42387441-Lodos-y-Aguas-Mod19

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Enero, 2004

La Paz - Bolivia

Autor: Ph. Dr. Francisco Cuba Terán

Lodos y Aguas

Servidas Tratadas

s i s t e m a m o d u l a r d e c a p a c i t a c i ó n

Capacitación para

la EPSA Boliviana

No. 19

OperacionesTécnicas



Módulo Nº 19 – Aguas servidas y lodos

19-Lodos_y_Aguas_Servidas_Tratadas-V1 SISTEMA MODULAR

PREFACIO

Proporcionar herramientas operativas sencillas y ágiles que faciliten el manejo de lossistemas de abastecimiento de agua potable y de alcantarillado sanitario con criteriosde calidad, eficacia y eficiencia, constituye uno de los requisitos fundamentales para elfortalecimiento y la consolidación especialmente de las pequeñas y medianasempresas de servicio en el país. Esta es una tarea requerida y fomentada por la LeyNo. 2066 de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario del 11 de abril 2000.

En el marco de sus servicios de capacitación, el SAS quiere dar a conocer guíasprácticas que conduzcan al logro de la excelencia en la gestión de las entidadesprestadoras de servicios de agua y alcantarillado sanitario. Asimismo pretende creardeterminados conocimientos y competencias transversales mínimas que deberíanexistir por igual entre todos y cada uno de los funcionarios de esas entidades. Estainiciativa puede contribuir a la reducción de los consabidos efectos de los deficientesservicios de AP y ALC-S que atentan contra la salud y el medio ambiente y que forman

parte de las causas estructurales de los problemas que vive Bolivia.El presente documento es uno de los textos didácticos de la serie de módulos decapacitación del Sistema Modular que el SAS viene preparando desde 1999. La formade presentación representa una innovación didáctica en el sector saneamiento básicoen el país; todos los módulos corresponderán a un mismo concepto didáctico y a unestilo uniforme de diagramación.

Deseamos que éste como todos los textos didácticos por publicar enriquezcan acapacitandos y docentes, sea en la situación del curso como en el estudio individual.

Ing. Ronny Vega Márquez Lic. Michael RosenauerGerente General Coordinador del Programa de AguaANESAPA Potable y Alcantarillado Sanitario

en Pequeñas y Medianas CiudadesPROAPAC - GTZ




SISTEMA MODULAR 19-Lodos_y_Aguas_Servidas_Tratadas-V1 Pág. 3 de 115

ÍNDICE GENERAL

Pág.

PREFACIO 2

SIGLAS Y ABREVIACIONES UTILIZADAS 5

INTRODUCCIÓN 7

1. NOCIONES SOBRE LOS SISTEMAS DE DEPURACIÓN PREVIOS A LAREUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES 8 1.1 Depuración del agua residual urbana 81.2 Sistemas de depuración convencionales 9

1.2.1 Tratamiento preliminar 101.2.2 Tratamiento primario 101.2.3 Tratamiento secundario 11

1.2.4 Tratamiento terciario 112. REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS 15

2.1 Aspectos sanitarios relacionados con la reutilización de ARU 162.1.1 Contaminación fecohídrica 182.1.2 Grupos de organismos patógenos 182.1.3 Vías de exposición y transmisión de patógenos 202.1.4 Supervivencia de patógenos 212.1.5 Contaminación por compuestos tóxicos y peligrosos 22

2.2 Experiencias de reutilización de ARU depuradas 252.2.1 Reutilización agrícola y forestal 27

2.2.2 Rendimientos de cosechas 282.2.3 Restricción de cultivos 282.3 Aptitud para riego agrícola de las ARU depuradas 31

2.3.1 Calidad de las ARU depuradas para riego 342.3.2 Necesidad de ARU depuradas para riego 402.3.3 Sistemas de riego para aplicación de ARU depuradas 45

2.3.3.1 Riego por surcos 452.3.3.2 Riego por inundación 462.3.3.3 Riego por aspersión 472.3.3.4 Riego por goteo 512.3.3.5 Sistemas hidropónicos 54

2.4 Recuperación de suelos salinos con ARU depuradas 552.5 Reutilización en acuicultura 552.6 Reutilización industrial 562.7 Reutilización municipal 562.8 Riesgos asociados con la reutilización de ARU depuradas 59

3. LODOS RESIDUALES URBANOS 61 3.1 Tratamiento de lodos residuales urbanos 613.2 Tipos de lodos generados en el tratamiento de aguas residuales 64

4. REUTILIZACIÓN DE LODOS RESIDUALES 66 4.1 Compostaje de lodos residuales 67

4.1.1 Sistemas de compostaje 694.1.2 Factores y parámetros que influyen en el proceso 71




Pág. 4 de 115 19-Lodos_y_Aguas_Servidas_Tratadas-V1 SISTEMA MODULAR

4.2 Aspectos a considerar para la reutilización de lodos 724.2.1 Aspectos físicos 734.2.2 Aspectos biológicos 734.2.3 Aspectos nutricionales 734.2.4 Potencial contaminante de los compost de lodos 81

4.2.5 Rendimientos de cosecha 854.2.6 Usos medioambientales de los lodos compostados 88

5. DISPOSICIÓN DE LODOS EN RELLENOS SANITARIOS Y LAGUNAS 93 5.1 Aspectos generales 935.2 Rellenos sanitarios 935.3 Lagunaje 95

6. CONSIDERACIONES PARA LA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DEREUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS Y LODOS RESIDUALES 98

ANEXOS 101 Anexo 1: Formato para la Planificación de Módulos (FPM) 102Anexo 2: Glosario 103Anexo 3: Bibliografía 111





SIGLAS Y ABREVIACIONES UTILIZADAS

ALC alcantarilladoANESAPA Asociación Nacional de Empresas e Instituciones de Servicio de Agua

Potable y Alcantarillado

AP agua potableArt. artículo (de una norma legal)ARU aguas residuales urbanascap. capítulo (del presente texto)cm centímetro(s)CC capacidad de campoCE conductividad eléctricaCF coliformes fecalesCT Comisión TécnicaDAP densidad aparente del sueloDBO demanda bioquímica de oxígenoDRA disponibilidad real de aguaD.S. Decreto SupremoDTA total de agua disponible en el suelo por cada cm de profundidad del sueloE factor de eficiencia variable de acuerdo al sistema de riegoECA valores de evaporación del tanque Clase “A”EDAR estación depuradora de aguas residualesEPSA Entidad Prestadora de Servicios de Agua y Alcantarillado Sanitario

(antiguamente EPS)ETP evapotranspiración potencialETPd evapotranspiración potencial diariaETP0 evapotranspiración potencial de referenciaf Factor de disponibilidad de agua de acuerdo a la respuesta de los cultivos

frente a la disponibilidad de agua en el sueloFig. FiguraFPM Formato de Planificación de MódulosFT Fuerza de TareaGTZ Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH (Cooperación

Técnica Alemana)ha hectárea(s)Kc coeficiente del cultivoKt coeficiente del tanque dependiente del tamaño, borde, humedad relativa del

aire y velocidad del vientol litro(s)LRA lámina de riego a aplicar

LRN lámina real necesariameq miliequivalente(s)mg miligramo(s)ml mililitro(s)mmho micromho(s)MO materia orgánicaMVSB Ministerio de Vivienda y Servicios BásicosNPK nitrógeno, fósforo y potasioOMS Organización Mundial de la SaludO&M operación y mantenimientopárr. párrafo (de una sección del presente documento)PMP punto de marchitez permanenteppm partes por millónR.M. Resolución Ministerial





SAR relación de adsorción de SodioSAS Dirección de Servicios de Capacitación y Asistencia Técnica de ANESAPA

(Servicios de Apoyo a la Sostenibilidad en Saneamiento Básico)SB saneamiento básicoSISAB Superintendencia Sectorial de Saneamiento BásicoSS sólidos en suspensiónton tonelada(s)TR turno de riegoVSB Viceministerio de Servicios Básicos (La Paz)Z profundidad efectiva del sistema radicular del cultivoµ micra(s)





INTRODUCCIÓN

El constante incremento de la población Mundial viene acompañado de una presiónsobre los recursos naturales cada vez más intensa y el sucesivo deterioro generaldel medioambiente. La incesante explotación y utilización de los mismos por partede la actual sociedad industrial y de consumo, tiene como consecuencia lageneración de ingentes cantidades de residuos sólidos, líquidos y gaseosos que sevierten en medios cada vez menos capaces de asimilarlos con lo cual se vieneprovocando una grave afectación a los ecosistemas y riesgos a la salud humana.

Parte importante de la problemática mencionada constituye la gestión integral deefluentes, un problema siempre pendiente y de cada vez mayor magnitud en granparte de los países en vías de desarrollo. Parte de su solución consiste en ladepuración de las aguas procedentes de las actividades humanas para poder seraprovechadas en otros usos. La reutilización de estas aguas servidas tratadasofrece grandes beneficios pues por una parte permite explotar éste elemento

primordial de forma sostenible, produciendo alimentos y materia primas y por otra,minimizar la contaminación en los ríos y cuerpos de agua receptores de los vertidosgenerados por los núcleos de población además de ofrecer la posibilidad deincremento del volumen aprovechable en las zonas deficitarias en recursos hídricos.Así mismo, existe la posibilidad de aprovechar los residuos sólidos (lodos)producidos durante los procesos de depuración con fines agrícolas y en labioregeneración de suelos degradados.

Previo a cerrar esta introducción, se expresa un agradecimiento a los integrantes dela CT2 / FT2 quienes han aportado sugerencias al texto y al Ing. Denis Angulo Velarde,quien realizó una profunda revisión. Finalmente cabe agradecer a la Lic. Janett Ferrel

Díaz por su prolija labor de edición técnica del texto.

Ph. D. Francisco J. Cuba Terán Ing. Guillermo Jordán IbáñezAutor Redactor del texto didáctico

Fuerza de Tarea 2



Cap. 1. NOCIONES SOBRE LOS SISTEMAS DE DEPURACIÓN PREVIOS A LA REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES


REUTILIZACIÓN Y

DISPOSICIÓN FINAL DE AGUAS

SERVIDAS Y LODOS

1. NOCIONES SOBRE LOS SISTEMAS DE DEPURACIÓNPREVIOS A LA REUTILIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

1.1 Depuración del agua residual urbana

(1) Los objetivos de la depuración de ARU (agua residualurbana) consisten básicamente en la reducción de la carga de

contaminantes del vertido y su transformación en inocuopara el medio ambiente y la salud humana. Los motivos quellevan a la depuración del agua previamente a su destino finalson:

a) La prevención de enfermedades hídricas

b) La prevención de molestias (olores, insectos,estética, etc.)

c) La conservación de las fuentes deabastecimiento de agua para la población

d) El mantenimiento de las aguas con calidadpara usos agrícolas e industriales

e) El mantenimiento de la vida piscícola

f) El mantenimiento de las aguas para el uso en baño ypropósitos recreativos

(2) Para alcanzar este fin se hace necesaria la adopción demétodos de tratamiento eficaces y cuyos costospueden llegar a ser elevados para las condiciones

socio-económicas de los países en vías de desarrollo.Por otra parte y contrariamente a la realidad de lospaíses desarrollados, las opciones de tratamientomás interesantes en los países pobres son aquellas que eliminanlos patógenos pero no eliminan los nutrientes presentes en la ARU para así aprovecharlos en los suelos normalmente de bajafertilidad.

Objetivos y motivos

Técnicamente el aguaresidual puede ser tratada

hasta alcanzar estándares decalidad del agua de consumo.

A través de la reducción de: Sólidos en suspensión Sólidos inorgánicos disueltos Materia orgánica degradable Compuestos tóxicos Patógenos Elevada cantidad de nutrientes Metales pesados





1.2 Sistemas de depuración convencionales

(3) Para la depuración de las ARU se debenadoptar un conjunto de sistemas definidoscomo “operaciones unitarias”, cuandoconcurran fenómenos exclusivamente de tipofísico y de “procesos unitarios”, cuandoconcurran fenómenos de transformación química o bioquímicade la materia junto con otros de tipo físico1 . Estos procesos tienen lugar en un área delimitada, generalmente con controldel tiempo y bajo ciertas condiciones controladas. Lossistemas del tratamiento de las ARU se dan en las siguientesetapas sucesivas: Tratamiento preliminar, primario,secundario, terciario y lodos (como subproducto del aguaresidual).

(4) La separación entre los distintos tipos de tratamientosmencionados muchas veces no es totalmente clara noobstante apuntan a diferentes objetivos o “niveles detratamiento” dependiendo del grado de purificación que sequiera lograr. Algunos de ellospermiten concentrar, transformar,inmovilizar o incluso eliminar algunosde los elementos presentes en las ARU, de tal manera que se obtengaun agua más “limpia” (ARU depurada) para que cumpla conciertos requisitos de calidad y su posterior reutilización confines agrícolas, forestales o de recreación.

(5) Los procesos mencionados se llevan acabo en estaciones depuradoras de aguasresiduales (EDAR). En el funcionamiento deuna EDAR “tipo” se suelen distinguir dosgrandes líneas:

• Línea de agua. Es el conjunto de los procesos(primarios, secundarios, etc.) que depuran el agua

propiamente dicha. Comienza con el agua que entra a ladepuradora y termina con el agua vertida a un curso deagua.

• Línea de fangos o lodos. Está formada por el conjunto deprocesos a los que se somete al material sólido denominado “lodo de depuración” que se produce en la línea de agua.Estos lodos son tratados en un digestor anaeróbico o en otraforma similar, para ser después incinerados, usados comoabono (“compost”) o simplemente depositados en unvertedero o relleno sanitario.

1 Fuente: Seoánez (1995)

Sistemas deTratamiento

La elección de los niveles de tratamientoestá en función del grado de contaminaciónque tenemos y al grado de purificación quequeremos conseguir y por supuesto, la platita.

La EDAR va reduciendo la cargacontaminante en diferente proporción amedida que el agua atraviesa losdiferentes sistemas de tratamiento.

Operaciones como desbaste,desarenación, sedimentación,

coagulación, etc., y procesos comofiltros biológicos, lagunaje aeróbioo anaeróbio cloración etc.

ARU depurada





(6) En una EDAR también se generan, además de los lodos,otros residuos (arenas, grasas y objetos diversos separados enel tratamiento previo y primario) que son normalmente llevados avertederos.

1.2.1 Tratamiento preliminar

(7) El tratamiento previo tiene comoobjetivo el iminar de las aguasresiduales todos aquellos elementosque por su naturaleza o tamaño pueden afectar al correctofuncionamiento de los tratamientosposteriores por su acción mecánica,

formación de sedimentos, abrasión oatascos. Solamente con este tratamiento se pueden obtenertasas de reducción de los sólidos en suspensión (SS) delorden del 15 al 30%; DBO del 15% y bacterias del 0,5 al20%. Con esto se obtiene un efluente preliminar y lodos depretratamiento.

1.2.2 Tratamiento primario

(8) El tratamiento primario o “sedimentaciónprimaria” tiene como objetivo la separación pormedios físicos (por acción de la gravedad) de lossólidos en suspensión no retenidos en eltratamiento previo. Para tal fin se emplea unsistema denominado “decantador primario”. Elagua, una vez tratada, se recoge por medio devertederos periféricos desde donde pasa a lassiguientes operaciones de tratamiento o bien esevacuada hacia el exterior, para su vertido.

Mediante este tratamiento se obtiene un efluenteprimario y un lodo residual (lodo primario).

(9) La sedimentación de sólidos en suspensiónprovoca que la DBO de las aguas residuales de entrada se reduzca almenos en un 20% (normalmente del 25 al 40%), y el total de lossólidos en suspensión (SS >10µm) al menos en un 50% (hasta70%) antes del vertido. La población bacteriana se reduce entre un25 y 75% y los huevos de helmintos en hasta 50%, la remoción devirus es escasa.

Reducción de sólidos gruesos,minerales y arenas

Tratamiento Preliminar

Desbaste Desarenación

Efluentetratado

Líneaagua

Afluente

ARU

Tasas de reducciónen Tratamiento preliminar

TratamientoPrimario

SedimentaciónAfluenteEfluentetratado

Lodo primario

Reducción de sólidos finosy obtención de lodo

Líneaagua

Línea

lodo

Tasas de reducciónen Tratamiento primario





1.2.3 Tratamiento secundario

(10) Este tratamiento incluye untratamiento biológico con sedimentaciónsecundaria cuya finalidad es conseguir la

biodegradación de la materia orgánica(MO) que no ha sido retirada durante eltratamiento primario. El proceso se basa enla retención del fluido, para estimular eldesarrollo de microorganismos (cepasbacterianas aeróbias) capaces de asimilar (digerir) las substancias orgánicas presentes en las ARU, con estose eliminan las partículas coloidales ysimilares hasta conseguir una reducciónapreciable de la DBO (al menos entre un

70-90%) y de los sólidos en suspensión(SS) de al menos un 90%.

(11) El proceso normalmente se optimiza llevando elefluente que sale del tratamiento primario a tanques en losque se mezcla con agua cargada de lodos activos (conmicroorganismos). Tales tanques poseen sistemas deburbujeo o agitación que garantizan condiciones aeróbias para el crecimiento microbiano. Posteriormente se conduceeste líquido a tanques cilíndricos,con sección en forma de tronco de

cono, en los que se realiza ladecantación de los lodos. Elfraccionamiento se hace en dospartes, una compuesta por elfango biológico que se recirculanuevamente a los reactoresaeróbios, desde el fondo de estosúltimos decantadores, y otra elagua residual clarificada ydepurada. De esta forma se

obtiene como producto final unefluente secundario y un lodo secundario.

1.2.4 Tratamiento terciario

(12) Un tratamiento terciario es aquel que está destinado acompletar un tratamiento secundario y su finalidad es laprecipitación de substancias disueltas y la eliminación de losmateriales en suspensión y coloidales todavía presentes en

concentraciones elevadas en el efluente secundario. Eltratamiento se realiza mediante procesos físicos y químicos

Biodegradación microbiana

Digestión y oxigenación“Comen MO y respiran

O2“

Transformación dela MO inestable en

estable (lodo biológico)“Transforman“

Transformación de la materia orgánica

MO-Inestable MO-Estable

C, N, S, P, O, H CO2, NO3, SO4, PO4

Reducción de materia orgánica ysólidos finos; obtención de lodo primario

TratamientoSecundario

Línea

agua

AireaciónAfluente

Efluentetratado

Lodosecundario

Sedimentaciónfinal

Línealodo





especiales para substancias concretas como nutrientes (fósforo,nitrógeno), minerales, metales pesados, virus, compuestosorgánicos, etc.

(13) El tratamiento terciario es el tipo de

tratamiento más caro y avanzado y se usaen casos más especiales como lapurificación de ARU con contenidosanormales de algunos elementos o cuandoel vertido final se hará en zonas declaradassensibles (peligro de eutrofización).

(14) Los tratamientos terciarios avanzados incluyen ladesinfección o eliminación de los microorganismos patógenos,aún presentes en los efluentes secundarios. Los procesos dedesinfección se pueden llevar a cabo a través de métodos

físicos (aplicación de radiación ultravioleta, radiación gamma,microondas, ultrasonidos) pero por lo general se realiza mediantela adición de productos químicos (ozonización y cloración conhipoclorito sódico). El efluente obtenido recibe la denominaciónde efluente secundario desinfectado. Las dosis recomendadaspara la desinfección de efluentes constan en la Tabla 1.

Tabla 1: Dosis media de cloro para desinfección de distintos tipos de efluentes 2

Dosis Efluente mg/l

ARU bruta 6 - 25 -Decantación primaria 5 - 20 -

Planta de lechos bacterianos 3 - 15 -

Planta de lodos activos 2 - 18 2 - 10

Planta de floculación química 2 – 6 2 - 10

Planta de lodos activos con filtración 1 – 5 2 - 10

(15) Las Tablas 2 y 3 resumen el porcentaje de reducción dealgunos parámetros físicos y microbiológicos de calidad luego dela adopción de algunos de los tratamientos descritos.

2 Fuente: Castillo et al.(1994).

Reducción de nutrientescontaminantes y desinfección

Tratamiento Terciario

Reducción denutrientes

Desinfección

AfluenteEfluentetratado

Líneaagua





Tabla 2: Intervalo de reducción de DBO 5 , sólidos en suspensión y coliformes tras la adopción de diferentes procesos de depuración según varios autores 3

% Reducción Tratamiento

DBO 5 Sólidos en suspensión Coliformes

Sólo cloración 15 – 30 - 90 – 95

Tratamiento previo 15 – 30 15 – 30 10 – 25

Decantación primaria 25 – 40 50 – 70 25 – 75Efluente 1º + cloración – – 99

Fosas sépticas - tanques Imhoff 17 – 60 37 – 85 10 – 90

70 – 80 80 – 90 80 – 90

70 – 85 40 – 60Físico-químico (floculación)50 – 75

65 – 90 99

75 – 95Fangos activos (aireación prolongada)

85 – 9983 – 99 90

85 – 95 90 – 98Fangos activos (convencional) 75 – 90 85 – 92 90

80 – 90 70 – 92 90 – 95

80 – 90Lechos bacterianos60 – 95 52 – 90

90 – 99

Efluente 2º + cloración – – 98 – 99

80 – 95Lagunas aeróbias

60 – 9670 – 90 99

80 – 95

60 – 95Lagunas facultativas90

50 - 90 99

50 – 86Lagunas anaeróbias

50 – 6060 – 80 99

60 – 85 85 – 90Lechos de turba

85 – 90 9099

70 – 97Biodiscos

8575 – 97 85

90 – 99 95 – 98 95 – 98

Filtro verde (riego) 99 98 98Filtro verde (escorrentía) 92 – 96 95 99

80 – 99Infiltración - percolación

85 – 9895 95

3 Fuente: Metcalf-Eddy (1985), Degrémont (1979).





Tabla 3: Concentración de organismos patógenos presentes en ARU bruta y tras la

adopción de tratamientos primario y secundario

4

Concentración en ARU bruta Tratamiento primario Tratamiento

secundario Organismo Nº / 100 ml

106 – 107 0,5 x 108

0,3 x 106

1,6 x 108

104 – 109 Escherichia coli 4,0 x 106

0,6 x 107 5,4 x 10

3

125400 – 1200Salmonella sp.400 – 8000

56 0,22

7300050700Clostridium sp.29600

46000 27000

Mycobacterium sp. 20 – 100 – –

(16) Cabe notar que los textos didácticos Nº17 y Nº18describen con más detalle la información referida a los "Tipos deprocesos de tratamiento de aguas residuales" y “Calidad deaguas residuales” respectivamente.

!

1. La depuración del agua residual a través de los diferentes sistemas de tratamiento asegura que los diferentes cursos del agua no vayan a ser

contaminados beneficiando así a nuestro medio ambiente. Dependiendo del plan de gestión ambiental esta agua puede ser reutilizada o no.

?1. ¿Cuántos tipos de tratamientos existen? ¿Cuáles son? Explique.2. ¿Cuáles son los parámetros de remoción más importantes para la

descontaminación del agua residual? 3. ¿Qué significa biodegradación? ¿Cuál es su propósito? 4. ¿Cuáles son los sólidos orgánicos sujetos a biodegradación?¿En que se

transforman?

1. ¿A qué sectores cree Ud. que contaminan las aguas residuales de su región? ¿A ríos, lagos, pastizales o sembradíos? ¿Otros? ¿Cuáles? Identifíquelos.

2. Elabore una tabla dónde se muestren las tasas de reducción de los principales parámetros de descontaminación para los diferentes sistemas de tratamiento

existentes.3. Proponga Ud. otros métodos de tratamiento desconocidos que gracias a su

conocimiento, experiencia, creatividad e iniciativa puedan ser introducidos como alternativas en la depuración del agua en su región. Discuta con sus compañeros, recurra a conceptos básicos, realice croquis, dibujos, etc.

1. La depuración de aguas residuales aporta muchos beneficios, así mismo su uso no controlado genera impactos sobre el medio ambiente y la salud humana.Estos impactos se minimizan cuando se implementan prácticas de manejo seguras y se realizan seguimientos periódicos en la calidad de efluentes.

4 Fuente: Seoánez (1978), Degrémont (1979), Metcalf-Eddy (1985), Sierra yPeñalver (1989), Mujeriego (1990).





2. REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS

(17) La reutilización de ARU puede considerarse como uncomponente intrínseco del ciclo natural del agua puesto que

mediante el vertido de efluentes a los cursos de agua y sudilución con el caudal circulante, las aguas residuales pueden serreutilizadas en puntos aguas abajo, para su aprovechamiento urbano, agrícola e industrial.

(18) La reutilización planificada y a gran escala de las ARU traegrandes beneficios principalmente en zonas áridas y semiáridasdebido al aporte adicional de recursos hídricos quesupone, ya sea en forma de recursos netos, o biende recursos alternativos que permiten preservar elagua de mejor calidad para otros usos más “nobles” o exigentes, como el abastecimiento público. En estemismo sentido y cuando la reutilización se efectúa para el riegoagrícola, forestal o de áreas verdes y de recreación, seaprovechan los nutrientes disueltos en las ARUque pueden ser asimilados por las plantas con locual se evita que ciertas substancias consideradascontaminantes acaben en los cursos naturales deagua. Así mismo la reutilización permite lareducción de uso de fertilizantes químicos yposibilita el aprovechamiento de tierras con limitaciones

edafoclimáticas. Una otra opción utilizada en países desarrolladoses el uso del agua depurada como agua de refrigeración entorres de enfriamiento, calderos, intercambiadores de calor, etc.

(19) La reutilización de ARU hace posible un ahorro energético,al disminuir la necesidad de explotación de agua de las reservasexistentes en el subsuelo y que normalmente tienen una altacalidad. Con esto se colabora en la preservación de los acuíferosa la vez que se aumenta la reserva para épocas de escasez osequía prolongada5 .

(20) La reutilización de ARU debe incluirse en el manejointegrado de los recursos hídricos al nivel de cuencas fluviales oen la planificación rural-urbana. Los obstáculos para su inclusiónparten del desconocimiento del real potencial de las ARU al serconsideradas no como un recurso sino como unproblema, por el supuesto riesgo de contaminaciónque traen principalmente para las aguassuperficiales y los cultivos. Por otro lado ya que laagricultura con aguas servidas es por lo generaluna actividad de tipo informal, no planificada oincluso ilegal, la población en general suele

5 Fuente : Mujeriego (1990)

Beneficios

Obstáculossociales

Para ello debemospromocionar y crear una culturasanitaria dentro de nuestraregión o comunidad a través dela capacitación y participacióncolectiva.¡Informemos a todos !!!!

Una buena alternativa paranuestros grandes camposagrícolas necesitados de agua.

¡Y los ganadores al premio“Mejor nutriente en la reutilizaciónagrícola” son: TA-TA-TA-TAAN…¡ Nitrógeno, Fósforo y Potasio!!!Aplausos por favor…



Cap. 2. REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS


condenar junto a las autoridades sobre la práctica del uso deaguas servidas por razones de salud pública. Así mismo losinvestigadores se han centrado en los impactos que el uso deaguas servidas tratadas tiene sobre la salud, ignorando laexistencia de la práctica mucho más generalizada de usar aguas

servidas no tratadas. En el reciente Foro de Agua del BancoMundial (Washington, 8 de mayo de 2002), se estimó que losagricultores de países en desarrollo irrigan aproximadamente 20millones de hectáreas con aguas servidas parcialmente diluidas osin diluir, una práctica que es la forma de vida demillones de personas pobres, sobre todo en Asia, América Latina, Oriente Medio y partes de África.De hecho, en muchos países hay más hectáreasirrigadas informalmente, con corrientes de aguaurbana contaminada, que dentro de esquemas

formales de riego. Sin embargo, solamente estasúltimas son consideradas en las estadísticas nacionales sobre “agricultura de regadío” recopiladas anualmente por la FAO.

2.1 Aspectos sanitarios relacionados con la reutilización de ARU

(21) La legislación en materia de aguas disponible en diversospaíses y organizaciones, hacen claras referencias a la necesidad

de disponer de una calidad mínima para las ARU depuradas antesde su vertido o reutilización. No obstante la cantidad ycomplejidad de las variables concurrentes en estos temas tornancomplejo el establecimiento de criterios de calidad universales. Variables como el tipo de práctica de reutilización, dotaciones deagua a aplicar, tipo de suelo o de cultivos, sistemas de riego,climatología, etc., influyen de forma sustancial en el impacto finalque las ARU reutilizadas pueden ocasionar en el medio ambienteo en la salud humana.

(22) A nivel mundial se han publicado normativas orecomendaciones, multitud de estándares de calidad para lareutilización de las ARU depuradas. A grandes rasgos, se podríadecir que existen dos posturas diferenciadas; una podría estarrepresentada por las directrices de la Organización Mundial de laSalud (OMS, 1989 y 1990) y de países como Francia (ConseilSuperieur D´hygiene Publique de France, 1991), entidades quese preocuparon en establecer unos estándares asequiblestécnica y económicamente, a fin de incentivar y favorecer sucumplimiento en la mayoría de las naciones. El otro grupo estáconformado por países como Estados Unidos de Norteamérica

(EPA, 1992) e Israel y Japón cuyo alto nivel de desarrollotecnológico les permite exigir altos niveles de calidad solamente

Claros ejemplos de paísespobres con cultura dereutilización del agua depuradadonde se han cambiado hábitosy creencias desinformantes.

Existen variadoscriterios sobre la calidad

del agua residual depurada

Existen variadoscriterios sobre la calidad

del agua residual depurada

Sobre las normativas





alcanzables con la adopción de sistemas sofisticados dedepuración y estrictas normas de control fuera de lasposibilidades económicas de los países en vías dedesarrollo y de muy discutible rentabilidad.

(23) La Organización Mundial de la Salud (OMS,1989) se basa en las "Directrices sanitarias sobreel uso de aguas residuales en agricultura yacuicultura". La publicación de 1990, de título"Directrices para el uso sin riesgos de aguasresiduales y excretas en agricultura y acuicultura", reúne lainformación obtenida en la reunión de expertos de la OMS -Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y deotras publicaciones constituyendo su objetivo primordial laactualización de las directrices existentes. Sin embargo el objetivoprincipal de todas estas directrices es combatir la propagaciónde las enfermedades transmisibles, por lo que los riesgossanitarios se limitan a la previsible contaminación microbiológica,tratando muy someramente los contaminantes químicos.

(24) En la Tabla 4 se resumen algunos de los estándares decalidad así como los tratamientos propuestos. A la hora de laelección de estándares y directrices debe preponderar larealidad y situación agrícola, hidrológica y socio-económica de los países donde las mismas seaplicarán. Así pues, los estándares propuestos

deben ser considerados como recomendacionesexclusivamente técnicas, que deberán serrevisadas y adaptadas de acuerdo a cadasituación particular.

Parámetro Concentración % Reducción Tipo de zona

Tipo de tratamiento mg/l

DBO5 (mg/l de O2) 25 70 – 90DQO (mg/l de O2) 125 75Normal SecundarioSS (mg/l) optativo 35 90

2 (a)P total (mg/l) 1 (b) 80

15 (a)Sensible Secundario

N total (mg/l)10 (b)

70 – 80

DBO5 (mg/l de O2) – 20Menos sensible PrimarioSS (mg/l) optativo – 50

a: entre 10000 y 100000 habitantes equivalentesb: >100000 habitantes equivalentesTabla 4: Sistemas de depuración y estándares de calidad según el tipo de zona y el

tratamiento de ARU antes de su vertido 6

6 Fuente: Directiva del Consejo Europeo (1991).

Estándaresde calidad

Cada región tiene su propiarealidad hídrica y presentadiferentes características de

consumo, sus intereses obedecena crecientes necesidades técnicasy de gestión ambiental.

No olvidemos que lasostenibilidad de una planta de

tratamiento depende de laeconomía de sus beneficiarios,para ellos es la factura mensual deoperación y mantenimiento.





2.1.1 Contaminación fecohídrica

(25) En materia de normativa sanitaria, el primer criterio decalidad a cumplir para la reutilización las ARU depuradas es evitarla contaminación fecohídrica o transferencia de organismos

patógenos que existen en las excretas humanas, hacia el suelo yplantas, debido al riesgo de consumo humano.

(26) Las normativas se basan, fundamentalmente, en elmáximo número de coliformes, tanto totales como fecales y en elnúmero de nematodos permitidos en ellas, teniendo en cuenta eltipo de cultivo a donde se apliquen y el sistema de riego autilizar. De esto organismos, se destaca la exigencia completa, ocasi completa de remoción de los huevos de nematodosintestinales (hasta una media geométrica de <1 huevo denematodo viable por litro). Con respecto a laconcentración de bacterias excretadas, para el usoirrestricto de aguas residuales en agricultura se exigeuna media aritmética de 100 coliformes fecales por100 ml. Para los nematodos intestinales (Nº dehuevos viables), el 95% de las muestras noexcederán el valor límite. Para coliformes fecales, el90% de las muestras no excederán el valor límite.

(27) Si se cumplen las normas citadas, también se reducirá lacantidad de otros patógenos, tales como los huevos de

trematodos y quistes de protozoarios, a niveles en los que nopuede detectarse su presencia. Este grado de purificaciónrequerido para las ARU se asegura a través de un sistema delagunas de estabilización de 4 a 5 celdas y un tiempo total deretención de 20 días. En el caso de lodos, se requiere de unalmacenamiento prolongado (>6 meses) o un período menor dealmacenamiento a una temperatura más elevada.

2.1.2 Grupos de organismos patógenos

(28) Las ARU brutas contienen concentraciones elevadas deagentes patógeno - infecciosos para el hombre y los animales.Los mismos pueden clasificarse en grupos correspondientes abacterias, virus y parásitos intestinales (protozoos y helmintos).

a) Bacterias. Gran número de bacterias son huéspedeshabituales del tracto intestinal depersonas sanas y son normalmenteexcretadas en las heces. Tambiénestán presentes bacterias patógenas

(entéricas) capaces de provocar unagran variedad de enfermedades. Así

Concentración permitidapara riego

Huevos de nematodos <1 / litro

Coliformes fecales 100 / 100ml

Si alguna de las millones decolibacterias contenidas en nuestro tractointestinal alcanza un tejido ú órgano actúaentonces de forma patógena, somos

asintomáticos hasta que nuestros “amigos”desconocen la amistad que nos une.

Normativa paraconiformes ynematodos parariego





mismo una persona infectada puede ser portadoraasintomática y excretar los patógenos durante largos períodosde tiempo. Por otra parte el tiempo desupervivencia de bacterias en aguasresiduales es menor que el de los virus

dependiendo en gran medida de lascondiciones ambientales.

b) Virus. En las ARU sin depurar se pueden detectar hasta100000 partículas virales por litro. La concentración de virusen esta aguas tiene una importante variación estacional conmayores concentraciones en la época cálida del año. A pesarque los virus no se multiplican fuera de la célula huésped sonmuy resistentes a las condiciones medioambientales ypueden llegar a sobrevivir en el suelo durante meses.

En contraste con otros microorganismoslos virus no son fácilmente destruidos porlos habituales procesos de desinfección,por lo que efluentes aparentemente libresde bacterias pueden contener virusactivos. Así mismo, la ingestión de unasola partícula vírica puede ser suficientepara producir una infección.

c) Protozoos. Las ARU contienen gran variedad de protozoospatógenos capaces de originar infecciones a nivel del tracto

intestinal humano. Entre ellos las especies Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis y Cryptosporidium spp. son loscausantes de la disentería amebiana, hepatitis amebiana ydiversos tipos de diarrea.

d) Helmintos. La infección con helmintos representa riesgopara la salud más importante asociado con el uso de aguasservidas. Los ciclos biológicos de estos organismos soncomplejos y requieren en algunos casos laestancia en un huésped intermediario. El estadioinfeccioso de algunos helmintos es el organismo

adulto y en otros casos la larva, los huevos o quistes. Estosúltimos son resistentes a las condiciones medioambientales yalgunos pueden persistir a la desinfección de las aguasresiduales. El helminto de mayor importancia sanitaria dadasu incidencia global es Ascaris lumbricoides , Tabla 5.

Debido a que carecen de enzimaspropias no tienen un metabolismopropio, se apropian de las funcionesmetabólicas de las bacterias o célulaspara vivir y multiplicarse, sondependientes. ¡Que vividores!!!!

Dónde hay bacterias posiblementehay virus, pero dónde hay virus no

necesariamente hay bacterias. Un virusactivo no hace nada sólo, puede que semuera sin haber disfrutado de la vida.

Mejor llamémoslos por sunombre de guerra: “Gusanos”





Organismo Enfermedad

Ancylostoma duodenale Anquilostoma duodenalAscaris lumbricoides AscariasisEnterobius vermicularis Enterobiasis

Strongyloides stercoralis Estrongiloidiasis

Nematodos

Trichuris trichiura TricuriasisChlonorchis sinensis ClonorquiasisOpisthorchis OpistorquiasisParagonimus westermani ParagonimiasisSchistosoma japonicum Esquistosomiasis

Trematodos

Schistosoma mansoni EsquistosomiasisDiphylobothrium latum DifilobotriasisEchinococcus granulosis HidatidosisHymenolepis nana HimenolepiasisTaenia saginata Teniasis

Cestodos

Taenia solium TeniasisTabla 5: Principales tipos de helmintos potencialmente presentes en ARU brutas y

enfermedades que pueden llegar a provocar 7

2.1.3 Vías de exposición y transmisión de patógenos

(29) El vertido de ARU provoca la transferencia de agentespatógenos a los cuerpos de agua receptores. El empleo de estosrecursos en distintas actividades humanas constituye la vía deexposición y contagio de la población ya sea directamente através del consumo del agua contaminada o a través delconsumo de alimentos. A continuación se citan las principales víasde exposición y transmisión de estos agentes:

a) Aguas. El contacto con aguas residuales plantea un riesgopotencial de contaminación por contacto inhalación oingestión accidental. Los agricultores y otros trabajadores delárea rural o periurbana, son el principal grupo expuesto auna posible infección por organismos patógenos. En talesregiones, es común la transmisión hídrica por gérmenes

presentes en manantiales y cursos de agua superficiales ocanales superficiales.

b) Aerosoles. Los aerosoles se forman por un proceso dedispersión del agua en forma de finas gotas de diámetrocomprendido entre 0,01 a 50 micras, las cuales pueden sertransportadas por el viento a considerables distanciassuspendidas en el aire por lo que constituyen un eficientemedio de dispersión de virus y bacterias que puedeninhalarse y causar infecciones en las vías respiratorias. Estosaerosoles se producen principalmente durante el riego por

aspersión de aguas residuales.7 Fuente: Hawkes (1971), Sala (1991).

Transmisiónrelacionada conel agua

Transmisiónrelacionada conaerosoles





c) Suelos y plantas. La totalidad de los microorganismos soncapaces de sobrevivir en el suelo, por lo que contaminan losvegetales y la superficie de sus partes comestibles. Así mismo y bajo ciertas condiciones pueden ingresar al interiorde las raíces.

2.1.4 Supervivencia de patógenos

(30) Los estudios sobre la supervivencia de patógenos en las ARU depuradas deben realizarse a nivel de campo en los propios sitios donde se practica la reutilización en agricultura, acuiculturay otras aplicaciones.

(31) Los principales procesos de tratamiento a ser validados se

centran en su eficiencia para la eliminación de patógenos,específicamente en la supervivencia de huevos de nematodosintestinales, seguido por la supervivencia de bacterias excretadas.Normalmente los estudios de supervivencia de virus son menoscomunes en virtud de la dificultad de aplicación de las técnicasconvenientes para el aislamiento de los rotavirus.

(32) La supervivencia en efluentes depende en gran medida dela temperatura del agua y en el caso de las bacterias, de laflora competitiva. La falta de esta competenciadetermina paradójicamente que las bacterias

sobrevivan más tiempo en aguas limpias que encontaminadas. Contrariamente los virusmuestran una mayor supervivencia en aguascontaminadas probablemente debido a laprotección que reciben al adsorberse en lossólidos en suspensión.

(33) Las enterobacterias tienen un tiempo de supervivencia dealrededor de 20 días. Sin embargo la supervivencia de Salmonella spp. puede superar los 60 días en aguas contaminadas con materiaorgánica. El tiempo de permanencia de los virus es superior al de

las bacterias y se ve incrementado contemperaturas bajas (hasta 9 meses a10°C) en cuanto que con temperaturas de20 a 30 °C la supervivencia no sobrepasalos dos meses.

(34) El tiempo de supervivencia de los microorganismos enlodos es más reducida con respecto a suelos o plantas, pero muyes similar a la de aguas, Tabla 6.

(35) Las bacterias pueden sobrevivir en el medio edáfico

durante largos periodos de tiempo si las condiciones son óptimas. Ya en zonas de clima árido y caluroso la supervivencia se limita a60 o 90 días.

Tiempo desupervivencia

Cada microorganismo tienediferentes temperaturas óptimas de

desarrollo, así mismo su inhibición omuerte puede producirse variando latemperatura de su medio paradistintos tiempos de permanencia.

La mayoría de las bacterias muere entrelos 60 – 70ºC en un tiempo promedio de 10minutos, si se aumenta la temperatura sereduce el tiempo de muerte y viceversa.

Transmisiónrelacionada consuelos

Patógenos enARU depuradas

Supervivencia enefluentes

Supervivencia enlodos

Supervivencia en

suelos y vegetales





Supervivencia Organismo Medio estudiado

Días Suelo 25 – 170Agua 60 – 120EnterovirusPlantas 15 – 60

Suelo 32

Virus

Polivirus Agua contaminada 20Brucella spp. Suelo 29 – 800

Suelo 38ColiformesCultivos 35Suelo 20 – 70Agua y lodos 30 – 60Coliformes fecalesPlantas 15 – 30

Estreptococos Suelo 35 – 63Leptospira spp. Aguas fecales 30

Suelo 60 – 180

Agua 30 – 90Mycobacterium tuberculosis Plantas 10 – 14Suelo 20 – 70Agua 39 – 69Lodo seco 500Cultivos poca altura 25 – 50

Salmonella spp.

Cultivos con altura 5 – 20Agua 10 – 30Shigella spp.Cultivos 5 – 10Suelo 10 – 20Agua y lodos 10 – 30

Bacterias

Vibrio cholerae

Plantas 2 – 5Suelo 10 – 20Agua 15 – 30Protozoos Quistes de Entamoeba histolytica Plantas 2 – 10Suelo 400Agua > 180Huevos de Ascaris lumbricoides Plantas 30 – 60Suelo 30 – 90Larvas de Ancylostoma spp. Plantas 10 – 30

Huevos de Schistosoma spp. Lodos secos 21Suelo > 180Huevos de Taenia saginata

Plantas 30 – 60Suelo > 180

Helmintos

Huevos de Trichuris trichiura Plantas 30 – 60

Tabla 6: Tiempos de supervivencia en distintos medios de los principales organismos patógenos potencialmente presentes en ARU brutas 8

2.1.5 Contaminación por compuestos tóxicos y peligrosos

(36) La presencia de contaminantes tóxicos y peligrosos en las ARU depuradas es un aspecto especialmente grave en el caso de

8 Fuente: Environmental Protection Agency (1992),Organización Mundial de la Salud(1990), Sierra y Peñalver (1989).





la generación de ARU con elevada participación de efluentes deorigen industrial. Por otro lado, la presencia de sustancias tóxicascomo cianuros, fenoles y ciertos metales pesados en las ARUdepuradas puede afectar o destruir totalmente los cultivosbacterianos necesarios para la depuración de la materia orgánica

en los tratamientos secundarios.(37) En esta categoría se incluyen un amplio grupo deelementos químicos, que como consecuencia de su acumulaciónen el medio ambiente, son considerados como contaminantes.Debido a que se encuentran a una baja concentración sondenominados como “elementos traza”. Algunosde ellos son esenciales para el desarrollo vegetalo animal, no obstante otros como el cadmio,mercurio o plomo por su toxicidad y persistenciase los considera como biológicamente peligrosos, Tabla 7.

Esencialidad Toxicidad Elementos

Planta Animal Planta Animal

As No No Si Si

Cd No No Si Si

Co Si Si Si Si

Cr No No Si Si

Cu Si Si Si Si

Hg No No – SiMn Si Si – –

Mo Si Si – Si

Ni No Si Si Si

Pb No No Si Si

Sn No Si Si

Metales pesados

Zn Si Si Si –

B Si Si Si –

Be No No Si Si

F No Si Si Si

No metálicos

Se Si Si Si Si

Tabla 7: Elementos potencialmente tóxicos identificados en ARU brutas 9

(38) La asimilación de elementos tóxicos por el organismohumano trae consigo riesgos graves a la salud, sin embargo lamayoría de los estudios realizados sólo hacen referencia a losefectos que ocasionarían aunque es escasa la posibilidad de unaintoxicación por tales elementos contenidos en las ARU

depuradas, Tabla 8.9 Fuente: Loehr (1987).

Si los elementos traza aumentansu concentración se tornan tóxicos ycontaminan a plantas y animales.

Sustanciasinorgánicas





Elemento Efectos

Hg, Pb Sistema nervioso central: daño cerebral y/o neurofisiológico

Hg, Pb, As Sistema nervioso periférico: neuropatía periférica

Cd, Hg, As Sistema renal: proteinuria, nefrosis tubular

As Sistema hepático: cirrosis

Cd, Hg, As, Se Sistema respiratorio: enfisema, bronquitis, cáncer

Hg, As Mucosa oral y nasal: úlceras

Cd Esqueleto: osteomalacia

Se Dientes: caries

Cd, As Sistema cardiovascular

Cd, Hg, As Sistema reproductor: cáncer de próstata, aborto

Cd, As Piel: cáncer

Cd, As Aberraciones cromosómicasTabla 8: Efectos nocivos de algunos elementos potencialmente tóxicos sobre el

organismo humano identificados en ARU brutas 10

(39) Las substancias orgánicas contaminantes son moléculascomplejas que están presentes en las ARU depuradas. Algunosde los principales contaminantes orgánicos detectados en ARUbrutas se muestran en la Tabla 9.

(40) La gran dificultad en el análisis de la mayoría de los

contaminantes orgánicos de la Tabla 9 radica en la escasaconcentración en la que se presentan generalmente del ordende µg/l lo cual dificulta su detección y cuantificación y exige laaplicación de técnicas laboriosas y costosas con necesidad deequipamiento moderno. Así mismo se dispone de escasainformación bibliográfica e investigación al respecto para tomardecisiones respecto al manejo de estas substancias.

10 Fuente: Castillo et al. (1994).

Sustancias orgánicas





Compuestos orgánicos

Cloruro de metilenoTetracloruro de carbonoAlcanos policloradosTetracloroetileno

BencenoFenolNitrofenol

Derivados del benceno

ToluenoDiclorobencenoClorobencenosHexaclorobencenoDimetilftalatoFtalatosDi-n-butilftalatoTetraclorofenolFenoles policloradosPentaclorofenolCloroformoBromoformoTrihalometanosBromodiclorometanoBenzofluorantenoFluorantenoFenantreno

Hidrocarburos aromáticos polinucleares (PAH)

NaftalenoBifenilos polibromados (PBBs)BifenilosBifenilos policlorados (PCBs)AldrínPesticidasAtrazina

Tabla 9: Principales contaminantes orgánicos detectados en ARU brutas 11

?5. ¿Cúales son las concentraciones microbiológicas permitidas en el riego agrícola?.6. ¿ Qué ocurre con los microrganismos cuando aumentamos la temperatura de su

medio?. Explique.7. ¿ Quiénes son denominados elementos traza?

4. Indique Ud. el tiempo de supervivencia en suelos, agua y plantas de los microorganismos patógenos productores de enfermedades conocidas en su región.

5. ¿Qué elementos tóxicos se generan en su región?¿Quién los produce? Identifíquelos.

2.2 Experiencias de reutilización de ARU depuradas(41) A pesar de las múltiples dificultades que se enfrentan paragarantizar un uso ambientalmente seguro de las ARU depuradas,deben considerarse los múltiples beneficios que trae consigo lareutilización, algunos de los cuales se citan a continuación.

a) Reutilización de un recurso hídrico que generalmente sedesaprovecha y cuyo volumen tiende a incrementarse debidoa la mayor demanda de agua por los núcleos de unapoblación.


Beneficios de lareutilización





b) Aprovechamiento de las sustancias fertilizantes onutrientes presentes en las aguas residuales, queenriquecerán la fertilidad del suelo y reducirán el consumo defertilizantes químicos por el agricultor.

c) Minimización de los problemas de eutrofización ycontaminación provocados por el vertido directo de estasaguas a los cauces naturales superficiales.

d) Recarga, renovación y menor perturbación a la calidad delos acuíferos subterráneos.

e) Utilización del sistema suelo-planta como medio depuradoradicional a los convencionales.

(42) En la Figura 1 se describe el flujograma de reutilización delas ARU, desde el proceso de tratamiento de las aguas residuales.

Fig. 1: La sociedad debe valorar los beneficios y problemas decurrentes de la reutilización de las aguas y lodos residuales urbanos.12

12 Fuente: Costa et al. (1991).





(43) A continuación se hacen algunas consideracionesparticulares respecto a la reutilización de ARU depuradas deacuerdo a las aplicaciones, prohibiciones y excepcionalidadesdesde el punto de vista sanitario y medioambiental.

2.2.1 Reutilización agrícola y forestal

(44) La reutilización en el ámbito agrícola y forestal de las ARUdepuradas contribuye a aumentar laproductividad y en consecuencia la calidad devida y las condiciones sociales de los agricultores. Además de estas ventajas la reutilización ayuda aevitar la contaminación ambiental y proteger el abastecimiento deagua potable en el medio rural.

(45) El uso de ARU depuradas en la agricultura es la forma máseficiente para reciclar los nutrientes que contiene, reducir lacontaminación de las aguas superficiales y conservar este recursopara otros usos (Figura 2). Con frecuencia esta es la única opcióncon la que cuentan los agricultores de los países en vías dedesarrollo.

Fig. 2: Ciclo de las ARU, para una reutilización sin riesgos medioambientales o sanitarios.13

13 Fuente: Guillette. (1992).

Reutilización agrícola: En cultivos alimenticios En cultivos no alimenticios





(46) Este ciclo (ver Fig. 2)se inicia con su vertido a la redcolectora local (A). En ocasiones se hace necesario el bombeohasta estaciones intermedias (B) para conducirlas hasta lasEstaciones Depuradoras de Aguas Residuales (D) donde sufrenlos tratamientos respectivos (E) que pueden incluir tratamientos

secundarios e inclusive su desinfección (F). Luego de cumplir conestas etapas los efluentes tratados pueden ser reutilizados porejemplo en el riego agrícola, de áreas verdes, campos deportivosy otras aplicaciones (G)

2.2.2 Rendim ientos de cosechas

(47) Esta claramente establecido en la literatura que lareutilización de ARU depuradas en el riego agrícola promueve una

mayor producción de biomasa vegetal y un mayor enraizado conlo cual se contribuye a evitar la erosión del suelo.

(48) Los efectos benéficos sobre las propiedades edáficas, enparte pueden deberse a los efectos nutricionales y a unamejoría de las propiedades físico-químicas del suelo, se producenrendimientos de cosecha superiores a los que provocan las aguasde riego normales, siendo estos rendimientos similares a los queinducen las aguas de riego suplementadas con fertilizantesminerales.

2.2.3 Restricción de cultivos

(49) La restricción de cultivos tiene como objetivo laprevención de problemas para la salud humana y el medioambiente que en ocasiones se contrapone a los intereses deagricultores que deben reducir los beneficios económicosderivados del uso de esta agua en elriego de cultivos de alto valor como porejemplo las hortalizas en las zonasurbanas y periurbanas susceptibles deser contaminadas. Esta situación conflictiva es común a lamayoría de los países en vías de desarrollo que no pueden dotara los regantes agua de mejor calidad y tampoco tienen lacapacidad de hacer cumplir la legislación inherente.

(50) Las ARU depuradas enfrentan prohibiciones para sureutilización especialmente cuando se destinan al riego deespecies vegetales para consumo humano; prácticamente todaslas legislaciones contemplan excepciones que

permiten su aprovechamiento con diferentesrestricciones sobretodo para la producción deplantas que poseen ciertas peculiaridades, como es

Dependiendo de su calidad elagua depurada es reutilizada endeterminados tipos de cultivos.

Problemas paralos agricultores

Planifiquemos cuidadosamente el impactoque puede provocar el riego a través de un

plan seguro de gestión ambiental.





el caso del cultivo de forrajes, árboles frutales o especiesarbóreas forestales caracterizadas por un alto consumo de agua,eficiencia en la absorción de nutrientes ó una alta tasa deproducción de biomasa; todo esto sumado a un valor o interéseconómico.

(51) Atendiendo al grado en que se exigen medidas deprotección para la salud los cultivos se clasifican en trescategorías A, B y C.

(52) Categoría A. Cultivos en los que los tratamientosdestinados a cumplir las directrices son fundamentales;corresponde a los cultivos que suelen ingerirse crudos y se cultivanen estrecho contacto con los efluentes de las ARU depuradas.Sin duda el grupo de cultivos de mayor riesgo sanitario estácompuesto por vegetales especialmente susceptibles debido a su

bajo porte o a la localización de sus órganos comestibles, lo cualfacilita el contacto directo con las aguas de riego, entre ellos sepueden citar: hortalizas frescas como lechuga, coliflor, acelga,repollo, apio, perejil, espinaca, cebolla, ajo, alcachofa, espárragos,pepino, vainitas, tomate, pimentón, zanahoria, frutilla, y otros. Algunos árboles frutales de bajo porte regados por aspersióntambién pueden incluirse en esta categoría, así como las uvas demesa y flores de corte. El riego de césped en áreas con accesopúblico entraría también dentro de esta categoría. Los camposdeportivos y parques infantiles, especialmente jardines de hoteles y

otras áreas de recreación requieren normas muy estrictas, puestoque la salud de las personas que están en contacto con el céspedrecién regado puede correr grandes riesgos con ARU depuradas debaja calidad microbiológica.

(53) Categoría B. Corresponden a esta categoría los cultivosque presentan un menor riego sanitario que los anteriormentecitados, bien por no estar destinados al consumo humano oestarlo una vez cocidos. Comprende los cultivos para consumohumano que no entren en contacto directo con las aguasresiduales, siempre que sus frutos no se recojan del suelo, ni se

rieguen por aspersión como algunos árboles frutales, viñedos,lenteja, haba, arveja, frijol, garbanzo, berenjena, zapallo, papa,zanahoria, remolachas o aquellos cultivos procesados de talforma que se destruyen los agentes patógenos así como loscereales (arroz, avena, cebada, centeno, sorgo, trigo, maíz), oaquellos cuya cáscara no es comestible (sandía, melones,cítricos, nueces, etc).

(54) Categoría C. Se encuadran en este grupo de menorriesgo, algunas especies industriales arbóreas (pinos y eucaliptosdestinados a la obtención de madera o celulosa) e industriales

herbáceos no aptos para el consumo humano “in natura” y quesuelen tratarse por calor o desecación antes del consumo

Cultivos de altaprotección parala salud

Cultivos de mediaprotección para lasalud

Cultivos de bajaprotección para la

salud

Alimentos comestibles noexpuestos al contacto

directo del riego.

Alimentos comestibles noexpuestos al contacto

directo del riego.

Deben ser protegidosdel riego directoalgunos alimentos quesuelen ingerirse crudos.

Deben ser protegidosdel riego directoalgunos alimentos quesuelen ingerirse crudos.





humano (algodón, semillas oleaginosas como el girasol la soya yestimulantes como el tabaco); así como los frutales arbóreos demayor porte cuyos frutos estarían aislados del contacto con elagua de riego (excepto cuando el sistema de riego es poraspersión) como el palto, chirimoya, manzano, naranjo, limonero,

peral y otros. También se incluyen en este grupo las verduras yfrutas cultivadas exclusivamente para enlatado u otrostratamientos que destruyan los agentes patógenos; cultivosforrajeros secados al sol y recolectados antes de ser consumidospor los animales; el riego de campos en zonas cercadas sinacceso público (viveros, bosques, zonas verdes). Sin embargo laadopción de medidas de protección se hace necesaria para lostrabajadores agrícolas.

(55) En general el riego con ARU depuradas debesuspenderse de 20 a 30 días antes de la recolección de losproductos agrícolas, disponiéndose los mismos sobre un materialaislante y nunca directamente sobre el suelo. Por otra parte enningún caso los productos de consumo humano cosechadosdeben ser lavados con el agua utilizada en el regadío.

(56) Para el riego restringido (riego de árboles, cultivosindustriales, cultivos para piensos, frutales y pastos) no seestablece ningún valor límite de coliformes fecales, aunque seseñala que en todos los casos se necesita un grado mínimo detratamiento equivalente, al menos, a un estanque anaeróbio

de un día de retención, seguido de un estanque facultativo decinco días o su equivalente, debiendo cumplir la norma del huevoviable de nematodo por litro (media aritmética). Así mismo, seespecifica que en el caso de riego de árboles frutales, el riegodebe suspenderse, al menos, dos semanas antes de larecolección, no pudiendo recogerse las frutas caídas al suelo. Enel caso de riego de pastos, el riego debe cesar, al menos, dossemanas antes de la entrada del ganado.

(57) Para el riego no restringido (categoría A: riego de plantascomestibles, terrenos deportivos y parques públicos) se especifica

que en terrenos públicos de césped, y especialmente en hotelesde zonas turísticas donde el público puede entrar en contactodirecto, se puede exigir normas más restrictivas que lasrecomendadas (1000 CF/100 ml y 1 huevo viable de nematodopor litro), concretamente 200 CF/100 ml. Para el riego de loscultivos de la categoría B se pueden adoptar en determinadoscasos las directrices establecidas para la categoría C.

(58) Las directrices de la OMS actuales basadas en numerososestudios epidemiológicos, ampliaron considerablemente la tasatolerada de coliformes fecales, al considerar que los límites

anteriores eran injustificadamente restrictivos. El informe de laOMS de 1973 aconsejaba no sobrepasar los 100 CF/100 ml en el

¿Cuándo debemos

dejar de regar conagua depurada?

¿Qué normas debemoscumplir en el riegorestringido?

¿Qué normasdebemos cumpliren el riego norestringido?

Recomendacionesde la OMS

Plantas con frutosaislados al contactodirecto con el agua.

Plantas con frutosaislados al contactodirecto con el agua.





80% de las muestras, mientras que en los informes de 1989 y1990 se amplía este límite a una media geométrica de 1000CF/100 ml. Las directrices de calidad para la irrigación restringidaimplican una elevada eliminación (>99%) de huevos dehelmintos. Como se observa en la Tabla 10 no se establece

ningún valor máximo para coliformes. Estos niveles de calidadpueden lograrse fácilmente a través de una variedad detecnologías de tratamiento, sin embargo, en países con escasosrecursos se viene adoptando con éxito el sistema de lagunas deestabilización de dos celdas, ya sea una laguna anaeróbica contiempo de retención de 1 día seguida de una laguna facultativade 5 días, o dos lagunas facultativas de 5 días.

(59) Las recomendaciones implican un nivel elevado deremoción de bacterias fecales (>99%). Su propósito es proteger lasalud de los consumidores de vegetales crudos (principalmentelegumbres). Esto se puede lograr con lagunas de estabilización deaguas en serie diseñadas adecuadamente. En las áreas tropicales ysubtropicales, el rango de temperatura ambiental mayor a 20°C,permite la disposición de una serie de cuatro lagunas de 5 díastratamiento normalmente suficientes para producir un efluenteestable, con la calidad requerida y estéticamente aceptable.

Nematodos intestinales

Coliformes fecales por 100 ml

Riego Aplicación Nº huevos viables/l

(media aritmética) (media geométrica)

RestringidoÁrboles, cultivos industriales,cultivos de forrajes, árbolesfrutales y pastizales

< 1 0

No Restringido Cultivos comestibles, camposdeportivos, y parques públicos < 1 < 1000

Tabla 10: Directrices microbiológicas para la reutilización de ARU en riego agrícola 14

2.3 Aptitud para riego agrícola de las ARU depuradas(60) El riego agrícola consiste en la aplicación de agua al sueloa fin de satisfacer las necesidadeshídricas de los vegetales (lámina) yobtener una máxima producción con buenacalidad del producto. La aplicación eficientedel agua de riego requiere ampliosconocimientos del sistema suelo-agua-planta-atmósfera y un buen manejo de los sistemas de captación,conducción, distribución y aplicación de agua. El riego con ARU

14 Fuente: W.H.O. (1973).

Recordemos que las plantasnecesitan para su alimentaciónnutrientes como C, O, H, N, S, P, K, Ca,Mg y Fe ; en la ceniza vegetal tambiénencontramos Na, Si, Cl, Al, Mn, F, Br, I .





depuradas trae consigo una problemática adicional que consisteen garantizar una calidad sanitaria a los productos destinados alconsumo humano.

(61) Con respecto a las directrices de calidad de ARU

depuradas para uso en la agricultura, se resumen en las Tablas11 y 12 las recomendaciones formuladas en lo referente a lacalidad microbiológica, físico-química y pautas para la calidadhelmíntica. Estas recomendaciones son técnicamente factibles yestán en concordancia con la evidencia epidemiológica disponibleen la actualidad.

(62) A pesar de las directrices existentes, aún quedan porconsensuar muchos detalles concernientes a la normalización dela frecuencia de muestreo y de las técnicas de laboratorio para laenumeración de huevos de helmintos y la evaluación de la su

viabilidad.

Parámetro de calidad (a)Tipo de cultivo o zona a

regar Método de riego que

puede utilizarseOtras condiciones que

deben cumplirse

Nº Nematodos intestinales<1 / l (b)

CualquieraEl riego no deberealizarse en horas deafluencia del público

Nº Coliformes fecales<200 /100 ml

Riego de camposdeportivos y zonasverdes de accesopúblico

Nº Nematodos intestinales<1 / l

Riego de cultivos deconsumo en crudo

Cualquiera

Nº Nematodos intestinales<1 / l

Riego de cultivosforestales, forrajeros,industriales, cereales,semillas oleaginosas,viveros, cultivosdestinados a industriasconserveras, productosvegetales que seconsuman cocinados yárboles frutales

Cualquiera excepto:aspersión einundación para elriego de hortalizas yaspersión para elriego de árbolesfrutales

El riego de árboles frutalesdebe suprimirse al menosdos semanas antes de larecolección y la fruta nodebe ser recogida delsuelo. El riego de pastospara consumo en verdedebe cesar al menos dossemanas antes de que sepermita pastar al ganado

Sin límite pero por lo menoscon tratamiento primario

Riego de cultivosforestales, forrajeros,

industriales, cereales ysemillas oleaginosas yzonas verdes noaccesibles al público

Localizado

(a) Se considerará que la calidad del agua es conforme con las condiciones requeridas si las muestrasrecogidas en un mismo punto, durante un año, cumplen con las siguientes condiciones :

El 95% de las muestras no exceden del valor límite establecido para nematodos intestinales.

El 90% de las muestras no exceden del valor límite establecido para coliformes fecales.

(b) Ascaris, Trichuris y Ancylostoma

Tabla 11: Estándares mínimos de calidad biológica para la reutilización de ARU depuradas de acuerdo al tipo de uso y método de riego a aplicar.15

15 Fuente: W.H.O. (1973).





Criterios de calidad BiológicaCriterios de calidad

Físicoquímica

Huevos denematodos

Escherichiacoli

Sólidos ensuspensión

TurbidezUso del ARU depurada

N° ufc/100 ml mg/l NTU

Usos domiciliarios: riego de jardines privados,descarga de aparatos sanitarios, sistemas decalefacción y refrigeración de aire domésticos ylavado de vehículos

< 1/l 0 < 10 < 2

Usos y servicios urbanos: riego de zonas verdesde acceso público, campos deportivos, parquespúblicos), lavado de calles, sistemascontraincendios, fuentes ornamentales

< 1/l < 200 < 20 < 5

Cultivos bajo invernadero (a) < 1/l < 200 < 20 < 5

Riego de cultivos para consumo en crudo.Frutales regados por aspersión

< 1/l < 200 < 20 < 5

Riego de pastos para alimentación de animalesproductores de leche o carne (b)

< 1/l < 1000 < 35 No se fija límite

Riego de cultivos destinados a industriasconserveras y productos que no se consumancrudos. Riego de frutales excepto por aspersión


Riego de cultivos industriales, viveros, forrajes,ensilados, cereales y semillas oleaginosas


Riego de bosques (industria maderera). Zonasverdes no accesibles al público

< 1/lNo se fija

límite< 35 No se fija límite

Refrigeración industrial excepto industriaalimentaria (a)

No se fija límite < 10000 < 35 No se fija límite

Estanques masas de agua y caudalescirculantes ornamentales de uso recreativodonde esta permitido el contacto del públicocon el agua

No se fija límiteNo se fija

límite< 35 No se fija límite

Acuicultura (producción de biomasa vegetal yanimal)


Recarga de acuíferos por percolaciónlocalizada a través del terreno (c )


Recarga de acuíferos por inyección directa (d) < 1/l 0 < 10 2

(a) Legionella pneumophila 0 ufc/100 ml (b) Taenia saginata y T. solium: < 1 huevo/l

(c ) Nitrógeno total: < 50 mg/l (d) Nitrógeno total: < 15 mg/l

Tabla 12: Estándares mínimos de calidad microbiológica y fisicoquímica para la reutilización de ARU depuradas de acuerdo al tipo de uso y método de riego a

aplicar.16






2.3.1 Calidad de las ARU depuradas para riego

(63) La reutilización de ARU depuradas para la producción decultivos, pastos y especies forestales se basa ensu capacidad para ceder nutrientes al suelo y a la

planta. A continuación se describen losprincipales elementos nutritivos (macronutrientesy microelementos) esenciales para la fisiologíavegetal que se encuentran en esta agua, (verFig. 3).

Fig. 3: La reutilización de ARU depuradas trae beneficios para el suelo y la planta debido a su capacidad ceder nutrientes.17


Divididos en:

Macronutrientes: N, P, K (NPK) Nutrientes secundarios: Ca, Mg, S Micronutrientes: Zn, Fe, Cu, B,

Mo, Cl, Mn, Co





(64) El contenido de N en aguas residuales urbanas depuradasvaría entre 15 y 40 mg/l. Cuando las ARU depuradas se aplican alsuelo, el N orgánico contenido en ellas tiende a transformarse en N mineral (nitratos y amonio) por acción microbiana, estasnuevas formas son asimilables por los cultivos. Por otra parte

ocurre también una pérdida por procesos de desnitrificación,lixiviación y volatilización.

(65) El riego con ARU depuradas, en general, satisface losrequerimientos de nitrógeno de la mayoría de los cultivos. Sueficacia aumenta si se incrementa la frecuencia de riego,aunque la cantidad de agua aplicada sea la misma, estodebido a la facilidad con que este elemento puede perdersepor lixiviación. Así mismo se ha comprobado que la capacidadde las ARU depuradas para suministrar N es similar a la quetienen las aguas de riego que llevan disueltos fertilizantesnitrogenados de origen sintético. Sin embargo, el uso deláminas excesivas de riego con N>30 mg/l trae consigo lacontaminación por nitratos de los acuíferos subterráneos.

(66) El contenido de P en aguas residuales urbanas depuradasvaría entre 4 y 17 mg/l. La mayoría de los estudios hanevidenciado que las ARU depuradas son capaces de satisfacer los requerimientos de este macronutriente que permite solucionaren parte el problema de la baja movilidad del P en el suelo. Adiferencia del N, no son comunes las intrusiones de P en las

aguas subterráneas debido al riego con ARU depuradas.(67) El contenido de K en ARU depuradas varía entre 5 y 20mg/l. Por lo general, estas concentraciones no satisfacen losrequerimientos de este elemento para la mayoría de los cultivos,lo cual implica la necesidad de un aporte suplementario depotasio mineral al suelo.

(68) Por otro lado, las aguas residuales depuradas contienenuna serie de elementos y sustancias químicas que aconcentraciones elevadas pueden afectar negativamente lafisiología vegetal y las propiedades del suelo. Los principales

parámetros a considerar en la evaluación de la calidad de las ARUdepuradas para su uso en riego son los siguientes:

a) Salinidad. La concentración total de sales en el agua parariego puede expresarse en miligramos de sólidos disueltos porlitro (mg/l), partes por millón (ppm) oindirectamente a través de su conductividadeléctrica (CE) en micromhos/cm. Ladeterminación de la CE es un procedimientoestándar para estimar la salinidad debido a lafacilidad y rapidez de su determinación.

Las plantas son capaces deremover sal pero no mucha, losproblemas surgen cuando entornoa la raíz se acumulan sales.

Fósforo (P)

Potasio (K)

Nitrógeno (N)

Parámetroscontaminantes enla ARU depurada

1 mg/l = 1g/m3 = 1 ppm

Concentración

La concentración de losdistintos parámetros se expresa

en diferentes unidades

equivalentes.

1 mg/l = 1g/m3 = 1 ppm

Concentración

La concentración de losdistintos parámetros se expresa

en diferentes unidades

equivalentes.

Sales en ARUdepuradora





Las aguas residuales urbanas depuradas presentancontenidos totales de sales entre 1000 y 2000 mg/l por loque son incluidas dentro del grupo de aguas de riego quepueden ocasionar problemas de leves a moderados. En laTabla 13 constan algunos criterios para la interpretación de

la calidad de agua para riego de acuerdo a los problemas quepueden causar tanto para los vegetales (toxicidad) comopara el suelo (disminución de la permeabilidad).

Calidad del agua Parámetro Sin

problema Problema creciente

Problema grave

Salinidad CE (mmhos/cm) <750 750 – 3000 >3000CE (mmhos/cm) >500 <500 <200PermeabilidadSAR <6 6 – 9 >9

SAR <3 3 – 9 >9Cl (meq/l) <4 4 – 10 >10Cl (mg/l) <142 142 – 355 >355

Toxicidad(absorción radicular)

B (mg/l) <0,5 0,5 – 2,0 2 – 10Na (meq/l) <3 >3 –Na (mg/l) <69 >69 –Cl (meq/l) <3 >3 –

Toxicidad(absorción foliar)

Cl (mg/l) <106 >106 –NH4 y NO3 (mg/l) <5 5 – 30 >30HCO3 (meq/l) <1,5 1,5 – 8,5 >8,5OtrosHCO3 (mg/l) <90 90 – 520 >520

Tabla 13: Interpretación de la calidad de agua para riegos de acuerdo a los problemas relacionados con su utilización agrícola 18

La reutilización de ARU depuradas hace imprescindible que serealice una selección de cultivos capaces de producirsatisfactoriamente bajo condiciones de elevada salinidad.Basado en esta capacidad, los cultivos pueden dividirse entregrupos: muy tolerantes, tolerantes y poco tolerantes (Tabla14). En la misma, los cultivos dentro de cada grupo están

dispuestos en orden decreciente de tolerancia a lasalinidad y los valores de CE en cada columna, representan elnivel de salinidad que causa una reducción del 50% encomparación con una situación sin problemas. En el casoespecífico de gramíneas como la cebada y cultivosindustriales como el algodón se ha establecido que puedentolerar el riego con ARU depuradas con elevados contenidosde sales disueltas.

18 Fuente: Salassier (1982).

Tolerancia de cultivos

Contenido desales en ARUdepurada





Muy tolerante Tolerante Poco tolerante CE (mmhos/cm)Tipo de cultivo

16 10 4 Acelga Tomate RábanoEspárrago Brócoli Apio

Espinaca Repollo VainitaRemolacha ColiflorNabo Lechuga

ZanahoriaCebollaArvejaZapalloPepino

Hortalizas

PapaDátil Higo Pera

Uva ManzanaMelón NaranjaGranadilla ToronjaLima Damasco

CirueloDuraznoFrutillaLimón

Frutales

PaltaAlgodón Trigo FrijolCebada CentenoAlfalfa Avena

Sorgo

ArrozMaíz

Otros

GirasolTabla 14: Tolerancia relativa a la salinidad de algunos grupos de cultivos 19

b) Relación de Adsorción de Sodio. La determinación delRelación de Adsorción de Sodio o “Sodium Adsorption Ratio” (SAR) relaciona la proporción del ión sodio (Na+) presente enel agua en relación a los cationes divalentes Calcio (Ca++) yMagnesio (Mg++). Por lo general el SAR en las aguas

residuales urbanas depuradas es bajo, debido al buenequilibrio entre tales iones. Sin embargo cuando se presentaun desbalance debido a elevados niveles de Na+ (SAR>6) sepuede afectar el desarrollo de especies sensibles,particularmente si las aguas seaplican mediante riego por aspersión.Por otra parte, las sales de sodiopresentes en las aguas residualesdepuradas pueden deteriorar laestructura del suelo, al dispersar los coloides que forman los

agregados estructurales disminuyendo la velocidad de19 Fuente: D.G.U.A.P.C. (1984).

Cuando el SAR es alto impermeabilizalos suelos debido a que los iones de sodiodefloculan la estructura de los suelosarcillosos creando placas impermeables.

SAR





infiltración del agua en el terreno y afectando la distribucióndel espacio poroso y aireación del medio edáfico.

c) Elementos fitotóxicos. Las ARU depuradas pueden contenerconcentraciones variables de elementos que pueden afectar

negativamente a las plantas. Los mayores problemas los planteael boro (B), los cloruros (Cl-) y algunos metales pesados.

d) Boro (B). La concentración de B en las ARU depuradas haaumentado en las últimas décadas debido a la sustitución de los detergentes fosfatados por complejos de perboratos.Por lo general aguas con contenidos superiores a 2,0 mg/locasionan problemas de leves a moderados, aunque algunoscultivos sensibles pueden verse negativamente afectados conconcentraciones menores a 1,0 mg/l (Tabla 13). Existencultivos como las leguminosas del grupo del frijol que se

muestran extremadamente sensibles al exceso de B y a lasalinidad de las aguas de riego. Por otra parte el grupo degramíneas forrajeras se consideran como altamentetolerantes a elevadas concentraciones de B.

e) Cloruros. Los cloruros pueden afectar a algunos cultivossensibles cuando su concentración sobrepasa los 10 meq/l ocomo especifica la Tabla 13, particularmente si las aguas seaplican mediante riego por aspersión. Las forrajeras se muestrantolerantes a elevadas concentraciones de cloruros. Por otra partese recomienda que el ARU depurada para irrigar cítricos

(naranja, limón, mandarina y toronja) así como algunos frutales(moras y uvas) no contenga más de 180 mg/l de cloruros.

f) Metales pesados. La concentración de metales pesadosnormalmente no suelen ocasionar problemas, ya que por logeneral se encuentran muy por debajo de los máximospermitidos en aguas de riego. Sin embargo se recomienda cumplir con las concentraciones establecidas en la Tabla 15.

(69) Las concentraciones máximas de metales pesadosrecomendadas para la reutilización de ARU depuradas en riego

agrícola y observaciones sobre los posibles efectos negativossobre los vegetales constan en la Tabla 16.

(70) En base a algunos estudios realizados en campo20 respecto a la reutilización de aguas residuales depuradas parariego agrícola se han establecido algunos criterios para normar suaplicación y decidir sobre la factibilidad de su utilización, según lacalidad fisicoquímica determinada por la procedencia de estasaguas sea esta industrial, doméstica, combinada o de retornoagrícola. En la Tabla 17 constan los grupos de cultivos y los casosen los que se recomienda la reutilización según el tipo de agua

residual a utilizar.20 Fuente: DGUAPC (1984)

Boro en ARUdepurada

Cloruros en ARUdepurada

Metales en ARUdepurada





Concentración Máxima (mg/l)Elemento Suelos A* Suelos B**

As 0,1 2Cd 0,01 0,05Co 0,05 5

Cr 0,1 1Cu 0,2 5Fe 5 20Al 5 20Mn 0,2 10Mo 0,01 0,05Ni 0,2 2Pb 5 10Zn 2 10Li 2,5 2,5B 0,75 2Be 0,1 5F 1 15

Se 0,02 0,02V 0,1 1

*A: Agua utilizada para riego de cualquier tipo de suelo**B: Agua utilizada para riego de suelos arcillosos y pH>6,0Tabla 15: Concentraciones máximas de metales pesados recomendadas para aguas

de riego en diferentes tipos de suelo agrícola 21

Concentración máxima recomendada Elemento

(mg/l)

Observaciones sobre su toxicidad

As 0,1 Fitoxicidad variable entre 0,5 y 12 mg/l

Cd 0,01 Capacidad de acumularse en el suelo y plantas

Co 0,05 Puede inactivarse en suelos neutros a alcalinos

Cr 0,1 –

Cu 0,2 Fitotoxicidad entre 0,1 y 1,0 mg/l

Fe 5 No tóxico en suelos bien drenados

Al 5 Fitotoxicidad por debajo de pH 5,5 (Al+3)

Mn 0,2 Fitotoxicidad en suelos ácidos

Mo 0,01 Puede alcanzar niveles tóxicos en forraje para el ganado

Ni 0,2 Fitotoxicidad entre 0,5 y 1,0 mg/l – Inactivación en suelos alcalinos

Pb 5 Fitotoxicidad – inhibición del crecimientoZn 2 Fitotoxicidad disminuye con pH superior a 6,0

Li 2,5 Tolerado por la mayoría de los cultivos hasta 5 mg/l Tóxico paracítricos a partir de 0,075mg/l

Be 0,1 Fitoxicidad variable entre 0,5 y 5,0 mg/l

V 0,1 Fitotoxicidad a muy bajas concentraciones

F 1 Puede inactivarse en suelos neutros a alcalinos

Se 0,02 Fitotoxicidad a partir de 0,025 mg/l – Puede alcanzar niveles tóxicosen forraje para el ganado

Tabla 16: Concentraciones máximas de metales pesados recomendadas para la reutilización de ARU depuradas en riego agrícola 22

21 Fuente: Castillo et al. (1994).22 Fuente: Consell Superieur d'Hygiene Publique de France (1991).





Tipo de agua residual Tipo Cultivo Industrial Doméstico Combinada Retorno agrícola

Trigo Si Si Si SiSorgo Si Si Si SiMaíz Si Si Si Si

Frijol No No No NoCebada Si Si Si Si

Granos

Garbanzo Si Si Si SiSoya Si Si Si SiOleaginosasLinaza Si Si Si SiAlgodón No No No Si

Industriales Caña deazúcar

No No No Si

Forrajeras Pastos varios Si Si Si SiTabla 17: Factibilidad de aplicación de distintos tipos de aguas residuales a grupos

de cultivos 23

?8. ¿Qué elementos nutrientes encontramos en las ARU depuradas,? Explique las

ventajas y desventajas de cada uno de ellos.9. Explique las diferentes categorías de protección a la salud definidas en función al

uso de cultivos.10. ¿Qué significa Relación de Adsorción de Sodio, SAR? ¿Para qué es útil?.11. ¿A qué se refiere la tolerancia de cultivos?

6. ¿Qué tipo de protección debe utilizar para los diferentes productos generados en su región?¿A,B,C?. Elabore una lista de productos alimenticios que son de

consumo habitual en su hogar junto al tipo de protección que se les debe dar en caso de riego con agua depurada.

2.3.2 Necesidad de ARU depuradas para riego

(71) La cantidad de agua necesaria para riego(requerimiento) es el parámetro más importantede un proyecto de reutilización de ARU depuradas

y el más difícil de calcular, puesto que depende devarios factores como las propiedades físico –químicas del suelo, variables meteorológicas, elsistema de riego a utilizar, las necesidades hídricas de loscultivos, etc. Sin embargo es posible determinarla en función alos siguientes parámetros:

1. Evapotranspiración Potencial (ETP).

La transferencia de agua del sistema suelo(absorción) – planta (vegetación) hacia laatmósfera (evaporación) se da a través del

23 Fuente: D.G.U.A.P.C (1976).

Pérdida = Evaporacióndirecta del suelo + Transpiración

de la vegetación

El consumo de agua de lasplantas se calcula mediante laETP, con este valor conoceremos

que cantidad de aguanecesitaremos para nuestro riego.





mecanismo de la evapotranspiración la cual debedeterminarse para reponer tal pérdida a través del riego.La estimativa se realiza utilizando los datos de laEvapotranspiración Potencial de Referencia (ETP0). Elcálculo se realiza a partir de las lecturas del tanque de

evaporación Clase “A” corregidas por un coeficiente(Tabla 18) de acuerdo a la siguiente fórmula:

ETP0 = ECA x Kt

ECA = Valores de evaporación del tanque Clase “A”

Kt = Coeficiente del tanque dependiente del tamañoy características del borde que rodea altanque, la humedad relativa del aire y lavelocidad del viento.

La ETP de los cultivos está relacionada con ETP0 através del coeficiente del cultivo Kc que corrige losvalores obtenidos adecuándolos a los requerimientoshídricos en las diferentes fases de desarrollo de lasplantas:

ETP = ETP0 x Kc

Las fases consideradas para la mayoría de los cultivos son lassiguientes:

a) Fase 1: Comprende el período que va desde la siembra

al surgimiento de las primeras hojas.Las necesidades de aguarepresentan una pequeña fracciónde la ETP puesto que el área foliares mínima (exposición de apenasuna pequeña superficie para latranspiración).

b) Fase 2: Corresponde al períodocomprendido entre la fase 1 y el inicio de la floración, esuna fase de crecimiento lineal con desarrollo de los

órganos vegetativos y cobertura del terreno por elvegetal.

c) Fase 3: Abarca desde la floración hasta la madurez es elperíodo de máxima demanda de agua sobre todo en elpico de la floración que culminará con la formación de losfrutos, tubérculos, granos, etc.

d) Fase 4: Luego de la fructificación ocurre un período demínima necesidad de consumo de agua seguido demarchitez y/o caída de hojas.

e) Fase 5: Madurez y cosecha.

La ETP está relacionada con ladisponibilidad de la energía radiativainstantánea (irradiación solar) y laenergía almacenada en el suelo enforma de calor necesaria para convertirel agua en vapor, conjuntamente eldesprendimiento de vapor de las hojas.

a.Energía radiactiva instantánea

solar b.Energía almacenada en el sueloy devuelta en forma de calor

c.Transpiración de las plantasd.Evaporación del agua del suelo

a

db

c

a.Energía radiactiva instantánea

solar b.Energía almacenada en el sueloy devuelta en forma de calor

c.Transpiración de las plantasd.Evaporación del agua del suelo

a

db

c





Los coeficientes Kc para de la mayoría de los cultivos puedenobtenerse a partir de tablas elaboradas por la FAOconsiderando la velocidad del viento y la humedadrelativa del aire promedio de la zona, (Tabla 19).

Tanque rodeado por

Gramíneas Suelo desnudo

Humedad relativaVelocidad del viento

Posición delTanque

Baja Media Alta Baja Media Alta

Km /hra Metros < 40 % 40 - 70% > 70% < 40 % 40 - 70% > 70%

0 0,55 0,65 0,75 0,70 0,80 0,85

10 0,65 0,75 0,85 0,60 0,70 0,80

100 0,70 0,80 0,85 0,55 0,65 0,75Suave < 7.29

1000 0,75 0,85 0,85 0,50 0,60 0,70

0 0,50 0,60 0,65 0,65 0,75 0,8010 0,60 0,70 0,75 0,55 0,65 0,70

100 0,65 0,75 0,80 0,50 0,60 0,65Moderado 7.29 –17.7

1000 0,70 0,80 0,80 0,45 0,55 0,60

0 0,45 0,50 0,60 0,60 0,65 0,70

10 0,55 0,60 0,65 0,50 0,55 0,75

100 0,60 0,65 0,75 0,45 0,50 0,60Fuerte 17.7 – 29.1

1000 0,65 0,70 0,75 0,40 0,45 0,55

0 0,40 0,45 0,50 0,50 0,60 0,65

10 0,45 0,55 0,60 0,45 0,50 0,55

100 0,50 0,60 0,65 0,40 0,45 0,50

Muy fuerte > 29.1

1000 0,55 0,60 0,65 0,35 0,40 0,45

Tabla 18: Valores del coeficiente del tanque clase "A" (Kt) de acuerdo a la velocidad del viento, posición, cobertura que lo rodea y humedad relativa 24

2. Cálculo de la disponibilidad total de agua en el suelo(DTA).

La DTA depende de las propiedades físicas del suelo. Secalcula de acuerdo a la siguiente ecuación:

( )100

DAPPMPCC10DTA

×−×=

DTA = Total de agua disponible en el suelo por cada cmde profundidad del suelo (mm / cm)

CC = Capacidad de campo (porcentaje)

PMP = Punto de marchitez permanente (porcentaje)

DAP = Densidad aparente del suelo (g/cm3)

24 Fuente: Daker (1976).





3. Cálculo de la disponibilidad real de agua en el suelo(DRA).

Se obtiene de acuerdo a la siguiente fórmula:

DRA = DTA x f

DRA = Disponibilidad real de agua (mm)

f = Factor de disponibilidad de agua varía de acuerdoa la respuesta de los cultivos frente a ladisponibilidad de agua en el suelo.

Humedad relativa media > 70 % 70 - 20 %

Velocidad del viento (km/hra)Cultivo Fases

< 18 >18

I 0,30 0,40II 0,70 0,80III 1,05 1,20IV 0,65 0,75V 0,20 0,25

Trigo, cebada

PTC* 0,80 0,90I 0,30 0,50II 0,80 0,85III 1,05 1,02IV 0,80 0,95V 0,55 0,60

Maíz (granos)

PTC* 0,75 0,90I 0,40 0,50II 0,70 0,80III 1,05 1,20IV 0,85 0,95V 0,70 0,75

Papa

PTC* 0,75 0,90I 0,40 0,60II 0,70 0,80III 0,95 1,10IV 0,85 0,90V 0,75 0,85

Cebolla

PTC* 0,80 0,90PTC: Periodo Total de Crecimiento

Tabla 19: Valores del coeficiente del cultivo (Kc) de acuerdo a la velocidad del viento, y humedad relativa del aire para algunos cultivos de importancia 25

Para determinar el factor f se adopta la clasificación de laFAO según la cual los cultivos se agrupan de acuerdo almismo grado de susceptibilidad a la reducción de la ETPen consecuencia de la reducción de agua en el suelo (Tabla

20).25 Fuente: Daker (1976).





Evapotranspiración Potencial - ETP ( mm / día)Cultivos Grupo

2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

Papa-cebolla-pimienta 1 0,500 0,425 0,350 0,300 0,250 0,225 0,200 0,200 0,175

Repollo-arveja-tomate 2 0,675 0,570 0,475 0,400 0,350 0,325 0,275 0,250 0,225

Alfalfa- trigo-girasol 3 0,800 0,700 0,600 0,500 0,450 0,425 0,375 0,350 0,300Maíz-algodón-soya 4 0,875 0,800 0,700 0,600 0,550 0,500 0,450 0,425 0,400

Tabla 20: Valores del factor “f” de reducción de la ETP de acuerdo a la reducción de agua en el suelo para grupos de cultivos de importancia 26

4. Cálculo de la Lámina Real Necesaria (LRN).

La lámina real necesaria se calcula mediante la siguientefórmula:

LRN = DRA x ZSubstituyendo los valores de DRA se obtiene la ecuación:

( )100

Zf DAPPMPCC10LRN

×××−×

=

LRN = Lámina Real Necesaria en mm.

Z = Profundidad efectiva del sistema radicular delcultivo en cm. Es variable de acuerdo con elcultivo y el tipo de suelo sin embargo se considerala profundidad donde ocurren 80% de las raícesresponsables por la absorción de agua ynutrientes.

5. Cálculo del Turno de Riego (TR).

El turno de riego o frecuencia se obtiene de la relación entrela LRN y la Evapotranspiración Potencial diaria de la región:

ETPdLRN

TR =

TR = Turno de riego en días

ETPd = Evapotranspiración potencial diaria (mm/día)

6. Cálculo de lámina de riego a aplicar (LRA). El cálculo dela lámina de riego considera las posibles pérdidas que setengan durante el funcionamiento del sistema propuesto. Lamagnitud de tales pérdidas depende de la eficiencia en laconducción, distribución y aplicación del agua, para fines deplanificación se consideran los valores que constan en laTabla 21.

LRA = LRN x E

26 Fuente: Daker (1976).





LRA = Lámina de riego a aplicar al terreno en mm.

E = Factor de eficiencia variable de acuerdo con elsistema de riego a utilizar, Tabla 21.

Sistema de riego Eficiencia %

Inundación 40Por gravedadSurcos de infiltración 60Aspersión 80Micro aspersión 85PresurizadoGoteo 90

Tabla 21: Valores de la eficiencia relativa del riego acuerdo al sistema adoptado 27

2.3.3 Sistemas de riego para aplicación de ARU depuradas

(72) Ciertos métodos de aplicación de ARU depuradas puedenaumentar o reducir considerablemente el riesgo de contaminación ytransmisión de enfermedades.

(73) En la reutilización de ARU es necesario hacer unadistinción fundamental en lo que respecta a la época deaplicación . Cuando son aplicadas con mucha anterioridad al findel ciclo de cultivo, las directrices de calidad patógena son menos

restrictivas

28

. Sin embargo una vez que las aguas son aplicadaspróximas a la cosecha entonces deben cumplir con las normas decalidad respectivas.

2.3.3.1 Riego por surcos

(74) Es un método de riego que se adapta a la mayoría de loscultivos especialmente a los cultivados en hileras tales comohortalizas, maíz, leguminosas, trigo, etc. Consiste en la aplicacióndel ARU depurada por medio de canales o surcos largos de poca

profundidad excavados en el suelo a intervalos regulares. Elsistema es apropiado para terrenos con bajas pendientes nosuperiores al 5% siendo que para pendientes mayores se usansurcos con corrugaciones o surcos construidos a nivel.

(75) El objetivo del riego por surcos es distribuir el aguasobre el terreno derivándola a partir de un canal de distribuciónprincipal mediante compuertas o simples aperturas en el talud delmismo (ver Fig. 4). De esta manera el ARU depurada corre por lossurcos en el sentido de la pendiente durante el tiempo suficientepara humedecer el suelo en la zona del sistema radicular del

27 Fuente: Daker (1976).28 Fuente: Kaiser (1985).

Riego por surcosa.Superficie suelob.Raícesc.Infiltración subsuelo

Riego por surcosa.Superficie suelob.Raícesc.Infiltración subsuelo





cultivo (perímetro mojado). La duración del riego (tiempo deaplicación) para cada recorrido debe fijarse por medio de cálculosque incluyen la velocidad de infiltración del agua y otrosparámetros físicos del suelo.

Canal de distribución

Surcos de aplicación

Canal de distribución

Surcos de aplicación

Fig. 4: El sistema de riego por surcos, evita el contacto de las aguas con la parte aérea de los vegetales 29

(76) El sistema de riego es un método económico para laaplicación de ARUs depuradas especialmente adaptado paraterrenos de baja pendiente.

(77) Luego de la adopción de este sistema de riego superficial,algunos estudios no encontraron huevos de helmintos en el aguade lavado de los vegetales, esto se explica por que la parte visiblede los vegetales no entra en contacto directo con el agua residual.

2.3.3.2 Riego por inundación

(78) El método de riego por inundación es el más simple ymás utilizado entre los métodos por superficie. La aplicación delagua se hace en áreas casi planas limitadas por pequeñosdiques que tienen la función de retener el agua hasta queocurre su infiltración en el terreno. Tiene la ventaja de norequerir mucha mano de obra y limita las pérdidas porescorrentía, sin embargo no puede ser aplicado para cultivossensibles a la saturación temporal del suelo ni debe usarse ensuelos con alta capacidad de infiltración30. El riego de hortalizaspor inundación con ARU depuradas no debe realizarse debido alos riegos sanitarios derivados de su ingesta en crudo.

29 Fuente: Salassier (1982).30 Fuente: Helweg (1992).

Riego por inundaciónUtilizado en su mayoría en zonascon declive para tener un mejor

flujo de agua.

Riego por inundaciónUtilizado en su mayoría en zonascon declive para tener un mejor

flujo de agua.





2.3.3.3 Riego por aspersión

(79) El riego por aspersión es un métodopresurizado en el cual el agua es aplicadasobre la superficie del suelo imitando la lluvia

natural, efecto que se consigue por elfraccionamiento del chorro en pequeña gotasmediante su paso a través de aspersores quecuentan con pequeños orificios o bocales, (ver Fig. 5).

(80) El riego por aspersión es altamenteeficiente en el uso del agua y se adapta acasi todos los cultivos, sin embargo suefectividad puede verse afectada porvientos fuertes dispersando finas gotas deagua (aerosoles) lejos del sitio a regar31.Por otra parte la aspersión, al mojar toda la planta, homogeniza la humedad relativa del aire en torno a ella y puede favorecer eldesarrollo de algunas enfermedades fúngicas o bacterianas(fitopatológicas).

Aspersor

Motobomba

Aspersor

Motobomba

Fig. 5: El sistema de riego por aspersión.32

(81) Este método de aplicación de ARU depuradas es unsistema eficiente, no obstante exige una buena calidad respectoal contenido de sólidos en suspensión que pueden obturar losaspersores. Debido a la formación de aerosoles requiere decuidados en su aplicación y presenta algunas restricciones paravegetales cuya parte aérea es consumida cruda.

31 Fuente: Johnson et al. (1980)32 Fuente: Salassier (1982).

Concepto: Aspersión es la reparticiónuniforme del agua sobre una superficieque se debe regar a través de tuberíasde impulsión conectadas a regadores(aspersores) fijos o rotativos.

Dependiendo del cultivo podemosutilizar instalaciones: Fijas: Línea de alimentación y aspersor

fijos. Semimóviles : Línea o aspersor móvil.

Costo





(82) No obstante los aspectos mencionados, la gran limitaciónde este tipo de sistemas es su elevado costo de instalación, elmismo que a la larga se compensa por el tiempo deamortización ya que las instalaciones tienen una gran duración.En la Fig. 6 se describe los componentes de un aspersor.

Fig. 6: Partes de un aspersor rotativo con dos bocales cuyas combinaciones

permiten una amplia variedad de espaciamientos y precipitaciones.33

(83) Para su empleo en la aplicación de ARU depuradas, elparámetro más importante a determinar es el espaciamientocorrecto de los aspersores en condiciones de vientos fuertes.Este espaciamiento es determinado por la cobertura del aspersory la velocidad del viento (Tabla 22).

Velocidad del viento Distancia entre aspersores Espaciamiento

m/s % del diámetro Sin viento 650 – 2,0 60

2,0 – 3,5 50Cuadricular y rectangular

>3,5 30Sin viento 75

0 – 2,0 702,0 – 3,5 60

Triangular o escalonado

>3,5 35Tabla 22: Factibilidad de aplicación de distintos tipos de aguas residuales a grupos

de cultivos 34

33 Fuente: Salassier (1982).34 Fuente: Salassier (1982).

Espaciamientoentre aspersores





(84) El diámetro de cobertura corresponde a una superficiecircular de suelo cubierta por el chorro del aspersor, cuando elcabezal del mismo está a 40 cm sobre el nivel del suelo, calculadoen metros. La disposición del conjunto de aspersores en el campocomo se observa en la Fig. 7 puede hacerse en diferentes

formas: triangular, cuadrado o rectángulo. Suponiendo que losvértices de un rectángulo o de un cuadrado son los aspersores, “A” es la distancia entre los aspersores ubicados en una misma línealateral y “B” es la distancia entre los laterales. Así “A” multiplicadopor “B” es la superficie regada en metros cuadrados. Si losaspersores están colocados en una forma triangular o escalonada,toda la superficie es multiplicada por “B”.

Fig. 7: Esquemas de la disposición de aspersores rotativos en el campo 35

35 Fuente: Salassier (1982).

Diámetro decobertura





(85) Para la aplicación de ARU depuradas mediante el sistemade riego por aspersión, hay que tener en cuenta las siguientesconsideraciones a fin de minimizar el riesgo ambiental y elgrado de exposición humana36.

a) Los aerosoles no podrán alcanzar de forma permanente alos trabajadores, ni a vías públicas de comunicación y áreashabitadas. Cuando se prevea que los aerosoles puedenalcanzar dichas zonas, será necesario la utilización deaspersores de corto alcance y/o cuyo chorro esté dirigido conun bajo ángulo de inclinación 37.

b) Se guardará una distancia de seguridad mínima de 150metros a las áreas habitadas y 50 metros a vías decomunicación asfaltadas.

c) En el caso de riego en la inmediata proximidad de áreas

habitadas, el mismo deberá realizarse preferentemente enhoras de la noche. Además de una menor probabilidad decontacto humano, en estos horarios la transpiraciónvegetal y la evaporación del suelo son menores, con lo quereducen las pérdidas.

d) Si existen zonas habitadas en un radio de 500 metros del sitiode la aplicación, el riego deberá suspenderse en días defuerte viento.

e) Deben interponerse obstáculos o pantallas que limiten la

propagación de los aerosoles, para este fin pueden utilizarsebarreras vivas (setos).

f) En caso de reutilizarse ARU depuradas de baja calidadmicrobiológica deben extremarse las medidas de higiene yseguridad de los trabajadores encargados del riego. Para estodebe adoptarse un equipo de protección individualcompuesto por guantes, barbijo, botas, etc. Así mismo losoperarios deben cumplir con las vacunaciones pertinentes ysometerse a tratamientos profilácticos contra infeccionesintestinales por lo menos una vez al año38.

g) En el riego de campos deportivos y zonas verdes urbanas,deben instalarse aspersores de corto alcance o baja presiónde servicio. Este método de riego no es recomendable paracultivos bajo cubierta.

36 Fuente :Camann et al. (1983)37 Fuente: Linnemann et al. (1984)38 Fuente: Shuval (1986)

Consideracionespara el riego poraspersión

Sobre los aerosoles

Sobre la distancia

Sobre el contactohumano

Sobre el viento”

Sobre la higiene yprotección





2.3.3.4 Riego por goteo

(86) El riego por goteo se caracteriza por brindar el mayorgrado de protección para la salud, al reducir la exposición de los

trabajadores al aplicar la ARU tratada y evitar el contacto delagua de riego con los productos a cosechar. Por otro lado al nomojar la parte aérea de las plantas impiden los ataques fúngicosy por ser muy localizado impide que proliferen las malashierbas.

(87) La principal virtud de este sistema de riego es elmáximo aprovechamiento del agua y la energía puesto quelocaliza el riego en el lugar donde se necesita y en la dosiscorrecta. Los actuales sistemas de riego por goteo sonsubterráneos, con lo que se evitan al máximo las pérdidas de

agua por evaporación. Para la instalación se emplean tuberíasde PVC o poliestireno, materiales que presentan muchasventajas, ya que soportan grandes presiones interiores yesfuerzos a tracción y torsión, son flexibles y prácticamenteinertes a la corrosión por lo que son muy favorables a ladistribución de ARU con elevados contenidos de elementosdisueltos, además de fertilizantes y productos fitosanitariosdiluidos. Así mismo se pueden utilizar con ARU depuradassalinas ya que los aportes que se hacen al suelo son mínimos.

(88) El agua que circula por las líneas es presurizada

mediante una bomba hidráulica comandada por un sistema estotalmente automatizado y que normalmente cuenta condispositivos electrónicos que ponen en marcha la instalación enel momento en el que se han sido programados. Algunos llevanuna serie de sensores que activan el mecanismo de riego encuanto las plantas comienzan a sufrir el mínimo estrés hídrico.

(89) Un sistema de riego por goteo estándar está formado poruna unidad central denominada cabezal y por una red dedistribución de agua. Los elementos fundamentales quecomponen el cabezal son: un grupo motobomba, un equipo de

filtrado y un equipo de fertirrigación.(90) La red de distribución está compuesta por una tuberíaprincipal, tuberías secundarias o l íneas de derivación y líneaslaterales o portagoteros con los emisores intercalados oadosados. Cada tubería secundaria y las líneas portagoterosasociadas a ella forman un subsector de riego y el conjunto desubsectores que riegan simultáneamente componen un sector deriego. En la Figura 8 se representan esquemáticamente loscomponentes de una instalación de riego por goteo.

El

riego por goteo es localizado,directo al cuello de la raíz,

fácilmente controlado y no

demanda gran cantidad de agua.

El

riego por goteo es localizado,directo al cuello de la raíz,

fácilmente controlado y no

demanda gran cantidad de agua.

Automatización

Partes del sistema

Partes de la red





Fig. 8: Esquemas de la disposición de la línea principal, laterales, de derivación y otros componentes de un sistema de riego por goteo 39

(91) El uso de ARU depuradas puede ocasionar problemas deobturaciones en los sistemas de riego por goteo y también poraspersión, por lo que se debe prever un adecuado sistema defiltrado, elegir correctamente el tipo de emisor, así como emplearlas medidas preventivas para evitar la formación de sedimentosen el sistema, Para este tipo de riego el efluente de ARU debecontener bajos contenidos de sólidos suspendidos, para evitar

taponamientos en el sistema de riego.(92) Dependiendo de la clase de sólidos en suspensión oimpurezas del agua, los sistemas de riego deben estar provistosde un equipo de filtrado. El tipo de filtros necesarios en unainstalación de riego localizado dependerá, por tanto, de lanaturaleza y tamaño de las partículas contaminantes.

(93) Cuando se trata de aguas muy contaminadas por sólidos,puede ser interesante instalar antes del cabezal de riego,prefiltros para eliminar grandes volúmenes de contaminantes, opor lo menos las partículas mayores. Existen dos grupos, losdispositivos de desbaste, dentro de los cuales los más frecuentesson las rejas metálicas con separaciones variables entre losbarrotes y los depósitos de decantación, que se usan paraeliminar por sedimentación sustancias arrastradas por el agua yque sean más densas que ésta.

(94) También se usan los separadores de arena, dispositivosque realizan las funciones de prefiltros, pero que se colocan enel cabezal cuando las aguas contienen gran cantidad de sólidos.Solo sirven para separar partículas más densas que el agua40.

39 Fuente: Salassier (1982).40 Fuente: Duron (1985)

Problemas en elriego por goteo

Filtración previa

Dispositivos defiltración

El agua debe ser filtrada de impurezas

previa a de la irrigación

mmm, salto al filtro, ono salto al filtro??

El agua debe ser filtrada de impurezas

previa a de la irrigación

mmm, salto al filtro, ono salto al filtro??





(95) Los tipos de separadores más utilizados son loshidrociclones y los separadores de arena propiamente dichos. Enambos el principio de funcionamiento es el mismo, sólo que varíala geometría de la cámara filtrante, que es cónica en loshidrociclones y cilíndrica en los separadores. El agua entra

tangencialmente a la cámara donde se crea un movimientorotacional, produciéndose la separación de los sólidos, loscuales van al punto de salida, que en los verticales está en laparte inferior del aparato.

(96) Para el filtrado de ARU depuradas propiamente dicho, seutilizan con éxito los filtros de arena, material que brinda lafiltración más efectiva para el principal contaminante de estaagua que es la materia orgánica. Este tipo de filtros consisten entanques generalmente metálicos o de plástico reforzado capacesde resistir las presiones estáticas y dinámicas de la red, loscuales van rellenos de arena tamizada de un determinadotamaño lo suficientemente fino (diámetro efectivo igual o inferiora 1,2 mm) y uniforme (coeficiente de uniformidad de al menos1,5) para que se produzca la retención de las partículas orgánicascuando el agua la atraviese.

(97) Dentro del cabezal, los filtros se sitúan a la entrada delagua y antes de los filtros de malla a los que complementan perono sustituyen. Son filtros muy efectivos para retener sustanciasorgánicas pero también otros sólidos, pues pueden filtrar a través

de todo el espesor de arena, acumulando grandes cantidades desólidos antes de que sea necesaria su limpieza. Los factores queafectan a su funcionamiento y determinan el tamaño de partículamínima que retiene el filtro son entre otros: la calidad del agua,las características de la arena; el caudal empleado, la caída depresión admisible y otros.

(98) Como complemento imprescindible en sistemas de riegopor goteo, se utilizan los filtros de malla, consistentes en unarmazón generalmente metálico, de forma cilíndrica, que aloja ensu interior el elemento filtrante. Este está formado por un soporte

perforado metálico o plástico, recubierto por una malla, la cualpuede ser de plástico, o más frecuentemente, de aceroinoxidable.

(99) Los filtros se suelen situar en el cabezal, justo después delincorporador de fertilizantes. El orificio de la malla deberá ser de1/10 del tamaño del mínimo paso del agua en el emisor de goteoy del orden de 1/5 para microaspersores. La calidad del filtradodepende de las dimensiones de los orificios de la malla ya quedeterminan el tamaño máximo de partículas que puedenatravesarlo.

(100) La selección de cultivos apropiados de acuerdo con lacalidad del efluente depurado y el método de riego aplicar son

Hidrociclones

Filtros de arena

Posición del filtro

Filtros de malla

Tamaño delorificio de malla

Riesgos en loscultivos





decisivos a la hora de minimizar los riesgos sanitarios. En la Tabla23 se sintetiza parte de la información al respecto. De acuerdocon algunos estudios, los riesgos para la salud que representanlos cultivos regados con ARU depuradas son mayores cuando seusa el sistema de riego por aspersión y el riesgo para el

trabajador del campo es mayor cuando se usa el sistema de riegopor inundación, el menor riesgo se atribuye al goteo41.

Tabla 23: Usos admisibles para la reutilización de ARU según tipos de tratamientos previos y sistemas de riego aplicados 42

Calidad del efluente

Método de riego Primario Secundario Secundario

desinfectado

Secundario desinfectado

con alta calidad

SuperficieFrutales, forrajesy cultivosindustriales

Frutales yforrajes

Aspersión osuperficie – Forrajes

Parques ycultivos que se

consumencocidos

Cultivos que seconsumen

crudos

2.3.3.5 Sistemas hidropónicos

(101) Los estudios dirigidos al empleo de las aguas residualesdepuradas en sistemas de hidroponía son todavía muy escasos y

los resultados obtenidos en muchos casos son contradictorios.Por lo general estas aguas pueden ser utilizadas comosustitutivas de las soluciones nutritivas utilizadas en estossistemas, aunque ello exigirá el empleo de sistemas específicos ola corrección de estas aguas reduciendo su pH o aumentando losniveles de algunos micronutrientes presentes en ellas.

(102) Una ventaja de los sistemas hidropónicos es que actuaráncomo un tratamiento depurativo, reduciendo el grado decontaminación del agua, la cual podrá ser utilizadaposteriormente para otros fines. Los cultivos mas utilizados son

los hortícolas. Las ventajas que presentan estos sistemas se citana continuación:

a) Pueden utilizar aguas de baja calidad

b) Pueden ser utilizados en áreas donde los suelos impidan laproducción agrícola

c) Presentan elevado grado de eficiencia en el uso de agua(evitan pérdidas por percolación y evaporación)

41 Fuente: Blumenthal et al. (2000)42 Fuente: W.H.O. (1973).

Ventajas ydesventajas





d) Evitan las tradicionales técnicas agronómicas, permitiendouna mayor densidad de cultivo

e) Los inconvenientes de estos sistemas son principalmente deorden económico puesto que requieren de fuertes

inversiones para su instalación.(103) En general por aspectos de salud pública, no esrecomendable que estos sistemas utilicen ARU tratadas.

2.4 Recuperación de suelos salinos con ARU depuradas

(104) La recuperación de suelos salinos, alcalinos o sódicospuede hacerse con el usos de ARU depuradas de bajasalinidad . El proceso consiste en el lavado de sales a través de

la precolación de grandes volúmenes de agua a través del perfildel suelo lo cual va acompañado de un sistema de drenajeadecuado para captar y llevar las sales disueltas lejos del terrenoa cultivar.

2.5 Reutilización en acuicultura

(105) El agua residual urbana puede ser empleada como fuentede nutrientes para el desarrollo y crecimiento de organismos

acuáticos. El efecto directo de las ARU depuradas en un cuerpode agua es la producción de microalgas como consecuencia delaprovechamiento conjunto de la energía solar y los nutrientescontenidos en el agua residual. A partir del aporte de oxígenoque ocurre se desarrollan otros grupos de organismos como elzooplancton y finalmente la ictiofauna (peces, crustáceos,mariscos, etc). La producción de biomasa animal por estemétodo tiene una aplicación muy interesante desde el punto devista comercial43.

(106) Para el uso de ARU en acuicultura, es posible adoptar

normas menos r igurosas siendo que los huevos denematodos intestinales no constituyen un criterio de calidadimportante, sin embargo, en algunas situaciones, sí lo seránlos huevos de trematodos. Por otra parte, los requerimientosde calidad bacteriana y viral dependen, en gran parte, de losmétodos para la recolección, comercialización y cocción de losproductos.

43 Fuente: Castillo et al. (1994)

Requisitos decalidad del agua





2.6 Reutilización industrial

(107) La reutilización industrial de las ARU depuradas se refierea los siguientes aspectos:

a) Refrigeración y calefacciónLa refrigeración por agua se utiliza en numerosasindustrias y procesos: producción de electricidad,siderurgia, petroquímica, química, industriaautomovilística, cementeras, incineración de residuos,etc44. La reutilización del agua para refrigeración, es unamedida adecuada para las zonas fuertementeindustrializadas que requieren elevados volúmenes deagua y obligan a utilizar recursos que son aptos para elsuministro doméstico.

La reutilización de ARU depuradas en sistemas decalefacción de edificios (radiadores de agua caliente) esapropiada para zonas con condiciones cl imáticas extremas con inviernos largos y rigurosos y quecompensen los costos de la instalación de estainfraestructura45.

b) Lavado de instalaciones

La reutilización, puede se para el lavado de pisos de galpones

industriales, paredes, fachadas, instalaciones e inclusivealgunas materias primas.

2.7 Reutilización municipal

(108) Este tipo de reutilización va dirigida principalmente a lossiguientes usos:

a) Riego de campos deportivos y áreas verdes

Las ARU destinadas al riego de campos deportivos y zonasverdes, deben cumplir unos requisitos de calidadmicrobiológica y físico - química que se especifican enalgunas legislaciones. Cuando el uso del agua residual sedestine al riego de campos deportivos, zonas verdes,viveros y cultivos no destinados al consumo humano oanimal, se excepciona la obligatoriedad de cumplir losrequisitos de calidad exigidos para metales pesados.

44 Fuente: http\seguridadlaboral.geoscopio.com\medioambiente\temas\tema9\index.php45 Fuente: http\seguridadlaboral.geoscopio.com\medioambiente\temas\tema9\index.php

Refrigeración

Calefacción





A fin de evitar situaciones de riesgo o accidentes, por normageneral, en todas las zonas donde se utilicen para el riego ARU depuradas, deben instalarse carteles o indicaciones quelo señalice con claridad.

b) Limpieza de vías urbanasEntre los usos que se puede dar al ARU depurada están ellavado de vías urbanas lavado de mantenimiento de pisosde edificios, galpones industriales, fachadas, etc. No esnecesaria una calidad muy apreciable para estos fines, noobstante el agua residual debe haber sufrido por lo menosun tratamiento secundario a fin de prevenir unaposible contaminación del personal encargado de lalimpieza.

La reutilización municipal conlleva la implementación deuna infraestructura consistente en una red de distribucióndoble, una para el agua potable y otra para el agua queva a ser reutilizada para los fines descritos46.

c) Lagunas artificiales

En algunos países se aprovechan las ARU depuradas paracrear masa de agua artificiales desde estanques hastapequeños lagos destinadas a usos recreativos o deportivosexcluido el baño.

En la Tabla 24 se exponen las recomendaciones queregulan los principales usos de las ARU depuradas en losEstados Unidos de Norteamérica (EPA, 1992). Como seobserva estas directrices son muy estrictas reduciendoconsiderablemente los l ímites de la OMS (1989, 1990). Amodo de ejemplo se puede señalar que no se permite lapresencia de ningún coliforme fecal en 100 ml inclusivepara el riego en parques, lavado de coches y usosrecreativos. Contrariamente la OMS admite hasta 1000CF/100 ml desde que estén acompañados de mediadas

adicionales de protección.

46 Fuente: http\seguridadlaboral.geoscopio.com\medioambiente\temas\tema9\index.php

Recomendacionesinternacionales parael riego





Tipo de reutilización Tratamiento Parámetros de calidad Distancia de seguridad

pH = 6 - 9

< 10 mg/l DBO

< 2 NTU

0 CF/100 ml

Riego de parques, cementerios,lavado de vehículos, refrigeración

Secundario,Filtración,Desinfección

1 mg/l Cl2

A 15 metros de fuentes opozos de agua potable

pH = 6 - 9

< 30 mg/l DBO

< 30 mg/l SS

< 2 NTU

0 CF/100 ml

Riego de parques con accesopúblico infrecuente, riego deárboles

Secundario,Desinfección

1 mg/l Cl2

A 90 metros de fuentes opozos de agua potable. A 30metros de zonas de accesopúblico

pH = 6 - 9

< 10 mg/l DBO

< 2 NTU

0 CF/100 ml

Riego de vegetales que seconsumen no procesados


1 mg/l Cl2

A 15 metros de fuentes opozos de agua potable

pH = 6 - 9< 30 mg/l DBO

< 30 mg/l SS

200 CF/100 ml

Riego de vegetales que seconsumen desinfectados por algún proceso físico-químico


1 mg/l Cl2


pH = 6 - 9

< 30 mg/l DBO

< 30 mg/l SS

200 CF/100 ml

Riego de forrajes para animalesproductores de leche y cultivosindustriales


1 mg/l Cl2


pH = 6 - 9

< 10 mg/l DBO

< 2 NTU0 CF/100 ml

Riego de áreas de recreo sincontacto con el agua residualdepurada


1 mg/l Cl2

A 150 metros de fuentes o

pozos de agua potable

< 30 mg/l DBO

< 30 mg/l SS

200 CF/100 ml

Uso de agua residual depuradaen construcción


1 mg/l Cl2

pH = 6 - 9

< 30 mg/l DBO

< 30 mg/l SS

200 CF/100 ml

Uso de agua residual depuradaen industrias: refrigeración

Secundario

1 mg/l Cl2

pH = 6 - 9

< 30 mg/l DBO< 30 mg/l SS

200 CF/100 ml

Uso de agua residual depuradaen el aumento de caudales desuperficie y mantenimiento dezonas húmedas


1 mg/l Cl2

Uso de agua residual depuradapara la recarga de acuíferos


Potable tras la percolación

Tabla 24: Estándares mínimos de calidad físico-química para la reutilización de ARU depuradas de acuerdo al tipo de uso y recomendaciones sobre su tratamiento y

normas de seguridad 47

47 Fuente: Environmental Protection Agency (1992).





2.8 Riesgos asociados con la reutilización de ARU depuradas

(109) Existen significativos riesgos para la salud asociados con eluso de aguas residuales no tratadas y la política oficial en granparte de los países desarrollados ha sido tratar estas aguas antes

de su utilización. Sin embargo, en la mayoría de los países en víasde desarrollo no se cuentan con recursos para el montaje deinstalaciones adecuadas para el tratamiento del agua. Por ello, lasautoridades tratan de restringir el uso de ARU no tratadas osimplemente ignoran estos riesgos. Por lo tanto se necesitansoluciones innovadoras para optimizar los beneficios de lareutilización y minimizar los impactos negativos para la saludhumana y el medio ambiente.

(110) En términos de morbilidad total, el riesgo para la salud delos consumidores de cultivo irrigados con aguas residuales y losconsumidores de peces criados en lagunas fertilizadas conexcretas, deberían recibir la máxima prioridad. Se admite quepuede ser difícil la identificación del grupo de consumidoresexpuestos a estos riesgos ya que en las áreas rurales tal vez nosea posible distinguir entre la exposición ocupacional y laexposición por consumo48.

(111) La depuración de las aguas residuales urbanas, medianteadecuados tratamientos, permite reducir la presencia de agentesmicrobiológicos patógenos y de sustancias químicas nocivas.

Ahora bien esta reducción, no constituye una eliminación, por loque también existe una situación de riesgo encaso de nueva utilización del agua, tanto para lapoblación en general, como para lostrabajadores expuestos en particular.

(112) En general los riesgos sanitarios que lareutilización de ARU depuradas puede ocasionarrequieren de la aplicación de medidas para proteger la salud quepueden agruparse en cuatro categorías principales:

a) Procesos de tratamiento de depuración de las aguas

residuales.b) Restricción del cultivo o zona a regar.

c) Método de aplicación del agua residual depurada.

d) Grado de la exposición humana

(113) Por ello, la reutilización de ARU depurada, conlleva elestablecimiento de unos criterios mínimos de calidad que desdeel punto de vista sanitario, permita su utilización y aplicación sinriesgo para la salud pública.

48 Fuente: Fatal (1986)

Morbilidad

Recontaminación

Medidas de

protección

Riesgos asociados: Introducción de metales pesados Sales solubles Compuestos orgánicos tóxicos Patógenos





! 2. La reutilización del agua residual depurada tiene muchos fines; el más

sensiblemente utilizado es el reaprovechamiento para el riego agrícola ya que a través de este se puede proveer de importantes nutrientes a los cultivos de alimentos.

?12. Explique Ud. los diferentes sistemas de riego conocidos y elabore una tabla

exponiendo sus ventajas y desventajas.13. ¿Por que es útil conocer los valores de evapotranspiración?Explique.14. ¿Cuáles son los riesgos de la reutilización del agua residual depurada? 15. ¿Cuáles son los diferentes tipos de reutilización conocidos? 16. Explique los diferentes tipos de reutilización y hasta que tratamiento hay que

llegar para que el agua no sea nociva para el medio dónde se llevará a cabo la reutilización.¿Cuáles son sus parámeros físico-químico-bacteriológicos?

7. Elabore una tabla dónde se muestren los beneficios que según Ud. aportan tanto el tratamiento como la reutilización de aguas residuales, así como los problemas e impactos que pueden provocar su mal manejo o uso no controlado.

8. Dependiendo de la situación particular en su región, cree Ud. que la gestión del recurso hídrico está orientado a aplicar en su municipio: tratamiento y reutilización, tratamiento sin reutilización, sin tratamiento y con reutilización, sin tratamiento ni reutilización. Explique porque.

9. ¿Cómo, dónde y porqué reutilizaría el agua residual de su región? 10. Proponga Ud. diferentes usos desconocidos que se pueden dar en su región al

agua residual depurada.11. Averigue Ud. hasta que nivel de tratamiento llegan las diferentes plantas

depuradoras en Bolivia y otros países de Sudamérica . ¿Cuál es su capacidad nominal de tratamiento instalada?¿Cuál su capacidad promedio de trabajo?

12. ¿Hasta que nivel de tratamiento de aguas Ud. aconsejaría llegar, dadas las

condiciones de contaminación de su región?¿Porqué?¿Qué procesos y operaciones unitarias utilizaría?¿Porqué?

2. Debemos tener especial cuidado en el tipo de riego a utilizar y la elección de tipo de cultivo en los que se hará uso el agua tratada, para evitar daños en plantas,animales y por supuesto seres humanos.





3. LODOS RESIDUALES URBANOS

(114) Como resultado de la depuración de las ARU segenera un subproducto conocido con el nombre de

fango o lodo el cual una vez tratado y secado, puedeincluirse en la lista de residuos urbanos que produceuna sociedad.

(115) También se denominan lodos residuales aaquellos procedentes de fosas sépticas y deotras instalaciones de depuración similaresutilizadas para el tratamiento de aguas residuales.

(116) Los lodos son materiales heterogéneos con un contenido dehumedad media del 70% (variando normalmente entre 50 y 80%)

y cuya composición depende del agua residual y la tecnologíaempleada en la depuración. Contienen un 50%de materia orgánica respecto a peso seco y latransformación microbiana que sufre guardasimilitud con la humificación de substanciasorgánicas en un medio natural. Así mismo loslodos presentan gran cantidad y variedad de microorganismos,dependiendo de su efluente de origen y además se venenriquecidos por los tratamientos biológicos a los que se someten.

(117) El contenido en nitrógeno en lodos oscila entre el 1 al 7%

sobre materia seca y se encuentra en dos formas fundamentalescomo son la orgánica (30-90%) y la amoniacal (5-70%) las cualesse irán liberando lentamente incluso en años posteriores a laaplicación. El contenido de fósforo varía entre 1-5% de P2O5 enpeso seco y el contenido de potasio entre el 0,3 y 3% de K 2O sobremateria seca encontrándose mayoritariamente en forma solubley disponible para las plantas. Los lodos también poseen otroselementos como Ca, Mg, Na y S y microelementos metálicos ymetaloides como As, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn,Mo, Ni, Pb, Se y Zn que, aunque se encuentren

en los lodos en cantidades relativamentepequeñas comparadas con otros de suscomponentes, en muchos casos pueden alcanzar niveles excesivos.

3.1 Tratamiento de lodos residuales urbanos

(118) Los procesos en el tratamiento convencional delodos en una depuradora de aguas residuales urbana seincluyen en la “línea de lodos” donde según suprocedencia son sometidos a un proceso diferente:

espesamiento por gravedad de los fangos primarios obtenidos en ladecantación primaria (decantación), espesamiento por flotación de

Tanto el agua como el lodo residualdepurado tienen los nutrientes que

necesitamos en la agricultura.

Sinónimos: Lodos de

depuradora, lodos residualesó lodos residuales urbanos.

Material semisólido debido a sucontenido de humedad, caracterizadopor tener cantidades importantes demateria orgánica e inorgánica.

Material que se deposita en lostanques Imhoff, lagunas o diferentessistemas de tratamiento acuático.

Los lodos pueden tratarseen digestores o lagunascomo si fueran líquidos.

Composición”

Contenido de NPK



Cap. 3. LODOS RESIDUALES URBANOS


los fangos biológicos en exceso (flotación), digestión anaeróbica de loslodos mixtos espesados en digestión obteniendo la estabilización ydescomposición de los compuestos orgánicos sólidos encompuestos orgánicos estables o inorgánicos sólidos, líquidos ygaseosos (biológico), deshidratación mecánica de los lodos

procedentes de la digestión anaeróbica (tratamiento químico medianteadición de reactivos y filtración física en unidades de deshidratación):

a) Pretratamiento: Flotación, decantación, separaciónlíquido-líquido.

b) Tratamiento primario: decantación, coagulación floculación.

c) Tratamiento secundario: biológico aerobio,decantación, floculación, oxidación, precipitación.

d) Tratamiento terciario: oxidación.

e) Espesamiento de lodos: flotación y decantación(sedimentación).

f) Digestión anaeróbica: biológico, neutralización, precipitación.

g) Deshidratación mecánica: floculación, filtración, decantación.

(119) En la Figura 9 se describe un sistema de tratamiento dela línea de agua y de fangos.

A: TRATAMIENTO PRIMARIO

B: TRATAMIENTO SECUNDARIO CON AIREACIÓN

B

A: TRATAMIENTO PRIMARIO

B: TRATAMIENTO SECUNDARIO CON AIREACIÓN

B

Fig. 9: Esquema del sistema de tratamiento de aguas, mostrando la línea de aguas y

de fangos 49

49 Fuente: Costa et al. (1987).

a. Lodo compuesto de arena,

aceite y grasa, sólidos,

metales y materia orgánicab. Agua residual

c. Espuma

No encuentro mis lentes,y creo que comienzo a

hundirme en estelodo...rayos!!

a. Lodo

compuesto de arena,

aceite y grasa, sólidos,

metales y materia orgánicab. Agua residual

c. Espuma

No encuentro mis lentes,y creo que comienzo a

hundirme en estelodo...rayos!!





1. Espesamiento

El espesamiento tiene por objeto reducir el contenido deagua de los lodos de depuración, incrementando sucontenido en sólidos. El espesado de los lodos se puede

realizar mediante espesamiento por gravedad, en tanques desedimentación convencional, o mediante espesamiento porflotación con aire disuelto.

2. Estabilización

Con la estabilización de lodos se busca reducir el contenidode patógenos, eliminar los olores desagradables ytransformar la materia orgánica putrescible contenida enellos en otra materia orgánica más estable. Paraeste fin los lodos de depuración son tratados poruna vía biológica, química o térmica, mediante

almacenamiento a largo plazo o por cualquierotro procedimiento apropiado, de manera que sereduce de forma significativa su poder defermentación y los inconvenientes sanitarios de suutilización. Esta estabilización se puede lograr de tresmaneras:

a) Digestión aeróbia. Consiste en la oxidación parcial delos lodos, que suele realizarse en tanques deestabilización, en los que éstos se someten a unaaireación prolongada, obteniéndose, al final, unproducto final biológicamente estable denominado lododigerido aeróbicamente.

b) Digestión anaeróbia. Consiste en un proceso defermentación metánica realizada en tanques cerrados(digestores) en los que el lodo fermenta sin contacto con el aire. Durante la fermentación se genera un gascon elevados contenidosde metano (CH4), biogasque puede utilizarse para

combustionarlo endiferentes actividades otambién para lageneración de electricidad. El lodo obtenido se denominalodo digerido anaeróbicamente.

c) Estabilización con cal. Consiste en añadir cal al lodoespesado en cantidadsuficiente para alcanzar unpH superior a 12. Este pHreduce la supervivencia de la

mayoría de losmicroorganismos.

Son los sólidos biológicos el material que quedadespués de la estabilización,ellos nos ofrecen grandesbeneficios ambientales.

El pH alto elimina los microorganismos yestabiliza la materia orgánica, este método esdesventajoso si aplicamos el lodo estabilizadodirectamente en suelo agrícola debido a que el

terreno tiene por sí mismo un pH elevado.

El biogas está compuesto principalmente porCH4 , además de CO2, H2S, H. Su poder calorífico20 - 25 MJ/m3 es menor al del gas natural 33 - 38MJ/m3 y al del gas licuado 45 - 49 MJ/kg.

Lodo aeróbio



Cap. 3. LODOS RESIDUALES URBANOS


3. Acondicionamiento

El principal objetivo de los procesos de acondicionamiento esmejorar las características del lodo digerido antes de sudeshidratación. Puede hacerse de dos maneras:

a) Acondicionamiento químico. Mediante la aplicaciónde diferentes productos químicos (cal, sulfato de hierro,sulfato de aluminio, polielectrolitos orgánicos) los cualesfavorecen la floculación de los sólidos.

b) Acondicionamiento térmico. Proceso consistente encalentar el lodo (160-200°C), durante cortos periodos detiempo (60-120 minutos) bajo presión, para esteacondicionamiento se requieren instalaciones especiales.

4. Deshidratación

La deshidratación tiene como objetivo disminuir la humedad del lodo digerido y así reducir elcoste de transporte del lodo hasta sulugar de evacuación, facilitar sumanipulación, incrementar su podercalorífico si el lodo es incinerado,lograr un lodo totalmente inodoro yno putrescible y reducir la producciónde lixiviados, si el lodo es depositadoen vertederos controlados. Los

métodos mas usuales son los filtros banda y las eras o lechosde secado, también es posible deshidratar los lodos,mediante compactación por medios mecánicos.

5. Reducción térmica

La reducción térmica es un sistema muy costoso encaminadoa la reducción del volumen de los lodos digeridos y de loslodos deshidratados, con objeto de su posterior incineración.Entre otros sistemas se suelen utilizar el secado térmico,pirólisis.

3.2 Tipos de lodos generados en el tratamiento de aguasresiduales

(120) De la gran variedad de fuentes en el proceso detratamiento de lodos surgen diversas denominaciones de lodosalgunas de las cuales se citan a continuación:

1. Lodos de pretratamiento

Los lodos de pretratamiento o lodos residuales depretratamiento son lodos constituidos por materialesgruesos compactos y arena, cuyo destino suele ser la

Lodo anaeróbio

Lodo anaeróbio

Si disminuimos el agua del lodo su pesodisminuye significativamente entonces: Es más eficiente su transporte. Es más fácil su manipulación y

almacenamiento. Es menor el contenido de sólidos para el

posterior relleno de terrenos, compostajeo incineración.





desecación e incineración o su depósito en vertederoscontrolados.

2. Lodos frescos primarios

Los lodos frescos primarios, lodos primarios o lodos

residuales primarios, son lodos provenientes de losdecantadores primarios, con un contenido en materiaorgánica alrededor del 5%.

3. Lodos frescos secundarios

Los lodos frescos secundarios, lodos secundarios o lodosresiduales secundarios, son provenientes de los decantadoressecundarios, constituidos por una fracción seca del 0,8 al1%, rica en biomasa, procedente del tratamiento biológico.

4. Lodos frescos mezcla

Los lodos frescos mezcla son el producto de la mezcla de loslodos primarios y secundarios y reciben diferentesdenominaciones: lodos frescos mezcla, lodos mezcla, lodosbrutos y de forma más genérica lodos de depuración.

De acuerdo a los tratamientos posteriores que sufren lostipos de lodos descritos así como de su contenido dehumedad se tienen los lodos deshidratados con contenidode humedad superior al 70% y los lodos secados (inferior al70%). También se pueden diferenciar los lodos compostados

y los lodos mezclados y compostados.

! 3. Los lodos requieren ciertos niveles de tratamiento antes de su disposición final o

reutilización, separados del agua tratada son altamente biodegradables y contienen alta carga de nutrientes útiles. Una planta depuradora genera grandes cantidades de lodos orgánicos estables. Procesamos lodos básicamente para eliminar sus olores, reducir su capacidad de putrefacción y reducir patógenos.

?

17. ¿Cuáles son los componentes de un lodo residual depurado?.18. ¿ Cuáles son cada uno de los procesos de tratamiento de lodos en una planta

depuradora de aguas residuales? Explique.19. ¿ Cuáles son las diferencias entre los métodos de estabilización anaeróbia y

aeróbia?Explique.20. ¿ Cuáles son los diferentes tipos de lodos generados en el tratamiento de aguas

residuales?.

13. Investigue la relación en peso de lodos que se producen y que proceso de tratamiento utilizan en algunas plantas de tratamiento en Bolivia y Sudamérica por metro cúbico de agua residual (kg/m 3 ) depurada.

14. ¿Hasta que nivel de tratamiento de lodos Ud. aconsejaría llegar, dadas las condiciones de contaminación de su región?¿Porqué?.

3. Para facilitar el manejo y la eliminación del agua en los lodos húmedos se aplican procesos de deshidratación para facilitar su transporte a vertederos,esparcirlos en la tierra o incinerarlos.

Denominaciones

Lodos deshidratadosy lodos secos



Cap. 4. REUTILIZACIÓN DE LODOS RESIDUALES


4. REUTILIZACIÓN DE LODOS RESIDUALES

(121) La reutilización de los lodos de depuración tiene comoobjetivo su aprovechamiento integral con mínimos o nulos

efectos sobre la salud del hombre, de los animales y plantas. Además, su recuperación y reutilización supone un esfuerzo paramantener el equilibrio ecológico general, ya que su pérdidaimplica un derroche de energía que la sociedad actual no puedepermitirse.

(122) El destino final de los lodos de depuración depende demúltiples factores y condicionamientos específicos locales. Anivel mundial, las alternativas existentes de eliminación de loslodos, básicamente son su depósito en vertederos controlados,la incineración y la reutilización en agricultura luego de sutratamiento. Los vertidos al mar o a cauces superficiales, seencuentran prohibidos en la mayoría de los países, debido a losriesgos de contaminación de estos medios hídricos por loscontaminantes solubles presentes en los lodos.

(123) Actualmente el vertido controlado predomina como eldestino principal de los lodos en los países desarrollados, sinembargo las nuevas normativas sobre vertederos afectan deforma importante esta alternativa que constituye la formamás económica de eliminación, especialmente indicada para

núcleos pequeños de población. Requiere la existencia deterrenos apropiados, en las cercanías de las estaciones dedepuración de aguas residuales y no utilizable para otrosfines. Para ello pueden ser utilizados, si tienen capacidad, losvertederos controlados de residuos sólidos urbanos yaexistentes. El grado de tratamiento necesario para el depósitode los lodos de depuración dependerá, fundamentalmente, delos costos de transporte y las características del vertedero.Los riesgos medioambientales de estos sistemas vienencondicionados por el previsible arrastre por lixiviación de las

sustancias contaminantes presentes en los lodos a los caucessuperficiales y subterráneos. Ello hace necesario que para laimplantación de un vertedero controlado se realicencuidadosos estudios geotécnicos e hidrogeológicos del terrenoque eviten estos problemas50.

(124) La incineración es una opción menos extendida en laactualidad, pero se prevé que aumente en los próximos añoscomo solución para muchos países ante el incremento en laproducción de lodos y para el iminar las cantidades de lodosque no podrán destinarse a vertedero. Constituye un método

de desinfección y de eliminación de los lodos en forma de50 Fuente: Soler-Rovira et al. (1997)

Destino final delodos depurados

Incineración

Control en losvertidos





cenizas residuales de escaso volumen, desprovistas desustancias orgánicas tóxicas y microorganismos patógenos.Este sistema exige una fuerte deshidratación o secadotérmico previo del lodo de depuración o del lodo digerido, loque conlleva a gastos económicos importantes. Además, la

combustión suele necesitar de un aporte energético externo,lo que encarece el proceso. Es un sistema utilizable para eltratamiento de lodos procedentes de grandes núcleos depoblación, en caso de no poder rentabilizarse para otros fines,o cuando en estos núcleos existan incineradoras de residuossólidos urbanos.

(125) Los mayores problemas medioambientales radican en laposible emisión a la atmósfera, particularmente si lacombustión es incompleta, de algunos contaminantes o sus

derivados presentes en los lodos de depuración (CO2 y NOx),que también tienen un valor energético a causa de sucontenido orgánico, lo que convierte en una fuente de energía. Además, algunos elementos inorgánicos tóxicos presentes enlos lodos aumentan su movilidad y solubilidad cuando seincineran lo que obliga a una especial precaución en los lugaresde depósito o recepción de ellas.

(126) La reutilización en agricultura de los lodos de depuradora(biosólidos) permite aprovechar el contenido de nutrientes delos mismos, con lo que se reducen los gastos en fertilizantes y

se cierra el ciclo de la materia orgánica en la naturaleza.También existen otras opciones como la recuperación de suelosy su uso forestal. Este tipo de reutilización implica la asignaciónde un valor económico al subproducto resultante de ladepuración de las ARU que una vez tratados funcionan comosubstitutos de los estiércoles u otros abonos orgánicostradicionales lo cual puede ayudar a solucionar el graveproblema que tiene planteado el sector agrario: elmejoramiento de la fertilidad de los suelos.

4.1 Compostaje de lodos residuales

(127) El compostaje constituye un método útilpara transformar los lodos residuales en productosinocuos. Se trata de un proceso bio-oxidativocontrolado en el que intervienen numerosos yvariados microorganismos que requieren unrango óptimo de humedad del 50 al 60% y grandisponibilidad de substrato orgánico heterogéneo en estado

sólido.

Reutilizaciónen agriculturay suelos

Problemasambientales porincineración

Definición: Es un proceso deestabilización biológico a travésdel cual desinfectamos el lodo ygeneramos un producto similaral humus (abono biológico).





(128) El proceso implica necesariamente el paso por una etapatermofílica (que puede superar los 70°C). Durante lafermentación puede ocurrir la producción temporal de toxinas, sinembargo los productos finales de la biodegradación sonprincipalmente agua, dióxido de carbono, minerales así como un

material estabilizado denominado “compost”, que permitirá sualmacenamiento sin posteriores tratamientos ni alteraciones. Acontinuación se dan algunas definiciones sobre los tipos decompost51.

a) Compost fresco: Es una materia orgánica que ha pasadopor una etapa termófila, ha sufrido una descomposicióninicial, pero no está estabilizada.

b) Compost maduro: Es un compost que cumple con todaslas especificaciones vistas anteriormente y es totalmenteadecuado para usos agrícolas como enmienda orgánica,incluso aplicándolo a los suelos cuando se inician loscultivos, aunque conviene evitar su contacto directo conlas raíces.

c) Compost curado: Es un compost maduro, concaracterísticas similares a la turba, que ha sido sometido aun largo período de humificación.

(129) El compostaje de lodos residuales presenta una seriede particularidades que en gran medida, vienen

condicionadas por las características propias de estossubproductos urbanos, tales como su excesiva humedad,pequeño tamaño de partículas, carencia de porosidad yelevada concentración de nitrógeno; factores que dificultan elmantenimiento de las condiciones aeróbias durante elproceso. Por ello, en la mayoría de los sistemas decompostaje, tanto abiertos como cerrados, los lodos soncompostados acondicionándolos previamente mediante sumezcla con otros residuos orgánicos con bajo contenido dehumedad, como ejemplo se puede citar los residuos

absorbentes similares a las pajas secas de cereales o rastrojoslignocelulósicos con elevado contenido en carbono. El objetode este acondicionamiento es lograr que la mezcla resultantepresente niveles de humedad (40-70%) y un balance en larelación C/N, además de crear el espacio poroso para que elproceso de compostaje se realice de forma adecuada.

51 Fuente: Díaz-Burgos et al. (1993)

Tipos de compost

Acondicionamientodel lodo





4.1.1 Sistemas de compostaje

(130) El compostaje viene siendo utilizado conéxito en el tratamiento de lodos residuales. Pararealizar el proceso los lodos son mezclados y

homogeneizados convenientemente con restosorgánicos (rastrojos vegetales,virutas, estiércoles, etc.) cuya funciónes la de incrementar la porosidad delmedio, servir de inoculo microbiano yfuente de nutrientes52. La mezcla sedispone en pilas o hileras estáticasaireadas mediante compresores deaire reversible o mediante el volteomecánico periódico del substrato

(apilamiento con volteo semanal). Encondiciones ambientales ideales,temperatura mayor a 20°C, ladegradación puede ser casi completaal cabo de 100 a 180 días decompostaje (ver Fig. 10).

(131) Otra tecnología biológicadisponible para el tratamiento delodos de depuradora es el “vermicompostaje” el mismo que se

refiere al proceso de estabilización dela materia orgánica mediado por laacción combinada de lombrices ymicroorganismos, mediante el cual seobtiene un producto denominadovermicompost. Esta práctica debiotransformación aprovecha variasde las ventajas derivadas de laactividad de ciertas especies epigeasde lombrices, las cuales aceleran la

descomposición y humificación de la materia orgánica53

, ya seade un modo directo (alimentación detritívora y desplazamiento através de galerías) o indirecto (estímulo de la actividadmicrobiana). Por otro lado, mejoran la estructura del productofinal, al provocar la ruptura de los materiales orgánicos,reduciendo su tamaño de partículas y favoreciendo la formaciónde agregados estables. Además la actividad de estos animalesaumenta el contenido de nutrientes, convirtiéndolos a través dela actividad microbiana, en formas solubles y asimilables por loscultivos. Así mismo, mediante este proceso se favorece la

52 Fuente: Costa et al. (1987)53 Fuente: Benítez et. al. (1999)

Receta de compost base:Ingredientes: Lodo residual digerido o sin digerir Aserrín, hojas, cáscaras de arroz, de maní,

estiércol, cortezas, astillas de madera, etc.Preparación: Mezclamos fuerte y vigorosamente el lodo

con el aserrín, hojas, etc, hasta alcanzar el“punto nieve”; con este procesoaumentamos sólidos, incrementamos

porosidad y proporcionamos carbonodegradable (mejoramos la relación C/N).

Seguidamente calentamos la mezcla a“fuego lento” entre 55 a 65ºC para obteneruna masa liviana y libre de microorganismospatógenos, ¡todos los microorganismospatógenos al paredón!!!

Luego aireamos la mezcla “fuera de casa”por 15 a 30 días (removiéndola cada ciertotiempo) para que se enfríe y se remueva elvapor de agua junto a los malos olores y seproporcione oxígeno a los microorganismosaerobios no patógenos sobrevivientes.

Después tamizamos la mezcla finamente enun gran tamiz o coladera retirando elaserrín, las hojas, etc.

Por último secamos la mezcla por 30 a 60días, dependiendo de nuestra sazón, paraestabilizarla y así poder conservarla paracualquier uso.

Mmm, que rico en macro y micro nutrientes esnuestro compost!!!

Existen variadas técnicasnaturales o forzadas para mezclar,calentar, airear y secar el compost.





producción de sustancias que pueden actuar con acciónfitohormonal sobre las plantas. Por último, el proceso devermicompostaje posibilita la explotación de las lombrices comofuente proteica para consumo animal.

Fig. 10: Sistemas de compostaje de lodos residuales con apilamiento estático y aireación forzada 54

(132) El vermicompostaje representa una tecnología limpia, sinimpacto ambiental y cuyos costos de inversión, energéticos y demantenimiento son razonablemente moderados. Su utilización seresume en tres conceptos o ideas generales:

a) Eliminación de residuos orgánicos nocivos, insalubres,molestos y de difícil gestión como los lodos de depuradora.

b) Generación de un producto final útil (vermicompost), de ungran valor como enmienda o fertilizante orgánico de altacalidad, que funciona como un abono químico-orgánico.

54 Fuente: García et al. (1991).





c) Producción de una gran biomasa de lombriz, de altocontenido proteico y de alta calidad para alimentación animal(avícola, porcino y piscícola, fundamentalmente).

(133) Si estas dos últimas consideraciones las llevamos al ámbito

técnico y comercial, aparece una actividad económicarelativamente nueva: la “lumbricultura”. Del cultivo de lombrices,en literas o montones de 50 cm de altura como máximo, al airelibre o bajo cubierta derivan dos fuentes de ingresos: elvermicompost como abono orgánico de gran calidad, y laslombrices, como proteína para consuno animal; incluso unatercera fuente en zonas de pluviometría baja, donde algunasinstalaciones reutilizan los lixiviados como abonos orgánicoslíquidos.

4.1.2 Factores y parámetros que influyen en el proceso

(134) A continuación se describen los principales factores queinfluyen sobre el proceso de compostaje de lodos residuales.

• Temperatura.

Las experiencias realizadas indican que la temperaturainterna tiende a subir en pocos días hasta alcanzar unmáximo que, con ligeras fluctuaciones, se mantienedurante un cierto tiempo, para bajar gradualmente en

fases posteriores. La temperatura óptima establecida enfunción de la oxidación de la materia orgánica varía entre60 y 71ºC, aunque, se ha observado que por encima de65ºC se reduce la actividad y variabilidad de losmicroorganismos propios de la fermentación . Estosniveles de temperatura se deben mantener durante unaserie de días, con objeto de destruir los microorganismospatógenos y favorecer la rápida descomposición de losmateriales.

• pH.

En los primeros momentos del proceso, durante la etapamesófila, el pH inicial suele sufrir un descenso ya quemayoritariamente se descompone la materia orgánica máslábil (carbohidratos, etc.), produciéndose una l iberación de ácidos orgánicos. A medida que la temperatura sube,el pH asciende hasta hacerse alcalino (8-9). En esta etapatermófila se descomponen, mayoritariamente, lasproteínas, llegando en algunos casos a perderse nitrógenoen forma de amoníaco. Conforme se estabiliza el material,

los valores de pH suelen bajar, situándose en nivelescomprendidos entre 7 y 8.

Actividades

derivadas frutodel compostaje





• Humedad.

La descomposición aeróbica de la materia orgánica puederealizarse, teóricamente, entre unos contenidos de humedadcomprendidos entre 30-70%, si se mantiene una aireación

adecuada. En la práctica, si la humedad es superior a 70%, elagua desplaza al aire de los espacios libres existentes entrelas partículas y se produce anaerobiosis. Por otra parte, si esmenor del 40%, la actividad biológica disminuye.

• Aireación.

Un grado de aireación idóneo es fundamental en el procesode compostaje para mantener los niveles de oxígeno que losmicroorganismos necesitan en su metabolismo. Una aireacióninsuficiente o mal distribuida produce condiciones anaeróbias,con el consiguiente descenso del grado de descomposición.

Por otra parte, excesiva aireación puede originar unenfriamiento de la masa y la desecación de ella, queprovocará una reducción de la actividad metabólica másbajas durante las fases de estabilización y maduración. Losniveles de oxígeno en la masa deben encontrarsecomprendidos entre un 5 y 15%; aceptándose que al menosdebe existir un mínimo de un 5% para mantener lascondiciones aeróbias, especialmente durante la fasetermófila.

• Relación Carbono/ Nitrógeno.

El compostaje requiere de un balance entre el contenido totalde nitrógeno y de carbono para garantizar una adecuadanutrición microbiana. La relación entre los contenidostotales de carbono y nitrógeno (C/N) desciende a medida queavanza la digestión de los lodos y se estabiliza al final delproceso.

4.2 Aspectos a considerar para la reutilización de lodos

(135) Desde una perspectiva agronómica se considera a loscompost de lodos residuales como productoscapaces de restituir al suelo la materiaorgánica que se pierde por el cultivo. Así mismo se posibilita la aportación denutrientes minerales y regula las condicionesde acidez o alcalinidad del suelo. De estamanera la acción del compost se debe de analizar bajo cuatroaspectos: físicos, biológicos, nutricionales y respecto a su

potencial contaminante.

No olvidemos que los suelos decultivos “se cansan” por utilizarloscontinuamente y no darles un tiempo derecuperación de la materia orgánica quepierden por nutrir a los alimentos.





4.2.1 Aspectos físicos

(136) Debido al contenido alto en materia orgánica y lapresencia de iones Ca++ en concentraciones relativamenteelevadas, el compost de lodo tiene un efecto directo sobre la

estructura de los suelos influyendo positivamente especialmenteen texturas muy arenosas o muy arcillosas donde favorece laformación de agregados estables y disminuyendo sususceptibilidad a la erosión. El aporte de compost de lodosdisminuye la densidad aparente del suelo, hecho atribuible a labaja densidad de estos productos (0,5-0,7 g/cm3) y a sutendencia a aumentar el especio poroso de los suelos. Con ello,se favorece la penetración del agua y la permeabilidad del aire,estimulándose el crecimiento del sistema radicular de las plantas. Así mismo y debido a su carácter coloidal se incrementa la

capacidad de retención de agua lo que permite a las plantasresistir mejor los periodos de sequía especialmente en zonasáridas y semiáridas55.

4.2.2 Aspectos biológicos

(137) El compost de lodo residual favorece la coexistencia en elsuelo de diversas especies de microorganismos, aumentandoconsiderablemente los enzimas y los metabolitos microbianos lo

que puede favorecer la estimulación de sustancias de acciónfitohormonal al mismo tiempo que se producen vitaminas,aminoácidos, etc. Otro aspecto muy importante es que estosmicroorganismos mineralizan los compost lo que favorece lamovilidad de macro y micronutrientes con el consiguiente efectopositivo sobre la planta56.

4.2.3 Aspectos nutricionales

(138) El abonado con lodos residuales compostados,independientemente del tipo de lodos utilizado afectapositivamente sobre los niveles de nutrientes del suelo, lo querepercute favorablemente en la nutrición de los cultivos. Cuandoun compost de lodo residual se adiciona al suelo, las formas denutrientes presentes en él se verán sometidas a una serie deprocesos físicos y microbiológicos: que también soncomunes a otros residuos orgánicos. La acción puede ser directasuministrando los elementos básicos, oligoelementos y metalespesados que pueden conllevar fenómenos de toxicidad. También

55 Fuente: Díaz-Burgos & Polo (1988)56 Fuente: García, et al. (1993)

Nutrición delsuelo y cultivos





hay una acción indirecta favoreciendo la absorción de losfertilizantes químicos.

(139) Los compost de lodos puede sustituir al abonadoorgánico tradicional con estiércoles animales fuentes orgánicas

cada vez más escasas y costosas. Esto debido a que los compostson materiales orgánicos de bajo costo y se producen de modoconstante57.

(140) Los compost de lodos se vienen utilizando comoenmiendas orgánicas en espacios verdes como parques, jardines, instalaciones deportivas, así como el desarrollo decultivos ornamentales y cultivos intensivos. Tampoco hay queolvidar el aprovechamiento forestal y en otro orden de cosas, larecuperación de los suelos afectados por los incendios y laregeneración de suelos degradados o improductivos como las

escombreras de minas o canteras.(141) Las limitaciones a la aplicación de los lodos vienenimpuestas por su propia composición así como por laspropiedades del suelo y las características medioambientales dela zona receptora. El estudio se complica aún más si se tiene encuenta que, salvo para el caso de los metales pesados (ver Tabla25), no existen regulaciones que contemplen otros aspectos.

(142) De todos los riesgos que tienen la aplicación agrícola delos compost de lodos, quizás el que produce mayores efectosnegativos es su empleo en un adecuado grado de madurez, loque provoca graves fenómenos:

a) Origina una disminución del contenido de oxígeno a nivelradicular

b) Una relación C/N elevada puede provocar un bloqueo delnitrógeno del suelo

c) Un nuevo estímulo a la descomposición en compostinmaduros puede elevar excesivamente la temperatura delsuelo

d) Puede ocurrir la liberación y/o acumulación de sustanciasfitotóxicas

e) Puede no ocurrir una eliminación satisfactoria demicroorganismos patógenos

(143) Las dosis de aplicación de los lodos se calculan en base alas necesidades del cultivo, a los límites impuestos en laconcentración de elementos contaminantes y al tipo de lodo quese utilice. Las cantidades máximas de lodos que podránaportarse al suelo por hectárea y año serán las que, de acuerdocon el contenido de metales pesados en los suelos y en los lodos

57 Fuente: Kiehl (1985)

¿Dónde utilizarcompost?

Limitaciones

Efectosnegativos

Dosis de lodosen cultivos

Sustituciónorgánica





a aplicar, no rebasen los valores límite de incorporación de estosmetales, Tabla 25.

Concentración máxima (mg/Kg)Elemento Suelos con pH<7 Suelos con pH>7 Cd 20 40

Cu 1000 1750Ni 300 400Pb 750 1200Zn 2500 4000Hg 16 25Cr 1000 1500

Tabla 25: Valores límite de concentración de metales pesados en los lodos destinados a su utilización agraria 58

(144) Otro factor a tener en cuenta son las aplicacionesprogresivas sobre los suelos, debido al efecto acumulativo delos metales pesados y otros elementos, su persistencia estáligada a las nuevas condiciones edafológicas aparecidas tras suaplicación. Por este motivo, no sólo hay que tener en cuenta losniveles admisibles para un tipo de lodo y suelo, sino también laevolución del primero en el tiempo, que puede llevar a unamodificación en la dosis de aplicación o incluso interrumpirla.

(145) La aplicación de lodos residuales a los suelos puede

ocasionar problemas porque incorporan sustancias peligrosas,especialmente en los lodos procedentes de zonas industriales. Sitienen contenidos elevados de metales pesados, es convenientedisponerlos en un relleno sanitario y no reutilizarlos con finesagrícolas, estos pueden ser por exceso de:

• Salinidad.

Los suelos con un elevado contenido en sales solubles(conductividad del extracto de saturación superior a 4 dS/m)no son recomendables para la aplicación de lodos, ya que

estos normalmente aportan más sales solubles. El exceso desalinidad puede provocar una disminución de la germinaciónde las semillas, un efecto inhibidor del crecimiento de lasplantas y un deterioro de la estructura del suelo.

• Nutrientes.

Los principales problemas que pueden darse son debidos alexceso de nitrógeno y fósforo en el suelo sobre todo si laaplicación se lleva a cabo en una época inadecuada. El aportede 100 m3 /ha de lodo, al 5% en materia seca, incorpora alsuelo 150 Kg/ha de nitrógeno y 250 Kg/ha de P2O5.

58 Fuente: Coker & Matthews, (1983)

Efectoacumulativo delos metales

Parámetros

contaminantes enlodos depurados





• Nitrógeno.

El contenido de N en los compost de lodos varía entre 0,4 a1,8%. Aunque mayoritariamente se encuentra en formaorgánica, también se aprecian trazas de nitrógeno amoniacal

y nítrico puesto que al igual que otros residuos orgánicos, loslodos sufren procesos de mineralización, amonificación,nitrificación, inmovilización, volatilización y desnitrificación.

La velocidad de mineralización del N contenido en los lodoses muy variable, dependiendo fundamentalmente de lascaracterísticas del lodo y de la temperatura, humedad ycondiciones aeróbias del suelo a donde se aplique. Uno de losprincipales factores que regula el grado de mineralización delN es la relación C/N puesto que lavelocidad de mineralización es mayor si

se adicionan lodos con una relacióninferior a 10 (C/N). También influye eltipo de lodo siendo que el grado de mineralización es mayorcuando se adicionan lodos digeridos aeróbicamente o lodoscompostados al suelo que cuando se aplican lodos digeridosanaeróbicamente. También afecta la dosis de lodo aplicadauna vez que la eficacia de la mineralización del N del lododisminuye con el aumento de la dosis. Respecto al procesode volatilización, pérdidas de N como amonio suelen serhabituales cuando se adicionan lodos digeridos

anaeróbicamente a la superficie del suelo; llegando éstas aalcanzar hasta un 60-70% del N contenido en los lodos,particularmente cuando estos lodos se adicionan a suelosalcalinos.

Aunque, globalmente, el abonado con lodos residuales puedesuponer un ahorro importante de fertilización mineralnitrogenada, el empleo de lodos con elevados contenidos denitrógeno o la aplicación de grandes dosis de estosmateriales al suelo puede afectar negativamente aldesarrollo del cultivo, retardando su madurez y provocando

cosechas de baja calidad. Además de ello y si se mantienenlas condiciones aeróbias del suelo, se produciría un aumentoexcesivo de los nitratos en el medio edáfico, los cualespueden contaminar, por arrastre, las aguas superficiales; y siel suelo es arenoso, descender por el perfil contaminando losacuíferos subterráneos. Con objeto de evitar estosproblemas, se han postulado una serie de técnicas de usoeficiente de estos materiales, entre las que se puede citar laaplicación conjunta al suelo de residuos orgánicoscarbonáceos para favorecer el proceso de desnitrificación del

suelo y compostar los lodos residuales con otros materialesorgánicos.

Mineralizacióny efectos del N

Las relaciones C/N (carbono anitrógeno) muy altas o bajas condicionan

la tasa de velocidad de reacción.

Contenidoelevado de N yefectos





El efecto que el aporte de los compost ocasiona sobre ladisponibilidad de N del suelo depende de su grado demadurez. Así, y al igual que ocurre con otros residuosorgánicos, si la relación C/N del compost es inferior a 20, o sila relación del C/N de su extracto acuoso es menor de 6, el N

contenido de este material tiende a mineralizarse, pasando aformas inorgánicas disponibles, aumentando los niveles deeste elemento en la planta. Por el contrario, si la relación C/Nes superior a 30, se produce un bloqueo biológico del Nasimilable del suelo, disminuyéndose la concentración enplanta. En todo caso los compost de resultan menos eficacespara suministrar N de inmediato al cultivo que los fertilizantesnitrogenados minerales.

• Fósforo.

El contenido de fósforo total de los lodosresiduales varía entre niveles traza y valores tanaltos como 8,1-8,5% sobre materia seca. Lavariabilidad observada depende del tipo detratamiento de estabilización a que haya sidosometido el lodo; evidenciándose los mayores niveles de P enlos lodos digeridos biológicamente. Dentro de éstos, los lodosdigeridos anaeróbicamente suelen presentar niveles de Psuperiores a de los lodos digeridos aeróbicamente. El fósforocontenido en estos productos se encuentra,

mayoritariamente, en forma inorgánica, aunque en algunosde ellos, la fracción orgánica puede llegar a representar el40% del P total del lodo. La aplicación de lodos residuales,independientemente del tipo utilizado, tiende a aumentarapreciablemente los niveles del P total y disponible del suelo. A nivel de planta la absorción de P depende,fundamentalmente, de las características del lodo adicionado,del tiempo necesario para la liberación del elemento ligado ala materia orgánica, de la incidencia de los fenómenos deinmovilización de este elemento en el suelo y de lainterferencia que pueden ocasionar otros elementospresentes en el lodo sobre la absorción de P por la planta.En general, el aporte de estos subproductos urbanos sueleaumentar los niveles de P en la planta. Pese a los aumentosdel P disponible del suelo y del P de la planta, la mayor partedel P contenido en los lodos, al igual que ocurre con otrosfertilizantes fosforados, tiende a quedar fijado o inmovilizadoen el suelo, a través de procesos de adsorción o deprecipitación; procesos que en gran medida se encuentrancondicionados por el pH del medio edáfico. Estos procesos

disminuyen al máximo el lixiviado de los fosfatos a través delsuelo, evitando la entrada de ellos en las aguas subterráneas.Por tal motivo, el aporte de dosis masivas de lodos no suele

Relación C/N

El lodo tiende a concentrartrazas de metales pesados ycompuestos orgánicos, pocobiodegradables, ¡ Cuidado!!!!

Contenidoelevado de P yefectos





ocasionar problemas de contaminación por P de los acuíferossubterráneos. Sin embargo, estos aportes masivos, queaumentan acusadamente los niveles de P en la capasuperficial del suelo, pueden ocasionar aumentos de esteelemento en las aguas superficiales continentales, a través de

procesos de erosión y de escorrentía superficial59.La influencia de los compost de lodos sobre el fósforoasimilable del suelo y el fósforo de la planta depende delcontenido de este elemento en el material orgánico y de surelación C/P. Por lo general, se considera que el P orgánicopresente en el compost se mineraliza, pasando a formasinorgánicas, cuando su concentración en este material essuperior a 0.3% y su relación C/P es inferior a 200. Ademásde ello, la disponibilidad para la planta de los fosfatosasimilables se encuentra condicionada por las característicasy propiedades del suelo, fundamentalmente el pH, ya que, ya diferencia de los nitratos, los fosfatos mineralizados delcompost pueden ser fácilmente eliminados de la solución delsuelo, a través de mecanismos de adsorción y precipitación. Ambos hechos condicionan que los resultados obtenidos,tanto en suelo como en planta, tengan un caráctercontradictorio, habiéndose observado aumentos y descensosdel P asimilable del suelo y de la concentración de esteelemento en planta inducidos por el aporte de compost delodos.

• Potasio.

Los lodos residuales presentan valores bajos de potasio, porlo general inferiores al 1% siendo estos niveles escasamenteinfluenciados por el tratamiento de estabilización a quehayan sido sometidos los lodos de depuración. Este elementosuele encontrarse en los lodos ligado a sales, lo que implicapara la planta una forma de fácil asimilabilidad. Sin embargo,los lodos residuales no son capaces de satisfacer losrequerimientos potásicos de la mayoría de los cultivos, por lo

que, generalmente, es necesario realizar una fertilizaciónmineral potásica adicional, particularmente si estos materialesorgánicos son aplicados a suelos deficientes en potasio comolos arenosos60.

• Calcio y magnesio.

Los compost de lodos presentan cierta capacidad para cedercalcio y magnesio asimilables a la planta. La mayoría de loslodos residuales presentan niveles de calcio comprendidosentre 0,2 y 5,0% y de magnesio entre 0,01 y 1,0% sobre

59 Fuente: Clapp et al. (1986)60 Fuente: Díaz-Burgos (1990)





materia seca. Las excepciones corresponden a los lodosestabilizados con cal, que pueden llegar a presentar nivelesde calcio de hasta el 27%. En estos casos, dichos materialespueden ser utilizados como enmiendas cálcicas de suelosácidos. Por lo general el aporte de estos materiales orgánicos

no suelen ocasionar efectos adversos sobre la nutricióncálcica y magnésica de la planta, considerándose que suaplicación suele satisfacer las necesidades por estosnutrientes de la mayoría de los cultivos.

• Micronutrientes.

Se entiende por micronutrientes, aquellos elementosnecesarios en menor proporción que resultan ser esencialespara el crecimiento y desarrollo de los vegetales los cualesnecesitan dosis mínimas de elementos como el Fe, B, Cu, Mn,

Cl, Mo, Zn y otros. El contenido y formas de estoselementos en los lodos residuales varía enormemente,dependiendo fundamentalmente, de la composición inicial delagua residual, de la mezcla de las aguas domésticas con lasprocedentes de los pequeñas industrias situadas en losnúcleos de población, del tipo de tratamiento deestabilización de los lodos, de la mezcla de estos con otrosresiduos orgánicos durante los procesos de compostaje, etc.

En general, el abonado con lodos residuales tiende aaumentar los niveles de micronutrientes, particularmente Zn,

Cu y Fe, en el suelo y en la planta, aumentos que vendráncondicionados por los contenidos de estos elementos en ellodo, el tipo de dosis de aplicación del lodo, las característicasy propiedades del suelo (pH, CIC, materia orgánica,condiciones redox, etc.), tipo de cultivo y condicionesambientales. Debido a la capacidad que poseen los lodospara suministrar micronutrientes al sistema suelo-planta, loslodos se consideran como correctores de suelos deficientes.Sin embargo, el aporte masivo de lodos al suelo o lapresencia de metales pesados en ellos a concentraciones

elevadas, puede tener un efecto desfavorable constituyendoun foco de contaminación de los sistemas agrícolas.

Los compost de lodos pueden presentar concentraciones 100veces más de boro y cobre y 300 veces más de zinc que lossuelos de cultivo, por lo que su aplicación agronómica setraducirá en un aumento de estos elementos, tanto en elsuelo como en la planta. El efecto mencionado ha sidocomprobado en muchos estudios, evidenciándose que loscompost tienden a ceder estos elementos en el siguienteorden: B > Zn>Cu> Fe>Mn. Los niveles de calidad respecto

a estos elementos se encuentran en las Tablas 25, 26 y 27.

Efectos en el sueloy planta por

micronutrientes

Concentracionesde micronutrientes





Tabla 26: Valores límite para las cantidades anuales de metales pesados que se podrán aplicar a los suelos 61

Elemento Valor límite (Kg/ha/año)

Cd 0,15Cu 12Ni 3Pb 15Zn 30Hg 0,1Cr 3

Tabla 27: Niveles de calidad para compost de materiales orgánicos y los

frecuentemente encontrados en compost de lodos residual 62

Niveles de calidad para compost Compost de lodos Bajo Medio Alto Rango de ocurrencia Elemento

mg/Kg

Fe 1000 – 8000 8000 – 15000 >15000 1000 – 160000

Mn 20 – 150 150 – 400 >400 50 – 7500

Cu 100 – 600 600 – 1200 >1200 80 – 11000

Zn 100 – 1200 1200 – 2000 >2000 100 – 28000

• Substancias húmicas.

Las sustancias húmicas presentes en los lodos residualescompostados no pueden considerarse como tales en sentidoestricto, ya que se diferencian apreciablemente de lasexistentes en suelos, aunque presentan propiedades similares(capacidad para interaccionar con iones metálicos, podertampón y fuente potencial de nutrientes). Por tal motivo, en

algunos estudios se denominan sustancias semejantes oparecidas a las húmicas (“humic-like substances”),constituidas por ácidos semejantes a los húmicos y fúlvicos yhuminas. No obstante, la mayoría de los investigadoresmantienen la misma terminología utilizada para los suelos,aunque cualitativamente existan diferencias apreciables.Entre otras diferencias, los ácidos húmicos de los lodosdigeridos y compostados suelen ser más ricos en C, H, N y Sque los ácidos húmicos de los suelos, presentando encambio, niveles inferiores de oxígeno, acidez total y grupos

61 Fuente: Coker & Matthews, (1983)62 Fuente: Díaz-Burgos (1990)





carboxílicos (COOH) y fenólicos, con relaciones atómicas C/Hy C/N también más bajas63.

(146) La aplicación de los lodos residuales al suelo aumenta elcontenido de substancias orgánicas del mismo, aumento que

dependerá de la dosis aplicada, el tipo de lodo, la forma yfrecuencia de aplicación y las características del suelo. Ladinámica de la materia orgánica de los lodos residuales en elsuelo sigue unas pautas similares a las observadas para otrosresiduos orgánicos; encontrándose sujeta a diferentes factorestales como: cantidad y calidad de la materia orgánica contenidaen estos materiales, nivel de materia orgánica original del suelo,temperatura, humedad, pH, aireación del suelo y tipo de cultivodesarrollado. Así, una parte importante de la materia orgánicaadicionada al suelo tenderá a mineralizarse, descomponiéndoseen productos más sencillos. Otra se incorporará al suelo,evolucionando a formas más resistentes a la degradación,incrementando y modificando las sustancias húmicas innatas delmedio edáfico.

(147) La tasa de mineralización en el suelo de la materiaorgánica contenida en estos subproductos es muy variablepudiendo llegar hasta un 60% al año, dependiendo fundamentalmente del tipo de lodo adicionado, del grado deestabilización de la materia orgánica contenida en él y de lascaracterísticas del suelo. Respecto al efecto de estos materiales

sobre el contenido y formas de las sustancias húmicas del suelo,por lo general se ha observado un aumento de ácidos húmicos.Éstos suelen presentar una composición elemental ycaracterísticas similares a los encontrados en suelos.

4.2.4 Potencial contaminante de los compost de lodos

(148) El riesgo de contaminantes en los lodos depende de losmateriales de partida y de la toxicidad que puedan limitar su

aplicación agronómica. Los contaminantes más comunes encompost de lodos son lo metales pesados y losmicrocontaminantes orgánicos:

1. Metales pesados.

Se entiende por metales pesados aquellos elementos traza quepresentan una densidad superior a 5 g/cm3. Algunos de ellos,fundamentalmente Fe, Mn, Cu y Zn, son esenciales para lasplantas y animales; mientras que otros (Cd, Co, Cr, Hg, Ni, Pb,)resultan muy tóxicos para los sistemas biológicos. La presenciade estos últimos, a concentraciones elevadas en los lodos

63 Fuente: García et al. (1991).

Mineralización delsuelo

Incremento de lamateria orgánicadel suelo





residuales o la aplicación intensa de estos materiales puede tenerconsecuencias muy desfavorables sobre los agroecosistemas lascuales se pueden resumir en los siguientes hechos:

a) Contaminación de la capa superficial de los suelos de

cultivob) Inducción de toxicidad en las plantas

c) Ingreso en la cadena trófica pudiendo afectar animalesy humanos

d) Contaminación por migración, a través del perfil del suelocontaminando las aguas subterráneas

e) Contaminación por escorrentía y erosión, afectando lacalidad de las aguas superficiales terrestres

Los peligros de contaminación por metales pesados hamotivado una especial atención científica al conocimiento delas causas y los factores que posibilitan la transferencia deestos elementos desde los lodos al suelo y la planta, así comoal estado y formas en que ellos se encuentran en estosmedios. El contenido de metales pesados en los lodos estáíntimamente relacionado con el origen del efluentedepurado, es decir, contendrán más metales pesados cuantomás porcentaje de agua industrial ingrese a la depuradora. Algunos procesos tecnológicos, entre los que podemosdestacar los electrolíticos que aportan importantes cantidades

de cadmio a las aguas, y los sistemas industriales que utilizarcromo, mercurio o estaño, inevitablemente pondrán en elmedio esos elementos.

Las diferentes formas en que se encuentran los metales varíaampliamente según las propiedades químicas de cadaelemento y las características del lodo, por lo que cada metalse encuentra en un cierto equilibrio entre sus formas solublese insolubles. En este sentido, las propiedades determinantesdel lodo son pH, temperatura, potencial redox, y la presenciade materia orgánica con propiedades complejantes yadsorbentes. El tratamiento a que son sometidos los lodostiene, por tanto, un efecto significativo sobre las especiespresentes en los mismos; por ejemplo, la adición de materialescalizos incrementará la proporción de hidróxidos y carbonatos,mientras que con la digestión anaeróbica aumentará la fracciónmetálica en forma de sulfuros.

Las principales formas que presentan los metales en los lodosson: solubles, intercambiables, precipitados, coprecipitados enóxidos metálicos, y adsorbidos o acomplejados con compuestos

orgánicos. Estas formas presentan diferentes movilidades ybioasimilabilidad y por tanto, también presentan diferentepotencialidad para contaminar suelo y planta. En relación a

Contaminaciónpor metalespesados

Forma en quese presentanlos metales

Impactoscontaminantes

Propiedades másimportantes





esta cuestión, se han desarrollado un gran número de técnicasque permiten estimar el contenido de cada una de estasformas en los lodos. Estas técnicas se llevan a cabo medianteel fraccionamiento físico de estos materiales o mediante elfraccionamiento químico, en base a la disolución de estos

elementos por diferentes extractantes químicos. Actualmente,existen un gran número de métodos, tanto de extracciónsimple como de extracción secuencial, que permiten obtenerrápidamente las formas asimilables por las plantas (formassolubles e intercambiables), las potencialmente asimilables(formas extraídas con agentes quelantes como DTPA, AB-DTPA, EDTA) y las formas difícilmente asimilables (precipitadoscon óxido, carbonatos, etc.).

Algunos estudios se han dirigido a evaluar el efecto del aportede los lodos residuales sobre el contenido total de metalespesados en el suelo, así como sobre las diferentes formas enque ellos pueden presentarse en este medio. Se handesarrollado diversos métodos de extracción, fraccionamiento ycuantificación de las diferentes formas de los metales pesadosen los suelos enmendados con lodos residuales y se haintentando establecer un método de extracción universal quepermita correlacionar significativamente los niveles demetales pesados extraídos del suelo (metales pesadosasimilables) con los de la planta, con objeto de predecir lasposibles toxicidades en el cultivo en base a los valores

cuantificados en el medio edáfico. Por último, hay que señalarque un gran número de estudios se han enfocado a determinarcomo las características y propiedades del suelo,fundamentalmente pH, CIC, materia orgánica, contenido y tipode arcillas, potencial redox y óxidos de Fe, Al y Mn, afectan alequilibrio químico de los metales pesados introducidos en elsuelo a través de los lodos, la movilidades de ellos y susasimilabilidades por las plantas así como, la influencia queestos factores ejercen sobre la extractabilidad de estoselementos por los diferentes métodos en uso.

Con respecto a las plantas los estudios efectuados sobremetales pesados se han dirigido a determinar en diferentesespecies vegetales, el grado de absorción; su transporte; suacumulación en los diferentes órganos, con especial énfasis enla acumulación en las partes comestibles del cultivo; lasdiferencias, a nivel de absorción, translocación y acumulaciónentre variedades de un mismo cultivo; la sensibilidad de laplanta al exceso de metales pesados; la interacción en laplanta, de estos elementos con otros esenciales, a nivelfisiológico, bioquímico y molecular; el efecto de las prácticas

agrícolas y las condiciones climáticas sobre la captación deestos elementos por los cultivos.

Identificación demetales en

suelos

Identificación demetales en plantas





2. Microcontaminantes orgánicos.

La presencia de compuestos orgánicos contaminantes omicrocontaminantes orgánicos en los lodos residuales, así comosu posible transferencia desde estos materiales al suelo y la

planta, constituye uno de los aspectos menos estudiados en lorelativo a los efectos que ocasiona el uso agrícola de estossubproductos urbanos. Ello se debe, fundamentalmente, a quelas técnicas analíticas de detección y cuantificación de estoscontaminantes son muy laboriosas y, por lo general, costosas,no estando todavía disponibles en muchos laboratorios y centrosde investigación. Los principales microcontaminantes orgánicosdetectados en lodos son: pesticidas, bifenilos policlorados,metales, alifáticos halogenados, éteres, ésteres de ftalato,aromáticos monocíclicos, fenoles, hidrocarburos aromáticospolicíclicos y nitrosaminas.

En general, se puede indicar que después de la aplicación alsuelo de los residuos, los constituyentes orgánicos semovilizan por procesos químicos, físicos y biológicos y quelos cambios que se producen incluyen volatilización,fotodescomposición, descomposición microbiana, adsorción,lixiviación a capas profundas. Además, algunas especiesvegetales tienden a acumularlos en las raíces con lo que lasconcentraciones de ellos en la parte aérea constituye solouna pequeña fracción respecto a las concentraciones

detectadas en el suelo. De todos estos caminos la lixiviaciónes la más perjudicial desde el punto de vista de lacontaminación y deben de ser evitada mediante un buenproceso de compostaje que puede ayudar en buena maneraa ello disminuyendo acusadamente su toxicidad y estructuray limitando su asimilación por las plantas.

La concentración de los microcontaminantes orgánicos en loslodos residuales es muy variable, y al igual que ocurre con losmetales pesados, depende de las características del aguaresidual, de su mezcla con aguas residuales, del tipo de

tratamiento a que es sometido el lodo de depuración, de sucompostaje o no con otros residuos orgánicos, e incluso paraun mismo tipo de lodo digerido se observan cambiosestacionales y anuales. Salvo excepciones puntuales, seconsidera que los niveles detectados de microcontaminantesorgánicos no entrañan un riesgo de contaminación, sinembargo la aplicación continuada de lodos tiende a aumentarlos contenidos de algunos de ellos, fundamentalmente PCBs,en la capa superficial del suelo.

3. Microorganismos.

Intimamente ligado al aumento de la materia orgánica delsuelo, el abonado con lodos residuales compostados tiende a

Concentración demicrocontaminantes





aumentar la población total de microorganismos del suelo,correspondiendo los mayores aumentos a losmicroorganismos rizosféricos. Además de ello, la actividadenzimática del suelo es afectada positiva o negativamente.Por otra parte los lodos de depuradora contienen una gran

cantidad de microorganismos patógenos procedentes en sucasi totalidad de las aguas residuales de origen urbano. Lacantidad de ellos presente depende del proceso seguido en laestación depuradora y de las condiciones sanitarias generalesde la población. El proceso a seguir para su eliminacióndurante el tratamiento de aguas depende del uso que sevaya a hacer del lodo.

Los contenidos de microorganismos patógenos en los lodosresiduales varía acusadamente, dependiendo del tipo de aguaresidual urbana, pero aún más del tipo de tratamiento a quehaya sido sometido el lodo de depuración. En este sentidoalgunos tratamientos, como los de pasteurización y térmicos,reducen acusadamente los contenidos de ellos mientras queotros, como el compostaje y la digestión aeróbia lo hacen deforma muy notable, la posible entrada en organismosanimales y ser humano de estos agentes patógenos dependede otros factores, se pueden señalar los siguientes:

a) Periodo de supervivencia del agente patógeno en sueloy planta, que depende del tipo de microorganismo

patógeno, de las características del suelo (pH, contenidode materia orgánica y capacidad de retención del agua) ytipo de cultivo que se desarrolla

b) Condiciones climáticas

c) Existencia o no de huéspedes intermedios, en parásitosque precisen de éstos para completar su ciclo

d) Modo y frecuencia de aplicación de los lodos residuales

e) Naturaleza de la exposición del huésped animal ohumano al suelo y cultivo contaminado.

4.2.5 Rendim ientos de cosecha

(149) La respuesta de los cultivos al abonado con lodosresiduales depende de diferentes factores, en muchos casosinterdependientes entre sí: dosis y tipo de lodo aplicado,características del suelo, tipo de cultivo y condiciones ambientales.Por lo general, la aplicación de estos materiales tiende a aumentarapreciablemente, los rendimientos de cosecha. Este hecho ha

sido, reiteradamente observado en diferentes estudios, tanto anivel de campo e invernadero, y utilizando diferentes cultivos(cereales, forrajeros, hortícolas, frutales y forestales). También se

Factores derespuesta encultivos





han apreciado respuestas negativas de cosecha, que en general,están motivadas por la aplicación al suelo de lodos escasamentedigeridos, los cuales suelen inhibir la germinación, el crecimiento ydesarrollo de la planta durante las primeras etapas del crecimientoo por la adición de lodos con elevados contenidos en sales y

metales pesados.(150) La aplicación de estos residuos debidamente tratados alsistema suelo-planta resulta ser la forma de eliminación másaconsejable puesto que permite aprovechar el potencialfertilizante que encierra su doble carga orgánica e inorgánica. Enrelación al efecto que ocasiona el aporte de los compost de lodossobre los rendimientos de cosecha, por lo general el abonado concompost maduros provoca, tanto a nivel de campo como deinvernadero, aumentos apreciables de los rendimientos decosecha de diferentes cultivos.

(151) En todo caso, la respuesta de la cosecha vendrácondicionada por la fertilidad innata del suelo, de tal modo quelos mayores aumentos corresponderán a los suelos de menorfertilidad. En relación a los fertilizantes químicos comerciales(NPK), los compost resultan menos eficaces con vistas a obteneruna cosecha inmediata aunque también se han observado que laadición de elevadas dosis de estos materiales resultan máseficientes que dosis normales de estos fertilizantes minerales.

(152) Ocurre también un efecto debido a la aplicación de

compost de lodos sobre la germinación de semillas y los primerosestadios de crecimiento de las plantas el cual dependeráfundamentalmente del grado de madurez del material y de ladosis de aplicación. Por lo general se observa un estímulo de lagerminación de semillas cuando al suelo se adiciona compostmaduro a una dosis entre 20 y 100 ton/ha.

(153) Una buena cubierta vegetal favorece la utilización de loslodos de depuradora compostados. Su principal ventaja reside enque es capaz de tomar el nitrógeno y otros nutrientes del suelo,evitando pérdidas por lixiviación y reduciendo los riesgos de

contaminación de las aguas superficiales o subterráneas. No deberebasarse durante la aplicación de lodos la cantidad de N que lacubierta vegetal es capaz de asimilar, a no ser que lascondiciones del medio receptor aseguren la ausencia de peligrode contaminación de las aguas. Otras ventajas derivadas de lapresencia de vegetación residen en su acción protectora frente ala erosión, en la reducción de la escorrentía y contaminantestransportados por ésta y en la mejora de las condiciones hídricasdel suelo, estructura y actividad biológica. La presencia de unacubierta vegetal es generalmente favorable en las aplicaciones de

lodos. Sin embargo, en suelos con capa vegetal, esta aplicaciónpuede producir efectos no deseables para las plantas debido a la

Mejor rendimientoen cosechas

Fertilidad del suelo

Germinación desemillas

Ventajas encubiertasvegetales





posible presencia de elementos fitotóxicos, exceso de nutrienteso posible presencia de microorganismos patógenos, con laprobabilidad de incidir negativamente en la cadena trófica.

(154) Un aspecto importante en toda aplicación de lodos

compostados reside en su compatibilidad con los usos actuales yfuturos del suelo. Los lodos compostados se consideran como unrecurso útil para mejorar las características del suelo y laproductividad de los cultivos. De esta manera, la utilización de loslodos compostados es posible, con ciertas restricciones, en lossiguientes tipos de cultivos:

a) Forestales: la aplicación de lodos compostados a suelosforestales puede mejorar su productividad. Por lo general, estossuelos presentan buenas condiciones de infiltración y drenaje locual reduce la escorrentía y el encharcamiento. También

poseen una apreciable cantidad de compuestos orgánicoshumificados lo cual favorece la inmovilización de los metalespesados procedentes de los lodos así como un sistema perennede raíces que permite rotaciones de aplicación anual en climassuaves. Por otra parte los productos forestales no tienen granincidencia sobre la cadena trófica, por lo que no habrá quetemer los efectos de los metales pesados, únicamente a nivelde fitotoxicidad. En consecuencia, es posible aplicar elevadasdosis de lodos, siempre que se corrija la falta de potasio. Elprincipal problema de la aplicación de lodos compostados en

suelos forestales consiste en la posible contaminación de losaportes de agua ya que normalmente estas zonas son lugaresde captación y recarga de acuíferos, con importantes redes dedrenaje. La contaminación por nitratos se evita limitando ladosis de aplicación del lodo a las necesidades de las especiesforestales, cuando se emplean fertilizantes o afinespreviamente a la aplicación de lodos, deberá estimarse la cargaconjunta de nutrientes. Conviene tener presente que las zonasforestales son a menudo abruptas y de difícil acceso, lo cualrestringe el éxito económico de este tipo de uso.

b) Praderas: existen riesgos ligados a la presencia potencial degérmenes patógenos que pueden ser ingeridos por elganado, por lo que es necesario respetar el plazo de tiempoentre la aplicación del lodo y la entrada del ganado a pastar.El problema se reduce si las praderas son explotadas para larecolección del pasto.

c) Cultivos hortícolas y frutales: a excepción de árbolesfrutales, existe la posibilidad de que los metales pesados yposibles compuestos tóxicos pasen a la parte comestible delos productos, contaminando la cadena trófica. También

existe el riesgo potencial de ingestión de gérmenespatógenos por el consumo de vegetales crudos.

Compatibilidadlodo-suelo

Aplicaciónforestal

Aplicaciónen praderas

Aplicación encultivos hortícolasy frutales





d) Cereales: este cultivo es considerado favorable debido a quelos metales pesados tienden a concentrarse en las partes nocomestibles. La posible utilización de la paja para alimentaciónde ganado, obliga a un control de la calidad del forraje.

(155) La siguiente Figura 11 describe la biogeneración de suelosmediante la aplicación de compost.

Fig. 11: Etapas en la bioregeneración de suelos degradados mediante la aplicación de compost de lodos de ARU depuradas 64

4.2.6 Usos medioambientales de los lodos compostados

(156) La conservación del suelo como recurso natural constituyeen la actualidad uno de los grandes problemas medioambientales

a los que se enfrenta la humanidad; resulta por tantoindispensable luchar contra su degradación y contaminación. Ladegradación de un suelo supone ante todo una disminución desu capacidad productiva, debido a ciertos cambios en suspropiedades físico-químicas y biológicas que conducen a lapérdida o disminución de su calidad.

(157) La utilización cada vez más intensiva del suelo, el empleode prácticas inadecuadas de cultivo, el uso de grandes cantidadesde fertilizantes minerales químicos y otras prácticas paramantener los niveles de productividad, han provocado una

disminución del contenido de materia orgánica del mismo. La64 Fuente: Clapp et al. (1986).

Aplicación encultivos decereales

Degradación desuelos

Pérdida defertilidad delsuelo





estrecha relación existente entre el contenido de materiaorgánica de un suelo y su fertilidad es un hecho ampliamenteconstatado y aceptado universalmente, por lo que una de las víasmás importantes de regeneración de suelos consiste en laincorporación al mismo de materia orgánica con objeto de

restablecer sus propiedades por medio de todas las accionesdirectas o indirectas que ella ejerce.

(158) El uso de lodos residuales sin haber pasado por unadecuado tratamiento de estabilización trae consigo algunosproblemas, es así que debe considerarse que los lodosresultantes del proceso de depuración de ARU, poseen unafracción orgánica que puede considerarse "joven", en particularcuando se trata del producto fresco. Esta materia orgánica serámuy propensa a perderse por mineralizaciónen el suelo, además de no crear una fuenteestable de carbono (humificada). Sinembargo, si los lodos se emplean despuésde someterlos a un proceso de compostaje, la materia orgánicaadicionada será más estable y se conservará más tiempo en elsuelo; además, el compost resultante será más bioactivo queotras fuentes tradicionales como la turba y materiales similares.No obstante, es de suponer que el compost de lodos no ofreceráuna mejoría sobre la actividad microbiana del suelo tanimportante como el producto fresco, ya que el proceso decompostaje eliminará en parte las fuentes primarias de energía

para los microorganismos. A pesar de esto, el efecto sobrealgunos parámetros de calidad del suelo puede llegar a ser muyimportante para los aspectos físicos del suelo (densidad aparente,porosidad, capacidad de retención hídrica, estabilidad deagregados, etc.) además de los aspectos de fertilidad.

(159) Es por las razones citadas que los compost de lodos dedepuradora compostados son considerados por algunos autorescomo “bioenmendantes orgánicos” 65, y además de sureutilización en agricultura y silvicultura, puedenutilizarse en la recuperación de áreas degradadascomo ser escombreras de minas (desmontes); bancos deextracción de áridos, canteras, taludes, terrenos calcinados oáreas degradadas por la actividad humana que necesiten de larestitución de su productividad y el paisaje puesto que a menudoestas zonas ocasionan daños al medio ambiente circundante porla escorrentía derivada de elevados grados de erosión, deficienciaen nutrientes o niveles tóxicos en metales pesados. La dosis delodo aplicado en tales áreas puede ser muy elevada (por encimade 100 ton/ha o mayor) en peso seco, lo que asegura uncontenido en materia orgánica adecuado que permita el

65 Fuente: García et al. (1994)

Importancia delcompostaje parala estabilidad

Es importante compostar al lodo para

que no pierda sus propiedades nutritivasrápidamente y se conserve estable.

El compost nutre suelospobres en materia ogánica.





desarrollo de vegetación hasta que pueda establecerse unecosistema autosuficiente (ver Fig. 10). Una vez sembrado con laespecie elegida no es necesaria una aplicación posterior.

(160) La configuración del paisaje condiciona el movimiento de

las aguas superficiales y subterráneas. El relieve afecta de unmodo importante al agua disponible, a la amplitud del contactoentre los constituyentes del lodo y las partículas del suelo y a laproporción e intensidad de la escorrentía del lugar. Lasl imitaciones impuestas por las pendientes a la aplicación delodos compostados pueden variar con las características delmedio, tipo de aplicación y métodos de tratamiento. Aunque noexisten regulaciones relacionadas con las pendientes se puedenseguir los valores siguientes: en campos de cultivo las pendientesdeberían estar limitadas al 4%, en los campos con praderas nosuperar el 8% y en zonas forestales limitarlas al 14%. Tambiénexisten casos en los que una pendiente del 16% puede serempleada con seguridad y en casos en los que las aguassuperficiales no corren riesgos de contaminación se puedeaceptar hasta del 30%. La longitud de la pendiente no deberáexceder de unos 100 m y deberá ir acompañado de un estudio delas zonas vecinas, con el fin de establecer los patrones de drenajey áreas de recarga.

(161) No son favorables las aplicaciones de lodos compostadosdonde el lecho subyacente esté formado por rocas fracturadas,

calizas o yesos con fenómenos de karstificación, ya que puedenfavorecer vías rápidas para el transporte de contaminantes aacuíferos próximos. Zonas con riesgos geológicos elevados(desprendimientos, colapsos, deslizamientos, etc.) podrían no serfavorables para la aplicación de lodos. La pedregosidad y lapresencia de afloramientos rocosos son factores limitantes ya quedificultan el empleo de maquinaria; la aplicación de lodos no espropicia en terrenos donde las piedras los cubren en un 15% omás o en las que los afloramientos están separados menos de3,5 m y cubren del 50 al 90 % del área total.

(162) Se consideran zonas no propicias a la aplicación de lodoscompostados las que presenten las siguientes características:zonas permeables en superficie por porosidad,fundamentalmente los aluviales de los ríos; zonas permeables ensuperficie por fisuración, ubicadas sobre rocas calizas o porosas;zonas próximas a la captaciones de agua para abastecimientobien sean superficiales o subterráneas, como sondeos, pozos,manantiales o embalses y aunque en superficie sean poco o nadapermeables; zonas permeables por porosidad y con unaprofundidad del agua inferior a 20 m; zonas de granitos y

pizarras con baja permeabilidad y acuíferos locales.

Uso de compost

en terrenos conpendiente

Uso de composten terrenosrocosos

Uso de composten diferenteszonas





(163) La aplicación de los lodos compostados deberá realizarsede forma que se incluyan zonas de seguridad hidrológica queposibiliten el aislamiento y la reducción del impacto potencial decontaminación sobre áreas próximas o aportes de agua potablesuperficial o subterránea. Las distancias de seguridad son de 300

m hasta aportes o pozos de agua potable, zonas de recarga,corrientes secas, charcas, lagos, embalses, corrientes de agua,manantiales, zonas deprimidas inundadas estacionalmente, etc, yde 500m hasta llanuras aluviales.

(164) Los suelos con una capacidad de uso muy elevada oelevada, pueden ser considerados no favorables para unautilización de lodos compostados debido a que no se aportaríanmejoras sustanciales al suelo y, por el contrario, podrían introduciralgunos riesgos adicionales. Los criterios que diferencian las clasesson las limitaciones propias del suelo, del clima con relación al usoy de la explotación y productividad del suelo.

(165) Las prácticas de control de la escorrentía y erosiónconstituyen un aspecto importante, para evitar que losconstituyentes de los lodos entren en contacto con las aguassuperficiales, lo cual resulta particularmente importante en lasprácticas agrícolas donde se pueden establecer cada año nuevoscultivos con nuevos sistemas de raíces. La erosión puede ser unfactor limitante en las aplicaciones de lodos compostados,basándose su estudio en la estimación de las pérdidas de suelo

que tienen lugar bajo distintas condiciones de clima, terreno,relieve y cultivo, causadas por procesos de erosión hídrica de tipolaminar y en surcos.

(166) La proximidad de espacios urbanos o de zonas deinterés social o cultural, limitan las aplicaciones de lodoscompostados. Una zona de seguridad entre el área deaplicación y estos lugares, resulta aconsejable para disminuirlos riesgos y favorecer la aceptación social del programa deaplicación de lodos compostados. Algunas de las distancias deseguridad propuestas son: 300 m hasta núcleos habitados,

zonas de interés social, áreas residenciales e industriales, deinterés turístico, agrícolas (invernaderos, viveros) y 10 mhasta caminos libres.

Zonas de seguridad

Suelossobreutilizados

Lodos y erosión

Lodos y urbanismo





!

4. La mejor opción en la reutilización de lodos es su aplicación en suelos agrícolas a través de su transformación en compost. El compost cumple las funciones de proveer materia orgánica estable y mejorar la estructura, porosidad y capacidad de retención de agua y aire del suelo haciéndola más esponjosa, así mismo, los

macro y micronutrientes ayudan al crecimiento vegetal dando lugar a un aumento en el rendimiento de cultivos.

?

21. ¿Qué es el compostaje? 22. ¿Qué ventajas trae consigo utilizar lodos compostados en vez de aplicar lodos

directamente? 23. ¿Cuándo debemos usar compost en nuestros suelos? 24. ¿Cómo influye en el rendimiento de las cosechas la utilización de compost?

Explique.25. ¿Que precauciones debemos tomar acerca del compost? 26. ¿Porqué es importante la relación C/N?¿Cómo aumentamos o reducimos

prácticamente esta relación?

15. Describa Ud. en que tipo de suelos podemos usar compost y en que tipos no podemos hacerlo.

16. Investigue a través de que parámetros puede evaluar si su suelo esta degradado o no.

17. ¿En caso de tener una planta de tratamiento de lodos, cuáles cree Ud. serían los inconvenientes técnico- sociales para promover al compost como producto nutriente en los campos agrícolas de su región?

4. Debemos tener especial cuidado con el lodo debido a la tendencia de concentrar trazas de metales pesados y compuestos orgánicos suscitando problemas tanto para el medio ambiente como para la salud pública.

5. Construir las plantas de tratamiento en las proximidades de los terrenos de mayor extensión y necesidad agrícola para evitar gastos de transporte.





5. DISPOSICIÓN DE LODOS EN RELLENOS SANITARIOS Y LAGUNAS

5.1 Aspectos generales

(167) Existen otras opciones para la disposición final del lodo ylos sólidos que no se emplean para usos benéficos, entre las quese incluyen el lagunaje y el transporte a relleno sanitarios; acontinuación se discuten brevemente estos métodos. Al igual queen el caso de la aplicación del lodo al suelo, las normas quecontrolan la disposición del lodo son cada día más estrictas, yprecisan ser observadas y repasadas a la hora de proyectarinstalaciones de disposición de lodo.

5.2 Rellenos sanitarios

(168) Si se dispone de un emplazamiento adecuado, la disposiciónde lodos, grasas, arenas, y otros sólidos, se puede realizar en unrelleno sanitario controlado. En un relleno sanitario el lodo esconfinado en celdas previamente impermeabilizadas y recubiertocon tierra. La ausencia de oxígeno lleva a la biodegradaciónanaeróbia, lo que implica menor velocidad de degradación de lamateria orgánica y producción de metano. El requerimiento de área

para los rellenos sanitarios es grande. Por ejemplo, una ciudad quegenera 25 ton/día de lodo en base seca (300.000 - 500.000habitantes) necesitará de 2 a 20 ha/año para disponer su lododependiendo de la tecnología de relleno utilizada.

(169) En función de las normativas, puede ser necesario estabilizarel lodo antes de su aplicación. Para reducir el volumen atransportar, y para controlar la generación de lixiviados en elrelleno sanitario puede ser necesario deshidratar el lodo. Enmuchos casos, la concentración de sólidos es un factorimportante en la determinación de la aptitud para la disposición en

relleno sanitarios.(170) El sistema de disposición resulta más adecuado en loscasos en los que también se aprovecha la disposición de losrestantes sólidos de la comunidad. En un relleno sanitariocontrolado, los sólidos se depositan en una zona determinada,se compactan in situ mediante un tractor o un rodillo, y se cubrencon una capa de 30 cm de suelo limpio. Las condicionesdesagradables, tales como olores y moscas, pueden minimizarcubriendo diariamente los sólidos depositados. En algunos rellenosanitarios, como material de recubrimiento se ha utilizado lodocompostado y lodo tratado químicamente. El lodo compostadotambién sirve para reducir los olores que puede generar la

Lodos y urbanismo



Cap. 5. DISPOSICIÓN DE LODOS EN RELLENOS SANITARIOS Y LAGUNAS


disposición de residuos sólidos urbanos. En aplicaciones del lodocomo material de relleno, las normativas pueden obligar alcontrol de vectores mediante el recubrimiento diario (o conmayor frecuencia), y pueden incluir limitaciones sobre lageneración de metano.

(171) Durante su funcionamiento, el relleno debe tener unprograma de monitoreo ambiental, que debe proseguir,inclusive, después del cierre del relleno. El área después delcierre puede ser utilizada para varias finalidades como parques,campos de tenis, áreas de diversión, etc.

(172) Los contaminantes que l imitan la aplicación en rellenosanitario se indican en la Tabla 28 comparadas con otrasalternativas de disposición final.

(173) El emplazamiento para la disposición del lodo se debe

prestar atención a aspectos tales como:1. zonas ambientalmente sensibles, tales como terrenos

pantanosos, llanuras de inundación, zonas de recarga deacuíferos, y el hábitat de especies en extinción;

2. control de la escorrentía de aguas superficiales;

3. protección de las aguas subterráneas;

4. contaminación atmosférica debida al polvo, materiaparticulada y olores;

5. vectores transportadores de enfermedades, y6. aspectos de seguridad relacionados con la presencia de

materiales tóxicos, incendios y accesos. Los camiones quetransportan el lodo húmedo y arena deben ser capaces deacceder al emplazamiento sin circular por zonas de poblacióndensa o de actividad industrial.

(174) Después de varios años, los residuos se descomponen ycompactan, el emplazamiento se puede utilizar para usosrecreativos y otros usos para los que la subsidencia gradual no

represente un inconveniente.





Tipo de disposición o reutilización Contaminante Aplicación al

suelo Relleno sanitario

Disposición en superficie Incineración

Aldrina

ArsénicoBencenoBenzopirenoBerilioBi(2-exietil)ftalatoCadmioClordanoCromoCobreDDD/DDT/DDEDieldrinaDimetil nitrosaminaHeptacloroHexaclorobencenoHexaclorobutadienoPlomoLindanoMercurioMolibdenoNíquelPCBSelenioToxafenoTricloroetilenoHidrocarburos totales

X

X

X

XXXXXXXXXXXXXXXXXXX

XXX

XXX

XX

X

XXX

XX

XX

XXX

XXX

XX

X

XXX

XX

XX

X

X

X

X

X

X

X

Tabla 28: Contaminantes del lodo de agua residual sometidos a limitaciones.66

5.3 Lagunaje

(175) El uso de técnicas de lagunaje es otro método decomún para la disposición del lodo, ya que es una opciónsenci l la y económica en caso de que la planta detratamiento se halle en una zona remota. Una laguna es unestanque excavado en el terreno en el que se descarga lodocrudo o digerido. En estanques de lodo crudo, los sólidosorgánicos se estabilizan mediante procesos dedescomposición aeróbia y anaeróbia, lo cual puede dar lugara la generación de olores desagradables. Los sólidosestabilizados sedimentan en el fondo de la laguna, donde seacumulan. El exceso de líquido de las lagunas, en caso de que

66 Metcalf & Heddy Inc. 1995



Cap. 5. DISPOSICIÓN DE LODOS EN RELLENOS SANITARIOS Y LAGUNAS


exista, se devuelve a la planta de tratamiento. Las lagunas sedeben situar lejos de autopistas y urbanizaciones con objetode minimizar las condiciones desagradables, y deben estarcercadas para impedir el acceso a personas no autorizadas. Sila limpieza se pretende llevar a cabo por rascado, las lagunas

deben ser relativamente profundas (1 a 1,5 m). Si la lagunasólo se utiliza con lodo digerido, las condicionesdesagradables citadas no deben presentar problemas. Sedebe estudiar la posibilidad de drenaje subsuperficial y laexistencia de percolación para determinar los posibles efectossobre las aguas subterráneas. Si se dan problemas depercolación excesiva, o si las normativas exigen el control delixiviados, puede ser necesario tener que impermeabilizar lalaguna. El lodo depositado en lagunas puede almacenarsedurante un tiempo indefinido, o se puede extraer

periódicamente después del drenaje y secado.(176) En Bolivia no existe una norma que regule el tema dereutilización de aguas residuales y el manejo y disposición delodos provenientes de plantas de tratamiento de agua potableo alcantarillado sanitario.

(177) La Norma Peruana especifica los siguientes aspectospara lagunas de lodos que pueden emplearse comodigestores o para almacenamiento de lodos digeridos:

a) Profundidad comprendida entre 3 y 5 m

b) Superficie se determinará con el uso de una cargasuperficial entre 0,1 y 0,25 kg SSV / m3 d.

c) Los parámetros de dimensionamiento de una laguna dedigestión de lodos son los de digestores de baja carga.

d) Los diques y fondos de estas lagunas tendránpreferiblemente recubrimiento impermeabilizante

e) Los taludes de los diques pueden ser más incl inados quelos de lagunas de estabilización

f) Se deben incluir dispositivos para la remoción de lododigerido en el fondo y de sobrenadante, en por lo menostres niveles superiores

g) Deberán incluir dispositivos de limpieza y facilidades decirculación de vehículos, rampas de acceso, etc.





! 5. Tanto el relleno sanitario como el lagunaje son otras alternativas para la

disposición final de lodos depurados; se encuentran restringidos bajo ciertas normas de calidad propias de un país en las que se tiene especial cuidado en su calidad y el lugar donde se practica.

?27. ¿De que se trata la disposición de lodos depurados en un relleno

sanitario?¿Cuáles considera Ud. sus ventajas?¿Cuáles sus desventajas? 28. ¿De que se trata el lagunaje? ¿Cuáles sus ventajas?¿Cuáles sus desventajas?

18. ¿Conoce Ud. algún relleno sanitario de basura?¿Cree Ud. que se podrían mezclar los lodos residuales con la basura residual?¿Porqué?¿Bajo que condiciones?

19. ¿Aconsejaría Ud. otra manera de disponer los lodos en los rellenos sanitarios? 20. ¿Dada su experiencia y conocimiento que otras alternativas Ud. puede sugerir

para la disposición final de los lodos depurados?

6. Es muy importante la ubicación y el tipo de terreno para la disposición de lodos en rellenos sanitarios, la topografía apropiada del lugar es determinante, no podríamos colocar un relleno sanitario o laguna dentro las proximidades de un

centro urbano debido a los malos olores o gases que emanan en la digestión anaróbia, etc.7. Otro problema asociado que se puede presentar en relación con el relleno de

terrenos es el incremento de lixiviados, los rellenos con desechos municipales y sus compartimentos de lodos alternos deben construirse con recubrimientos especiales y sistemas colectores de lixiviados.



Cap. 6. CONSIDERACIONES PARA LA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS Y LODOS RESIDUALES


6. CONSIDERACIONES PARA LA ELABORACIÓN DEPROYECTOS DE REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS Y LODOS RESIDUALES

(178) La cantidad y complejidad de las variables concurrentes encualquier proyecto de reutilización de ARU depuradas y lodosresiduales hace complejo, el establecer criterios con carácterprevio y universal. Variables como el tipo de práctica dereutilización, dotaciones de agua a aplicar, dosis de lodo, tipo desuelo o de cultivos, sistemas de riego, climatología,aspectos socio-económicos, culturales, etc, influyende forma sustancial en el impacto final que lareutilización puede ocasionar al medio ambiente o ala salud humana. A continuación se exponen una

relación de las principales consideraciones,conclusiones y recomendaciones que deben tenerse en cuentapara la elaboración de proyectos de reutilización de ARUdepuradas y de lodos de depuración.

a) Las ARU depuradas y los lodos de depuración son un valiosorecurso que debería emplearse siempre que fuera posible conlas debidas medidas de protección sanitaria. Las ventajas de taluso incluyen la consiguiente reducción de la contaminaciónambiental, así como el incremento de la producción agrícola,pecuaria y forestal. Donde sea factible, el reaprovechamientode aguas y lodos residuales con estos fines debe ser el métodopreferente de evacuación y debe ser parte integrante de laplanificación del empleo de los recursos naturales.

b) Para el aprovechamiento de las aguas y lodos residuales sedebe proteger la salud y el medio ambiente con un conjuntointegrado de medidas de tratamiento y técnicas apropiadasde utilización de las mismas, restricción de cultivos y controlde la exposición humana. La óptima combinación de medidasdependerá de las condiciones locales y de los grupos

específicos de personas que se deban proteger.c) Se deben adoptar normas de calidad para la reutilización de ARU depuradas y lodos de depuración de acuerdo a losvalores recomendados en directrices de los organismosinternacionales especializados. Con esta informaciónepidemiológica se deben adoptar medidas más racionalespara un uso con mínimo riesgo.

d) El uso de aguas y lodos residuales en estado bruto odeficientemente tratados e insuficientemente protegidospara la salud humana no deben tolerarse, sin embargo las

autoridades deben promulgar normas y reglamentos capacesde ser cumplidos en la práctica. Se recomiendan medidas

Son varios los factores quedeterminan la existencia deuna planta de tratamiento, nosólo de orden económico.

Sobre laprotección a lasalud y ambiente

Sobre laadopción denormas

Sobre eltratamientodeficiente

Sobre lasventajas de suimplementación





factibles que son posibles tomar como paso inicial de unproceso gradual de mejora para la protección de la salud y elmedio ambiente.

e) Al seleccionar técnicas de tratamiento de aguas residuales

para planes de reutilización, la consideración debe ser sucapacidad de eliminar constantemente los microorganismospatógenos y mejorar la operación y manejo de los sistemasconvencionales para que sean más seguros en ese sentido.

f) Es preciso vigilar los riesgos sanitarios que presentan lassustancias químicas tóxicas cuando las ARU y los lodosderivan de efluentes con componente industrial.

g) Para poder aplicar efectivamente las medidas de protecciónde la salud y el medio ambiente en relación con elaprovechamiento de aguas y lodos residuales se necesita la

participación y cooperación de todas las entidadesgubernamentales y no gubernamentales relacionadas con eltema, cuyas actividades es preciso coordinar estableciendouna adecuada colaboración interinstitucional para atender lasnecesidades de extensión e investigación.

h) Dada la diversidad y heterogeneidad de criterios y normasestablecidas por diversos países y organizacionesinternacionales sobre la reutilización de agua y lodosresiduales la Organización Mundial de la Salud debe divulgar sus estudios y comprobaciones para ayudar a los Estadosmiembros a planificar y ejecutar programas de reutilizaciónde aguas y lodos residuales así como a establecer medidaslegislativas apropiadas, instituciones y programas decapacitación con el fin de garantizar la protección de la saludal ejecutar esos programas.

i) Para la implantación de un proyecto de reutilización de ARUdeben definirse claramente los niveles de calidad adecuadospara cada uno de los posibles usos que se piense dar al aguay el establecimiento de los procesos de tratamiento y los

límites de calidad de efluente recomendados para cada unode los usos previstos. La implementación de estos dosaspectos técnicos constituye la clave de todo programa dereutilización, debido a la dificultad de establecer una relacióncausal entre la calidad del agua y los posibles efectos para lasalud y el medio ambiente.

j) Finalmente debe considerarse que el reaprovechamiento deaguas residuales requiere su transporte desde la planta detratamiento hasta el lugar de utilización, su almacenamiento oregulación para adecuar el caudal suministrado por la planta

a los caudales consumidos, y la definición de unas normas deutilización tanto de las ARU depuradas como de los lodos

Sobre lacapacidad deeliminación depatógenos

Sobre lavigilancia detóxicos

Sobre laparticipación deinstituciones

Sobre ladivulgación deestudios de laOMS

Sobre losniveles decalidad

Sobre eltransporte



Cap. 6. CONSIDERACIONES PARA LA ELABORACIÓN DE PROYECTOS DE REUTILIZACIÓN DE ARU DEPURADAS Y LODOS RESIDUALES


residuales que permitan minimizar los posibles riesgosdirectos o indirectos para el medio ambiente, las personasque la utilizan, la población circundante al lugar de uso y losconsumidores de cualquier producto cultivado con el aguadepurada o los lodos tratados. Estos elementos técnicos

constituyen el núcleo central de un programa de reutilizaciónplanificada de agua residual.

! 6. Son varias las consideraciones sociales, económicas, culturales, geográficas,

hídricas y por supuesto técnicas que determinan la puesta en marcha de un proyecto de reutilización de efluentes líquidos y sólidos depurados.

? 29. ¿Qué consideraciones básicas se deben tomar para las elaboración de un proyecto de reutilización de agua residuales y lodos? Explique sus posiciones.

21. ¿Qué otras consideraciones cree Ud. que se pueden tomar a la hora de proyectar la reutilización de aguas y lodos provenientes de una planta de tratamiento? Elabore una lista y discuta con sus compañeros.

8. Recordemos que nuestro objetivo principal es el mejoramiento de la salud y bienestar de las poblaciones rurales y diferentes regiones del país; un proyecto de agua potable y alcantarillado debe tener además un sistema de tratamiento de vertidos contaminados y un plan de gestión ambiental entorno a la reutilización o reciclaje del agua y de los lodos depurados.

* * *





ANEXOS ANEXOS



ANEXO 1


Anexo 1: Formato para la Planificación de Módulos (FPM)

Área: Operaciones Técnicas Código:2 Programa:

Tratar y disponer aguas residuales cumpliendonormas establecidas.

Código:2.4

Objetivo del Programa: Reutilizar de aguas residuales y lodos

Módulo:Reutilización de aguas residuales ylodos

Código:2.4.3

Requi-sitos:

Ing. Sanitarios y otros profesionales queintervienen en el diseño y operación desistemas de reutilización de aguasresiduales y lodos

Objetivoterminaldel Mód.:

Los/las participantes:Conocen la tecnología relacionada con la reutilización de aguas residuales y lodos

Tiempo total[hr:min reloj]:

35:00

UNIDADES TEMÁTICAS

C ó d

. Objetivo parcial

Los/las participantes Tema y contenidos Prerrequisitos Bibliografíarecomendada

Tiempo[hr:minreloj]

2 . 4 . 3 . 1 Conocen los

sistemas dedepuración previos ala reutilización deaguas residuales

Nociones sobre sistemas de depuraciónprevios a la reutilización de aguasresiduales1. Depuración del agua residual urbana2. Sistemas de depuración convencionales

• Conceptos dehidráulica,química ymicrobiología

• Metcalf & Eddy• Tchobanoglous• Fair, Geyer and

Okun

06:00


procesos dereutilización deaguas residualespara ser reutilizadas

Reutilización de aguas residualesdepuradas1 Aspectos sanitarios2 Experiencias de reutilización de ARU

depuradas3 Aptitud para riego agrícola

4 Recuperación de suelos salinos5 Reutilización en acuicultura6 Reutilización industrial7 Reutilización municipal8 Riesgos asociados con la reutilización de

ARU brutas



Okun

07:00

2 . 4 . 3 . 3 Conocen las

características y eltratamiento de loslodos residualesurbanos.

Lodos residuales urbanos1 Tratamiento de lodos residuales urbanos2 Tipos de lodos generados en el

tratamiento de aguas residuales



Okun

06:00


procesos dereutilización de lodos

residuales

Reutilización de lodos residuales1 Compostaje de lodos residuales2 Aspectos a considerar para la

reutilización de lodos.

• Conceptos dehidráulica,química y

microbiología


Okun

08:00

2 . 4 . 3 . 5 Conocen

recomendacionespara la disposiciónde lodos en rellenossanitarios y lagunas.

Disposición de lodos en rellenossanitarios y lagunas1 Aspectos generales2 Rellenos Sanitarios3 Lagunaje



Okun

04:00

2 . 4 . 3 . 6 Conocen

recomendacionespara la elaboraciónde proyectos dereutilización deaguas residuales ylodos

Consideraciones para la elaboración deproyectos de reutilización de ARUdepuradas y lodos residuales



Okun

04:00





Anexo 2: Glosario

Notas:

• Los términos en este glosario están definidos para fines del presente Módulo y de

acuerdo a la realidad en las EPSAs, o sea que las definiciones no necesariamente son aplicables tal cual a otros ámbitos. Se ha tratado de lograr un juego lógico de definiciones sin contradicciones entre ellas, combinando diferentes definiciones halladas en la literatura existente 67 con formulaciones propias.

• La flecha → señala otros términos que también son explicados en este glosario. En el caso que un mismo término a referenciar aparezca varias veces en una definición, la flecha se usa solamente la primera vez.

Adsorción Fenómeno fisicoquímico que consiste en la fijación de sustanciasgaseosas, líquidas o moléculas libres disueltas en la superficie de unsólido.

Absorción Fijación y concentración selectiva de sólidos disueltos en el interior deun material sólido, por difusión.

Acidez La capacidad de una solución acuosa para reaccionar con los ioneshidroxilo hasta un pH de neutralización.

Acuífero Formación geológica de material poroso capaz de almacenar unaapreciable cantidad de agua.

Aeración Proceso de transferencia de oxígeno del aire al agua por mediosnaturales (flujo natural, cascadas, etc.) o artificiales (agitaciónmecánica o difusión de aire comprimido).

Aireaciónmecánica

Introducción de oxígeno del aire en un líquido por acción de unagitador mecánico.

Aireaciónprolongada

Una modificación del tratamiento con lodos activados que facilita, lamineralización del lodo en el tanque de aeración.

Adensador Tratamiento para remover líquido de los Iodos y reducir su volumen.

Afluente Agua u otro líquido que ingresa a un reservorio, planta de tratamiento

o proceso de tratamiento.Agua residual Agua que ha sido usada por una comunidad o industria y que

contiene material orgánico o inorgánico disuelto o en suspensión.

Agua residualdoméstica

Agua de origen doméstico, comercial e institucional que contienedesechos fisiológicos y otros provenientes del uso humano

Agua residualmunicipal

Son aguas residuales domésticas. Se puede incluir bajo estadefinición a la mezcla de aguas residuales domésticas con aguas dedrenaje pluvial o con aguas residuales de origen industria siempreque estas cumplan con los requisitos para ser admitidas en los

sistemas de alcantarillado de tipo combinado.67 Ver bibliografía en el Anexo siguiente.



ANEXO 2


Anaeróbio Condición en la cual no hay presencia de aire u oxígeno libre.

Análisis El examen de una sustancia para identificar sus componentes.

Aplicación enel terreno

Aplicación de agua residual o Iodos parcialmente tratados, bajocondiciones controladas, en el terreno.

Bacterias Grupo de organismos microscópicos unicelulares, con cromosomabacteriano único, división binaria y que intervienen en los procesos deestabilización de la materia orgánica.

Bases dediseño

Conjunto de datos para las condiciones finales e intermedias del diseñoque sirven para el dimensionamiento de los procesos de tratamiento.Los datos generalmente incluyen: poblaciones, caudales,concentraciones y aportes per cápita de las aguas residuales. Losparámetros que usualmente determinan las bases del diseño son: DBO,sólidos en suspensión, coliformes fecales y nutrientes.

Biodegradación Transformación de la materia orgánica en compuestos menoscomplejos, por acción de microorganismos.

Biopelícula Película biológica adherida a un medio sólido y que lleva a cabo ladegradación de la materia orgánica.

By-pass Conjunto de elementos utilizados para desviar el agua residual de unproceso o planta de tratamiento en condiciones de emergencia, demantenimiento o de operación.

Cámara de

contacto

Tanque alargado en el que el agua residual tratada entra en contacto

con el agente desinfectante.

Carbónactivado

Gránulos carbonáceos que poseen una alta capacidad de remociónselectiva de compuestos solubles, por adsorción.

Carga dediseño

Relación entre caudal y concentración de un parámetro específicoque se usa para dimensionar un proceso del tratamiento.

Cargasuperficial

Caudal o masa de un parámetro por unidad de área que se usa paradimensionar un proceso de tratamiento.

Caudal pico Caudal máximo en un intervalo dado.

Caudal horario Caudal a la hora de máxima descarga.

Caudal medio Promedio de los caudales diarios en un período determinado.

Certificación Programa de la entidad de control para acreditar la capacidad depersonal de operación y mantenimiento de una planta de tratamiento.

Clarificación Proceso de sedimentación para retirar los sólidos sedimentarles delagua residual.

Cloración Aplicación de cloro o compuestos de cloro al agua residual paradesinfección y en algunos casos para oxidación química o control deolores.





Coagulación Aglomeración de partículas coloidales (< 0,001 mm) y dispersas(0,001 a 0,01 mm) en coágulos visibles, por adición de un coagulante.

Coagulante Electrolito simple, usualmente sal inorgánica, que contiene un catión

multivalente de hierro, aluminio o calcio. Se usa para desestabilizarlas partículas coloidales favoreciendo su aglomeración.

Coliformes Bacterias Gram negativas no esporuladas de forma alargada capacesde fermentar lactosa con producción de gas a 35 ± 0,5ºC (coliformestotales). Aquellas que tienen las mismas propiedades a 44,5 ± 0,2ºC.en 24 horas, se denominan conformes fecales (ahora tambiéndenominados conformes termotolerantes).

Compensación Proceso por el cual se almacena agua residual y se amortigua lasvariaciones extremas de descarga homogenizándose su calidad yevitándose caudales pico.

Criterios dediseño Guías de ingeniería que especifican objetivos, resultados o límitesque deben cumplirse en el diseño de un proceso, estructura ocomponente de un sistema.

Cuneta decoronación

Canal abierto, generalmente revestido, que se localiza en una plantade tratamiento con el fin de recolectar y desviar las aguas pluviales.

Demandabioquímica deoxígeno (DBO)

Cantidad de oxígeno que requieren los microorganismos para laestabilización de la materia orgánica bajo condiciones de tiempo ytemperatura específicos (generalmente durante 5 días y a 20ºC).

Demanda

química deoxígeno (DQO)

Medida de la cantidad de oxígeno requerido para la oxidación química

de la materia orgánica del agua residual usando como oxidante salesinorgánicas de permanganato o dicromato de potasio.

Densidad deenergía

Relación de la potencia instalada de un aireador y el volumen, en untanque de aeración, laguna aireada o digestor aerobio.

Tratamiento deaguas residuales

Purificación o remoción de sustancias objetabas de las aguasresiduales se aplica exclusivamente a procesos de tratamiento delíquidos.

Derrameaccidental

Descarga directa o indirecta no planificada de un líquido que contienesustancias indeseables que causan notorios efectos adversos en lacalidad del cuerpo receptor. Esta descarga puede ser resultado deun accidente, efecto natural u operación inapropiada.

Desarenadores Cámara diseñada para reducir la velocidad del agua residual ypermitir la remoción de sólidos minerales (arena y otros), porsedimentación.

Descargacontrolada

Regulación de la descarga del agua residual cruda para eliminar lasvariaciones extremas de caudal y calidad.

Desecho ácido Descarga que contiene una apreciable cantidad de acidez y pH bajo.

Desechopeligroso

Desecho que tiene una o más de las siguientes características:corrosivo, reactivo, explosivo, tóxico, inflamable o infeccioso.



ANEXO 2


Desechoindustrial

Desecho originado en la manufactura de un producto específico.

Deshidrataciónde Iodos

Proceso de remoción del agua contenida en los lodos.

Desinfección La destrucción de microorganismos presentes en las aguasresiduales mediante el uso de un agente desinfectante.

Difusor Placa porosa, tubo u otro artefacto, a través de la cual se inyecta airecomprimido u otros gases en burbujas, a la masa líquida.

Digestión Descomposición biológica de la materia orgánica del lodo queproduce una mineralización, licuefacción y dosificación parcial.

Digestiónaeróbia

Descomposición biológica de la materia orgánica del lodo, enpresencia de oxígeno.

Digestiónanaeróbia

Descomposición biológica de la materia orgánica del lodo, enausencia de oxígeno.

Disposiciónfinal

Disposición del efluente o del lodo tratado de una planta detratamiento.

Distribuidorrotativo

Dispositivo móvil que gira alrededor de un eje central y estácompuesto por brazos horizontales con orificios que descargan elagua residual sobre un filtro biológico. La acción de descarga de losorificios produce el movimiento rotativo.

Edad del lodo Parámetro de diseño y operación propio de los procesos de iodosactivados que resulta de la relación de la masa de sólidos volátilespresentes en el tanque de aireación dividido por la masa de sólidosvolátiles removidos del sistema por día. El parámetro se expresa en días.

Laguna aireada Estanque para el tratamiento de aguas residuales en el cual seinyecta oxígeno por acción mecánica o difusión de aire comprimido.

Laguna aeróbia Laguna con alta producción de biomasa.

Laguna anaeróbia Estanque con alta carga orgánica en la cual se efectúa el tratamientoen la ausencia de oxígeno.

Laguna de altaproducción debiomasa

Estanque .normalmente de forma alargada, con un corto período deretención, profundidad reducida y con facilidades de mezcla quemaximizan la producción de algas. (Otros términos usados pero queestán tendiendo al desuso son: laguna aeróbia, laguna fotosintética ylaguna de alta tasa)

Laguna deestabilización

Estanque en el cual se descarga aguas residuales y en donde se producela estabilización de materia orgánica y la reducción bacteriana.

Laguna de

descargacontrolada

Estanque de almacenamiento de aguas residuales tratadas,

normalmente para el reuso agrícola, en el cual se embalsa el efluentetratado para ser utilizado en forma discontinuo, durante los períodosde mayor demanda.





Laguna deIodos

Estanque para almacenamiento, digestión o remoción del líquido dellodo.

Laguna demaduración

Estanque de estabilización para tratar el efluente secundario o aguasresiduales previamente tratadas por un sistema de lagunas, en dondese produce una reducción adicional de bacterias.

Lagunafacultativa

Estanque cuyo contenido de oxígeno varía de acuerdo con la profundidady hora del día. En el estrato superior de una laguna facultativa existe unasimbiosis entre algas y bacterias en presencia de oxígeno, y en losestratos inferiores se produce una biodegradación anaeróbia.

Lechosbacterianos decontacto

(Sinónimo de "filtros biológicos" o "filtros percoladores).

Lecho de

secado

Tanques de profundidad reducida con arena y grava sobre drenes,

destinado a la deshidratación de Iodos por filtración y evaporación.Licor mezclado Mezcla de lodo activado y desecho líquido, bajo aeración en el

proceso de lodos activados.

Lodo activado Lodo constituido principalmente de biomasa con alguna cantidad desólidos inorgánicos que recircula del fondo del sedimentador secundario altanque de aeración en el tratamiento con lodos activados.

Lodo activadode exceso

Parte del lodo activado que se retira del proceso de tratamiento de lasaguas residuales para su disposición posterior (espesamiento,digestión o secado).

Lodo crudo Lodo retirado de los tanques de sedimentación primaria o secundaria,que requiere tratamiento posterior (espesamiento o digestión).

Lodo digerido Lodo mineralizado a través de la digestión aeróbia o anaeróbia.

Manejo deaguasresiduales

Conjunto de obras de recolección, tratamiento y disposición yacciones de operación, monitoreo, control y vigilancia en relación alas aguas residuales.

Medio filtrante Material granular a través del cual pasa el agua residual con elpropósito de purificación, tratamiento o acondicionamiento.

Metalespesados

Elementos metálicos de alta densidad (por ejemplo, mercurio, cromo,cadmio, plomo) generalmente tóxicos, en bajas concentraciones alhombre plantas y animales.

Mortalidad delas bacterias

Reducción de la población bacteriana normalmente expresada por uncoeficiente cinético de primer orden en d-1.

Muestracompuesta

Combinación de alícuotas de muestras individuales (normalmente en24 horas) cuyo volumen parcial se determina en proporción al caudaldel agua residual al momento de cada muestreo.

Muestrapuntual

Muestra tomada al azar a una hora determinada, su uso es obligatoriopara el examen de un parámetro que normalmente no puede preservarse.



ANEXO 2


Muestreadorautomático

Equipo que toma muestras individuales, a intervalospredeterminados.

Muestreo Toma de muestras de volumen predeterminado y con la técnica depreservación correspondiente para el parámetro que se va a analizar.

Nematodesintestinales

Parásitos (Ascaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Necator americanus y Ancylostoma duodenale , entre otros) cuyos huevosrequieren de un período latente de desarrollo antes de causarinfección y su dosis infectiva es mínima (un organismo). Sonconsiderados como los organismos de mayor preocupación encualquier esquema de reutilización de aguas residuales. Deben serusados como microorganismos indicadores de todos los agentespatógenos sedimentables, de mayor a menor tamaño (incluso quistesamibianos).

Nutriente Cualquier sustancia que al ser asimilada por organismos, promueve

su crecimiento. En aguas residuales se refiere normalmente alnitrógeno v fósforo, pero también pueden ser otros elementosesenciales.

Obras dellegada

Dispositivos de la planta de tratamiento inmediatamente después delemisor y antes de los procesos de tratamiento.

Oxígenodisuelto

Concentración de oxígeno solubilizado en un líquido.

Parásito Organismo protozoario o nematodo que habitando en el ser humanopuede causar enfermedades.

Período deretenciónnominal

Relación entre el volumen y el caudal efluente.

pH Logaritmo con signo negativo de la concentración de iones hidrógeno,expresado en moles por litro.

Planta detratamiento

Infraestructura y procesos que permiten la depuración de aguasresiduales.

Planta piloto Planta de tratamiento a escala, utilizada para la determinación de lasconstantes cinéticas y parámetros de diseño del proceso.

Poblaciónequivalente

La población estimada al relacionar la carga de un parámetro(generalmente DBO, sólidos en suspensión) con el correspondienteaporte per cápita (g DBO/ (hab.d) o g SS/ (hab.d».

Porcentaje dereducción

Ver eficiencia del tratamiento.

Pretratamiento Procesos que acondicionan las aguas residuales para su tratamientoposterior.

Procesobiológico

Asimilación por bacterias y otros microorganismos de la materiaorgánica del desecho, para su estabilización.





Proceso deIodos activados

Tratamiento de aguas residuales en el cual se somete a aeración unamezcla (licor mezclado) de lodo activado y agua residual. El licormezclado es sometido a sedimentación para su posteriorrecirculación o disposición de lodo activado.

Reactoranaeróbio deflujo ascendentey manta de lodo

Proceso continuo de tratamiento anaerobio de aguas residuales en elcual el desecho circula en forma ascendente a través de un manto deIodos o filtro, para la estabilización parcial de la materia orgánica. Eldesecho fluye del proceso por la parte superior y normalmente seobtiene gas como subproducto.

Reja Artefacto Generalmente de barras paralelas de separación uniforme(4 a 10 cm) para remover sólidos flotantes de gran tamaño.

Requisito deoxígeno

Cantidad de oxígeno necesaria para la estabilización aeróbia de lamateria orgánica y usada en la reproducción o síntesis celular y en elmetabolismo endógeno.

Reuso de aguasresiduales

Utilización de aguas residuales debidamente tratadas para unpropósito específico.

Sedimentaciónfinal

= → sedimentación secundaria.

Sedimentaciónprimaria

Remoción de material sedimentable presente en las aguas residualescrudas. Este proceso requiere el tratamiento posterior del lododecantado.

Sedimentación

secundaria

Proceso de separación de la biomasa en suspensión producida en el

tratamiento biológico.

Sistemacombinado

Sistema de alcantarillado que recibe aguas de lluvias y aguasresiduales de origen doméstico o industrial.

Sistemaindividual detratamiento

Sistema de tratamiento para una vivienda o un número reducido deviviendas.

Sólidos activos Parte de los sólidos en suspensión volátiles que representan a losmicroorganismos.

SSVRA Sólidos en suspensión volátiles en el tanque de aeración.

Tanque séptico Sistema individual de disposición de aguas residuales para unavivienda o conjunto de viviendas que combina la sedimentación y ladigestión. El efluente es dispuesto por percolación en el terreno y lossólidos sedimentados y acumulados son removidos periódicamenteen forma manual o mecánica.

Tasa defiltración

Velocidad de aplicación del agua residual a un filtro.

Tóxicos Elementos o compuestos químicos capaces de ocasionar daño porcontacto o acción sistémica a plantas, animales y al hombre.



ANEXO 2


Tratamientoavanzado

Proceso de tratamiento fisicoquímico o biológico para alcanzar ungrado de tratamiento superior al tratamiento secundario. Puedeimplicar la remoción de varios parámetros como:• remoción de sólidos en suspensión (microcribado, clarificación

química, filtración, etc.);

• remoción de complejos orgánicos disueltos (adsorsión, oxidaciónquímica, etc.);• remoción de compuestos inorgánicos disueltos (destilación,

electrodiálisis, intercambio iónico, ósmosis inversa, precipitaciónquímica, etc.);

• remoción de nutrientes (nitrificación-desnitrificacíón,desgasificación del amoníaco, precipitación química, asimilación,etc.).

Tratamientoanaeróbio

Estabilización de un desecho orgánico por acción demicroorganismos en ausencia de oxígeno.

Tratamientobiológico

Procesos de tratamiento que intensifica la acción de losmicroorganismos para estabilizar la materia orgánica presente.

Tratamientoconvencional

Proceso de tratamiento bien conocido y utilizado en la práctica.Generalmente se refiere a procesos de tratamiento primario osecundario y frecuentemente se incluye la desinfección mediantecloración. Se excluyen los procesos de tratamiento terciario oavanzado.

Tratamientoconjunto

Tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales en lamisma planta.

Tratamiento delodos

Procesos de estabilización, acondicionamiento y deshidratación deIodos.

Tratamiento enel terreno

Aplicación sobre el terreno de las aguas residuales parcialmentetratadas con el fin de alcanzar un tratamiento adicional.

Tratamientopreliminar

= → pretratamiento.

Tratamientoprimario

Remoción de una considerable cantidad de materia en suspensión sinincluir la materia coloidal y disuelta.

Tratamientoquímico

Aplicación de compuestos químicos en las aguas residuales paraobtener un resultado deseado, comprende los procesos deprecipitación, coagulación, floculación, acondicionamiento de Iodos,desinfección, etc.

Tratamientosecundario

Nivel de tratamiento que permite lograr la remoción de materiaorgánica biodegradable y sólidos en suspensión.

Tratamientoterciario

Tratamiento adicional al secundario





Anexo 3: Bibliografía

1 Literatura consultada:

ANDREU, J. Conceptos y métodos para la planificación hidrológica. Centro

Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería. Barcelona. (1993).

AYERS, R.S.,WESCOT, D.W.

La calidad del agua en la agricultura. Estudio FAO .Riego y Drenaje, Nº29. 174 p. (1987)

AZNAR, A. Técnica de aguas. Problemática y tratamiento. Ed. Alción Madrid. (1992).

BALAIRÓN, L. Gestión de Recursos Hídricos.Ed. Universidad Politécnica de Cataluña. Barcelona. 478 p. (2000).

BENÍTEZ, E., NOGALES,R., ELVIRA, C.,MASCIANDARO, G. yCECCANTI, B.

Enzyme activities as indicators of the stabilization of sewage sludges composting with Eisenia foetida .Bioresource Technology 67, 297-303. (1999)

BLACK, S.A.,GRAVELAND, D.N.,SMITH, D.W.

Manual for land application of treated municipal wastewater and sludge. Environment Canada. 216 p. (1984).

BLUMENTHAL, U.J.,PEASEY, G, Ruiz-

PALACIOS

Guidelines for wastewater reuse in agriculture and aquaculture: recommended revisions based on new research evidence.

Boletín de la Organización Mundial de la Salud, 78: 1104-1116. (2000). BOUWER, H.,IDELOVITH, E.

Quality requirements for irrigation with sewage water. J. Irrig. Drain. Eng.,113: 516-535 (1987).

CAMANN, D.E.,NORTHROP, R.L.,GRAHAM, P.J.

An evaluation of potential infections health effects from sprinkler application of wastewater to land .United States Environmental Protection Agency. Texas (1983).

CASTILLO, A.,CABRERA, J.,FERNÁNDEZ M.P.,

GARCÍA-VILLANOVA,B., HERNÁNDEZ-J.A.,LAGUNA, J., NOGALES,R. & PICAZO, J.

Criterios para la evaluación sanitaria de proyectos de reutilización directa de aguas residuales urbanas depuradas.Consejería de Salud (Junta de Andalucía). Ed. Castillo. Granada.

255 p. (1994).

CHANEY, R.L Crop and food chain effects of toxic elements in sludges and effluents. In: Recycling Municipal Sludges and Effluents on Land. National Association of State Universities and Land GrantColleges. Washington D.C. pp. 129-141. (1973)

CHANG, A.C., PAGE,A.L.

Destino de los componentes del agua residual en el suelo y en los acuíferos. En Riego con agua municipal regenerada. R.Mujeriego, ed. Universidad Politécnica de Catalunya, Barcelona.p. 379-398 (1990).



ANEXO 3


CLAPP, C.E. STARK,S.A. CLAY, D.E.LARSON, W.E

Sewage sludge organic matter and soil properties. In: The Role of Organic Matter in Modern Agriculture.(Eds.) Chen, Y. and Avnimelech, Y. Martinus Nijhoff Publishers.Dordrecht. pp. 209-253. (1986)

COKER, E.G.MATTHEWS, P.J.

Metals in sewage sludge and their potential effects in agriculture .Wat. Sci. Tech., 15, 209-225. (1983)

CONSEIL SUPERIEURD´Hygiene PUBLIQUEDe FRANCE.

Recommandations sanitares concernant l´utilisation, après épuration des eaux résiduaries urbaines pour l´irrigation des cultures et des spaces verts. Ministére Charge de la Sante. 40 p. (1991)

COSTA, F. GARCÍA, C.HERNANDEZ, T. Polo, A.

Residuos Orgánicos Urbanos. Manejo y Utilización. Caja Murcia. (1991)

COSTA, F.

HERNANDEZ, M.T.MORENO, J.I.

Utilización agrícola de lodos de depuradora.

CSIC. (1987)

D.G.U.A.P.C. Manual de aprovechamiento de aguas residuales en el riego agrícola. Dirección General de Usos del Agua y prevención de la Contaminación. México. 304 p. (1984).

D.O.C.E. Directiva del consejo sobre normas sanitarias.Diario Oficial de las Comunidades Europeas. (1991).

DAKER, A. Irrigacao e Drenagem.

5° ed. Freitas Bastos. Rio de Janeiro.452 p. (1976).

DEGREMONT Manual técnico del agua. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 1216 p. (1979).

DIAZ-BURGOS, M.A. Compostaje de lodos residuales: aplicación agronómica y criterios de madurez. Tesis Doctoral. Facultad de Ciencias. Universidad Autónoma deMadrid. (1990)

DIAZ-BURGOS, M.A.CECCANTI, B. POLO, A.

Monitoring biochemical activity during sewage sludge composting. Biol. Fertil. Soils, 16, 145-150. (1993)

DIAZ-BURGOS, M.A.POLO, A.

Efecto de la aplicación de un lodo residual sobre las propiedades físicas y químicas de un suelo. Jornadas sobre residuos urbanos y medioambiente. pp. 229-244. Madrid. (1988)

DURON, N.S. Mexican experience in using sewage effluent for large scale irrigation. En Proceedings of the FAO regional seminar on the treatmentand use of sewage effluents for irrigation. Londres. (1985).

E.P.A.. Guidelines for water reuse.

United States Environmental Protection Agency and Agency forInternational Development. Washington. 247 p. (1992).





F.A.O La Ordenación Integrada de las Aguas en la Agricultura. EstudiosFAO. Organización de la Naciones Unidas para la Agricultura y laAlimentación Roma. (1974).

F.A.O Calidad del Agua en la Agricultura. Estudios FAO - Riego y Drenaje Nº 23. Organización de la Naciones Unidas para la Agricultura y laAlimentación Roma. (1985).

FATTAL, B., WAX, Y.,DAVIES, M., SHUVAL,H.I.

Health risks associated with wastewater irrigation: an epidemiological study. Am. J. Public. Health, 76:977-979

FERRERO, J.M. Depuración biológica de las aguas. Ed. Alambra, Granada. 117 p. (1986). (1974).

GARCÍA, C.

HERNANDEZ, M.T.COSTA, F. POLO, A.

Humic sustances in composted sewage sludge.

Waste Mangement Research, 9, 71-73. (1991)

GARCÍA, C.,HERNANDEZ, T.,COSTA, F., CECCANTI,B. y GANNI, A.

Hydrolases in the organic matter fractions of sewage sludge: changes with composting. Bioresource Technology 45, 47-52. (1993)

GUILLETTE, B. The green revolution in wastewater treatment. Biocycle 12:44-48. 1992.

HAWKES, H.A. Microbial aspects of pollution.

Academic Press. Londres. 300 p. (1971).

HELWEG, J. Recursos Hidráulicos. Planeamiento y Administración.Noriega Editores. México. (1992).

INGLES, A., GÓMEZ,M., NOGALES, R.

Efecto del riego con aguas residuales urbanas depuradas sobre la disponibilidad de metales pesados para la planta.Suelo y Planta, 2:703-712. (1992).

JOHNSON, D.E.,CAMANN, D.E.,KIMBALL, K.T.,PREVOST, J.R.,THOMAS, R.E.

Health effects from wastewater aerosols at a new activated sludge plant. En Wastewater Aerosols and Diseases.H. Pahren, W. ed. Environmental Protection Agency. Cincinnati.(1980).

KAISER, R. The use of biologically treated wastewater together with excess sludge for irrigation. En Proceedings of the FAO regional seminar on the treatmentand use of sewage effluents for irrigation. Londres. (1985).

KIEHL, S. Fertilizantes orgánicos. De. Agronómico Ceres Ltda. Sao Paulo. (1985)

LINNEMANN, C.C.,

JAFFE, R., GARTSIDE,P.S., SCARPINO, P.V.,CLARK, C.S.

Risk of infection associated with a wastewater spray irrigation

system .J. Occupat. Medicine, 26:41-44. (1984).



ANEXO 3


LOEHR, R.C. Reduction of organical by biological treatment in control of organic substances in water and wastewater. En Control or organic substances in water and wastewater. B.B. Berger, ed. New Iersey. p. 305-336 (1987).

METCALF-Eddy Ingeniería Sanitaria .Ed. Labor. 969 p. (1985).

MUJERIEGO, R. Riego con agua municipal regenerada. Manual Práctico. Barcelona. 482 p. (1990).

O.M.S. Directrices sanitarias sobre el uso de aguas residuales en agricultura y acuicultura. Informe de un grupo científico de la O.M.S. Serie informes técnicos Nº 778. Organización Mundial de laSalud. Ginebra. (1989).

O.M.S. Directrices para el uso sin riesgos de aguas residuales y excretas en agricultura y acuicultura. Medidas de protección de la salud pública. Organización Mundial de la Salud. Ginebra. 214 p. (1990).

SALA, A. Reutilización de aguas residuales para usos agrícolas. Tecnología del agua, 82:17-32. (1991).

SALASSIER, B. Manual de Irrigacao. 2 ed. UFV. Vicosa. Imp. Univ. 463 p. (1982).

SEOÁNEZ, M. Aguas residuales urbanas. Tratamientos naturales de bajo coste y aprovechamiento. Ed. Mundi-Prensa. Madrid. 368 p. (1995).

SHUVAL, H.I Wastewater irrigation in developing countries: health effects and technical solutions. World Bank, Washington. (1986).

SIERRA, A.,PEÑALVER, L.

La reutilización de las aguas residuales, acondicionamiento y uso. CEDES. Monografías, 15. Madrid. 122 p. (1989).

SOLER-ROVIRA, P.ALONSO, N. POLO, A

Destino de los lodos de depuradora: un reto ante el siglo XXI. Residuos, 38, 16-21. (1997)

W.H.O. Reuse of effluents: methods of wastewater treatment and health safeguards (Reutilización de efluentes: métodos de tratamiento de las aguas residuales y medidas de protección para la salud).Informe de una reunión de expertos patrocinada por la O.M.S.Technical report series Nº 517. World Health Organization.Ginebra. (1973).

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