Grupo de Ecoeficiencia USC M. Bao, Catedrático USC, 600 ... · El suelo se define como la parte...

1
1. DEFINICIÓN DE SUELO Y SUELO ARTIFICIAL El suelo se define como la parte más superficial de la corteza terrestre, con un espesor variable (pocos centímetros a 2-3 metros), donde los reinos vegetal y animal establecen una relación íntima con el reino mineral. Cuando esta relación se rompe se dice que el suelo está degradado. Y una de las soluciones para su re- cuperación es la formulación de suelo artificial. Se define suelo artificial como el material sólido, distinto del suelo, natural o sintético, mineral u orgánico, obtenido a partir de uno o varios componentes, que permite el anclaje y soporte del sistema reticular, al mismo tiempo que pro- porciona nutrientes y elementos esenciales para el desarrollo de la vegetación. Si por combinación de diferentes residuos de diversa naturaleza se obtiene un sustrato capaz de soportar el desarrollo vegetal, entonces se habrá obtenido un suelo artificial a partir de materiales residuales. Es absolutamente fundamental el hecho de introducir en el suelo artificial los nutrientes (macro y micronutrientes) y elementos (C, H y O) en la pro- porción y disponibilidad requerida por la actividad final del suelo. De poco sirve formular un suelo rico en nutrientes si éstos no van a estar disponibles para las plantas y su proporción no está equilibrada. 2. RESIDUOS USADOS EN LA FORMULACIÓN DEL SUELO AR- TIFICIAL Los suelos naturales poseen una serie de componentes que les aportan todas sus cua- lidades, y que deben estar presentes en el suelo artificial de formulación ecoeficiente: Fracción mineral del suelo: Arcilla. Se aporta fundamentalmente con RDC de tamaño inferior a 2 micras, re- chazo de arcillas en la fabricación de ladrillos o lodos de serrado de granito, entre otros. Arena. Se aporta con RCD (arenas, grava y piedras), arena residual procedente de la extracción de caolín, etc. Fracción orgánica del suelo: Limo. Se suministra con residuos tales como los lodos de depuradoras urbanas e industriales. Materia vegetal. Se forma con biomasa residual (restos de podas, limpieza de ca- rreteras, parques, desbroces, clareos de plantaciones o montes, residuos de bio- masa de industrias, residuos vegetales de agricultura, astillado de sarmientos, ase- rrín, etc.). Otros. En este grupo se engloban residuos tales como: cenizas de combustión de biomasa (fuente importante de aportación de oligoelementos y función neutrali- zadora de pH), concha de mejillón (fuente de calcio y acción reguladora de pH), vinazas, etc. 3. CONDICIONES INDISPENSABLES DE LOS RESIDUOS Es muy frecuente que los materiales sean tratados antes de ser firmes candidatos en la formulación de un suelo artificial: Pasteurización de la biomasa para destruir la viabilidad de las semillas presentes (excepto en casos de reforestación). Trituración o acondicionamiento de los residuos de biomasa. Deshidratación e higienización de los lodos de depuradora mediante esteriliza- ción térmica, para asegurar la ausencia de microorganismos originales, ya que el objetivo es que se desarrollen los propios del suelo para el que vaya dirigido. Desmetanización por termohidrólisis de los lodos procedentes de digestiones anaerobias. Selección, trituración y clasificación de los RCD. Escurrido de los lodos de serrado de granito y piedra. Acondicionamiento de la concha de mejillón para evitar problemas de pudrición de las proteínas presentes. 4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES RESIDUALES La combinación de los residuos que, pasado el período de maduración, se establece para su uso final como suelo artificial, ha de proporcionar al sustrato las siguientes características: Suministro de nutrientes a las plantas, así como la unión de las partículas minera- les formando agregados; ambas funciones de la fracción orgánica o humus. Soporte/estructura del suelo, fundamental en cimas o zonas de gran pendiente, afectadas por fuertes corrientes atmosféricas y propicias a la erosión. Textura, o composición granulométrica del suelo, adecuada al tipo de aplicación. Capacidad de retención hídrica adecuada y condiciones aceptables de aireación del suelo, ambas función del tamaño de poro (combinación óptima de las fraccio- nes mineral y orgánica que conforman el suelo artificial). Densidad aparente entre 1,2 y 1,4 g/cm 3 . Consistencia del suelo, íntimamente relacionada con el contenido en arcilla. 5. VENTAJAS DEL USO DE RESIDUOS EN LA FORMULACIÓN DE SUELO ARTIFICIAL Recuperación de espacios degradados, creando numerosas zonas verdes y espa- cios útiles para explotaciones forestales y agrícolas. Costes muy bajos en la recuperación de terrenos (el mayor coste se deriva del transporte de grandes cantidades de materia residual necesaria). Alternativa en la gestión y valorización de los residuos, y consiguiente ahorro de recursos naturales. 6. APLICACIONES Se contemplan dos grandes destinos en la construcción de suelos artificiales: 6.1. Rehabilitación de superficies degradadas: Zonas de difícil recuperación: pedregales y zonas muy dañadas por procesos in- dustriales (zonas mineras, entornos fabriles, etc.). Zonas de fácil recuperación: zonas quemadas, zonas que han sufrido una explo- tación agrícola-forestal excesiva, etc. 6.2. Enmienda de suelos Superficies pobres cuya explotación más frecuente es agrícola. Bastabales (Ames-Galicia, 1998-2000) Experiencia piloto para creación de suelo artificial con cinco formulaciones diferentes por combinación de residuos en proporcio- nes variables, y plantación de nueve especies vegetales distintas en los cinco suelos formulados. Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC Departamento Edafología USC Resifor ENCE Pontevedra Conservas Garavilla Cavisa Recover Lab. Lourizán (Xunta Galicia) Lodos de serrado de granito Arena de extracción de caolín Lodos industria precocinados Astillas de eucalipto Concha de mejillón Cenizas combustión biomasa Castanea sativa (castaño) Corylus avellana (avellano) Eucaliptus globulus (eucalipto) Pinus pinaster (pino marítimo) Pinus radiata (pino insigne) Prunus avium (cerezo) Quercus robur (roble común) Quercus rubra (roble americano) Vitis ssp. (vid, 2 variedades) Mina Barquiña (Santiago de Compostela-Galicia, 2000) Rehabilitación de una cima erosionada y degradada por la actividad minera. Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC Departamento Edafología USC Xiloga Resifor Escombros (arcilla) Arena de cuarzo Lodos granito Lodos EDAR (industrial) Biomasa + astillas madera Concha triturada mejillón Cenizas combustión biomasa C. sativa B. alba E. globulus P. insignis P. avium C. avellana Q. rubra C. monogyma Escombrera Endesa (As Pontes de García Rodríguez-Galicia, 1998-actualidad) Creación de suelo artificial donde se están realizando siembras sucesivas a base de especies herbáceas. En algunas zonas también se están introduciendo especies arbóreas. Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC Xiloga Endesa Pizarra Dregs Biomasa Lodos Dactylo Festuca Trifolium Ray-grass Ibersilva (Burgos, año-actualidad) La primera experiencia se realizó en una superficie de 35 de las 250 ha disponibles. Se inició la experiencia con el cultivo de cereal y dactylo durante años sucesi- vos, aprovechando cada cosecha como biomasa para la creación de una nueva capa de suelo artificial al año siguiente. Una porción del terreno está actualmente dedicada el cultivo de colza. Con este proyecto se intenta una recuperación agrícola del terreno orientada a la reforestación. Participantes Residuos Vegetación forestal Grupo Ecoeficiencia USC Departamento Edafología USC Unión Española de explosivos-Maxam Junta de Castilla y León Paja cereal Vinazas Otros residuos Pinus nigra Quercus fagina Tilos Chopo Experiencia en enmiendas de suelo agrícola (Galicia, temporada 2005-2006) Mejoras en la productividad de plantaciones de patata y maíz. Resultado exitoso en la primera campaña. Participantes Emplazamiento Uso agrícola Grupo Ecoeficiencia USC Xiloga Xinzo de Limia (Ourense) Patata Participantes Emplazamiento Uso agrícola Grupo Ecoeficiencia USC Xiloga Cooperativa Agrícola y Ganadera de Chantada Chantada (Ourense) Maíz Xunqueira (Galicia, 2004-actualidad) Recuperación de un vertedero aprovechando los lodos de la EDAR de aguas urbanas de Reza-Ourense, cuya finalidad es la de lograr un sustrato apto para refo- restación. Participantes: Grupo Ecoeficiencia USC, Departamento Edafología USC, EDAR Reza, Acuagest. Plantación de patatas Resultado con enmienda Resultado sin enmienda Plantación de maíz Alcance en altura de las especies Plantación colza-joven Plantación colza-madura Colza (izquierda) - Dactylo (derecha) Plantación dactylo Acceso a vertedero Rehabilitación vertedero Rehabilitación vertedero Acopio de materiales suelo artificial “La clave no se encuentra en la eliminación de los residuos, sino en la mi- nimización y reutilización de los mismos”. “En la formulación de suelos artificiales a partir de productos finales de deshecho, éstos son devueltos a su lugar de origen (sustrato) como materia prima para una nueva cadena de producción (crecimiento vegetal)”. 6. EXPERIENCIA DEL GRUPO Zona de plantación Acopio de materiales Construcción balsas Preparación bancales Plantación Pinus Vittis spp. Eucaliptus globulus Corylus avellana Cima degradada Acondicionamiento terreno Acopio de materiales Acopio de materiales Preparación terreno Evolución plantación Evolución plantación Evolución plantación Pinus insigne Grupo de Ecoeficiencia USC M. Bao, Catedrático USC, 600 942 356, [email protected] L. Señoráns, USC, 655 016 570, [email protected] Tfno: 986 56 31 00 Ext.: 16789, 16769

Transcript of Grupo de Ecoeficiencia USC M. Bao, Catedrático USC, 600 ... · El suelo se define como la parte...

Page 1: Grupo de Ecoeficiencia USC M. Bao, Catedrático USC, 600 ... · El suelo se define como la parte más superficial de la corteza terrestre, con un espesor variable (pocos centímetros

1. DEFINICIÓN DE SUELO Y SUELO ARTIFICIAL El suelo se define como la parte más superficial de la corteza terrestre, con un espesor variable (pocos centímetros a 2-3 metros), donde los reinos vegetal y animal establecen una relación íntima con el reino mineral. Cuando esta relación se rompe se dice que el suelo está degradado. Y una de las soluciones para su re-cuperación es la formulación de suelo artificial. Se define suelo artificial como el material sólido, distinto del suelo, natural o sintético, mineral u orgánico, obtenido a partir de uno o varios componentes, que permite el anclaje y soporte del sistema reticular, al mismo tiempo que pro-porciona nutrientes y elementos esenciales para el desarrollo de la vegetación. Si por combinación de diferentes residuos de diversa naturaleza se obtiene un sustrato capaz de soportar el desarrollo vegetal, entonces se habrá obtenido un suelo artificial a partir de materiales residuales. Es absolutamente fundamental el hecho de introducir en el suelo artificial los nutrientes (macro y micronutrientes) y elementos (C, H y O) en la pro-porción y disponibilidad requerida por la actividad final del suelo. De poco sirve formular un suelo rico en nutrientes si éstos no van a estar disponibles para las plantas y su proporción no está equilibrada.

2. RESIDUOS USADOS EN LA FORMULACIÓN DEL SUELO AR-TIFICIAL Los suelos naturales poseen una serie de componentes que les aportan todas sus cua-lidades, y que deben estar presentes en el suelo artificial de formulación ecoeficiente: Fracción mineral del suelo: • Arcilla. Se aporta fundamentalmente con RDC de tamaño inferior a 2 micras, re-

chazo de arcillas en la fabricación de ladrillos o lodos de serrado de granito, entre otros.

• Arena. Se aporta con RCD (arenas, grava y piedras), arena residual procedente de la extracción de caolín, etc.

Fracción orgánica del suelo: • Limo. Se suministra con residuos tales como los lodos de depuradoras urbanas e

industriales. • Materia vegetal. Se forma con biomasa residual (restos de podas, limpieza de ca-

rreteras, parques, desbroces, clareos de plantaciones o montes, residuos de bio-masa de industrias, residuos vegetales de agricultura, astillado de sarmientos, ase-rrín, etc.).

• Otros. En este grupo se engloban residuos tales como: cenizas de combustión de biomasa (fuente importante de aportación de oligoelementos y función neutrali-zadora de pH), concha de mejillón (fuente de calcio y acción reguladora de pH), vinazas, etc.

3. CONDICIONES INDISPENSABLES DE LOS RESIDUOS Es muy frecuente que los materiales sean tratados antes de ser firmes candidatos en la formulación de un suelo artificial: • Pasteurización de la biomasa para destruir la viabilidad de las semillas presentes

(excepto en casos de reforestación). • Trituración o acondicionamiento de los residuos de biomasa. • Deshidratación e higienización de los lodos de depuradora mediante esteriliza-

ción térmica, para asegurar la ausencia de microorganismos originales, ya que el objetivo es que se desarrollen los propios del suelo para el que vaya dirigido.

• Desmetanización por termohidrólisis de los lodos procedentes de digestiones anaerobias.

• Selección, trituración y clasificación de los RCD. • Escurrido de los lodos de serrado de granito y piedra. • Acondicionamiento de la concha de mejillón para evitar problemas de pudrición

de las proteínas presentes.

4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES RESIDUALES La combinación de los residuos que, pasado el período de maduración, se establece para su uso final como suelo artificial, ha de proporcionar al sustrato las siguientes características: • Suministro de nutrientes a las plantas, así como la unión de las partículas minera-

les formando agregados; ambas funciones de la fracción orgánica o humus. • Soporte/estructura del suelo, fundamental en cimas o zonas de gran pendiente,

afectadas por fuertes corrientes atmosféricas y propicias a la erosión. • Textura, o composición granulométrica del suelo, adecuada al tipo de aplicación. • Capacidad de retención hídrica adecuada y condiciones aceptables de aireación

del suelo, ambas función del tamaño de poro (combinación óptima de las fraccio-nes mineral y orgánica que conforman el suelo artificial).

• Densidad aparente entre 1,2 y 1,4 g/cm3. • Consistencia del suelo, íntimamente relacionada con el contenido en arcilla. 5. VENTAJAS DEL USO DE RESIDUOS EN LA FORMULACIÓN DE SUELO ARTIFICIAL • Recuperación de espacios degradados, creando numerosas zonas verdes y espa-

cios útiles para explotaciones forestales y agrícolas. • Costes muy bajos en la recuperación de terrenos (el mayor coste se deriva del

transporte de grandes cantidades de materia residual necesaria). • Alternativa en la gestión y valorización de los residuos, y consiguiente ahorro de

recursos naturales.

6. APLICACIONES Se contemplan dos grandes destinos en la construcción de suelos artificiales: 6.1. Rehabilitación de superficies degradadas: • Zonas de difícil recuperación: pedregales y zonas muy dañadas por procesos in-

dustriales (zonas mineras, entornos fabriles, etc.). • Zonas de fácil recuperación: zonas quemadas, zonas que han sufrido una explo-

tación agrícola-forestal excesiva, etc.

6.2. Enmienda de suelos Superficies pobres cuya explotación más frecuente es agrícola.

Bastabales (Ames-Galicia, 1998-2000) Experiencia piloto para creación de suelo artificial con cinco formulaciones diferentes por combinación de residuos en proporcio-nes variables, y plantación de nueve especies vegetales distintas en los cinco suelos formulados.

Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC

Departamento Edafología USC Resifor

ENCE Pontevedra Conservas Garavilla

Cavisa Recover

Lab. Lourizán (Xunta Galicia)

Lodos de serrado de granito Arena de extracción de caolín Lodos industria precocinados

Astillas de eucalipto Concha de mejillón

Cenizas combustión biomasa

Castanea sativa (castaño) Corylus avellana (avellano)

Eucaliptus globulus (eucalipto) Pinus pinaster (pino marítimo)

Pinus radiata (pino insigne) Prunus avium (cerezo)

Quercus robur (roble común) Quercus rubra (roble americano)

Vitis ssp. (vid, 2 variedades)

Mina Barquiña (Santiago de Compostela-Galicia, 2000) Rehabilitación de una cima erosionada y degradada por la actividad minera.

Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC

Departamento Edafología USC Xiloga Resifor

Escombros (arcilla) Arena de cuarzo Lodos granito

Lodos EDAR (industrial) Biomasa + astillas madera Concha triturada mejillón

Cenizas combustión biomasa

C. sativa B. alba

E. globulus P. insignis P. avium

C. avellana Q. rubra

C. monogyma

Escombrera Endesa (As Pontes de García Rodríguez-Galicia, 1998-actualidad) Creación de suelo artificial donde se están realizando siembras sucesivas a base de especies herbáceas. En algunas zonas también se están introduciendo especies arbóreas.

Participantes Residuos Vegetación Grupo Ecoeficiencia USC

Xiloga Endesa

Pizarra Dregs

Biomasa Lodos

Dactylo Festuca

Trifolium Ray-grass

Ibersilva (Burgos, año-actualidad) La primera experiencia se realizó en una superficie de 35 de las 250 ha disponibles. Se inició la experiencia con el cultivo de cereal y dactylo durante años sucesi-vos, aprovechando cada cosecha como biomasa para la creación de una nueva capa de suelo artificial al año siguiente. Una porción del terreno está actualmente dedicada el cultivo de colza. Con este proyecto se intenta una recuperación agrícola del terreno orientada a la reforestación.

Participantes Residuos Vegetación forestal

Grupo Ecoeficiencia USC Departamento Edafología USC

Unión Española de explosivos-Maxam Junta de Castilla y León

Paja cereal Vinazas

Otros residuos

Pinus nigra Quercus fagina

Tilos Chopo

Experiencia en enmiendas de suelo agrícola (Galicia, temporada 2005-2006) Mejoras en la productividad de plantaciones de patata y maíz. Resultado exitoso en la primera campaña.

Participantes Emplazamiento Uso agrícola Grupo Ecoeficiencia USC

Xiloga Xinzo de Limia

(Ourense) Patata

Participantes Emplazamiento Uso agrícola Grupo Ecoeficiencia USC

Xiloga Cooperativa Agrícola y Ganadera de Chantada

Chantada (Ourense)

Maíz Xunqueira (Galicia, 2004-actualidad)

Recuperación de un vertedero aprovechando los lodos de la EDAR de aguas urbanas de Reza-Ourense, cuya finalidad es la de lograr un sustrato apto para refo-restación. Participantes: Grupo Ecoeficiencia USC, Departamento Edafología USC, EDAR Reza, Acuagest.

Plantación de patatas Resultado con enmienda Resultado sin enmienda

Plantación de maíz Alcance en altura de las especies

Plantación colza-joven

Plantación colza-madura

Colza (izquierda) - Dactylo (derecha) Plantación dactylo

Acceso a vertedero Rehabilitación vertedero Rehabilitación vertedero Acopio de materiales suelo artificial

“La clave no se encuentra en la eliminación de los residuos, sino en la mi-nimización y reutilización de los mismos”. “En la formulación de suelos artificiales a partir de productos finales de deshecho, éstos son devueltos a su lugar de origen (sustrato) como materia prima para una nueva cadena de producción (crecimiento vegetal)”.

6. EXPERIENCIA DEL GRUPO

Zona de plantación

Acopio de materiales Construcción balsas Preparación bancales Plantación

Pinus Vittis spp. Eucaliptus globulus Corylus avellana

Cima degradada Acondicionamiento terreno Acopio de materiales Acopio de materiales

Preparación terreno Evolución plantación Evolución plantación

Evolución plantación

Pinus insigne

Grupo de Ecoeficiencia USC M. Bao, Catedrático USC, 600 942 356, [email protected] L. Señoráns, USC, 655 016 570, [email protected] Tfno: 986 56 31 00 Ext.: 16789, 16769