Producción de abonos y enmiendas orgánicas de interés comercial mediante el compostaje de alperujo G. Tortosa1*, J. A. Alburquerque2, G. Ait-Baddi3, E. J. Bedmar1 y J. Cegarra2 1Estación Experimental del Zaidín (EEZ), Agencia CSIC, Granada, España. *Email: german.tortosa@eez.csic.es

2Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura, (CEBAS), Agencia CSIC, Murcia, España. 3Multidisciplinary Faculty of Taroudant, University Ibn Zohr, Agadir, Hay El Mohammadi (Lastah), Taroudant, Marruecos. Palabras clave: compostaje, abonos orgánicos, “alperujo” Resumen Hoy en día la principal preocupación medioambiental de la industria del aceite de oliva en España es el tratamiento y aprovechamiento del principal residuo que genera, el orujo de oliva de dos fases o alperujo. En este trabajo se pretende demostrar la viabilidad del compostaje como tecnología de bajo coste para transformarlo en abonos y enmiendas orgánicas que puedan ser de interés comercial. El trabajo consistió en la elaboración de seis pilas de compostaje, de 20 t aproximadamente cada una, mediante la mezcla del alperujo con dos estiércoles, uno de gallina y otro de oveja. Además, se añadieron dos aditivos minerales de reacción ácida, uno rico en Fe y otro en P. De acuerdo con la legislación española vigente sobre productos fertilizantes (RD/506/2013, 2013), los composts obtenidos se engloban dentro de las categorías comerciales Composts de alperujo, Enmienda orgánica húmica, Enmienda orgánica compost y Abono órgano-mineral NPK de origen animal y vegetal. Además, mediante su mezcla con otros fertilizantes orgánicos y/o inorgánicos, los composts obtenidos se pueden usar para la producción de cerca de 19 categorías de Abonos órgano-minerales, tanto en su forma sólida como líquida. INTRODUCCIÓN El reciclaje de residuos orgánicos para su uso en agricultura es crucial para sostener la productividad de los suelos en zonas de la Cuenca Mediterránea, donde predominan suelos con un bajo contenido en carbono orgánico. El compostaje es una tecnología de bajo coste que transforma residuos y subproductos orgánicos agroindustriales en materiales estables de alta calidad que podrían utilizarse como abonos y enmiendas de suelo. Un claro ejemplo lo encontramos en la industria extractiva del aceite de oliva, la cual genera alperujo como principal residuo (Alburquerque et al., 2004). Los composts de alperujo se caracterizan por tener un alto contenido en materia orgánica, principalmente de naturaleza lignocelulósica, y con una importante fracción de naturaleza similar a la húmica (Alburquerque et al., 2009). Con este fin, el compostaje se presenta como una opción económica y viable, aunque es necesario que los composts presenten un grado de calidad adecuado para desarrollar un mercado competitivo que promueva esta estrategia de reciclaje de residuos. Muchos países ya han desarrollado un marco legislativo sobre la calidad de los composts (ECN-QAS a nivel europeo, STA y CCQC en EEUU, RAL en Alemania, BSI PAS 100 en el Reino Unido, CIC en Italia, etc.). Para el caso de los composts, la legislación española vigente sobre productos

fertilizantes (RD/506/2013, 2013) es la mejor referencia para demostrar su calidad como productos comerciales.

Con este trabajo pretendemos demostrar la viabilidad técnica del compostaje de alperujo para la producción de enmiendas y fertilizantes orgánicos ricos en materia orgánica y en nutrientes, valorizando el principal subproducto de la industria extractiva española del aceite de oliva. MATERIALES Y MÉTODOS Se prepararon seis pilas trapezoidales de 20 t cada una (1,5 m de ancho y 0,6 m de altura aproximadamente) mediante una máquina retroexcavadora. Los sustratos de compostaje se prepararon con alperujo (AL), dos agentes estructurantes (G: estiércol de gallina y S: estiércol de oveja) y dos aditivos minerales de reacción ácida enriquecidos en Fe y P respectivamente, para aumentar el contenido de estos nutrientes en los productos finales así como también reducir las pérdidas de nitrógeno típicas del compostaje con estiércoles. Las proporciones de las mezclas de compostaje fueron las siguientes (% en peso fresco):

AL+G (51 + 49); AL+G+Fe (51 + 48 + 1); AL+G+P (51 + 48 + 1)

AL+S (65 + 35); AL+S+Fe (65 + 34 + 1); AL+S+P (65 + 34 + 1)

La caracterización agroquímica de los materiales utilizados se muestra en la Tabla 1. Para una descripción detallada del proceso de compostaje, así como de los análisis realizados, consultar Tortosa et al. (2012). RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los composts maduros obtenidos mostraron valores de pH ligeramente alcalinos y bajo contenido salino determinado mediante su conductividad eléctrica (Tabla 1). El contenido en nitrógeno y sales minerales fue ligeramente superior en los composts AL+G que en los AL+S. El contenido en materia orgánica fue de 750,6 y 573,8 g kg-1 respectivamente, y el contenido de lignina representó en torno al 50% del contenido orgánico total. La fracción orgánica soluble en agua fue baja, tal y como se observa por los valores del carbono orgánico, polifenoles y carbohidratos hidrosolubles, aunque ligeramente más elevados en los composts AL+G que en los AL+S. Todos los composts presentaron valores de los índices de humificación que los caracterizan como materiales con una alta componente húmica, tal y como muestran los valores del grado de humificación (DH: 60-80%) y el porcentaje de ácidos húmicos (PAH: 25-40%), siendo este último mayor en las pilas hechas con G que con S. El contenido de metales pesados, en general, fue bajo y los valores de índice de germinación (GI) sugieren la ausencia de efecto fitotóxico, al ser siempre superiores al 70% para las dos semillas ensayadas (berro y rábano).

De acuerdo con la legislación española vigente sobre productos fertilizantes (RD/506/2013), todos los composts obtenidos cumplieron con los requisitos exigidos para la categoría Composts de alperujo. Además, los dos composts obtenidos sin los aditivos minerales pudieron ser catalogados como Enmienda orgánica húmica y Enmienda orgánica compost y para el caso de AL+S, también como Abono orgánico NPK de origen animal y vegetal. Además, los composts de AL constituyen una excelente materia prima para la preparación industrial de Abonos órgano-minerales sólidos y líquidos, no obstante, sería necesaria su mezcla o combinación con otros abonos orgánicos y/o minerales. Viabilidad económica del proceso de compostaje

Para la producción industrial de abonos y enmiendas orgánicas de interés comercial es necesario estudiar la viabilidad económica del proceso. En nuestras condiciones experimentales, el coste total para producir 60 t de composts de AL fue de 2150 € (36 € por t de compost obtenido ó 31 € por t de AL tratado). Los costes se distribuyeron de la siguiente manera:

1. Materia prima utilizada: Seis pilas de 20 t cada una (120 t en total), distribuidas de la siguiente manera: 69,6 t de AL, 29,0 t de G, 20,6 t de S, 0,4 t de Fe y 0,4 t de P. El AL fue suministrado por la almazara sin coste alguno. Los estiércoles y los aditivos minerales ricos en Fe y P costaron 1050 € en total (incluido el transporte).

2. Maquinaria de compostaje: El compostaje se llevó a cabo en una instalación al aire libre cerca de la almazara dedicada al almacenamiento del AL (sin costo adicional). Se utilizó una máquina retroexcavadora para la preparación de las mezclas de compostaje y los volteos de las pilas. Todo ello representó un total de 25 horas de trabajo (240 €).

3. Coste laboral: Se necesitaron dos operarios para llevar el manejo de las pilas. El tiempo total de trabajo requerido fue de 35 horas, con un coste total de 630 €.

4. Consumo de agua: Se instaló un sistema de riego por aspersión para mantener la humedad de las pilas al 40%, que costó 200 €. El consumo total de agua fue de 40 m3, con un coste de 30 €.

El coste total de la producción de compost fue de 31€ por t de AL tratado. Este precio fue menor que el obtenido por Cubero y col. (2011), que fue de 37 y 55 €, que se calculó para el compostaje de AL realizado en Italia y España respectivamente. Hay que tener en cuenta, no obstante, que las diferencias respecto a nuestros costes de producción deben relacionarse con los gastos de amortización, entre ellos la construcción y mantenimiento de las instalaciones, la maquinaria empleada para el manejo de las pilas de compostaje, el precio de los distintos agentes estructurantes utilizados (tipo y proporción) y la tecnología empleada. Referencias Alburquerque, J. A., Gonzálvez, J., García, D. and Cegarra, J. 2004. Agrochemical

characterisation of "alperujo", a solid by-product of the two-phase centrifugation method for olive oil extraction. Bioresource Technology 91, 195-200.

Alburquerque, J. A., Gonzálvez, J., Tortosa, G., Baddi, G. A. and Cegarra, J. 2009. Evaluation of "alperujo" composting based on organic matter degradation, humification and compost quality. Biodegradation 20, 257-270.

Cubero, S., Penco, J. Mª, Santori, F., Duarte, J. y Kalogeratis, N. 2011. Selección de tecnologías favorables para la valorización de subproductos de la industria oleícola en el marco del Proyecto Oleico+, de la iniciativa Europea LIFE. En: XV Scientific-technical Symposium of Olive Oil (EXPOLIVA): Foro de la Industria Oleícola, Tecnología y Calidad. Jaén (Spain), 11-13 May, 2011. Available in: http://www.adamuz.es/wp-content/uploads/PRES_OLEICO+2.pdf

RD/506/2013. Real Decreto 506/2013, de 28 de junio, sobre productos fertilizantes. Disponible en: http://www.boe.es/boe/dias/2013/07/10/pdfs/BOE-A-2013-7540.pdf

Tortosa, G., Alburquerque, J.A., Ait-Baddi, G. and Cegarra, J. 2012. The production of commercial organic amendments and fertilisers by composting of two-phase olive mill waste (“alperujo”). Journal of Cleaner Production 26, 48-55.

Tabla 1. Caracterización agroquímica de los materiales utilizados y de los composts maduros obtenidos. AL: alperujo, G: estiércol de gallina, S: estiércol de oveja.

Parametros1 AL G S Composts

AL+G AL+G+Fe AL+G+P AL+S AL+S+Fe AL+S+P pH2 5,38 7,50 8,51 8,30 7,97 8,02 8,88 8,52 8,35

CE2 (dS m-1) 4,64 8,47 11,33 1,70 1,84 2,44 1,69 1,70 2,03 MO (g kg-1) 907,9805,5456,5 745,6 760,3 746,0 561,2 572,1 588,2

Lignina (g kg-1) 344,7129,7211,4 428,2 467,4 457,2 350,6 375,0 374,1 Cellulosa (g kg-1) 178,7149,9113,6 176,6 182,8 178,6 146,1 179,2 188,1

Hemicellulosa (g kg-1 350,3307,0109,7 208,7 152,2 129,1 131,0 92,0 104,0 TOC (g kg-1) 486,0398,4251,6 396,6 403,1 393,2 251,9 272,3 288,4 TN (g kg-1) 13,4 32,3 17,7 20,2 20,6 21,1 18,6 19,2 19,1

NH4+ (mg kg-1) 63 5,915 889 141 163 203 46 60 71

NO3- (mg kg-1) 16 19 520 23 37 44 6 23 19 TOC/TN 36,3 12,3 14,3 19,5 19,5 18,7 13,5 14,2 15,0

Contenido graso (g kg 99,2 14,9 5,1 2,1 2,1 4,1 2,1 2,1 2,1 WSCH (g kg-1) 19,7 20,9 4,5 3,2 2,0 4,2 1,5 2,2 1,2 WSPH (g kg-1) 9,0 9,3 3,3 2,0 2,1 3,4 2,1 1,1 1,3 WSC (g kg-1) 86,5 67,8 35,4 19,4 13,5 19,3 16,4 10,6 11,7

P (g kg-1) 0,8 2,2 2,2 2,0 1,9 2,2 1,8 1,8 2,0 K (g kg-1) 10,4 13,5 16,5 11,0 7,9 6,5 12,8 12,7 10,2 Ca (g kg-1) 8,0 47,5 100,9 29,4 20,1 18,7 65,0 72,4 65,2 Mg (g kg-1) 3,1 5,5 18,7 5,7 4,9 4,9 12,7 10,6 10,3 Na (g kg-1) 0,3 4,1 3,9 8,3 6,0 8,2 7,6 6,2 6,2 S (g kg-1) 1,1 4,0 13,2 2,5 3,6 4,6 5,2 5,4 5,4 Fe (g kg-1) 2,4 1,9 4,1 3,9 9,0 4,8 6,5 11,2 6,0

Cu (mg kg-1) 22 29 51 32 22 27 16 14 19 Mn (mg kg-1) 56 322 226 183 193 145 167 199 131 Zn (mg kg-1) 17 79 185 92 54 39 41 55 49 Pb (mg kg-1) 4 4 12 8 30 37 11 17 24 Cr (mg kg-1) 19 23 19 14 12 13 24 22 28 Ni (mg kg-1) 55 49 25 21 29 35 50 42 80 Cd (mg kg-1) nd nd nd nd 2 7 nd 1 2

DH (%) - - - 63,2 63,5 72,0 78,7 63,8 61,9 PAH (%) - - - 39,6 40,3 39,3 25,1 27,2 28,8

IG (Berro) - - - 71 94 77 81 70 78 IG (Rábano - - - 82 76 77 85 102 101

Los valores representan la media de 4 réplicas. La desviación estándar fue inferior al 5% en todos los casos.

1Datos basados en peso seco de muestra. 2Extracción acuosa 1:10. CE: conductividad eléctrica, MO: materia orgánica total, TOC: carbono orgánico total, TN: nitrógeno total, WSCH: carbohidratos hidrosolubles, WSPH: polifenoles hidrosolubles, WSC: carbono orgánico hidrosoluble, DH: ((CAH + CAF)/TOC)x100, PAH: (CAH/CEX)x100 donde CEX es el carbono extraído con NaOH 0,1M y CAH el carbono de ácidos húmicos, CAF el carbono de ácidos fúlvicos, IG (índice de germinación) y nd: no detectado.