La Problemática de la Degradación del Suelo y la Búsqueda de Soluciones Sostenibles
La Unión Europea se enfrenta a un gran problema: la contaminación de los suelos y el riesgo de desertificación de muchas zonas. Este fenómeno afecta gravemente a España, donde el 40% de los suelos se han declarado en estado grave y otro 40% presentan una erosión moderada. Una de las áreas en las que más progresa la destrucción de los suelos es la zona mediterránea.
Ante esta problemática, la reutilización de nutrientes provenientes de residuos se propone como una solución efectiva y, al mismo tiempo, más consecuente con unas prácticas sostenibles. Evitar el exceso de fertilizantes, mejorar la salud de los suelos agrícolas y su capacidad de secuestrar carbono, al mismo tiempo que se fomenta la economía circular de la gestión de residuos, son algunos de los objetivos prioritarios.
Proyectos como OPTIFANGS, financiado por la Agencia Valenciana de Innovación y llevado a cabo por el Grupo de Investigación Aplicada en Agroquímica y Medioambiente GIAAMA de la Universidad Miguel Hernández de Elche (UMH), buscan mejorar la gestión de los lodos producidos por las depuradoras para su aplicación agraria. Esto se logrará mediante técnicas digitales punteras que incluyen la Inteligencia Artificial y el desarrollo de una nariz electrónica.
La agricultura como actividad debe permitir ofrecer alimentos de manera segura a la población, pero sin comprometer nuestros recursos naturales. Es obvio que una agricultura tradicional enfocada solo a producir alimentos, sacrificando para ello aspectos de tipo ambiental, no tiene futuro alguno.
¿Qué son los Lodos de Depuradora?
Los lodos consisten en una mezcla de agua y sólidos separada del agua residual, como resultado de procesos naturales o artificiales en las plantas depuradoras de aguas residuales (EDAR). Se generan como resultado de las distintas etapas de depuración de las aguas residuales y se caracterizan por ser un residuo extremadamente líquido (más de un 95% de agua).
Su composición es variable y depende de la carga de contaminación del agua residual inicial y de las características técnicas de los tratamientos llevados a cabo en las aguas residuales. La materia orgánica es el componente mayoritario en los lodos EDAR, siendo clave en el uso agronómico. Sin embargo, su estudio es complejo.
Para la fertilización agrícola son clave dos elementos químicos naturalmente presentes en un suelo sano: el nitrógeno y el fósforo. Estos elementos se encuentran, también, en los lodos de la depuradora. Los tratamientos del agua concentran la contaminación presente en el agua, y por tanto, los lodos contienen una amplia diversidad de materias suspendidas o disueltas.
Según los datos del Registro Nacional de Lodos, en España se producen anualmente alrededor de 1.200.000 toneladas de materia seca a partir de lodos de depuradora. El Plan Nacional de Lodos 2008-2015 estimaba una generación de aproximadamente 1.135.000 toneladas anuales.
Marco Normativo y la Economía Circular en la Unión Europea
La Unión Europea ha asumido como una de sus políticas prioritarias la gestión eficiente de los residuos. La propuesta de marco financiero plurianual (MFP) 2015-2020, indica que velará para que los fondos comunitarios sólo se inviertan en proyectos de gestión de residuos si se cumplen previamente determinadas condiciones, incluida la elaboración de Planes de Gestión de Residuos, teniendo en cuenta el siguiente principio de jerarquía:
- Prevención en la generación de residuos.
- Reutilización y reciclaje de los mismos.
- Incineración con recuperación de energía.
- Depósito en vertedero o la incineración sin recuperación de energía (como último recurso).
Para ello, la Comisión Europea ha elaborado un documento llamado “Hoja de ruta hacia una Europa eficiente en el uso de los recursos”, que otorga especial atención al apartado: “Conversión de los residuos en recursos”. Siendo realistas, conseguir en la actualidad no producir residuos (lo que conocemos como “Residuo Cero”), es complicado. Nuestra obligación es reducir dicha generación e intentar ofrecer soluciones razonables y coherentes a su gestión desde una perspectiva ambiental, social y económica.
La valorización de residuos, especialmente los orgánicos biológicos (animal, agrícola, forestal, agroindustrial o urbano), es fundamental. Su empleo como enmiendas orgánicas para suelos es de particular importancia en regiones donde existen altos niveles de degradación de suelos y pérdida de materia orgánica.
Reglamento (UE) 2019/1009 sobre Productos Fertilizantes
Con fecha 25 de junio de 2019, se publicó en el Diario Oficial de la Unión Europea el Reglamento (UE) 2019/1009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 5 de junio de 2019. Este reglamento establece disposiciones relativas a la puesta a disposición en el mercado de los productos fertilizantes UE. Entró en vigor a los veinte días de su publicación y se aplica a partir del 16 de julio de 2022. Sus principales características incluyen:
- Metales pesados: Establece valores límite de contenido de metales pesados por debajo de lo recogido actualmente en las normativas nacionales de productos fertilizantes y de utilización de lodos tratados de depuradora en suelos agrarios.
- Patógenos presentes en productos fertilizantes orgánicos: Se establecen límites máximos admisibles de Escherichia coli < de 1 000 en 1 g ó 1 ml y ausencia de Salmonella en 25 gramos de muestra.
- Tratamientos admisibles para considerar una materia orgánica como ingrediente de un producto fertilizante: Se definen los parámetros obligatorios de tratamiento de las digestiones anaerobias (termófila y mesófila) y del compostaje. En el caso de las digestiones anaerobias, el nuevo Reglamento considera tratamientos térmicos como la pasteurización, entre otros.
Ventajas y Potencial de los Lodos como Fertilizante Agrícola
Los lodos de plantas depuradoras de aguas residuales (EDAR) son un residuo orgánico ampliamente utilizado en nuestros campos, debido a su riqueza en nutrientes tan importantes como el nitrógeno o el fósforo. Su uso potencial como enmiendas de suelos es el aspecto fundamental que se valora, especialmente en países sometidos a climas semiáridos y áridos (como los del sur de Europa).
Si esta práctica se realiza de manera adecuada, con lodos que cumplan criterios de calidad idóneos y con un manejo sostenible y apropiado, los lodos EDAR pueden llegar a ser adecuadas enmiendas orgánicas para suelos, tanto para uso agronómico (mejorar la fertilidad y productividad del suelo), como para recuperar suelos degradados, evitando procesos de mayor calado como la desertificación.
Composición y Beneficios para el Suelo
Los lodos cuentan con puntos favorables como:
- Un contenido en N elevado (una media de 3-3,5% podría ser indicativa de su cantidad).
- Un adecuado nivel de P, elemento de máximo interés para el futuro de suelos agrícolas (2-2,5%).
- Cierto contenido en K (sobre 0,2-0,5%), además de otros micronutrientes de interés.
- Una elevada cantidad de materia orgánica, que le hace ser valorizable como enmienda orgánica para suelos.
El incremento de la materia orgánica exógena en el suelo contribuye a:
- Mejorar las propiedades químicas (nutrientes y carbono).
- Mejorar las propiedades físicas (porosidad, estabilidad de agregados, densidad, etc.).
- Mejorar las propiedades biológicas y microbiológicas, activando el desarrollo de las poblaciones microbianas existentes sin producir efectos adversos.
Además, el Protocolo de Kyoto en 1992 señaló a los suelos como posibles sumideros de carbono, y la materia orgánica exógena puede contribuir a fijar C en el suelo, disminuyendo en parte el efecto invernadero. La aplicación de estos lodos minimiza el empleo de fertilizantes de origen químico, lo que supone una reducción paralela en el aporte de nitrógeno mineral, disminuyendo el riesgo de contaminación por nitratos en el perfil del suelo.
Se logra también un incremento de la capacidad de adsorción e inmovilización parcial de los componentes del suelo, permitiendo que el sistema actúe con elevada capacidad de amortiguación, favoreciendo la asimilación de los nutrientes, incrementando la retención de agua, permitiendo un mayor enraizamiento y mejorando la textura y estructura del horizonte cultivable.
Consideraciones Económicas
En términos de cantidades, si se aplica un abono químico 24-24-8, se necesitarían aproximadamente 200 kg/hectárea. En contraste, si se abona con lodos de depuradora, que tienen un potencial fertilizante aproximado de 3% N, 3% P y 2% K, se tendrían que aplicar unos 1600 kg/hectárea para obtener un efecto fertilizante similar.
Desafíos y Riesgos Asociados a la Aplicación de Lodos
A pesar de sus beneficios, los lodos EDAR también presentan aspectos que pueden ser negativos a la hora de su empleo en agricultura. Hay estudios que describen cómo la aplicación incontrolada de residuos orgánicos en los suelos podría afectarlos negativamente, convirtiéndolos en sumideros y fuentes de contaminación.
Contaminantes Potenciales
Entre los elementos indeseables en una enmienda orgánica se incluyen:
- Exceso de nutrientes: Un exceso de algún nutriente (como el nitrógeno) puede ser problemático para el equilibrio de la biota del suelo o para los ecosistemas debido a su posible contaminación de suelos.
- Exceso de sales disueltas.
- Metales pesados: Arsénico, cadmio, cobre, níquel, zinc, mercurio o selenio, entre otros, pueden actuar como elementos tóxicos. La acumulación de metales pesados en los suelos está condicionada por las características del propio suelo, como la acidez.
- Compuestos orgánicos tóxicos (COP): Sustancias como fármacos o antibióticos, que son de difícil eliminación.
- Microorganismos patógenos indeseables: Bacterias, hongos o virus que pueden propagar distintas enfermedades, desde problemas digestivos hasta patologías más peligrosas. El riesgo se incrementa en terrenos próximos a cursos de agua o suelos con escasa capacidad de retención, aunque los suelos fértiles pueden neutralizar su presencia. Entre los patógenos más preocupantes se encuentran bacterias de los géneros Salmonella, Escherichia coli o Clostridium.
- Mal olor: Derivado de las propias transformaciones de su materia orgánica.
Riesgo de Bacterias Resistentes a Antibióticos
Investigadores de la Universidad de Uppsala (Suecia) han publicado estudios que demuestran la presencia de bacterias resistentes a los antibióticos en lodos de depuradora. Sus análisis encontraron que el 67% de las muestras de lodos contenían estas bacterias, y otro estudio en Suecia reveló que el 79% de 77 muestras de lodo analizadas dieron positivo para "superbacterias" resistentes a medicamentos, incluyendo enterococos resistentes a vancomicina (VRE).
La preocupación reside en el rápido flujo horizontal de genes entre unos tipos de bacterias y otros. De este modo, los genes portadores de resistencia pueden pasar a microorganismos que sí afectan a la salud de especies animales (a menudo comestibles) e incluso al ser humano, contaminando potencialmente toda la cadena alimentaria.
El incesante incremento de enfermedades infecciosas cuyos gérmenes inductores son resistentes a numerosos antibióticos simultáneamente (bacterias multirresistentes) representa uno de los problemas más serios para la salud humana. Esto hace que sea muy difícil encontrar un antibiótico eficaz, especialmente para personas con enfermedades crónicas. Es necesario intensificar los análisis de lodos residuales y mejorar los procedimientos actuales para detectar la presencia de estos microorganismos.
Tratamiento y Gestión de Lodos para un Uso Seguro y Sostenible
Las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) son productores de lodos y, como tales, deben asegurar su correcta gestión, conforme a lo que establece la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados. La orientación de su gestión debe realizarse respetando los principios de la política de residuos y aplicando la jerarquía en las opciones de gestión.
Prevención en Origen
Se debe prestar atención preferente a la prevención de la contaminación en origen, es decir, a la disminución de la carga contaminante de las aguas residuales que llegan a las EDAR (cantidades de materia oxidable en términos de DQO y DBO5, sólidos en suspensión y materias tóxicas, como metales pesados y contaminantes orgánicos). Esto implica al sistema de saneamiento en su globalidad.
Tratamientos de Estabilización e Higienización
Un aspecto importante dentro del estudio de las enmiendas orgánicas es la estabilización de su materia orgánica. Aunque los lodos, por lo general, han sufrido una digestión en la planta de tratamiento, a veces es necesario una mayor estabilidad de su materia orgánica para mejorar la calidad de los lodos.
El proceso de compostaje es una de las posibilidades para estabilizar de una manera más controlada la materia orgánica contenida en los lodos, además de sanearla de posibles microorganismos patógenos u otras sustancias fitotóxicas. El compostaje consigue que el residuo se caliente hasta alcanzar temperaturas de pasteurización (50-70ºC), permitiendo la destrucción de organismos patógenos entéricos. El vermicompostaje (tratamientos de lodos con lombrices) también puede resultar en una buena enmienda orgánica estable.
La desinfección o higienización de los lodos, o de cualquier otro material orgánico destinado a enmiendas, es un aspecto clave que cobra cada vez mayor importancia debido a la adopción de normas más restrictivas. Además del compostaje, existen otros medios para la eliminación de organismos patógenos en lodos EDAR líquidos y deshidratados, como procesos de estabilización con cal, tratamientos térmicos, digestión anaerobia y aerobia mediante microorganismos termófilos, y la pasteurización.
Implementación y Control a Nivel Nacional: El Ejemplo de España
La regulación relativa a la utilización de lodos de depuración en el sector agrario crea el Registro Nacional de Lodos, que incluye la información que deben suministrar las instalaciones depuradoras, las instalaciones de tratamiento de lodos y los gestores que realizan la aplicación agrícola. La actualización de la información contenida en dicho Registro debe hacerse conforme a lo que establece la Orden AAA/1072/2013, de 7 de junio.
Según datos del Registro Nacional de Lodos, el destino final prioritario ha sido su utilización agrícola (aproximadamente el 80% de los generados), logrando reducir en gran medida el depósito en vertedero (aproximadamente el 8% actualmente), mientras que la incineración va creciendo (en torno a un 4%).
En la práctica, los protocolos administrativos a seguir, así como las mejores prácticas para su óptimo manejo según los cultivos receptores, no están suficientemente difundidos en el sector. Es fundamental conocer la calidad de los lodos que se quieren emplear, así como su manejo y su comportamiento en el suelo para poder evitar riesgos innecesarios. El control y seguimiento de los suelos en los que se aplican los lodos es crucial.
Un ejemplo de regulación regional es el de Galicia, donde no se permite la aplicación directa de lodos de depuradora en agricultura; los lodos deben ser tratados previamente. En el 2018, se aplicaron en suelos agroforestales un total de 574 toneladas de estos lodos después de someterse a distintos tratamientos, según informó la Consellería de Medio Rural. Las competencias se reparten entre las consellerías de Medio Ambiente y Medio Rural, y se rigen por el Decreto 125/2012, del 10 de mayo.
Empresas como Agroamb Prodalt, con sede en Castro de Rei (Lugo), transforman los lodos en fertilizantes agrícolas mediante un proceso de higienización con cal viva y maduración. Destacan la importancia de los análisis de los lodos desde un principio, complementándolos con un seguimiento del fertilizante y su aplicación, asegurando la trazabilidad en todo momento para conocer la parcela, cantidades y características del producto.
Los lodos susceptibles de utilización en agricultura son aquellos que no sobrepasan los valores límite de metales establecidos en el RD 1310/1990 de 29 de octubre, y los suelos objeto de aplicación deben cumplir con los parámetros indicados en dicha normativa.
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