MAESTRIacuteA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

REUSOacute DE AGUAS RESIDUALES

Presentado por

ORTIZ SARRIA MAURICIO FERNANDO

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

CEDUM ldquoMANEJO INTEGRADO DEL AGUArdquo

Semestre II

COLOMBIA

2015

RESUMEN

El presente trabajo contiene informacioacuten acerca del estado actual de la reutilizacioacuten de las aguas residuales y se examina las necesidades de tratamiento que tiene la reutilizacioacuten de las mismas y sus potencialidades en la planificacioacuten de los recursos hiacutedricos el aumento incesante de las demandas de agua en contraste con la irregularidad de los recursos naturales disponibles en aacutereas de clima aacuterido o semiaacuterido unido a una creciente sensibilidad social e institucional en materia de proteccioacuten medioambiental son argumentos suficientes para explicar el gran intereacutes actual por la depuracioacuten recuperacioacuten y la reutilizacioacuten de las aguas residuales urbanas

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones los bajos costos los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Para el reusoacute de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Desde esta revisioacuten se analiza la realidad y las perspectivas de utilizacioacuten y se proponen acciones que permitiriacutean su aplicacioacuten en funcioacuten de la escasez de recursos hiacutedricos mediante la integracioacuten de las aguas residuales en la planificacioacuten hidroloacutegica en la produccioacuten agriacutecola como un recurso adicional

INTRODUCIOacuteN

El agua es un recurso indispensable para las actividades humanas para el desarrollo econoacutemico y el bienestar social

En promedio se necesitan 3000 L de agua por persona para generar los productos necesarios para la alimentacioacuten diaria Aunque la irrigacioacuten para fines agriacutecolas representa apenas 10 del agua usada eacutesta es la actividad de mayor consumo de agua dulce del planeta

En los uacuteltimos antildeos debido a la creciente escasez de agua fresca la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar econoacutemicamente las aguas residuales se ha promovido internacionalmente el reuacuteso controlado de efluentes lo que representa

Reducir considerablemente la carga contaminante que se dispone en los cuerpos receptores superficiales subterraacuteneos y zonas costeras mediante viacuteas simples efectivas y de menor costo

Incrementar el potencial aprovechable de los recursos hiacutedricos asiacute como su mejor manejo al liberar grandes cantidades de agua fresca de mejor calidad para otros usos

Mejorar importantes aacutereas agriacutecolas aportaacutendole materias orgaacutenicas y nutrientes

El crecimiento acelerado de la poblacioacuten especialmente en paiacuteses en viacutea de desarrollo la contaminacioacuten de los cuerpos de agua superficial y subterraacutenea la distribucioacuten desigual del recurso hiacutedrico y los graves periacuteodos secos han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento de agua consideraacutendose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso

Una de las praacutecticas maacutes comunes de disposicioacuten final de las aguas residuales domeacutesticas ha sido la disposicioacuten 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 puacuteblica particularmente importantes en paiacuteses tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas cuyos agentes patoacutegenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a traveacutes de las excretas o las aguas residuales crudas y los problemas ambientales por afectar la conservacioacuten o proteccioacuten de los ecosistemas acuaacuteticos y del suelo lo que contribuye a la peacuterdida de valor econoacutemico del recurso y del medio ambiente y genera a su vez una disminucioacuten del bienestar para la comunidad ubicada aguas abajo de las descargas

Las aguas residuales domeacutesticas sin ninguacuten tratamiento han sido utilizadas desde hace maacutes de doscientos antildeos en varios paiacuteses para riego agriacutecola aumentando por un lado la productividad del terreno debido a los elevados

contenidos en nutrientes orgaacutenicos para las plantas pero a su vez se han incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los patoacutegenos contenidos en este tipo de aguas produciendo verdaderos problemas de salud puacuteblica especialmente en la poblacioacuten infantil

La utilizacioacuten de aguas residuales en aacutereas agriacutecolas proviene de los tiempos antiguos en Atenas sin embargo la mayor proliferacioacuten de sistemas de aplicacioacuten de aguas residuales en el suelo ocurrioacute durante la segunda mitad del siglo XIX principalmente en paiacuteses como Alemania Australia Estados Unidos Francia India Inglaterra Meacutexico y Polonia

En el periodo de la posguerra la creciente necesidad de optimizacioacuten de los recursos hiacutedricos renovoacute el intereacutes por esta praacutectica en paiacuteses como Aacutefrica del Sur Alemania Arabia Saudita Argentina Australia Chile China Estados Unidos India Israel Kuwait Meacutexico Peruacute Sudaacuten y Tuacutenez

Con frecuencia se desconoce la forma como los alimentos se han producido sin embargo aguas residuales a menudo no tratadas son utilizadas para el riego de 10 de los cultivos del mundo Aunque eacutesta es una praacutectica en gran parte oculta y sancionada en un gran nuacutemero de paiacuteses muchos agricultores especialmente aqueacutellos ubicados en las aacutereas urbanas utilizan las aguas residuales porque ademaacutes de los beneficios de su uso no tienen ninguacuten costo y son abundantes auacuten durante la eacutepoca de sequiacuteas (Silva et al 2008)

En paiacuteses del Sudeste Asiaacutetico de Ameacuterica Latina y de Aacutefrica el riego con aguas residuales se hizo durante deacutecadas de manera espontaacutenea y no planificada por parte de los agricultores maacutes pobres de las aacutereas urbanas y periurbanas En Israel 67 del agua residual es usada para riego en India 25 y en Sudaacutefrica 24 En Ameacuterica Latina alrededor de 400 m3s de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las aacutereas son irrigadas la mayoriacutea de las veces con aguas residuales no tratadas maacutes de la mitad de esta cantidad se genera en Meacutexico Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1230193 ha con 27 de agua residual tratada y 73 sin tratar por lo general diluida con aguas superficiales al igual que sucede en toda Ameacuterica Latina no se cuenta con informacioacuten completa y confiable sobre el tema del reusoacute (Cepis 2003) y solamente 8 del total de aguas residuales que se producen diariamente es tratado

La implementacioacuten de sistemas integrados de tratamiento y el uso de aguas residuales domeacutesticas deberaacute considerar la calidad del agua en sus tres dimensiones sanitaria agronoacutemica y ambiental La calidad sanitaria estaraacute determinada por las concentraciones de paraacutesitos representados por los huevos de helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias asiacute como virus causantes de enfermedades enteacutericas al ser humano La calidad agronoacutemica estaraacute relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitroacutegeno foacutesforo potasio y oligoelementos) asiacute como de aquellos elementos limitantes o

toacutexicos para la agricultura como la salinidad y cantidades excesivas de metales pesados y otros Finalmente la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros En la praacutectica estaraacute maacutes relacionada con las concentraciones de soacutelidos materia orgaacutenica nutrientes y elementos toacutexicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

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Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

RESUMEN

El presente trabajo contiene informacioacuten acerca del estado actual de la reutilizacioacuten de las aguas residuales y se examina las necesidades de tratamiento que tiene la reutilizacioacuten de las mismas y sus potencialidades en la planificacioacuten de los recursos hiacutedricos el aumento incesante de las demandas de agua en contraste con la irregularidad de los recursos naturales disponibles en aacutereas de clima aacuterido o semiaacuterido unido a una creciente sensibilidad social e institucional en materia de proteccioacuten medioambiental son argumentos suficientes para explicar el gran intereacutes actual por la depuracioacuten recuperacioacuten y la reutilizacioacuten de las aguas residuales urbanas

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones los bajos costos los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Para el reusoacute de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Desde esta revisioacuten se analiza la realidad y las perspectivas de utilizacioacuten y se proponen acciones que permitiriacutean su aplicacioacuten en funcioacuten de la escasez de recursos hiacutedricos mediante la integracioacuten de las aguas residuales en la planificacioacuten hidroloacutegica en la produccioacuten agriacutecola como un recurso adicional

INTRODUCIOacuteN

El agua es un recurso indispensable para las actividades humanas para el desarrollo econoacutemico y el bienestar social

En promedio se necesitan 3000 L de agua por persona para generar los productos necesarios para la alimentacioacuten diaria Aunque la irrigacioacuten para fines agriacutecolas representa apenas 10 del agua usada eacutesta es la actividad de mayor consumo de agua dulce del planeta

En los uacuteltimos antildeos debido a la creciente escasez de agua fresca la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar econoacutemicamente las aguas residuales se ha promovido internacionalmente el reuacuteso controlado de efluentes lo que representa

Reducir considerablemente la carga contaminante que se dispone en los cuerpos receptores superficiales subterraacuteneos y zonas costeras mediante viacuteas simples efectivas y de menor costo

Incrementar el potencial aprovechable de los recursos hiacutedricos asiacute como su mejor manejo al liberar grandes cantidades de agua fresca de mejor calidad para otros usos

Mejorar importantes aacutereas agriacutecolas aportaacutendole materias orgaacutenicas y nutrientes

El crecimiento acelerado de la poblacioacuten especialmente en paiacuteses en viacutea de desarrollo la contaminacioacuten de los cuerpos de agua superficial y subterraacutenea la distribucioacuten desigual del recurso hiacutedrico y los graves periacuteodos secos han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento de agua consideraacutendose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso

Una de las praacutecticas maacutes comunes de disposicioacuten final de las aguas residuales domeacutesticas ha sido la disposicioacuten 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 puacuteblica particularmente importantes en paiacuteses tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas cuyos agentes patoacutegenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a traveacutes de las excretas o las aguas residuales crudas y los problemas ambientales por afectar la conservacioacuten o proteccioacuten de los ecosistemas acuaacuteticos y del suelo lo que contribuye a la peacuterdida de valor econoacutemico del recurso y del medio ambiente y genera a su vez una disminucioacuten del bienestar para la comunidad ubicada aguas abajo de las descargas

Las aguas residuales domeacutesticas sin ninguacuten tratamiento han sido utilizadas desde hace maacutes de doscientos antildeos en varios paiacuteses para riego agriacutecola aumentando por un lado la productividad del terreno debido a los elevados

contenidos en nutrientes orgaacutenicos para las plantas pero a su vez se han incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los patoacutegenos contenidos en este tipo de aguas produciendo verdaderos problemas de salud puacuteblica especialmente en la poblacioacuten infantil

La utilizacioacuten de aguas residuales en aacutereas agriacutecolas proviene de los tiempos antiguos en Atenas sin embargo la mayor proliferacioacuten de sistemas de aplicacioacuten de aguas residuales en el suelo ocurrioacute durante la segunda mitad del siglo XIX principalmente en paiacuteses como Alemania Australia Estados Unidos Francia India Inglaterra Meacutexico y Polonia

En el periodo de la posguerra la creciente necesidad de optimizacioacuten de los recursos hiacutedricos renovoacute el intereacutes por esta praacutectica en paiacuteses como Aacutefrica del Sur Alemania Arabia Saudita Argentina Australia Chile China Estados Unidos India Israel Kuwait Meacutexico Peruacute Sudaacuten y Tuacutenez

Con frecuencia se desconoce la forma como los alimentos se han producido sin embargo aguas residuales a menudo no tratadas son utilizadas para el riego de 10 de los cultivos del mundo Aunque eacutesta es una praacutectica en gran parte oculta y sancionada en un gran nuacutemero de paiacuteses muchos agricultores especialmente aqueacutellos ubicados en las aacutereas urbanas utilizan las aguas residuales porque ademaacutes de los beneficios de su uso no tienen ninguacuten costo y son abundantes auacuten durante la eacutepoca de sequiacuteas (Silva et al 2008)

En paiacuteses del Sudeste Asiaacutetico de Ameacuterica Latina y de Aacutefrica el riego con aguas residuales se hizo durante deacutecadas de manera espontaacutenea y no planificada por parte de los agricultores maacutes pobres de las aacutereas urbanas y periurbanas En Israel 67 del agua residual es usada para riego en India 25 y en Sudaacutefrica 24 En Ameacuterica Latina alrededor de 400 m3s de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las aacutereas son irrigadas la mayoriacutea de las veces con aguas residuales no tratadas maacutes de la mitad de esta cantidad se genera en Meacutexico Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1230193 ha con 27 de agua residual tratada y 73 sin tratar por lo general diluida con aguas superficiales al igual que sucede en toda Ameacuterica Latina no se cuenta con informacioacuten completa y confiable sobre el tema del reusoacute (Cepis 2003) y solamente 8 del total de aguas residuales que se producen diariamente es tratado

La implementacioacuten de sistemas integrados de tratamiento y el uso de aguas residuales domeacutesticas deberaacute considerar la calidad del agua en sus tres dimensiones sanitaria agronoacutemica y ambiental La calidad sanitaria estaraacute determinada por las concentraciones de paraacutesitos representados por los huevos de helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias asiacute como virus causantes de enfermedades enteacutericas al ser humano La calidad agronoacutemica estaraacute relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitroacutegeno foacutesforo potasio y oligoelementos) asiacute como de aquellos elementos limitantes o

toacutexicos para la agricultura como la salinidad y cantidades excesivas de metales pesados y otros Finalmente la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros En la praacutectica estaraacute maacutes relacionada con las concentraciones de soacutelidos materia orgaacutenica nutrientes y elementos toacutexicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

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Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

INTRODUCIOacuteN

El agua es un recurso indispensable para las actividades humanas para el desarrollo econoacutemico y el bienestar social

En promedio se necesitan 3000 L de agua por persona para generar los productos necesarios para la alimentacioacuten diaria Aunque la irrigacioacuten para fines agriacutecolas representa apenas 10 del agua usada eacutesta es la actividad de mayor consumo de agua dulce del planeta

En los uacuteltimos antildeos debido a la creciente escasez de agua fresca la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar econoacutemicamente las aguas residuales se ha promovido internacionalmente el reuacuteso controlado de efluentes lo que representa

Reducir considerablemente la carga contaminante que se dispone en los cuerpos receptores superficiales subterraacuteneos y zonas costeras mediante viacuteas simples efectivas y de menor costo

Incrementar el potencial aprovechable de los recursos hiacutedricos asiacute como su mejor manejo al liberar grandes cantidades de agua fresca de mejor calidad para otros usos

Mejorar importantes aacutereas agriacutecolas aportaacutendole materias orgaacutenicas y nutrientes

El crecimiento acelerado de la poblacioacuten especialmente en paiacuteses en viacutea de desarrollo la contaminacioacuten de los cuerpos de agua superficial y subterraacutenea la distribucioacuten desigual del recurso hiacutedrico y los graves periacuteodos secos han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento de agua consideraacutendose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso

Una de las praacutecticas maacutes comunes de disposicioacuten final de las aguas residuales domeacutesticas ha sido la disposicioacuten 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 puacuteblica particularmente importantes en paiacuteses tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas cuyos agentes patoacutegenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a traveacutes de las excretas o las aguas residuales crudas y los problemas ambientales por afectar la conservacioacuten o proteccioacuten de los ecosistemas acuaacuteticos y del suelo lo que contribuye a la peacuterdida de valor econoacutemico del recurso y del medio ambiente y genera a su vez una disminucioacuten del bienestar para la comunidad ubicada aguas abajo de las descargas

Las aguas residuales domeacutesticas sin ninguacuten tratamiento han sido utilizadas desde hace maacutes de doscientos antildeos en varios paiacuteses para riego agriacutecola aumentando por un lado la productividad del terreno debido a los elevados

contenidos en nutrientes orgaacutenicos para las plantas pero a su vez se han incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los patoacutegenos contenidos en este tipo de aguas produciendo verdaderos problemas de salud puacuteblica especialmente en la poblacioacuten infantil

La utilizacioacuten de aguas residuales en aacutereas agriacutecolas proviene de los tiempos antiguos en Atenas sin embargo la mayor proliferacioacuten de sistemas de aplicacioacuten de aguas residuales en el suelo ocurrioacute durante la segunda mitad del siglo XIX principalmente en paiacuteses como Alemania Australia Estados Unidos Francia India Inglaterra Meacutexico y Polonia

En el periodo de la posguerra la creciente necesidad de optimizacioacuten de los recursos hiacutedricos renovoacute el intereacutes por esta praacutectica en paiacuteses como Aacutefrica del Sur Alemania Arabia Saudita Argentina Australia Chile China Estados Unidos India Israel Kuwait Meacutexico Peruacute Sudaacuten y Tuacutenez

Con frecuencia se desconoce la forma como los alimentos se han producido sin embargo aguas residuales a menudo no tratadas son utilizadas para el riego de 10 de los cultivos del mundo Aunque eacutesta es una praacutectica en gran parte oculta y sancionada en un gran nuacutemero de paiacuteses muchos agricultores especialmente aqueacutellos ubicados en las aacutereas urbanas utilizan las aguas residuales porque ademaacutes de los beneficios de su uso no tienen ninguacuten costo y son abundantes auacuten durante la eacutepoca de sequiacuteas (Silva et al 2008)

En paiacuteses del Sudeste Asiaacutetico de Ameacuterica Latina y de Aacutefrica el riego con aguas residuales se hizo durante deacutecadas de manera espontaacutenea y no planificada por parte de los agricultores maacutes pobres de las aacutereas urbanas y periurbanas En Israel 67 del agua residual es usada para riego en India 25 y en Sudaacutefrica 24 En Ameacuterica Latina alrededor de 400 m3s de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las aacutereas son irrigadas la mayoriacutea de las veces con aguas residuales no tratadas maacutes de la mitad de esta cantidad se genera en Meacutexico Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1230193 ha con 27 de agua residual tratada y 73 sin tratar por lo general diluida con aguas superficiales al igual que sucede en toda Ameacuterica Latina no se cuenta con informacioacuten completa y confiable sobre el tema del reusoacute (Cepis 2003) y solamente 8 del total de aguas residuales que se producen diariamente es tratado

La implementacioacuten de sistemas integrados de tratamiento y el uso de aguas residuales domeacutesticas deberaacute considerar la calidad del agua en sus tres dimensiones sanitaria agronoacutemica y ambiental La calidad sanitaria estaraacute determinada por las concentraciones de paraacutesitos representados por los huevos de helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias asiacute como virus causantes de enfermedades enteacutericas al ser humano La calidad agronoacutemica estaraacute relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitroacutegeno foacutesforo potasio y oligoelementos) asiacute como de aquellos elementos limitantes o

toacutexicos para la agricultura como la salinidad y cantidades excesivas de metales pesados y otros Finalmente la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros En la praacutectica estaraacute maacutes relacionada con las concentraciones de soacutelidos materia orgaacutenica nutrientes y elementos toacutexicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

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Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

contenidos en nutrientes orgaacutenicos para las plantas pero a su vez se han incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los patoacutegenos contenidos en este tipo de aguas produciendo verdaderos problemas de salud puacuteblica especialmente en la poblacioacuten infantil

La utilizacioacuten de aguas residuales en aacutereas agriacutecolas proviene de los tiempos antiguos en Atenas sin embargo la mayor proliferacioacuten de sistemas de aplicacioacuten de aguas residuales en el suelo ocurrioacute durante la segunda mitad del siglo XIX principalmente en paiacuteses como Alemania Australia Estados Unidos Francia India Inglaterra Meacutexico y Polonia

En el periodo de la posguerra la creciente necesidad de optimizacioacuten de los recursos hiacutedricos renovoacute el intereacutes por esta praacutectica en paiacuteses como Aacutefrica del Sur Alemania Arabia Saudita Argentina Australia Chile China Estados Unidos India Israel Kuwait Meacutexico Peruacute Sudaacuten y Tuacutenez

Con frecuencia se desconoce la forma como los alimentos se han producido sin embargo aguas residuales a menudo no tratadas son utilizadas para el riego de 10 de los cultivos del mundo Aunque eacutesta es una praacutectica en gran parte oculta y sancionada en un gran nuacutemero de paiacuteses muchos agricultores especialmente aqueacutellos ubicados en las aacutereas urbanas utilizan las aguas residuales porque ademaacutes de los beneficios de su uso no tienen ninguacuten costo y son abundantes auacuten durante la eacutepoca de sequiacuteas (Silva et al 2008)

En paiacuteses del Sudeste Asiaacutetico de Ameacuterica Latina y de Aacutefrica el riego con aguas residuales se hizo durante deacutecadas de manera espontaacutenea y no planificada por parte de los agricultores maacutes pobres de las aacutereas urbanas y periurbanas En Israel 67 del agua residual es usada para riego en India 25 y en Sudaacutefrica 24 En Ameacuterica Latina alrededor de 400 m3s de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las aacutereas son irrigadas la mayoriacutea de las veces con aguas residuales no tratadas maacutes de la mitad de esta cantidad se genera en Meacutexico Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1230193 ha con 27 de agua residual tratada y 73 sin tratar por lo general diluida con aguas superficiales al igual que sucede en toda Ameacuterica Latina no se cuenta con informacioacuten completa y confiable sobre el tema del reusoacute (Cepis 2003) y solamente 8 del total de aguas residuales que se producen diariamente es tratado

La implementacioacuten de sistemas integrados de tratamiento y el uso de aguas residuales domeacutesticas deberaacute considerar la calidad del agua en sus tres dimensiones sanitaria agronoacutemica y ambiental La calidad sanitaria estaraacute determinada por las concentraciones de paraacutesitos representados por los huevos de helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias asiacute como virus causantes de enfermedades enteacutericas al ser humano La calidad agronoacutemica estaraacute relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitroacutegeno foacutesforo potasio y oligoelementos) asiacute como de aquellos elementos limitantes o

toacutexicos para la agricultura como la salinidad y cantidades excesivas de metales pesados y otros Finalmente la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros En la praacutectica estaraacute maacutes relacionada con las concentraciones de soacutelidos materia orgaacutenica nutrientes y elementos toacutexicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

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EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

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Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

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Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

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Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

toacutexicos para la agricultura como la salinidad y cantidades excesivas de metales pesados y otros Finalmente la calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros En la praacutectica estaraacute maacutes relacionada con las concentraciones de soacutelidos materia orgaacutenica nutrientes y elementos toacutexicos que pueden generar impactos negativos en los cuerpos de agua

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

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Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

OBJETIVOS

Analizar los diferentes factores a tener en cuenta en la reutilizacioacuten de agua residual en el sector agriacutecola

Establecer un punto de vista acerca de la relacioacuten entre la cantidad y calidad de agua residual reutilizada en el sector agriacutecola

Plantear un anaacutelisis de las tecnologiacuteas de tratamiento de aguas residuales que se recomiendan actualmente para reuacuteso de agua residuales en el sector agriacutecola

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

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Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

MARCO TEORICO

Generalidades del reusoacute

El reusoacute de aguas residuales estaacute 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 irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Este uacuteltimo es el principal uso (Gutieacuterrez 2003) La actividad agriacutecola demanda agua residual por la necesidad de un abastecimiento regular que compense la escasez del recurso por causa de la estacionalidad o la distribucioacuten irregular de la oferta de otras fuentes de agua a lo largo del antildeo (Lara y Hernaacutendez 2003) adicionalmente el uso de aguas residuales presenta beneficios asociados al mejoramiento de la fertilidad de los suelos agriacutecolas por el aporte de materia orgaacutenica macronutrientes (N y P) y oligoelementos como Na y K permitiendo reducir y en algunos casos eliminar la necesidad del uso de fertilizantes quiacutemicos y trayendo beneficios econoacutemicos al sector (Hoek et al 2002 citados por Medeiros et al 2005) La preservacioacuten del medio ambiente se favorece tambieacuten 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 acuiacuteferos de aguas subterraacuteneas (Moscoso 1993 Cepis 2004)

El marco normativo y los criterios de calidad

La agricultura requiere mayor cantidad de agua que otros usos como el domeacutestico 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 puacuteblica principalmente en lo que se refiere a sus caracteriacutesticas microbioloacutegicas Eacutesta es considerada la principal razoacuten para el establecimiento de guiacuteas y regulaciones para el reusoacute seguro de estas aguas en diferentes aplicaciones (Metcalf y Eddy 2003)

Las principales guiacuteas que regulan el reuso son las directrices de la Organizacioacuten Mundial de la Salud (OMS) sobre calidad microbioloacutegica de aguas residuales para irrigacioacuten (tabla 1) clasificadas en tres categoriacuteas seguacuten sus niveles de paraacutesitos y coliformes fecales indicadores de la presencia de patoacutegenos (virus bacterias protozoos y helmintos) en las aguas residuales domeacutesticas (OMS 1989) y las fiacutesico-quiacutemicas para calidad de las aguas de riego de la FAO (1999)

TABLA 1 Directrices de la OMS (1989) sobre calidad parasitoloacutegica y microbioloacutegica de aguas residuales para uso en agricultura

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

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Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

En 2006 la OMS publicoacute nuevas guiacuteas 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 puacuteblica La guiacutea incluye el anaacutelisis microbiano esencial para el anaacutelisis del riesgo que comprende la recoleccioacuten de informacioacuten relativa a patoacutegenos presentes en aguas residuales campos y cosechas regados Estos factores variacutean seguacuten la regioacuten clima estacioacuten etc y deben ser medidos siempre que sea posible sobre un sitio especiacutefico La guiacutea no da valores sugeridos para patoacutegenos virales bacteriales o protozoarios uacutenicamente valores para huevos de helmintos (le1L) tanto para riego con restriccioacuten como sin restriccioacuten para el riego por goteo en cultivos de alto crecimiento no da recomendacioacuten alguna

A traveacutes de un anaacutelisis cuantitativo del riesgo microbiano se puede lograr la remocioacuten de patoacutegenos requerida para no superar el riesgo aceptable por infeccioacuten Adicionalmente se incluyen las medidas de control para la proteccioacuten de la salud (tabla 2)

La FAO publicoacute en 1999 la guiacutea sugerida para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento (tabla 3)

La Agencia estadounidense de Proteccioacuten Ambiental (EPA) clasificoacute el reusoacute en ocho categoriacuteas de acuerdo con la calidad del agua urbano aacutereas de acceso restringido agriacutecola para cultivos consumidos crudos y para cultivos no consumidos crudos recreacional industrial recarga de acuiacuteferos y reusoacute indirecto potable (EPA 2004 Metcalf y Eddy 2003)

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

TABLA 2 Medidas de control de proteccioacuten a la salud

TABLA 3 Guiacuteas sugeridas para aguas tratadas en el reusoacute agriacutecola y sus requerimientos de tratamiento

Adicionalmente figuran las directrices fiacutesico-quiacutemicas de la FAO para interpretar la calidad de las aguas de riego En ellas se clasifica el grado de restriccioacuten de uso en tres niveles de acuerdo con el problema potencial definido por caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas del agua como la conductividad y el RAS (relacioacuten adsorcioacutensodio) (tabla 4) En general los paiacuteses que tienen una normatividad

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

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(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

sobre el reusoacute de las aguas residuales han tomado como referencia lo establecido por la EPA en teacuterminos de la clasificacioacuten por tipos del reusoacute y las directrices de la OMS y de la FAO en lo relacionado con liacutemites maacuteximos permisibles de algunas sustancias

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

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EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

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Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

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Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

En Colombia el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos liacutequidos considerando entre el total de siete al agriacutecola entendido como irrigacioacuten de cultivos y otras actividades conexas o complementarias para ello establece los criterios admisibles para la destinacioacuten del recurso (capiacutetulo IV artiacuteculo 40) y los siguientes criterios ldquoel boro deberaacute estar entre 03 y 40 mg BL dependiendo del tipo de suelo y de cultivo el NMP de coliformes totales y fecales no deberaacute exceder de 5000100 mL y 1000100 mL respectivamente cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la caacutescara y para hortalizas de tallo cortordquo (Ministerio de Salud 1984)

Los criterios de calidad para la irrigacioacuten con aguas residuales en la agricultura dependen tambieacuten del tipo de cultivo cuando el reusoacute agriacutecola 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 reuso de aguas residuales domeacutesticas en Ameacuterica Latina (Cepis 2003) En esta tabla se observa que el mayor porcentaje (831) de las aguas residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos hortalizas (302) industriales (295) y forrajes (234) Esta situacioacuten es preocupante pues mientras los cultivos industriales se someten previamente a un proceso de transformacioacuten el forraje lo consumen directamente los animales y las hortalizas los seres humanos lo que eleva el riesgo de contaminacioacuten microbioloacutegica o parasitoloacutegica y por lo tanto la generacioacuten de problemas de salud puacuteblica significativos

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

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(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

La misma situacioacuten ocurre para los cultivos de frutales cuya aacuterea regada tambieacuten representa un elevado porcentaje Aguas residuales y reusoacute Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos tanto orgaacutenicos como inorgaacutenicos Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domeacutesticas son soacutelidos suspendidos y coloidales materia orgaacutenica e inorgaacutenica medida como demanda quiacutemica y bioquiacutemica de oxiacutegeno (DQO y DBO respectivamente) carbono orgaacutenico total (COT) nitroacutegeno (amoniacal orgaacutenico nitritos y nitratos) foacutesforo bacterias protozoarios y virus (Metcalf y Eddy 2003) La cuantificacioacuten de estos componentes es condicioacuten necesaria para definir una estrategia de tratamiento que garantice teacutecnica y econoacutemicamente una calidad del agua residual tratada adecuada para su uso posterior y para minimizar el riesgo potencial para la salud puacuteblica y el ambiente

Debido a problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales domeacutesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales pueden encontrarse constituyentes no convencionales (orgaacutenicos refractarios orgaacutenicos volaacutetiles tensoactivos metales soacutelidos disueltos) o emergentes (medicinas detergentes sinteacuteticos antibioacuteticos veterinarios y humanos hormonas y esteroides etc) (Metcalf y Eddy 2003) Los riesgos asociados con estas uacuteltimas sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud puacuteblica en el largo plazo y ser de maacutes difiacutecil manejo que el riesgo causado por los agentes patoacutegenos (Mara y Carnicross 1990)

En general el agua residual domeacutestica presenta valores de pH alrededor de la neutralidad con una concentracioacuten de materia orgaacutenica variable (250-800 mgL de DQO) seguacuten la forma de recoleccioacuten y disposicioacuten de las aguas residuales in situ en seco a traveacutes de redes de alcantarillado sanitario o combinado y de aspectos de tipo climaacutetico cultural socioeconoacutemico etc (Mendonccedila 2000)

Las concentraciones de nutrientes variacutean entre 10 y 100 mgL de N 5 y 25 mgL de P y 10 y 40 mgL de K (Mara y Carnicross 1990) El N es el nutriente de mayor dinaacutemica en el suelo cambiando raacutepidamente de una forma a otra (mineral orgaacutenico diferentes formas ioacutenicas formas gaseosas y otras) lo que depende de diversos factores como temperatura humedad aireacioacuten ciclos de humectacioacuten y secado del suelo tipo de material orgaacutenico (relacioacuten CN) pH etc La mayor parte del N del suelo se encuentra en la forma orgaacutenica y apenas una pequentildea cantidad en formas disponibles de N amoniacal y nitrato (Parreiras 2005)

La presencia de ciertas formas de nutrientes en las aguas residuales beneficiariacutea maacutes a algunos cultivos que a otros Para la aplicacioacuten del reusoacute sobre un cultivo especiacutefico es necesario tener en cuenta aspectos como la capacidad de asimilacioacuten de nutrientes el consumo de agua la presencia de iones toacutexicos la concentracioacuten relativa de Na y el contenido de sales solubles ya que en ciertas condiciones climaacuteticas puede salinizarse el suelo y modificarse la composicioacuten

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

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Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

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Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

ioacutenica alteraacutendole caracteriacutesticas como el desarrollo vegetativo y la productividad (Pizarro 1990 citado por Medeiros et al 2005)

Algunos cultivos como forrajes perennes y turbas y ciertas especies arboacutereas y cultivos como el maiacutez el sorgo y la cebada requieren una elevada capacidad de asimilacioacuten de nutrientes alto consumo de agua elevada tolerancia a la humedad del suelo baja sensibilidad a los constituyentes del agua residual y miacutenima necesidad de control

Otros cultivos como leguminosas la mayoriacutea de cultivos de campo (algodoacuten y cereales) y algunos frutales como ciacutetricos manzanos y uvas no requieren agua en exceso favoreciendo el reusoacute de las aguas residuales (Valencia 1998) La tabla 6 muestra el consumo de nutrientes por parte de algunos cultivos

En los paiacuteses en que la agricultura es una de las principales fuentes de ingreso y de abastecimiento como es el caso de Colombia un paiacutes agriacutecola-ganadero por excelencia con tierra generosa y diversidad de climas especial para el agro suficientemente productora para abastecer el consumo interno y tambieacuten a muchos otros paiacuteses

Sin embargo en las zonas productivas Colombianas la demanda de esta para el regadiacuteo seraacute fundamental para afrontar las situaciones previstas de escasez de agua La mejora de la utilizacioacuten o de la productividad del agua se entiende frecuentemente en teacuterminos de obtener la mayor cantidad de cultivos posible por volumen de agua

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

Para lograr la sostenibilidad del uso del recurso hiacutedrico se plantea la necesidad del reusoacute de aguas residuales para el riego de cultivos en este tipo de experiencias se han trabajado un sin nuacutemero de metodologiacuteas que requieren procesos de tratamiento previo antes de su utilizacioacuten que es cada vez maacutes comuacuten

El reuacuteso de aguas residuales estaacute definido como su aprovechamiento en actividades diferentes a las cuales fueron originadas Los tipos y aplicaciones se deben clasifican de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio como por ejemplo el urbano que incluye irrigacioacuten de parques puacuteblicos campos de atletismo aacutereas residenciales y campos de golf el industrial en el que ha sido muy empleado durante los uacuteltimos antildeos especialmente en los sistemas de refrigeracioacuten de las industrias y el agriacutecola en la irrigacioacuten de cultivos

Se ha determinado que 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 transmisioacuten de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores

Una de las mayores ventajas que tiene el reuacuteso de aguas residuales son los bajos costos para la obtencioacuten de esta los beneficios para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto sobre el ambiente 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 paiacuteses de Ameacuterica Latina en general generan riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo

Las aguas residuales son una importante fuente adicional para satisfacer la demanda del recurso a causa de la disponibilidad limitada de agua potable para cubrir los requerimientos de las poblaciones y maacutes auacuten la cadena de la agroindustria este procedimiento genera beneficios representados en bajos costos los favores para los suelos agriacutecolas y la disminucioacuten del impacto ambiental

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 genera riesgos en la salud puacuteblica en especial cuando se utilizan para riego de cultivos de consumo directo por ello para lograr establecer el reuacuteso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario el tratamiento secundario ademaacutes de remover de manera eficiente materia orgaacutenica y soacutelidos suspendidos influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos como los de nitroacutegeno siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo

Tratamiento de aguas residuales y potencialidad de reusoacute agriacutecola

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

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 (riacuteos lagos y mares) y al suelo los meacutetodos de evacuacioacuten de aguas residuales maacutes comunes en la mayoriacutea de ciudades de los paiacuteses pobres sin embargo estas praacutecticas no respetan las regulaciones municipales o los estaacutendares de calidad para el agua de riego representando problemas ambientales y riesgos para la salud (Von Sperling 1996)

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR) se disentildean para producir efluentes que garanticen el cumplimiento de estaacutendares de calidad de acuerdo con las reglamentaciones existentes y con el aprovechamiento potencial del efluente minimizando los problemas de salud puacuteblica 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 simultaacuteneamente (Von Sperling 1996)

La tabla 7 muestra una relacioacuten entre el tipo de contaminante y la eficiencia de remocioacuten que se puede alcanzar en cada uno

TABLA 7 Caracteriacutesticas de los principales niveles de tratamiento

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

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EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

En Colombia se utilizan aguas residuales crudas o parcialmente tratadas de origen domeacutestico pecuario (criacutea de vacunos y cerdos especialmente) e inclusive industrial y agroindustrial para el riego de cultivos En la Sabana de Bogotaacute en el distrito de riego y drenaje de la Ramada se riegan 3500 ha de cultivos de hortalizas flores y pastos con un caudal de 15 m3 de agua bombeada del riacuteo Bogotaacute que pasan a traveacutes de humedales naturales como forma de tratamiento (Gradex 1996)

En Ibagueacute se evaluoacute la viabilidad de una propuesta para el uso productivo de las aguas residuales Los cultivos dentro del plan agriacutecola de reusoacute seriacutean arroz sorgo pastos soya y algodoacuten La tecnologiacutea de tratamiento de aguas residuales seleccionada fue lagunas facultativas con tratamiento preliminar y primario El total de aguas residuales para tratar fue de 143866 L1048728s-1 Los principales impactos negativos seriacutean los riesgos para la salud por el uso indirecto e inseguro de aguas residuales diluidas (Cepis 2004)

Valencia (1998) y Madera et al (2003) compararon las caracteriacutesticas de los efluentes de tres sistemas de tratamiento de la estacioacuten de transferencia de

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

Medeiros S A Soares P Ferreira J Neves A de Matos y J de Souza 2005 Utilizaccedilatildeo de aacutegua residuaacuteria de origem domeacutestica na agricultura estudo das alteraccedilotildees quiacutemicas do solo Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental 9(4) 603-612

Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

Parreiras S 2005 Curso sobre tratamento de esgoto por disposicao no solo Fundaccedilao Estudual do Meio Ambiente (FEAM) Belo Horizonte (Brasil) 40 p

Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

investigacioacuten de Ginebra (Valle) UASB-laguna facultativa UASB-laguna duckweed y laguna de estabilizacioacuten encontrando que no hay diferencias significativas en la calidad microbioloacutegica y parasitoloacutegica de los tres efluentes aptos soacutelo para uso restringido seguacuten la OMS y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl Na y B

CONCLUSIONES

Se hace necesario que en la nueva agricultura se implementen de manera

adecuada la reutilizacioacuten de aguas residuales a pesar de que ya se ha

implementado hace falta potencializar el uso de estas aguas despueacutes de un

adecuado tratamiento

La implementacioacuten de sistemas de tratamiento de aguas residuales debe

fortalecerse desde los sistemas de recoleccioacuten garantizando que la mayor

cantidad de aguas residuales producidas se pueda tratar adecuadamente por

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

estaraacuten ligadas de manera directa al aprovechamiento de las aguas residuales en

cualquier campo de accioacuten de accioacuten

BIBLIOGRAFIA

Cepis (Centro Panamericano de Ingenieriacutea Sanitaria y Ciencias del Ambiente) 2004 Tratamiento con lagunas En wwwcepisopsomsorgeswwwfulltextrepind53arparp02html consulta abril de 2008

Eliet Veliz Lorenzo Joseacute Guadalupe Llanes Ocantildea Lidia Asela Fernaacutendez Mayra Bataller Venta Reuacuteso de aguas residuales domesticas para riego agriacutecola Valoracioacuten criacutetica Revista CENIC Ciencias Bioloacutegicas 2009 40 (1)

EPA (US Environmental Protection Agency) 2004 Guidelines for water reuse Technology Transfer and Support Division National Risk Management Research Laboratory Office of Research and Development Cincinnati OH 245p -Metcalf y Eddy 2003 Waste engineering treatment and reuse 4th ed McGraw-Hill Nueva York 1819 p

(FAO y FIDA) 2006 El agua para la alimentacioacuten la agricultura y los medios de vida rurales En El agua una responsabilidad compartida 2ordm Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hiacutedricos en el mundo Resumen ejecutivo 47 p En wwwunescoorgwaterwwapindex_esshtml consulta septiembre de 2006

Gradex 1996 Estudio de impacto ambiental Distrito de riego Girardot-Tocaima Instituto Nacional de Adecuacioacuten de Tierras (INAT) Bogotaacute

Gutieacuterrez J 2003 Reusoacute de agua y nutrientes Centro de informacioacuten gestioacuten y educacioacuten ambiental (Cigea) En www medioambientecurevistamaarticulo41htm consulta septiembre de 2006

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Valencia E 1998 Potencialidad del reusoacute del efluente de una laguna facultativa en irrigacioacuten comparacioacuten de la produccioacuten utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterraacutenea Universidad del Valle Cali

ejemplo en el caso de las ARD es necesario la separacioacuten de los sistemas de

alcantarillado separando las aguas lluvias de las aguas domeacutesticas

Es necesario garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en

actividades agriacutecolas minimizando el riesgo que puede acarrear su uso seriacutea

recomendable hacer un manejo integrado de los recursos hiacutedricos que considere

la participacioacuten y el compromiso de todos los organismos relacionados con los

temas ambientales agriacutecolas y la inclusioacuten directa de las comunidades quienes

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Moscoso J 1993 Reusoacute de aguas residuales en Peruacute Taller regional para Ameacuterica sobre aspectos de salud agricultura y medio ambiente Meacutexico

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Silva Jorge Torres Patricia Madera Carlos Reusoacute de aguas residuales domeacutesticas en agricultura Una revisioacuten Agronomiacutea Colombiana [en linea] 2008 [Fecha de consulta 20 de mayo de 2015] Disponible enlthttpwwwredalycorgarticulooaid=180314732020gt ISSN 0120-9965

Torres P 2001 Tratamento de esgoto sanitario em sistema combinado anaerobio (UASB-RSB) Tesis doctoral Escola de Engenharia de Sao Carlos Universidade de Sao Paulo Sao Carlos (Brasil)

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