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REUSO DE AGUA RESIDUALES DOMESTICAS EN EL MUNICIPIO DE LA
UNION NARIÑO
Presentado por: LUZ DARY SANCHEZ MUÑOZ
Presentado a: NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
LA UNION NARIÑO
2015
RESUMEN
El agua es vital en los seres vivos, por ello el ahorro del agua en la población es
fundamental. Cada vez que hacemos uso del cuarto de baño “condenamos” una medida
de 10-20 litros con agua, en la mayoría de los casos potable, a convertirse en agua
residual negra que podría llegar a constituir un problema medioambiental serio.
Reutilizar el agua mediante tratamientos adecuados es una muy buena alternativa;
considerando que se podría utilizar agua de menor calidad en actividades que así lo
permitan y con ello liberar la de alta calidad sólo para consumo humano u otros usos
especializados. Por lo tanto se propone implementar un sistema de reutilización de
aguas residuales doméstica, en donde el agua generada de duchas, lavamanos y
lavatrastos sirvan para abastecer el tanque del inodoro y el agua generada de los
inodoros sea empleada para un sistema de riego en los jardines
INTRODUCCION
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 y Fida, 2006).
El crecimiento acelerado de la población, especialmente en países en vía de desarrollo;
la contaminación de los cuerpos de agua superficial y subterránea; la distribución
desigual del recurso hídrico y los graves períodos secos; han forzado a buscar nuevas
fuentes de abastecimiento de agua, considerándose a las aguas residuales una fuente
adicional para satisfacer la demanda del recurso.
Una de las prácticas más comunes de disposición final de las aguas residuales
domésticas ha sido la disposición directa sin tratamiento en los cuerpos de agua
superficiales y en el suelo; sin embargo, 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).
La utilización de aguas residuales en áreas agrícolas proviene de los tiempos antiguos
en Atenas; sin embargo, la mayor proliferación de sistemas de aplicación de aguas
residuales en el suelo ocurrió durante la segunda mitad del siglo XIX, principalmente en
países como Alemania, Australia, Estados Unidos, Francia, India, Inglaterra, México y
Polonia. En el periodo de la posguerra, la creciente necesidad de optimización de los
recursos hídricos renovó el interés por esta práctica en países como África del Sur,
Alemania, Arabia Saudita, Argentina, Australia, Chile, China, Estados Unidos, India,
Israel, Kuwait, México, Perú, Sudán y Túnez (Parreiras, 2005).
Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1.230.193 ha, con 27%
de agua residual tratada y 73% sin tratar, por lo general diluida con aguas superficiales;
al igual que sucede en toda América Latina, no se cuenta con información completa y
confiable sobre el tema del reúso (Cepis, 2003) y solamente 8% del total de aguas
residuales que se producen diariamente es tratado (WSP et al., 2007).
Esta consideración de producto exige en la práctica una observancia estricta de la
calidad del agua residual empleada como materia prima, un diseño adecuado de los
depósitos del agua reciclada con criterios de fiabilidad y seguridad, y una operación y
mantenimiento de los mismos con una mentalidad propia del que elabora un producto
de calidad definida. De manera que debido al creciente deterioro del entorno y escasez
de agua, se propone un sistema que reúse dichas agua residuales domésticas generadas
en la vivienda
En este artículo se hace un análisis del aprovechamiento o reúso agrícola de las aguas
residuales domésticas crudas, diluidas o tratadas y de las implicaciones de los diferentes
niveles de tratamiento, y se presentan algunas experiencias en Colombia y en otros
países.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
• Proponer especificaciones para reducir el consumo de agua potable a
través de la reutilización de las aguas residuales domésticas en una
vivienda, bajo condiciones sanitariamente seguras.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Proponer un tipo de construcción para el sistema de reutilización de aguas
Residuales en una vivienda de clase media.
• Proponer un sistema que minimice el gasto de agua potable y que permita
la reutilización de agua residual, de forma controlada y segura.
MARCO TEORICO
El reúso 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, siendo los principales: el urbano, que incluye irrigación de parques públicos,
campos de atletismo, áreas residenciales y campos de golf; el industrial, en el que ha
sido muy empleado durante los últimos años, especialmente en los sistemas de
refrigeración de las industrias, y el agrícola, en la irrigación de cultivos. Este último es
el principal uso (Gutiérrez, 2003).
La actividad agrícola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento
regular que compense la escasez del recurso, por causa de la estacionalidad o la
distribución irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del año (Lara y
Hernández, 2003); adicionalmente, el uso de aguas residuales presenta beneficios
asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agrícolas por el aporte de
materia orgánica, macronutrientes (N y P) y oligoelementos, como Na y K, permitiendo
reducir, y en algunos casos eliminar, la necesidad del uso de fertilizantes químicos y
trayendo beneficios económicos al sector (Hoek et al., 2002, citados por Medeiros et al.,
2005). La preservación del medio ambiente se favorece también, al evitar el vertimiento
directo de las aguas residuales o al reducir los costos de su tratamiento, conservando la
calidad del agua y la recarga de los acuíferos de aguas subterráneas (Moscoso, 1993;
Cepis, 2004).
Las aguas residuales domesticas son el resultado de las actividades cotidianas de las
personas. Entonces para el ahorro de agua potable es fundamental economizarla en
cualquier comunidad, sobre todo en zonas donde el servicio o suministro público de
agua suele ser costoso, escasos, irregular y de calidad variable; de ahí que el propósito
es proveer una orientación para líderes que toman decisiones de alternativas técnicas,
institucionales, y financieras para el manejo y tratamiento de aguas residuales
individuales y de cascos urbanos de tamaño pequeño a mediano, y con ello ofrecer un
liderazgo capacitado para mejorar el manejo de aguas residuales. Desde los orígenes de
la civilización, los seres humanos se han asentado en las proximidades de las corrientes
fluviales, porque ello les garantiza el rápido abastecimiento del agua potable, necesaria
para satisfacer sus requerimientos básicos, junto a esto están los sistemas de drenajes
que depositan todas las aguas sucias en los ríos .Es por esto que la influencia del
hombre sobre las cuencas hidrográficas ha sido devastador para los ecosistemas
acuáticos. [5] Pero el agua es un recurso abundante para algunos y escaso para muchos,
lo que induce a una valoración inversamente proporcional a su abundancia relativa,
porque aunque dos terceras partes de la superficie de nuestro planeta están cubiertas por
agua, apenas el 2.8% del agua total es agua dulce, con la restricción de que 2.24% no es
aprovechable por estar congelada en forma de glaciares y nieves perennes, el 0.60% está
contenido en los poros de rocas y suelos formando acuíferos, y solo el 0.03% del agua
total del planeta está disponible en fuentes superficiales.
Es por esto que a pesar de lo que muchas personas piensan que el agua es un recurso
inagotable y que la cantidad de esta es infinita, la realidad es otra y el problema aumenta
ya que los índices de contaminación hídrica crece exponencialmente, y a pesar de esto
los gobiernos y autoridades relacionadas se muestran indiferentes ante esta situación.
NATURALEZA DE LAS AGUAS RESIDUALES.
El origen, composición y cantidad de los desechos están relacionados con los hábitos de
vida vigentes. Cuando un producto de desecho se incorpora al agua, el líquido resultante
recibe el nombre de agua residual. Por lo que se define que las aguas residuales
domesticas son el resultado de las actividades cotidianas de las personas. “El
Tratamiento de aguas residuales (agua residual, doméstica o industrial, etc.), es un
proceso de tratamiento de aguas que a su vez incorpora procesos físicos, químicos y
biológicos, los cuales tratan y remueven contaminantes físicos, químicos y biológicos
del agua efluente del uso humano.” Su objetivo es producir agua limpia para su reúso en
las comunidades locales, ciudades o reutilizable en el ambiente.
USO DEL AGUA.
La escasez cada vez es mayor de las aguas dulces debido al crecimiento demográfico, a
la urbanización y, probablemente, a los cambios climáticos, ha dado lugar al uso
creciente de aguas residuales para la agricultura, la acuicultura (Técnica del cultivo de
especies acuáticas vegetales y animales.), la recarga de aguas subterráneas y otras áreas.
En algunos casos, las aguas residuales son el único recurso hídrico de las comunidades
pobres que subsisten por medio de la agricultura. Si bien el uso de aguas residuales en la
agricultura puede aportar beneficios (incluidos los beneficios de salud como una mejor
nutrición y provisión de alimentos para muchas viviendas), su uso no controlado
generalmente está relacionado con impactos significativos sobre la salud humana. Estos
impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prácticas de
manejo. El uso de aguas residuales para el riego de cultivos es cada vez más común,
tanto en un ambiente agrícola (cultivos, protección forestal...) como urbano (zonas
verdes, campos de golf, vías urbanas...). Este hecho se explica muy fácilmente si se
tiene en cuenta que en comparación con otros tipos de aplicaciones, el agua para riego
requiere en muchos casos un nivel de calidad menos estricto, y en consecuencia el nivel
de depuración que se debe alcanzar durante el tratamiento no es tan elevado. Además el
rendimiento de los cultivos es superior, ya que las aguas residuales contienen nutrientes
para el desarrollo de las plantas. Sin embargo, existe el riesgo de que el riego con aguas
residuales facilite la transmisión de enfermedades relacionadas con nematodos (Se dice
de los gusanos nematelmintos que tienen aparato digestivo, el cual consiste en un tubo
recto que se extiende a lo largo del cuerpo, entre la boca y el ano.), intestinales y
bacterias fecales a consumidores y agricultores. Es por esto que la reutilización evita el
vertido de aguas residuales al mar o a los cauces fluviales donde provocan efectos
indeseables, como la eutrofización, malos olores, impacto visual o la propia
contaminación directa de otras aguas. Riego de parques y jardines (campos de golf,
cementerios, medianas, cinturones verdes), reutilización industrial (refrigeración,
alimentación de calderas), recarga artificial (recarga de acuíferos, control de la intrusión
marina, control de subsidencias), usos urbanos no potables (riego de zonas verdes, lucha
contra incendios, sanitarios, aire acondicionado, lavado de coches, riego de calles, uso
medio ambiental (caudales ecológicos, zonas húmedas) u otros (acuicultura, fusión de
nieve, construcción, eliminación de polvo, limpieza de ganado).
CARACTERÍSTICAS DEL AGUA RESIDUAL DOMÉSTICA.
Las características del agua residual se pueden dividir en físicas, químicas y
microbiológicas, Normalmente las aguas residuales domésticas no son tan complejas
como las aguas residuales de tipo industrial donde pueden existir determinados
compuestos tóxicos y peligrosos, por ejemplo fenoles e hidrocarburos
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
son las más importantes del agua residual son el contenido total de sólidos, término que
engloba la materia en suspensión, la materia sedimentable, la materia coloidal y la
materia disuelta. Otras características físicas importantes son el olor, la temperatura, la
densidad, el color y la turbiedad. OLORES Normalmente, los olores son debidos a los
gases liberados durante el proceso de descomposición de la materia orgánica. El agua
residual reciente tiene un olor peculiar, algo desagradable, que resulta más tolerable que
el del agua residual séptica. El olor más característico del agua residual séptica es el
debido a la presencia del sulfuro de hidrógeno que se produce al reducirse los sulfatos a
sulfitos por acción de microorganismos anaerobios. Fuente: Ingeniería de Aguas
Residuales Tomo 1 Pág. 664, México 1996.
COLOR.
El agua residual reciente suele tener un color grisáceo. Sin embargo, al aumentar el
tiempo de transporte en las redes de alcantarillado y al desarrollarse condiciones más
próximas a las anaerobias, el color del agua residual cambia gradualmente de gris a gris
oscuro, para finalmente adquirir color negro.
TEMPERATURA
La temperatura del agua residual suele ser siempre más elevada que la del agua de
suministro, hecho principalmente debido a la incorporación de agua caliente procedente
de las casas y los diferentes usos industriales.
TURBIEDAD. La medición de la turbiedad se lleva a cabo mediante la comparación
entre la intensidad de la luz dispersada en la muestra y la intensidad registrada en una
suspensión de referencia en las mismas condiciones.
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
El estudio de las características químicas de las aguas residuales se aborda en los
siguientes cuatro apartados: la materia orgánica, la medición del contenido orgánico, la
materia inorgánica, y los gases presentes en el agua residual. El hecho de que la
medición del contenido en materia orgánica se realice por separado viene justificado por
su importancia en la gestión de la calidad del agua y en el diseño de las instalaciones de
tratamiento de aguas.
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICA.
Para el tratamiento de las aguas residuales se hace necesario el conocimiento de las
características biológicas de éstas, además el conocimiento sobre: Principales grupos de
microorganismos biológicos presentes, tanto en aguas superficiales como residuales, así
como aquellos que intervienen en los tratamientos biológicos. Organismos patógenos
presentes en las aguas residuales. Organismos utilizados como indicadores de
contaminación y su importancia.
CARACTERÍSTICAS DE AGUAS NATURALES Y POTABLES
El agua contiene ciertas substancias químicas u organismos microscópicos que pueden
ser perjudicial para ciertos procesos industriales, y al mismo tiempo perfectamente
idóneo para otros. Los microorganismos causantes de enfermedades que se transmiten
por el agua la hacen peligrosa para el consumo humano. Las aguas subterráneas de áreas
con piedra caliza pueden tener un alto contenido de bicarbonatos de calcio (dureza) y
requieren procesos de ablandamiento previo a su uso.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS.
En la provisión de agua se debe tener especial cuidado con los sabores, olores, colores y
la turbidez del agua que se brinda, en parte porque dan mal sabor, pero también a causa
de su uso en la elaboración de bebidas, preparación de alimentos y fabricación de
textiles.
CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS
Los múltiples compuestos químicos disueltos en el agua pueden ser de origen natural o
industrial y serán benéficos o dañinos de acuerdo a su composición y concentración. Por
ejemplo el hierro y el manganeso en pequeñas cantidades no solo causan color, también
se oxidan para formar depósitos de hidróxido férrico y óxido de manganeso dentro de
las tuberías de agua.
CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS
Las aguas poseen en su constitución una gran variedad de elementos biológicos desde
los microorganismos hasta los peces. El origen de los microorganismos puede ser
natural, es decir constituyen su hábitat natural, pero también provenir de contaminación
por vertidos cloacales y/o industriales, como también por arrastre de los existentes en el
suelo por acción de la lluvia.
CALIDAD DEL AGUA PARA RIEGO
Según Mujeriego (1990), en su publicación “Manual Práctico de Riego con Agua
Residual Municipal Regenerada. Calidad de un Agua de Riego”, el tipo de agua que se
utilice como agua de riego tiene dos efectos importantes, a corto plazo influye en la
producción y a largo plazo ciertas aguas pueden perjudicar el suelo. Sea cual fuere el
origen del agua debe de cumplir la calidad que se exige a un agua de riego natural y
únicamente en ciertas situaciones o para ciertas producciones pueden variarse los
márgenes establecidos, siempre que no afecte las propiedades del suelo. El conjunto de
parámetros a considerar en la evaluación de la calidad del agua para riego, han de
contemplar el conjunto de características físicas, químicas y biológicas que definen su
buen uso.
AHORRO DE AGUA POTABLE EN EL HOGAR
El ahorro de agua potable en el hogar es fundamental para economizarla en cualquier
comunidad. Sobre todo en zonas donde el servicio o suministro público de agua suele
ser costoso y algunas veces irregular y de calidad variable. Existen una serie de técnicas
y tecnología muy sencilla para lograr ahorros importantes de agua, sin afectar la calidad
de vida de los consumidores. Una de las principales, es la que propone una medición
eficiente del consumo en cada inmueble.
DEPURACIÓN DE AGUAS.
Reciben este nombre los distintos procesos implicados en la extracción, tratamiento y
control sanitario de los productos de desecho arrastrado por el agua y procedente de
viviendas e industrias como se muestra en la figura 1. La depuración cobró importancia
progresivamente desde principios de la década de 1970 como resultado de la
preocupación general expresada en todo el mundo sobre el problema, cada vez mayor,
de la contaminación humana del medio ambiente, desde el aire a los ríos, lagos, océanos
y aguas subterráneas, por los desperdicios domésticos, industriales, municipales y
agrícolas.
MODELO DE REUSO
Aunque es necesario encontrar la tecnología apropiada que alcance el nivel de eficiencia
requerido, es posible, en la mayoría de los casos, encontrar esquemas de tratamiento
orientados al reúso que sean rentables. En estas circunstancias, la idea de la reutilización
convierte el gasto en tratamientos en una inversión productiva, pues en lugar de
desechar el agua residual, es posible retornar al proceso productivo una fracción del
agua residual tratada para que sea acondicionada apropiadamente para su reutilización.
Este hecho tiene un efecto benéfico desde el punto de vista del consumo de agua
potable. Al reusar agua residual tratada, las necesidades de entrada al proceso
disminuyen y, por lo tanto, también la cantidad descargada. Esto trae consigo una
cadena de ahorros derivados de varios hechos: primero, por estar consumiendo menos
agua potable; segundo, por disminuir el gasto de tratamiento (generalmente
proporcional al volumen de agua); tercero, por la disminución en el tamaño del
tratamiento final para descarga y, por último, por la posibilidad de utilizar el agua para
otros usos o usuarios.
USO DE AGUAS GRISES EN EL HOGAR
Toda el agua que sale de la casa, excepto la de los escusados o la que contiene desechos
humanos, como la utilizada para lavar pañales, se conoce como agua gris. Ésta incluye
la que proviene de la tarja, cocina, regadera, lavabo y lavadora. Comprende entre 50 y
80% de las aguas residuales residenciales y se puede usar para otras actividades que no
requieren agua de calidad potable. El agua del escusado, y toda la que contiene residuos
sanitarios, se conoce como agua negra. Si las aguas grises se reutilizan en el hogar, se
reduce la demanda de la potable y la cantidad de aguas residuales que salen del hogar.
Debido a que la demanda de agua crece constantemente, es necesario invertir en
enormes proyectos de infraestructura, tanto para su distribución en las áreas
residenciales, como para su tratamiento al entrar y salir de las casas. Para evitar estos
altos costos, es preciso aprovechar el agua al máximo y reducir nuestra demanda
personal. El agua gris se puede usar para evacuar el inodoro. Si no ha sido tratada, se
debe echar directamente en la taza del baño, pues en el tanque puede causar daños al
sistema y propiciar la acumulación nociva de bacterias. Los sistemas que recirculan
automáticamente el agua gris de la casa a los escusados son muy complejos y requieren
forzosamente de un tratamiento previo.
COMO INSTALAR UN SISTEMA DE AGUAS GRISES.
Para la recolección y el uso manual sólo se necesitan algunos recipientes y cubetas.
Esta opción es claramente la más económica: se colecta el agua de la regadera, lavadora
y tarja, y se aprovecha en el jardín, inodoros y otros usos del hogar que no requieren
calidad de agua potable. Algunas consideraciones importantes son: Debes disponer de
un espacio suficiente para la ubicación de los tanques de almacenamiento y tratamiento.
Además, se tienen que instalar tuberías especiales para aguas grises, pues no se pueden
usar las existentes para agua potable y aguas negras. El tamaño de los tanques tiene que
ser adecuado para mantener un balance entre el suministro y la demanda de aguas grises
en tu hogar. Es importante distinguir la tubería que contiene agua gris de la del agua
potable y la de las aguas negras. En algunos casos el agua gris es recolectada en un nivel
bajo y debe ser bombeada a los niveles en donde será usada (por ejemplo, a los baños,
para abastecer los tanques del WC). El agua gris debe ser desinfectada para controlar el
crecimiento de bacterias, en sistemas automáticos.
VENTAJAS DE LA UTILIZACIÓN DE AGUAS GRISES
Menor consumo de agua potable. El agua gris puede reemplazar al agua potable fresca
para muchos usos en el hogar. Esto le ahorra dinero a los municipios en costos de
distribución, mantenimiento, tratamiento e infraestructura, y aumenta el suministro
efectivo en muchos casos. Menor estrés sobre fuentes naturales de agua. Al reducir la
demanda de agua, disminuye la extracción de los sistemas naturales y así se evita la
degradación ambiental. Menor cantidad de aguas residuales que necesitan ser tratadas
en los municipios o en los tanques sépticos. El uso de aguas grises aumenta el ciclo de
vida y la capacidad de los tanques sépticos. Ahorro de energía y químicos en el
tratamiento. Si se aprovechan las aguas grises en el hogar, se bombea menos agua y
también es un incentivo para reducir el uso de productos contaminantes, como
detergentes; además, será menor la cantidad que necesita tratamiento (tanto al entrar
como al salir del hogar). Aprovechamiento en el jardín y áreas verdes. Si aprovechas el
agua gris en tu casa, puedes mantener verde tu jardín, aunque vivas en regiones secas o
sean tiempos de sequía.
MÉTODO DE REUSO DE AGUA EN UNA VIVIENDA
Es un método muy sencillo, pero requiere de previsión al momento de diseñar,
rehabilitar o modificar una vivienda. Una persona consume entre 20 m3 y 25 m3 cada
año de agua potable en el tanque del inodoro. Hay muchas maneras de reutilizar una
parte del agua del abastecimiento, y una de las viables es simplemente reutilizar el agua
de la ducha y lavamanos para emplearla en el tanque del inodoro. El tanque utiliza,
comúnmente, agua potable, regularmente consume de 6 a 8 litros (depende del tipo de
taza sanitaria utilizada). Reutilizando el agua de la ducha y lavamanos para su empleo
en el tanque se pueden ahorrar aproximadamente quinientos litros a la semana, ya que
más de un tercio del agua que se utiliza es para el inodoro (Ecoaigua, 1999). El agua de
las duchas, bañeras y lavamanos se pude reutilizar para el tanque del inodoro, donde las
aguas grises son almacenadas en un depósito acumulador y por medio de tubería de
PVC el agua es conducida para la alimentación del tanque del inodoro. En la
reutilización de aguas grises se necesita una mayor seguridad en su manipulación, por lo
que se recomienda la depuración físico – químicas de las aguas procedentes de duchas,
lavamanos y bañeras, donde por medio de una malla fina sirva como tamiz para no
permitir el ingreso de sólidos y con la aplicación de cloro se desinfecte el agua del
depósito ya que se encuentra contaminada.
EL MARCO NORMATIVO Y LOS CRITERIOS DE CALIDAD
La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos, como el doméstico o el
industrial; sin embargo, para el uso de aguas residuales debe considerarse aspectos de
calidad con el fin de evitar riesgos a la salud pública, principalmente en lo que se refiere
a sus características microbiológicas. Ésta es considerada la principal razón para el
establecimiento de guías y regulaciones para el reúso seguro de estas aguas en
diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy, 2003).
Las principales guías que regulan el reúso son las directrices de la Organización
Mundial de la Salud (OMS), sobre calidad microbiológica de aguas residuales para
irrigación (tabla 1), clasificadas en tres categorías, según sus niveles de parásitos y
coliformes fecales, indicadores de la presencia de patógenos (virus, bacterias, protozoos
y helmintos) en las aguas residuales domésticas (OMS, 1989), y las físico-químicas para
calidad de las aguas de riego de la FAO (1999).
En 2006, la OMS publicó nuevas guías de uso de aguas residuales, excretas y aguas
grises (WHO, 2006), que son una herramienta de manejo preventivo de aguas residuales
en agricultura para maximizar la seguridad para la salud pública. La guía incluye el
análisis microbiano, esencial para el análisis del riesgo, que comprende la recolección
de información relativa a patógenos presentes en aguas residuales, campos y cosechas
regados. Estos factores varían según la región, clima, estación, etc. y deben ser medidos
siempre que sea posible, sobre un sitio específico. La guía no da valores sugeridos para
patógenos virales, bacteriales o protozoarios, únicamente valores para huevos de
helmintos (≤1/L) tanto para riego con como sin restricción; para el riego por goteo en
cultivos de alto crecimiento, no da recomendación alguna. A través de un análisis
cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remoción de patógenos requerida
para no superar el riesgo aceptable por infección. Adicionalmente, se incluyen las
medidas de control para la protección de la salud (tabla 2).
En general, los países que tienen una normatividad sobre el reúso de las aguas
residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA, en términos de la
clasificación por tipos del reúso, y las directrices de la OMS y de la FAO en lo
relacionado con límites máximos permisibles de algunas sustancias. En América Latina,
algunos países, como Costa Rica (Secretaría de recursos naturales y ambiente, 1997),
México (Secretaría de medio ambiente, recursos naturales y pesca, 1997) y Salvador
(Ministerio de medio ambiente y recursos naturales, 2000) tienen reglamentado el reúso.
En Colombia, el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del
agua y los residuos líquidos, considerando entre el total de siete al agrícola, entendido
como irrigación de cultivos y otras actividades conexas o complementarias; para ello
establece los criterios admisibles para la destinación del recurso (capítulo IV, artículo
40) y los siguientes criterios: “el boro deberá estar entre 0,3 y 4,0 mg B/L, dependiendo
del tipo de suelo y de cultivo; el NMP de coliformes totales y fecales no deberá exceder
de 5.000/100 mL y 1.000/100 mL, respectivamente, cuando se use el recurso para riego
de frutas que se consuman sin quitar la cáscara y para hortalizas de tallo corto”
(Ministerio de Salud, 1984).
Los criterios de calidad para la irrigación con aguas residuales en la agricultura
dependen también del tipo de cultivo: cuando el reúso agrícola se realiza en cultivos que
se consumen crudos y no se procesan comercialmente, como es el caso de las hortalizas
frescas, el riego es restringido; cuando se aplica en cultivos que se consumen y se
procesan comercialmente, como es el caso del tomate enlatado, y en cultivos que no se
consumen por el hombre, como pastos, el riego es no restringido (OMS, 1989).
La tabla 5 muestra los principales cultivos en los que se aplica el reúso de aguas
residuales domésticas en América Latina (Cepis, 2003). En esta tabla se observa que el
mayor porcentaje (83,1%) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos
de cultivos: hortalizas (30,2%), industriales (29,5%) y forrajes (23,4%). Esta situación
es preocupante, pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un
proceso de transformación, el forraje lo consumen directamente los animales y las
hortalizas, los seres humanos, lo que eleva el riesgo de contaminación microbiológica o
parasitológica y, por lo tanto, la generación de problemas de salud pública
significativos. La misma situación ocurre para los cultivos de frutales, cuya área regada
también representa un elevado porcentaje.
Aguas residuales y reúso
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). La
cuantificación de estos componentes es condición necesaria para definir una estrategia
de tratamiento que garantice técnica y económicamente una calidad del agua residual
tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud
pública y el ambiente.
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).
En general, el agua residual doméstica presenta valores de pH alrededor de la
neutralidad, con una concentración de materia orgánica variable (250-800 mg·L -1de
DQO), según la forma de recolección y disposición de las aguas residuales: in situ, en
seco, a través de redes de alcantarillado sanitario o combinado, y de aspectos de tipo
climático, cultural, socioeconómico, etc. (Mendonça, 2000).
Las concentraciones de nutrientes varían entre 10 y 100 mg·L-1de N, 5 y 25 mg·L-1de P
y 10 y 40 mg·L-1de K (Mara y Carnicross, 1990). El N es el nutriente de mayor
dinámica en el suelo, cambiando rápidamente de una forma a otra (mineral, orgánico,
diferentes formas iónicas, formas gaseosas y otras), lo que depende de diversos factores,
como temperatura, humedad, aireación, ciclos de humectación y secado del suelo, tipo
de material orgánico (relación C/N), pH, etc. La mayor parte del N del suelo se
encuentra en la forma orgánica y apenas una pequeña cantidad, en formas disponibles
de N amoniacal y nitrato (Parreiras, 2005).
La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiaría más a
algunos cultivos que a otros. Para la aplicación del reúso sobre un cultivo específico, es
necesario tener en cuenta aspectos como: la capacidad de asimilación de nutrientes, el
consumo de agua, la presencia de iones tóxicos, la concentración relativa de Na y el
contenido de sales solubles, ya que en ciertas condiciones climáticas puede salinizarse
el suelo y modificarse la composición iónica, alterándole características como el
desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro, 1990, citado por Medeiros et al.,
2005).
Normatividad del reúso agrícola en Colombia
En Colombia no existe una directriz o guía que proponga valores de calidad permisibles
para el reúso del agua residual. La normatividad vigente en la temática de reúso es la
Ley 373 acerca del uso eficiente y ahorro del agua, que establece en su artículo 5 "el
reúso obligatorio" (MAVDT, 1997a). El Ministerio de Salud (1984) reglamentó los usos
del agua y los residuos líquidos, donde se establecen los criterios de calidad admisible
para la destinación del recurso en los diferentes usos. Para el uso agrícola los criterios
admisibles son: “la concentración de boro entre 0,3 y 4,0 mg/L, dependiendo del tipo de
suelo y de cultivo; el NMP de Coliformes totales y fecales no deberá exceder de
5.000/100 ml y 1.000/100 ml, respectivamente, cuando se use el recurso para riego de
frutas que se consuman sin quitar la cáscara y para hortalizas de tallo corto”. Los
criterios de calidad para la irrigación con aguas residuales en la agricultura dependen
también del tipo de cultivo (restringido y no restringido) conforme a los lineamientos de
la OMS (1989).
Con el desarrollo de la Política Nacional para la Gestión Integral del Recurso Hídrico en
el año 2010, se encuentran en proceso de actualización los instrumentos normativos
para la protección del recurso hídrico y el ambiente. En este proceso se han desarrollo
investigaciones para la actualización de los usos y los criterios de calidad del agua,
insumos técnicos para el reúso y criterios de calidad para vertimientos a suelos
asociados a acuíferos. Estos proyectos se encuentran en proceso de revisión y ajustes
para posteriormente iniciar el proceso de formulación de normatividad a nivel nacional
(MADS y Universidad del Valle, 2012a; b; MAVDT y Universidad del Valle, 2011).
CONCLUSIONES
La agricultura es el principal sector consumidor de recursos hídricos; la disponibilidad
hace que en algunas zonas sea necesario emplear otros recursos, como aguas residuales
domésticas. Aunque siempre es recomendable tratarlas antes de su uso, en la práctica
predomina en todos los países de América Latina el empleo de aguas residuales crudas,
diluidas en cuerpos de agua superficiales y, en menor proporción, el de aguas tratadas,
aunque no necesariamente de forma adecuada. El empleo seguro en actividades
agrícolas requiere un tratamiento y un manejo apropiados. El reúso 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.
Para garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en actividades agrícolas con
un mínimo riesgo, sería recomendable que los países hicieran un manejo integrado de
los recursos hídricos, que considere la participación y el compromiso de todos los
organismos relacionados con los temas ambientales y agrícolas, como ministerios del
ambiente y de agricultura, corporaciones ambientales, instituciones no gubernamentales,
instituciones de investigación y el sector productivo.
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