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miércoles, 15 de mayo de 2013

VERMICULTURA



La vermicultura es un proceso de compostaje de materia orgánica que obtiene un producto, el vermicompost, de una gran calidad desde el punto de vista de la agricultura.

El aprovechamiento de una población de lombrices en el tratamiento de la materia orgánica contenida en los residuos parte de las funciones metabólica, mecánica y biótica que ejerce la citada población sobre el suelo en el proceso de descomposición natural de la materia orgánica.

El metabolismo de las lombrices en el suelo es el contrario al que realizan las plantas; liberan elementos químicos básicos muy importantes para la agricultura como N, P, K, Cu, Ca, Mg, etc. durante la degradación de materia orgánica presente en el suelo.

En condiciones naturales, la presencia de un mantillo de restos vegetales, hojas, cortezas, etc., es un almacén de materia orgánica degradable para esta fauna. En condiciones artificiales una instalación de compostaje, el aporte de materia orgánica procede de algún tipo de residuo.


La función mecánica que realizan las lombrices sobre el suelo es doble y comparable a la operación de volteo de materia orgánica en una instalación de fermentación. En un suelo natural, la lombriz aporta oxígeno a las primeras capas del suelo; 20 a 30 centímetros de profundidad aproximadamente, a través de todos los túneles excavados en el terreno, además de incorporar abono, mezclando sus excrementos con la tierra movida durante esas excavaciones.


Imagen 1. Lombriz de tierra, excavaciones de la edafofauna. (Tomada de http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2011/09/14/138401)

La función biótica que desempeñan sobre el suelo gracias a su aporte de materia orgánica y oxígeno, se manifiesta en el incremento muy significativo de la flora microbiana propia del suelo. Esto enriquece enormemente las cualidades del suelo frente a las necesidades de aporte de materiales para los vegetales.


Estas técnicas son empleadas más con el objetivo de producir compost de alta calidad que con el de tratar residuos sólidos con fracción orgánica. Además se obtiene carne de lombriz, empleada en alimentación y en elaboración de harinas carnicas para consumo animal.

El ejemplar más empleado en la vermicultura es la Lombriz Roja Californiana, Eiseniafoetida, que destaca por su voracidad y capacidad de admisión de multitud de desechos que contengan materia orgánica.




Imagen 2. Vermicompost. (Tomada de http://www.madrimasd.org/blogs/universo/2011/09/14/138401)




Vive en cautiverio sin tender a fugarse y, además, es altamente reproductiva, siendo capaz de duplicar su población cada dos meses, o sea, que 1.000.000 de lombrices al cabo de un año se convierten en 12.000.000 y en dos años en 144.000.000, habiendo transformado en ese periodo 240.000 toneladas de residuos orgánicos en 150.000 toneladas de abono.

En condiciones naturales, la lombriz habita en los primeros 50 centímetros del suelo, en un medio normalmente estable, por lo que es susceptible a la presencia de luz, cambios climáticos, de temperatura, humedad y acidez del medio. Aproximadamente, existen en una proporción de 500 a 2.000 kg./Ha de tierra agrícola. Son seres saprófagos, que se nutren de materia orgánica en descomposición mezclada con la tierra, principalmente hojas secas, raíces muertas, descomposición de animales y, en general, materia orgánica aportada al suelo.

El residuo capaz de ser tratado es muy variado, pero debe cumplir dos requisitos principales; poseer la cantidad mínima de materia orgánica para que la población de lombrices se desarrolle y multiplique y, presentar una maduración estable, ya que no soportan las altas temperaturas alcanzadas en los procesos de fermentación.

Entre los residuos admisibles destacan la materia orgánica procedente de procesos de fermentación de RSU, fangos de depuradoras, estiércol de explotaciones agrarias, residuos vegetales procedentes de explotaciones agrícolas, desperdicios de mataderos, frutas no aptos para el consumo humano, etc.

La explotación industrial de este sistema debe partir del concepto básico de que se trabaja con seres vivos que requieren de unas determinadas exigencias en su hábitat, lo cual determinará la eficacia y rendimiento económico del sistema, por ejemplo, la humedad deberá mantenerse en torno al 75% y la temperatura no deberá superar los 32º C. La cría industrial de lombrices en el tratamiento de residuos se realiza comúnmente disponiendo los residuos "mezclados" con la oportuna población de lombrices en pequeñas pilas de longitud y anchura variables, con una altura aproximada de 30 ó 40 cm. Posteriormente, se añaden entre 20 y 30 Kg de alimento por lecho en capas de 5-10 cm. cada 10-15 días.

Para mantener las condiciones de humedad y temperatura de la pila puede cubrirse con algún tipo de geomembrana o tejido poroso. Termina el proceso al cabo de tres o cuatro meses, cuando la materia orgánica ha sido ya degradada.
Para la separación de las lombrices del vermicompost se vierte nuevo residuo orgánico sobre la geomembrana que cubre las pilas, la lombriz, atraída por la nueva materia  orgánica, abandona por sí sola el lecho de vermicompost. Al cabo de pocos días, la gran mayoría de lombrices se encuentran degradando el nuevo residuo y puede separase el vermicompost obtenido. Otra forma de realizarlo es depositando los residuos sobre mallas de 2-4 mm. Los desechos de las lombrices caerán por la criba y el residuo, junto con la población de lombrices, permanecerá encima.

El producto final obtenido es de color negruzco, granulado, homogéneo, contiene un elevado porcentaje de ácidos húmicos y fúlvicos, es rico en N, P, K, Cu, Fe, Zn, enzimas y microorganismos, así como otros elementos, posee una elevada carga microbiana que protege la raíz de bacterias y nematodos, tiene pH neutro, produce hormonas que estimulan el crecimiento y las funciones vitales de las plantas además de restaurar el equilibrio de los nutrientes entre el suelo y la planta, protege al suelo de la erosión, mejora las características físico-químicas y estructura del suelo, aumenta su retención hídrica, regula el incremento y la actividad de los nitritos del suelo, aumenta la capacidad de absorción calorífica del suelo, neutraliza la presencia de contaminantes, aumenta la resistencia a las heladas. En cualquier caso, las características del producto vermicompost obtenido dependerán, además de las condiciones de ejecución del proceso, del tipo y calidad del residuo original, que puede ser el resultado de la combinación de distintos residuos: lodos, estiércol, etc.
La vermicultura es un sistema que todavía no se encuentra muy difundido y, en muchos casos, se desarrolla de modo experimental. El vermicompost obtenido es un producto, normalmente, de alta calidad, si lo comparamos con el compost obtenido a partir de RSU a través de medios tradicionales, aunque con precios muy superiores.







Ángela Chimeno Saavedra
Natalia de Jorge Mayorga
Marta González Gil

miércoles, 28 de marzo de 2012

Utilizan restos de la poda del olivar para producir biodiésel, aditivos y papel

Investigadores de las universidades de Córdoba y Huelva trabajan en un proceso de separación de los distintos componentes de residuos procedentes de poda del olivar y pajas de cereales para obtener biodiésel, aditivos alimentarios y pastas celulósicas.
Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Química Inorgánica de la Universidad de Córdoba, en colaboración con el departamento de Ingeniería Química, Química Física y Química Orgánica de la Universidad de Huelva trabajan en un proceso de separación de los distintos componentes de residuos procedentes de poda del olivar y pajas de cereales para obtener biodiésel, aditivos alimentarios y pastas celulósicas para obtener papel.

Los expertos han puesto en práctica el concepto de biorefinería, que trata de aprovechar de manera integral la biomasa disponible, bien sacando partido del poder calorífico de estos residuos como fuente energética o bien obteniendo productos dirigidos a las industrias alimentarias y farmacéuticas.

“La biorefinería es el término utilizado actualmente para describir la tecnología de fraccionamiento de la biomasa vegetal en energía, productos químicos y bienes de consumo”, explica el investigador responsable del proyecto, Alejandro Rodríguez, de la Universidad de Córdoba.

Los investigadores quieren usar la biomasa vegetal como materia prima, tanto para producción de bioenergía como de bioproductos, superando la visión clásica de destinar los residuos sólo a la industria papelera. “Nuestra investigación no sólo aplica los procesos de pasteado clásicos, centrados exclusivamente en obtener una fracción sólida de los vegetales rica en celulosa”, explica Rodríguez.

De esta forma, han puesto en práctica procesos químicos que permiten separar con eficiencia los principales componentes de la materia vegetal. Una vez separados y purificados pueden presentar múltiples aplicaciones industriales como la fabricación de polímeros, es decir, estructuras químicas sobre las que obtener otros compuestos. Otros usos serían la formulación de productos químicos (fármacos, aditivos alimentarios, aromas...), el desarrollo de materiales con propiedades especiales (aislantes, adhesivos, espesantes, barnices, pinturas) y la obtención de bioetanol, además de la pasta celulósica para fabricar papel.

Un residuo, tres fracciones

El método utilizado consiste en separar los residuos en tres fracciones: hemicelulosas, celulosa y lignina. La primera se compone mayoritariamente de azúcares, por tanto, muy interesantes para la obtención de aditivos alimentarios, como los xilitoles que se añaden a los chicles.

Por su parte, la celulosa se ha venido aprovechando hasta la fecha en la obtención de pastas celulósicas para la posterior producción de papel y cartón. Sin embargo, los investigadores piensan en ella como base para la obtención de bioetanol. “Sometemos esta fracción a tratamientos físicos o químicos con objeto de modificar la estructura celular y conseguir soluciones óptimas. La degradamos a glucosa y obtenemos etanol mediante fermentación”, precisa Rodríguez.

Por tanto, los expertos pretenden partir del residuo agrícola extraer las fracciones más interesantes en unas concentraciones y calidad que sea aptas para procesos posteriores como la obtención de azúcares, la industria farmacéutica, la alimentación animal, composites o integrarla en otros compuestos, como base de la química verde.

En esta tarea, también participa la Universidad de Huelva que se encarga de la caracterización de la fracción hemicelulósica y de lignina. Esto supone que los expertos onubenses aportan datos de composición en azúcares que tiene la fracción hemicelulósica, así como la composición y potencia calorífica de la lignina que, dado la diferente naturaleza de cada materia prima, es distinta en la poda del olivo y en la paja de cereales.

Precisamente, en relación a este último residuo, la empresa ECOPAPEL de Écija está muy interesada en los resultados que se puedan obtener de este proyecto. “Están montando una línea de negocio basada en la elaboración de envases a partir de pasta celulósica a partir de paja de trigo y quieren aprovechar este recurso natural al máximo. Les interesa saber si es posible la obtención de etanol en lugar de pasta y qué hacer con las ligninas”, anticipa Rodríguez.

Ventajas ambientales

Además de sus objetivos científicos, los investigadores andaluces aportan con su proyecto un beneficio ambiental. Por un lado, aprovechan residuos abundantes en Andalucía como los restos de poda de olivo y la paja de trigo o arroz.

Actualmente, estos residuos se incineran o se trituran para esparcirlos sobre el terreno, lo que resulta caro y puede dar lugar a otros problemas como la aparición de plagas. La alternativa que proponen los investigadores supondría convertir ese residuo en un nuevo recurso. “Aprovechamos las fracciones hemicelulósica y lignina, que actualmente se queman e investigamos en el aprovechamiento de la celulosa para obtener bioetanol permitiendo un óptimo aprovechamiento de la biomasa vegetal”, precisa el investigador.

Por otra parte, en el proceso de obtención de los nuevos compuestos, los investigadores apuestan por la utilización de tecnologías y principios de química verde. Ejemplo de estas buenas prácticas son la recuperación de disolventes y reactivos, así como minimizar las emisiones de efluentes y gases.

Estos trabajos se desarrollan en el marco del proyecto "Biorrefinería de residuos agrícolas. Beneficio de hemicelulosa, celulosa y lignina", calificado de excelencia por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía.
Fuente: AgenciaSinc.es (27/03/2012)

lunes, 12 de marzo de 2012

Biolacas de residuos de tomate para las conservas


Cada año se generan unos 300 millones de toneladas de residuos de tomate en la Unión Europea. Desechos que se generan especialmente por la industria dedicada a producir concentrado de tomate. En la actualidad, las pieles y semillas se utilizan básicamente para alimentar al ganado. El resto, la gran mayoría, hay que eliminarlo, con el consiguiente coste.

Otra opción es aprovechar estos desechos y dar así un nuevo uso a un residuo. Y es precisamente este objetivo el que pretende alcanzar el proyecto europeo para hacer biolacas de residuos de tomate que después serán utilizadas en el exterior e interior de las latas de conservas para prevenir la corrosión y evitar la contaminación de elementos metálicos en los alimentos.

Esta iniciativa, coordinada desde Italia por la estación experimental para la industria conservera alimentaria en el que participan desde España Tecnalia, el Centro Tecnológico Agroalimentario de Extremadura (Ctaex) y conservas Martinete, permitirá que las latas sean más seguras para el consumidor y al mismo tiempo más reciclables.

En la actualidad, las lacas empleadas en las conservas son sintéticas y garantizan una flexibilidad, adhesión y resistencia a la corrosión. Sin embargo, «en los últimos años hay cierta controversia sobre si los residuos de la laca pueden suponer un problema de seguridad alimentaria, por la presencia entre otros del bisfenol A, uso de organosoles...», explica Xavier Gómez, investigador de Tecnalia.

Por eso, este proyecto pretende extraer la molécula de cutina, un poliester natural en los residuos de tomate, y convertirla en bioresina que, mediante diferentes procesos, permitirá obtener una biolaca apta para barnizar el interior y el exterior de las latas de conserva. La dificultad estriba en lograr que «esta laca natural –prosigue el experto– tenga las mismas propiedades de flexiblidad, adhesión y resistencia a la corrosión que las sintéticas, por lo que aunque en un principio intentaremos que sea cien por cien natural, quizá tengamos que mezclar una parte sintética».

SEGURAS Y RECICLABLES

Respecto al reciclado, «el porcentaje de rechazo será menor con las ecolacas, ya que cuando se recicla el metal se ha comprobado que no todos son igual de aptos según la laca sintética que tengan», añade.

De conseguirlo, esta iniciativa que acaba de arrancar permitirá reducir los costes de eliminación de los residuos de tomate al poder reutilizarlos para este fin, así como que hacer que las latas de conservas sean más seguras para el consumidor. Todo un objetivo que se espera alcanzar en 2013 y para el que se han destinado 1.050.000 euros de inversión, de los cuales más de 800.000 provienen de fondos europeos, al tratarse de un proyecto del Programa de Investigación en beneficio de las Pymes.
Fuente: LaRazón.es (10/03/2012)

martes, 6 de marzo de 2012

Alfombras y moquetas que se convierten en abono


Investigadores de la Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) han ideado un sistema basado en tecnología biológica que permite fabricar alfombras y moquetas biodegradables. El producto, totalmente natural, permite que, una vez finalizada su vida útil, pueda ser triturado de manera que la materia orgánica pueda emplearse como abono agrícola.

El sistema ha sido ideado por el Doctor Tzanko Tzanov, investigador del Grupo de Biotecnología Molecular e Industrial del Campus de la UPC en Terrassa (Barcelona) y por su colaborador Carlos Díaz, que trabajaron durante un año en un encargo de tres empresas holandesas que buscaban una tecnología para fabricar alfombras y moquetas de lana sin usar látex como base de sujeción.

La utilización de una capa de látex para sujetar la lana supone emplear un material muy caro, que representa el 70 por ciento del peso de la alfombra y que para poder aplicarse es necesario vulcanizarlo a 150 grados de temperatura, lo que implica un elevado gasto energético, además de no ser reciclable. La idea de estos investigadores fue sustituir este látex con un adhesivo producido enzimáticamente a partir de compuestos naturales, como la lignina, un producto residual de la industria papelera que no tiene valor en sí mismo y suele ser quemado.

Así, en lugar de utilizar el látex, la base de la alfombra se impregna con una pasta hecha a base de compuestos fenólicos naturales y enzimas oxidativas, y se calienta a temperaturas no superiores a los 95 grados, generando un potente adhesivo que servirá como plataforma de sujeción de las fibras de lana, con un ahorro energético del 50% respecto de la fabricación convencional. La lana queda sujeta de forma tan compacta y resistente que supera en dos puntos los estándares de resistencia de las alfombras y moquetas de lana fabricadas de forma convencional.

Además, frente a los 1.200 gramos de látex que hacen falta para sujetar un metro cuadrado de alfombra, sólo son necesarios 200 gramos del producto natural por metro cuadrado, lo que redunda en un menor peso de estas alfombras.

Las moquetas resultantes, totalmente biodegradables, permiten que al final de su vida útil puedan ser trituradas. La materia orgánica resultante puede ser aprovechada como abono que, según los investigadores, podría destinarse a los pastos de los que se alimentan las ovejas que producen la lana: de este modo se completaría el círculo del reciclaje.

La presentación mundial de este sistema será en el mes de abril, en Holanda

La presentación oficial mundial de este modelo de alfombra fabricado con esta nueva tecnología se hará en abril en la Floriade 2012  de Holanda, la exposición de horticultura más importante del mundo. La patente para la comercialización del sistema pertenece a las empresas holandesas Bond Textile Research, Best Wool Carpet y James, que encargaron al equipo de la UPC la búsqueda de una tecnología que pudiera sustituir al látex en las alfombras de lana.

En Europa se fabrican unos 700 millones de metros cuadrados de alfombras y moquetas al año, mientras en los Estados Unidos esta cifra se multiplica por 10.

El grupo de Biotecnología Molecular e Industrial de la UPC está formado por un equipo multidisciplinar de químicos, biólogos e ingenieros químicos que desarrollan su actividad en el ámbito del estudio de las moléculas biológicas y en el campo de las proteínas con aplicaciones biomédicas y biotecnológicas.
Fuente: BLOG DE RESIDUOS la cuarta R (03/03/2012)

martes, 17 de enero de 2012

Experiencia en compostaje low cost

Se va a comenzar una experiencia en la Escuela de Ingenieros de Montes de la Universidad Politécnica de Madrid de gestión de la materia orgánica biodegradable producida en sus instalaciones mediante tecnicas low cost de compostaje. La iniciativa está promovida por la Cátedra Ecoembes de Medio Ambiente, quién aportará la experiencia que tiene en materia de residuos biodegradables. La iniciativa está dirigida por Belén Vazquez de Quevedo Algora, licenciada en Ciencias Ambientales y responsable de proyectos de la Cátedra de Medio Ambiente. Esta experiencia va a contar con un estudio de generación y caracterización de los residuos orgánicos (no biorresiduos generados en el centro) durante un periodo de tiempo determinado, para poder dimensionar unas estructuras de vermicompostaje con Eisenia foetida como primera especie, calculando rendimientos de transformación y calidad del compost en función del material de enetrada. Posteriormente con ese compost se tiene previsto utilizar para realizar diversas experiencias de siembra y plantaciones en los campos de prácticas, viveros e invernaderos del centro. La puesta en marcha de la experiencia piloto es inmediata. La idea es autogestionar la generación de estos residuos con participación de todos los colectivos del centro y verificar la no fitotoxicidad de los mismos y proponer hacerlo extensible al resto de centros de la UPM.

miércoles, 9 de noviembre de 2011

Jornada sobre: RESIDUOS, RECURSOS Y SOCIEDAD (entrada libre) ULTIMAS PLAZAS DISPONIBLES

El próximo 17 de noviembre se celebra una Jornada sobre RESIDUOS, RECURSOS Y SOCIEDAD. La jornada es gratuita y se enmarca dentro de la XI Semana de la Ciencia de la Comunidad de Madrid y está organizada por la Cátedra ECOEMBES de Medio Ambiente de la Universidad Politécnica de Madrid.

Se compone de un ciclo de conferencias por la mañana; dos talleres de reciclaje de papel y envases, también por la mañana y un  cine-forum con mesa redonda por la tarde. Todas ellas de carácter gratuito, pero que precisan de inscripción previa por ser el aforo limitado.

Las conferencias se desarrollarán de 10 a 14 horas, abordándose temas tan interesantes como:

- Ecodiseño ¿marketing ambiental?, impartida por Rocío Torrejón, que es Ingeniera de Montes e investigadora del Departamento de Ingeniería Forestal de la Universidad Politécnica de Madrid.
- La gestión de la basura orgánica: ¿residuo o recurso renovable?, por Aida Fernando de Fuentes, que es Licenciada en Ciencias Ambientales e investigadora del Departamento de Ingeniería Forestal.
- Las tecnologías de información geográfica (TIG) en la gestión de los residuos: ¿sabías por qué un contenedor está donde está?, impartida por Juan Carlos Arranz, Licenciado en Ciencias Ambientales y Técnico de Laboratorio GIS del Departamento de Ingeniería Forestal.
- Análisis del ciclo de vida de un envase: La aventura de la cuna a la cuna. Impartida por Alicia Villazán, licenciada en Ciencias Ambientales, responsable de proyectos de la Cátedra Ecoembes de Medio Ambiente.
- Los residuos en los países en vías de desarrollo: imaginación o supervivencia. Por Belén vazquez de Quevedo Algora, Licenciada en Ciencas Ambientales y coordinadora del Máster en Gestión Sostenible de los Residuos de la UPM.

Se realizarán dos talleres de reciclaje de 12 a 14 h en grupos reducidos de 15 personas: un taller de reciclaje de envases y otro de papel. Estos talleres están orientados a grupos de escolares, pero también a personas que quieran saber cómo se deben realizar estas actividades de forma correcta. A fecha de hoy ambos talleres están completos y no se admiten más inscripciones.

Por la tarde, a partir de las 16 h y hasta las 19h, se organiza un Cine Forum, con la proyección de una película con numerosos premios internacionales. Posteriormente a la proyección, se establecerá un debate entre el público y un panel de expertos que previemante comentarán el film. Entre los expertos van a estar: Mercedes Gómez (responsable de I+D de Ecoembes); Carlos Martí (Director de la revista Ciudad Sostenible); Iñaki Segurado (Vicepresidente de la Fundación Trinijove de Barcelona) y Belén Vazquez de Quevedo (Cátedra Ecoembes) como experta en Cooperación al Desarrollo.El debate será moderado por José Vicente López Alvarez, Director de la Cátedra Ecoembes de Medio Ambiente de la UPM.

Aunque la entrada es libre, por temas de aforo, se precisa la inscripción previa. Para ello hay que ponerse en contacto a traves de los siguientes medios, teniendo preferencia aquellas personas que soliciten conjuntamente las conferencias y Cine Forum (tan sólo quedan libres 15 plazas a fecha de hoy):

tfno. 913367101 Solicitando inscripción a la Semana de la Ciencia, día 17 de noviembre)
Mail: catedra.ecoembes@upm.es

Lugar de celebración:

Escuela Técnica Superior de Ingeneiros de Montes
Sala de Grados (Conferencias)
Salón de Actos (Cine Forum)
Laboratorio de Celulosa y Papel (Talleres)
Ciudad Universitaria s/n
28040-Madrid


Plano de situación