|
RESUMEN
Se
propone un esquema metodológico basado
en estudio de caso donde se determinó
el potencial de reutilización del
efluente de la planta de tratamiento de
aguas residuales (PTAR) del municipio de
Nátaga, Huila-Colombia, con fines
de irrigación para un cultivo de
cacao (Theobroma cacao L). Se reconoció
el área de estudio, se consultó
el estado del arte, lo relacionado con los
requerimientos hídricos, suelo y
nutrimentos acerca del cultivo de cacao.
El esquema metodológico plantea tener
en cuenta las condiciones de la zona, del
cultivo y de la PTAR.
PALABRAS
CLAVE
Aguas residuales, irrigación, reutilización.
ABSTRACT
This paper proposes a methodological scheme
based on a case study which determined the
potential for reuse of effluent from the
Wastewater Treatment Plant (WWTP) Nátaga
municipality, Huila, Colombia, for irrigation
for cultivation of cocoa (Theobroma cacao
L.). It acknowledged the study area, the
state of the art related to water requirements
, soil and nutrients on the cultivation
of cocoa were coulted. The methodological
scheme proposes to take into account the
conditions of the area, cultivation and
the WWTP.
KEYWORDS
Wastewater, irrigation, reuse.
1. INTRODUCCIÓN
En el año 2025 el agua escasearía
para más de 14 millones de colombianos
de las regiones Andina y Caribe si el país
no adopta las acciones pertinentes para
proteger el recurso hídrico nacional
que aún le queda (Sánchez
et al., 2009).
El
70% del agua
requerida por la población mundial
es utilizada para la agricultura y el 30%
para otros consumos. Actualmente, en América
Latina alrededor de 400 m3/s de agua residual
cruda son entregados a fuentes superficiales
y cerca de 500.000 hectáreas son
irrigadas, la mayoría con esta agua.
En Colombia, solamente el 8% de los 6 millones
de m3 de agua residual cruda que se producen
diariamente son tratados (Madera, 2005).
El agua residual bruta debe ser sometida
a un sistema de tratamiento antes de poder
utilizarla para riego agrícola (Asano
et al., 1990).
Medeiros
et al. (2005) evaluaron las alteraciones
químicas de un suelo irrigado con
agua residual filtrada, comparado con manejo
convencional en café; la aplicación
del agua residual mejoró las características
del suelo: aumento de pH, materia orgánica,
K, Ca y Mg. Se presentaron problemas de
salinidad del suelo por incremento de iones
como Na, conductividad eléctrica
(CE) y relación de adsorción
de sodio (RAS).
Hassanli
et al. (2008) evaluaron los sistemas de
riego: por surco, por goteo superficial
y subsuperficial; compararon desde el punto
de vista de uso eficiente de agua para riego,
regar con el efluente de PTAR vs agua fresca;
el uso eficiente de agua para riego fue
mayor con el agua residual, pero no existieron
diferencias significativas.
Rutkowski
et al. (2006), en un estudio que contempló
el componente social, analizaron 109 granjas
que utilizaban agua residual para riego:
los granjeros consideraban como impacto
negativo su inhabilidad para controlar posibles
inundaciones de aguas residuales (AR); se
encontró que los altos niveles de
contaminación de las aguas, particularmente
en coliformes fecales (CF), son inadecuados
para riego según los estándares
internacionales. El 93% de las AR son utilizadas
para riego por surcos, aumentando el tiempo
de exposición entre el agua y el
regador y a su vez el riesgo de contaminación.
Con
base en el estudio de caso Potencial de
reutilización del efluente de la
PTAR del Municipio Nátaga con Fines
de Irrigación (Romero y Aragón,
2010) se propone un Esquema Metodológico
para la Reutilización de AR Domésticas
Tratadas en Irrigación; convirtiéndose
esta propuesta en una alternativa ambiental
y productiva.
Análogamente,
la FAO (2003) en “Users Manual for
Irrigation with treated wastewater”,
muestra la viabilidad de el uso de las AR
tratadas para riego, métodos de riego,
estrategias para proteger la salud humana
y el medio ambiente, medidas de control
y aspectos socioculturales, legales, institucionales
y económicos y el uso de los lodos.
La
OMS y el Programa Ambiental de las Naciones
Unidas (UNEP) en “Safe Use of Wastewater,
Excreta and Greywater” contempla aspectos
políticos y de regulación.
De acuerdo con la FAO (2003), en 1989 la
OMS publicó “Health Guidelines
for the Use of Wastewater in Agriculture
and Aquaculture”. En el mismo año,
la UNEP y la OMS publicaron “Guidelines
for the Safe Use of Wastewater and Excreta
in Agriculture and Aquaculture”, con
énfasis en la protección ambiental
y la salud pública. En 1991 la UNEP
y la FAO publicaron “Environmental
Guidelines for Wastewater Reuse in the Mediterranean
Region”. En 1992 la FAO publicó
“Wastewater Treatment and Use in Agriculture”.
Las guías han servido de soporte
en el desarrollo de ciudades, para implementar
o mejorar el uso de sistemas ambientalmente
sanos y seguros de AR, adaptados a sus propias
condiciones técnicas, socioeconómicas
y culturales. La Oficina Regional de la
FAO en Cairo produjo en 1995 (FAO, 2003)
la publicación “Wastewater
Management and Environmental Protection
in the Near East Region” y durante
1991-93 siete boletines técnicos
que intentaron ayudar a los países
de la región para el mejor uso del
AR en agricultura.
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Se consultó el estado del arte, se
hizo reconocimiento y análisis del
área de estudio e información
climatológica, del diseño
y monitoreo de la PTAR de Nátaga
y se consultaron las directrices de la FAO
(1999) y la OMS (1989).
Para
el balance hídrico del cultivo se
tuvo en cuenta la precipitación efectiva
(USDA Soil Conservation Service), evapotranspiración
del cultivo (método tanque evaporímetro),
demanda de riego neta y necesidad de riego.
Para
el área a regar, se consultó
la metodología de Jaramillo (2008)
y para los aportes de nutrimentos los recursos
aportados por el efluente.
3. RESULTADOS
La Figura 1 presenta el Esquema Metodológico
para la reutilización de AR domésticas
tratadas para riego. Consta de dos condiciones
que sirven de guía para la reutilización
de AR domésticas tratadas en irrigación
y una de selección del cultivo a
regar.
Para
la caracterización de la zona de
estudio se tiene en cuenta la topografía,
el clima (precipitación, humedad
relativa, evaporación, temperatura,
velocidad del viento y radiación
solar), el suelo (propiedades físicas,
químicas e hidrodinámicas)
y el cultivo (limitaciones, potencialidades
y requerimientos). La otra condición,
de la PTAR: la caracterización fisicoquímica
del efluente, de acuerdo con las directrices
de la FAO (1999), teniendo en cuenta para
todos los cultivos la CE y la RAS y para
cultivos específicos determinados
nutrimentos (N, Cl, B, entre otros) y caracterización
microbiológica, de acuerdo con las
directrices de la OMS (1989), evaluando
CF y huevos de helmintos (HH).
Para
la eficiencia de la PTAR, se caracterizan
el afluente y el efluente con la demanda
bioquímica de oxígeno (DBO),
los sólidos suspendidos (SS), N,
P, K, CF y HH y para los recursos aportados
por la PTAR se evalúa en el efluente
el caudal y nutrimentos (N, P, K y lodos).
Finalmente, se realiza la selección
del cultivo y el sistema de riego, se evalúan
las hectáreas a regar y el aporte
de nutrimentos.
En
la etapa de ejecución del proyecto,
como muestra el Esquema, se debe realizar
el manejo y el control permanente de la
salinidad y sodicidad del suelo, análisis
sanitario y la evaluación económica
del proyecto.
El
Esquema sugiere la elaboración de
una guía de manejo de AR para
riego, con participación de la comunidad,
la cual se debe capacitar y realizar un
monitoreo y control ambiental.
4.
DISCUSIÓN
El Esquema Metodológico plantea tener
en cuenta dos condiciones para el desarrollo
de proyectos de reutilización de
AR domésticas tratadas para riego:
las condiciones de la zona a cultivar y
las de la PTAR; la FAO (2003) en el manual
“Users Manual for Irrigation with
treated wastewater”, al igual que
el Esquema Metodológico, tiene en
cuenta la selección del método
de riego y prioriza las estrategias para
proteger la salud humana y el medio ambiente,
medidas de control, aspectos socioculturales,
legales, institucionales, económicos
y el uso de los lodos.
En
el Esquema, en la implementación
del cultivo se propone realizar un análisis
sanitario, lo que concuerda con las guías
publicadas en 1989 por la UNEP y la OMS
“Guidelines for the Safe Use of Wastewater
and Excreta in Agriculture and Aquaculture”
que hacen énfasis en la
Figura
1. Esquema Metodológico para la reutilización
de aguas residuales domésticas tratadas
para riego.
protección
ambiental y en la salud pública.
Se
propone también, capacitación
a la comunidad y un constante control ambiental,
conceptos que concuerdan con los lineamientos
dados en una publicación entre la
OMS y la UNEP en el 2006 “Safe Use
of Wastewater, Excreta and Greywater”
que contempla aspectos políticos
y de regulación.
Las
anteriores guías y manuales coinciden
con la propuesta de Esquema Metodológico
y en él se quiere mostrar la reutilización
como una solución al problema ambiental
y aporte al sistema productivo de los cultivos;
por ende, en éste se contempla el
suelo como un agente filtrante que sirve
de postratamiento para las AR domésticas,
aportando al desarrollo sostenible.
5. CONCLUSIONES
La propuesta de Esquema Metodológico
puede ser utilizada como mapa de navegación
para la implementación de proyectos
de reutilización de AR domésticas
tratadas para riego y plantea tener en cuenta
dos condiciones generales: las de la zona
a cultivar y las de la PTAR.
El
Esquema Metodológico sugiere tener
en cuenta que el proyecto de irrigación
no culmina con la implementación
del cultivo, contemplando además
el control ambiental y el componente socioeconómico
como eje fundamental del éxito de
los proyectos a mediano y largo plazo.
6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Asano, T., Smith, R.G. y Tchobanoglous,
G. (1990). Agua Residual Municipal: Tratamiento
y Características del Agua Residual
Regenerada. En: Mujeriego. R. Riego con
Agua Residual Municipal Regenerada. Universitat
Politécnica de Catalunya, Barcelona.
pp. 13-33.
FAO.
(1992). Wastewater Treatment and Use in
Agriculture. FAO Irrigation and Drainage
paper 47. pp. 2, 43:45, 49. Disponible
en http://www.fao.org/world/Regional/RNE/morelinks/Publications/English/Usersmanual-en.pdf.
Consultado: 15/02/2010.
FAO.
(1999). Wastewater Treatment and Use in
Agriculture. Disponible en www.fao.org/docrep/T0551E/T0551E00.htm.
Consultado: 18/10/2009.
FAO.
(2003). Users Manual for Irrigation With
Treated Wastewater. Disponible en http://www.fao.org/world/Regional/RNE/morelinks/
Publications/English/Usersmanual-en.pdf.
Consultado: 15/02/2010.
Hassanli,
M. A., Ebrahimizadeh, M. A. y Beecham,
S. (2008). The Effects of Irrigation Methods
with Effluent and Irrigation Scheduling
on Water Use Efficiency and Corn Yields
in an Arid Region. Agricultural Water
Management. pp. 93-99. Disponible en www.elsevier.com/locate/agwat.
Consultado: 11/11/2009.
OMS.
(1989). Directrices Sanitarias sobre el
Uso de Aguas Residuales en Agricultura
y Acuicultura. OMS, Ginebra (Serie de
informes técnicos 778). Disponible
en http://www.cepis.org.pe/eswww/fulltext/aguresi/direc/direct.html.
Consultado: 11/11/2009.
Romero, J. y Aragón, R.A. (2010).
Potencial de Reutilización del
Efluente de la PTAR del Municipio Nátaga,
Huila-Colombia, con Fines de Irrigación.
Trabajo de grado, Universidad Surcolombiana,
Neiva. 67 p.
Rutkowski,
T., Raschid, L. y Buechler, S. (2006).
Wastewater Irrigation in the Developing
World - Two Case Studies from the Kathmandu
Valley in Nepal. Agricultural Water Management.
p. 83-91. Disponible en www.elsevier.com/locate/agwat.
Consultado: 18/10/2009.
Sánchez,
E., Ahmed, K. y Awe, Y. (2009). Análisis
Ambiental de País. Banco Mundial,
Bogotá. 16 p.
WHO
and UNEP. (2006). Guidelines for the Safe
Use of Wastewater, Excreta and Graywater.
Policy and Regulatory Aspects. WHO: Ginebra.
Disponible en http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/gsuweg1/en/index.html.
Consultado: 18/10/2009.
|
