Estimacion Del Volumen de Las Aguas Residuales Vertidos a La Cuenca Del Rio Entaz

8/11/2019 Estimacion Del Volumen de Las Aguas Residuales Vertidos a La Cuenca Del Rio Entaz

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UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA DE LA SELVA

FACULTAD DE RECURSOS NATURALES RENOVABLESINGENIERA AMBIENTAL

INFORME DE PRCTICA PRE-PROFESIONAL

Estimacin del volumen de las aguas residuales vertidos a la cuenca del RioEntaz por Principales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf de los distritos de

Villa Rica y San Luis de Shuaro en el ao 2011.

EJECUTOR : SALAZAR HINOSTROZA, Jess Manuel

ASESOR : Blgo. IQUE ALVAREZ, Manuel.

LUGAR DE EJECUCIN: MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE VILLA RICA

DURACIN : 09 de Enero al 09 de Abril

TINGO MARA PER

2012


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NDICE GENERAL

Contenido Pg.

I. INTRODUCCIN ......................................................................................... 1

II. REVISIN DE LITERATURA ...................................................................... 3

2.1. Generalidades del caf ( Coffea sp. ) .................................................... 3

2.2. Clasificacin taxonmica del caf (Coffea sp.) .................................... 4

2.3. El fruto del caf (Coffea sp.) ................................................................ 4

2.4. Composicin qumica de la pulpa y el mucilago del caf(Coffea sp.) .......................................................................................... 5

2.4.1. La pulpa del caf ...................................................................... 5

2.4.2. El muclago del caf ................................................................. 6

2.5. Beneficiado de caf (Coffea sp.) ......................................................... 72.5.1. Beneficiado en seco ................................................................. 7

2.5.2. Beneficiado en hmedo ............................................................ 7

2.6. Consumo de agua en el proceso de beneficiado hmedo delcaf (Coffea sp.) ................................................................................ 11

2.7. Aguas residuales del Beneficiado Hmedo del Caf (Coffea sp.) .................................................................................................... 12

2.8. Tratamiento de las aguas residuales del caf ( Coffea sp.) ............... 14

2.8.1. Tratamiento preliminar ............................................................ 15

2.8.2. Tratamiento primario ............................................................... 15

2.8.3. Tratamiento secundario .......................................................... 16


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2.9. Impactos ambientales ocasionado por contaminacinambiental en el proceso del beneficio Hmedo del caf

(Coffea sp.) ........................................................................................ 18

2.10. Legislacin ambiental ........................................................................ 19

III. MATERIALES Y MTODOS .................................................................. 21

3.1. Aspectos generales de la Cuenca del Entaz ..................................... 21

3.1.1. Ubicacin poltica y geogrfica ............................................... 21

3.1.2. Clima....................................................................................... 22

3.1.3. Fisiografa ............................................................................... 22

3.2. Materiales y equipos ......................................................................... 22

3.2.1. Materiales ............................................................................... 22

3.2.2. Equipos ................................................................................... 23

3.3. Metodologa ....................................................................................... 23

3.3.1. Fase precampo ....................................................................... 23

3.3.2. Fase campo ............................................................................ 24

3.3.3. Fase gabinete ......................................................................... 24

IV. RESULTADOS ....................................................................................... 28

4.1. Determinacin de la cantidad de caf cerezo procesado en lasplantas de beneficio hmedo de caf durante la campaa decosecha del caf ............................................................................... 28

4.2. Estimacin del volumen de agua utilizado en el proceso debeneficiado hmedo del caf en las principales plantas debeneficio hmedo del caf ................................................................ 31


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4.3. Evaluacin de las plantas de beneficio hmedo de caf queposeen sistema de tratamiento de sus aguas residuales .................. 32

V. DISCUSIN ............................................................................................... 40

VI. CONCLUSIONES ................................................................................... 43

VII. RECOMENDACIONES .......................................................................... 45

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS ....................................................... 46

IX. ANEXO ................................................................................................... 50


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I. INTRODUCCIN

La produccin de caf en el Per ha sido muy variada a travs delos aos por las diferentes regiones caficultoras del pas. Villa Rica hoy en darepresenta el 2.6 % de la produccin total del Per con extensiones de 1 hahasta los 250 ha por agricultor, conformando en total un rea de 6 165.15 ha decultivo de caf en el territorio del distrito de Villa Rica, que produce un total de33 600 169.2 kg de caf cerezo resultando 7 133 574.384 kg de cafpergamino seco listo para hacer el descascarado y tostado (MDVR, 2011). Sinembargo existe un problema ambiental que cada agricultor cafetalero esresponsable de generarlo en el proceso de beneficio hmedo de caf, ya queproducen volmenes incontables de aguas residuales conocidos como aguasmieles, las cuales se vierten directamente a los cuerpos de agua cercanas asus plantas, y en su gran mayora sin alguna intervencin de tratamientoprevio. Este altera el equilibrio natural de los ambientes acuticos, debido a lacarga orgnica, que lleva consigo, y diferentes caractersticas al agua naturalpor lo que consecuentemente llevara a la extincin de las especies acuticasque habitan en ella.

Por esta razn se debera tomar consciencia de los daos que el

proceso de beneficiado hmedo del caf trae consigo, y las consecuencias queeste podra ocasionar en el futuro. Por ello en esta investigacin se realizar unestudio de los estimados volmenes de agua utilizados por kilogramo de cafcerezo de las principales plantas de beneficio hmedo de caf que estnsiendo vertiendo a los afluentes de la cuenca del rio Entaz, con la finalidad demostrar datos que puedan ayudar a las plantas de beneficio hmedo de cafque aun no tienen diseado su sistema de tratamiento de agua residual y en

otros que tengan y quieran renovar e implementar algo mas en ellos. Astambin mostrar datos ptimos de estimados consumos de agua por kg de caf


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cerezo para que se impulse en los que consumen grandes volmenes de aguaa disminuir notablemente.

En tal sentido se urge conocer Cul es el volumen estimado deaguas residuales vertidos a la cuenca del Rio Entaz por principales plantas debeneficio hmedo de caf?

Objetivo general.

Estimar el volumen de las aguas residuales que se vierten a la cuenca

del Rio Entaz por las principales plantas de beneficio hmedo del cafde los distritos de Villa Rica y San Luis de Shuaro en el ao 2011.

Objetivo especficos

Determinar la cantidad de caf cerezo neto procesado en las principalesplantas de beneficio hmedo de caf la cuenca del Rio Entaz, durante lacampaa (4 meses) de cosecha del caf del 2011.

Estimar el volumen de agua utilizado en el proceso de BeneficiadoHmedo de Caf en cada una de las principales Plantas de Beneficioque pertenecen a la cuenca del Rio Entaz, durante la campaa del cafdel 2011.

Evaluar las Plantas de Beneficio Hmedo de Caf que poseen sistemade tratamiento de sus aguas residuales.


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II. REVISIN DE LITERATURA

2.1. Generalidades del caf ( Coffea sp )

Segn CORONEL (2010), los cafetos son arbustos que lleganhasta los 12 m de altura, en algunas variedades salvajes hasta los 20 m. En

las plantaciones, con fines de recoleccin, son podados entre los 2 y 4 m dealtura. Un cafeto requiere alrededor de 3 aos para la primera floracin y 5aos para la primera cosecha. Se producen 2 floraciones al ao pero segn lahumedad ambiental puede llegar hasta 8 veces, por esta razn se encuentranen la misma planta frutos en diferente estado de madurez. El fruto madura en28 semanas despus de la floracin, con forma elptica y con 1.5 cm de largoest formado por epicarpio o piel, mesocarpio o pulpa, endocarpio o pergamino

y dos semillas. Botnicamente es una cereza. En el interior de cada cereza haydos semillas separadas por un surco y rodeadas de pulpa, estos son los granosde caf, protegidos a su vez, por una pelcula plateada y, sobre esta, untegumento fino amarillo o pergamino. (Figura 1.)

Figura 1. Fruto maduro del cafeto.Fuente: Elaboracion Propia.


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2.2. Clasificacin taxonmica del caf ( Coffea sp)

CORONEL (2010), lo clasifica taxonmicamente en:

Divisin: Magnoliophyta

Clase: Dicotyledoneae

Orden: rubiales

Familia: Rubiaceae

Gnero: Coffea

Especie: Coffea sp.

2.3. El fruto del caf ( Coffea sp)

GUERRERO (2007), muestra las partes del fruto de caf (Figura 2),donde la semilla grano oro o tambin denominado estructuralmenteendospermo 2 contiene en su interior al germen 1. Estos estn cubiertos poruna fina pelcula de color blanco plateada denominada cutcula, que es el

Espermodermo 3 y este cubierto por una cscara cartilaginosa llamadacomnmente pergamino que es la parte del Endocarpio 4, as formando todosel caf pergamino, despus, ste sigue envuelta por una sustancia gelatinosallamada muclago que viene a ser el mesocarpio 5, y por ltimo envuelto por lacscara o pulpa que es el exocarpo 6.Constituyndose as el fruto de cafmaduro 7 llamado uva con sus diferentes partes estructurales (Cuadro1).

Cuadro 1. Composicin del fruto del caf en % de peso hmedo.

Fraccionamiento del fruto del caf % en peso (Hmedo)

Pulpa (residuos) 42.0

Muclago y azucares solubles 16.0

Cascarilla (residuos) 4.0

Semilla 18.0

Agua 20.0

Total 100.0

FUENTE: GMEZ, MORALES y ADALID (2006).


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Figura 2. Partes del fruto del caf.Fuente: (GUERRERO, 2007).

2.4. Composicin qumica de la pulpa y el mucilago del caf ( Coffea sp)

2.4.1. La pulpa del caf

La pulpa es el desecho ms importante del beneficiado, puesrepresenta aproximadamente del peso total del fruto fresco del caf, alrededorde 40% (LPEZ y CASTILLO, 2011), 42 %(GMEZ, MORALES, y ADALID,2006) y de 43.58% (MONTILLA, 2006). Su poder contaminante es mayorcuando se transporta y separa por va hmeda debido a su composicin

qumica (Cuadro 2.), pues la humedad en exceso retarda su descomposicin ydificulta su manejo, y cuando se fermenta posteriormente causa malos olores yproliferacin de moscas (LPEZ y CASTILLO, 2011).

Por cada milln de sacos de 60 kg de caf almendra, se generan162 900 toneladas de pulpa fresca, la cual si no se utiliza adecuadamenteproducira una contaminacin equivalente a la generada durante un ao, enexcretas y orina, por una poblacin de 868 736 habitantes en trminos de DBO(RODRGUEZ, 2009).


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Cuadro 2. Composicin qumica de la pulpa del caf.

Compuesto Base seca (%)

Taninos 1.80-8.56

Sustancias ppticas totales 6.5

Azcares reductores 12.4

Azcares no reductores 2.0

Cafena 1.3

cido clorognico 2.6

cido cafeico total 1.6

Celulosa 27.6

Fuente: ELAS, L.G. 1978.

2.4.2. El muclago del caf

El muclago de caf se genera en la etapa del desmucilaginado y

representa del peso del fruto fresco de caf alrededor de 14.85% (MONTILLA,2006), 16 % (GMEZ, MORALES y ADALID, 2006). En trminos de volumen,por cada kg de caf cereza se producen 91 ml de muclago puro (ZAMBRANOy ISAZA, 1994).

El muclago es uno de los residuos que genera alta contaminacindebido a su composicin qumica (Cuadro 3), por cada milln de sacos de 60kg de caf almendra se generan aproximadamente 55 500 toneladas demuclago fresco, el cual si no se utiliza adecuadamente producira unacontaminacin equivalente a la generada durante un ao, por excretas y orina,de una poblacin de 310 000 habitantes en trminos de DBO (RODRGUEZ,2009).


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de caf pergamino que es la tercera capa que lo cubre. TLLEZ (2005),manifiesta que el Beneficio Hmedo de Caf (BHC) es trabajado de manera

tradicional o ecolgica, estos se diferencian en la cantidad de agua que se vaconsumir, as como en el uso de maquinarias especializadas, usndose en laecolgica maquinaria ms sofisticada que el tradicional.

Segn E.C.C.S.R.L. (2010), este proceso es el ms importante ycomplejo del beneficiado de caf que tiene varios pasos (Figura 3.) que sonrealizados garantizando la calidad del grano, entre los cuales se encuentran:

Figura 3. Diagrama del Proceso de Beneficiado Hmedo del caf.Fuente: Elaboracion propia.


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2.5.2.1. Recepcin del caf maduro

El caf que proviene de las plantaciones es transportado hacia elbeneficio por camiones, los cules deben ser pesados por medio de bsculascamioneras o bsculas de plataforma, para saber cunto es el peso exactototal del producto que ingresar a dicho beneficio (TLLEZ, 2005).Este recibose ejecuta en tanques con agua (sifn) o bien en recibidores en seco; el cafdebe permanecer el menor tiempo posible en el recibidor para no perder sucalidad (GALINDO, 1998).

2.5.2.2. Sifn

El caf cereza almacenado se traslada a los sifones donde serealiza la primera clasificacin eliminando materiales y objetos extraos talescomo piedras, palos, etc. que vienen junto a los granos de caf maduro. Lo querealiza el sifn para la primera clasificacin es utilizar agua, separando de estamanera los frutos maduros y sanos con los vanos o livianos y envindolos a lospulperos (TLLEZ, 2005). El material flotante se debe sacar inmediatamentedel tanque o canal sifn para evitar que absorba agua y se hunda mezclndosecon el fruto bueno (ANACAFE, 2004).

2.5.2.3. Despulpado

Es la etapa inicial de la fase hmeda del proceso, la cual consisteen desprender la pulpa y parte del muclago adherido a ella, envindola adepsitos para su posterior disposicin, mientras el caf despulpado, con unremanente importante de mieles, contina hacia el proceso de desmucilaginado(E.C.C.S.R.L., 2010).

2.5.2.4. Desmucilaginado del caf despulpado

a. Fermentado

Despus del despulpado, el caf es colocado en tanques de

fermentacin para permitir la remocin del muclago. En este proceso actan


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las enzimas propias del grano y las producidas por microorganismos presentesen el material recin despulpado. Desde el punto de vista qumico es la

reduccin de las pectinas y otras sustancias ppticas complejas a cidogalacturnico (MENCHU, 1995). Este periodo vara por muchos aspectoscomo: el grado optimo de madurez del caf, el despulpado sin agua y unatemperatura relativamente alta (FISCHERSWORRING y ROBKAMP, 2001), ascomo tambin el grosor de la capa mucilaginosa y la concentracin de lasenzimas. (CORONEL, 2010). Por lo que para FUNDESYRAM (2010), lafermentacin vara entre 10 h y 14 h; para TLLEZ (2005) es de 6 h a 48 h y

as tambin FISCHERSWORRING y ROBKAMP (2001), vara entre 12 h y 24h, mximo 30 h.

b. Desmucilaginado mecnico

Proporciona una manera rpida para eliminar el muclago del granoen forma continua, lo que significa, que se reduce el tiempo que conllevafermentar naturalmente. Sin embargo, hay que tomar en cuenta que el proceso

requiere de la utilizacin de equipos desmucilaginadora que utilizan cantidadesconsiderables de energa, as como un proceso de secamiento inmediato, paraevitar post-fermentaciones indeseables (TOLEDO, 2003).

2.5.2.5. Lavado y escurrido

El caf fermentado debe pasar a ser lavado para eliminar losresiduos de muclago y sustancias qumicas producidas por la fermentacin,utilizando para ello grandes cantidades de agua, algunas veces se utilizanmquinas lavadoras para este proceso (TLLEZ, 2005).La utilizacin del aguadepende principalmente del sistema de beneficio; as con el tanque tina serequieren 0.85 L/kg de caf cerezo (L/kgCc) y con el sistema de tanque concanal de correteo se necesitan de 3.19 L/kg Cc a 4.25 L/kgCc(FISCHERSWORRING y ROBKAMP, 2001). Siempre se debe utilizarsolamente agua limpia para evitar contaminaciones que alteren la calidad del

caf (CORONEL, 2010). Luego del lavado pasa a ser escurrido para reducir el


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agua, utilizando depsitos escurridores y silos, de esta manera es que seobtiene el caf pergamino, sin la cascarilla, la pulpa ni el muclago y junto a ello

la primera y segunda clasificacin del caf. La primera clasificacin la integranlos granos ms maduros y la segunda involucra a los granos que seencuentran todava verdes. (TLLEZ, 2005).

2.5.2.6. Presecado y secado

La funcin del presecado es eliminar el exceso de humedadsuperficial que cubre al grano tipo pergamino y el secado se encarga de

extraerla humedad interna del grano utilizando Guardiolas de secado de airecaliente pero tambin se puede secar en patios donde se extiende el caf y pormedio del calor producido por el sol (TLLEZ, 2005). Este proceso de BH,termina cuando se logra bajar la humedad del caf hasta punto comercial de10% 12% (TOLEDO, 2003).

2.5.2.7. Almacenamiento y depsito

Esta etapa es de mayor importancia ya que el caf pergamino quese encuentra seco se almacena en bodegas de producto terminado donde secontribuye a dar mayor uniformidad y presentacin del producto para sutraslado posterior a beneficios secos. Las posibles formas de almacenar elproducto es acumularlo en sacos, utilizando para ello tolvas y formandoposteriormente estibas del producto (TLLEZ, 2005).

2.6. Consumo de agua en el proceso de Beneficiado Hmedo de Caf(Coffea sp)

El consumo de agua en el proceso de BHC vara de acuerdo a lastecnologas presentes en las diferentes plantas de beneficio, como manifiestaPROARCA (2002), que las cantidades de agua se ajustan actualmente en lostipos de procesos como: beneficiado convencional o tradicional con un gasto de7.22 L/kgCc a 11.47 L/kgCc; beneficiado semiecolgico o semitecnificado, dondese recircula el agua con un gasto de hasta 50%; y el beneficiado ecolgico o


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tecnificado, este no requiere de fermentado, utiliza una maquinadesmucilaginadora, disminuyendo as hasta el 90 % del agua utilizado en el

beneficio tradicional.

En Colombia Cenicafe (1999), citado por OROZCO (2003),menciona que en el proceso de BH convencional se lleva acabo utilizando unconsumo de agua que oscila entre 8.49 L/kg Cc a 10.62 L/kgCc con lo cual seutilizan agua en todas las etapas del proceso del caf: en las tolvas hmedasde recepcin del caf cereza; en el transporte del caf cereza a los tanquessifones; en el transporte del caf cereza a las despulpadoras; en el transportede la pulpa al lugar de su depsito; en el transporte del caf baba a los tanquesde fermentacin; en el lavado del muclago fermentado; en las diferentesetapas de clasificacin de caf cereza o del caf pergamino hmedo y en eltransporte del caf lavado a los secadores. No obstante, Cenicafe ha desarrollotecnologas que han permitido redefinir el concepto de beneficio del caf, deconvencional al ecolgico, considerando las diferentes posibilidades de alterarel ambiente en las diferentes prcticas, logrando reducir significativamente elconsumo de agua. Estudios de mediciones de agua en el BHC realizados enHonduras por CHACON (2001), muestran resultados de dos tipos debeneficiado, el ecolgico y el tradicional, en el cual se puede apreciar que elbeneficio ecolgico gast 0.4 L/kgCc en comparacin con el tradicional quegasto 7.56 L/kgCc.

2.7. Aguas residuales del Beneficiado Hmedo del Caf ( Coffea sp)

El agua utilizada para despulpar y lavar se convierte en aguaresidual o comnmente llamado en Latinoamrica agua miel. Estas aguas porser muy acidas y ricas en materia orgnica pueden ser particularmente nocivassi se descargan en cuerpos de agua, y si se retienen en lagunas o fosas, secorre el riesgo de contaminar el agua subterrnea (MOLINA, 1999).

Su naturaleza qumica de las aguas residuales del BHC, est

relacionada con la composicin fsico-qumica (Cuadro 4) de la pulpa y el


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que la pulpa y el muclago contenidos en un kg de caf cereza pueden retirarletodo el oxgeno a 7 400 litros de agua pura (ZAMBRANO, 1989).

Las aguas residuales del proceso ocasionan una contaminacinunitaria equivalente a 115 g de DQO por kg de caf cereza, de los cuales el73.7% se origina durante las operaciones de despulpado y transporte de pulpay 26.3% durante las operaciones de lavado y clasificacin (ZAMBRANO, 1989).Segn VEENSTRA (1995), la contaminacin unitaria producida diariamente porun habitante, corresponde en promedio a 100 g de DQO, lo que significa que lapulpa y el muclago procedentes del BH convencional de 1 kg de caf cereza,produce una contaminacin similar a la ocasionada por una persona durante elda.

2.8. Tratamiento de las aguas residuales del caf ( Coffea sp)

Para el tratamiento de las aguas mieles se ha experimentadomuchas alternativas, pero pocas han probado ser efectivas.

Independientemente del tratamiento que se siga, es recomendable que primerose realice la separacin de los slidos suspendidos en estas aguas, por elprevio tratamiento, y este se efecta mediante el tamizado o flotacin ysedimentacin. As nos comenta MOLINA (1999), que el previo tratamiento esla preparacin para los verdaderos cambios que deben hacerse en lacomposicin de las aguas.

Estas operaciones mecnicas, que solo implican separacin fsicade los contaminantes no resuelven el problema de contaminacin, otrasinvestigaciones sugieren como pre tratamiento ms eficiente y menos costososes la construccin de filtros que estn alejados del BH y en suelos infrtilespara que estos aprovechen el potencial orgnico que presenta esta agua y deesta manera estos suelos pueden ser utilizados para plantaciones futuras. Peroal tomar esta alternativa se debe de adoptar cal a estas aguas irrigadas ya queeste componente favorece a la precipitacin de los elementos en suspensin

(LPEZ y CASTILLO, 2011).


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Para seleccionar el tipo de pre tratamiento, tratamiento y posttratamiento a seguir, es necesario conocer bien el volumen y carga orgnica de

los efluentes dispuestos a tratar, as cuando las concentraciones decontaminantes se elevan, por efecto de una reduccin en el volumen de aguaempleado en el proceso de beneficiado, las aguas resultantes son ms fcilesde tratar. Por ello es que se prefiere antes de elegir el sistema de tratamientosde aguas a implementar, se le hagan a la planta de BHC todas lasmodificaciones requeridas para reducir el consumo de agua (MOLINA, 1999).

2.8.1. Tratamiento preliminar

Est destinado a preparar las aguas residuales para que puedanrecibir un tratamiento posterior evitando que se presenten obstruccin detuberas, presencia de slidos flotantes, fluctuacin de caudal, etc.

En la mayora de las plantas, el tratamiento preliminar sirve paraproteger el equipo de bombeo y hacer ms fciles los procesos subsecuentes

de tratamiento. Las unidades de tratamiento preliminar ms utilizadas son lasrejas, los desmenuzadores, los desengrasadores, los tanques decompensacin y los desarenadores. Estos dispositivos estn destinados aeliminar o separar los slidos mayores o flotantes, eliminar los slidosinorgnicos pesados y eliminar cantidades excesivas de aceites y grasas(KORSAK, 2010).

2.8.2. Tratamiento primario

El propsito fundamental de los dispositivos para el tratamientoprimario, consiste en disminuir suficientemente la velocidad de las aguasresiduales para que puedan sedimentarse los slidos. Permite removerprincipalmente los contaminantes sedimentables, algunos slidos suspendidosy flotantes a travs de procesos fsicos y en algunos casos qumicos. Para ellose emplean, entre otros, sedimentadores como tanques spticos, tanques


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Imhoff, tanques de sedimentacin simple y clarificadores; tanques de flotacin ytanques de precipitacin qumica (KORSAK, 2010).

Buitrago y Ramrez 1991, citado por RODRIGUEZ (2009),menciona que en Colombia, evaluaron como tratamiento primario de las aguasresiduales del caf, la coagulacin con sales de aluminio e hierro, encontrandoque las condiciones ms apropiadas del proceso fueron con un pH entre 6.0 y7.5, con dosis de 30 ppm de alumbre durante un tiempo de sedimentacin de20 horas, permitiendo remover el 57% de los slidos suspendidos y el 40% delos slidos disueltos.

2.8.3. Tratamiento secundario

Este tratamiento debe hacerse cuando las aguas residualestodava contienen slidos orgnicos (en suspensin o disueltos), despus deltratamiento primario, para que puedan ser asimilados por las aguas receptorassin oponerse gradualmente a su estado natural (Departamento de Sanidad del

Estado de Nueva York, 1996; citado por RODRIGUEZ, 2009). Pueden removerhasta 85% de la DBO y de los slidos suspendidos, adems de cantidadesvariables de nitrgeno, fsforo, metales pesados y bacterias patgenas(Ministerio del Medio Ambiente, 2002; citado por RODRIGUEZ, 2009). Puedenser de naturaleza fsico-qumica o biolgica.

2.8.3.1. Tratamiento fsico-qumico

Los tratamientos fsico-qumicos utilizados como tratamientossecundarios permiten tratar el agua con el fin de transformar los compuestosque estn en forma de slidos disueltos y coloidales en compuestos estables,por medio de operaciones fsicas y/o procesos qumicos, tales como lacoagulacin, floculacin, precipitacin qumica, filtracin, separacin pormembranas, adsorcin, intercambio inico (RODRIGUEZ, 2009).


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2.8.3.2. Tratamiento biolgico

Los procesos biolgicos empleados en el tratamiento secundariode las aguas residuales se pueden clasificar en 2 grandes grupos: los aerobiosy los anaerobios.

Tratamiento aerbico

Son aquellos que utilizan microorganismos que requieren oxgenopara la depuracin de las aguas residuales, siendo los ms utilizados los lodos

activados, los filtros percoladores, los biodiscos y las lagunas de maduracin, ladepuracin biolgica aerbica de las aguas residuales consiste, en principio, enhacer que las bacterias, que se agrupan en pelculas o flculos, se desarrolleny multipliquen, para posteriormente separar, por sedimentacin, los fangosproducidos (MUOZ, 1993).

Tratamiento anaerbico

Los progresos recientes en los conocimientos de la bioqumicabacteriana han logrado modificar enormemente las tcnicas de depuracin yhan permitido emplear microorganismos anaerbicos, los cuales se hanutilizado con xito durante los ltimos aos en su aplicacin a residuos, debidoa sus ventajas respecto al tratamiento aerbico tanto en economa y facilidadde aplicacin como por la obtencin de un producto de gran valor energticocomo el metano (Zegers, 1987; citado por RODRGUEZ, 2009). Estos sistemas

son cada vez ms utilizados para tratar los efluentes biodegradables en msdel 90%, pero muy concentrados, procedentes de la agroindustria (Bebin, 1986;citado por RODRGUEZ, 2009).

Los tratamientos anaerobios ms utilizados en el tratamiento de lasaguas residuales del caf han sido las lagunas, los reactores de manto delodos de flujo ascendente (UASB) y los filtros. As Noyola (1989),citado porRODRGUEZ (2009), en Mxico reporta la digestin anaerobia como eltratamiento adecuado para las aguas residuales del BHC y los reactores


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anaerobios de segunda generacin (manto de lodos y filtro), como losindicados para llevar a cabo el proceso de depuracin. Tambin Porres y

Calzada (1991), citado por RODRGUEZ (2009), en Guatemala, reportanremociones de DQO en el rango entre 75 y 93% para aguas mieles tratadaspor digestin anaerobia (con temperatura entre 35 y 45C) y del 61% cuando elafluente se aliment a temperatura ambiente, utilizando un tiempo de detencinhidrulica (TRH) de 2 das en un reactor de 4.5 m3.

2.9. Impactos ambientales ocasionado por contaminacin ambiental enel proceso del Beneficio Hmedo de Caf ( Coffea sp)

La contaminacin ocasionada por la industria cafetalera en elproceso de BHC, constituye un serio problema en los pases productores decaf. En proceso del fruto se consume grandes cantidades de agua y casi el 80% del fruto se considera de poco o nulo valor econmico y por consiguiente esdesignado como desecho, el cual se vierte generalmente en los ros,generando malos olores, contaminando dichos ros, mas los propios problemas

sociales que esta situacin trae aparejado, sobre todo, limitaciones con sususos con fines recreativo y de sustento familiar por la contaminacin de los rosen pocas de proceso (Prez, 2002; citado por PEREZ et al ., 2006). Astambin SOTOLONGO et al . (2000), presenta los principales impactosdetectados en la provincia de Guantnamo - Cuba por los residuales delproceso del beneficiado hmedo del caf como son:

Creacin de aguas cidas (pH < 7)

Malos olores

Aguas coloreadas, de aspecto esttico desagradable.

Imposibilidad del uso del agua para consumo humano, laganadera e irrigacin.

Destruccin de ecosistemas acuticos.

Afectacin de los suelos irrigados por esta agua.


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Elevacin del % de metano en el agua.

Modificaciones paisajsticas.

Aumento de la concentracin de Ca, K, Mg y P en el agua.

Aumento de la carga orgnica y del consumo de O2 en elagua.

Slidos en suspensin.

Aumento de la Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO) y dela Demanda Qumica de Oxgeno (DQO) por encima de2 500 y 3 000 mg/L respectivamente.

Adems de lo anterior, Anacaf, 1995; citado por GALINDO (1998),menciona que el verter los desechos a los cuerpos de agua perjudicadirectamente la flora y fauna acutica, alterando el equilibrio biolgico comotambin proliferando la fauna nociva con alto potencial de ser vector deenfermedades.

2.10. Legislacin ambiental

En la actualidad en el Per no existe un control legalespecficamente que regule los permisos de construccin y operacin de lasplantas de beneficios hmedos de caf, sobre todo el control adecuado de susaguas residuales que estos vierten a los cuerpos de agua, pero tenemos laLEY DE RECURSOS HDRICOS (2009), que en el Articulo 34, nos dice que el

uso del agua debe realizarse en forma eficiente y con respeto a los derechosde terceros, promoviendo que se mantengan o mejoren las caractersticasfsico-qumicas del agua, el rgimen hidrolgico en beneficio del ambiente, lasalud pblica y las seguridad nacional, as tambin en el Articulo 79, explicaque La Autoridad Nacional autoriza el vertido de agua residual tratada a uncuerpo natural de agua continental o marina, previa opinin tcnica favorablede las Autoridades Ambiental y de Salud sobre el cumplimiento de los

Estndares de Calidad Ambiental del Agua (ECA-Agua) y Lmites Mximos


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Permisibles (LMP), y que queda prohibido el vertimiento directo o indirecto deagua residual sin dicha autorizacin. Tambin nos dice que corresponde a la

autoridad sectorial competente la autorizacin y el control de las descargas deagua residual a los sistemas de drenaje urbano o alcantarillado.

As tambin, la LEY DE RECURSOS HDRICOS (2009), en el Artculo 120, dice que constituye una infraccin en materia de agua, todaaccin u omisin tipificada en: Contaminar el agua transgrediendo losparmetros de calidad ambiental vigentes; Realizar vertimientos sinautorizacin; Arrojar residuos slidos en cauces o cuerpos de aguas naturaleso artificiales; y Contaminar el agua subterrnea por infiltracin de elementos osubstancias en los suelos.


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III. MATERIALES Y MTODOS

3.1. Aspectos generales de la Cuenca del Rio Entaz

3.1.1. Ubicacin poltica y geogrfica

La Cuenca del Rio Entaz se encuentra ubicado en el Distrito deVilla Rica Provincia de Oxapampa Regin Pasco, y parte del Distrito de SanLuis de Shuaro Provincia de Chanchamayo Regin Junn, en la zona centraldel pas. La cuenca est ubicada geogrficamente a 75 15' 29'' de LongitudEste y 10 45' 3'' de Latitud Sur (Figura 4).

Figura 4. Mapa de ubicacin poltica y geogrfica de la cuenca del Entaz.


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Tabla de apuntes.

3.2.2. Equipos

GPS Garmin Etrex.

Cmara digital.

Cronmetro.

3.3. Metodologa

3.3.1. Fase precampo

3.3.1.1. Formulacin de la encuesta para las Plantas deBeneficio Hmedo de caf

Para la formulacin de la encuesta se hizo una previa visita a lasplantas ms cercanas de beneficio hmedo del caf (PBHC), obtenindose

datos para realizar una encuesta, que sea capaz de captar informacinnecesaria y ajustada a los objetivos de la investigacin. Una vez formulada laencuesta, se realizo una pequea prueba a 5 PBHC, con la finalidad de ajustarla encuesta y volverle eficaz en obtener informacin de todas las PBHC almomento de la encuesta final (Anexo 1), ya que cada PBHC presenta undiseo diferente del otro.

3.3.1.2. Identificacin de las principales Plantas de BeneficioHmedo de Caf que se encuentran dentro de lacuenca del Rio Entaz

Para la identificacin de las principales PBHC se busc informacindel registro de las PBHC, del proyecto de denominacin de origen de caf, parasaber cuntas PBHC existen en cada uno de los caseros del distrito de villarica, y depender solamente de las principales PBHC que procesan cantidadesmuy representativas.


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Posteriormente se busc datos para la delimitacin de la cuencadel Rio Entaz, para ello se necesitaron de los SHP de la carta nacional 22m y

23m y el programa de Arc-Map 10 del Software Arc-Gis 10, con lo cual sedelimito correctamente la cuenca. Una vez delimitada la cuenca se supo quecaseros est abarcando la delimitacin de la cuenca, y con la informacin delregistro de las principales PBHC de cada casero, se obtuvieron las principalesPBHC que pertenecen a la cuenca del Rio Entaz (Anexo 2).

3.3.2. Fase campo

Para la salida al campo se program los das de salida a las PBHC,considerando la disponibilidad de los propietarios, de esta manera se hizo uncuadro de los das de salida a las plantas (Anexo 3), y todo esto se logro conlos datos bsicos de los propietarios de las PBHC del registro del proyecto dedenominacin de origen del caf. De esta manera se sali a las principalesPBHC a ejecutar las encuestas.

3.3.3. Fase gabinete

Se procesaron todos los datos obtenidos de la ejecucin de laencuesta, para esto se utiliz los programas de Microsoft Excel, Microsoft Wordy ArcMap 10, y se hizo los cuadros; tablas y grficos de barras, circulares y delneas, para ejecutar la petitoria de los objetivos de la investigacin y mostrarlosen los resultados.

3.3.3.1. Determinacin de la cantidad de caf cerezoprocesado en las Plantas de Beneficio Hmedo deCaf durante la campaa de cosecha del Caf

Para la determinacin de caf cerezo que se procesa durante lacampaa de caf se busc saber cunto es la produccin de caf pergaminoobtenido en quintales durante la campaa (4 meses) de caf, por lo que en


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Villa Rica para obtener un quintal (Qq) de caf pergamino seco se necesita 260kilogramos de caf cerezo como se muestra en la siguiente ecuacin:

1Qq CPS =260 kgCC

CCT = 260 Kg*(n*QqCPS) (1)

Donde:

CCT: Total de caf cerezo procesado

QqCPS: Quintal de caf pergamino seco obtenido.

n: numero de quintales de caf pergamino seco obtenido.

Cada ao que pasa la cantidad de caf cerezo procesado vavariando en cada una de las PBHC, por esta razn se consult en cada PBHC,la cantidad de caf procesado en los cinco ltimos aos atrs desde la ltimacampaa de cosecha de caf, 2007 2011, por lo cual se registraron en elCuadro de la encuesta del Anexo 1. b 1, 7).

3.3.3.2. Clculo del volumen de agua utilizado en el procesode beneficiado hmedo de caf en las principalesplantas de beneficio hmedo de caf

Para calcular el volumen de agua utilizado en el proceso debeneficiado hmedo de caf (BHC) se observ todo el sistema de reserva del

agua utilizada en el proceso de BHC, tanto el tanque de reservorio, como en eltanque de recirculacin para el despulpado y el lavado.

Por otro lado existe PBHC que toman directamente agua de lapoblacin cercana, entre otros que captan directamente del rio sin tener untanque reservorio y no recirculan agua durante el despulpado y el lavado. Deesta manera se realizaron los clculos del volumen de agua utilizada en lasPBHC, y entre ellos tenemos: mediciones de sus estructuras del sistema deutilizacin de agua; medicin del caudal del chorro de salida del tubo por el


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mtodo volumtrico, conjuntamente con el tiempo que demora el proceso dedespulpado y lavado de caf (Anexo 1. b 2. 10 y 11)), como se muestran en las

siguientes ecuaciones:

V = Q*(TD + TL)

Donde:

V: Volumen de agua Utilizado durante el proceso de beneficiadohmedo del caf.

Q = Caudal del agua utilizada durante el proceso del beneficiado

hmedo.

TD: Tiempo corrido del proceso del beneficiado durante laoperacin del despulpado.

TL: Tiempo corrido del proceso del beneficiado durante laoperacin del lavado.

Q = Vm / t

Donde:

Q = Caudal del agua utilizada durante el proceso del beneficiadohmedo.

V: Volumen de agua medido en el tubo de salida del tanquereservorio del agua para las operaciones del beneficiado.

t: Variacin de tiempos (t1, t2, t3, t4) tomados en la medicin delvolumen estndar.

V = H*A*L.

V=Volumen de agua utilizado en los procesos de despulpado y lavado.

H = Altura del tanque.

A = Ancho del tanque.

L =Largo del tanque.


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VT = VRD + VRL

VT = Volumen total de agua utilizado en el proceso de beneficiadohmedo del caf.

VRD = Volumen de agua utilizado en el reciclado del despulpado.

VRL= Volumen de agua utilizado en el reciclado del lavado

3.3.3.3. Evaluacin de las plantas de beneficio hmedo decaf que poseen sistema de tratamiento de sus

aguas residuales

Para la evaluacin de las PBHC que tienen un sistema detratamiento previo de sus aguas residuales, se estableci un modelo, deacuerdo a una de las plantas de beneficio hmedo de caf (Figura 5). La plantade beneficio hmedo del caf modelo, presenta un sistema de tratamientoprevio que hace todo lo posible para que el agua residual presente menosslidos disueltos de gran dimetro, por lo que el agua residual llega a servertido a las quebradas menos turbia, con un color aun amarillento.

Figura 5. Diagrama del sistema completo del tratamiento previo de las aguas

residuales de las plantas de beneficio hmedo del caf.


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IV. RESULTADOS

4.1. Determinacin de la cantidad de caf cerezo procesado en lasplantas de beneficio hmedo de caf durante la campaa decosecha del caf

Se colectaron datos de la cantidad de caf cerezo procesado de 26principales plantas de beneficio hmedo del caf (PBHC) (Anexo 4 y 5), queprocesan cantidades mayores a una tonelada, llegando hasta ochentatoneladas por da en promedio durante el ao 2011 (Figura 6). As tambin sehan registrado datos de campaas de caf de cinco aos atrs, desde el 2007al 2011, el cual muestra variaciones con los registros al del 2011, comotambin nacimientos de nuevas PBHC, resultando un aumento total delvolumen de produccin de las principales PBHC en los aos consecutivos alanterior (Anexo 6).

Figura 6. Plantas de beneficio hmedo del caf, con sus respectivas cantidades

promedias de caf procesado en el da, durante la campaa (4meses) del 2011.


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Las cantidades de caf procesado en cada PBHC tienden acambiar constantemente debido al tipo de PBHC, en el que se encuentran: los

que son de PBHC formada como cooperativas y asociaciones que vaningresando nuevos socios y tambin van retirndose; los que son de un solopropietario, que procesan su propia produccin de sus cafetales, y que lacantidad procesado est ligado a las instalaciones de plantas nuevas decafetos y a la poda de cafetos; y los que son compradores de caf cerezo quese expresan por los nmeros de vendedores de caf con la respectiva cantidadque venden. Todo esto trae consigo desniveles de la cantidad de caf

procesado (Anexo 6) en cada campaa (4 meses) del caf (Figura 7.).

Figura 7. Cantidad de caf cerezo procesado en las plantas de beneficiohumedo del caf en las campaas (4 meses) de los aos 2007-2011.

La cantidad de caf cerezo procesado en las campaas de losaos 2007- 2011 (Cuadro 5), se describen en la Figura 8. Mostrandocantidades crecientes en cada ao, siendo en el ao 2011, 16 747 900 kg de


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caf procesado en las principales PBHC. Este aumento fue debido a lascreaciones de nuevas PBHC en ese ao.

Cuadro 5. Produccin anual del caf cerezo procesado en las campaas delos aos 2007 2011.

AO CAF CEREZO (Kg)

2007 11 577 800

2008 12 641 200

2009 13 787 8002010 14 619 800

2011 16 747 900

Figura 8. Total de caf cerezo procesado en cada ao de la campaa (4meses) del 2007- 2011.


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4.2. Estimacin del volumen de agua utilizado en el proceso debeneficiado hmedo del caf en las principales plantas de beneficio

hmedo del caf

Se estimaron los volmenes de agua utilizada en cada una de lasPBHC para el 2011 como se muestra en la Figura 9, mediante respectivasmediciones necesarias, segn el tipo de sistema de las PBHC, y se haconseguido un volumen estimado total de 52 282.824 m3 utilizados por lasprincipales plantas de beneficio hmedo del caf en el ao 2011 (Anexo 7).

Figura 9. Volumen de agua gastado en la campaa de caf del 2011 por las

principales plantas de beneficio hmedo del caf en el proceso dedespulpado y lavado.

En las mediciones de los sistemas de flujo de agua para lautilizacion de agua en el proceso de despulpado y lavado en cada una de lasPBHC, se han obtenido estimaciones de volmenes de agua utilizadas por kgde caf cerezo con valores que van de la mano con las tecnologas presentes

en las PBHC, as mostrndose valores que van desde los 0.46 L/Kg de cafcerezo (L/kgCc) hasta los 53. 85 L/kgCc en la campaa del 2011 (Figura 10).


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Los valores estimados de volmenes de agua utilizado por kg decaf cerezo en las principales PBHC de la cuenca del Rio Entaz, en los aos

2007- 2011 (Anexo 7), muestran un valor representativo promedio de 11.65L/kgCc, el cual se podria afirmar que en toda la cuenca del Rio Entaz existe ungasto estimado del valor promedio escrito.

Figura 10. Volumen de agua utilizado por kilogramo de caf cerezo en lacampaa de caf del 2011, por las Principales Plantas de BeneficioHmedo de Caf.

4.3. Evaluacin de las Plantas de Beneficio Hmedo de Caf que

poseen sistema de tratamiento de sus aguas residuales

De las 26 principales PBHC encuestados, solo el 58% (15 de las 26PBHC) cuentan con un previo tratamiento de sus aguas residualesprovenientes del proceso del beneficiado de caf (Figura 11), siendo lo restanteaquellos que vierten directamente a los afluentes de la cuenca del Rio Entaz(Anexo 8). De esta manera realizando clculos se obtiene que por lo menos selogra dar un tratamiento previo a 23 182.824 m3 de 52 282.824 m3.


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Dentro de cada uno de las plantas que cuentan con un previotratamiento de sus aguas residuales provenientes de la PBHC, existen

diferencias en sus diseos de sistemas de tratamiento de sus aguas residuales(STAR), as como en la utilizacin del insumo cal y modo completo del sistemaprevio de tratamiento de aguas residuales (STPAR) provenientes de la PBHCpropuesto en la metodologa.

Figura 11. Principales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf que realizan unprevio tratamiento vierten directamente a los afluentes de lacuenca del Entaz.

La utilizacin del insumo Cal se da en todas las plantas de BHC,que cuentan con un STPAR. Es el nico insumo que se les agrega a las aguasresiduales en proporciones diferentes a 360 g de cal/quintal de caf cerezo (g

de cal/QqCc), que van desde los 100 g de cal/Qq Cc hasta los 1000 g de cal/QqCc(Cuadro 6), (Figura 12). Este acta como un coagulante, que posteriormente alentrar en las posas de separacin de los slidos totales, forman capas notoriasde separacin, en el que se encuentran muy diferenciadas: la Nata (una capagelatinosa), aguas amarillentas con pocas partculas suspendidas y los slidossedimentados o Lodo. Comnmente en la mayora de los STPAR de las PBHC


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solo llegan hasta este proceso, por lo que vierten sus aguas clarificadasamarillentas a los cuerpos de aguas cercanos a los STAR de las PBHC. Son

muy pocos los que pasan al proceso completo del previo tratamiento.

Cuadro 6. Consumo de Cal de las Principales Plantas de Beneficio Hmedo deCaf que realiza algn previo tratamiento de sus aguas residuales.

PLANTA DE BENEFICIO HUMEDO DECAF

CANTIDAD DE CAL USADO g/QqCerezo

AGROINDUSTRIA SCHULER 200

CUNAVIR 350

FUNDO SAN GERONIMO 1 000

FINCA ROSENHEIM 360

FINCA ANJA 360

FUNDO SANTA ROSA 100

ALLPACOCHA 800

CUNAVIR 300

FINCA SANTA MARTHA 500

FUNDO SAN CRISPIN 300

HORST GEHRMANN 360

FINCA SANTA TERESA 300

FUNDO SANTA ESTELA 800FUNDO MARIN 200

CACE- ALTO PALOMAR 300


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Figura 12. Consumo de Cal usado por Quintal (Qq) de caf cerezo (260 Kg) enlas principales Plantas de Beneficio Humedo de Caf que realizan unprevio tratamiento

El tiempo de separacin de las fases en el tanque de separacin noes igual en los STPAR de la PBHC, habiendo casos en el que su permanenciadel agua residual en el tanque es de 2 das y en otros de hasta una semana.Por consiguiente en los STPAR de las PBHC se tienen tanques muy grandes,que en la mayora abarcan aguas recolectadas de hasta 4 procesos seguidosdel beneficiado hmedo de caf, hasta que abarque por completo el tanque, yvolver a utilizar el otro, por el cual su separacin se hace ms lenta. Haymomentos en el que se saturan los STPAR y no se logra controlar esta partedel previo proceso, por lo que el restante que no se logra manejar se viertedirectamente a los cuerpos de aguas loticas cercanas al STPAR de las PBHC(Cuadro 7). As se muestran el tiempo de separacin de los slidos totales delagua residual en la Figura 13.


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Cuadro 7. Tiempo de permanencia de las aguas residuales de las Plantas deBeneficio Hmedo de Caf en las posas de separacin y

sedimentacin.PLANTA DE BENEFICIO HUMEDO DE

CAFTIEMPO DE SEPARACION Y

SEDIMENTACION (Das)


CUNAVIR 7

FUNDO SAN GERONIMO 3

FINCA ROSENHEIM 2

FINCA ANJA 4

FUNDO SANTA ROSA 3

ALLPACOCHA 7

CUNAVIR 5


FUNDO SAN CRISPIN 2

HORST GEHRMANN 7

FINCA SANTA TERESA 5

FUNDO SANTA ESTELA 7

FUNDO MARIN 3

CACE- ALTO PALOMAR 5


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Figura 13. Tiempo de permanencia de las aguas residuales en las pozas deseparacin y sedimentacin de los slidos suspendidos del sistemade tratamiento previo de las aguas residuales de las plantas de

beneficio humedo del caf.

El tratamiento previo de las aguas residuales (TPAR) de las PBHC,consta despus del encalado el reposo de esas aguas mezcladas por lo quedespus de un tiempo determinado se forman capas, en el cual solo el aguaclarificada amarillenta pasa a la parte de filtracin por medio de pozasconstruidas y dispuestas con materiales filtrantes, e incluso como paso final lasaguas pasan por un rea de menor profundidad con plantas acuticas. A estospasos solo 7 de los STPAR de las PBHC se suman, pero los 8 sistemasrestantes solo llegan a las pozas de separacin y sedimentacin (Cuadro 8).


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Cuadro 8. Plantas de beneficios que poseen en sus tratamientos de sus aguasresiduales posas de separacin y sedimentacin y posas de

filtros.PLANTA DE BENEFICIO

HUMEDO DE CAF

POSAS DE SEPARACIN Y

SEDIMENTACIN

POSAS DE

FILTROS


CUNAVIR 6 1

FUNDO SAN GERONIMO 6

FINCA ROSENHEIM 2 6

FINCA ANJA 2

FUNDO SANTA ROSA 3

ALLPACOCHA 2 3

CUNAVIR 4 2


FUNDO SAN CRISPIN 3

HORST GEHRMANN 3

FINCA SANTA TERESA 4 3

FUNDO SANTA ESTELA 2 3

FUNDO MARIN 4

CACE- ALTO PALOMAR 1 3

TOTAL 15 7


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V. DISCUSIN

La cantidad de caf cerezo procesado en cada una de lasprincipales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf (PBHC), obtenidos a partir delos nmeros totales de quintales producidos en campaa, han sido calculadopor el equivalente de conversin utilizado por los caficultores del distrito de Villa

Rica, as cada quintal de caf pergamino seco equivale a 55.2 kg de cafpergamino seco y para producir esta cantidad se necesitan 260 kg de cafcerezo, lo cual haciendo clculos correspondientes nos resultaran 212 g decaf pergamino seco por 1 kg de caf cerezo, lo que equivale en general a un21.2% del fruto del caf. As GMEZ, MORALES y ADALID (2006), muestranresultados de sus estudios en la composicin del fruto del caf obteniendo un22% de caf pergamino seco del fruto del caf, en tal sentido estos datos se

asemejan en valores, por lo que se podra afirmar que los clculos para ladeterminacin del caf cerezo procesados en la campaa de caf por lasplantas de beneficio hmedo de caf se ajustan al valor real de la cantidad delcaf cerezo procesado.

Las estimaciones de los volmenes efluentes obtenidos en lasprincipales PBHC son datos que se diferencian con el tipo de diseo de laplanta, as muestran variaciones de consumo de 0.46 L/kg de caf cerezo

(L/kgCc) a 53.85 L/kgCc, a estas diferencias del diseo de las PBHC PROARCA(2002), categoriza como: beneficiado convencional o tradicional con un gastode 7.22 L/kgCc a 11.47 L/kgCc; beneficiado semiecolgico o semitecnificado, conun gasto de hasta 50% del convencional; y el beneficiado ecolgico otecnificado, disminuyendo as hasta el 90 % del tradicional. A pesar de ellonuestras estimaciones de valores son muy altas en las plantas convencionales,y se podra afirmar que su uso es descontrolado en todo el proceso de

beneficiado, y lo confirma CHACON (2001), en Honduras con resultados


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menores a las estimaciones de consumo de las principales PBHC con valoresde 0.4 L/kgCc en el beneficiado ecologico y 7.56 L/kgCc en el convencional. Por

esta razn se debera optar en disminuir el consumo del agua e inclinarse en latecnologa que CENICAFE ha desarrollado como dice OROZCO (2003), paracambiar el concepto del beneficiado de caf, de lo Convencional a lo Ecolgico.Para lo cual se debera de partir de las modificaciones del sistema de losconductos de agua del proceso de beneficiado hmedo del caf, y la adopcinde nuevas maquinarias despulpadoras, desmucilaginadoras y lavadoras. Conel fin de obtener menos consumos de agua en el proceso de beneficiado, y de

esta manera como MOLINA (1999), menciona ayudar en la construccin delsistema de tratamiento de aguas residuales (STAR).

Los sistemas de tratamiento previo de aguas residuales (STPAR)de las PBHC, como previo tratamiento, implica solamente como comentaMOLINA (1999), la preparacin para los verdaderos cambios que debenhacerse en la composicin de las aguas. As comentan que la separacin fsicade los contaminantes no resuelve el problema de contaminacin en s, por loque MOLINA (1999), comenta que las aguas mieles son muy acidas y ricas enmateria orgnica por lo cual pueden ser particularmente nocivas si sedescargan en cuerpos de agua, y si se retienen en lagunas o fosas, se corre elriesgo de contaminar el agua subterrnea. As LPEZ y CASTILLO (2011),comentan que tambin existen otras investigaciones que sugieren comopretratamiento ms eficiente y menos costosos, la construccin de filtros ensuelos infrtiles para que estos aprovechen el potencial orgnico que presenta

esta agua, el cual ingresara con una dosis de cal. A pesar de ello no todas lasprincipales PBHC del estudio cuentan con el previo tratamiento completo.

Aunque la utilizacin de insumos como la cal entre otros esmayormente parte del tratamiento primario, en los STAR de las principalesPBHC de la cuenca del rio Entaz se les considera como tratamiento previo, yaque su uso no es eficiente, y no le dan las proporciones adecuadas de cal porlo que el tiempo de reaccin es muy tarda, que al final tiende a acumularse yrebalsar el exceso como comentan los propietarios. A pesar de lo que dicen


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LPEZ y CASTILLO (2011), que la cal como insumo favorece la precipitacinde los elementos en suspensin.

MOLINA (1999), indica que para seleccionar el tipo de previotratamiento, tratamiento y post tratamiento, es necesario conocer bien elvolumen de agua utilizado en las PBHC, sin embargo en el estudio, lascantidades de pozas construidas en cada STAR de las principales PBHC de lacuenca del rio Entaz no estn relacionadas al consumo de agua en el procesode beneficiado hmedo del caf, por lo cual presentan numerosasconstrucciones en algunas y muy pocas en otras, y de igual manera su controles muy deficiente en el momento del funcionamiento. Por lo que se viertesiempre los excedentes de aguas residuales sin previo tratamiento a parte delas que no tienen un STPAR. Contribuyendo as a la contaminacin de loscuerpos de agua cercanas a los STPAR con el consumo del oxgeno en unproceso natural de oxidacin, como describe ZAMBRANO (1989), que la pulpay el muclago contenidos en un kg de caf cereza pueden retirarle todo eloxgeno a 7 400 litros de agua pura, generando as 115 g de DQO por kg decaf cerezo, y que como manifiesta VEENSTRA (1995), la contaminacinunitaria producida diariamente por un habitante corresponde en promedio a 100g de DQO, lo que significa que la pulpa y el muclago procedentes del BHconvencional de 1 kg de caf cereza, produce una contaminacin similar a laocasionada por una persona durante el da, produciendo asi con los 16 747 900kg de caf cerezo una contaminacin provocada por una poblacin equivalentea 19 260 085 personas.


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VI. CONCLUSIONES

1. La cantidad de agua consumida fue de 52 282.824 m 3 en el proceso debeneficiado de 16 747 900 kg de caf cerezo por las 26 principales plantasde beneficio hmedo de caf (PBHC), en el ao 2011, las cuales sonvertidas a los afluentes de la cuenca del rio Entaz directamente o con algn

previo tratamiento en algunas PBHC.

2. En el ao 2011.se han procesado 16 747 900 kg de caf cerezo en lasprincipales PBHC de la cuenca del rio Entaz.

3. En las campaas de caf de los 4 aos anteriores, existi variaciones en elincremento de la produccin por las creaciones de nuevas plantas debeneficio humedo del cafe de gran magnitud.

4. Los volmenes de agua utilizados en las principales PBHC de la cuenca delrio Entaz, es representado por el promedio de 11.65 L/kg de caf cerezo(L/kgCc) para los aos, del 2007 al 2011.

5. Los volmenes de agua consumidos por las principales PBHC presentanvalores que dependen del tipo de diseo de las PBHC y estn dentro delrango de 0.46 L/kg

Cca 53.8 L/kg

Cc. para el ao 2011.

6. De las 26 principales PBHC solo 15 tienen un tratamiento previo de susaguas residuales y dentro de ellas solo 7 cumplen con el tratamiento previocompleto.

7. Por lo menos 23 182.824 m3 de 52 282.824 m3 de agua residual es vertido alos afluentes con una disminucion de la carga organica.


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8. Ninguna planta de beneficio humedo de caf cumplen al 100 % en eltratamiento previo de sus aguas residuales, debido al mal manejo que le

dan su sistema de tratamiento de sus aguas residuales.

9. En el tiempo pico de la campaa de caf no se controla el volumen de lasaguas mieles en el tratamiento previo y se opta por verter el exedente queno ingresa a los tanques de sedimentacin.


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VII. RECOMENDACIONES

Incentivar a construir sistema de tratamiento de aguas residuales alas plantas de beneficio hmedo del caf que no tienen aun, mostrando unaplanta de beneficio hmedo del caf del mismo distrito que tenga bienimplementado su sistema de tratamiento de aguas residuales.

Realizar mediciones de consumo de agua en las plantas debeneficio hmedo del caf, por el mtodo volumtrico en la temporada decampaa (Mayo Agosto) y en el instante de la actividad del proceso debeneficiado del caf, desde el despulpado hasta el lavado.

Incentivar a los propietarios, a optar por el consumo ms reducidodel agua en el proceso del beneficiado, por medio de un remodelamiento desus infraestructuras de la planta de beneficio hmedo del caf, en base aplantas que estn cumpliendo con el consumo de una mnima cantidad de aguapor kilogramo de caf cerezo.

Incentivar a los propietarios a llevar un registro diario del cafrecepcionado y procesado en sus plantas de beneficio hmedo del caf en todala campaa de cosecha del caf.


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VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

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CORONEL, F. 2010. Estudio del caf especial ecuatoriano. Proyecto Final deMster. Fundacin Universitaria Iberoamericana. Quito, Ecuador. 65 p.

E.C.C.S.R.L. (EMPRESA CONSULTORA CONSULSANTOS S.R.L). 2010.Manual de buenas prcticas de manufactura en el beneficio Bio CafOro de Tarraz S.A. Realizado para el Ministerio de Agricultura yGanadera en el Marco del Programa de Fomento de la Produccin

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IX. ANEXO


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Anexo N 1.

Encuesta para informacin base de las Plantas de Beneficio Hmedo de Caf.

a. Datos generales:

1. Informacin general de las plantas de beneficio hmedo de caf.

1) Razn socia l. 2) Cuantos aos de funcionamiento tiene su planta

3) Ubicacin

Localidad/CaseroDistritoProvincia

4) Coordenadas UTM

UTM18L Altitud

b. Datos especficos:

1. Calculo de la cantidad de caf cerezo que se procesa en las plantasde beneficio hmedo de caf.

5) Duracin de la campaa de cosecha de caf

6) Cantidad promedio de caf cerezo que se procesa por da

7) Total de caf pergamino recaudado durante las campaas (Qq)

Ao Produccin total anual (Qq)20072008200920102011

2. Determinacin del volumen de agua que se utiliza en el proceso delas plantas de beneficio hmedo de caf.

8) Donde deposita el agua para el despulpado y lavado del caffermentado(1)Tanques de cementos de (m 3) (2) en bidones o

cilindros de (m3)


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Anexo N 2.

Mapa de delimitacin de la cuenca del Rio Entaz y sus respectivos sectores

cafetaleros.


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Anexo N 3.

Cronograma de salida a las Plantas de Beneficio Hmedo de Caf.

PBHCDAS DEL MES DEL MARZO DEL 2012

5 6 7 8 9 10 1 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

MANU. ORTZ. X AGR.SCHULER X

CUNAVIR XCOM.SARITA X

FND.SANGERNM X

PRO. BENVTE XCOM.V.R X

BIOVERDE XFNC. ROSENHM. X

FNC.ANJA XFND.SANT ROSA X ALLPACOCHA X

FND. SAN VICNT. XCUNAVIR X

FND. MND.NUEV. X

FNC. SANTMART. X

FND. SANCRISPN. X

APACEE XLA COLMENA XHOR. GEHRM. X

FNC. SANT

TERS. XFND. SANT. EST. X

FND. MARIN XFND. BERNL. X

CACE- AL. PAL. XJUAN ZAFRA X


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Anexo N 4.

Principales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf que se encuentran en la

cuenca del Rio Entaz.

PLANTA DE BENEFICIOHUMEDO DE CAF

AOSQUE

TRABAJASECTOR

COORDENADASCARTOGRAFICAS

18 L UTM ALTITUD

MANUEL ORTIZ 14 Villa Rica 469322 8813373 1576 AGROINDUSTRIA

SCHULER11 Villa Rica 471037 8813843 1437

CUNAVIR 2 Villa Rica 471037 8814402 1491

COMERCIAL SARITA 10 Villa Rica 470946 8813413 1395FUNDO SANGERONIMO

60 Villa Rica 471037 8813843 1437

PROCESADORABENAVENTE

7 Villa Rica 468906 8812275 1599

COMERCIAL VILLARICA

6 Villa Rica 471314 8814740 1485

BIOVERDE 1 Villa Rica 469102 8813476 1608FINCA ROSENHEIM 10 Yezu 472739 8815339 1519

FINCA ANJA 10 Yezu 471677 8814876 1506FUNDO SANTA ROSA 30 Oconal 471333 8809882 1532

ALLPACOCHA 1 Oconal 471232 8810633 1501FUNDO SAN VICENTE 20 Oconal 471088 8812282 1567

CUNAVIR 15 Oconal 470892 8811246 1470FUNDO MUNDO

NUEVO40 Cedropampa 473002 8806977 1315

FINCA SANTA MARTHA 15 Cedropampa 472053 8806131 1185

FUNDO SAN CRISPIN 17 Cedropampa 472597 8807496 1322 APACEE 5 Milagro 474155 8813182 1547LA COLMENA 20 Entaz 470520 8804724 1113

HORST GEHRMANN 10 Entaz 470100 8807681 1396FINCA SANTA TERESA 20 Entaz 470284 8808518 1518FUNDO SANTA ESTELA 7 Entaz 469073 8806245 1365

FUNDO MARIN 14 Palomar 475173 8808811 1507FUNDO BERNAOLA 40 Palomar 474775 8810080 1482

CACE- ALTO PALOMAR 10 Palomar 475192 8808704 1507

JUAN ZAFRA 10 Palomar 475817 8810597 1620


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Anexo N 5.

Mapa de ubicacin de las principales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf

que pertenecen a la cuenca del Rio Entaz.


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Anexo N 6Produccin de caf cerezo procesado en los aos 2007 2011.

PLANTA DEBENEFICIO

HUMEDO DECAF

DURACIONDE LA

CAMPAA(MESES)

PROMEDIODE CAFCEREZO

PROCESADO(Kg)

CAF CEREZO OBTENIDO EN LOS AOS 2007 -2011

2007 2008 2009 2010 2011

MANUEL ORTIZ 4 2 000 52 000 72 800 65 000 62 400 78 000 AGROINDUSTRIA

SCHULER 4 45 000 715 000 572 000 1 034 800 936 000 832 000

CUNAVIR 4 15 000 520 000 702 000COMERCIAL

SARITA 4 13 000 598 000 624 000 650 000 611 000 728 000

FUNDO SAN

GERONIMO4 5 000 130 000 156 000 124 800 130 000 221 000

PROCESADORABENAVENTE 4 4 000 65 000 59 800 52 000 130 000 143 000

COMERCIAL VILLARICA 4 2 000 52 000 65 000 78 000 91 000 88 400

BIOVERDE 4 7 000 0 0 0 0 235 300FINCA

ROSENHEIM 4 8 000 202 800 208 000 215 800 231400 234 000

FINCA ANJA 4 5 000 111 800 104 000 124 800 130 000 117 000FUNDO SANTA

ROSA 4 9 500 312 000 234 000 208 000 221 000 260 000

ALLPACOCHA 4 17 000 780 000FUNDO SAN

VICENTE 4 1000 33 800 26 000 41 600 31200 39 000CUNAVIR 4 60 000 1 430 000 1 300 000 1 560 000 1 690 000 1 612 000

FUNDO MUNDONUEVO 4 10 000 338 000 364 000 338 000 390 000 343 200

FINCA SANTAMARTHA 4 12 000 470 600 468 000 481 000 494 000 507 000

FUNDO SANCRISPIN 4 80 000 1 820 000 3 120 000 3 250 000 3 380 000 3 328 000

APACEE 4 7 500 260 000 182 000 234 000 260 000 208 000

LA COLMENA 4 3 500 88 400 72 800 52 000 78 000 65 000HORST

GEHRMANN 4 12 000 426 400 416 000 418 600 429 000 442 000

FINCA SANTATERESA 4 50 000 988 000 936 000 1 040 000 1 066 000 1 092 000

FUNDO SANTAESTELA 4 55 000 1 300 000 1 430 000 1 352 000 1 560 000 2 080 000

FUNDO MARIN 4 50 000 988 000 891 800 1 248 000 832 000 949 000FUNDO

BERNAOLA 4 35000 520 000 598 000 572 000 546 000 598 000

CACE- ALTOPALOMAR 5 40 000 520 000 624 000 546 000 702 000 988 000

JUAN ZAFRA 4 5 500 156 000 117 000 101 400 98 800 78 000


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Anexo N 7.Estimaciones de agua consumida por las Principales Plantas de Beneficio

Hmedo de Caf en los aos 2007-2011.

PLANTA DEBENEFICIO

HUMEDO DECAF

AGUA USADA EN LACAMPAA DEL 2011

AGUA USADO POR KILOGRAMO DECAF CEREZO EN LOS AOS 2007-

2011 (L/ Kg) PROMEDIO(L/Kg)LITROS

(L)

METROSCUBICOS

(m3)2007 2008 2009 2010 2011

MANUEL ORTIZ 4 200 000 4 200 80.77 57.69 64.62 67.31 53.85 64.85 AGROINDUSTRI

A SCHULER 600 000 600 0.84 1.05 0.58 0.64 0.72 0.77

CUNAVIR 4 020 000 4 020 7.73 5.73 6.73

COMERCIALSARITA 540 000 540 0.90 0.87 0.83 0.88 0.74 0.84FUNDO SANGERONIMO 360 000 360 2.77 2,31 2,88 2.77 1.63 2.47

PROCESADORABENAVENTE 2 040 000 2 040 31.38 34.11 39.23 15.69 14.27 26.94COMERCIALVILLA RICA 300 000 300 5.77 4.62 3.85 3.30 3.39 4.18

BIOVERDE 240 000 240 1.02 1.02FINCA

ROSENHEIM 660 000 660 3.25 3.17 3.06 2.85 2.82 3,03

FINCA ANJA 120 000 120 1.07 1.15 0.96 0.92 1.03 1.03FUNDO SANTA

ROSA 300 000 300 0.96 1.28 1.44 1.36 1.15 1.24

ALLPACOCHA 1 837 824 1 837 2.36 2.36FUNDO SAN

VICENTE 1 800 000 1 800 53.25 69.23 43.27 57.69 46.15 53.92

CUNAVIR 3 600 000 3 600 2.52 2.77 2.31 2.13 2.23 2.39FUNDO MUNDO

NUEVO 660 000 660 1.95 1.81 1.95 1.69 1.92 1.87FINCA SANTA

MARTHA 720 000 720 1.53 1.54 1.50 1.46 1.42 1.49FUNDO SAN

CRISPIN 3 600 000 3 600 1.98 1.15 1.11 1.07 1.08 1.28

APACEE 4 200 000 4 200 16.15 23.08 17.95 16.15 20.19 18.71LA COLMENA 3 000 000 3 000 33.94 41.21 57.69 38.46 46.15 43.49

HORSTGEHRMANN 1 680 000 1 680 3.94 4.04 4.01 3.92 3.80 3.94FINCA SANTA

TERESA 1 500 000 1 500 1.52 1.60 1.44 1.41 1.37 1.47FUNDO SANTA

ESTELA 960 000 960 0.74 0.67 0.71 0.62 0.46 0.64

FUNDO MARIN 1 800 000 1 800 1.82 2.02 1.44 2.16 1.90 1.87FUNDO

BERNAOLA 7 920 000 7 920 15.23 13.24 13.85 14.51 13.24 14.01CACE- ALTO

PALOMAR 1 425 000 1 425 2.74 2.28 2.61 2.03 1.44 2.22

JUAN ZAFRA 4 200 000 4 200 26.92 35.90 41.42 42.51 53.85 40.12TOTAL DE AGUA

USADO 52 282 824 52 283 PROMEDIO 11.65


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Anexo N 8Principales Plantas de Beneficio Hmedo de Caf que realizan un previo

tratamiento vierten directamente a los afluentes de la cuenca del Rio Entaz.

TRATAMIENTO DE AGUAS MIELES EN LAS PLANTAS DE BENEFICIO HMEDO DE CAF

PLANTA DE BENEFICIO HMEDODE CAF

GESTION DE LAS AGUAS RESIDUALES DEL CAFE

VERTIDO DIRECTO PREVIO TRATAMIENTO

MANUEL ORTIZ x AGROINDUSTRIA SCHULER x

CUNAVIR xCOMERCIAL SARITA x

FUNDO SAN GERONIMO xPROCESADORA BENAVENTE x

COMERCIAL VILLA RICA xBIOVERDE x

FINCA ROSENHEIM xFINCA ANJA x

FUNDO SANTA ROSA x ALLPACOCHA x

FUNDO SAN VICENTE xCUNAVIR x

FUNDO MUNDO NUEVO xFINCA SANTA MARTHA xFUNDO SAN CRISPIN x

APACEE xLA COLMENA x

HORST GEHRMANN xFINCA SANTA TERESA xFUNDO SANTA ESTELA x

FUNDO MARIN xFUNDO BERNAOLA x

CACE- ALTO PALOMAR xJUAN ZAFRA x

TOTAL 11 15PORCENTAJE 42 58


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60

Figura 15. Planta de Beneficio Hmedo de Caf 1.

Figura 16. Planta de Beneficio Hmedo de Caf 2.


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61

Figura 177. Entrevista con cafetalero.

Figura 18. Aplicacin de la encuesta.


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Figura 19. Poza de separacin y sedimentacin de las aguas residuales.

Estimacion Del Volumen de Las Aguas Residuales Vertidos a La Cuenca Del Rio Entaz

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