Valorización de residuos orgánicos agroindustriales en contexto de cambio climático mediante su reciclado por vermicompostaje para el fomento de una economía circular

La presente tesis por compendio de publicaciones recoge la investigación realizada para la valorización de residuos orgánicos agroindustriales a través de su reciclaje. Para ello, se ha empleado el vermicompostaje, también denominado lombricompostaje o compostaje con lombrices, por ser una técnica basada en la naturaleza, relativamente sencilla en cuanto a su manejo y de bajo coste, basada en la bioxidación de esa materia orgánica aeróbicamente para obtener un producto final reutilizable en el sector primario como fertilizante natural, que contribuye a la reducción de emisiones y fomenta la economía circular en las organizaciones que generan esos residuos orgánicos de origen agroindustrial. Los residuos empleados durante esta investigación han sido la cascarilla y el marro del café, procedentes de organizaciones de la industria cafetera; la lavanda, procedente de una organización de cultivo y extracción de aceite esenciales para perfumería; y el lúpulo, procedente de una organización de cultivo, preparación del lúpulo y extracción de la lupulina para la industria cervecera. Además, se empleó el estiércol de caballo, procedente de un centro de equitación y equinoterapia, como residuo control o testigo. En esta investigación se han analizado los comportamientos biológicos que han tenido los anélidos de la especia Eisenia andrei a la hora de alimentarse con los residuos orgánicos agroindustriales empleados, tales como han sido el grado de desarrollo (Ganancia en peso y/o ratio de crecimiento), el grado de madurez sexual, la producción de cocones, el nacimiento de crías y la tasa de mortalidad. Todos estos ensayos han derivado en la publicación de los tres artículos incluidos en esta tesis. Para la realización, se diseñaron dos tipos de ensayo, a pequeña y media escala, basándose en la bibliografía científica. Para valorar la idoneidad o no del residuo, se tuvieron en cuenta parámetros biológicos con relación directa con el ciclo de vida de la lombriz Eisenia andrei. Además, se realizaron también pruebas de germinación del vermicompost obtenido para asegurar la ausencia de cualquier tipo de fitotoxidad de los productos obtenidos. Los resultados han sido muy diversos. Mientras que los residuos cafeteros tuvieron una mala aceptación para las lombrices y con altos índices de mortalidad, la lavanda demostró ser un residuo con una alta palatabilidad, teniendo un mejor comportamiento frente al estiércol de caballo. En todos los casos, los test de germinación realizados tanto con los vermicomposts de los cafés como los de lavanda, fueron positivos lo que acreditó que todos estos nuevos productos eran estables y aptos para su uso como fertilizante natural. Respecto al lúpulo, resultó ser un residuo inocuo, ya que la supervivencia fue total, pero con una palatabilidad media porque no superaban los diferentes valores de los parámetros estudiados al estiércol. Por último, destacar también como resultado la obtención de un modelo de utilidad.

This thesis by compendium of publications gathers the research carried out for the valorization of agro-industrial organic wastes through their recycling. For this purpose, vermicomposting, also called composting by earthworms, has been used, as it is a nature-based technique, relatively simple in terms of handling and low cost, which allows the bioxidation of this organic matter aerobically to obtain a final product reusable in the primary sector as a natural fertilizer, which contributes to the reduction of emissions in the current climate context and promotes the circular economy at regional, local or even internal level in the organizations that generate these organic wastes of agro-industrial origin. The wastes used during this research were coffee silverskins and spent coffee grounds from coffee industry organizations, lavender from an organization that grows and extracts essential oils for perfumery, and hops from an organization that grows, prepares hops and extracts lupulin for the brewing industry. In addition, horse manure from a horse riding and equine therapy center was used as a control or control waste. In this research, the biological behaviors of the annelids of the species Eisenia andrei when feeding on the agro-industrial organic wastes used have been analyzed, such as the degree of development (weight gain and/or growth rate), the degree of sexual maturity, the production of coconuts, the birth of offspring and the mortality rate. All these trials have resulted in the publication of the three articles included in this thesis. For the realization, two types of tests were designed, small and medium scale, based on the scientific literature. To assess the suitability or not of the waste, biological parameters directly related to the life cycle of the earthworm Eisenia andrei were taken into account. In addition, germination tests were also carried out on the vermicompost obtained to ensure the absence of any phytotoxicity of the products obtained. The results obtained were diverse. While coffee residues were poorly accepted by earthworms and had high mortality rates, lavender proved to be a highly palatable residue, performing better than horse manure. In all cases, the germination tests carried out with both coffee vermicomposts and lavender were positive, which proved that all these new products were stable and suitable for use as natural fertilizers. Regarding the hops, it turned out to be a harmless residue, since the survival was total, but with a medium palatability because it did not exceed the different values of the parameters studied for manure. Finally, it is also worth highlighting the obtaining of a utility model as a result.