Tecnosuelos Suelos a la carta -...

Tecnosuelos

Suelos a la cartaF. Macías

Departamento de Edafología y Química Agrícola

Universidad de Santiago de Compostela

miércoles, 22 abril 2009

1er Problema:

¿ES EFICAZ LA ACTUAL GESTION DE RESIDUOS?

• ¿Es lógico gestionar residuos enviando los gases de efecto invernadero a la atmósfera (CO2, CO, CH4, NOx, N2, H2O), en el contexto de un posible forzamiento climático?

• ¿Es lógico enviar el N a la atmósfera con lo que ha costado introducirlo en los sistemas bióticos?

• ¿Es lógico gastar tanta energía en la gestión de los residuos?

• ¿Es lógico dejar todos los residuos finales en lugares puntuales y generalmente próximos a los núcleos urbanos?

F. Macías

¿No habría que plantearse que lo que ha salido del ciclo geoquímico superficial vuelva él?


2º Problema

TENEMOS MUCHOS ESPACIOS DONDE EL SUELO SE HA ELIMINADO, ESTÁ DEGRADADO O SE HA CONTAMINADO

F. Macías

¿No sería lógico plantearse la regeneración de estas zonas?


3er Problema

HEMOS PERDIDO GRAN PARTE DEL SUMIDERO DE CARBONO EDÁFICO POR PROCESOS DE EROSIÓN Y USO INADECUADO DEL SUELO.

F. Macías

¿No habría que intentar recuperar al menos la capacidad de sumidero natural y, si es posible, incrementarla?


Buscando soluciones

Utilizar los residuos para añadir materia orgánica al suelo

técnica win-win


Terra Preta do Indio

Plaggen soils

Anthrosols (FAO, 1998)

• En ciertos casos los suelos así obtenidos tienen mayor fertilidad y productividad que los naturales de su entorno

• Las culturas antiguas basaban el mantenimiento de la fertilidad de los suelos en la adición repetida de residuos e inorgánicos


Buscando soluciones

Utilizar los residuos para añadir materia orgánica al suelo

técnica win-winPero, ¡la materia orgánica es inestable en el suelo !


Mecanismos deEstabilización

ProtecciónFísica

InteraccionesOrganominerales

RecalcitranciaMolecular

F. Macías


La materia orgánica es inestable en condiciones superficiales.

Los principales agentes de mineralización son:

El oxígeno y otras sustancias oxidantes

1 Condiciones edafoclimáticas: • Temperatura y humedad (microorganismos).• Tipo de suelo, pH, Eh, textura, mineralogía ...

2 Productividad biológica de las plantas.3 Usos del suelo.

Los mecanismos de estabilización de la materia orgánica en el suelo varían con el tipo de edafogénesis y las condiciones del sistema.


La materia orgánica es inestable en condiciones superficiales.

Los principales agentes de mineralización son:

El oxígeno y otras sustancias oxidantes

La actividad biológica, en especial el metabolismo microbiano

La temperatura

La radiación ultravioleta

1 Condiciones edafoclimáticas: • Temperatura y humedad (microorganismos).• Tipo de suelo, pH, Eh, textura, mineralogía ...

2 Productividad biológica de las plantas.3 Usos del suelo.

Los mecanismos de estabilización de la materia orgánica en el suelo varían con el tipo de edafogénesis y las condiciones del sistema.


Es importante realizar el compostaje de los residuos antes de añadírselos a los suelos.

Es necesario realizar adecuadamente el compostaje para obtener una materia orgánica de calidad.

separación y selección previa de los residuos

proceso adecuado de compostaje

tratamientos de descontaminación (metales pesados)

tratamientos sanitarios para combatir los gérmenes patógenos


En Galicia hay suelos con materia orgánica con edades medias entre 1.000 y 4.000 años, pero se han medido valores superiores a 8.000 en suelos superficiales y más de 10.000 en suelos policíclicos enterrados.

Pero la materia orgánica puede persistir de siglos a varios milenios en suelos dependiendo de los mecanismos de estabilización.

¿Y SI APRENDEMOS DE LOS SUELOS QUE HAN CONSERVADO SU MATERIA ORGÁNICA

DURANTE CICLOS LARGOS?

F. Macías


Mod

er

Mul

l-A

l

Mul

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Mul

l-Ca

CO3

pH

Mor

Hum

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Mul

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Mul

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Mul

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dico

turbaGalicia

umbrisolGalicia

andosolChile

chernozemUcrania

ferralsolBrasil

TIPOS DE MO EN UN GRADIENTE DE VALORES DE pH

F. Macías

vertisolAndalucía


fríodistrofiaacidez

complejos organo-alumínicos

distrofiaacidez

toxicidad por Al

complejosorgano-férricos

complejos organo-alumínicosamorfos (alofanos,

imogolita)elevada humedaden microagregados

complejos organo-cálcicosprotección física

en agregados(Kastanozems, etc.)

protección por parte de las esmectitas

MO de vegetación con abundancia de C

recalcitrante (aceites, ceras)

Protección física de los carbonatosFosilización

Epigenia

alcalinidad

Mod

er

Mul

l-A

l

Mul

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tric

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MECANISMOS DE ESTABILIZACIÓN

F. Macías


Factores de estabilización de la materia orgánica

Atracción electrostática Puentes de H Reacciones de intercambio y/o adsorción

2 Insolubilización y secuestro

1 Enlaces de tipo químico

3 Inclusión de los componentes orgánicos dentro de los microagregados del suelo

4 Recalcitrancia intrinseca. “Black carbon”

F. Macías


Materiales formadores de tecnosuelosM

ater

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Lodo aerobio

Lodo anaerobio

Purín

Alpechín

residuos oxid/red

Residuos adsorbentes

Residuos con Ca

+residuos orgánicos


Definición de Tecnosuelo

• Mezcla sólida de materiales naturales o sintéticos, minerales u orgánicos que, colocado en superficie, permite la rápida integración de los componentes residuales antropogeomórficos en los ciclos biogeoquímicos así como el cumplimiento de las funciones ambientales y productivas del suelo, mejorando la situación ambiental precedente. (Macías, 2004; 2007).


1) Producir alimentos y fibras

2) Almacenar, filtrar y transformar agua y substancias

3) Ser un medio de vida y una reserva genética

4) Servir de sustrato a las actividades humanas

Además, estas características deben ser adecuadas a las condiciones del área de utilización mejorando las condiciones existentes.

Todas las funciones ecológicas de los suelos

Los Tecnosoles deben cumplir


2) Composición mineralógica y propiedades biogeoquímicas adecuadas.

1) Propiedades físicas adecuadas.

3) Capacidad de estabilización del carbono.

4) Proporcionar adecuada vida.

5) Ausencia de ecotoxicología.

6) Capacidad de evolucionar por procesos edáficos.

-Neutralizar procesos contaminantes por sus características ácido-base.-Capacidad reductora/oxidante en función del tipo de problema.-Tener capacidad complejante.-Presentar superficies reactivas capaces de realizar reacciones de adsorción de- aniones/cationes.

Los Tecnosoles deben tener

textura, porosidad,capacidad de retención de agua, estructura (porosa con formación de agregados estables).


● Equilibrar los nutrientes en un medio degradado.

● Inmovilizar metales pesados y/o aniones tóxicos.

● Estabilizar Carbono orgánico lábil.

Los Tecnosoles pueden elaborarse a la “carta”

Objectivos de los Tecnosoles


Estrategia Europea de Protección del Suelo• Mas de 1000 millones de tn/año de materia orgánica

exógena en Europa.

• Reciclar materia orgánica en el suelo contribuye a: Aumentar la MO del suelo.

Reducir la erosión.

Contribuir al secuestro de carbono.

Contribuir a optimizar la gestión de los residuos.

• Los materiales orgánicos han de ser tratados para aportar materia orgánica humificada y por tanto de más lenta mineralización que los materiales orgánicos frescos.


Instrucción técnica de residuos ITR/01/08, de 8 de enero de 2008, de la Dirección Xeral de Calidade e Avaliación Ambiental, referente a la elaboración de suelos (Tecnosoles) derivados de residuos.

Publicada en el DOG de 25 de enero de 2008


CRITERIOS Y PROCEDIMIENTOS DE ADMISIÓN DE RESIDUOS PARA LA FABRICACIÓN DE TECNOSOLES DERIVADOS DE RESIDUOS

Tecnosuelo: Producto que se formula a partir de residuos que se combinan de un modo adecuado para servir de substrato vegetal y permitir la recuperación de ambientes degradados.


CONDICIONES QUE DEBE CUMPLIR EL TECNOSUELO

- Ausencia de organismos patógenos.

- Ausencia de compuestos tóxicos.

- Ausencia de olores.


Material de partida: Anexo I.

- Residuos de minas y canteras.- Residuos de la agricultura.- Residuos de la transformación de la madera.- Residuos de las industrias del cuero, piel y textil.- Residuos de procesos químicos orgánicos e inorgánicos.- Residuos de procesos térmicos.- Residuos de la construcción y demolición.- Residuos municipales.


Código LER

Norma * Descripción

1 RESIDUOS DE LA PROSPECCIÓN, EXTRACCIÓN DE MINAS Y CANTERAS Y TRATAMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS DE MINERALES

101 RESIDUOS DE LA EXTRACCIÓN DE MINERALES

10101 1 Residuos de la extracción de minerales metálicos

10102 1 Residuos de la extracción de minerales no metálicos

103 RESIDUOS DE LA TRANSFORMACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DE MINERALES METÁLICOS

10306 1, 4 Estériles distintos de los mencionados en los códigos LER 010304 y 010305 y que no contengan sustancias peligrosas

10308 1, 4 Residuos de polvo y arena distintos de los mencionados en el código LER 010307 y que no contengan sustancias peligrosas

10309 1, 4 Lodos rojos de la producción de alumina distintos de los mencionados en el código LER 010307 y que no contengan sustancias peligrosas

104 RESIDUOS DE LA TRANSFORMACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA DE MINERALES NO METÁLICOS

10408 1, 4 Residuos de grava y rocas trituradas distintos de los mencionados en el código LER 010407 y que no contengan sustancias peligrosas

10409 Residuos de arena y arcillas

10410 1, 4 Residuos de polvo y arenilla distintos de los mencionados en el código LER 010407 y que no contengan sustancias peligrosas

10411 1, 4 Residuos de la transformación de potasa y sal gema distintos de los mencionados en el código 010407 y que no contengan sustancias peligrosas

10412 1, 4 Estériles y otros residuos del lavado y limpieza de minerales, distintos de los mencionados en los códigos LER 010407 y 010411 y que no contengan sustancias peligrosas

10413105 1, 4 Residuos del corte y serrado de piedra distintos de los mencionados en el código LER 010407 y que no

contengan sustancias peligrosas

Material de partida. Anexo I.

Cerca de 140 tipos de residuos no peligrosos.


Material de partida. Anexo I.

-Cerca de 140 tipos de residuos no peligrosos.

-Diferente grado de control de los residuos de partida:

- Norma 1: Control de metales y otros lementos traza.- Norma 2: Cumplir Decreto de fertilizantes y normas sanitarias aplicadas a los subproductos animales no destinados al consumo humano.-Norma 3. Que no sean fibras sintéticas.-Norma 4. Control en contaminantes orgánicos.-Norma 5. Control de higienización.


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