuicio de la producción de biomasa cuando se añadieron compost y zeolita al suelo en porcentajes definidos. Más específicamente la demostración en Italia también probó que el uso de residuos orgánicos puede disminuir la incidencia de enfermedades de las plantas causadas por patógenos del suelo. Por último, el enriquecimiento de los sustratos de cultivo con zeolitas demostró ser una buena práctica agrícola para ser adoptada por los agricultores, con unos costes razonables, a fin de reducir la concentración de nitrógeno nítrico en los suelos y las masas de agua. Especialmente en aquellas áreas que son reconocidos como vulnerables a los nitratos, como la llanura de Albenga, donde se llevaron a cabo los ensayos.
ACV y Análisis de Riesgos
Un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) se llevó a cabo para la evaluación cuantitativa de los impactos ambientales, económicos y sociales durante el ciclo de vida de RA. La evaluación de los impactos de las fases seleccionadas del ciclo de RA reutilizados, contribuyó a la identificación de las prácticas más importantes y exitosas de gestión.
Los riesgos relativos a las áreas de estudio española e italiana se evaluaron utilizando el método DRASTIC, que es la más comúnmente utilizada herramienta de mapeo de la vulnerabilidad/riesgo de las aguas subterráneas. El potencial de la contaminación en las zonas de estudio se clasificó en cinco categorías de riesgo que van desde "bajo" a "muy alto". El análisis de riesgo de las aguas subterráneas se validó con datos de calidad de las aguas subterráneas disponibles obtenidos de las agencias públicas / gubernamentales españolas e 10 / 11
italianas. Los resultados muestran una alta correlación entre la cartografía de riesgos DRASTIC y las concentraciones de nitratos reales en ambas zonas de demostración.
Resultados del ACV-WasteReuse han demostrado que las categorías de impacto difieren para los cultivos en campo en España e Italia, mientras que para los cultivos en invernadero de lechuga se obtienen resultados muy similares para ambas zonas de demostración. Los resultados indican un rango de 0,171-0,243 kg CO 2 eq por 1 kg de producción (lechuga o cebada), mostrando un impacto mayor en campo abierto en comparación con cultivos de invernadero. La producción de compost, el sistema de riego y las fases del cultivo en invernadero, han mostrado la contribución de mayor impacto para los cuatro escenarios de cultivo considerados.
El escenario del WasteReuse y la herramienta de toma de decisiones
A través del estudio de la aplicación y caracterización de los diferentes tipos de residuos agrícolas el proyecto desarrolló un escenario integrado para el uso de RA incluyendo estrategias para monitorizar los cuerpos de agua y el suelo, y para controlar el uso de los residuos sólidos/líquidos en la producción de cultivos. Este escenario también fue traducido en recomendaciones políticas específicas con un fin regulador y otras medidas políticas que podrían facilitar la promoción y la aplicación segura de las prácticas para la reutilización de RA.
La adopción del escenario propuesto podría contribuir a la sostenibilidad ambiental y económica del sector agrícola, a través de una amplia gama de beneficios que incluyen los siguientes:
• La reducción de toxinas y de la contaminación
• La prevención de la erosión
• La promoción del crecimiento saludable de las plantas
• La mitigación del cambio climático
• El aumento de la infiltración y la retención del agua
• La inhibición de plagas y enfermedades
• El aumento de la materia orgánica del suelo
• Mayores rendimientos de los cultivos
• La sustitución de fertilizantes inorgánicos
• El restablecimiento de la estructura del suelo para una mayor manejabilidad y mejor establecimiento del cultivo; ahorro de combustible y tiempo.
Por otra parte, y con el fin de ayudar a los agricultores para seleccionar los tipos más apropiados de RA para diferentes cultivos y con el fin de facilitar el seguimiento de la reutilización de los RA y la investigación sobre las prácticas de cultivo similares, el proyecto desarrolló una base de datos y una herramienta on-line, que incluye todos los detalles y las restricciones requeridos dependiendo del tipo de residuo y del cultivo. La herramienta permite la aplicación de criterios múltiples para identificar el tipo apropiado de RA y está abierto a un mayor desarrollo por otros investigadores, que deseen incluir los resultados de sus experimentos con más tipos de residuos y/o cultivos.
Por último, se elaboró un informe detallado analizando el marco normativo, a nivel nacional y de la UE, para el tratamiento de residuos agrícolas y proponer mejoras legislativas y políticas. Este informe identifica los vacíos normativos y las principales diferencias entre las legislaciones nacionales de los Estados Miembros, y sugirió medidas legislativas y no legislativas específicas de la UE en relación con los residuos agrícolas y, en particular, con el tratamiento de este tipo de residuos.
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Redes de trabajo y difusión
La amplia difusión de los resultados del proyecto incluía la publicación, de forma regular, de boletines informativos, la organización de talleres y foros con interesados, visitas de los agricultores, estudiantes y otros interesados en las áreas de demostración en España y en Italia, la publicación y presentación en conferencias de artículos científicos y la presentación del Proyecto en los medios locales de los países involucrados. Además de la creación de una red de trabajo con más de 600 representantes de la industria de los residuos y del sector agrícola, de autoridades locales y nacionales y de las instituciones de la UE, se informó de manera sistemática acerca de los hallazgos de la investigación y de los resultados del Proyecto.
El Consorcio del WasteReuse organizó talleres con grupos de interés local en Murcia, España y en Albenga, Italia, donde los resultados del proyecto, se presentaron y debatieron con los profesionales con el fin de tomar en cuenta sus comentarios, puntos de vista y opiniones prácticas de profesionales en las áreas de tratamiento de residuos y de la agricultura. Además un foro de múltiples partes interesadas a nivel de la UE, titulado "Hacia el Uso Sostenible de los Residuos Agrícolas", fue organizado en colaboración con el Comité Económico y Social Europeo, en Bruselas. En el Foro WasteReuse los expertos de otros proyectos y de las organizaciones que trabajan en los campos de la agricultura sostenible y el tratamiento de residuos presentaron sus puntos de vista, experiencias y buenas prácticas en relación con el uso y el tratamiento de RA.
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Conclusiones y Recomendaciones
WasteReuse mostró que el aumento del reciclaje de los nutrientes y el agua con la aplicación de métodos sostenibles y tecnologías apropiadas para la reutilización de RA podría tener diversos y múltiples beneficios ambientales y económicos. A condición de que se tomen todas las medidas necesarias para garantizar un uso seguro y eficaz de los RA, el potencial de las metodologías y tecnologías probadas es grande, tanto para los agricultores como para el medio ambiente. Con el fin de maximizar los impactos positivos de la reutilización de RA y normalizar su aplicación, la investigación llevada a cabo en el proyecto WasteReuse concluyó que se necesitan más medidas en este ámbito, que se podrían resumir en los siguientes puntos:
α Crear un marco normativo coherente para el compost, similar a los lodos de depuradora, mediante la armonización de las normas nacionales actuales o mediante la promulgación de un marco jurídico común a nivel de la UE para el contenido, manejo, almacenamiento y utilización de compost;
b Promover el uso de residuos orgánicos como alternativa a los fertilizantes minerales y revisar en consecuencia el Reglamento Europeo de Fertilizantes (463/2013) con el fin de alinear las políticas sobre tratamiento de residuos agrícolas con la estrategia de economía circular de la UE y de reducir el uso de fertilizantes a través el reciclaje de los desechos agrícolas;
c Fomentar y difundir las prácticas de cultivo relacionadas con la economía circular y basadas en el reciclaje de los diferentes tipos de RA después de su cuidadosa caracterización;
d Promover el uso de zeolita en la mejora del crecimiento vegetal y la preservación de los suelos y masas de agua de los efectos negativos derivados de la alta concentración de nitratos;
e Asignar la marca ECOLABEL al compost.
f Fomentar el compost a base de restos vegetales para la producción de turba
g Tener en cuenta la toxicidad para la caracterización de RA antes y después del tratamiento con el fin de: i) seleccionar las tecnologías de tratamiento más adecuadas que deben reducir la toxicidad de los RA tratados a niveles aceptables; ii) definir el uso de los productos finales; y iii) definir la estrategia de gestión óptima de los residuos producidos con el fin de eliminar los impactos adversos en los seres humanos y el medio ambiente.
h Reducir la huella de carbono de la producción agrícola a través del reciclaje adecuado de nutrientes;
i Promover la reducción del uso de plaguicidas mediante la explotación del denominado control biológico de patógenos de las plantas y de las propiedades supresoras del compost seleccionado;
j Comprometerse con todas las partes interesadas claves en Europa para difundir prácticas exitosas para la reutilización de RA y para recibir sus comentarios y escuchar sus preocupaciones sobre el uso de compost;
k Promover un enfoque nuevo para la producción agrícola basado en un uso más consciente de los recursos.
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Identidad del Proyecto Buenas Prácticas para el Tratamiento y Reutilización de Residuos Agrícolas en los Países del Mediterráneo
Nº del Proyecto:
LIFE10 ENV/GR/594
Presupuesto del Project:
1.384.799 €
Duración del Proyecto:
CONSORCIO
01/09/2011 - 31/08/2015 Contribución de la UE: 679.399 €
Beneficiario Coordinador
Universidad Técnica of Creta, Grecia
Beneficiarios Asociados
CEBAS - CSIC (Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura-Consejo Superior de Investigaciones Científicas), España Ce.R.S.A.A. - Centro Regional de Experimentación y Asistencia Agrícola, Italia
Empresa Especial para la Formación Profesional y la Promoción Tecnológica y Comercial de la Cámara de Comercio, Industria y Agricultura de Savona (Laboratorio Químico CCIAA), Italia Signosis Sprl., Bélgica
Project Manager: Prof. Kostas Komnitsas, Universidad Técnica de Creta, email: komni@mred.tuc.gr
Recycled paper, 100% Processed Chlorine Free (PCF)
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