Proyecto H2020 Smartmushroom:Gestión inteligente del sustrato gastado de las setas para liderar el sector de las setas hacia una economía circular
- Mota Proiektua
- Egoera Completado
- Exekuzioa 2018 -2021
- Esleitutako Aurrekontua 2.264.143,13 €
- Eremua Europeo
- Finantza-iturri nagusia H2020
- Proiektuaren webgunea FATIMA
Azalpena
SMARTmushroom revoluciona la producción de champiñones a través de su ya demostrada planta SMS-ADryer que convierte los residuos de producción de hongos (SMS), que actualmente generan costos, en un fertilizante orgánico agrícola, aumentando el beneficio de los productores de hongos. SMARTmushroom redefine el modelo extractivo actual de producción de hongos "tomar, hacer, desechar" a un modelo de economía circular, desvinculándolo del consumo de recursos finitos y diseñando los residuos fuera del sistema.
Hemos desarrollado y construido una planta piloto SMS-ADryer de 100 a 150 kW de potencia y hemos diseñado la planta a escala industrial, que permitirá convertir 36.000 toneladas de material SMS fresco al año. El SMS se digiere primero gracias a un proceso de digestión anaeróbica de dos etapas. El biogás producido proporciona energía térmica, utilizada en un sistema de eliminación de agua basado en un proceso de secado híbrido que combina condensación y adsorción para acelerar el proceso y reducir costos. De este modo, los agricultores que utilicen SMS-ADryer reducirán los costes de almacenamiento y transporte, permitiendo vender a cualquier región de Europa un nuevo producto ecológico adaptado al transporte convencional.
SMARTmushroom permite crear una nueva cadena de gestión de valor sostenible, desde el procesamiento hasta el transporte y la aplicación, que involucra tanto a la ganadería como al cultivo de hongos. Introducimos la economía circular al convertir los residuos de SMS en un fertilizante orgánico muy valioso (90-140€/tonelada). La industria de la UE obtendrá una solución innovadora a un problema mundial no resuelto que reforzará su competitividad. La sociedad se beneficiará de este producto rico en nutrientes a precios más bajos y el impacto de la producción de hongos en el medio ambiente será menor, ya que el SMS se reciclará hasta convertirse en un fertilizante orgánico en un proceso neutro en carbono donde no se liberan compuestos nocivos al medio ambiente. El fertilizante orgánico mejorará el rendimiento de los cultivos en al menos un 12% debido a su bajo contenido de humedad (28%).
Abordamos los retos de la UE relacionados con la economía baja en carbono mediante el secuestro de carbono, logrado de forma natural, rentable y respetuosa con el medio ambiente, permitiendo compensar las emisiones procedentes de la combustión de combustibles fósiles, la reducción de residuos, la economía circular, la mejora de la eficiencia de los recursos y la agricultura y el desarrollo rural mediante el empoderamiento de las comunidades productoras de champiñones, aumentando su margen, impulsando el empleo y contribuyendo a un sector agrícola más eficiente y competitivo.
Cada planta de SMARTmushroom que trate una media de 36.000 toneladas ahorrará entre 216.000 y 360.000 €, generando una facturación adicional de 850.000 € debido a la venta de pellets para la agricultura ecológica. Con la solución SMARTmushroom, los productores de champiñones aumentarán sus ganancias en un 25%.
Planta de tratamiento SMARTMUSHROOM SMS, vista aérea
Jardueren deskribapena
Los objetivos del proyecto han sido alcanzados por el Consorcio y todas las tareas del proyecto se han completado de acuerdo con el Gran Acuerdo. ASOCHAMP-CTICH ha coordinado todo el proyecto a nivel administrativo y financiero, así como las tareas llevadas a cabo por los socios. Han logrado obtener todos los permisos legales para la construcción e instalación de la planta piloto y el registro de fertilizantes y marcas comerciales. Además, se han realizado ensayos de fertilización bajo su supervisión en España, Asochamp también ha contribuido al correcto funcionamiento de la planta piloto, supervisando las tareas de instalación y el funcionamiento diario, apoyado por Sustratos de La Rioja.
NOVIS ha diseñado e instalado los digestores anaeróbicos para la construcción de la planta de biogás y ha realizado los trabajos necesarios para la puesta en marcha y puesta a punto de la operación; como resultado, la planta piloto está generando biogás utilizando el SMS como sustrato. También han diseñado las mejores mezclas de co-sustratos para la alimentación de los digestores.
IDECAL ha diseñado e instalado un secadero rotativo que utiliza el biogás generado para secar el SMS. La instalación se completó y probó, con el resultado final de secar el material quemando el biogás. Los trabajos de conexión entre la planta de biogás y el secadero han contado con el apoyo de estos dos socios. Como resultado de estas acciones previas, el consorcio ha sido capaz de producir pellets basados en SMS.
ECOBELIEVE ha llevado a cabo varios ensayos para validar el efecto fertilizante de los pellets basados en SMS obtenidos del proyecto. Los ensayos se han llevado a cabo en campo abierto e invernaderos, probando en varios cultivos y obteniendo resultados muy valiosos, ya que hay beneficios claros y rápidos del uso de fertilizante Smartmushroom.
Hemos presentado el proyecto en diferentes ferias internacionales, donde se ha informado sobre Smartmushroom a actores relevantes de todo el mundo y usuarios finales. Nuestro sitio web y redes sociales han apoyado las acciones de difusión en línea que permiten una mejor comprensión de los visitantes. Además, hemos asistido a diferentes conferencias, seminarios, talleres y eventos sectoriales y publicado en revistas relevantes y sitios web de investigación y desarrollo, aumentando el impacto en el campo científico (fertilización, economía circular, digestión anaeróbica), sector agrícola y para el público en general. Para apoyar el plan de comercialización, también se ha desarrollado una APP de Realidad Aumentada, para que los interesados puedan visualizar la planta piloto, como acción de mitigación de las implicaciones de la pandemia de Covid-19.
Testuinguruko deskribapena
Los residuos de la cría de animales y la agricultura son la materia prima del sustrato de cultivo de los hongos. Para cultivar 1 tonelada de hongo, se necesitan de 3 a 4 toneladas de sustrato. Sin embargo, cuando se completa la producción de hongos, el sustrato no se puede utilizar para otro ciclo de crecimiento debido al agotamiento de los nutrientes necesarios para el cultivo de hongos y se denomina Sustrato de Hongos Gastados (SMS), convirtiéndose en un residuo que debe gestionarse según la normativa. En Europa, se generan alrededor de 3,65 millones de toneladas de SMS cada año. El SMS es un material a granel con alto contenido de humedad, rico en materia orgánica y nutrientes, y podría reutilizarse en la agricultura agregándolo a los suelos como enmienda o mantillo, o desgastado para ser reutilizado como suelo de revestimiento. Sin embargo, la directiva de nitratos establece un límite de eliminación que hace que grandes cantidades de SMS no puedan esparcirse simplemente en los suelos cercanos a las instalaciones de los productores, ya que existe un alto riesgo de lixiviados y contaminación del agua. Debido a su baja densidad aparente y alto contenido de agua, los costos de transporte son altos y, por lo tanto, el almacenamiento se convierte en un problema.
Hemos demostrado la viabilidad para la producción de biogás utilizando SMS como material de digestión en una planta piloto. La viabilidad y el nivel de preparación tecnológica de la planta SMS-ADryer están completamente demostrados, ya que la planta de biogás está funcionando y produciendo biogás, el secador está quemando biogás para secar SMS y este SMS seco está siendo peletizado. Además, los pellets a base de SMS han sido probados y validados como fertilizante orgánico mediante la realización de ensayos en varios cultivos en invernaderos y campo abierto y comparando el pellet a base de SMS en diferentes mezclas y frente a los fertilizantes tradicionales. De acuerdo con los rendimientos obtenidos y el cultivo de las plantas, se ha demostrado la viabilidad y efectividad de los pellets de SMS como fertilizante y ya se ha registrado la marca de fertilizante peletizado.
El proyecto Smartmushroom obtuvo un gran interés por parte de muchas asociaciones de cultivadores de champiñones, estamos en contacto con varias empresas interesadas en adquirir la planta SMS-ADryer. A partir del caso de negocio construido, se ha demostrado la viabilidad del proceso, que tiene un gran impacto social, ya que aumentar la rentabilidad de las empresas agrícolas significa más población en las zonas rurales, creación de empleo e incremento de la sostenibilidad económica del sector agrícola.
Helburuak
Los residuos de la ganadería y la agricultura, en particular el estiércol de caballo y de pollo y la paja de trigo, son la materia prima del sustrato de cultivo de los hongos. Para cultivar 1 tonelada de setas se necesitan de 3 a 4 toneladas de sustrato. Sin embargo, cuando se completa la producción de hongos, el sustrato no se puede utilizar para otro ciclo de cultivo debido al agotamiento de los nutrientes necesarios para el cultivo de hongos y se llama sustrato de hongos gastado (SMS) y se convierte en un residuo que debe gestionarse de acuerdo con las regulaciones. En Europa, c.a. Cada año se generan 3,65 millones de toneladas de SMS. El SMS es un material a granel con alto contenido de humedad, rico en materia orgánica y nutrientes, y podría reutilizarse en la agricultura agregándolo a los suelos como enmienda o mantillo o desgastado para reutilizarse como suelo de cobertura. Sin embargo, la directiva sobre nitratos establece un límite de eliminación que hace que grandes cantidades de SMS no puedan simplemente esparcirse en los suelos cercanos a las instalaciones de los productores, ya que existe un alto riesgo de lixiviados y contaminación del agua. Debido a su baja densidad aparente y alto contenido de agua, los costos de transporte son altos y, por lo tanto, el almacenamiento se está convirtiendo en un problema importante. SmartMUSHROOM tiene como objetivo aumentar la eficiencia de la gestión de residuos de los productores de hongos mediante el uso de una nueva tecnología que les permite obtener suficiente biogás de SMS fresco para secar una mezcla de digestato y SMS fresco adicional y peletizarlo con el objetivo de obtener un fertilizante orgánico comercializable de alta calidad, rico en materia orgánica y nutrientes, fácil de manipular, almacenar y transportar a cualquier región agrícola de Europa. Un ejemplo perfecto de economía circular de base biológica. El objetivo del proyecto es construir una planta piloto para demostrar la tecnología y encontrar la mejor formulación comercial para que los pellets ingresen al mercado de la agricultura orgánica. Una vez finalizado el proyecto, nuestro objetivo es construir al menos 18 plantas de tratamiento que pondrán en el mercado 153.000 toneladas de pellets SMS, generando una facturación total de 54 millones de euros en el período 2021-2025 y hasta 105 nuevos puestos de trabajo relacionados.
Results
© Hidrone
Al igual que las plantas obtienen sus nutrientes de crecimiento de los suelos, los hongos los obtienen de sustratos compuestos por desechos ganaderos y agrícolas. Después del cultivo, con los nutrientes agotados, estos se conocen como sustratos de hongos gastados (SMS).
El SMS se suele recompostar como fertilizante, pero con un alto contenido de humedad (alrededor del 70 %) primero hay que secarlo para reducir los costes de transporte. Tradicionalmente, esto implica dejar el sustrato en el exterior, dependiendo del sol.
El proyecto financiado con fondos europeos www.smartmushroom.eu (Smartmushroom) ha desarrollado y demostrado un proceso que utiliza biogás generado a partir de SMS fresco para secar una mezcla de digestato y SMS para convertirla en abono peletizado.
«Este abono orgánico se puede vender a cualquier región de Europa», afirma el coordinador del proyecto, Pablo Martínez, del Centro de Investigación Tecnológica del Champiñón de La Rioja. "Dado que la demanda de pellets por parte de los agricultores es mayor que la capacidad de fabricación de nuestra planta piloto, estamos satisfechos con los resultados del proyecto".
Producción de abono orgánico
La nueva técnica metanogénica de Smartmushroom utiliza la hidrólisis seguida de la digestión anaeróbica. El biogás resultante alimenta un proceso de secado con hasta un 28 % de humedad que, mediante el uso de condensación y adsorción a través de filtros de sepiolita, acelera la eliminación de agua del SMS.
A continuación, el SMS seco puede enriquecerse con fertilizante natural de nitrógeno, fósforo y potasio, adaptado a las necesidades agrícolas específicas, antes de ser peletizado.
El proyecto llevó a cabo varios ensayos centrados en tres áreas.
Para probar la digestión anaeróbica, el equipo experimentó con diferentes mezclas de digestión a escala de laboratorio. Con el SMS como principal materia prima, se añadieron otros sustratos de residuos agrícolas para optimizar la generación de biogás y aumentar el contenido de metano. Esto permitió al equipo establecer los parámetros de alimentación óptimos para una planta piloto. La mejor proporción resultó ser siete partes de SMS por dos partes de aguas residuales de la fabricación de mermelada y una parte de glicerina.
La temperatura, la sincronización y la velocidad de la cinta del secador se ajustaron para maximizar su rendimiento impulsado por el biogás, al tiempo que se adaptaba a las variaciones de composición. Esto permitió establecer un ajuste automático para la secadora.
Los pellets a base de SMS se probaron como fertilizante para varios cultivos, como lechuga, coliflor, pimiento, tomate, brócoli, viñedo y cereal. Esto se hizo en invernadero y campo abierto en Serbia y España. "Estos ensayos tuvieron tanto éxito que los agricultores participantes quisieron seguir utilizando los pellets", señala Martínez.
El proyecto construyó una planta piloto SMS-ADryer en Sustratos de La Rioja, el gestor autorizado de residuos de setas en la región. Los digestores anaeróbicos se instalan en una versión de contenedor modular, en lugar de un edificio de hormigón, para acomodar diferentes cantidades de SMS. El secador está compuesto por un quemador que seca el SMS a la humedad requerida por la línea de producción que fabrica los pellets.
"Los resultados han sido muy positivos, ya que la planta piloto ha sido capaz de convertir 36.000 toneladas de SMS fresco en 8.500 toneladas de pellets de abono orgánico al año", añade Martínez.
Beneficios de los hongos
La innovación de Smartmushroom no solo ahorrará a los productores costes de gestión de residuos, calculados en 29,2 millones de euros para todo el sector europeo, según Martínez, sino que también generará una fuente de ingresos.
El sistema también ofrece beneficios ambientales, ya que el proceso secuestra carbono, transfiriendo dióxido de carbono atmosférico al suelo. También ayuda a mitigar la degradación del suelo al añadir fertilizante con hasta un 50 % de materia orgánica.
"Al aumentar el valor de los residuos de hongos, Smartmushroom puede aumentar las ganancias de los productores, beneficiando el empleo y un sector agrícola más competitivo", comenta Martínez.
Con las simulaciones de industrialización ya disponibles, la planta piloto está lista para ser ampliada. Si las restricciones de viaje por la COVID-19 lo permiten, el equipo organizará pronto visitas a la planta.
Koordinatzaileak
- ASOCIACION PROFESIONAL DE PRODUCTORES DE SUSTRATOS Y HONGOS DE LA RIOJA NAVARRA Y ARAGON (ASOCHAMP)
Kolaboratzaileak
- INNOVAOLEO S.L. (INNOVAOLEO S.L.)
- NATAC INGREDIENTS SL