Estudio de los residuos y subproductos agroindustriales de la Región de Murcia: opciones de valorización mediante compostaje y biometanización

Abstract

[SPA] Los residuos industriales, y en particular los procedentes de la actividad agroindustrial, son un problema tanto ambiental como económico, ya que las mismas empresas tienen que asumir costes de disposición de éstos para una adecuada gestión tal como indica la normativa actual de residuos, la Ley 22/2011. Este trabajo ha tenido como objetivo identificar el problema, mediante su cuantificación, y proponer opciones de valorización de biorresiduos y subproductos del sector de conservas de frutas y hortalizas de la Región de Murcia, conocido como transformados vegetales, además de otros residuos orgánicos generados en el sector agrícola vitícola, que suponen también un problema ambiental y pueden tener un papel complementario en el tratamiento de gran parte de los residuos generados en la actividad agroindustrial en estudio. En concreto, se ha estudiado la valorización de lodos de depuradora producidos en el tratamiento de depuración de las aguas residuales de las empresas del sector, los subproductos vegetales generados en el propio proceso industrial, así como los restos agrícolas de la viticultura. El propósito marcado trata de dar a conocer las diferentes opciones de valorización de residuos, que permiten cumplir con la jerarquía de residuos, y de desarrollar una gestión adecuada de los mismos aprovechando el potencial que tienen para darles un valor añadido destacando su aplicación en agricultura mediante compostaje y biometanización previa. En primer lugar, se llevaron a cabo acciones de recopilación de información mediante encuestas y entrevistas con personal técnico de las empresas del sector y búsqueda bibliográfica de alternativas de valorización englobadas en el campo de la alimentación humana, animal, agricultura y energía. Posteriormente se desarrollaron diversas experiencias de compostaje y estas se enfocaron a la mejora del producto final desarrollando compostajes dirigidos mediante el uso de agentes estructurantes y diferentes agentes co-compostantes, pero siempre buscando un compost de calidad. Además, se evaluó la incorporación de microorganismos beneficiosos como Trichodermaharzianum durante el compostaje de restos de poda de vid, para su empleo en suelos marginales con elevada salinidad, evaluando su efecto sobre la calidad biológica. Finalmente se estudió el potencial de generación de energía mediante la realización de ensayos de digestión anaerobia con lodos de depuración y, mezclas de lodos y otros co-sustratos generados en la propia actividad industrial que evalúen su idoneidad para la producción de biogás y la degradación de la materia orgánica. Los resultados obtenidos reflejan que los biorresiduos del sector de conservas de frutas y hortalizas, así como los restos agrícolas de la viticultura, pueden dar lugar a compost con un contenido nutricional interesante, una calidad agronómica adecuada y están exentos de compuestos fitotóxicos, además de que pueden emplearse como sustratos de cultivo con propiedades beneficiosas en cuanto a su capacidad biopesticida y en la recuperación de suelos agrícolas con alta concentración de sal. Por otro lado, se ha demostrado que la co-digestión anaerobia de lodos de depuración agroalimentarios y subproductos, en condiciones mesófilas, permite degradar la materia orgánica de la alimentación produciendo biogás con una concentración de metano del orden del 60 %. En la actualidad existen diversas tecnologías probadas en experiencias industriales que hacen posible que la gestión de estos biorresiduos pueda generar un beneficio económico lo suficientemente interesante como para que las empresas del sector se planteen la realización de inversiones necesarias para la implantación de dichas tecnologías de valorización.

[ENG] Industrial waste, and in particular those from the agro-industrial activity, are both environmental and economic problem, since companies have to take these disposal costs for proper management as indicated by the current waste regulations, Law 22/2011. The aim of this thesis is to identify the problem through its quantification, and propose options for valorisation of biowaste and by-products from Murcia fruit and vegetable processing industries, known as vegetable processing industry in addition to other organic waste generated in the wine-growing agricultural sector, which also represent an environmental problem and have a complementary role in the treatment of most of the waste generated in the agroindustrial activity under study. Specifically, we have studied the valorisation of sewage sludge produced in the wastewater treatment from companies of this sector, vegetable by-products generated in the manufacturing process itself, as well as agricultural residues of the viticulture. The final purpose presents the different options of waste valorisation, which allow compliance with the waste hierarchy, and to develop an appropriate management of them. First of all, data collection actions were carried out through surveys and interviews with technical personnel of companies of the sector and bibliographic search of alternative valorization encompassed in the field of food, agriculture and energy. Subsequently various experiments of composting were developed and these were focused at improving the final product developing targeted composts using bulking agents and different co-composting agents but always looking for quality compost. In addition, the incorporation of beneficial microorganisms as Trichoderma harzianum was evaluated during the composting of vine pruning, for its use on marginal soils with high salinity, evaluating their effect on biological quality. Finally, the potential for energy generation was studied by performing anaerobic digestion trials with sewage sludge and, mixtures of sludge and other co-substrates generated by activity itself to assess their suitability for biogas production and organic matter degradation. The results show that biowaste of fruit and vegetables processing industries, as well as agricultural residues from viticulture, can result in compost with an interesting nutritional content, proper agronomic quality and free of phytotoxic compounds, besides that they can be used as growing media with beneficial properties regarding their capacity as biopesticide and the recovery of agricultural soils with high salinity. Furthermore, it has been shown that anaerobic co-digestion of sludge treatment agrifood in mesophilic conditions, can degrade organics of food producing biogas with a methane concentration of 60 %. Nowadays there are several technologies proven in industrial experiences that enable the management of this biowaste and can generate profit interesting enough for companies in the sector to make investments for the implementation of such valorisation technologies.