Layman’s report

Buenas Prácticas para el Tratamiento y Reutilizaciónde Residuos Agrícolas en los Países del Mediterráneo

LIFE10 ENV/GR/594www.wastereuse.eu

El proyecto esta parcialmente financiado por – LIFE+ Programa

contenidosResiduos Agrícolas en la Región Mediterránea 4

Reciclaje y Reutilización de los Residuos Agrícolas 5

Objetivos de WasteReuse 6

Acciones y Logrosi 7

Evaluación Inicial 7

Desarrollo de prácticas agrícolas alternativas - Experimentos de laboratorio 8

Demostración de prácticas de cultivo alternativas 9

ACV y Análisis de Riesgos 11

El escenario del WasteReuse y la herramienta para la toma de decisiones 12

Redes de trabajo y difusión 15

Conclusiones and Recomendaciones 16

Identidad del Proyecto 18

Residuos agrícolas en laregión mediterráneaEn un sentido estricto el concepto deresiduos agrícolas (RA) se refiere a losrestos de cultivos y de poda. En un sentidomás amplio, los subproductos de origenvegetal generados en la industria de laalimentación tales como la producción deaceite de oliva, elaboración de frutassecos, la industria del vino, etc., así como,los composts de residuos del cultivo dehongos, o sustratos ya utilizados en cultivosde invernadero también pueden serconsiderados como desechos agrícolas.Residuos como el purín y el estiércoltambién se pueden calificar como residuosagrarios. Las aguas residuales que segeneran durante los procesos de lavado,descamación o blanqueado de productosagroalimentarios contienen disueltasmateria orgánica y sólidos en suspensión.También se pueden encontrar residuos depesticidas, insectos y jugos. El impactoambiental de este tipo de residuos seconsidera importante y se requiere un plande manejo sostenible para evitar ladegradación del medio ambiente y efectosnocivos sobre la salud humana.

Grandes cantidades de RA se producenanualmente en la región mediterránea. Porejemplo, se estima que la producción totalpromedio de residuos de almazara(alpechín) oscila entre 10 x 106 y 12 x 106m3 y se produce durante un breve períododel año (de noviembre a marzo). Esto ponede relieve la necesidad de desarrollarplanes de manejo sostenible, que incluirá elreciclaje y la reutilización a fin de evitardaños al medio ambiente.

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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 yprobada de utilización de estos residuos. Si se hace correctamente, es un método racional desdeel punto de vista ambiental para la gestión de residuos, que resulta en beneficios económicosdebido a la reducción del uso de fertilizantes comerciales. Sin embargo, aunque la materiaorgánica y nutrientes podrían ser beneficiosos para la fertilidad del suelo y el crecimiento de lasplantas, una potencial grave degradación del suelo siempre debe ser considerada debido aconcentraciones muy elevadas deelementos inorgánicos y polifenoles, aveces cerca o por encima de sus valoresumbrales. Además, la adic ión de lamater ia orgánica insuf ic ientementeestable presente en estos residuos,aunque conduce al aumento general enla materia orgánica del suelo, puedeinducir una serie de efectos negativossobre las propiedades del suelo y elcrecimiento de las plantas, tales como elaumento de la tasa de mineralizacióndel carbono orgánico nat ivo o lal iberación en el suelo de sustanciasfitotóxicas.1,2

Aunque se han estudiado los efectos de algunos de las tecnologías actualmente desarrolladospara 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 alternativascon el uso de RA tratados (o potencialmente sin tratar), considerando todos los factores anteriormentemencionados como parámetros importantes, que afectan, además de la propia producción, la calidaddel suelo, el agua y el aire.

1 Cereti, C.F., Rossini, F., Federici, F., Quaratino, D., Vassilev, N., Fenice, M. Reuse ofmicrobially treated olive mill wastewater as fertilizer for wheat (Triticum durum Desf.). Biosour.Technol. 91 (2004), 135-140

2 Komilis, D.P. Karatzas, E., Halvadakis, C.P. The effect of olive mill wastewater on seedgermination after various pre-treatment techniques. J. Environ. Manag. 74 (2005), 339-348.

Los objetivos del WasteReuse WasteReuse se centró en dos importantes problemasambientales:

• La eliminación incontrolada de residuos agrícolas (residuosde las almazaras, residuos de la industria del vino, etc.), asícomo, su uso no controlado para la fertilización de cultivos yterrenos.

• El exceso de uso de nutrientes y de los recursos naturales(agua, minerales fosfóricos utilizados para la producción defertilizantes) y el potencial aumento del reciclaje de nutrientesy el agua con el uso sostenible de los desechos agrícolastratados (o potencialmente no tratados).

Los principales objetivos del Proyecto fueron:

• La evaluación de las tecnologías tradicionales así comoinnovadoras para el tratamiento de residuos agrícolas en cuantoa su aptitud para el cultivo.

• El desarrollo de prácticas de cultivo alternativas para loscultivos más comunes y con mayor demanda de agua en elárea mediterránea mediante el reciclaje de los nutrientes y delagua contenidos en los RA, través de la identificación y eldesarrollo de Buenas Prácticas de Manejo.

• El desarrollo de las prácticas para la aplicación de residuosdurante el cultivo de productos agrícolas con un importantemercado, con el objetivo de maximizar los rendimientos yminimizar los impactos ambientales en los alrededores.

• La protección de la calidad del suelo del vertido incontrolado deRA procesados y sin procesar mediante el desarrollo y el uso deprácticas de cult ivo que son adecuados para t iposrepresentativos de suelos mediterráneos, incluyendo, losdegradados y vulnerables.

• La reducción de la huella de carbono mediante el reciclaje deRA y minimizar el uso de fertilizantes.

• La preservación de los recursos naturales de un uso excesivo yla eliminación incontrolada de residuos.

• El aumento de la competitividad de los productos agrícolasmediterráneos y de los beneficios a través de la reducción deinsumos externos.

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Acciones y logros Evaluación inicial

Las acciones de demostraciónconstituyeron una gran parte delproyecto WasteReuse y duraronun total de 2,5 años. El proyectoincluyó dos acciones dedemostración, una en España yotra en Italia, durante los cualesRA tratados y no tratados se utilizaron en diferentes cultivos. La aplicación incluía el uso de aguasresiduales 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 invernaderoy otra para el cultivo en campo. Los beneficiarios proporcionaron una superficie de casi 2.500 m2para las pruebas de campo abierto y un invernadero de casi 200 m2 para los ensayos dedemostración.

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, eincluían:

• 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 otrosproyectos financiados por la UE, centrados en el desarrollo y aplicación de tecnologías para eltratamiento de RA producidos en grandes cantidades en la región mediterránea - como losresiduos de almazara (alpechines), residuos de la industria vitivinícola, los residuos animales yotros RA - fueron recogidos por la Universidad Técnica de Creta, a través de una extensabúsqueda 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 uninventario completo. Las tecnologías relevantes también fueron evaluadas cuantitativamenteusando indicadores ponderados técnicos, ambientales, económicos y socioculturales y lasmejores tecnologías de tratamiento de RA se propusieron a los beneficiarios que realizan lasdemostraciones.

Desarrollo de prácticas agrícolas alternativas -experimentos de laboratorioEn España, los experimentos se encaminaron a evaluar el valor agronómico potencial de diferentesresiduos orgánicos (RO) tratados y no tratados derivados de las diferentes tecnologías, en cuanto asu idoneidad para promover la producción y la calidad de cultivos y el efecto potencial sobre la calidaddel suelo. Treinta y un desechos orgánicos diferentes, así como dieciséis suelos españoles y griegosse 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 lautilización tradicional de fertilizantes inorgánicos puede ser una estrategia conveniente para reponerlas pérdidas de materia orgánica del suelo causada por el cultivo sucesivo e intensivo, contribuyendoasí a una gestión sostenible del suelo agrícola.

La aplicación al suelo de un RO como fertilizante no sólo proporcionó nutrientes esenciales para lasplantas sino que también mejoró la calidad del suelo y el grado de valorización del RO. La mejora delas condiciones ambientales y de salud pública, así como la necesidad de reducir los costos defertilización de los cultivos también son razones importantes para defender un mayor uso demateriales orgánicos. El uso de RO en los cultivos de raygrass y cebada resultó en rendimientossimilares, y en algunos casos incluso mayores, que con el uso de N mineral

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En Italia, un amplio estudio llevado a cabo con alrededor de 30residuos basado en ensayos de laboratorio y análisis químicospermitió la selección de dos tipos de compost con propiedadesagronómicas prometedores que se investigaron más tardes através de ensayos en macetas utilizando berro como plantaindicadora. La idoneidad de tales composts como sustratos decultivo, cuando se mezclan con suelos naturales y otros materialesinorgánicos (zeolita), se comparó con un sustrato a base de turbautilizada tradicionalmente para el cultivo en maceta. Las dosis decompost (ACV o ACM) que variaban del 20 al 40% (v/v) mezcladocon un suelo natural caracterizado por un contenido medio/alto enmacro-elementos, Ca y Mg, pueden conducir a una producción debiomasa - por lo menos con respecto las especies de plantasutilizadas como indicadoras en los ensayos - comparable a laobtenida con un compost basado en turba. La adición defertilizantes y zeolita al suelo puede mejorar aún más la producciónde biomasa y mitigar el efecto negativo sobre la producción debiomasa derivado de la aplicación de las tasas más altas decompost.

Demostraciones de prácticas de cultivoalternativas

En España, experimentos de invernadero y de campodemostraron que el uso adecuado de los materiales orgánicosen los cultivos contribuye a una agricultura sostenible, laprotección del suelo de los procesos de degradación a travésde la mejora en las propiedades microbiológicas y químico-físicas del suelo. La adición de compost ha l levado - encomparación con el de la fertilización inorgánica - a un mayorincremento de la porosidad del suelo y de los agregadosestables del suelo mejorando la estructura del suelo y laretención de agua, que a su vez, influirá positivamente en laaireación 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 enlos suelos y contribuyó al incremento del pool de C en el suelo. Además, el uso sostenible de losresiduos orgánicos en la agricultura condujo a un efecto positivo mayor sobre el crecimiento y laactividad de las comunidades microbianas del suelo en comparación con la fertilizacióninorgánica convencional.

En Italia, las pruebas de campo y de invernadero se establecieron con diferentes especies deplantas con el fin de probar las prácticas agrícolas evaluadas con ensayos en macetas y verificarel comportamiento agronómico derivado de una combinación de los composts seleccionados yzeolita. Los ensayos demostraron la posibilidad de explotar las propiedades únicas de losdesechos 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 losciclos de nutrientes en la planta determinaron la posibilidad de reducir hasta la mitad la dosis deabono químico sin ningún perjuicio de la producción de biomasa cuando se añadieron compost yzeolita al suelo en porcentajes definidos. Más específicamente la demostración en Italia tambiénprobó que el uso de residuos orgánicos puede disminuir la incidencia de enfermedades de lasplantas causadas por patógenos del suelo. Por último, el enriquecimiento de los sustratos decultivo con zeolitas demostró ser una buena práctica agrícola para ser adoptada por losagricultores, con unos costes razonables, a fin de reducir la concentración de nitrógeno nítrico enlos suelos y las masas de agua. Especialmente en aquellas áreas que son reconocidos comovulnerables a los nitratos, como la llanura de Albenga, donde se llevaron a cabo los ensayos.

ACV y Análisis de RiesgosUn Análisis de Ciclo de Vida (ACV) se llevóa cabo para la evaluación cuantitativa delos impactos ambientales, económicosy sociales durante el ciclo de vida deRA. La evaluación de los impactos delas fases seleccionadas del ciclo deRA reut i l izados, contr ibuyó a laidentificación de las prácticas másimportantes y exitosas de gestión.

Los riesgos relativos a las áreas deestudio española e italiana se evaluaronutilizando el método DRASTIC, que es lamás comúnmente utilizada herramienta demapeo de la vulnerabilidad/riesgo de las aguassubterráneas. El potencial de la contaminación en laszonas 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 aguassubterráneas disponibles obtenidos de las agencias públicas / gubernamentales españolas e

El escenario del WasteReuse y la herramienta de toma de decisionesA través del estudio de la aplicación y caracterización de los diferentes tipos de residuosagrícolas el proyecto desarrolló un escenario integrado para el uso de RA incluyendo estrategiaspara monitorizar los cuerpos de agua y el suelo, y para controlar el uso de los residuossólidos/líquidos en la producción de cultivos. Este escenario también fue traducido enrecomendaciones políticas específicas con un fin regulador y otras medidas políticas que podríanfacilitar 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 económicadel sector agrícola, a través de una amplia gama de beneficios que incluyen los siguientes:

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 paralos cultivos en campo en España e Italia, mientras que para los cultivos en invernadero delechuga se obtienen resultados muy similares para ambas zonas de demostración. Losresultados indican un rango de 0,171-0,243 kg CO2eq por 1 kg de producción (lechuga ocebada), mostrando un impacto mayor en campo abierto en comparación con cultivos deinvernadero. La producción de compost, el sistema de riego y las fases del cult ivo eninvernadero, han mostrado la contribución de mayor impacto para los cuatro escenarios decultivo considerados.

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• 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 unamayor manejabilidad y mejor establecimiento del cultivo;ahorro de combustible y tiempo.

Por otra parte, y con el fin de ayudar a los agricultores paraseleccionar los tipos más apropiados de RA para diferentescult ivos y con el f in de faci l i tar el seguimiento de lareut i l ización de los RA y la invest igación sobre lasprácticas de cultivo similares, el proyecto desarrolló unabase de datos y una herramienta on-line, que incluye todoslos detalles y las restricciones requeridos dependiendo deltipo de residuo y del cultivo. La herramienta permite laaplicación de criterios múltiples para identificar el tipoapropiado de RA y está abierto a un mayor desarrollo porotros investigadores, que deseen incluir los resultados desus experimentos con más tipos de residuos y/o cultivos.

Por último, se elaboró un informe detallado analizando elmarco normativo, a nivel nacional y de la UE, para eltratamiento de residuos agrícolas y proponer mejoraslegislativas y políticas. Este informe identifica los vacíosnormat ivos y las pr incipales di ferencias entre laslegislaciones nacionales de los Estados Miembros, ysugirió medidas legislativas y no legislativas específicas dela UE en relación con los residuos agrícolas y, enparticular, con el tratamiento de este tipo de residuos.

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Redes de trabajo y difusiónLa amplia difusión de los resultados del proyecto incluía lapublicación, de forma regular, de boletines informativos, laorganización de talleres y foros con interesados, visitas de losagricultores, estudiantes y otros interesados en las áreas dedemostración en España y en Italia, la publicación y presentación enconferencias de artículos científicos y la presentación del Proyectoen los medios locales de los países involucrados. Además de lacreación de una red de trabajo con más de 600 representantes de laindustria de los residuos y del sector agrícola, de autoridades localesy nacionales y de las instituciones de la UE, se informó de manerasistemática acerca de los hallazgos de la investigación y de losresultados del Proyecto.

El Consorcio del WasteReuse organizó talleres con grupos deinterés local en Murcia, España y en Albenga, Italia, donde losresultados del proyecto, se presentaron y debatieron con losprofesionales con el fin de tomar en cuenta sus comentarios, puntosde vista y opiniones prácticas de profesionales en las áreas detratamiento de residuos y de la agricultura. Además un foro demúltiples partes interesadas a nivel de la UE, titulado "Hacia el UsoSostenible de los Residuos Agrícolas", fue organizado encolaboración con el Comité Económico y Social Europeo, enBruselas. En el Foro WasteReuse los expertos de otros proyectos yde las organizaciones que trabajan en los campos de la agriculturasostenible y el tratamiento de residuos presentaron sus puntos devista, experiencias y buenas prácticas en relación con el uso y eltratamiento de RA.

Conclusiones y Recomendaciones WasteReuse mostró que el aumento del reciclaje de los nutrientes y el agua con la aplicación demétodos sostenibles y tecnologías apropiadas para la reutilización de RA podría tener diversos ymúltiples beneficios ambientales y económicos. A condición de que se tomen todas las medidasnecesarias para garantizar un uso seguro y eficaz de los RA, el potencial de las metodologías ytecnologías 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 suaplicación, la investigación llevada a cabo en el proyecto WasteReuse concluyó que se necesitanmás medidas en este ámbito, que se podrían resumir en los siguientes puntos:

α Crear un marco normativo coherente para el compost, similar alos lodos de depuradora, mediante la armonización de las normasnacionales actuales o mediante la promulgación de un marcojurídico 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 losfertilizantes minerales y revisar en consecuencia el ReglamentoEuropeo de Fertilizantes (463/2013) con el fin de alinear laspolíticas sobre tratamiento de residuos agrícolas con la estrategiade economía circular de la UE y de reducir el uso de fertilizantes através el reciclaje de los desechos agrícolas;

c Fomentar y difundir las prácticas de cultivo relacionadas con laeconomía circular y basadas en el reciclaje de los diferentes tiposde RA después de su cuidadosa caracterización;

d Promover el uso de zeolita en la mejora del crecimiento vegetal yla preservación de los suelos y masas de agua de los efectosnegativos derivados de la alta concentración de nitratos;

e Asignar la marca ECOLABEL al compost.

f Fomentar el compost a base de restos vegetales para laproducción de turba

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g Tener en cuenta la toxicidad para la caracterización de RA antes ydespués del tratamiento con el f in de: i) seleccionar lastecnologías de tratamiento más adecuadas que deben reducir latoxicidad de los RA tratados a niveles aceptables; ii) definir el usode los productos finales; y iii) definir la estrategia de gestiónóptima de los residuos producidos con el fin de eliminar losimpactos adversos en los seres humanos y el medio ambiente.

h Reducir la huella de carbono de la producción agrícola a través delreciclaje adecuado de nutrientes;

i Promover la reducción del uso de plaguicidas mediante laexplotación del denominado control biológico de patógenos de lasplantas y de las propiedades supresoras del compostseleccionado;

j Comprometerse con todas las partes interesadas claves en Europapara difundir prácticas exitosas para la reutilización de RA y pararecibir sus comentarios y escuchar sus preocupaciones sobre eluso de compost;

k Promover un enfoque nuevo para la producción agrícola basadoen un uso más consciente de los recursos.

CONSORCIO

Beneficiario Coordinador

Universidad Técnica of Creta, Grecia

Beneficiarios Asociados

CEBAS - CSIC (Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura-Consejo Superior deInvestigaciones 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 laCámara 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

Identidad del Proyecto

Buenas Prácticas para el Tratamiento y Reutilizaciónde Residuos Agrícolas en los Países del Mediterráneo

Nº del Proyecto: LIFE10 ENV/GR/594

Duración del Proyecto: 01/09/2011 - 31/08/2015

Presupuesto del Project: 1.384.799 €

Contribución de la UE: 679.399 €

Recycled paper, 100% Processed Chlorine Free (PCF)

Copyright © 2015, SIGNOSIS Sprl.

LIFE10 ENV/GR/594www.wastereuse.eu

El proyecto esta parcialmente financiado por – LIFE+ Programa