El compost de biorresiduos com a component de substrats

Ambdues corrents presenten una gran variabilitat en la seva composició i propietats en funció del seu origen,  època de l'any, condicions climatològiques, caràcter rural o urbà dels llocs de recollida, densitat de població, sistema de recollida, etc. En conseqüència, les propietats i aplicacions del compost de biorresiduos resultant dependran, en gran mesura, de la proporció relativa de cadascuna de les citades fraccions en el biorresiduo de partida. Per tant, la definició de biorresiduo de la Llei es presta a confusió, donat l'ampli rang de residus inclosos en aquest concepte, que dóna lloc a diferents tipus de compost: des del provinent de residus verds fins al compostado a força d'aliments, passant per compost obtingut a partir de proporcions variables de tots dos tipus de biorresiduos.

En moltes regions europees, caracteritzades per desenvolupaments urbanístics de baixa densitat, amb abundància de parcs i habitatges unifamiliars enjardinats, solen predominar els residus verds, mentre que en entorns urbans d'alta densitat el biorresiduo recollit està constituït, bàsicament, per residus de cuina. A més, en algunes regions no es recullen i compostan tots els biorresiduos de cuina, sinó únicament els residus no cuinats d'origen vegetal (biorresiduos VFG), que presenten menor putrescibilidad i contingut en sals. Malgrat això, sovint es fa referència a les propietats del compost de biorresiduos sense especificar clarament la proporció i el tipus de biorresiduos de partida, la qual cosa pot induir a errors d'aplicació, com veurem posteriorment.

La nova Llei impulsa decididament la recollida selectiva de biorresiduos, el seu compostatge i l'ocupació adequada del compost resultant. D'aquesta manera, emergeix un nou tipus de compost obtingut a partir de proporcions majoritàries de restes d'aliments i baixos percentatges de residus verds, la quota dels quals de mercat s'incrementarà previsiblement a curt i mig termini, en competència amb el compost obtingut tradicionalment a partir d'altres tipus de subproductes i residus forestals.

Per tant, i donades les limitacions de la legislació espanyola relativa al compost (1), que defineix les tres classes de qualitat (A, B i C) exclusivament en funció del seu contingut en metalls pesats, és essencial disposar d'un adequat control de qualitat del compost de biorresiduos que permeti determinar, en funció de les seves propietats, les condicions adequades de la seva ocupació en les diferents aplicacions possibles. Encara que la Llei ho tipifiqui exclusivament com a esmena orgànica, el compost de biorresiduos es pot emprar a més com a abonament orgànic o com a component dels substrats de cultiu (2), en funció del seu contingut en nutrients minerals, que depèn del tipus i la proporció relativa de biorresiduos de cuina i de jardí a partir dels quals s'obté aquest compost (taula 1). Per biorresiduos amb proporcions elevades de residus de jardí, el compost resultant és més adequat com a esmena orgànica, ja que el seu baix contingut en macronutrientes i la seva reduïda capacitat de retenció d'aigua limiten la seva ocupació com a fertilitzant i com a component de substrats, respectivament. Per contra, l'alta concentració de nutrients minerals del compost obtingut a partir de biorresiduos amb elevada proporció de residus d'aliments desaconsella la seva inclusió en les barreges de substrats en proporcions superiors al 20% pel risc de salinitat que presenta, la qual cosa fa que resulti més adequat per a la seva ocupació com a abonament orgànic.

Per il·lustrar les consideracions anteriors, farem referència als resultats de les investigacions dutes a terme durant els tres últims anys a Guipúscoa, des de la implantació de la recollida selectiva i compostatge de biorresiduos amb un elevat percentatge de restes de cuina fins al posterior ús del compost resultant (3-5). Per a això, i com a referència, s'han  tingut en compte les seves aplicacions amb major nivell d'exigència, com a component de substrats en horticultura, jardineria i paisatgisme.

En general, es considera que les propietats físiques d'un substrat són més importants que les seves propietats químiques, ja que aquestes últimes es poden modificar i controlar més fàcilment mitjançant la fertilització i el reg. En la bibliografia se sol indicar que el compost de biorresiduos presenta valors de la capacitat de retenció d'aigua i de la porositat d'aire semblants als del compost de residus verds, i molt baixos en relació amb els de la torba (taula 2). Per tant, i a causa d'aquestes limitacions en les propietats físiques, no es recomana la seva inclusió com a component de substrats en proporcions superiors al 33%. No obstant això, aquest llindar es refereix a mostres amb una proporció baixa o mitjana de residus de cuina, per la qual cosa no és vàlid pel compost obtingut a partir de restes d'aliments. Així mateix, és evident que les citades propietats físiques depenen no solament de la composició del biorresiduo de partida, sinó també de les condicions del procés de compostatge que afecten a la distribució de grandàries de partícula del compost (concretament, la proporció de partícules en el rang 0,10 - 0,25 mm, ja que quant menor sigui la grandària de partícula major serà la seva capacitat de retenció d'aigua). Entre aquestes condicions de procés cal destacar la grandària de garbellat o el rentat de les piles en l'etapa de maduració per l'aigua de reg o de pluja, que arrossega tant les sals solubles com les partícules de menor grandària.

Amb l'excepció de les variacions estacionals naturals, la proporció i la composició de les restes d'aliments i de jardí romanen pràcticament constants en el biorresiduo recollit en un entorn urbà determinat, mentre que la grandària de la partícula pot variar durant el procés de compostatge, en funció de la demanda de compost i de les condicions d'operació de la planta. En la taula 3 es resumeixen les principals propietats físiques de dues mostres de compost de residus verds i de residus de cuina, amb grandàries de partícula compresos en el rang 0-5 mm i 0-10 mm. També s'inclou una mostra de compost de residus de cuina garbellada a la grandària estàndard de 10 mm, però amb una menor proporció de petites partícules, a conseqüència de l'arrossegament de les mateixes per l'aigua de pluja caiguda sobre les piles de maduració, com es reflecteix en la seva menor conductivitat elèctrica (CE = 2595 μS/cm) en relació a la mostra no rentada (CE = 3490 μS/cm).

Per a un mateix tipus de compost, en reduir-se la grandària de garbellat augmenten la densitat aparent i la capacitat de retenció d'aigua. Així, disminueix la porositat total i, especialment, la ventilació. Al revés, l'eliminació per rentat de les partícules més petites en el compost de residus d'aliments garbellat a 10 mm condueix a un augment de la porositat total i de la ventilació i a una disminució de la capacitat de retenció d'aigua, fins a valors inferiors al límit recomanat.

Es pot concloure que, des del punt de vista de les seves propietats físiques, la inclusió de compost de residus de cuina en barreges com a component de substrats no està restringida al límit estàndard del 33%, la qual cosa fa innecessari el seu tamizado a una grandària inferior a 10 mm amb vista a millorar la seva capacitat de retenció d'aigua. La conclusió anterior és vàlida per a mostres de compost de residus de cuina que no han estat rentades per l'aigua de pluja o de reg, per la qual cosa retenen les partícules més petites, que contribueixen a la seva capacitat de retenció d'aigua, però també la major part de les sals solubles, possible origen de problemes de salinitat. A mesura que es redueix la salinitat elevada del compost per rentat amb aigua de baixa CE, també disminueix la seva capacitat de retenció d'aigua, amb el que la millora de les propietats químiques s'aconsegueix a costa d'empitjorar les seves propietats físiques. En la taula 4 es donen els valors de les propietats físiques de barreges de torba amb compost de residus de cuina rentat, que es van emprar com a substrats de cultiu per a l'estudi de les propietats químiques, segons veurem a continuació. S'observa que l'addició de compost a la torba augmenta progressivament la densitat aparent i redueix la porositat total i la capacitat de retenció d'aigua, mantenint-se les propietats físiques de la barreja dins dels intervals recomanats fins a percentatges del 60% de compost.

La salinitat o contingut en sals solubles d'un substrat es mesura a través de la conductivitat elèctrica (CE) d'un extracte aquós i és, juntament amb les seves propietats físiques i el grau de maduresa, un aspecte clau per a la comercialització del compost de biorresiduos de cuina, de manera que es puguin tancar determinats mercats d'alt valor. Per l'exposat amb anterioritat, el rentat del compost amb aigua condueix a un empitjorament de les seves propietats físiques, per la qual cosa la millor opció és barrejar el compost amb altres components que redueixin el valor de la CE, al mateix temps que milloren les seves propietats físiques. Per la seva elevada salinitat, el compost obtingut a partir de biorresiduos amb més d'un 25% de residus de cuina no ha de superar el 20% en la barreja (7). En conseqüència, es posa de manifest la necessitat de conèixer les proporcions òptimes i els límits d'ocupació del compost de biorresiduos de cuina en barreges de substrats.

En la investigació que hem dut a terme per determinar l'origen i les limitacions de la salinitat elevada del compost de biorresiduos de cuina, es van determinar les concentracions de sals solubles de 36 mostres de compost madur (índex Solvita 7-8), seleccionades de manera que cobrissin un ampli interval de valors de CE i nutrients (8). Es va observar que, després dels carbonats i bicarbonats (habitualment presents en el compost en concentracions elevades), l'anió clorur és el que més contribueix a la salinitat, en concentracions molt superiors a les del nitrat. Quant als cations, predomina el macronutriente potassi, seguit pel sodi. Donades les baixes concentracions de clorurs i sodi presents de forma natural en els aliments, es conclou que el clorur sòdic afegit en condimentar els aliments és una important font de salinitat en el compost de biorresiduos de cuina, contribuint més que els ions amoni i nitrat resultants de la mineralització de les proteïnes als elevats valors de CE.

A fi de determinar el percentatge òptim de compost en el substrat, es va dur a terme un assaig de camp, conreant les espècies de temporada Pelargonium zonale i Begonia semperflorens en jardineres que contenien barreges de torba rossa i 10-20-40-60-100% (v/v) de compost amb un nivell de rentat intermedi, cobrint un ampli interval de propietats químiques i físiques (taula 4). Com a control de comparació es va emprar un substrat comercial, compost per una barreja de torba rossa i negra, fibra de coco, perlita i humus. A més de l'efecte supresor de malalties del compost i d'incrementar la capacitat d'humectación de la torba, la barreja de tots dos té l'avantatge de millorar les propietats químiques en neutralitzar l'elevada acidesa de la torba i tamponar el pH, incrementant les baixes concentracions de nutrients minerals de la torba, augmentant la retenció de nutrients mitjançant l'elevada capacitat d'intercanvi catiónico del compost, reduint la seva alta salinitat i dissolent alguns nutrients que, com és el cas del fòsfor, estan presents com a sals insolubles en l'elevat pH del compost.

L'avaluació duta a terme per a tots dos cultius en l'estat de maduresa indica que els resultats òptims (fins i tot millors que amb el substrat comercial de control) s'obtenen per a la barreja que conté un 10% de compost, tant en termes de producció de biomassa com en el nombre de fulles i de flors. Quan la proporció de compost en el substrat es troba per sobre del 20% decreix bruscament el rendiment, com a conseqüència de l'efecte de salinitat. També es va observar clarament, en tots dos cultius, una restricció en el desenvolupament radicular a conseqüència de la salinitat del substrat, especialment en les dosis més altes.

Un elevat grau de maduresa del compost és essencial per garantir la seva estabilitat biològica i evitar l'aparició de problemes, tant durant l'emmagatzematge (escalfaments, males olors, insectes, etc.), com en la fase de producció (manques nutricionals durant el cultiu). El compostatge de biorresiduos de cuina sol requerir temps de maduració molt perllongats, la qual cosa fa que moltes plantes de compostatge d'aquest tipus de biorresiduos estiguin saturades i hagin de recórrer a escurçar el període de maduració. En conseqüència, és essencial controlar aquest paràmetre a través d'algun dels diferents mètodes analítics disponibles (assajos de Solvita, d'autocalentamiento, relació C/N, etc.).

A més, i en relació amb el compostatge de residus d'origen vegetal, el tractament de residus de cuina d'origen animal representa un major risc des del punt de vista higiènic-sanitari, per la qual cosa el control de qualitat bacteriològica del compost de biorresiduos és una condició necessària, però no suficient. Donades les limitacions de la legislació espanyola quant al compliment de les condicions d'higienización imposades per la normativa europea als residus de cuina (9), resulta molt important conèixer les característiques del procés de compostatge, quant a la combinació de temperatures, temps i voltejos que garanteixin l'absència de gèrmens patògens i de llavors i propágulos de males herbes en el compost. En cas contrari, es poden donar situacions de risc per a la salut pública o per a la pròpia viabilitat de determinats projectes.

Les propietats i aplicacions del compost de biorresiduos depenen en gran mesura de les proporcions relatives de residus de jardí i de cuina en el biorresiduo de partida. El compost obtingut a partir de residus verds de parcs i jardins presenta un baix contingut en nutrients minerals i una reduïda capacitat de retenció d'aigua, que limita la seva ocupació com a component de substrats a proporcions inferiors al 33%. Per tant, la seva principal aplicació és com a esmena orgànica, a fi de millorar la capacitat de retenció d'aigua, la ventilació, la permeabilitat i, en general, les propietats físiques dels sòls als quals s'aplica, al mateix temps que augmenta el seu nivell de fertilitat i la seva capacitat de retenció de nutrients.

Pel seu elevat contingut en nutrients minerals, el compost de biorresiduos de cuina és un abonament orgànic. Les seves adequades propietats físiques ho fan apropiat per al seu ús com a component de substrats, sempre que no hagi estat rentat per l'aigua de pluja o de reg durant l'etapa de maduració, i contingui una proporció suficient de petites partícules en l'interval 0,10-0,25 mm, responsables de la seva capacitat de retenció d'aigua. Però l'elevada concentració de sals solubles limita a un màxim del 20% el seu percentatge en les barreges. El paràmetre crític per determinar la proporció òptima de compost de biorresiduos en substrats és la conductivitat elèctrica (CE), el valor de la qual depèn tant de la composició del biorresiduo de partida com de les condicions del procés de compostatge.

El compost VFG, obtingut exclusivament a partir de residus de cuina crus d'origen vegetal (verdures, amanides i fruites) i de residus de jardí, presenta valors de salinitat molt inferiors als del compost procedent de tot tipus de biorresiduos de cuina, incloent residus crus i cuinats de carn i peix (T). La CE és relativament baixa pel compost obtingut a partir de residus verds i de VFG, però augmenta considerablement pel compost T. Aquest fet situa al compost VFG en una posició intermèdia avantatjosa, tant des del punt de vista agronómico com des de la perspectiva mediambiental.

Els assajos de camp amb cultius de gerani i begonia en diferents barreges de torba rossa i compost mostren que els millors resultats s'obtenen per a una proporció del 10% de compost en la barreja. Per sobre del 20% de compost, el rendiment del cultiu decreix ràpidament, així com l'absorció de fòsfor i calci per les plantes, com a conseqüència de la salinitat elevada i l'increment del pH, respectivament. Els citats percentatges són vàlids per un compost de biorresiduos de cuina T rentat, amb un valor de la CE=2.595 μS/cm, semblant al d'un compost VFG representatiu, amb un valor de CE = 2.360 μS/cm (mitjana de valors en 2008 i 2009 en Flandes); per a valors superiors o inferiors, els límits han de ser proporcionalment reduïts o augmentats, respectivament. Així, per un compost de residus verds amb una CE entorn d'1.000 μS/cm, la proporció pot més que duplicar-se, mentre que pels compost de biorresiduos obtinguts en les plantes espanyoles, que presenten una àmplia variació de valors de CE, amb una mitjana de 7.300 μS/cm, el percentatge de compost en la barreja pot arribar a ser insignificant.

(1). J. Ansorena. El compost de biorresiduos en la legislació espanyola: llums i ombres. RESIDUS Nº 122, 66-70 (2011).

(2). J. Ansorena. La qualitat del compost de biorresiduos i la seva comercialització. RETEMA. Nombre especial BIOMASSA, 70-79 (2010).

(3). J. Ansorena, A. González, A. Moreno. La gestió dels biorresiduos en el marc de la legislació comunitària (I). Recollida selectiva. RESIDUS Nº 121, 16-23 (2011).

(4). J. Ansorena, A. Moreno. La gestió dels biorresiduos en el marc de la legislació comunitària (II). Compostatge en tambors rotatius. RESIDUS Nº 122, 16-25 (2011).

(5). J. Ansorena, I. Batalla, D. Merino, A. Moreno. La gestió dels biorresiduos en el marc de la legislació comunitària (i III). Ocupació del compost en condicions ambientalment segures. RESIDUS Nº 123, 18-31 (2011).

(6). D. Hogg, A. Gibbs, I. Favoino, M. Ricci (2007). Managing Biowastes from Households in the UK: Applying Life-cycle Thinking in the Framework of Cost-benefit Analysis. A final Report for WRAP. Eunomia Research & Consulting Ltd.

(7). J. Barth. Product and Application Differences of Compost and AD-Residues based on Different Raw Materials, Treatment Technologies and Collection Areas, Report ORG0023, Banbury, Oxon: WRAP (2005).

(8). J. Ansorena, I. Batalla, D. Merino, A. Moreno. Physicochemical properties of food waste compost and its usi as a component of growing mitjana. International Symposium on Growing Mitjana, Composting and Substrate Analysis. Barcelona, 17-21 November, 2011.

(9). J. Ansorena. Compostatge de biorresiduos i legislació europea. RESIDUS, Nº 120,14-45 (2011).