La tendencia del "desperdicio cero" podría tener un amigo en forma de biosólidos. Los biosólidos son los materiales que se producen después de que los desechos domésticos se tratan en los sistemas de aguas residuales urbanas. En el pasado, la mayor parte de este material sólido se transfirió a vertederos. Pero, Los procesos desarrollados durante las últimas décadas pueden crear biosólidos de "calidad excepcional".

Estos nuevos biosólidos "EQ" son bajos en contaminantes y patógenos, pero alto en nutrientes. Se pueden aplicar a suelos agrícolas o urbanos que necesitan fertilizantes y otras mejoras en la salud del suelo. Eso reutiliza un material de "desecho" anterior y ayuda al medio ambiente en el camino.

Los biosólidos son valiosos porque son ricos en nitrógeno, un nutriente clave para las plantas. Pero, sólo una fracción del nitrógeno de los biosólidos utilizados como fertilizante está disponible para las plantas. Esta fracción se llama nitrógeno biodisponible.

"Necesitamos saber cuánto nitrógeno se vuelve biodisponible cuando agregamos biosólidos al suelo, "dice Odiney Alvarez-Campos, investigador de Virginia Tech. "Queremos suministrar suficiente para un crecimiento y rendimiento saludables de los cultivos, pero no exceso de nitrógeno ".

Eso es porque demasiado nitrógeno puede contaminar el medio ambiente. Puede ingresar a las aguas superficiales y subterráneas y afectar los ecosistemas acuáticos. "Es un equilibrio entre apoyar el crecimiento de las plantas, sin contaminar, "dice Álvarez-Campos.

En un nuevo estudio, Álvarez-Campos y sus colegas probaron qué cantidad de nitrógeno en diferentes productos biosólidos se volvió biodisponible en un suelo urbano. Descubrieron un factor de complicación. La naturaleza degradada de los suelos urbanos podría reducir la disponibilidad de nitrógeno de los biosólidos para las plantas.

"Los suelos urbanos a menudo se compactan, suelos degradados. Pueden tener poca materia orgánica y nutrientes, "dice Álvarez-Campos. Actividades humanas, como la construcción y el tráfico de vehículos pesados, puede degradar los suelos urbanos.

"Los biosólidos tienen lo que necesitamos para ayudar a restaurar estos suelos, "dice Álvarez-Campos. Por ejemplo, la materia orgánica de los biosólidos puede reducir la compactación del suelo. Eso puede hacer que los suelos sean más fáciles de cultivar y ayudar a que las raíces de las plantas crezcan. Los biosólidos también pueden aumentar la infiltración y retención de agua en el suelo, que son importantes para el crecimiento de las plantas.

Los investigadores probaron cinco productos biosólidos diferentes. Todos los productos eran de "calidad excepcional". Algunos de los biosólidos tenían otros materiales mezclados. Estos materiales incluían material orgánico y mineral seco. El objetivo era secar los biosólidos.

"Uno de los principales desafíos que enfrenta la aplicación de biosólidos en áreas urbanas es su alto contenido de humedad, "dice Álvarez-Campos. Los productos biosólidos que tienen mucha humedad son más difíciles de transportar, resolver, y difundir.

El estudio mostró que los biosólidos que no se mezclan con materiales leñosos producen más nitrógeno biodisponible que los productos biosólidos mezclados con materiales leñosos. La baja materia orgánica y el alto contenido de arcilla del suelo urbano redujeron la cantidad de nitrógeno biodisponible de los biosólidos. También redujeron la efectividad de los métodos de laboratorio para estimar el nitrógeno disponible.

Además, los investigadores se centraron en un método de laboratorio de uso común que proporcionó las mejores estimaciones de la disponibilidad de nitrógeno de los biosólidos. Este método se llama incubación anaeróbica de 7 días. "Mostró el mayor potencial para ser utilizado como indicador de la disponibilidad de nitrógeno de un biosólido, "dice Álvarez-Campos.

Saber que la disponibilidad de nitrógeno puede ser menor en suelos degradados es clave. "Ayudará a ajustar las tasas de aplicación de biosólidos para que coincidan con el grado de degradación del suelo, "dice Álvarez-Campos.

Estos hallazgos son un primer paso importante. Los investigadores están evaluando la confiabilidad de las pruebas rápidas para estimar la disponibilidad de nitrógeno de los biosólidos aplicados a los suelos urbanos. También buscan expandir su área de estudio. "En este estudio, utilizamos un suelo representativo de suelos urbanos en el suroeste de Virginia, ", dice Álvarez-Campos. Los estudios futuros evaluarán el impacto de las aplicaciones de biosólidos en una mayor variedad de suelos y paisajes urbanos.

"El reciclaje de biosólidos en el suelo es una de las formas más sostenibles de gestionar los residuos, ", dice Álvarez-Campos." Devuelve carbono y nutrientes, como el nitrógeno, al suelo, y ayuda a que la vegetación crezca ".

Si los biosólidos no se aplican a campos agrícolas o paisajes urbanos, se eliminan en vertederos o se incineran. "Cuando se aplica a los suelos, los biosólidos se convierten en un recurso valioso en lugar de un desperdicio desagradable, "dice Álvarez-Campos.