REUSÓ DE AGUAS RESIDUALES: SUS ASPECTOS TÉCNICOS Y

ECOLOGICOS

PRESENTADO POR:

DAIRO ALFREDO MOYANO SÁNCHEZ

PROFESOR:

DR. NELSON RODRÍGUEZ VALENCIA

TUTOTORAS:

ING. LUZ ANGÉLICA CARDONA HENAO

ING. LEIDY YHOANA SALGADO

ENSAYO INDIVIDUAL

ACTIVIDAD COLABORATIVA

MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

UNIVERSIDAD DE MANIZALEZ

FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONÓMICAS Y

ADMINISTRATIVAS.

MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

COLOMBIA

2015

RESUMEN

A causa de la importancia ambiental con los efectos del cambio climático, la

disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las

poblaciones, la demanda de la industria y los cultivos, por lo tanto la ventaja de

usar el reusó de aguas residuales como los bajos costos, los beneficios para los

suelos agrícolas y la disminución del impacto sobre el ambiente. Las aguas

residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del

recurso. Sin embargo, el predominio del uso de aguas residuales crudas o diluidas

con aguas superficiales y el bajo porcentaje de aguas residuales tratadas en

Colombia y en los países de América Latina, en general, generan riesgos en la

salud pública, en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo

directo. Sin embargo en la actualidad se expidió la resolución 1207 del 2014, la

cual establece los usos para los cuales se puede reusar el agua residual y las

condiciones mediante los parámetros máximos permitidos para dicha actividad,

siendo un gran avance para la regulación de este reusó. Por otro lado el reusó de

aguas residuales es importante realizar tratamiento ya que por ejemplo

tratamientos secundario, además de remover de manera eficiente materia

orgánica y sólidos suspendidos, influye directamente sobre la estructura de

algunos compuestos, como los de nitrógeno, siendo importante tener en cuenta

los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo. Esto es importante porque

muchos suelos pueden ser salinizados por el mal uso de estos suelos.

INTRODUCCIÓN

El agua es un recurso indispensable para las actividades humanas, para el

desarrollo económico y el bienestar social. En promedio se necesitan 3.000 L de

agua por persona para generar los productos necesarios para la alimentación

diaria. Aunque la irrigación para fines agrícolas representa apenas 10% del agua

usada, ésta es la actividad de mayor consumo de agua dulce del planeta (FAO,

2006).

El aumento de la población a lo largo de los años, especialmente en los países

denominados “en vía de desarrollo”; los cuerpos de agua superficial y subterránea

como los sumideros de contaminación; la influencia del cambio climático en la

alteración de la regulación hídrica y la distribución desigual del recurso hídrico

donde es acaparada principalmente por la agricultura e industria, además de los

períodos secos donde cada vez son más fuertes como en regiones como en los

llanos orientales; todas estas problemáticas han forzado a buscar nuevas

alternativas de para suministrar aguas a las diferentes necesidades humanas,

considerándose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la

demanda del recurso.

Una de las principales problemáticas y las prácticas más comunes a lo largo del

país es la disposición final de las aguas residuales domésticas, la cual se dispone

directamente sin tratamiento en los cuerpos de agua superficiales y en el suelo; de

igual forma esta aguas que es vertida es reusada para la agricultura, potable y es

el ambiente natural de la hidrófana que posteriormente es pescada y distribuida

para consumo a lo largo del país. La calidad de estas aguas puede generar dos

tipos de problemas: de salud pública, particularmente importantes en países

tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas, cuyos agentes

patógenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a través de las

excretas o las aguas residuales crudas (Mara, 1996), y los problemas ambientales,

por afectar la conservación o protección de los ecosistemas acuáticos y del suelo,

lo que contribuye a la pérdida de valor económico del recurso y del medio

ambiente y genera a su vez una disminución del bienestar para la comunidad

ubicada aguas abajo de las descargas (Pierce y Turner, 1990).

OBJETIVOS

Identificar los conceptos asociados a las aguas residuales y el reusó de

aguas

Reconocer los impactos y aspectos ecológicos presentados por el reusó de

aguas

Reconocer los principales de los tratamientos de aguas residuales

MARCO TEÓRICO

Aguas residuales y reusó

La definición de agua residual según la FAO (2015) es “el agua que no tiene valor

inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se

produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella. No

obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de suministro para otro

usuario en otro lugar. Las aguas de refrigeración no se consideran aguas

residuales”, mientras que la definición del reusó de agua residual es el

aprovechamiento del agua previamente utilizada, una o más veces en alguna

actividad para suplir las necesidades de otros usos. Como una forma especial del

reusó se ha definido el concepto de "recirculación", que es la utilización de aguas

residuales tratadas en la misma actividad que generó el agua residual (Lavrador,

1987). El reusó de aguas residuales está definido como su aprovechamiento en

actividades diferentes a las cuales fueron originadas (Ministerio del Medio

Ambiente, 2001), los tipos y aplicaciones se clasifican de acuerdo con el sector o

infraestructura que recibe el beneficio o genera el agua residual, siendo los

principales: el urbano, industrial y agrícola (Gutiérrez, 2003). Las aguas residuales

contienen material suspendido y componentes disueltos, tanto orgánicos como

inorgánicos. Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales

domésticas son: sólidos suspendidos y coloidales, materia orgánica e inorgánica

medida como demanda química y bioquímica de oxígeno (DQO y DBO,

respectivamente), carbono orgánico total (COT), nitrógeno (amoniacal, orgánico,

nitritos y nitratos), fósforo, bacterias, protozoarios y virus (Metcalf y Eddy, 2003).

Las aguas residuales provenientes de áreas urbanas, (incluyen las industrial en

zonas urbanas) Debido a problemas como la predominancia de sistemas de

alcantarillado combinados (aguas residuales domésticas con aguas lluvias) y a la

potencial mezcla con aguas residuales industriales, pueden encontrarse

constituyentes no convencionales (orgánicos refractarios, orgánicos volátiles,

tensoactivos, metales, sólidos disueltos) o emergentes (medicinas, detergentes

sintéticos, antibióticos veterinarios y humanos, hormonas y esteroides, etc.)

(Metcalf y Eddy, 2003). Los riesgos asociados con estas últimas sustancias

pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud pública en el largo plazo y

ser de más difícil manejo que el riesgo causado por los agentes patógenos (Mara

y Carnicross, 1990). Por otro lado las agua residuales provenientes de la

agricultura están asociadas a el uso de agroquímicos y la irrigación de los cultivos,

descomposición de materia orgánica, entre otros, las cuales son depositadas al

subsuelo en el sistema de aguas subterráneas o a cauces directos agua

(artificiales o naturales), la cual se mezcla con aguas naturales y aguas residuales

urbanas e industriales, que van a para a los principales ríos y depositados

posteriormente al mar.

La descarga de aguas residuales se ha hecho sin considerar las condiciones del

medio donde se ha realizado, siendo el vertimiento directo a los cuerpos de agua

superficiales (ríos, lagos y mares) y al suelo los métodos de evacuación de aguas

residuales más comunes en la mayoría de ciudades de los países pobres; sin

embargo, estas prácticas no respetan las regulaciones municipales o los

estándares de calidad para el agua de riego, representando problemas

ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling, 1996).

Tratamientos de aguas residuales

El tratamiento se puede clasificar por mecanismos o niveles –preliminar, primario,

secundario y terciario o avanzado– y, dependiendo del proceso para ser usado,

varios mecanismos pueden actuar separada o simultáneamente (Von Sperling,

1996), como se observa en la Tabla 1.

Tabla 1. Características de los principales tratamientos de las aguas

SS: Solidos suspendidosDBQ: Demanda bioquímica de oxigeno1: según forma de nitrógeno y aprovechamiento de los cultivos2: Sin restricción para cualquier tipo de cultivoFuente: Von Sperling, 1996.

Colombia actualmente para el reusó de aguas se rige por la resolución 1207 del

2014, el cual fija las condiciones y parámetros para el reusó de aguas en el sector

agrícola e industrial en el país.

Existe una amplia gama de opciones tecnológicas y procesos para el tratamiento

de aguas residuales. La Tabla 2 muestra el desempeño de las tecnologías más

usadas en nuestro medio para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Las

aguas residuales tratadas contendrán normalmente menos N y P, pero

aproximadamente la misma cantidad de K, según el proceso de tratamiento

empleado; así, algunos cultivos tendrán más beneficio que otros, dependiendo de

las formas de asimilación de los nutrientes (Mara y Carnicross, 1990).

Tabla 2. Desempeño de las tecnologías de tratamiento de aguas residuales domesticas

Fuente: Von Sperling, 1996.

Antecedentes reusó agrícola

En Israel es una prioridad nacional el reúso de las aguas residuales en la

agricultura debido a la escasez severa del recurso, la contaminación de los

recursos hídricos y a los altos niveles de consumo de agua. El reúso constituye la

fuente inmediata de agua adicional para riego y representa aproximadamente el

10% del total del agua de consumo de la nación (EPA 2005).

En Australia en la granja de Werribee cerca de Melbourne, se optó por el uso las

aguas residuales provenientes de uso doméstico desde 1940. Esta solución sigue

hoy en funcionamiento y gracias a ella se irrigan aproximadamente 10.000 ha. El

objetivo de estas “granjas de aguas residuales” es reducir al mínimo o prevenir la

contaminación de los ríos y conservar el agua y los alimentos para mejorar la

agricultura (FAO, 2002).

En Brasil, en la ciudad de Curitiba, se reúsa el efluente de la planta de tratamiento

Martinopoli en irrigación de hortalizas, se observó que es adecuado para la salud

pública, pero se hace énfasis en la protección de los trabajadores que tienen

contacto con dicho efluente (Ongley, 1997)

El sistema más grande de reúso en Argentina se localiza en la región árida de

Mendoza donde alrededor de 2000 ha son irrigadas con el efluente del sistema

de tratamiento, dicho efluente se utiliza para el riego de Olivos, Alfalfa, frutales,

ajo, tomate y otros cultivos (EPA, 2004).

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen

doméstico, pecuario (cría de vacunos y cerdos, especialmente) e inclusive

industrial y agroindustrial para el riego de cultivos. En la Sabana de Bogotá, en el

distrito de riego y drenaje de la Ramada, se riegan 3.500 ha de cultivos de

hortalizas, flores y pastos con un caudal de 1,5 m3 de agua bombeada del río

Bogotá, que pasan a través de humedales naturales como forma de tratamiento

(Gradex, 1996).

En Ibagué se evaluó la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las

aguas residuales. Los cultivos dentro del plan agrícola de reusó serían: arroz,

sorgo, pastos, soya, y algodón. La tecnología de tratamiento de aguas residuales

seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario. El total

de aguas residuales para tratar fue de 1.438,66 l/s -1. Los principales impactos

negativos serían los riesgos para la salud, por el uso indirecto e inseguro de aguas

residuales diluidas (Cepis, 2003). Valencia (1998) y Madera et al. (2003)

compararon las características de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de

la estación de transferencia de investigación de Ginebra (Valle): UASB-laguna

facultativa, UASB-laguna duckweed y laguna de estabilización, encontrando que

no hay diferencias significativas en la calidad microbiológica y parasitológica de los

tres efluentes, aptos sólo para uso restringido, según la OMS, y que no

representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos

contenidos de Cl, Na y B.

Osorio (2006) realizó una evaluación teórica de opciones de oferta de agua para

riego de cultivos en distritos agroalimentarios proyectados en el Valle del Cauca,

tomando como caso de estudio el distrito agroalimentario de Palmira. Los

resultados reafirman la viabilidad del uso de las aguas residuales domésticas para

riego agrícola, en términos de disponibilidad y control de impacto por las

actividades productivas.

Aspectos Ecológicos

Las ventajas de emplear los efluentes de aguas residuales en el riego el riego

de cultivos son mayores que las desventajas ya que evitan la contaminación de

las fuentes hídricas superficiales, si se usa con fines agrícolas ya que reduce el

uso de fertilizantes artificiales, dado el gran contenido de nutrientes que tienen

estas aguas, (Silva, 2008) debido a que el agua es uno de los impactos negativos

que mayor repercusiones tiene sobre la humanidad, es altamente significativo su

impacto positivo en términos ecológicos.

Los aspectos negativos están relacionados la calidad las aguas que se estén

tratando ya que estas pueden tener u alto contenido en elementos salinos, que a

mediano plazo generan una alteración del suelo originando la salinización de los

suelos y provoca un encostramiento de este que afecta la infiltración del agua y

por ende el crecimiento de los cultivos, esto puede llegar afectar las calidad de las

tierras cultivables originando un problema ambiental significativo.

Otro impacto al emplear estos tipos de aguas es debido a la generación de olores

a causa de la materia orgánica diluida no removida durante el tratamiento.

Pese a la regulación actual con la resolución 1207, donde se establece el reusó de

aguas residuales, a ciertas actividades específicas, se sigue corriendo el riesgo de

la aparición de metales pesados, amenazas de infecciones y de enfermedades,

para lo cual se necesita mayor investigación y tener las precauciones suficientes

por parte del estado.

Ejemplo de caso Sabana de Bogotá

Este reusó de aguas en el distrito de riego de la Ramada, no tiene tratamiento de

aguas de donde obtiene el agua, esta es captada de las aguas del Río Chicú, el

cual es un afluente natural, que recibe vertimientos por contaminación por

agroquímicos y contaminación por minería (ladrilleras), contaminación por basuras

y vertimiento por los cultivos de flores, vertimientos de aguas domésticas, por lo

tanto tiene la principal contaminación está asociada por vertimientos orgánicos.

Los reusos que se le da al agua son para la irrigación de cultivios para la

producción de trigo, cebada y papa; de igual manera, se han desarrollado otras

actividades como la ganadería de leche, el cultivo de hortalizas, y los cultivos de

flores recientemente.

Fuente: Secretaria de Hacienda.

DISCUSIÓN

El reusó de aguas residuales es una alternativa ecológicamente viable que

disminuye los impactos negativos asociados con los vertimientos a los cuerpos de

aguas, pero es sumamente importante que esta tenga tratamientos y en lo posible

de nivel 3, para que no halla efectos negativos sobre los suelos, agua y la salud de

las personas; el reusó de aguas debería ser una meta mundial con unos altos

índices de estandarización de alta calidad, esto debe ser legislado y apoyado

técnicamente sobre todo en lugares donde la poca influencia del estado hace que

las aguas residuales sea tan común verterlos a los ríos como depósitos de todo

tipo de contaminante, por lo tanto hay que avanzar en este tema de salubridad.

Por otro lado es un gran avance la resolución 1207 del 2014 en regular a cierto

tipo de prácticas y fijar los parámetros máximos permitidos en el reusó de aguas

residuales, ahora debe mirar si las políticas incentivan o desmotivan el reusó de

estas aguas o estas deben ir acompañadas de otras para que se utilice esta

importante alternativa hídrica en los proceso urbanos, industriales y agrícolas.

Las tecnologías e investigación juegan un papel primordial, estas deben ir

acompañadas del políticas, un cambio cultural, educación, inversiones e

involucración de las grandes empresas, el apoyo técnico, etc. por ejemplo la

ciencia contribuyen con el conocimiento mediante datos los cuales nos aportan la

contexto real del reusó de aguas en sus impactos negativos y positivos al medio

ambiente y a la salud de las personas involucradas en sus diferentes cadenas de

consumo, esto mejorar cada vez más esta importante alternativa hídrica; en

cuanto a la tecnología, esta nos facilitan el manejo de estas agua y de su

aplicabilidad en el futuro inmediato, lo cual sería ideal en todo tipo de proceso

humando desde la comodidad de la casa hasta las más complejas industrial en el

mundo.

CONCLUSIONES

De los principales reúsos que se le puede dar a las aguas residuales se encuentra

en el sector de la agricultura, el cual es el principal sector usuario de recursos

hídricos y debido a la deficiencia de este recurso en muchos lugares del mundo y

del país hace que en algunas zonas sea necesario emplear otros este tipo de

alternativas. Es importante que cada vez se hagan mayores gestiones para que el

tratamiento de aguas sean de mayor calidad, esto debe ir acompañado de

políticas públicas que incentive el reusó, investigación donde se demuestren los

perjuicios y beneficios de esta labor (principalmente en el sector de la salud,

ambiental y económicamente), de tecnologías propias, además de una cultura, de

la importancia de los recursos hídricos y el adecuado manejo que debe darse a

este.

Para el reusó de aguas siempre es recomendable tratarlas antes de su uso, ya

que en la práctica en muchos países del mundo y en especial en Colombia

predominan los reúsos sin tratamientos algunos o tratamientos muy básicos, por lo

tanto la resolución 1207 del 2014 es un gran paso ya que los ríos son los

principales vertederos de todo tipo de aguas residuales, de estos se hace un uso

para la agricultura, pesca y aún más grave agua potable. Esto acarrea en

enfermedades en las poblaciones a mediano y largo plazo, por lo tanto es

importante el papel del estado, las multinacionales, pobladores en realizar una

adecuada gestión de los recursos hídricos, primordialmente para que se cumpla

con la ley, además de cambiar la mentalidad desde le político, los empresarios y

las comunidades, ya que muchas veces se prefiere pagar por la contaminación ya

que es más atractivo este método y rentable económicamente, que el reusó de

las aguas. El reusó de aguas residuales es recomendado principalmente para

aquellos cultivos que sufrirán una transformación industrial; sin embargo, en

América Latina hay un uso elevado en cultivos de consumo directo, como el de

hortalizas, lo que representa riesgos para la salud pública que deben ser

considerados.

Independientemente del tipo de cultivo, los requerimientos mínimos para el uso

seguro de aguas residuales en la agricultura deben ser los establecidos por la

OMS, en términos de variables microbiológicas y de calidad físico-química por la

FAO. Además, como en las aguas residuales existen elementos que pueden

afectar el desarrollo de los cultivos y las características físico-químicas del suelo,

es esencial tener también en cuenta parámetros adicionales, como contenidos de

Na, Ca, Mg y B.

La selección de la tecnología de tratamiento del agua residual deberá considerar

aspectos como tipo de suelo y de cultivos para ser regados, ya que la presencia

de diferentes formas de N en las aguas residuales dependerá del tipo de

tratamiento, por lo tanto debe haber un acompañamiento técnico y promulgación

de estas técnicas para evitar la degradación de los suelos con vocación agrícola

como por ejemplo la salinización de los suelos.

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