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La generación de residuos de distintos orígenes ha ido creciendo a lo largo de los años. Desde las diferentes administraciones se impulsa la aplicación de la jerarquía de consenso en la gestión de estos residuos en los que la prioridad es la minimización, seguida de la reutilización y el reciclaje. En el caso de los residuos municipales, es especialmente importante el esfuerzo realizado en la implementación de sistemas de recogida selectiva. En el caso de la Fracción Orgánica de los Residuos Sólidos Urbanos (FORSU), la recogida selectiva permite obtener un material de calidad, habitualmente valorizado mediante compostaje o digestión anaerobia. Ahora bien, ante la composición de esta fracción, rica en polisacáridos, fibras, proteínas, lípidos y micro y macro nutrientes, se abre la posibilidad de poder aprovecharla para obtener bioproductos de interés comercial, en línea con el esquema de bioeconomía circular últimamente promovido por las distintas administraciones locales y europeas.

Una de las posibilidades que se plantea cuando se contempla la FORSU como sustrato para la obtención de bioproductos es la hidrólisis enzimática de este material. La hidrólisis enzimática se aplica como pretratamiento de sustratos lignocelulósicos en las biorefinerías, ayudando a la descomposición de las macromoléculas que los componen en sus unidades funcionales. La hidrólisis enzimática de carbohidratos y fibras, que son los componentes principales de la FORSU (hasta un 85% en peso), lleva a la liberación de varios azúcares que pueden ser utilizados en procesos fermentativos (principalmente, fermentación líquida, puesto que estos azúcares se encuentran en esta fase después de la hidrólisis) para obtener, entre otros, ácidos orgánicos, bioplásticos y biocombustibles. Por otra parte, la fracción sólida remanente después del proceso enzimático, contiene todavía fibras parcialmente hidrolizadas que también pueden utilizarse como sustrato para la obtención de otros bioproductos. En este caso, entra en juego la fermentación en estado sólido (FES), un proceso de descomposición microbiana aerobia que tiene lugar en ausencia o casi ausencia de agua libre, un punto clave en el contexto actual de escasez de agua.

_{Imagen de microscopía electrónica de barrido donde se observan cristales (forma esférica) y esporas de Bacillus thuringiensis crecido sobre hidrolizado enzimático de FORSU (fracción sólida) a distintos aumentos.}

En el caso específico que se presenta en este trabajo, la FES se ha utilizado para aprovechar la fracción sólida resultante de la hidrólisis enzimática de la FORSU utilizándola como sustrato para el crecimiento de Bacillus thuringiensis (Bt), una bacteria gram-positiva que produce una endotoxina en forma de cristal durante la esporulación y que presenta una toxicidad selectiva sobre distintos insectos considerados plagas. Se pueden encontrar en el mercado distintos biopesticidas basados en este microorganismo, producidos habitualmente por fermentación líquida utilizando materias primas vírgenes que aumentan el coste de producción y el uso de recursos.

En el presente trabajo, la fracción sólida de la hidrólisis de la FORSU, junto con dos cosubstratos distintos, necesarios para mantener el pH del proceso en valores adecuados para el crecimiento y esporulación de Bt, se ha demostrado una buena materia prima para la producción de esporas y cristales de este microorganismo con efecto biopesticida. Los cosustratos utilizados han sido fangos de depuración de aguas residuales urbanas y FORSU tratados por digestión anaerobia, ambos efluentes residuales de procesos de valorización de residuos. Trabajando en reactores de 1,5 litros de volumen útil, se han obtenido concentraciones de esporas de Bt del orden de 108 y 109 esporas por gramo de sustrato seco, multiplicando aproximadamente por 100 y por 50 las células de Bt inicialmente inoculadas.

Este trabajo supone un paso más en la propuesta de nuevas vías de valorización para la FORSU, en línea con el máximo aprovechamiento que para esta fracción el marco de una biorefinería puede suponer. La formulación de este producto y la evaluación de su efecto y seguridad son las tareas que permanecen pendientes.