LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

MARCO HISTORICO

El uso de las lagunas de estabilización en América Latina y el Caribe se inicia a finales de la década de los años 50, y se incrementa aceleradamente hasta nuestros días. Diversas encuestas de carácter regional y nacional indican que su número ya puede contarse en miles en la Región.

Las lagunas de estabilización se clasifican de acuerdo a sus características principales, según su funcionamiento pueden ser: anaeróbicas, facultativas y aeróbicas, en relación con el número de estanques se dividen en: simples y compuestas, considerando su posición en el sistema lagunar son: primarias, secundarias y terciarias, de acuerdo a sus conexiones pueden operar en: serie ó en paralelo.

Simple y primaria

Compuesta – en Serie

Compuesta – en Paralelo

Compuesta – Serie

1F

1A 2F

1A

1A

1A

2F

2F 3F

Desde el punto de vista de la calidad del efluente, las lagunas de estabilización compiten con cualquier planta de tratamiento biológica convencional en cuanto a remoción de sólidos sedimentables, (DBO), nutrientes y bacterias. No sucede lo mismo con el color aparente y la turbiedad, en la mayoría de los casos los efluentes de las lagunas presentan altas concentraciones de algas, como sólidos en suspensión.

Sin embargo, por ser de naturaleza biológica no suelen afectar los ecosistemas acuáticos.

También, las lagunas son trampas de metales que precipitan en sus lodos casi siempre como sulfuros insolubles

Su mayor desventaja es posiblemente el escalamiento en áreas a utilizarse, la que se produce al aumentar el caudal o disminuir la temperatura, lo anterior se vincula a la disponibilidad de tierra, su uso y costo.

Dentro de sus mayores ventajas se puede mencionar que dichos sistemas poseen costos de operación y mantenimiento muy bajos.

Hoy en día, con el aumento del costo del petróleo lo anterior cobra nuevas dimensiones.

Por otra parte, la reducción de patógenos empleando sistemas lagunares, es sin duda, uno de los tratamientos más eficaces y en particular en la reducción de huevos de Helmintos.

Los procedimientos para su diseño parten de dos vertientes diferentes;

1. La aplicación de un determinado modelo matemático

2. La aplicación de conceptos o reglas semiempíricas halladas en la práctica.

EL MODELO HIDRAULICO ASUMIDO ES TAMBIEN UN FACTOR DE IMPORTANCIA

Flujo a pistón

Flujo disperso

Mezcla completa

La eficiencia de los procesos de tratamiento del agua residual depende de las características hidráulicas de las unidades de tratamiento, en especial, de la geometría (forma, tamaño y profundidad), el tiempo de retención hidráulica (τ ) y el patrón de flujo.Los patrones de flujo ideales son: flujo pistón y flujo completamente mezclado, de ellos el pistón es el que conduce a mejores resultados en las lagunas.

Un estanque de estabilización, de tipo facultativo, se puede definir como un reactor horizontal en el cual el flujo hidráulico es no ideal (flujo disperso), y donde ocurren varios procesos físicos, químicos y biológicos que promueven la remoción de la materia orgánica, nutrientes y bacterias.

Se considera usualmente, que las reacciones que ocurren son irreversibles y están gobernadas por una cinética de primer orden.

C=Co e^-Kt

Hay presencia de OD en la superficie y ausencia de OD en el fondo: Son facultativas

Las lagunas anaeróbicas no presentan OD en superficie y Las lagunas anaeróbicas no presentan OD en superficie y fondofondo

Lagunas facultativasLagunas facultativas

Hoy en día se conoce que la simbiosis (comensalismo) entre algas y bacterias favorece los procesos de oxidación biológica, por una parte ocurre la producción fotosintética (algas) liberando oxígeno y por otra se lleva a cabo la oxidación biológica a través de las bacterias. Por eso Su color suele ser verde.

Lagunas anaeróbicas

Las reacciones anaerobias son más lentas y los productos generados pueden originar malos olores. Las condiciones anaerobias se establecen cuando el consumo de oxígeno disuelto es mayor que la incorporación del mismo a la masa de agua por la reareación natural o fotosíntesis de las algas.

Su color suele gris oscuro. Pudiéndose generar olores

Lagunas de maduración o terciariasLagunas de maduración o terciarias

Las llamadas lagunas de maduración, casi siempre terciarias en un sistema lagunar, suelen trabajar aeróbicamente estando el OD presente tanto en superficie como fondo.

Su empleo se relaciona con la necesidad de aumentar la remoción de bacterias o nutrientes.

Pueden incorporar vegetación acuática flotante como el lirio Pueden incorporar vegetación acuática flotante como el lirio acuático y la lemna, para el caso de favorecer la remoción de acuático y la lemna, para el caso de favorecer la remoción de nutrientes.nutrientes.

Pero, necesitan de una operación y mantenimiento Pero, necesitan de una operación y mantenimiento esmerado, donde la extracción de materia vegetal tiene esmerado, donde la extracción de materia vegetal tiene asociado un debido manejoasociado un debido manejo

LAGUNAS ANAEROBICASLas lagunas anaeróbicas se construyen fundamentalmente para reducir la carga orgánica sedimentable, se diseñan empleando el modelo de mezcla completa y asumiendo tiempos de retención hidráulico entre tres y cinco días.

Las cargas impuestas suelen estar comprendidas entre 1000 y 2000 Kg (DBO5) o más por hectárea por día.

Se diseñan considerando la carga volumétrica, que debe ser preferiblemente ser mayor de 40g DBO5/m3 de estanque y no exceder 400g DBO5/m3.

Existe una estrecha relación con la cantidad y naturaleza Existe una estrecha relación con la cantidad y naturaleza de los sólidos sedimentables y la temperatura… los de los sólidos sedimentables y la temperatura… los residuales domésticos generan lodos que son residuales domésticos generan lodos que son biodegradables en un gran %.biodegradables en un gran %.

La aplicación de las lagunas como método de tratamiento se dio en forma casual por lo que las primeras no se diseñaron, simplemente se usaron y funcionaron. Para este capitulo, es conveniente tener presente que los modelos matemáticos son una herramienta de apoyo para el diseño de algún proceso. Cabe señalar que la complejidad de las reacciones biológicas y las interacciones que se dan entre ellas dificultan, por una parte, la racionalización de los criterios y recomendaciones de diseño y, por la otra, el establecimiento de una metodología basada en un modelo matemático simple y universal para las lagunas (Ouano, 1981). A pesar de ello se han establecido criterios (apoyados ya sea en modelos matemáticos, conceptualizaciones teóricas y/o en la experiencia) con los que obtienen sistemas confiables para predecir la calidad de los efluentes (Thirumurthi, 1991). De hecho, dado el gran tamaño de las lagunas los más fútiles son los más simples que se derivan de la experiencia mientras que los más complicados ayudan a entender el proceso.

Diseño de lagunas anaeróbicasDiseño de lagunas anaeróbicas

Se recomienda emplear el modelo de “mezcla completa”

Utilizando el modelo de Vincent en cualquiera de sus variantes Lo Lp = -------------- 1 + K'a x R Donde:

Lo= Carga o concentración inicial (ejemplo DBO)K’a= constante cinética global de remoción de la DBO a una temperatura dada… la media anual ..la mínima ??R= es el tiempo de retención hidráulico = Volumen/Caudal

Para el caso de bacterias la K’a cambia a K’ab

Factor de temperaturaFactor de temperatura

No es igual diseñar con una temperatura media anual de 25 grados o con un valor de 15 grados …la constante cinética (K’a), y todas, dependen de la temperatura. Dicho de otra forma, los procesos de reducción de DBO, bacterias y nutrientes disminuyen al disminuir la temperatura

Aceptemos la ecuación:

(K‘aT) = K‘a (35 C) 1.085^(T-35)

Vamos a hallar el valor de (K‘aT) a 25 grados y a 15 grados conociendo que K‘a (35 C) = 0.6 1/día (valor experimental y aproximado)

K‘a(25C) = 0.26 1/día

K‘a(15C) = 0.12 1/día

Importancia de la sedimentación en las lagunas anaeróbicas

Sin embargo, para el caso de las lagunas anaeróbicas con tiempos de retención relativamente bajos no es la remoción de DBO tan significativa, la reducción principal viene dada por la sedimentación …que suele estar cercana al 40-50 % de la DBO total

DBO (total) = DBO (soluble) + DBO (sedimentable)

Lo anterior, asume que entre el 40-50 % de la DBO total es sedimentable

La acumulación de lodos es mayor a menores temperaturas, pero siempre se llega a un equilibrio en la reducción

El lodo sedimentado se degrada anaeróbicamente donde se reducen los sólidos volátiles entre 40-60 %. Las tasas de acumulación de lodo en este tipo de laguna es variable y depende de las características de las aguas residuales, usualmente se estiman las tasas de sedimentación entre 0.07 y 0.12 l/hab/d lo que equivale a unos 25-43 litros por habitante/año, o más en dependencia de la actividad de servicios e industrial de la ciudad o poblado considerado y sus hábitos alimenticios.

Para condiciones climáticas de menor temperatura aunque las tasas pueden ser iguales, el tiempo de digestión es mayor, y por ende la acumulación de sólidos es también mayor.

Requerimientos del diseñoRequerimientos del diseño

La carga volumétrica será mayor de 40 gramos de DBO por metros cúbicos del estanque.

El estanque será aproximadamente cuadrado o con una relación Largo/Ancho no mayor de 2

La profundidad optima será de 2.5 o más metros

El tiempo de retención máximo será de 5 días

Valores iniciales experimentales como Valores iniciales experimentales como ejemplo:ejemplo:

Caudal medio = 200 l/s

Concentración media de DBO = 300 mg/l

Temperatura = 25 grados y 15 grados (diseñaremos ambas lagunas)

LLAMANDO AL PROGRAMA DIMENSIONAMIENTO LAGUNAS ANAEROBICAS

Interesante resultado con la misma área, profundidad, concentración inicial, profundidad, relación L/A…el efecto de la temperatura es considerable.

Temperatura 22 grados

Temperatura 15 grados

Notar que no se gana mucho en eficiencia aumentando el tiempo de retención hidráulica …. Lo que también haría disminuir la carga volumétrica que debe mantenerse mayor de 40 g/m3… quizás para este caso 4 días sería más económico.

No suele calcularse la remoción de bacterias en una laguna anaeróbica donde se espera una pobre remoción, que no mayor de 1-1.5 unidades logarítmicas.

Resultados 22 grados Resultados 15 grados

Lagunas anaeróbicas ejemplos

Noten tenemos áreas mayores de 1 ha o sea es un ejemplo en la practica tener lagunas mayores de 1 ha no resulta conveniente si se trata de mantener un flujo hidráulico aceptable…..es mejor siempre 2 de 0.5 ha que una sola.

Algo mas caro, pero el precio se recompensa con creces

LAGUNAS FALCULTATIVAS LAGUNAS FALCULTATIVAS

La carga máxima recomendada por la mayoría de los especialistas utilizan los resultados de: Suwannakarn y Gloyna, McGarry y Pescod que propusieron las ecuaciones siguientes, con el fin de estimar la carga máxima permisible a una laguna facultativa.

Lat = 357.4 (1.085)^(T-20) (1) T agua 25C EJEMPLO

Lat = 60.29 (1.099)^(T) (2) T aire 22C EJEMPLO

Cargas en kg/ha/d en el mes más frío. Noten que a Cargas en kg/ha/d en el mes más frío. Noten que a menudo la temperatura del estanque será mayor que la menudo la temperatura del estanque será mayor que la del aire.del aire.

Ambas (T) por criterios de seguridad se toman como las medias del mes mas frío del año. Por ejemplo tomando 25 C para el agua y 22 C para el aire sustituyendo (T) en (1) y (2).

Tomando (T) del agua 25C = 537 Kg/ha/dTomando (T) del aire 22C = 485 Kg/ha/d

Para una (T) del agua de 15 C, y de 12 C para el aire los resultados serian otros:

Tomando (T) del agua 15C = 237 Kg/ha/dTomando (T) del aire 12C = 187 Kg/ha/d

Más o menos se puede diseñar con algo más del doble Más o menos se puede diseñar con algo más del doble de la carga a 25/22 grados que con temperaturas 15/12 de la carga a 25/22 grados que con temperaturas 15/12 grados lo que implica una mayor área para remociones grados lo que implica una mayor área para remociones iguales.iguales.

Lagunas facultativasLagunas facultativas

Restricciones:

La carga superficial se calculará empleando las ecuaciones de Suwannakarn y Gloyna, McGarry y Pescod.

El estanque tendrá una relación L/A mayor de 2 y menor de 10.

La profundidad optima estará entre 2.0 y 2.5 metros.

El tiempo de retención para reducción de DBO será entre 5-10 días y para maximizar la reducción de bacterias y nutrientes superior a 15 días.

DATOS INICIALES PARA EL EJEMPLODATOS INICIALES PARA EL EJEMPLO

DBO AFLUENTE = 147 MG/L (22C) y 189 MG/L (15C) (salida de las laguna anaeróbicas anteriormente calculadas)

CAUDAL = 0.2 M3/S

TEMPERATURA = 25 Y 15 GRADOS (AIRE)

RELACION L/A = 3.0

PROFUNDIDAD = 2.5 METROS

TIEMPO DE RETENCION = 10 DIAS

LLAMANDO AL PROGRAMA LAGUNAS FACULTATIVAS

Lo Lp = -------------- 1 + K‘f x R

Noten que ahora la constante cinética es K’f o sea facultativa y que es mayor que K’a

K’ab es ahora K’fb para el caso de las bacterias al igual K’fb es mayor que K’ab

K’f(T) = 1.2 (1.085)^ (T-35)K’f(T) = 1.2 (1.085)^ (T-35)

K’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20) para Coliformes fecalesK’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20) para Coliformes fecales

Veamos los resultados para ambas temperaturas

Temperatura 22 grados

Temperatura 12 grados

¡no cumplimos con la restricción de la carga ¡no cumplimos con la restricción de la carga máxima¡ para una temperatura de 12 grados!máxima¡ para una temperatura de 12 grados!

Luego tenemos que ir tanteando con el tiempo de Luego tenemos que ir tanteando con el tiempo de retención hasta lograr cumplir con un valor menor que retención hasta lograr cumplir con un valor menor que la carga máxima calculada!...siempre es bueno estar un la carga máxima calculada!...siempre es bueno estar un 20% por debajo.20% por debajo.

Temperatura 12 grados cumpliendo con la carga

22 grados 12 grados cumpliendo con la carga

Lagunas facultativas

AREA CASI 3 VECES MAYOR

Cuando las lagunas son mayores de 1-2 hectareas lo correcto es agregar celdas … con lo que se consigue mayor homogeneidad en los procesos y se favorece el flujo hidráulico

¡Si, es mas caro, pero las ventajas son increíblemente importantes!

Luego, para el caso de la laguna facultativa cumpliendo con la restricción de carga lo correcto es hacer varias celdas …nunca una

La laguna de sacrificio

Q=170 l/s 10 horas de bombeo

Q celda = 765 m3 / d

DBO= 200 mg/l

?Son anaeróbicas o facultativas?

Largo=100m

Ancho=100 m

Área= 1ha

profundidad=2 m

volumen= 20 000 m3

Tr=20000 m3 / 765 m3 / d = 26.14 d

¿Que eficiencia al inicio de la operación?

¿Que eficiencia después de mas de 10 años sin mantenimiento (que tr se ha perdido)?

El sedimentador primario y el sistema de manejo del lodos…alternativa para los grandes sistemas de lagunas

Manejo de lodos

Tratamiento preliminar

Sedimentador primario

Solo con las divisiones y entradas y salidas correctas

50%remoción de sólidos y DBO

Manejo de lodos

Ya esto saben como Ya esto saben como calcularlo calcularlo

varios

Sedimentadores modulares en Sedimentadores modulares en paraleloparalelo

130 000 habitantes

70% alcantarillado

Dotación agua potable 110 litros por hab por día

Q= 140 litros por segundo

DBO= 250-300 miligramos por litro

6-7 entradas y salidas en cada celda, no todas trabajan la primera celda esta totalmente sedimentada

9ha 12ha

L= ?

A= ?

P= ?

9ha 12ha

varios

Manejo de lodos

Sedimentador primario

Numero, dimensiones, entradas y salidas de las celdas correctas y de acuerdo a la remoción del tratamiento primario

Tratamiento preliminar

Conductos de Entrada y Salida.

Los conductos de entrada y salida a las lagunas deberán ser siempre sumergidos, ya que según la experiencia, las conducciones de entrada y salida superficiales facilitan la ocurrencia de "corto-circuitos" por corrientes de densidad, fenómeno bien documentado y en especial en climas frios

Se recomienda que las cotas de la invertida de los conductos de entrada se ubiquen en un rango de 0.5 a 0.8 m por encima del fondo de la laguna, utilizándose el valor menor para las menos profundas, con el objetivo de lograr un mezclado adecuado de los afluentes con las aguas de la laguna;

en el caso de las conducciones de salida, las cotas de las invertidas deberán ubicarse a un profundidad no menor de 0.5 - 0.6 m, con la protección necesaria para evitar el arrastre de materias y cuerpos flotantes.

En ambos casos, los puntos de salida y entrada de estas conducciones deberán separarse no menos de 1.0 en sentido horizontal del pie del talud.

No se entra y sale superficialmenteNo se entra y sale superficialmente

En relación al número de conductos de entrada y salida se recomienda utilizar siempre un número par, con vistas a evitar "caminos preferenciales" en la circulación de las aguas; con respecto al número de conductos de entrada y salida, puede considerarse que en dependencia de la relación largo:ancho y del área de la laguna, se ubique una conducción de entrada cada 20 m de ancho, al igual que para las salidas, aunque en este último caso la cantidad puede ser menor, en dependencia del diseño de la estructura de salida.

300 de ancho entre 20= 15 entradas y al menos 10-12 salidas300 de ancho entre 20= 15 entradas y al menos 10-12 salidas

LAGUNAS DE MADURACIÓNLAGUNAS DE MADURACIÓN

Las lagunas de maduración usualmente terciarias son utilizadas para aumentar la reducción de bacterias y nutrientes…trabajan aeróbicamente y su diseño es semejante a las lagunas facultativas

Requerimientos Requerimientos Cargas no mayores de 50 kg/ha/d (DBO)Profundidades menores de 1.5 metrosRelaciones L/A mayores de 4 Tiempos de retención entre 4-10 días Pueden diseñarse empleando como sustrato vegetación acuática flotante como jacinto de agua y Lemna Favorecer el flujo de pistón mediante “bafles” es lo ideal

Remoción de bacterias ejemplo utilizando la laguna facultativa a 13 grados con la carga correcta

Considerando un valor del afluente de 10^7 Coliformes fecales (NMP/100ml)

Asumiendo la laguna anaeróbica reduce 1 unidad logarítmica

La entrada a la laguna facultativa es entonces de 10^6 NMP/100ml (Lo) Lo Lp = -------------- 1 + K‘fb x R

Noten ahora se utiliza la constante global de remoción de bacterias Coliformes calculando según:

K’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20)K’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20)

Trabajando con el modelo de lagunas facultativas y calculando primero el valor de K’fb

K’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20) para Coliformes fecalesK’fb(T) = 4.4 (1.07)^ (T-20) para Coliformes fecalesK’fb(12C) = 4.4 (1.07)^ (13-20) para Coliformes fecalesK’fb(12C) = 4.4 (1.07)^ (13-20) para Coliformes fecalesK’fb(12C) = 2.74 1/díaK’fb(12C) = 2.74 1/día

Llamando los resultados del programa de remoción de bacterias para lagunas falcultativas

El valor del NMP/100ml de Coliformes fecales obtenido para el ejemplo de laguna facultativa con 12 grados y cercano a 1600 da lugar a introducir el tema de reuso …… en especial el reuso agrícola como aguas de riego.

Vamos a continuación a referirnos a ese tema y también vinculado a la necesidad de remover nutrientes en el tratamiento de aguas residuales

No nos da tiempo a ver el modelo de flujo disperso ….yo pensaba que la conferencia era mañana y tarde

Pero todo lo tienen en los documentos preparados y que pueden obtener…

¿Por qué la necesidad del reuso de aguas residuales?

Cada día el agua es más escasa para sus diferentes usos, principalmente en países de climas secos que padecen eventos de extrema sequía.

Por la escasez del agua, existen conflictos políticos y sociales.

El aprovechamiento de estas aguas para la agricultura y acuicultura de forma segura, garantizan una mayor cobertura de alimentos para la población, cada vez mayor, sobre todo en países en vías de desarrollo.

La agricultura es una de las actividades humanas que consumen más agua, si se usan las aguas residuales de forma segura, esto permitiría una racionalización de las aguas dulces para otros usos, en especial el consumo humano.

Por otra parte, el reuso de las aguas residuales de forma segura, mejoraría los ecosistemas acuáticos y por ende, la situación higiénica - ambiental de muchos países.

Si bien, el uso de aguas residuales en la agricultura puede aportar beneficios, incluidos los beneficios a la salud y el bienestar dando una mejor nutrición y provisión de alimentos, su uso no controlado generalmente está relacionado con impactos negativos muy significativos sobre la salud humana.

Estos impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prácticas en el reuso.

Guías de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el Uso Seguro de las Aguas Residuales, Excretas y Aguas grises (2005-2006) para la Agricultura y Acuicultura.

Actualmente, las guías de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para el uso seguro de las aguas residuales, excreta y aguas grises en la agricultura y la acuicultura, versión 2006, consta con una apropiada información, con vistas a su posible adecuación e implantación en los países, con especial énfasis en los aspectos microbiológicos.

http://www.who.int/water_sanitation_health/wastewater/gsuweg2/en/index.html

Las vías de transmisión o de exposición a patógenos o contaminantes con el uso de aguas residuales para la agricultura son:

Por contacto con el residual (o cosechas contaminadas) antes, durante o después del riego (trabajadores agrícolas, sus familiares, vendedores y comunidades vecinas).

Por inhalación de aerosoles de aguas residuales (trabajadores, comunidades vecinas).

Consumo de productos contaminados regados con agua residual.

Consumo de agua de bebida contaminada como resultado de actividades relacionadas con agua residual (acuíferos o aguas superficiales con infiltración de contaminantes químicos o microorganismos patógenos).

Consumo de animales (por ej. carne de res o de puerco) o productos de animales (por ej. leche) que han sido contaminados a través de su exposición con el residual.

Por vectores presentes como resultado del desarrollo y manejo de lo esquemas de riego de residual y lagunas de estabilización.

Algunos ejemplos de microorganismos presentes en aguas residuales y que pueden causar enfermedades se muestran en la Tabla 1.

Los criterios de calidad para la irrigación con aguas residuales en la agricultura dependen del tipo de reuso agrícola de acuerdo al cultivo.

El riego restringido: se define como el uso de aguas residuales en la agricultura en cultivos que no se comerán crudos por los humanos.

El riego no restringido: se define como el uso de aguas residuales tratadas en la agricultura en cultivos que normalmente se comerán crudos por los humanos.

También, lo anterior se puede ver así:

Reuso agrícola en cultivos que se consumen y no se procesan comercialmente. Ej. Hortalizas frescas.

Reuso agrícola en cultivos que se consumen y se procesan comercialmente. Ej. Tomate enlatado.

Reuso agrícola en cultivos que no se consumen Ej. Pastos.

Escenario de exposición Reducción de patógenos

necesaria (Log10)

Número de huevosde helmintospor litro

Riego sin restricción

Lechuga 6 ≤1b,c

Cebolla 7 ≤1b,c

Riego restringido

Altamente mecanizada 3 ≤1b,c

Mano de obra intensiva 4 ≤1b,c

Riego por goteo

Cultivos de tallo largo 2 Sin recomendación

Cultivos de tallo corto 4 ≤1c

Escenarios

Escenario de exposición Reducción de patógenos

necesaria (NMP/100 ml)

Número de huevosde helmintospor litro

Riego no restringido

Lechuga 100 ≤1b,c

Cebolla 10 ≤1b,c

Riego restringido

Altamente mecanizada 100 000 ≤1b,c

Mano de obra intensiva 10 000 ≤1b,c

Riego por goteo

Cultivos de tallo largo 1 000 000 Sin recomendación

Cultivos de tallo corto 10 000 ≤1c

Escenarios

Formas típicas de riego:

Riego por goteo: riego localizado en el cultivo

Riego por surcos: riego no localizado en el cultivo

Riego por aspersores: riego no localizado preferentemente sobre el cultivo

Riego sub-superficial: riego no localizado por debajo de la superficie del suelo.

Medidas de control

Entre las medidas de control consideradas para reducir o evitar el riesgo a la salud se consideran: el tratamiento de las aguas residuales, la restricción de cultivos, el método de riego, la práctica de higiene en el mercado, la preparación de alimentos (incluye el lavado, desinfección, cocción, etc.), con el consecuente apoyo local o nacional para acometer y apoyar las diferentes actividades coordinadas por las organismos involucrados.

Por ejemplo, en la Tabla 4 se observan las diferentes medidas de control y el rango de remoción de patógenos y en la Tabla 5 se recomienda la verificación del tratamiento para el monitoreo del agua residual tratada.

Medidas de controlMedida de control Reducción

Patógenos(unidades log)

Notas

Tratamiento de aguasresiduales

1-6 La remoción de patógenos requerida en una planta de tratamiento de aguas residuales depende de la combinaciónde las medidas de protección a la salud

Riego localizado por goteo(cultivos de tallo bajo)

2 Cultivos de raíces en el suelo y cultivos como la lechuga que crecen muy cercanos al suelo.

Riego localizado por goteo(cultivos de tallo alto) )

4 Cultivos, tales como el tomate, las partes cosechadas no están en contacto con el suelo.

Control de emisiones de aerosoles (riego por aspersión)

1 Uso de micro aspersores, aspersores controlados por anemómetros, etc.

Zona buffer de los aerosoles de los aspersores (riego por aspersión)

1 Protección de residentes cerca del área de influencia delaerosol emanado por la aspersión. La zona de amortiguamientodebe ser de 50 a 100 m.

Muerte de patógenos 0.5-2 por día Muerte natural en la superficie del cultivo que ocurre entre el último riego y el consumo. La reducción logarítmica dependedel clima (temperatura, intensidad solar, tipo de cultivo, etc.)

Lavado del producto 1 Lavado de los cultivos, vegetales y frutas con agua limpia

Desinfección de producto 2 Lavado con un desinfectante ligero y agua limpia de cultivospara ensaladas, vegetales y frutas

Remoción de cáscara 2 Cultivos de frutas o de raíces

Cocción del producto 6-7 Inmersión del cultivo en agua hirviendo hasta que esté cocinado

¿Como usar la información?

Se logra reducir 4 unidades logarítmicas, el caso de una laguna anaeróbica y una facultativa …..o sea la salida es aproximadamente 10 000 NMP/1000 Coliformes fecales ….

Mi cultivo es “papa” ….que implica riego restringido ..o sea debo llegar a 10 000 NPM/100 ml… (reducción de al menos 3 unidades log….debo considerar los siguiente:

Reducción por sistema de riego: consideramos cero

Muerte natural en la superficie del cultivo: también cero

Lavado del producto: 1 unidad logarítmica

Remoción de la cáscara: 2 unidades logarítmicas

Cocción del producto: entre 6-7 unidades logaritmica

Total= 4 +1+2+6…..= 13 o sea no tengo problemas

Lo mismo para el caso de un cultivo como la cebolla

Riego no restringido necesitó reducir 7 unidades log o lo que es igual una densidad de bacterias Coliforme fecales de 10 NMP/100 ml

Reducción por sistema de riego: consideramos ceroMuerte natural en la superficie del cultivo: también cero Lavado del producto: 1 unidad logarítmica Remoción de la cáscara: no siempre se haceCocción del producto: no se hace

Total= 4+1= 5 unidades

No puedo reusar las aguas para el cultivo de la cebolla

Bueno, tuviera que desinfectar el efluente del tratamiento y entonces si pudiera

Todo lo anterior esta bien, pero en la practica son los helmintos quien deciden ya que se necesita para un reuso seguro tener menos de 1 por litro y su concentración en el residual crudo puede ser alta …se toma como referencia 5000 /litro pero eso puede tener grandes variaciones ¡hay que medir¡

Veamos un programa que se acerca al tema si el sistema es de lagunas

Llamando al programa de helmintos

Veamos más ampliamente el tratamiento

Alternativas de tratamiento para el riego sin restricción o sea referido al uso de aguas residuales tratadas en la agricultura en cultivos que normalmente se comerán crudos por los humanos.

Tratamiento preliminar: (cámara de rejas y desarenador)Tratamiento primario: (sedimentador, etc.Tratamiento secundario: bio-digestor UASB, lodo activado, filtro percolador de alta tasa, bio-reactores, etc.

Filtración: filtro de arena o con material combinado

Desinfección

Planta equivalente para pequeños sistemas:

Tratamiento preliminar (cámara de rejas y desarenador)

Tratamiento primario (bio-digestor UASB, fosa séptica mejorada… una sedimentación primaria convencional … seguida de un filtro anaeróbico.

Tratamiento secundario: “wetland” sub-superficial.

Desinfección (antes del wetland)…si hiciera falta

Equivalente para sistemas medianos o mayores en términos de lagunas de oxidación:

Una laguna anaeróbica con tiempo de retención hidráulico (tr) de 3-4 días

Una laguna facultativa de (tr) 10-12 días

Una laguna de maduración de (tr) 7-8 días (si hiciera falta)

Alternativas de tratamiento para el riego restringido o sea referido al uso de aguas residuales en la agricultura en cultivos que normalmente no se comerán crudos por los humanos

Planta de tratamiento:

Tratamiento preliminar: (cámara de rejas y desarenador)

Tratamiento primario: (sedimentador)

Tratamiento secundario: filtro percolador convencional de roca o de alta tasa con material plástico, seguido de un “wetland sub-superficial o una laguna de maduración.

Planta equivalente para pequeños sistemas:

Tratamiento preliminar (cámara de rejas y desarenador)

Tratamiento primario (bio-digestor UASB, fosa séptica mejorada)

Tratamiento secundario: “wetland” sub-superficial.

Sistemas de lagunas de oxidación:

Una laguna anaeróbica con tiempo de retención hidráulico (tr) de 3-4 días

Una laguna facultativa de (tr) 6-8 días

Una laguna de maduración de (tr) 5-7 días

NO CONSIDERAR LAS MEDIDAS DE CONTROL ES SOBREDISEÑAR EL SISTEMA, PARA TODOS LOS CASOS

Figura 1. Sistemas de tratamiento de aguas residuales, adaptada de (Pettygrove y Asano, 1985)