OPTIFANGS

Herramienta desarrollada por el instituto CIAGRO-UMH para la optimización de la dosificación de lodos de depuradora en usos agrícolas

Desarrollada dentro del proyecto AVI INNEST/2023/115 denominado OPTIFANGS: MEJORA EN LA GESTIÓN AGRONÓMICA DE LOS LODOS DE EDARS MEDIANTE EL USO DE LA ESPECTROSCOPÍA EN EL INFRARROJO CERCANO (NIR) Y LA INTELIGENCIA ARTIFICIAL

Cada usuario puede dar de alta diferentes depuradoras para tener un registro de dichas instalaciones y las estimaciones de composición realizadas a lo largo del tiempo.

La aplicación OPTIFANGS incluye capacidades de predicción de la composición de lodos de depuradora a partir de su huella NIR, fácilmente obtenible mediante instrumentación NIR en 2-3 min. Con el uso de los algoritmos desarrollados por CIAGRO-UMH se genera un informe de composición incluyendo aspectos agronómicos y ambientales: Predictor NIR

Cada usuario además puede obtener un informe de recomendación de dosificación, desarrollado en función del lodo de depuradora seleccionado, el cultivo objetivo y el tipo de suelo receptor, identificando la estrategia de fertilización óptima para conseguir los objetivos de fertilización, verificar la normativa de aplicación específica de lodos y eliminar los riesgos asociados al exceso de nutrientes: Dosificación

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Datos NIR y obtención del informe PREDICTOR NIR

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Suelo receptor del lodo: Tipología

Para dosificar un material orgánico en el suelo es importante conocer cual es la granulometría y textura de ese suelo. La granulometría indica el porcentaje relativo del tamaño de las partículas que configuran el suelo, denominadas Arena, Limo y Arcilla. Por favor, si conoce la granulometría de su suelo, introduzca la proporción.


                        


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Normativas

Normativa para el uso de lodos en agricultura

La gestión de los lodos de depuración de aguas residuales debe realizarse conforme a lo establecido en la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular. Asimismo, debe cumplirse con la normativa específica aplicable a cada tipo de tratamiento.

Para el uso de los lodos en agricultura debe de tenerse en cuenta que:

  • El gestor que realice la aplicación agrícola deberá disponer de autorización para la operación de tratamiento de residuos R10 "Tratamiento de los suelos que produzca un beneficio a la agricultura o una mejora ecológica de los mismos", en cumplimiento de lo establecido en el artículo 27 de la Ley 22/2011, de 28 de julio.
  • Se deberá cumplir con lo establecido en el Real Decreto 1310/1990, de 29 de octubre, por el que se regula la utilización de los lodos de depuración en el sector agrario, que transpone la Directiva 86/278/CEE del Consejo de 12 de junio de 1986 relativa a la protección del medio ambiente y, en particular, de los suelos, en la utilización de los lodos de depuradora en agricultura (Directiva 86/278/CEE). Los niveles de metales en suelo y lodos han sido modificados por el RD 1051/2022 por el que se establecen normas para la nutrición sostenible en los suelos agrarios.
  • Se deberá cumplir con lo establecido en la Orden AAA/1072/2013, de 7 de junio, sobre utilización de lodos de depuración en el sector agrario.
  • Se deberá cumplir con lo establecido en el Real Decreto 261/1996, de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias.
  • Real Decreto 1051/2022, de 27 de diciembre, por el que se establecen normas para la nutrición sostenible en los suelos agrarios.
  • Cuando se usen los lodos para la fabricación de productor fertilizantes "compost" se deberá cumplir lo establecido en el Real Decreto 506/2013, de 28 de junio, sobre productos fertilizantes.
  • Cuando los compost de lodos se utilicen como ingrediente de los sustratos de cultivo se deberá cumplir lo establecido en el Real Decreto 865/2010 de 2 de julio, modificado por el Real Decreto 1039/2012, de 6 de julio, sobre sustratos de cultivo

Respecto al reparto competencial en materia de residuos, en el Real Decreto 1310/1990, se designa al Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación y a las autoridades responsables de las Comunidades Autónomas en esta misma materia como los competentes en materia de aplicación y control de la citada Directiva y se crea el Registro Nacional de Lodos (RNL) y en el artículo 12.4 b) de la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, se designa a las Comunidades Autónomas la autorización, vigilancia, inspección y sanción de las actividades de producción y gestión de residuos.

Según el RD 1310/1990, los parámetros que, como mínimo, deben ser analizados en los lodos tratados son los siguientes:

  • Materia seca
  • Materia orgánica
  • pH
  • Nitrógeno
  • Fósforo
  • Cadmio, cobre, níquel, plomo, zinc, mercurio y cromo

Se permite la utilización en suelos agrícolas, de los lodos de depuración cuando la concentración de metales pesados de los lodos y de los suelos receptores no supere ciertos límites y, además, se controle la acumulación de metales en las parcelas receptoras (Tabla 1).


Tabla 1. Directiva 86/278/CEE y Real Decreto 1310/1990 de 29 de octubre

Valores límite sobre metales pesados en el entorno suelo-lodo:

Elemento Valor límite de concentración en suelos (mg kg⁻¹ m.s.) Valor límite de concentración en lodos (mg kg⁻¹ m.s.) Valor límite anual (kg Ha⁻¹ año⁻¹)
pH<7 pH>7 pH<7 pH>7
Cadmio 1 3,0 20 40 0,15
Cobre 50 210,0 1000 1750 12,00
Níquel 30 112,0 300 400 3,00
Plomo 50 300,0 750 1200 15,00
Zinc 150 450,0 2500 4000 30,00
Mercurio 1 1,5 16 25 0,10
Cromo 100 150,0 1000 1500 3,00

Además, se prohíbe:

  • La aplicación de lodos de depuradora sin tratar.
  • Aplicar lodos tratados en praderas, pastizales y demás aprovechamientos a utilizar en pastoreo directo por el ganado, con una antelación menor de tres semanas respecto a la fecha de comienzo del citado aprovechamiento directo.
  • Aplicar lodos tratados en cultivos hortícolas y frutícolas durante su ciclo vegetativo, con la excepción de los cultivos de árboles frutales, o en un plazo menor de diez meses antes de la recolección y durante la recolección misma, cuando se trate de cultivos hortícolas o frutícolas cuyos órganos o partes vegetativas a comercializar y consumir en fresco estén normalmente en contacto directo con el suelo.

También indica que la aplicación de lodos debe de hacerse teniendo en cuenta las necesidades de nutrientes de las plantas. Además, exige control estadístico de los lodos producidos, cantidades dedicadas a fines agronómicos, composición y características de los lodos, tipos de tratamiento e identificación del destinatario y lugar de aplicación.

El Real Decreto 261/1996 de 16 de febrero, sobre protección de las aguas contra la contaminación producida por los nitratos procedentes de fuentes agrarias, limita la incorporación de N de origen orgánico a aportar al suelo en 170 kg por hectárea y año, pudiendo alcanzar los 210 kg durante los primeros programas de actuación, pudiendo las Comunidades Autónomas establecer cantidades distintas en base a ciertas consideraciones.

El Real Decreto 1051/2022, de 27 de diciembre, por el que se establecen normas para la nutrición sostenible en los suelos agrarios prohíbe la fertilización nitrogenada en lugares como terrenos inundados, en periodos de lluvia y en hábitats naturales entre otros. Igualmente, limita la fertilización nitrogenada mediante un calendario de aplicación por tipo de cultivo y deja abierto a las comunidades autónomas a establecer otros periodos de limitación más apropiados para esa comunidad. Se establece las condiciones de acopio temporal de estiércoles, productos fertilizantes orgánicos y otros materiales de origen orgánico. Establece nuevos límites de metales pesados para los materiales que se aporten al suelo, que afecta también a los lodos de depuradora. Teniendo en cuenta que el apartado 2a) del artículo 8, se prohibirá el uso de materiales que aporten los metales pesados a suelos que han superado los límites de la tabla del punto B del anexo IV, por encima de los valores de la columna 3 de la tabla del apartado A del mismo anexo y siempre que no se superen los valores de la columna 3 de la tabla del apartado C.


Tabla 2. Límites de metales pesados para materiales que se aporten al suelo

Real Decreto 1051/2022. Anexo IV tabla apartado A:

Metales pesados Valores límite (mg/kg ms) Valores límite art. 8.2 (mg/kg ms)
Cadmio (Cd) 10 0,2
Cobre (Cu)* 1000 20
Níquel (Ni) 300 6
Plomo (Pb) 750 15
Zinc (Zn)* 2500 50
Mercurio (Hg) 10 0,2
Cromo hexavalente (Cr VI) 2 No detectable
Arsénico total (As) 40 0,8
Cromo (Cr) 1000 20

* No obstante, estos valores límite no serán aplicables cuando el cobre (Cu) o el zinc (Zn) hayan sido añadidos intencionadamente a un producto fertilizante con el fin de corregir una deficiencia en micronutrientes del suelo y son declarados de conformidad con la normativa sobre productos fertilizantes.


Tabla 3. Contenido máximo en metales pesados en suelos agrarios

Primeros 25 cm de profundidad (Real Decreto 1051/2022. Anexo IV tabla apartado B):

Metales pesados pH suelo <7 (mg/kg ms) pH suelo ≥7 (mg/kg ms)
Cadmio (Cd) 1 1.5
Cobre (Cu) 50 100
Níquel (Ni) 30 70
Plomo (Pb) 50 100
Zinc (Zn) 150 200
Mercurio (Hg) 0.5 1
Cromo (Cr) 60 100

Sin perjuicio de que las autoridades competentes de las comunidades autónomas puedan poner límites más estrictos, y salvo en los suelos de origen volcánico de Canarias.


Tabla 4. Contenido máximo de metales pesados por hectárea y año

Media de 10 años (Real Decreto 1051/2022. Anexo IV tabla apartado C):

Metales pesados Valores límite (g/ha/año) Valores límite art. 8.2 (g/ha/año)
Cadmio (Cd) 150 3
Cobre (Cu) 2400 48
Níquel (Ni) 600 12
Plomo (Pb) 1500 30
Zinc (Zn) 6000 120
Mercurio (Hg) 150 3
Cromo (Cr) 2400 48

Se considera aconsejable que se controle su concentración en las aguas que se emplean para regar, sobre todo cuando se empleen aguas regeneradas.

En dicho RD también se contemplan los requisitos técnicos exigibles a los lodos de depuradora de forma que sólo se pueden aplicar a los suelos agrarios los lodos incluidos en el anexo I de la Orden AAA/1072/2013, de 7 de junio, que hayan seguido algún tratamiento.


Para poderse aplicar a un suelo agrario, los lodos que hayan sido tratados empleando un método diferente del compostaje o la digestión anaerobia deberán demostrar que son estables y que cumplen con los siguientes parámetros:

  • Materia orgánica total ≥ 25 %.
  • Declarar contenido en Salmonella.
  • Declarar contenido en Escherichia coli.
  • Aportar análisis de los nutrientes que aportan, en particular, nitrógeno, fósforo (expresado como P2O5) y potasio (expresado como K2O).
  • Cumplir con todos los requisitos adicionales incluidos en su autorización de valorización R1001.

La Orden AAA/1072/2013, de 7 de junio, sobre utilización de lodos de depuración en el sector agrario, establece un nuevo régimen jurídico que promueve la transparencia en materia de producción y gestión de residuos y asegura su trazabilidad. En ella se establece que las instalaciones depuradoras de aguas residuales, las instalaciones de tratamiento de lodos y los gestores que realizan la aplicación en los suelos de los lodos de depuración tratados deben enviar anualmente determinada información a las Comunidades Autónomas, y ésta al Registro Nacional de Lodos del Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente.

  • Anexo I - Información de la estación depuradora de aguas residuales: se regula la información que deben proporcionar los titulares de las depuradoras al órgano competente de cada Comunidad Autónoma. Entre otros datos se requiere la carga contaminante media tratada, el caudal tratado, el tratamiento aplicado tanto en la línea de aguas como de lodos, la cantidad de lodos tratados, su porcentaje de materia seca y el destino de los lodos.
  • Anexo II - Documento de identificación del lodo: detalla la información que debe acompañar a toda partida de lodos desde las instalaciones de tratamiento hasta las explotaciones agrarias, como el origen y tratamiento del lodo, la cantidad transportada, su porcentaje en materia seca, su contenido en metales y diversos parámetros agronómicos y microbiológicos, así como la identificación del gestor y del transportista.
  • Anexo III - Documento de aplicación de lodos: información que los gestores deben cumplimentar con cada aplicación de lodos y guardar durante al menos tres años. Requiere datos de la instalación de tratamiento, del gestor, del usuario, de la parcela, de la cantidad y características del lodo, del cultivo, fecha de aplicación, etc.
  • Anexo IV - Información anual de las aplicaciones de lodo: información que los gestores deben remitir a la Comunidad Autónoma de forma anual. Recoge la identificación de la instalación de tratamiento del lodo, del gestor, información de las características del lodo, cantidad aplicada, parcela, superficie, cultivo, etc.

La Comisión Europea trabaja actualmente en la revisión de la Directiva de lodos a fin de adaptarla al progreso técnico y científico y a las exigencias de otras legislaciones más recientes como la Directiva relativa a los residuos (2008/98/CE modificada por la Directiva 2018/851 para apoyar la transición hacia una economía circular) que establece la jerarquía en la gestión de residuos (prevención, reducción, reutilización, reciclado y recuperación energética) y con la Directiva sobre vertido (1999/31/CE modificada por la Directiva 2018/850 para apoyar la transición hacia una economía circular) que limita la posibilidad de eliminación en vertederos de los residuos biodegradables y prohíbe el vertido de residuos que no se hayan sometido a tratamiento.

En la próxima Directiva sobre lodos se regularán probablemente, los tratamientos para la reducción de patógenos, la presencia de contaminantes orgánicos y la contaminación por metales pesados. Los plaguicidas, los disolventes industriales, los colorantes, los plastificantes, los agentes tensoactivos y muchas moléculas orgánicas complejas, generalmente de baja solubilidad en agua y elevada capacidad de absorción, tienden a acumularse en los fangos. En los documentos de trabajo de la UE está en estudio fijar un valor mínimo para la aplicación al suelo de alquilbenceno sulfonato lineal (LAS) y ciertos patógenos, como los huevos de nemátodos.


2. Ley Andaluza de utilización de lodos tratados en el sector agrícola

Recientemente se ha publicado en el Boletín Oficial de la Junta de Andalucía (BOJA) la Orden de 6 de agosto de 2018, por la que se regula la utilización de lodos tratados de depuradora en el sector agrario.

En ella se asume todo lo establecido en el RD 1310/190 y en la orden AAA1072/2013 y además para garantizar la adecuada valorización de los lodos tratados en los suelos agrarios andaluces se han definido métodos de tratamiento específico que reducen de manera significativa el poder de fermentación de los lodos, se han incorporado limitaciones sobre las parcelas en las que pueden incorporarse los lodos tratados, como distancias mínimas de exclusión respecto a núcleos urbanos, aguas superficiales y captaciones subterráneas y se ha limitado la cantidad a aplicar por hectárea y año.

Aplicación de lodos tratados:

  • Para la aplicación de lodos tratados en una zona vulnerable a la contaminación por nitratos no podrá superarse, en ningún caso, la aplicación de 170 Unidades Fertilizantes de Nitrógeno (UFN) por hectárea y año.
  • En zonas no vulnerables, se establece la limitación de no aplicar más de 10 toneladas (t) de materia seca (MS) de lodos tratados de depuradora por hectárea y año.
  • Los depósitos de lodos tratados de depuradora previos al esparcimiento no podrán superar las 250 toneladas, ni permanecer en el terreno más de 5 días naturales.

Se prohíbe aplicar lodos tratados de depuradora:

  • En períodos de lluvia (entre 1 de noviembre y el 31 enero del año siguiente, pudiendo ser modificado por resolución de la Delegación Territorial competente)
  • En suelos helados o con nieve
  • En suelos inundados o saturados de agua mientras se mantengan estas condiciones

Métodos de tratamiento de lodos de depuración:

1. Compostaje:

Métodos controlados de transformación biológica aeróbica y termófila del lodo:

  • 1.1. Compostaje en pilas volteadas: Temperaturas de al menos 55ºC mantenidas durante un período no inferior a 4 horas entre cada volteo. Mínimo tres volteos seguidos de un período de maduración.
  • 1.2. Compostaje en pilas estáticas ventiladas o en túneles: Mínimo de 40ºC durante al menos 5 días y por 4 horas durante este período, a un mínimo de 55ºC. Seguido por una fase de maduración.

Requisitos analíticos para compostaje:

  • Contenido mínimo de materia seca: 60%
  • Relación C/N < 20
  • Ausencia de Salmonella en 25 gramos de muestra
  • E. Coli < de 1.000 u.f.c./g

2. Otros tratamientos:
  • 2.1. Digestión anaerobia termófila: Temperatura mínima de 55ºC con tiempo de retención media de 15 días, o bien a 53º durante 24 horas en 'batch'.
  • 2.2. Digestión anaerobia mesófila: Temperatura mínima de 35ºC, con tiempo de retención medio de 12 días, siempre que al lodo se le haya sometido a tratamiento térmico previo de al menos 70ºC durante 30 minutos.
  • 2.3. Estabilización aeróbica: Temperatura mínima de 20º y tiempo mínimo de retención de 50 días. Contenido final de humedad no mayor del 40%.
  • 2.4. Estabilización con cal: pH de 12 o más, manteniendo tal pH por un período no menor de 24 horas. Se puede reducir a 2 horas si se combina con tratamiento térmico de mínimo 55ºC.
  • 2.5. Secado térmico: Temperatura mínima de 80ºC durante no menos de 10 minutos. Para tiempos ≥ 30 minutos, se admite temperatura mínima de 70º. Contenido final de humedad no mayor de 10%.

A excepción de los productos obtenidos del compostaje, del secado térmico y de la estabilización aeróbica para los que la exigencia en contenido final de materia seca es aún más estricta, todos los demás productos de tratamiento presentarán un contenido de materia seca no inferior a un 20%.

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