PL_V2N2_57-71_biosolidos

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Juan Alberto Vélez Zuluaga 1 Biosolids: A problem or a solution? Os bio-sólidos: Uma solução ou um problema? Los biosólidos: ¿una solución o un problema? * RESUMEN El tratamiento de aguas residuales urbanas en plantas de tratamiento es una combinación de procesos físicos, químicos y biológicos que genera enormes volúmenes de lodos orgánicos altamente putrescibles. Para facilitar el manejo de éstos, se someten a procesos de espesa- miento, digestión y deshidratación, adquiriendo así la categoría de biosólidos. La posterior uti- lización, sus cuidados y restricciones ambientales, dependerán de la concentración de metales pesados, contaminantes tóxicos y organismos patógenos. La persistencia de algunos metales y su ulterior magnificación con riesgos para la salud humana y medioambiental, imponen una activa vigilancia de todos los procesos de utilización y disposición final. Palabras claves: Lodos orgánicos. Biosólidos. Metales pesados. Magnificación. Fitorremediación. ABSTRACT Treating urban waste waters in treatment plants is a combination of physical, chemical and biological processes that generate great volumes of organic mud, which are very putrescible. To ease the handling of these, they are thickened, digested and dehydrated, thus becoming bio- solids.Their later use, care and environmental restrictions will depend on the concentration of heavy metals, toxic pollutants and pathogen organisms.The persistence of some metals and their magnification with risks for human and environmental health, require an active surveillan- ce of all of the processes that involve their use and final disposal. Key words: Organic mud. Biosolids. Heavy metals. Magnification. Fitoremediation. * Investigación financiada con recursos del Contrato OB 1008600 y 1008601 de junio de 2007 entre Empresas Públicas de Medellín E.S.P y la Universidad Nacional de Colombia, sede Medellín y del Fondo de Fomento a la Investigación de la Corporación Universitaria Lasallista 1 Ingeniero Agrónomo de la Universidad Nacional. Especialista en Planeación del desarrollo Rural de Israel. Magister en Medio Ambiente y Desarrollo de la Universidad Nacional Sede Medellín. Profesor de la Corporación Universitaria Lasallista y miembro del Grupo de Investigación GAMA. Correspondencia: Juan Alberto Vélez Zuluaga e-mail: [email protected] Fecha de recibo: 04/10/2006; fecha de aprobación: 19/06/2007 Artículo de revisión

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avances en la utilizacion de biosolidos

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  • Juan Alberto Vlez Zuluaga1

    Biosolids: A problem or a solution?

    Os bio-slidos: Uma soluo ou um problema?

    Los bioslidos: una solucin o un problema? *

    RESUMEN

    Eltratamientodeaguasresidualesurbanasenplantasdetratamientoesunacombinacindeprocesosfsicos,qumicosybiolgicosquegeneraenormesvolmenesdelodosorgnicosaltamenteputrescibles.Para facilitarelmanejodestos,sesometenaprocesosdeespesa-miento,digestinydeshidratacin,adquiriendoaslacategoradebioslidos.Laposterioruti-lizacin,suscuidadosyrestriccionesambientales,dependerndelaconcentracindemetalespesados,contaminantestxicosyorganismospatgenos.Lapersistenciadealgunosmetalesy su ulterior magnificacin con riesgos para la salud humana y medioambiental, imponen una activa vigilancia de todos los procesos de utilizacin y disposicin final.

    Palabras claves: Lodos orgnicos. Bioslidos. Metales pesados. Magnificacin. Fitorremediacin.

    ABSTRACT

    Treatingurbanwastewaters in treatmentplants isacombinationofphysical,chemicalandbiologicalprocessesthatgenerategreatvolumesoforganicmud,whichareveryputrescible.Toeasethehandlingofthese,theyarethickened,digestedanddehydrated,thusbecomingbio-solids.Theirlateruse,careandenvironmentalrestrictionswilldependontheconcentrationofheavymetals,toxicpollutantsandpathogenorganisms.Thepersistenceofsomemetalsandtheir magnification with risks for human and environmental health, require an active surveillan-ce of all of the processes that involve their use and final disposal.

    Key words: Organic mud. Biosolids. Heavy metals. Magnification. Fitoremediation.

    * Investigacin financiada con recursos del Contrato OB 1008600 y 1008601 de junio de 2007 entre Empresas Pblicas de Medelln E.S.P y laUniversidadNacionaldeColombia,sedeMedellnydelFondodeFomentoalaInvestigacindelaCorporacinUniversitariaLasallista

    1IngenieroAgrnomodelaUniversidadNacional.EspecialistaenPlaneacindeldesarrolloRuraldeIsrael.MagisterenMedioAmbienteyDesarrollodelaUniversidadNacionalSedeMedelln.ProfesordelaCorporacinUniversitariaLasallistaymiembrodelGrupodeInvestigacinGAMA.

    Correspondencia:JuanAlbertoVlezZuluagae-mail:[email protected]

    Fecha de recibo: 04/10/2006; fecha de aprobacin: 19/06/2007

    Artculo de revisin

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    ABSTRACT

    Otratamentodeguasresiduaisurbanasemplantasdetratamentoumacombinaodeprocessosfsicos,qumicosebiolgicosquegeraenormesvolumesdelodosorgnicosalta-menteputrescveis.Parafacilitaromanejodestes,submetem-seaprocessosdeengrossamen-to,digestoedesidratao,adquirindoassimacategoriadebio-slidos.Aposteriorutilizao,seuscuidadoserestriesambientais,dependerodaconcentraodemetaispesados,con-taminantestxicoseorganismospatognicos.Apersistnciadealgunsmetaisesuaulteriorampliaocomriscosparaasadehumanaemeioambiental,impeumaativavigilnciadetodos os processos de utilizao e disposio final.

    Palavras chaves: Lodosorgnicos.Bio-slidos.Metaispesados.Ampliao.Fitor-remediao.

    INTRODUCCIN

    Eldesarrollodelasnacionesproduceelfenmenodelurbanismo,trayendoconsigoproblemastangrandescomolageneracincontinuayprogresivadetodotipoderesiduos,slidos,lquidosygaseosos.

    La produccindebioslidos a partir del tratamientode aguas residuales noesnuevaenelmundo,ofreceopcionescomercialesapartirdesutransformacinenfertilizantesagrcolas.

    LOS BIOSLIDOS

    Lagestinambientaldebeentendersecomounconjuntodeoperacionesencamina-dasadaralosresiduosproducidoseldestinoglobalmsadecuadodesdeelpuntodevistamedioambiental,deacuerdoconsuscaractersticas,volumen,procedencia,costodetratamiento,posibilidadesderecuperacin,comercializacinynormasjurdicas.

    Definicin: () Por residuo puede entenderse cualquier substancia, objeto o ma-teriadelcualsuposeedorsedesprenda,otenga la intencino laobligacindedesprenderse.1

    Generalmentetodaslasactividadesdomsticaseindustrialesgeneranresiduosyenconsecuenciaeltitulardelaindustriaestafectadoporlarespectivalegislacinqueparatalefectorigeenlosdiferentespases.

    Los residuos pueden calificarse como (a): asimilables a urbanos y (b): txicos y peligrosos

    Lastcnicasqueexistenparaeltratamientoyeliminacinderesiduosasimilablesaurbanosson:elvertidocontrolado,laincineracinyelcompostaje.Laeliminacinderesiduospeligrososcontemplaelvertidoalmaryelmovimientotransfronterizodelosmismos,paradepositarlosenzonasdegradadas1.

    Loslodosestabilizadosobioslidossonconsideradosresiduosasimilablesaurba-nos y, aunque no pueden clasificarse como txicos ni peligrosos, si poseen contami-nantesqueobliganasutratamiento.

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    El trmino contaminante (Environmental Protection Agency) EPA- (Federal Register. 40CFRPart503)2, en su legislacin sobre utilizacin de lodos, es definido como un organismopatgenoocomounasubstanciaorgnicaoinorgnicaolacombinacindeambas,quealtenercontactoconunorganismoporvadrmica,ingestinoinhala-cin,directamentedelmedioambienteoatravsdelacadenaalimenticia,puedacau-sarlamuerte,inducircncer,producirenfermedades,alteracindelcomportamiento,mutaciones genticas, malformaciones fisiolgicas y/o fsicas o daos teratognicos.

    CONTAMINANTES DE LOS BIOSLIDOS

    La calidad de los bioslidos depende fundamentalmente de cuatro grupos decontaminantesprincipales:

    Metales.Principalmentezinc(Zn),cobre(Cu),nquel(Ni),cadmio(Cd),plomo(Pb),mercurio(Hg)ycromo(Cr).Supotencialdeacumulacinenlostejidoshu-manos y su biomagnificacin suscitan preocupaciones. Los metales estn siempre presentes,enconcentracionesbajas,enlasaguasresidualesdomsticas,perolasconcentracionespreocupantessonsobretodolasqueseencuentranenlasaguasresidualesindustriales3.

    Deotrolado,losmetalespesadosseencuentrandemaneranaturalenlalitsfera,hidrsferayatmsferaenconcentracionestalesqueporlogeneralnoperjudicanlasdiferentesformasdevida.Sinembargo,losprocesosantrpicoshanocasio-nadounpaulatinoaumentopuntualdedichasconcentracionesenlosdiferentescomponentesdeledafn4.

    Nutrientes y materia orgnica. Su peligrosidad radica en su potencial deeutroficacin para las aguas subterrneas y superficiales. Sin embargo, se pueden considerarcomofertilizantesvaliososaligualquelamateriaorgnica.3

    Contaminantes orgnicos. Losplaguicidas,disolventesindustriales,colorantes,plastificantes, agentes tensoactivos y muchas otras molculas orgnicas comple-jas,generalmenteconpocasolubilidadenaguayelevadacapacidaddeadsorcin,tiendenaacumularseenloslodos3.

    Todosestoscontaminantessonmotivodepreocupacinporsusefectospoten-cialessobreelmedioambienteysobrelasaludhumana.Unacaractersticadelasmsimportantesessuvariadopotencialdebiodegradacin.

    Muchossebiodegradanlentamente,porlotantolossistemasbiolgicosdetratamien-todeaguasresidualescontiemposderesidenciamslargos,tendrnunamayorca-pacidadparabiodegradarestoscompuestosindeseables.Labiodegradacintambinpuedeocurrirdespusdeesparcirloslodosenlatierraoduranteelcompostaje3.

    ElgrupodetrabajodelaOMSsobreriesgosparalasaluddelosproductosqumi-cospresentesenloslodosresidualesaplicadosalastierras,llegalaconclusindequelaabsorcintotalporelhombre,decontaminantesorgnicosprocedentes

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    delaaplicacindelodosalastierrasdecultivo,espocoimportanteyprobable-mentenocausarefectosadversosparalasalud.Sinembargo,apesardequecadavezseinvestigamselpapelecotoxicolgicodeloscontaminantesorgnicosenelsistemasuelo-planta-aguayenlacadenaalimentaria,esanpococlaro.3

    Agentes patgenos. Los agentes patgenosms importantes que se han en-contradoenloslodossonlasbacterias,losvirus(especialmenteenterovirus),losprotozoos,lostremtodos,loscstodosylosnemtodos.Losresiduosdeanimalessacrificados o muertos accidentalmente, los desechos hospitalarios y funerarios, entre otros, pueden elevar la carga y la diversidad de patgenos en el influente.

    Paraquecualquiervertidodelodosseaseguro,seprecisalaeliminacinolain-activacin eficaz de estos patgenos. A este fin, se puede aplicar a los lodos una seriedetratamientos,comolapasteurizacin, ladigestinaerobiaoanaerobia,elcompostaje, laestabilizacinconcal,elalmacenamientoenestadolquido, ladeshidratacinyelalmacenamientoenseco3.

    CLASIFICACIN DE LOS BIOSLIDOS

    Porsuparte,lanormaEPA2 clasifica los bioslidos en:

    Bioslido Clase A.Suelenllamarsedecalidadexcepcional.Presentanunadensi-daddecoliformesfecalesinferiora1000NMPporgramodeslidostotalesoladensidaddeSalmonellasp.esinferiora3NMPpor4gramosdeslidostotales.Ladensidaddevirusentricosdebesermenoroiguala1UFCpor4gramosdeslidostotalesyloshuevosviablesdehelmintosinferioresa1por4gramosdeslidostotales.

    Unbioslidoconestosnivelesqueademstengatratamientoparareducirvecto-res,notendrrestriccionesensuaplicacinagrariayslosernecesariosolicitarpermisosparagarantizarqueestasnormashayansidocumplidas.

    Bioslido Clase B. Conunadensidaddecoliformes fecales inferiora2x106NMPporgramodeslidostotaleso2x106UFCporgramodeslidostotales.Estetipodebioslidosdeberrecibirtratamientoyserelquemayoresrestriccionespresenteparausoagrcola.

    Adems,lacitadareglaquerigeelusoyeliminacindebioslidosestablecelmitescuantitativosrelativosalcontenidodemetalespresentesenellos,normasdereduc-cindeagentespatgenos,restriccionesalossitiosdeaplicacin,condicionantesy supervisinde recoleccindecultivos tratados,mantenimientode registrosyrequerimientosdepresentacindeinformessobrebioslidosaplicadosalatierra,ascomodisposicionessimilaresparalosquesedesechanenrellenossanitarios.Losbioslidosqueseincinerantienenquesatisfacerlasnormasrelativasalconte-nidodemetalesylasdisposicionessobreemisionesqueliberanalmedioambiente,incluidaslasdisposicionesdelaLeyesdeAireLimpio

  • 1Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

    LA ELIMINACIN DE BIOSLIDOS

    Laeliminacindebioslidoscontemplalaincineracin,elvertidocontroladoyelvertimientoenelmar.Estaltimaalternativaestenvasdeserabolidaportodaslaslegislacionesenelmundo.

    Loslodosseincineranbsicamenteporrazonesderentabilidad.Conaltoscostosdetransporteasociadosalaaplicacinentierra,laincineracinresultaecon-mica.Algunosargumentanqueestemtodoesseguroyquenoafectaelmedioambiente. El producto final de la incineracin lo constituye una ceniza estril, exentadepatgenoseinodora,segnGervin4.

    Otros,sinembargo,atacanelmtodoargumentandoquealgunassubstanciasnopuedenserdestruidasporlaincineracinyqueporelcontrariosetransformanenformasmstxicas.

    LaLeydeAireLimpiorigelasemisionesdelaincineracinqueseliberanenelaire.Adems,losbioslidosincineradostambinserigenporlamismaregladeladisposicin40CFRParte503queataealaaplicacinalatierra2. Esto significa quelaincineracinseralamsreglamentadadetodaslasopcionesdeutilizacindelosbioslidos.

    Comoresultadodeunaevaluacindebioslidosquedurunadcada,EPAcon-cluyquereciclarlosbioslidosalatierraeraunasolucinambientalmenteres-ponsable,cuandostosseusandeacuerdoconlaregladelaParte5032.Laspol-ticasfederalesquerigenelreciclamientodelosbioslidossebasanenrigurososmtodos cientficos que han demostrado los beneficios de dicho reciclamiento. Estaspolticasnoestnimpulsadasporlaeconoma,yladecisindeculopcindebeseleccionarsesiguesiendounadecisinlocal4.

    PorsuparteAlliende5mencionaqueVandenHuguesesconsideradounaautori-dadmundialenlamateriayqueldestacaqueelcontextolegislativoreseadono significa que el esparcimiento de los lodos sea riesgoso. l sostiene que los nu-merosos estudios realizados en Europa han verificado ampliamente la inocuidad de esta prctica y la eficacia agronmica de los lodos. Esto ha ido de la mano con unpaulatinocambiodeenfoqueconrespectoalosbioslidos,desdeunavisinquelosconsideracomoundesecho,haciaotraquelosvecomounproductoquepuedehomologarsedeacuerdoaciertasnormasdecalidadytrazabilidadparavenderseenelmercado.Estaesunatendenciacrecientequesetraducecadavezmsencentrosdecompostajeysecadodelodos.

    Conrespectoaloslodos,Tchobanoglus6 afirma que muchos pases han optado porlosvertederoscontrolados,elvertidoalmarylaincineracin,tcnicastacuestionada,puesnopareceambientalmentesegurayaquelosmetalespesadosquesuelencontenerlosresiduosurbanosnopuedenserdestruidosenlainci-neracin.Adems,algunasotrassustanciasqumicascomodioxinasyfuranos,alvolatilizarse, se bioacumulan en la protena animal de explotaciones pecuariasaledaasalosincineradores.

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    Referentealaincineracin,Dreisbach,citadoporAltoaguirre7,mencionaqueenalgunoscasoslosincineradorescambianlaformafsicaoqumicadelosmetalesdesu formaelementalaxidosmetlicosocomplejosorganometlicos,odelestado slido a vapor o finas partculas. Estos cambios pueden resultar en un in-crementodelatoxicidad.Porejemplo,losxidosdecromo,hierroyzincyciertasformasorganometlicasdemercurio,manganesoonquel,sonmstxicasquelosmetalesensuformaelemental.

    LA PRODUCCIN DE BIOSLIDOS

    Laproduccindebioslidosapartirdeltratamientodeaguasresidualesnoesnuevaenelmundo.SeconocenreportesdesdeelsigloXIXyyaen1920existanopcionescomercialesapartirdelatransformacindelosbioslidosenfertilizantesagrcolas.

    ...AdicionalmenteenotrasciudadesdeEstadosUnidossevendenpro-ductos basados en el compostaje de los lodos, tales como el MetroGrow, enMadison-Wisconsin. En LosAngeles se comercializan los productosNitrohumus, Amend y Topper. La cantidad transada por la compaa Kello Supply Inc. alcanza a 225.000 metros cbicos por ao8.

    En Milwaukee se comercializa desde 1920 Milorganite para plantaciones denaranjaenFloridayesexportadoa Japn,Canad,Venezuelae India.Aproximadamente50.000toneladassonproducidasanualmente.EnWas-hington DC se comercializa el Compro, para los jardines de la Casa Blanca y el National Arboretum. La demanda de Compro excede a la oferta8.

    ...En el condadodeKing, en el EstadodeWashington, dos plantas detratamientosdeaguasservidasproducen100.000toneladashmedasdelodos(20.000toneladassecas).LosbioslidostratadossondelaclaseByhansidoutilizadosenlaagriculturayenlaactividadforestal.Unaporcindelosbioslidoscompostadossehacomercializadoporelsectorprivadobajo la marca GroCo como un compost general para una variedad de aplicaciones incluyendoelusoenparquesde la ciudaddeSeattle.Esteproducto es compostado con aserrn8.

    EnAustin,enelestadodeTexas,seproducen50toneladassecasdebioslidosporda.El55%delosbioslidossoncompostadosyvendidosenelcomercioatravs de la marca Dillo Dirt. El 45 % restante es aplicado en actividades agrco-las.Elproductoescompostadoconastillasdemaderasyaserrn.LademandadeDilloDirtexcedelaofertadisponible8.

    Sinembargo,comomencionaMatthews3, lostiemposestncambiandoyestnapareciendorestriccionessobretodaslasvasdeeliminacindeloslodos.Unale-gislacinsobreeliminacinderesiduosmsrestrictiva,juntoconlapreocupacinporlosposiblesriesgosmedioambientalesysanitariosqueconllevaelesparcirloslodosentierrasdecultivo,esthaciendomsagudoelproblemadelaeliminacindeloslodos.Simultneamente,continanconstruyndoseplantasdetratamiento

  • 3Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

    deaguasresidualesconlodosactivos,encumplimientodeladirectivasobreaguasresiduales, y previsiblemente continuarn funcionando como fbricas de lodos a largoplazo,conunaproduccinimparable.Es,portanto,esencialencontrarmo-dosdeeliminacinfactibles,segurosysosteniblesparaloslodosresiduales.

    PorsuparteGervin4 afirma que EPA, ente rector para Norteamrica en materia delodosybioslidos,calculaquelas16.000plantasdetratamientodeaguasre-sidualesenEstadosUnidosgeneraronaproximadamente7millonesdetoneladasdebioslidosenel2005.Alrededorde60%detodoslosbioslidosfueronusadosde manera benfica como fertilizante en las tierras de cultivo.

    Despusdeltratamiento,el17%terminenterradoenunrellenosanitario.El20%seincinerycercade3%fuerellenodetierraocubiertaderecuperacindeminas.Slounpequeoporcentajedeltotaldelaofertadeverdurassefertilizconbioslidos.

    ComprenselascifrasanterioresconlasituacinenEuropaparaalaode1994(Grfica 1) y podr observarse una tendencia ms agresiva en Norteamrica ha-cialautilizacindeloslodosenelsectorAgrcola.

    Grfica 1. Eliminacin de lodos residuales en la Unin Europea en 1994

    DINMICA DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIN Y REUTILIZACIN O ELIMINACIN DE LODOS

    Ladinmicadelosprocesosdeproduccinyreutilizacinoeliminacindelodosesgrande.Daadalasinvestigacionesrevelanformastendientesahacerdestaunaac-tividadeconmica,sinperderdevistalaresponsabilidadysustentabilidadambiental.

    Recientementelasinvestigacioneshanreveladolasbondadesdelabiorremedia-cin, y dentro de ella la fitorremediacin, como muy promisoria, en virtud de sus

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    bajoscostos.Conellosiguecreciendoelacervotecnolgicoquepermitepensarqueelusodebioslidosentierrasagrcolaspodrallegaraserunaalternativasustentablesisegestionademaneraresponsable.

    Labiodegradacincontribuyealreciclajeenlossuelos,enelaguayenlaatms-fera,delosdiferentesnutrientesymineralesquesostienenlavida.As,losciclosdecarbonoynitrgenosonesencialesenlanaturaleza.Enlosltimosaosseha reconocido que la biodegradacin tambin se puede aplicar a los residuospotenciamentetxicosyselahadesarrolladoparadetectaryaumentarlabio-rrecuperacinnaturalin situ.

    En efecto, la biorrecuperacin o biorremediacin, y dentro de ella la rizofiltracin o fitorremediacin, podran dar buena cuenta de los temidos metales y convertir-losenformasmenostxicas,osimplementerecuperarlosparareciclarlos10.

    Labiorremediacinseocupadelautilizacindesistemasbiolgicos,complejosenzimticos,microorganismosoplantas,paraproducirrupturasocambiosmole-cularesdetxicos,contaminantesysustanciasdeimportanciaambientalensue-los,aguasyaire,generandocompuestosdemenoroningnimpactoambiental.Estasdegradacionesocambiosocurrenusualmenteenlanaturaleza,sinembargolavelocidaddetalescambiosesbaja.Medianteunaadecuadamanipulacinestossistemasbiolgicos,puedenseroptimizadosparaaumentarlavelocidaddecam-bio,yasusarlosensitiosconunaelevadaconcentracindecontaminantes.

    Recientemente la fitorremediacin se ha impuesto como una tecnologa intere-santequepuedeserutilizadaparabiorremediarsitiosconunaltoniveldecon-taminacin. Bsicamente, la fitorremediacin es el uso de plantas vegetales para limpiar o remediar ambientes contaminados, debido en gran parte a la capa-cidad fisiolgica y a las caractersticas bioqumicas que poseen algunos vegetales deabsorberyretenercontaminantestalescomometales,complejosorgnicos,compuestosradioactivos,elementospetroqumicosyotros.

    Existe cierta evidencia a favor de la idea de que algunos transportadores especfi-cos estaran dispuestos en las races de las plantas, e inclusive la alta inespecifidad enlaabsorcindeoligoelementos.Lasimbiosismicrobianaenlarizsferajugaraunrolimportanteenalgunoscasos10.

    Estanovedosatecnologatienemuchasventajasconrespectoalosmtodoscon-vencionalesdetratamientosdelugarescontaminados,entreellassetienen:(a)esunatecnologadebajocosto,(b)poseeunimpactoregenerativoenloslugaresdondeseaplicay(c)sucapacidadextractivasemantiene,debidoalcrecimien-to vegetal, que es capaz de sufrir modificaciones para aumentar su capacidad y selectividad extractiva. Un caso bien conocido es la modificacin gentica de la Arabidopsis thalianaparareducirelionmercurioso10.

    Seoanez11sostienequeladescomposicinbiolgicaesunfenmenoatenerencuenta,porsuincidenciasobrelamayoromenorpersistenciadeloscompuestosorgnicos,procedanstosdevertidosobienseandeorigennatural.Pareceser,

  • 5Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

    continaesteautor,quelasaguasresidualesysobretodoloslodosqueseorigi-nanenlasestacionesdetratamiento,aumentanelcontenidodeZn,Pb,CuyCddelsuelohastaunaprofundidadde30o40centmetros,apareciendosumximoincremento en los primeros 5 centmetros de la superficie. El problema est en sabersilaparteasimilablesigueelmismoprocesoosi,porelcontrario,sudistri-bucinestotalmentediferente.Segnvariosautores,losmetalescomocontami-nantesdelsuelosonpersistenteseirreversibles,especialmenteelCadmio,elcualesasimiladoporlavegetacin,loquepuedeperturbargravementealasplantasyalosmamferosquelasconsuman.

    Felipo (1995) afirma que la absorcin de las plantas est condicionada tanto por el elemento, su concentracin y gradode disponibilidad, comopor la especievegetal y la interaccin conmacronutrientes12. Este autor adems dice que labiodisponibilidaddemetalesenelsistemasuelo-plantaporaportedelodossehaestimado a partir de los coeficientes de transferencia, observndose que el Cd y elZnposeenlosvaloresmselevados.EngeneralparecequelabiodisponiblidadessuperiorparaCd,Cu,NiyZnqueparaPb,HgyCr,peroinclusoparalosele-mentosmsmvileslacantidaddemetaltransferidaalcultivoesinferiora0.05%delacantidadaplicadaanualmenteporaportedelodos.

    Laacumulacinendeterminadostejidosurganosesvariable.AlgunoscomoporejemploelCryelPbsonbloqueadosanivelradicular.OtroscomoCdyHgsonms zootxicos que fitotxicos, es decir, pueden acumularse en tejido vegetal hastaconcentracionesqueserantxicasparaanimales,sinefectoadversoparala planta. Por el contrario, la elevada fitotoxicidad del Cu, Ni y Zn hacen que el vegetal haga de barrera de proteccin frente a la cadena trfica12.

    Larizsfera,lazonadondeseencuentralarazdelaplanta,hasidoindicadacomounambienteespecialmentepropensoparalabiodegradacindelamateriaorgnicadisponible.LosinvestigadoresAprillySims,citadosporSarubbi13,demostraronquela biodegradacin de varios elementos se intensific al sembrar pastos de pradera enlossueloscontaminadosconPAH(compuestosaromticospolinucleares).

    Andersonetal,citadoporSarubbi13,notquelarizsferacontconunapoblacinaltamente diversificada de microorganismos, siendo dos o tres veces ms abundan-tesqueloobservadoenlossueloscercanossinhierbas.LeeyBanks,citadosporelmismoautor,tambinobservaronunapoblacinmicrobialnotablementemayorenlarizsferadealfalfa(Medicagosativa)creciendoensueloscontaminados.Diversos autores han clasificado los vegetales de acuerdo a la sensibilidad-tole-ranciaaloselementospotencialmentetxicos,peroelcriterionoesmuyhomo-gneoparatodosloselementosfrenteaunamismaespecievegetal.Engeneral,pareceserqueenhortalizaslosmetalestiendenaasimilarseconmayorfacilidadqueen las gramneas, siendoalmismo tiempoms sensibles a la toxicidad lasprimerasymstolerantesestasltimas12.

    AesterespectoparecennotableslascualidadesdelpastoVetiver(Vetiveriaziza-nioides),presentadaporalgunosautorescomounaplantabastantepromisoriaenel tema de la fitorremediacin.

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    Troung14,delDepartamentodeRecursosNaturalesdeQueensland,hadesarro-llado sistemas de fitorremediacin con Vetiver (V. zizanioides) en algunas localida-descomoYolo,alNortedeCalifornia,dondesepresentangravesproblemasdepolucinconmercurio.

    Este autor sostiene que el Vetiver presenta una gran afinidad por la captura de metalespesadosyquesucesivosensayosllevadosacaboenAustralia,ChinaySurfrica,revelanqueestepastopodraconstituirseenunapotenteherramientadefitorremediacin14.

    Apesardequelasinvestigacionesavanzanenelmundoindustrializado,eltrpicocarecedeinvestigacionesdomsticasquedencuentadelasmejoresalternativasparaelusodesuslodosyparasusbioslidosestabilizados,sinquelasconclusio-nesdelazonatempladadebanextrapolarse.

    ElpH,loscontenidosdemateriaorgnica,latexturayladinmicadelossue-lostropicalessonmuydiferentesalosdelaszonasestacionales,porlocualelcomportamientodelosbioslidosserdiferenteunavezstosseandispuestosenlalitosfera.

    ALGUNAS EXPERIENCIAS EN AMRICA LATINA

    Mxico,Brasil,ChileyArgentinasonlospasesquemsesfuerzohandedicadoavalidaralgunasde lasexperienciasnorteamericanasyeuropeasy,enalgunoscasos,aplantearnuevashiptesisargumentativas.

    EnColombiaelprocesodetratamientodeaguasresidualesesrelativamentere-cienteyslociudadescomoBogot,Medelln,CaliyBucaramangahanutilizadoesteprocedimiento.Enestepastanslosehanllevadoacaboalgunosensayosque,sibienesciertohanarrojadoresultadospreliminaresinteresantes,carecendesoporteestadstico.

    EnelcasoparticulardeMedelln, laPlantadeTratamientodeAguasResidualesSanFernando,depropiedaddeEmpresasPblicasdeMedellnE.S.P,generaunas70tonda-1debioslidos,comoproductodeltratamientode1.100Ls-1deaguasservidas quedeben ser evacuados permanentemente.Cifras de estamagnitudimponenlabsquedadesolucionessostenibles.

    AesterespectoEmpresasPblicasdeMedellnE.S.Pnoslohadesarrolladoen-sayosenelpasado,sinoquecontinaexplorandoalternativasenconvenioconlosentesacadmicosdelaciudad,conmirasaunmejorusodesusbioslidos.

    Losensayosmencionadosmostraronqueestosbioslidospuedenserutilizadosenproteccindetaludes,proyectosforestales,recuperacindesuelosdemine-ra,explotacindecanterasyusosagrcolasypecuarios.Sinembargo,atendiendolasrecomendacionesyconclusionesdetalesensayos,sehadecididoavanzarenlasinvestigacionesconrigorestadstico.

  • 7Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

    Actualmentedichaentidadadelantatambinensayosdecompostajedesusbios-lidosenconvenioconlaUniversidaddeAntioquia,ascomodelenriquecimientoyestandarizacindelafraccinmineraldelosmismos,locualabrirnuevosho-rizontesqueguiarnlautilizacindeestosproductosenelpas.

    Por lopronto, losbioslidosproducidosen laplantadeSanFernandosiguensiendosometidosapruebasdelaboratorioconstantesysonobjetodemonito-reos peridicos con el fin de evaluar los niveles de metales pesados que pudie-ranrestringirsuuso.

    Deigualformaseestudiaelcomponentemicrobiolgico,resultandounmaterialcuyosnivelessereportan inferioresa lasnormasyestndares internacionales,tantodelaEPAensunorma503,comolosdelaUninEuropea,ensulegislacin(CEE 86/278 y R.D. 1310/90)15.

    Entre tanto,amedidaqueavanzan losesfuerzosporpartedecadaunade lasempresasgeneradorasdebioslidosenelpas,elMinisteriodeAmbienteVivien-dayDesarrolloTerritorialannosancionalaleyquereglamentarelusodelosbioslidosenColombia.LaTabla1plantealosnivelescrticosquesedebatenysonmotivodeestudioactualmente.

    Tabla 1. Concentracin mxima de metales para bioslidos en Colombia1

    ParmetroConcentracin lmite

    para bioslidos aplicados al suelo (mg/Kg) base seca

    Concentracin lmite para bioslidos aplicados slo en

    agricultura (mg/Kg) base seca

    Arsnico 75 41

    Cadmio 85 39

    Cobre 4.300 1500

    Plomo 840 300

    Mercurio 57 17

    Molibdeno 75 Noestablecido

    Nquel 420 420

    Selenio 100 100

    Zinc 7.500 2800

    LaLeyenestudiocontemplalassiguientesformasdeusoalsuelo:

    Usoagrcolaypecuario. Usoforestal. Utilizacinensuelosdegradados. reasdeornatoyrecreacin. Materiaprimaenelaboracindeabonosyenmiendasorgnicas. Cobertura final o intermedia de rellenos sanitarios. Comoinoculanteenbiorremediacindesuelos. Elaboracindematerialesdeconstruccin.

  • Produccin + Limpia-Julio-Diciembre2007-Vol.2No.2

    Elparmetromicrobiolgicodecoliformesfecalesenestecasoesde

  • Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

    LosresultadosdelaspruebasdelixiviacinparabioslidosdelaPlantaSanFer-nandoseaprecianenlaTabla5comparadosconlosvaloresdereferenciadelaregulacinEPA40CFR-261.Todasestasexperienciaslocales,nacionaleseinter-nacionalessondegranimportanciaalahoradeestablecerpautasparaunaade-cuadagestinambiental.

    Tabla 4. Caractersticas qumicas de los bioslidos de Colombia y su comparacin con bioslidos de EEUU y la UE17

    Contaminante mg/kg

    Colombia (1)

    EEUU (2)

    Unin Europea

    (2)

    NORMA EPA 40CFR- 503

    PCEQ QUALITY

    Lmites recomendados

    /27/CEE

    Arsnico 0,47 4,9 Nd 41 Noregulado

    Cadmio 2,78 25 4 39 20-40

    Cobre 180 616 380 1500 1.000 1.750

    Cromo 849 178 145 Noregulado Noregulado

    Mercurio 0,85 2.3 2.7 17 16-25

    Nquel 65,4 71 44 420 300-400

    Plomo 84 204 97 300 750-1.200

    Selenio 0,46 6 Nd 100 Noregulado

    Zinc 966,3 1285 1.000 2.800 2.500-4.000

    1. PromedioponderadodeconcentracionesenColombiadelasPTARElSalitre(Bogot),SanFer-nando(Medelln),Caaveralejo(Cali),RoFro(Bucaramanga),AmricasyComfenalco(Ibagu).

    2. Pollutantsinurbanwastewaterandsewagesludge.EU,2001

    Tabla 5. Anlisis de test de lixiviacin para bioslidos de la planta San Fernando1

    Txico Lixiviados bioslido San Fernando (mg/l)Regulacin EPA

    40CFR-21 (mg/l)

    Arsnico 0,0005 5

    Bario 0,04 100

    Cadmio 0,0005 1

    Cromo 4.2 5

    Plomo 0,001 5

    Mercurio 0,065 0.2

    Molibdeno 75 NE

    Nquel 0,25 Noregulado

    Plata 0,01 5

    CONCLUSIN

    Lautilizacinbioslidosdecalidadaceptableatravsdelsistemasuelopuedecontri-buirdeformaimportantealaconservacindelosrecursosnaturales,siemprequese

  • 70

    Produccin + Limpia-Julio-Diciembre2007-Vol.2No.2

    lleveacaboenformaracional,loqueimplicasacarelmximoprovechoalosaspectosventajosos(aportedemateriaorgnicaynutrientesalsistemasuelo-planta,yreduciralmnimolosquepuedanserdesfavorablesparalasaludpblicayelmedioambiente(excesodenutrientesycontaminantes).

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  • 71Losbioslidos.Unasolucinounproblema?

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