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DESCONTAMINACIN DE AGUAS SERVIDAS ENLA ACTIVIDAD AGROPECUARIA

Ministerio de Agricultura

y Desarrollo Rural

PRONATTA

COLCieNCIAS C o F o N D oE


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DESCONTAMINACIN DE AGUAS SERVIDAS ENLA ACTIVIDAD AGROPECUARIA

Basado en:Investigacin,validacin y promocin de sistemas

integrados de descontaminacin de aguas servidas"

Gloria Ximena Pedraza Ordez.Bilogo.M.Sc.

Julin David Chara. Mdico Veterinario. M.Sc.

Natalia Elena Conde.Bilogo.M.Sc.

Fundacin CIPAV 1998

S N 95816 6 8

Redaccin: Portada:Gloria Ximena Pedraza O. ShelmarOrada.Julin David Chara.

Apoyado por:Correcciones: Fundacin CIPAVZoraida Calle. Ecofondo

Luis Solarte. Colciencias

Alvaro Zapata. Pronatta

Ilustraciones: Editores:Alicia Calle. Mauricio Rosales M. Ph.D.

Gloria Ximena Pedraza O. M.Sc.


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QUE ES LA CONTAMINACIN DEL AGUA?

La contaminacin del agua es la adicin de materia orgnica y de sustancias no orgnicas en

exceso como resultado de las actividades humanas (Chara,1997).Muchas de las actividadesurbanas, agroindustriales y agropecuarias producen material orgnico como excrementos

humanos o animales, desechos alimenticios y residuos de cosecha y del procesamiento de

productos agrcolas, como es el caso de la produccin de azcar o el beneficio del caf. Algunas

otras sustancias como los pesticidas y los residuos de industrias y minas, contaminan el agua.

El destino final de estos materiales son los ros, lagunas y quebradas, que se deterioran con las

sustancias adicionadas.

COMO ES EL PANORAMA DE LACONTAMINACINRURAL?

En Amrica tropical, las comunidades de las

zonas rurales han basado sus procesos de

desarrollo socioeconmico en el uso

indiscriminado de los recursos naturales, lo

que ha causado deterioro en las fuentes de

agua por la deforestacin, la ganadera ex-

tensiva, la construccin de obras de infraes-tructura y los procesos desordenados de ur-

banizacin e industrializacin.

Tradicionalmente las ciudades, industrias y

sistemas de produccin agropecuaria han

vertido sus aguas servidas a los ros y quebra-

das aledaos causndoles gran deterioro.

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Los problemas de contaminacin que se han

diagnosticado en las fincas campesinas son:

Contaminacin por materia orgnica pro-

veniente de las cocheras decerdos,establosde bovinos, procesamiento de cosechas o

sacrificio de ganado y pollos.

Contaminacin por agroqumicos usados

en cultivos como arroz, algodn, tabaco,

papa, cereales, frutales y hortalizas, que

afectan las aguas superficiales y subterr-

neas.

Contaminacin por materia orgnica

contenida en el estircol que se deposita en

los potreros y que va a las fuentes de agua por

escorrenta.

Contaminacin por aguas domsticas ge-

neradas en lacocina

y los servicios sanitarios.

Las aguas servidas que resultan de las activi-

dades domsticas y agropecuarias han sido

consideradas como "contaminantes" debido

a que no son aprovechadas para la genera-

cin de productos tiles.

Estos productos tiles podran obtenerse me-

diante la aplicacin de procesos de

descontaminacin unidos al manejo de la

produccin agrcola


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EN QUE CONSISTEN LOS SISTEMAS DEDESCONTAMINACIN PRODUCTIVA?

Un proceso de descontaminacin productiva

es el que aprovecha la actividad de los orga-nismos(bacterias,

algas, hongos,

plantas yanimales superiores) para disminuir los con-taminantes mediante la generacin deproductos tiles.

Estos procesos biolgicos generansubproductos como compost, fertilizante,biogs (gas metano producido por la diges-

tinde materia orgnica realizada por lasbacterias) y material verde con alto contenidode protena. Laproduccinagrcola se integraa la descontaminacin como una forma de

usar los abonos y producir beneficios econ-

micos.

Debido a que la temperatura aumenta laeficiencia de estos procesos, las zonas tropi-cales ofrecen mayor potencial para el funcio-namiento de estos sistemas.

Las tecnologas desarrolladas alrededor deestos procesos son simples, prcticas y eco-

nmicas.Adems previenen problemas desalud pblica y de contaminacin ambientaly generan productos.

QU SUCEDE CON LOS SISTEMAS TRADICIONALES DE DESCONTAMINACIN ?

Los pozos spticos y las lagunas

de oxidacin estn entre los

sistemas tradicionales paradescontaminar el agua en las

zonas rurales.

Los pozos spticos acumulan principalmente las

aguas de uso domstico y sanitario e infiltran a

travs del suelo todos los contaminantes. Las lagu-

nas de oxidacin son sitios donde se deposita el

Las lagunas de oxidacin

requieren reas grandes para

almacenar las aguas contami-nadas y por esta razn su ope-

racin y mantenimiento son

difciles, especialmente en las zonas de ladera.

Una desventaja de estos sistemas es que los

materiales disueltos en las aguas contaminadas se

pierden y no pueden ser empleados. Por lo tanto

agua para exponerla a la luz solaryal crecimiento no intervienen en ninguna actividad productiva

de algas. que aporte beneficios econmicos al productor.


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QU DEBE TENER UN SISTEMA DEDESCONTAMINACIN / PRODUCCIN?

La descontaminacin/produccin consta de los siguientes componentes:

1. Biodigestor.

2. Canales con plantas acuticas.

3. Estanques para reservorio de aguas tratadas y/o peces.

4. Cultivos agrcolas.

Cultivos


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QU CARACTERSTICAS TIENE EL BIODIGESTOR?

El biodigestor plsticode flujo

continuo puede

tener diferentes dimensiones de acuerdo a la

cantidad de agua y materia orgnica a

descontaminar.

Se considera que un biodigestor plstico de 3

m

3

es suficiente para tratar el agua de lavado

generada por un nmero de 3 a 6 cerdos

para los que se emplea un mximo de100

litros/da para lavado.

Este biodigestor puede usarse paradescontaminar aguas provenientes del uso

domstico y sanitario. Algunos productores

en las fincas campesinas utilizan la mezcla de

estircol animal y humano y aguas de uso

domstico,

teniendo cuidado de que no va-

yan abones o grasas.

EL BIODIGESTOR

Es un compartimento cerrado en el que sefermenta la materia orgnica gracias a la

accin de las bacterias y se produce un

gas llamado metano (biogs). Con el

biogs se puede cocinar o poner afuncio-

nar un sistema de calefaccin paralecho-

nes opollos,

con lo que se reemplaza la

lea o la energa elctrica.

Por otro lado se logra una disminucin de

la materia orgnica de desecho de alre-

dedor de 70%, lo quemejora

la calidad

del material obtenido para usarlo como

abono y contamina menos el ambiente.

QU MATERIALES SE REQUIEREN PARA ELLos siguientes materiales se necesitan para

cada componente del biodigestor:

1 - Para la caja de entrada de carga y lac j

de salida del efluente :

80 ladrillos de barro cocido o bloques de

cemento,

arena (0.5m

3

),

cemento (saco de 50 kg),

2 tubos de cemento o de gres de10

a1 2

pulgadas de dimetro y 1 metro de

longitud.

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Lascajasde entrada y salida tienen

0.5 metros de ancho x 0.5 metros de

largo x 0.75 metros de profundidad.

Oponalmentese pueden usar dos

tubos diagonales de cemento o gres.

Fosa de 3 m3

con las siguientes

dimensiones: 3 metros de longitud,

1.2metros de ancho superior por 1

metro de ancho inferior y 1 metro de

profundidad.

Bolsa plstica tubular de15metros,

de polietileno calibre8'para inverna-

dero (proteccin contra rayos

ultravioleta) de1.25

metros de di-

metro y una longitud de 5 metros para

cada bolsa: 2 para el biodigestor y 1

para elreservorio.

2. Para la salida del biogs que se

saca por la parte central de la bolsadelbiodigestor,se necesitan:

un acople macho y uno hembra

de PVC de una pulgada de

dimetro.

dos empaques o arandelas de

neumtico de 20 cm de dimetro

con unagujerocentral de una

pulgada.

dos arandelas de 19cmde di-

metro yagujerocentral de una

pulgada en acrlico, aluminio,

bronce u otro material fuerte que

no se oxide.

3. Para la conduccin del biogs:

manguera de polipropileno de

una pulgada para conectar el

biodigestor a los quemadores de

gas.

4. Para la vlvula de seguridad :

una T

de polipropileno o PVC

de una pulgada de dimetro.

20 centmetros de tubo de PVC

de una pulgada de dimetro.

un recipiente plstico sin tapa de

3 litros de capacidad, colocado

cerca a la salida del gas.

La instalacin delbiodigestorse puede

consultar con el tcnico o remitirse al

manualBiodigestores

plsticos de

flujocontinuo,generador de gas y

bioabono a partir de aguas servidas

(Cipav, 1995)


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CMO SE HACEN LOS CANALESPARA PLANTAS ACUTICAS?

Para que la descontaminacin seaefectiva,el

tiempo deretencin(tiempoquepermanece

el agua los canales), debe ser de15das. Si

la cantidad de agua que se usa diariamente

es de100litros, se necesitan canales de 0.4

metros de profundidad, 0.4 metros de ancho

y10metros de largo para un volumen total de

l.m

3

.

QU SON Y QU HACEN LASPLANTAS ACUTICAS?

Si la infiltracin en el terreno no esmucha,los

canales se pueden hacer sin recubrimiento. Elrecubrimiento se puede hacer en barro-

cemento oarcilla-cementoen proporcin de

Sal .Con el agua que sale de los canales se

pueden fertilizar estanques de peces,

procurandotener un buen recambio de agua.

Son plantas que crecen sobre los cuerpos de

agua. Se caracterizan por su alto potencial de

crecimientoque facilita la produccin rpida

jde

material vegetal. Por medio de las races,

las plantas acuticas proporcionan una

superficie para que las bacterias benficas crezcan en la columna de agua y

descompongan la materia orgnica presente

en los desechos(Polprasert1989).

Al

mismo tiempo, tienen una alta capacidad

para absorber los nutrientes del agua y

descontaminar

las aguas de desecho.

Las plantas sembradas en estanques o canales poco profundos a los que llega el agua de

desecho, se cosechan peridicamentedejando

una pequea cantidad para que crezca de

nuevo. Este mtodo permite la purificacin de

desechos municipales, aguas de desecho

industrial y granjaspardelasy lecheras.


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CULES PLANTAS ACUTICAS SE UTILIZAN PARA DESCONTAMINAR?

Se pueden emplear las siguientes plantas acuticas:

El buchn de agua:soporta las aguas mscontaminadas al inicio

de los canales. Se usa

sobre todo como abo-

no verde.

La lechuguilla: tam-bin se adapta aaguas medianamen-te contaminadas peroes ms lenta en la des-contaminacin.Se usacomo abono verdeprincipalmente.

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Lalemna:tiene una

capacidad similar albuchn y est presen-

te en aguas muy con-

taminadas. Posee un

buen contenido de

protena cuando se

cultiva en aguas con

cantidades elevadas

de materia orgnica.

Lasalvinia:

se adap-ta a aguas mediana-mente contaminadas.Se usa como abonoverde o para alimen-to animalyaque tieneun contenido de pro-tena considerable.

La azolla: se integra

al final del sistema si

se tiene un agua clara

con poca materia or-

gnica. Es otra planta

con un buen conteni-

do de protena para

usarla en alimentacinanimal.

Estas plantas se consiguen en los lagos o

fuentes de agua estancadas y en lo posible se

deben usar las especies que se encuentren en

la zona o que vengan de pisos trmicos

similares.


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COMO SE INTEGRA EL POLICULTIVO DE PECES?

El policultivo de peces es la cra conjunta de

diferentes especies.

Los peces pueden controlar el crecimiento de

lasalgas,

contribuyendo almejoramiento

de

la calidad del agua. En un estanque abonadocon aguas de desecho que est funcionando

en equilibrio, el plancton -fitoplancton (algas)

yzooplancton (microorganismos de origen

animal),las bacterias y los peces establecen

algunas relaciones: las bacterias

descomponen la materia orgnica y liberan

los nutrientes para las algas; stas aportan

oxgeno a travs de la fotosntesis; los pecesconsumen el exceso de algas evitando su

muerte sbita por agotamiento del oxgeno

en la noche (Chara1995).

Un estanque con una buena densidad de

peces y disponibilidad de alimento se mantie-

ne estable. La densidad adecuada es de un

pez por metro cuadrado.

Las especies que se pueden emplear son:

En zonas clidas: tilapia, bocachico y

cachama.

En zonas de clima medio: tilapia y carpa.En general se pueden asociar especies que no

compitan ni se consuman entre s.

La tilapia consume plantas acuticas, resi-

duos de cocina, hojas de bore,pltano,yuca

y algas.

El bocachico se alimenta a partir de los

materiales que se acumulan en el fondo del

estanque, como los residuos de los otros

peces.

La carpa consume pltano, yuca y plantas

acuticas.

La cachama consume frutas, residuos de

cocina, plantasacuticas,

residuos de mata-

dero y frutas de palmas incluyendo las nueces.

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CULTIVOS AGRCOLAS ASOCIADOS

El rea aledaa a los estanques en los sistemas

tradicionales de piscicultura es improductiva.

En cambio, alrededor delos canales y estanques de

descontaminacin/ pro-

duccin se pueden

establecer cultivos que

permiten aprovechar los

nutrientes aportados por

las plantas acuticas

cosechadas y lossedimentos extrados del

fondo de los estanques o

canales.

Algunos de los cultivos que

se pueden integrar son:

pltano, banano, rboles

para forraje de animales

como el nacedero, frutales

como la papaya, bore y

hortalizas. Se deben

seleccionar rboles que no

tengan races profundas que puedan afectar

la estructura del terreno.

El pltano y el banano se pueden sembrar a

una distancia de 3 metros; entre ellos se

puede intercalar papayaa 1.5metros. Se pueden

hacer varios surcos a dos

metros de distancia, de

manera que las plantas

queden situadas en forma

de tringulo.

Los forrajes y el borepueden servir como cerca

natural del sistema de des-

contaminacin. En general

se puede sembrar cual-

quier hortaliza alrededor

de los pltanos, bananos

y frutales, teniendo en

cuenta las condiciones de

humedad del terreno.

Se debedejarun espacio

mnimode 1 metro a cada

lado de canal para facilitar las labores de

mantenimiento y operacin.

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COMO SE MANTIENE EL SISTEMA EN FUNCIONAMIENTO?El biodigestor debe alimentarse diariamente

mediante el lavado del estircol y evitando el

uso de desinfectantes o detergentes. Cuando

los cerdos son alimentados con caa de

azcar o cuando se utiliza estircol bovino es

necesario masajear la bolsa cada dos o tres

meses para evitar el endurecimiento del

material.

En cuanto a los canales, cuando comienza a

flotar el estircol en la superficie y se siente

que el fondo tiene mucho barro se debenextraer los lodos.

Las plantas acuticas deben cosecharse

cuando el canal est lleno y dejar al menos la

mitad,sobretodolas plantas ms jvenes. Se

pueden sacar por medio de nasas o manual-

mente con coladores o mallas. Se colocan

alrededor de los rboles como abono o se

utilizan para laproduccinde lombrices. Lasplantas acuticas extradas de la etapa final

del canal donde hay aguas ms limpias y

claras, se usan para alimentacin animal. Es

bueno tener registros de produccin de todo

el sistema: los abonos, el lodo, las plantas

acuticas,

las cosechas de los cultivos y los

peces.

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VENTAJAS APORTADAS POR EL SISTEMADEDESCONTAMINACIN

PRODUCCIN

Los componentes mencionados se integran al sistema de descontaminacin biolgico propuesto

y presentan muchas ventajas favorables al productor (Cuadro1).

Cuadro1.Ventajasaportadas por el sistema de descontaminacin/produccin (Chara 1995).

COMPONENTE VENTAJAS

BiodigestorReduce en el estircol algunos de los organismos perjudiciales para la salud

humana y animal.

Reduce el consumo de energa elctrica, gas propano, carbn, lea y petrleo.

Produce energa sincontaminar.El efluente producido es buen abono para los cultivos.

Plantas

acuticas

Son cultivos libres que no requieren mucha labor demanejo.

En general son ms productivos que los cultivos terrestres.

Sirven para descontaminar las aguas.

Se utilizan para alimentar animales y para abonar.

CanalesFacilitan el mantenimiento y manejo del sistema de descontaminacin en la

extraccin de lodos y la cosecha de plantas acuticas.

El agua fertilizada del canal sirve para riego.

PecesAprovechan los nutrientes del agua, sobre todo en policultivo.

Proveen alimento de buena calidad para la familia.

Cultivos

terrestres

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Producen ingresos adicionales.

El sedimento y las plantas acuticas extradas de los canales, permiten un ahorro

en los fertilizantes aplicados a los cultivos.

Algunas frutas y vegetales sirven para alimento de los peces.

Las plantas fortalecen los arillones ymejoransu capacidad para retener agua.


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BIBLIOGRAFA

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