Producción de abonos y enmiendas orgánicas de interés comercial mediante el compostaje de alperujo

1. Producción de abonos
y enmiendas
orgánicas de interés
comercial mediante el
compostaje de
alperujo
Germán Tortosa*, J. A. Alburquerque, G.
Ait-Baddi, E. J. Bedmar y J. Cegarra
Grupo de investigación “Metabolismo del
Nitrógeno”. Estación Experimental del Zaidín
(EEZ), CSIC. Apartado Postal 419, 18080-Granada
http://www.compostandociencia.com
V Jornadas del Grupo de
Fertilización.
Sociedad Española de
Ciencias Hortícolas
Granada, 07 de mayo de 2014
“Fertilidad y Sostenibilidad
Ambiental”

2.  Evidencia científica de la importancia de la materia
orgánica (MO) en el suelo
 Mejora propiedades químicas:
 Capacidad de cambio iónico
 Capacidad tamponante
 Procesos redox
 Mejora propiedades biológicas:
 Biodiversidad
Suelo y materia orgánica
 Mejora propiedades físicas:
 Estabilidad estructural (acción cementante)
 Control de la temperatura y radiación
 Control de la humedad
Materia orgánica como factor limitante de la fertilidad de un suelo
Propiedades fertilizantes de la materia orgánica: Sustancias húmicas
(ácidos húmicos y fúlvicos). Fracción más activa de la MO. Gran gama de
productos agroquímicos comerciales

3. Residuos orgánicos y compostaje
Inicio del
compostaje
8
semanas
Maduro
●
Metodología más importante tratamiento de
residuos orgánicos. Proceso de compostaje:
– Proceso bioxidativo controlado
– Gran variedad de microorganismos
– Productos de biodegradación de la M.O.:
● CO2
●
Agua
●
Minerales
●
M.O. estabilizada (características húmicas),
libre de compuestos fitotóxicos y patógenos
llamado COMPOST
●
Gran variedad y cantidad de residuos orgánicos
agroindustriales susceptibles de utilizarlos como
fuente de MO en agricultura
– Programas de tratamiento eficaces (reducción
toxicidad) para su correcta reutilización

4. Alperujo●
Principal subproducto de la extracción del aceite de oliva:
●
Orujo de oliva de dos fases (alperujo):
– Alta humedad (difícil manejo)
– Residuo ácido
– Propiedades muy fitotoxicas (polifenoles)
– Rico en carbono orgánico y K
– Pobre en N y en P

5. Calidad agronómica
●
Correcta valorización agronómica de los
composts
●
Normativa para evaluar su calidad.
Estandarización internacional compleja.
Legislación variable: ECN-QAS en Europa, la STA
en EEUU, la RAL en Alemania, la PAS 100 en
Inglaterra, etc.
●
Parámetros para clasificación.
●
Tres criterios utilizados:
●
Presencia de patógenos
●
Metales pesados
●
Materiales inertes
●
¿Y sus propiedades agroquímicas?

6. Legislación española sobre fertilizantes
●
LEGISLACIÓN ESPAÑOLA:
– Real Decreto 506/2013, sobre
productos fertilizantes
●
Amplísima gama de categorías
de productos fertilizantes.
●
Referente internacional:
enmiendas y abonos
inorgánicos y orgánicos al
englobarlas conjuntamente

7. Categorías comerciales
●
Posibles categorías para los composts o derivados (cerca de
30):
●
GRUPO 2. Abonos orgánicos
– Abonos orgánicos nitrogenados de origen vegetal
– Abonos orgánicos NPK de origen animal y vegetal
●
GRUPO 3. Abonos órgano-mineral:
– Nitrogenado, Nitrogenado con Turba, Nitrogenado con lignito o Leonardita,
Nitrogenado líquido y Nitrogenado líquido con Turba
– NPK, NPK con Turba, NPK con lignito o Leonardita, NPK líquido y NPK líquido
con Turba
– NP, NP con Turba, NP con lignito o Leonardita, NP líquido y NP líquido con
Turba
– NK, NK con Turba, NK con lignito o Leonardita, NK líquido y NK líquido con
Turba
– PK, PK con Turba, PK con lignito o Leonardita, PK líquido y PK líquido con
Turba
●
GRUPO 6. Enmiendas orgánicas:
– Enmienda orgánica húmica
– Enmienda orgánica composts
– Compost de AlperujoCompost de Alperujo (Reconocimiento importancia agronómica)

8. Objetivos del
trabajo
Viabilidad técnica de la
elaboración de enmiendas y
abonos orgánicos sólidos y
líquidos de interés comercial
mediante el compostaje del
alperujo

9. Sobre pesoSobre peso
fresco (%)fresco (%)
Sobre pesoSobre peso
seco (%)seco (%)
AL+GAL+G 51 + 4951 + 49 37 + 6337 + 63
AL+G+FeAL+G+Fe 51 + 48 + 151 + 48 + 1 36 + 62 + 236 + 62 + 2
AL+G+PAL+G+P 51 + 48 + 151 + 48 + 1 36 + 62 + 236 + 62 + 2
AL+SAL+S 65 + 3565 + 35 57 + 4357 + 43
AL+S+FeAL+S+Fe 65 + 34 + 165 + 34 + 1 56 + 42 + 256 + 42 + 2
AL+S+PAL+S+P 65 + 34 + 165 + 34 + 1 56 + 42 + 256 + 42 + 2
●
Compostaje del alperujo con estiércoles
● COT/NT entre 25-30
●
Máquina retroexcavadora
●
Pilas trapezoidales
●
Volteos mecánicos
●
Control de humedad
Desarrollo del compostaje

10. Resultados
Proceso del compostaje

11. Compostaje

12. ● Caracterización
agroquímica de los
composts:
– pH alcalino (menor con
aditivos)
– CE baja (aditivos la
aumentan pero sin limitar
el potencial agronómico)
– Elevado contenido en MO
(lignocelulósica)
–
–
– Alto grado de
humificación (25-40% AH)
– NORG predominante (2%)
(AL+G>AL+S)
– Incremento cuantitativo
de Fe y P
– Metales pesados:
● Clase A: AL+G
● Clase B: El resto
IG>70%, exento de
fitotoxicidad y madurez
Caracterización de los composts

13. 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 €.
Coste de producción

14. Resultados
Extracción líquida de
materia orgánica

15. Extracción de carbono orgánico
●
KOH 1M consiguió
el doble que 0,1M
●
AH, la principal
componente
●
Tiempo de
extracción
aumentó el
carbono orgánico
(24h)
●
Más concentrado a
relaciones de
extracción bajas
●
Calor aumenta el
carbono orgánico
(2-4 horas)

16. Extraction Ratio (Weight to Volume)
0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35
TOC
/TN
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
H2O (25ºC)
1M KOH (25ºC)
1M KOH (70ºC)
Caracterización agroquímica
de los extractos
●
KOH 1M mucho más que
con agua, especialmente
con calor
●
Gran parte incorporada en
los AH
●
Calor y relación de
extracción aumenta los
nutrientes

17. Resultados
Evaluación según la
legislación vigente

18. Tabla 4.5.1.1. Principales características de los composts de AL (s.m.s.) en relación con los
requisitos mencionados en el Real Decreto 824/2005, de 8 de julio, sobre productos fertilizantes (y
la correspondiente Orden PRE/630/2011, de 23 de marzo, por la que se modifican los anexos I, II,
III, IV, V y VI de dicho Real Decreto).
AL+G AL+G+Fe AL+G+P AL+S AL+S+Fe AL+S+P (1) (2) (3) (4)
1,2,3MO (%) 74 76 75 56 57 59 45 25 35
2Extracto húmico
total (%)
7 14 9 9 8 7 5
1Polifenoles(%) 0,2 0,2 0,3 0,2 0,1 0,1 <0,8
2AH(%) 5 11 6 7 5 4 3
1,3,4COT/NT 19 19 19 13 14 15 <20 <20 <15
4NT (%) 2 2 2 2 2 2 1
4P2O5 (%) 1 1 1 1 1 1 1
4K2O (%) 3 2 2 3 3 2 1
4NT +P2O5
+K2O (%)
6 5 5 6 6 5 4
1Composts de AL, 2Enmienda orgánica húmica, 3Enmienda orgánica compost y 4Abono
orgánico NPK de origen animal y vegetal.
Nota: los contenidos mínimos en nutrientes están referidos según la legislación a porcentaje en masa del
producto comercial.
– Grupo 2. Abono orgánico NPK de
origen animal y vegetal
– Grupo 3. Abonos órgano-minerales
– Grupo 6. Compost de AL
– Grupo 6. Enmienda orgánica
húmica
– Grupo 6. Enmienda orgánica
compost
Todos los composts
●
Adecuación para enmiendas y abonos orgánicos sólidos:
AL+G y AL+S
AL+G y AL+S
Ninguno (Fe y P): N, P y K
AL+S
Abonos sólidos

19. Tabla 4.5.2.1. Principalescaracterísticasde losextractos obtenidosa partir de loscomposts de AL
en relación con losrequisitosdel Real Decreto 824/2005, de 8 de julio, sobre productos
fertilizantes (y la correspondiente Orden PRE/630/2011, de 23 de marzo, por la que se modifican
losanexos I, II, III, IV, V y VI de dicho Real Decreto).
AL+G AL+G+Fe AL+G+P AL+S AL+S+Fe AL+S+P
MOH(25ºC) NT (%) 0,07 0,06 0,05 0,06 0,06 0,06
COT (%) 0,68 0,60 0,53 0,55 0,57 0,62
P2O5 (%) 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,02
K2O (%) 0,09 0,08 0,09 0,13 0,13 0,13
P2O5 +K2O (%) 0,10 0,09 0,11 0,14 0,15 0,15
NT+P2O5 +K2O (%) 0,17 0,15 0,16 0,19 0,20 0,20
MOAS(25ºC) NT (%) 0,37 0,38 0,39 0,38 0,35 0,33
COT (%) 3,75 3,80 3,97 3,89 3,64 3,54
P2O5 (%) 0,02 0,05 0,05 0,02 0,02 0,02
K2O (%) 4,33 4,34 4,33 4,39 4,23 4,23
P2O5 +K2O (%) 4,35 4,38 4,37 4,41 4,25 4,25
NT+P2O5 +K2O (%) 4,72 4,76 4,76 4,79 4,60 4,58
MOAS(70ºC) NT (%) 0,65 0,64 0,60 0,60 0,60 0,61
COT (%) 6,35 6,41 6,30 6,32 6,23 6,12
P2O5 (%) 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
K2O (%) 4,58 4,64 4,57 4,59 4,57 4,59
P2O5 +K2O (%) 4,63 4,69 4,62 4,64 4,61 4,64
NT+P2O5 +K2O (%) 5,28 5,33 5,22 5,24 5,21 5,25
●
Grupo 3. Abonos órgano-minerales: NPK Líquido, NP Líquido, NK
Líquido y PK Líquido
NINGUNO: No N y P
MOAS (70ºC): sí COT y K
– Mezcla con otros abonos inorgánicos y orgánicos se conseguirían
hasta 20 posibilidades más
Abonos líquidos

20. Conclusiones

21. ●
Compostaje es una técnica viable y económica para producir
abonos y enmiendas orgánicas de interés comercial a partir de
alperujo
●
Composts de alperujo, Enmienda orgánica húmica, Enmienda
orgánica compost, Abono órgano-mineral NPK de origen animal y
vegetal y 19 categorías de Abonos órgano-minerales, tanto en su
forma sólida como líquida (mezcla con otros abonos
orgánicos/inorgánicos)
●
La principal desventaja de su uso como fertilizante líquido está en el
contenido en nitrógeno (principalmente de naturaleza orgánica) y el
fósforo, no en el K o el carbono orgánico
●
Recomendaciones para la elaboración de abonos líquidos:
– KOH 1M, 24 horas de extracción, relación de extracción de 1:3-
1:5, pocas horas de calor (70ºC) y fuente adicional de N y P (ej:
ácido nítrico y fosfórico)
Conclusiones

22. Experiencias con pimiento