12 Diciembre 2018

Aplicación de lodo

Autor
Elizabeth Tilley, Lukas Ulrich, Christoph Lüthi, Philippe Reymond, Roland Schertenleib y Christian Zurbrügg (EAWAG/SANDEC)
Adaptado por
Jade Latargere (SARAR)
Resumen ejecutivo

Después de haber recibido un tratamiento de estabilización y remoción de contaminantes, el lodo que se produce en los reactores de biogás, las plantas de tratamiento de aguas residuales, así como en todos los sistemas descentralizados que producen lodos, pueden ser usado para el acondicionamiento del suelo en jardines, áreas forestales y zonas agrícolas, ya que contienen altos niveles de nutrientes y materia orgánica (CONAGUA 2015; TILLEY et al. 2018). La aplicación de lodo es una práctica bastante común en México, pero no siempre se realiza de manera adecuada. Se debe respetar ciertos lineamientos de diseño y aplicación para evitar riesgos de contaminación y sacar el máximo provecho de sus nutrimentos (CONAGUA 2015).

Ventajas
Reduce el uso de fertilizantes químicos y mejora la capacidad de retención de agua del suelo
Puede acelerar la reforestación
Puede reducir la erosión
Potencial de aumento de rentabilidad en proyectos productivos
Bajo costos
Desventajas
Puede inducir riesgos para la salud pública, dependiendo de su calidad y la manera en que es aplicado
Los malos olores pueden ser fuertes, dependiendo del tratamiento anterior
Puede requerir equipo especial para su dispersión, lo que induce costos de inversión
Poca aceptación social en algunos lugares
Los micro-contaminantes pueden acumularse en el suelo y contaminar los acuíferos
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Introducción
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El lodo que ha sido tratado (por ejemplo, removido de un lecho de secado con plantas) constituye un surtidor valioso de nutrientes. Puede usarse para estimular el crecimiento de las plantas en agricultura, huertos caseros, silvicultura, cultivo de pasto, jardines, parques, así como para minimizar la erosión de los suelos (TILLEY et al. 2018; CONAGUA 2015). Aunque el lodo tiene niveles de nutrientes más bajos que los fertilizantes comerciales (menos nitrógeno, fósforo y potasio), puede reemplazar una parte importante de la necesidad de fertilizante. Además, el lodo tratado tiene características superiores a las de algunos fertilizantes, como mejor volumen y retención de agua, y liberación lenta y constante de nutrientes (TILLEY et al. 2018).

En México, los lodos son vistos como una alternativa al empobrecimiento del suelo por uso agrícola intensivo y de un amplio aprovechamiento. Existe una norma que regula la aplicación de los lodos y específica los usos que son permitidos de acuerdo a la concentración de patógenos y metales pesados que presentan de acuerdo a la Norma NOM-004- (SEMARNAT 2002). No hay estadísticas en torno a la cantidad de lodo que se produce en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ni al aprovechamiento agrícola que se les da, pero existen experiencias de aplicación de lodo en cultivos de chile, cebolla, alfalfa, avena, maíz, cultivos forrajeros, trigo y sorgo (CONAGUA 2015; BARRIOS 2009). También se ha aplicado lodo en suelos forestales que son utilizados para la producción de especies ornamentales, dando como resultado una sobrevivencia mayor en 20,9% (CONAGUA 2015; BARRIOS 2009). Muchas veces, la aplicación de lodo es realizada por los organismos operadores que manejan las plantas de tratamiento de aguas municipales y/o institutos de estudios regionales, como el Instituto Nacional de Investigaciones, Forestales, Agrícolas y Pecuarias –INIFAP-, pero también se registran algunas experiencias de aplicación de lodo en sistemas de saneamiento descentralizados. En la localidad de Tres Piedras, municipio de Naucalpan, se han instalado biodigestores en las viviendas para el tratamiento de las aguas negras y el lodo que se recolecta se usa para la fertilización de los jardines después de haber sido composteado (CONAGUA 2015). Sin embargo, no en todos los casos se respetan los lineamientos de diseño y aplicación de lodos. A veces, son aplicados en suelos agrícolas sin haber recibido un tratamiento adecuado o vertido a proximidad de cuerpos de agua superficiales, generando contaminación ambiental y riesgos sanitarios (CONAGUA 2015).

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Consideraciones de diseño
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Los lodos sólidos se aplican en la superficie del suelo usando dispersores convencionales de estiércol, camiones cisterna o vehículos especialmente diseñados para esto. El lodo líquido (por ejemplo, de reactores anaerobios) puede rociarse o inyectarse en el suelo (TILLEY et al. 2018). Para la aplicación en suelos agrícolas, se recomienda la deshidratación del lodo para reducir su volumen y facilitar su manejo (CONAGUA 2015). Las tasas de aplicación y el uso de lodo deben tener en cuenta la presencia de patógenos y contaminantes, así como la cantidad de nutrientes disponibles para que se use en una proporción agronómica y sostenible (TILLEY et al. 2018). El nitrógeno y fósforo suministrado no deben exceder los requerimientos anuales del cultivo (CONAGUA 2015). La aplicación de lodos en suelos cultivados sólo se puede llevar a cabo en determinados periodos de crecimiento de la planta, por lo que se deben contemplar otras alternativas de aplicación y /o disposición final en las zonas donde se producen grandes cantidades de lodo (CONAGUA 2015). Debido a la contaminación que pudiera ocasionar la aplicación de lodo en suelo, se debe tomar en cuenta las características físicas del sitio, como la topografía y la distancia del terreno a los cuerpos de agua cercanos.  Se recomienda una distancia mínima de 90 metros entre el sitio de aplicación y los cuerpos de agua. No es recomendable la aplicación de lodos en predios con pendientes mayores al 15 por ciento en temporada de lluvias por riesgo de lixiviación y escorrentía superficial (CONAGUA 2015).

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Idoneidad
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Los lodos fecales que provienen de letrinas o de biorreactores domésticos normalmente no presentan contaminación por metales pesados, pero es probable que el lodo que se origina en las plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala tenga hidrocarburos y metales ya que recibe escorrentía superficial, que puede contener hidrocarburos, metales y químicos industriales (TILLEY et al. 2018). Aunque el lodo es criticado por contener altos niveles de metales o contaminantes, es importante ver que los fertilizantes comerciales también contaminan (posiblemente con cadmio u otros metales pesados) (TILLEY et al. 2018). Ciertos metales (el plomo y el mercurio por ejemplo) permanecen enlazados en las fibras de las raíces y no pueden subir a las partes comestibles (barrera suelo-planta), por lo que no pasan a la cadena alimenticia (CONAGUA 2015). Considerando lo anterior, todos los sistemas de saneamiento que producen lodos (cámara simple, de tratamiento de aguas negras con infiltración, con conducción del efluente y/o tratamiento (semi) centralizado) pueden tener como disposición final su aplicación para usos agrícolas.

Para la aplicación de lodos, es importante tomar en cuenta las propiedades y características del suelo. El suelo tiene propiedades que le permiten regular la toxicidad de los contaminantes (metales pesados, tóxicos orgánicos, patógenos), como son el pH, la capacidad de intercambio catiónico, la temperatura y la materia orgánica) (CONAGUA 2015). Cabe señalar que la aplicación de lodo en el suelo puede ser menos costosa que su disposición final en superficie (TILLEY et al 2014). La tecnología es aplicable a localidades con capacidades y recursos: poblados con disposición de agua escasa, suficiente u óptima así como para casas dispersas con disposición de agua escasa, suficiente u óptima, en especial cuando se requiere de equipos motorizados para el transporte y aplicación de los lodos tratados.

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Aspectos de salud y aceptación
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La mayor barrera para el uso de lodo es, generalmente, su aceptación, especialmente si éstos se aplican en suelo con vocación agrícola. Es importante recordar que el lodo puede ser aplicado en otros suelos, donde su uso genere menos controversia, por ejemplo, en proyectos municipales de recuperación de minas (TILLEY et al. 2018) o para especies maderables. Dependiendo de la fuente y el método de tratamiento, el lodo puede ser tratado hasta un nivel que sea seguro y no genere malos olores o problemas con vectores. Para evitar situaciones riesgosas, es importante seguir las normas de seguridad y aplicación (TILLEY et al. 2018). Deben consultarse los lineamientos de la OMS sobre el uso de excretas en la agricultura para obtener información detallada., así como la NOM-004-SEMARNAT-2002 que establece que para ser aprovechados, los lodos deben haber sido sometidos a un proceso de estabilización; esta norma distingue entre diferentes categorías de lodos, de acuerdo con su contenido de metales pesados y su contenido de patógenos y parásitos y establece que sólo los lodos catalogados como “Excelentes” por su contenido de metales pesados y de “categoría A”, por su contenido de patógenos y parásitos, pueden ser aplicados en usos urbanos con contacto público directo; para uso en suelos agrícolas y forestales. Esta clasificación se hace para evitar que los patógenos y metales pesados puedan entrar a la cadena alimenticia y afectar a la salud humana (CONAGUA 2015).

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Operación y mantenimiento
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Se debe mantener el equipo de dispersión en buenas condiciones para garantizar su uso continuo. Debe monitorearse la cantidad y la tasa de aplicación del lodo para evitar sobrecargas y, por ende, una posible contaminación por nutrientes (TILLEY et al 2014). Los equipos dosificadores deben ser limpiados de manera periódica, así como destaparse cuando presenten bloqueo. Se debe considerar todas las actividades de mantenimiento incluidos los del transporte motorizado que se utilizan en la dosificación. Los trabajadores deben usar ropa y equipo protector apropiado (TILLEY et al 2014).

Referencias

Norma oficial mexicana NOM-004-Semarnat-2002, Protección ambiental, Lodos y Biosólidos, especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final

SEMARNAT (2002): Norma oficial mexicana NOM-004-Semarnat-2002, Protección ambiental, Lodos y Biosólidos, especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final. México D.F. (México): Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT). URL [Visita: 30.08.2018] PDF
Lecturas complementarias

Aplicación de biosólidos al suelo y su efecto sobre contenido de materia orgánica y nutrimentos

Los autores de este artículo llevaron a cabo una investigación para evaluar el contenido de materia orgánica, macro y micronutrientes en el suelo, después de la aplicación de biosólidos. Concluyen que la aplicación de biosólidos incrementó la concentración de micronutrientes en todo el perfil de suelo, por lo que recomiendan su uso en suelos agrícolas, forestales y pastizales en lugar de llevarlos a monorellenos.

POTISEK, M., FIGUEROA, U., GONZÁLEZ, G., JASSO, R. Y ORONA, I. (2010): Aplicación de biosólidos al suelo y su efecto sobre contenido de materia orgánica y nutrimentos. México: En: Terra Latinoamericana, vol. 28, nº4, pp. 327-333. Sociedad Mexicana de la Ciencia del Suelo A.C. URL [Visita: 30.10.2018] PDF

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