Incremento de la biodegradabilidad de los residuos lignocelulósicos mediante inoculantes microbianos: aplicación en compostaje

Abstract

El sector agrícola produce anualmente grandes cantidades de residuos vegetales en todo el mundo. Actualmente, el tratamiento propuesto como proceso sostenible y efectivo para gestionar estos residuos es el compostaje, por el que se valorizan los restos obteniendo un producto estabilizado llamado compost. No obstante, la fracción lignocelulósica de los residuos vegetales presenta un reto en el proceso de compostaje al dificultar la acción de los microorganismos, extendiendo el proceso más de lo deseado e incluso pudiendo generar un producto de mala calidad. En este trabajo se propone la inoculación de agentes microbianos con actividad lignocelulolítica con objeto de incrementar la biodegradabilidad de los residuos como un pretratamiento del material antes de su compostaje. Para ello, se emplearon tres cepas microbianas (Bacillus safensis, Bacillus licheniformis y Fusarium oxysporum) pertenecientes a la colección BIO-175 de la Universidad de Almería, que fueron inoculadas en restos vegetales como cultivo puro y como un consorcio de las tres y a dos dosis diferentes. La evaluación de la efectividad de los tratamientos se llevó a cabo mediante el análisis de parámetros como humedad, materia orgánica, índice respirométrico AT4 y contenido en celulosa y hemicelulosa, tras incubación a 10 y 45 días. Los resultados obtenidos demostraron que la biodegradación de los residuos lignocelulósicos puede variar según el tratamiento y dosis aplicados, de forma que tanto F. oxysporum como el consorcio mostraron los mejores resultados como inoculantes eficaces durante el proceso. Por lo tanto, la inoculación de residuos vegetales con microorganismos lignocelulolíticos se postula como una excelente estrategia para tratamiento previo a los residuos vegetales utilizados en compostaje, pudiendo acelerar el proceso y mejorando la calidad del producto final. The agricultural sector produces every year large quantities of plant wastes worldwide. Currently, the treatment proposed as a sustainable and effective process to manage these wastes is composting, by which wastes are valorized obtaining a stabilized product called compost. However, the lignocellulosic fraction of the plant wastes presents as a challenge during the composting process by hindering the action of microorganisms, extending the process more than the desired and even generating a poor quality product. In this work, the inoculation of microbial agents with lignocellulosic capability is proposed with the aim of activating the biodegradability of the wastes as a composting pretreatment. For this purpose, three microbial strains (Bacillus safensis, Bacillus licheniformis and Fusarium oxysporum) belonging to the BIO-175 collection of the University of Almería were used, which were applied as a pure culture and as a microbial consortium of the three strains. The effectiveness of the inoculated treatments was tested by analyzing physicochemical parameters such as moisture, organic matter, AT4 respirometric index and cellulose and hemicellulose content, after incubation for 10 and 45 days. The obtained results showed that the biodegradation of lignocellulosic wastes can vary according to the treatment and doses applied, where both F. oxysporum and the consortium showed the best results as effective inoculants during the process. Therefore, the inoculation of plant wastes with lignocellulolytic microorganisms is postulated as an excellent strategy as a previous treatment in composting in order to accelerate the process and improving the quality of the final product