UNIDADES INTEGRADAS DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES. Ing. Julio Moscoso

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1 UNIDADES INTEGRADAS DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES Ing. Julio Moscoso. ALGUNOS CASOS DE SISTEMAS INTEGRADOS. El Valle del Mezquital, México El uso de las aguas residuales para riego en el Valle del Mezquital data de fines del siglo pasado, como consecuencia de las obras de drenaje del Valle de México. La zona metropolitana del Valle de México, con una población de alrededor de 8 millones de habitantes, genera.660 millones de metros cúbicos de aguas residuales al año, equivalentes a un aforo de 53 m 3 /s. De este volumen, el Valle del Mezquital recibe anualmente.350 millones de metros cúbicos (43 m 3 /s). Se estima que para el año 000 este volumen se incremente hasta los.000 millones de metros cúbicos anuales. La infraestructura hidráulica para riego del Valle del Mezquital está conformada por seis presas con una capacidad de almacenamiento de 350 millones de metros cúbicos y.85 km de canales. Esta infraestructura permite un tratamiento parcial de las aguas residuales, reduciendo la colimetría de 0 8 a 0 4 por 00 ml. Sobre una superficie regada de ha asignadas a familias de agricultores, se cultivan principalmente maíz y alfalfa y, en menor proporción, avena, cebada, frijol, trigo, calabaza, chile, jitomate y tomate. La productividad hortícola es muy alta pero está restringida por razones sanitarias. Se estima que en 993 la producción de maíz y alfalfa obtenida en ha alcanzó un valor total de 45 millones de dólares y la producción hortícola realizada en ha generó 6 millones de dólares. Actualmente, el Gobierno de México proyecta desarrollar un sistema de tratamiento para estas aguas, con una inversión superior a los 600 millones de dólares para reducir los riesgos a la salud. La evaluación de los conocimientos y experiencias adquiridas en este experimento espontáneo permitirá seleccionar la tecnología más apropiada a las características particulares del caso.

2 - -. Complejo bioecológico de San Juan, Lima, Perú El complejo de lagunas de San Juan de Miraflores, construido en 964, está ubicado a 5 km al sur de Lima y tiene una extensión de 0 ha que comprende: Unidades Lagunas de estabilización Unidad de acuicultura Viveros forestales Bosque artificial Parcelas de frutales Área agrícola Parque zonal Área administrativa Hectáreas Las lagunas de estabilización tratan un caudal promedio de 50 l/s con un período de retención de 4 días, que permite atender las necesidades de riego del proyecto y de otras zonas agrícolas y forestales vecinas (300 ha). La unidad de acuicultura produce t de tilapia del Nilo por año y atiende un mercado particular de "peces vivos". El vivero tiene capacidad de producir plantones para el desarrollo de nuevas áreas verdes en la ciudad. El bosque está conformado por eucaliptus, asociados con casuarinas, molles y otras especies. El parque zonal comprende áreas verdes (jardines) y franjas de eucaliptus y los campos agrícolas experimentales poseen cultivos de pecanas y chirimoyos. El área agrícola está dedicada principalmente al cultivo de forrajes, como alfalfa y maíz chala. En San Juan existen alrededor de 60 cabezas de ganado vacuno que aprovechan la producción de forrajes. También algunos agricultores cuentan con un número pequeño de ganado ovino. La vegetación sembrada en los taludes internos de los estanques piscícolas es cortada periódicamente por pastores de ovinos del lugar..3 Módulo piloto de tratamiento y reuso de aguas residuales en agricultura, acuicultura y forestales de La Molina, Lima, Perú La Universidad Nacional Agraria La Molina está implementando este módulo piloto de tratamiento y reuso de aguas residuales en agricultura, acuicultura y forestales en las Viñas de La Molina, sobre un terreno que abarca,8 ha y está compuesto por las siguientes unidades: Unidades Área (m ) Centro de engorde (existente) 3.000

3 - 3 - Vivero forestal (existente) Lagunas de estabilización Granja piscícola Área agro-forestal Área forestal alta Área forestal perimétrica La planta de tratamiento consta de una batería de dos lagunas de estabilización (primaria y secundaria) con un espejo de agua de m y con capacidad suficiente para tratar 3 l/s de aguas residuales, hasta alcanzar una calidad sanitaria adecuada para riego de campos forestales, agrícolas y los estanques piscícolas. La granja piscícola está conformada por seis estanques de producción con m, tres estanques de pre-cría con.880 m y cuatro estanques de reproducción con 800 m. Una campaña anual debe producir 6 t de tilapia viva de 50 g/pez para ser comercializadas durante todo el año. Inicialmente se propone utilizar como campo agrícola 5 ha asignadas a los estanques piscícolas de producción con el propósito de cultivar forrajes. A medida que se incremente el caudal efluente de las lagunas se irá construyendo el resto de los estanques piscícolas. El componente forestal tiene un propósito productivo, además de conformar un cordón perimetral. El área forestal periférica permitirá la producción de semilla de especies forestales comerciales que luego serán germinadas en el vivero para su posterior comercialización. El campo agro-forestal de m será acondicionado con canales para el riego por gravedad con los efluentes de las lagunas de estabilización. Esta área tendrá el propósito de cultivar algunas especies forestales ornamentales hasta tallas de m, aparentes para ofertarse a municipalidades y particulares de Lima metropolitana. Durante el período de crecimiento de estos árboles, se intercalará cultivos agrícolas como camote, papa, frijoles y maíz, entre otros. En la unidad forestal con una extensión total de 8,6 ha se pretende obtener la siguiente producción anual: Plantas de vivero Árboles ornamentales jóvenes Semilla de árboles ornamentales Leña y carbón unidades unidades.400 kg kg Además de los productos señalados, se espera desarrollar una producción apícola..4 Proyecto de las Pampas de San Bartolo, Lima, Perú La experiencia de San Juan ha permitido sustentar el Proyecto de Reuso de Aguas Servidas con fines de Riego al Sur de Lima (Pampas de San Bartolo), con la finalidad de crear un entorno ecológico mediante la conversión de ha de terrenos eriazos ubicados a 30 km al sur de Lima. El riego de esta área se realizará mediante conducción de un caudal de 3,5 m 3 /s generados en la zona sur

4 - 4 - de la ciudad de Lima. El Proyecto de San Bartolo pretende lograr una producción alimentaria de aproximadamente t anuales para abastecer la ciudad de Lima y generar nuevos puestos de trabajo. cultivos: En una primera etapa se implementarán ha que serán manejadas con los siguientes Cultivo Área (ha) Producción (t) Algodón Maíz grano Maíz forraje Alfalfa (forraje) Pasto Rhodes Hortalizas varias Total El hecho de haberse destinado 70% del área a la producción de forrajes sustenta un importante programa agropecuario, cuya meta es lograr una producción anual de millones de litros de leche y el sacrificio de cabezas de ganado vacuno. Un 989 la Agencia Internacional de Cooperación del Japón (JICA) realizó un estudio sobre la conducción y tratamiento mediante lagunas de estabilización de 4 m 3 /s para el riego de ha de las Pampas de San Bartolo. Se ha estimado una inversión de US$98 millones, de la cual 78% corresponde al sistema de conducción.

5 El Programa Nacional de Reuso de Aguas Residuales del Perú El Ministerio de Agricultura, a través de su Programa Nacional de Reuso de Aguas Residuales para Riego Agrícola, ha proyectado invertir US$97,5 millones para desarrollar ha agrícolas. La primera etapa considera la implementación de 9.46 ha en las siguientes ciudades: - San Bartolo (Lima) ha - Ventanilla (Lima) 550 ha - Villa El Salvador (Lima) 475 ha - Trujillo (La Libertad).386 ha - Chiclayo (Lambayeque).300 ha - Piura (Piura),000 ha - Ica (Ica) 450 ha. Modelo integrado de tratamiento y uso de aguas residuales Actualmente, el CEPIS promueve unidades integradas de tratamiento y uso de aguas residuales, donde se combinan diferentes componentes (agrícola, acuícola y forestal) para diversificar la producción, mejorar la eficiencia y reducir los riesgos de inversión. Se plantea la implementación de módulos de 00 hectáreas, consistentes en una planta de tratamiento de lagunas de estabilización, integrada a las actividades productivas de piscicultura, horticultura, espárragos y algodón. Este módulo estaría abastecido por 00 l/s de agua residual proveniente de una población de habitantes. La distribución del área en los módulos localizados en los contextos tropical y subtropical son los siguientes: Actividad Lagunas de estabilización Piscicultura Horticultura Espárrago Algodón Servicios Contexto Tropical 9 ha 9 ha ha 30 ha 39 ha ha Contexto subtropical 0 ha 6 ha ha 30 ha ha ha El sistema de tratamiento ha sido dimensionado para asegurar el abastecimiento de agua para las 00 ha y garantizar la calidad exigida para cada uso. En general, se requiere efluentes de lagunas primarias libres de parásitos para forestación, algodón y forrajes, y efluentes de lagunas secundarias con un nivel de a.000 coliformes fecales por 00 ml para abastecer las actividades piscícola, hortícola (incluidos los espárragos). Las actividades productivas elegidas confieren al módulo la factibilidad de un manejo autosostenido y generan ingresos a partir del primer año de operación. Se estima que cada módulo

6 - 6 - tendría la siguiente producción anual: Contexto Tropical Subtropical Pescado vivo Tomate Melón Sandía Bróculi Pepinillo Zapallito Col Lechuga Betarraga Espárrago Algodón 63 t.0 t 60 t 60 t doc doc t 08 t 53 t 408 t 46 t 68 t t doc doc doc doc atados 0 t 58 t El flujo de caja para la evaluación económico-financiera de los módulos en ambos contextos y para un período de 0 años se realizaron sobre la base de un crédito con las siguientes condiciones: Contexto Tropical Subtropical Plazo de financiamiento Período de gracia Tasa de interés al rebatir Tasa de riesgo 3 años año 8,0% 0,0% 5 años años 6,0% 0,0% La inversión inicial, costos operativos anuales, ingresos anuales, así como los indicadores de rentabilidad, valor actual neto (VAN) y tasa interna de retorno (TIR), se resumen a continuación (en US$): Inversión inicial Gastos operativos anuales Ingresos anuales VAN económico-financiero TIR económico-financiero Contexto Tropical Subtropical % % Los requerimientos de mano de obra para cada módulo serán los siguientes: Tipo de personal Profesional Técnico Obrero

7 Lagunas de estabilización Piscicultura Horticultura Espárrago Algodón Servicios Total Programa de créditos rotativos Según el Ministerio de Agricultura del Perú, existe un caudal de aguas residuales provenientes de las ciudades costeñas que permitiría incorporar al agro aproximadamente ha de tierras eriazas. Por lo tanto, se estima que podrían implementarse un total de 80 empresas de 00 ha cada una, de las cuales 0 unidades se ubicarían en zonas subtropicales de la costa. Se propone la creación de un Fondo de Créditos Rotativos, que permita financiar la implantación de las 80 empresas agropecuarias similares en la costa peruana. Para posibilitar la implantación de las 80 empresas se requerirá de un financiamiento de US$ , a ser entregados en tres armadas iguales durante los tres primeros años. El financiamiento tendrá un plazo de 0 años, con una tasa de interés de 6% a rebatir y un período de gracia de 4 años. El cronograma del servicio de la deuda figura en el cuadro. La disponibilidad del crédito permitirá financiar 70% de la inversión inicial y del capital de trabajo de las primeras 4 empresas, el cual será otorgado por una entidad crediticia local a un plazo de 5 años, al % a rebatir y años de gracia. La diferencia de condiciones entre el crédito recibido y los otorgados a las empresas agropecuarias permitirá la conformación de un fondo rotativo para generar un total de 80 empresas al término de años. Tanto los gastos de preinversión como los administrativos podrán ser asumidos por los intereses generados por los pagos depositados transitoriamente en el sistema crediticio local. 4. Asistencia técnica y capacitación Dado que el uso adecuado de las aguas residuales tratadas en actividades agropecuarias es aún poco difundido, será conveniente desarrollar cursos de capacitación, dirigidos a los técnicos responsables de estudios de preinversión y de operación y mantenimiento de los módulos de producción. Este programa podrá desarrollarse en un Centro de Demostración y Capacitación en

8 - 8 - Tratamiento y Uso de Aguas Residuales, que el CEPIS planea implementar en el complejo de lagunas de estabilización de San Juan de Miraflores, Lima, Perú. Esta labor será complementada en la empresa modelo, donde se abordarán especialmente los aspectos de gestión. Las nuevas tecnologías a desarrollarse en el Centro de San Juan serán aplicadas en la empresa modelo y luego serán transferidas a las demás empresas agropecuarias, con la finalidad de incorporar otras actividades y sistemas más eficientes que aprovechen el área usada provisionalmente para el cultivo de algodón y sustituyan algunos cultivos hortícolas, produciendo mayor rentabilidad al sistema. Se ha estimado que el programa de créditos rotativos tendría la capacidad de generar alrededor de puestos permanentes de trabajo (600 puestos profesionales), además de empleos indirectos atribuibles a la comercialización de los productos alimenticios.

9 Referencias bibliográficas - Comisión Nacional del Agua Propuesta para la Creación del Centro de Estudios sobre Uso de Aguas Residuales en el Valle de Mezquital. México, DF: Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, Gerencia Regional de Aguas del Valle de México. - Comisión Nacional del Agua Propuesta de Proyectos a Desarrollar por la Gerencia del Lago Texcoco, en el marco de actividades para la creación del Centro de Estudios relacionados con el Reuso de Aguas Residuales en la Agricultura. México, DF: Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, Gerencia Regional de Aguas del Valle de México. - Perú, Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción Complejo biotecnológico de San Juan de Miraflores. Lima: Dirección General de Medio Ambiente. - Perú, Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción Venciendo al desierto. Lima: Dirección General de Medio Ambiente. - Perú, Ministerio de Vivienda y Construcción. 99. Actualización del estudio de factibilidad del aprovechamiento de aguas servidas tratadas con fines de riego en las pampas de San Bartolo - Lima; informe parcial. Lima: Programa de Protección Ambiental y Ecología Urbana; Programa Nacional de Drenaje y Recuperación de Tierras; y Servicio de Agua Potable y Alcantarillado de Lima. - Moscoso, J. 99. Perfil de proyecto Fondo Rotatorio para la Implementación de Empresas Agropecuarias bajo Riego con Aguas Residuales Tratadas. Lima: CEPIS. - Moscoso, J. 99. Perfil de proyecto Implementación de una Empresa Modelo de Tratamiento y Reuso de Aguas Residuales en Lima, Perú. Lima: CEPIS. - Moscoso, J Módulo Piloto de Tratamiento y Reuso de Aguas Residuales en Agricultura, Acuicultura y Forestales en Las Viñas de La Molina; perfil de proyecto. Lima: Universidad Nacional Agraria La Molina. - Moscoso, J Estudio de caso del reuso de aguas residuales en el Perú. Universidad Nacional Agraria La Molina. Taller Regional para las Américas sobre Aspectos de Salud, Agricultura y Ambiente vinculados al Uso de las Aguas Residuales. Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Jiutepec, Morelos, México. Noviembre.