R&
UTILIZACION
DE AGUAS RESIDUALES EN LAS LAGUNAS
DE ESTABILIZACION DE SANJUAN
DE MIRAFLORES. REPERCUSIONES
SANITARIAS, AMBIENTmES
Y SOCIOECONOMICAS
Carl R. Bartone 2
T
Como resultado de las pre- siones producidas por el crecimiento de- mográfico, la escasez de agua y el déficit de proteína, la reutilización en gran es- cala de aguas residuales domésticas sin tratar para fines de riego es común en muchas zonas áridas y semiáridas de América Latina. Un 20% de las tierras son áridas o semiáridas y contienen solo 5 % de los recursos hídricos de la Región; sin embargo, esas zonas sustentan al 60% de la población, que en 1983 ascen- dió a 367 millones de personas (1). Los ríos que en épocas anteriores bastaban para satisfacer adecuadamente las necesi-
’ El texto original se publicó en: American Water Works Association Research Foundation. “Future of Water Reuse”. Ptoceedings of thhe Water Reuse Symporium III, August ZG-31, 1984. Denver. Colorado, 1985. Fue reproducido, con el título “Reuse of Wastewater at the San Juan de Miraflores Stabilization Ponds: Public Heahh. Environmental, and Socioeconomic Implica- tions” en el Bdetin of the Pan Amenkan Heah Orga- nizatton 19(2), 1985.
2 Anteriormente, Centro Panamericano de Ingeniería
Sanitaria y Ciencias del Ambiente
(CEPIS).
Dirección postal actual: Unidad de Investigación Aplicada y Tec-nología (WUDAT). Banco Mundial, 1818 H St. NW, Washington, DC 20816, EUA.
dades de la población de abastecimiento de agua, evacuación de excretas y riego ya no son suficientes para atenderlas. Ello indica que se necesita alguna forma de disposición terrestre y que la reutilización cobra cada vez mayor importancia.
Los siguientes son algunos ejemplos de reutilización en América Latina:
0 En Chile, el canal de irriga- ción “Zanjón de la Aguada” recibe 80% de las aguas residuales domésticas e in- dustriales de Santiago y se emplea junto con las aguas contaminadas del bajo río Maipo para regar unas 16 000 hectáreas de tierras cercanas a la ciudad. De esa su- perficie, 6 200 hectáreas regadas con 6 m3 por segundo de aguas residuales no tratadas abastecen de hortalizas a la ciudad. Hay problemas causados por Sal- monedda,
E.
co& ShZgella, hepatitis A,Entamoeba histol’ytica, Giardia laambdia y
otros agentes patógenos. Se han detec- tado anticuerpos contra SaZmonelZa en 57 % de la población y contra la fiebre ti- foidea, en 30% (2).
q
El Distrito de Riego No. 3 cerca de la ciudad de México comprende 41 500 hectáreas que se riegan con aguas residuales no tratadas o mixtas. En otros distritos de riego cercanos a la ciudad también se usan aguas residuales no tra- tadas. Las pruebas efectuadas para detec- tar bacterias coliformes fecales en el agua de riego han indicado que existe una con- centración media de lOs NMP/ 100 mL3 Se ha demostrado que los cultivos de pro- ductos que se consumen crudos, prove- nientes de esos sitios de reutilización, %2 están contaminados con bacterias colifor-
. mes fecales en proporción de 3 000 NMP
3 de
E. colillO
g (3).c,
q
A lo largo de la costa desértica 18 del Perú se han identificado 33 proyectos 8 de reutilización (cuadro l), en muchos a, de los cuales se emplean efluentes de las .Z
3 lagunas de estabilización de aguas resi- g ~
“0 ’ NMP = número más probable. Flg
426
duales. Sin embargo, existen algunos si- tios de reutilización incontrolados en Lima y sus alrededores en los que se riega un total de 2 800 hectáreas con 2 m3 por segundo de aguas residuales domésticas e industriales sin tratar. Las autoridades peruanas se proponen reutilizar 2 m3 por segundo de efluentes tratados para regar 4 000 hectáreas de tierra desértica al sur de Lima (4).
., :r
Estas y otras experiencias en los países del Tercer Mundo indican clara- mente que la reutilización es una reali- dad y que la demanda económica a menudo crea la reutilización espontánea e indiscriminada. Las autoridades res- ponsables de la salud pública deben pre- ver esas presiones económicas y establecer y aplicar medidas adecuadas de control sanitario. Además del riesgo de la conta- minación microbiana por bacterias, virus y parásitos, existe la posibilidad de que surjan problemas de contaminación quí- mica de los cultivos comestibles, el gana- do, los productos lácteos y el pescado por la bioacumulación de metales pesados y sustancias orgánicas tóxicas. Existe, por tanto, una urgente necesidad de realizar investigaciones de campo destinadas a evaluar las estrategias de control sanitario relativas a la reutilización.
P
ROYECTO
DE REUIIILXZAC~ON
EN SANJUAN
CUADRO 1. Sitios de reutilizaci~n de aguas residuales en el Perú (4, 74)
Localización
Caudal (litros por
segundo) (hectáreas) Superficie Tratamiento proporcionado 1 Ayacucho
2 Tacna 3 Piura 4 ka 5 Nazca 6 Huaral 7 Puente Piedra 8 Monseffi 9 Viril 10 Chocope 11 Moquegua 12 Lurin 13 Olmos
14 San Pedro de Lajas 15 Chiquián 16 Buenos Aires 17 Arequipa 18 Ventanilla 19 Cañete 20 Sullana 21 Paita 22 Cajamarca 23 Chincha 24 Chepén 25 Huanta 26 Juliaca 27 Lambayeque 28 Parcona 29 Lima:
a San Juan b San Juan c Villa el Salvador d Callao, Colector No. 6 e San Martín de
Porres, Colector Comas
f San Miguel, Colector Palomino 60 150 110 270 20 3; 15 ; 30 - - - - - 1 160 - - - - - - - - - - - 200 160 1 000 1 000 940 10 - 200 - 300 - - - - - - - - - - - - - 195 - - - - - - - - - 75
1 600 Sin tratar para silvicutura 220 Lagunas facultativas - Sin tratar para verduras 1 000 Sin tratar para verduras?
1 750 40
Tanques Imhoff + lagunas facultativas Lagunas aeradas + lagunas facultativas Lagunas Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas aeradasa Lagunas Lagunas facultativas Lagunas aeradas Lagunas facultativas Tanque Imhoff Tanque Imhoff Tanque Imhoff Tanque Imhoff Lagunas facultativas Filtros percoladores Lagunas facultativas Sin tratar para verduras Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas facultativas Filtros percoladores Lagunas facultativas Lagunas facultativas Lagunas facultativas
Sin tratar para verdurasa Sin tratar para verduras
a Recibedesechos Industriales.
efluentes tratados se han utilizado en la agricultura, la silvicultura y el riego de parques. Se han realizado ensayos de acuicultura en lagunas de maduración avanzadas. Esos usos se resumen en el cuadro 2.
Desde 1977 el Centro Pana-
con las autoridades sanitarias peruanas, ha emprendido extensos estudios de campo y laboratorio sobre la calidad de los efluentes tratados y las características de supervivencia de los agentes patógenos. Esas investigaciones se han realizado con
CUADRO 2. Reutilización en el sitio experimental de San Juan
Silvicultura
Creación de zonas verdes Riego de parques de recreo
Recuperaci6n de los sitias de relleno sanitario Agricultura
Riego de productos hortícolas (por ocupantes ilegales) 0 verduras y árboles frutales
Riego de cultivos forrajeros (por ocupantes ilegales) 0 alfalfa
Riego de cultivos para los animales del parque zooló- gico.
q papaya, banano y maíz
Riego para la producción comercial de flores q rosas
Acuicultura Peceskamarones q Tiapia
0 camarón gigante de Malasia
Plantas acuáticas para la alimentación avícola 0 lenteja de agua
la finalidad de determinar los riesgos sa- nitarios de la reutilización y demostrar la eficacia de las lagunas de estabilización de aguas residuales como medio de con- trol sanitario antes de que sean reutiliza- das esas aguas.
Descripción de los sitios
Las lagunas de estabilización de San Juan se idearon en un principio tJ como lagunas facultativas* seriadas de
5 * dos celdas cada una con una profundidad media de 1,3 a 1,5 metros. Las 21 lagu- s nas se han arreglado en dos grupos - un -4
0
-í grupo superior de 10 lagunas y uno in- 8 ferior de ll y se han construido sobre 8 subsuelos aluviales arenosos de alta poro- a, sidad. La precipitación pluvial media de .h
G la zona es inferior a 15 mm anuales; la $
temperatura diaria media oscila entre
“0 - Fg
428
4 Laguna facultativa = laguna de estabilización con una capa superior aeróbica, una capa inferior anaeróbica y una capa intermedia en la que predominan los mi- croorganismos facultativos.
15 ” C en los meses de invierno y 23 “C en los de verano.
El complejo de San Juan re- cibe aguas residuales de tres. barrios de clase baja de Lima: San Juan de Miraflo- res, Pamplona Baja y Ciudad de Dios, en los cuales cerca de 108 500 habitantes (59 % ), de una población total aproxima- da de 193 000, disponen de servicios de alcantarillado. El flujo medio de aguas residuales es de 360 litros por segundo. Los efluentes tratados se emplean para regar unas 280 hectáreas de bosques y parques y 220 hectáreas de tierra cultiva- da, y se proyecta emplear otras 1 300
hectáreas para zonas verdes que exijan poco riego (cuadro 2). La mayoría de la tierra cultivada en la periferia del sitio ex- perimental ha estado habitada y mane- jada por ocupantes ilegales desde 1964.
El programa de investigación
Desde que comenzaron a fun- cionar en 1964, las lagunas experimentales han proporcionado valiosa información so- bre diseño a los ingenieros peruanos, como puede observarse por el número de instalaciones construidas ulteriormente para fines de reutilización (véase el cua- dro 1). Desde 1977, el CEPIS y varios or-
ganismos internacionales e instituciones peruanas de investigación han cooperado para establecer en San Juan un programa integral de investigaciones sobre reutili- zación, evaluar las experiencias en ese si- tio y extenderlas a otras partes del Perú y de las Américas.
uno de esos proyectos, que se enumeran a continuación, se ha concentrado en un aspecto específico del tratamiento y la reutilización de aguas residuales.
Proyectos concluidos
1977-1979: Evaluación técnica de la efi- ciencia de tratamiento de las lagunas de estabilización y los criterios de diseño. 1980-1982: Evaluación de los riesgos
sanitarios de la reutilización de efluentes tratados en la agricultura, con énfasis en los aspectos bacteriológicos. 1983-1984: Evaluación de la acuicultura empleando efluentes trata- dos de las lagunas de estabi- lización.
Proyectos en marcha
1984-1986: Evaluación de la posible contaminación del agua freática por infiltración de lagunas de estabilización y sitios de riego.
1984-1985: Estudio de los aspectos sani- tarios de la producción de lenteja de agua en lagunas de tratamiento y empleo de esa planta como alimento para las aves.
1984-1985: Estudio de factibilidad del programa de reutilización de aguas residuales de San Bartolo para el riego de 4 000 hectáreas de tierra desértica empleando 2%
m3
por segundo de aguas resi- duales de Lima.Proyectos propuestos
1985-1986: Evaluación epidemiológica y socioeconómica de la reu- tilitación de aguas residua- les.
1985-1986: Evaluación de los riesgos toxicológicos de la reutiliza- ción de aguas residuales. 1985-1986: Evaluación de los riesgos
virológicos de la reutiliza- ción de aguas residuales. El resto de este artículo se de- dicará a describir las actividades y los re- sultados de las investigaciones con- cluidas, que se realizaron principalmente bajo la responsabilidad del CEPIS. Se pre- sentarán también informaciones prelimi- nares sobre los proyectos en marcha y los que se han propuesto.
F
ASE 1:
EVALUACION DE OBRAS
DE INGEN-IERIA
La primera fase del programa de investigaciones de San Juan se inició en 1977 con una evaluación de las obras de ingeniería de las lagunas de estabiliza- ción de aguas residuales. El objetivo principal del estudio fue evaluar una se- rie de lagunas de estabilización que fun-
cionaran en una variedad de condiciones 3 de carga en un medio tropical, a fin de 3 establecer criterios de diseño apropiados Q para la localidad. El estudio fue realizado 5 por el CEPIS con apoyo financiero del 2 Centro Internacional de Investigaciones 2 para el Desarrollo (CIID) del Canadá con 2 la participación de la Universidad Na-
cional Agraria (UNA) del Perú. T Se escogieron ocho lagunas E para inclusión en el estudio. Puesto que % habían estado funcionando por más de cg diez años, se procedió a desaguarlas y se-
FIGURA 1. Oistribución de las lagunas de estabilización de San Juan en la fase I de evaluación de las obras de ingeniería. Las tasas de carga de las cuatro series de dos lagunas cada una fueron de 400, 600, 800 y 1 000 kilogramos de 0~0~ por hectárea por dia (kg/ha-d)
cmc = canal de medwón de la comente Aguas residuales cd = cimaradworra
4
r = aguadenego
cd cd
400 600 800 1 000 kg/ha-d
t Pl
1
P2 7 P3 V P4 v
1,2 ha 1,i ha ,9 ha ,7 ha
r r
esa manera se pudieron observar las características del lodo y su acumulación e inclusive la influencia del diseño de la estructura de entrada. Se construyeron nuevas estructuras de entrada y salida en las que se incorporaron vertedores rectan- gulares o triangulares para medir el cau- dal, una canaleta de Parshall (Venturi) para medir el caudal total de aguas resi- duales no tratadas y cámaras repartidoras para controlar su entrada. En la figura 1
se indica la secuencia dispuesta en cuatro series de lagunas primarias y secundarias de dos celdas cada una. Al llenarse de nuevo las lagunas, se anotaron los datos de infiltración y se calibraron las estruc- turas hidráulicas. Las cámaras reparti- doras se graduaron para lograr una tasa media de carga de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de 400, 600, 800 y
1 000 kg por hectárea por día en las lagu- nas primarias Pl , P2, P3 y P4, respectiva- mente (véase la figura 1).
El programa de acopio de da- tos duró seis meses. Las mediciones efec-
f
r t r
continuas durante un período de 24 horas en las lagunas secundarias para obtener perfiles verticales diurnales del oxígeno disuelto y de la temperatura junto con datos de pH y alcalinidad.
El programa de muestreo y análisis fue realizado en el laboratorio del
CEPIS, de conformidad con métodos nor- malizados y siguiendo la información de- tallada en los manuales de laboratorio preparados para procedimientos quími- cos y microbiológicos (5, 6). Se tomaron muestras de aguas residuales sin tratar cada hora con un dispositivo automático de bajo costo ideado en el CEPIS. Se to- maron muestras aleatorias semanalmente en todas las lagunas, cerca de las estruc- turas de salida. Las determinaciones la- boratoriales incluyeron la demanda bio- química de oxígeno total y soluble en un período de cinco días (DBO,) y la demanda química de oxígeno (DQO); los sólidos suspendidos y disueltos (total, volátiles y fijos); alcalinidad, calcio, dureza, pH, potasio, sodio, conductividad, cloruros, sulfatos, nitrógeno amoniacal, nitrógeno orgánico, nitrógeno nitroso y nítrico y fosfato y ortofosfato totales. Como parte de las determinaciones microbiológicas se procedió a la identificación y al re- cuento de algas y de protozoarios y hel- mintos patógenos; la enumeración de las bacterias coliformes totales y fecales em- pleando las técnicas del número más probable (NMP) y el aislamiento de Sad- monekz con completa identificación bioquímica y serotípica (efectuada esta última en el Laboratorio Nacional de Re- ferencia de Enterobacterias del Perú).
Los detalles sobre el an&lisis y la interpretación de estos datos ya han sido publicados en otros medios por Yánez et al. y Yánez (4, 7, 8). En este
documento solo se subrayan los princi- pales resultados.
Carga de la demanda biológica
de oxígeno (DBO,) y eliminación
de microorganismos
Durante el período de estu- dio, la carga de DBO> en las lagunas pri- marias osciló entre 200 y 1 200 kg por hectárea por día. Se descubrió que la efi- ciencia media total de remoción de DBO
de las lagunas primarias y secundarias era de 80,6% y 76,5 %, respectivamente (4). Esa tasa de eficiencia fue relativamente constante en toda la gama de cargas apli- cadas, lo cual se corroboró al comparar los resultados de investigaciones corres- pondientes a otros países tropicales (4). Yánez (8) concluye que se pueden em- plear tasas de carga superficial mucho mayores para fines de diseño en los climas tropicales que las convencionalmente adoptadas en las zonas templadas.
Un an&is de la correlación entre las cargas superficiales de DBO>
frente a la proporción de nitrógeno amo- niacal entre los afluentes y los efluentes indicó que a 20 o C la fracción de amonía- co fue inferior a uno con tasas de carga hasta de 357,4 kg de DBO, por hectárea por día. Puesto que en un reactor bioló- gico el nitrógeno amoniacal aumenta por lo general solo por medio de procesos
anaeróbicos, la carga indicada representa 9 el límite máximo entre las lagunas fa-
cultativas y las lagunas predominante- 9 mente anaeróbicas. Al hacer el ajuste co- % rrespondiente a la temperatura del agua, 2 Yánez (8) recomienda que se emplee la 2 siguiente ecuación para las lagunas fa- g
cultativas T
. La = 357,4 x 1 085(T-20)
El1
8
en la que La es la máxima carga de DBO, 4aplicada en kilogramos por hectárea por
dos Celsius. Se obtienen mayores cargas (y menores superficies) empleando esta relación en los climas tropicales en com- paración con las relaciones convenciona- les basadas en la temperatura ambiente del aire, puesto que en los climas tropi- cales la temperatura media del agua es por lo general más alta que la tempera- tura media del aire.
Remoción de parásitos
Aunque en las lagunas prima- rias se eliminó la gran mayoría de los parásitos intestinales, se descubrió que, en las condiciones imperantes en la costa peruana, las lagunas primarias no son su- ficientes para eliminar completamente los protozoarios y helmintos patógenos. Se demostró que los helmintos se elimi- naron completamente en dos lagunas en serie con una retención mínima total de 5,5 días. Sin embargo, se encontraron al- gunos microorganismos protozoarios en los efluentes de lagunas secundarias de la serie más cargada. Para la eliminación completa de protozoarios se necesitaban al menos dos lagunas en serie con un período total mínimo de retención de 36 días. Yánez et al. (4) atribuyeron la pre- sencia de los parásitos en los efluentes se- cundarios a la resuspensión causada por la inversión de temperatura y vientos e indicaron que esa eliminación podría ser tl
5 * más efectiva empleando vertedores con pantallas para retener las sustancias flo- 3 tantes o la capa de espuma de los efluen- “0 ‘y tes de las lagunas. Se recomendaron in-
E vestigaciones más detalladas. s
e
Mortalidad de bacterias
.::
s
coliformes fecales
s
\ la más cargada (P4-S4), hubo una apa- En todas las series, excepto enc9 rente reducción de dos ciclos logarítmicos en las bacterias
E. COL?,
de lOa Nh4P/ 100 nd 432 en las aguas residuales sin tratar a 10úNMP/ 100 ml en los efluentes secunda- rios. Sin embargo, los datos eran dema- siado diversos para permitir conclusiones definitivas, de modo que se recomenda- ron investigaciones más detalladas sobre las características de supervivencia de las bacterias coliformes (4).
Supervivencia de Sahzonella
F
ASE II:
ESTUDIOS SOBRE
LA SUPERVIVENCIA
DE LOS AGENTES
PATOGENOS
La segunda fase de las inves- tigaciones en San Juan se dedicó prin- cipalmente a investigar la reducción de microorganismos patógenos lograda me- diante una serie de lagunas de estabiliza- ción de aguas residuales, con objeto de obtener información empírica para el diseño de lagunas en el medio tropical y la reutilización en gran escala de efluen- tes tratados en labores agrícolas. El pro- yecto fue ideado y ejecutado por solicitud del Ministerio de Salud del Perú y finan- ciado por ese Ministerio y el Banco Inte- ramericano de Desarrollo (BID).
Para fines del estudio se cam- bió el orden secuencial de las lagunas según se indica en la figura 2, para for-
mar dos series de lagunas de tres celdas (Pl-Sl-Tl y PS-Ss-T3) y una serie de cuatro celdas (PX3TX2). Esta confi- guración permitió efectuar estudios de la supervivencia de los agentes patógenos con un margen más amplio de los perío- dos de retención hidráulica. Además, de conformidad con las recomendaciones formuladas en la fase anterior, se pro- cedió a instalar pantallas en los verte- dores de los efluentes de las lagunas para reducir la posibilidad del transporte de parásitos en la materia flotante. También se instalaron canaletas medidoras de cau- dal (tipo Palmer-Bowlus). En la laguna S2 se instalaron tres pantallas para con- vertirla de reactor de mezcla completa a reactor de flujo de pistón. Cuando se llenaron completamente las lagunas mo- dificadas, se calibraron las canaletas de
250-350 kg/ha-d I
Pl
P
1.2 haFIGURA 2. Distribución de las lagunas de estabilización de San Juan durante la fase II de evaluación sanitaria (supervivencia de agentes patógenos)
cmc = canal de meduon de lacornente cd = camaradwona
r = aguadenego
medición hidráulica y los vertedores. Las tasas de carga de DBO, superficial se man- tuvieron entre 250 y 350 kg por hectárea por día durante esta fase.
Puesto que en la fase I los períodos verdaderos de retención hi- dráulica de las lagunas se mostraron mucho más cortos que los períodos teóri- cos, fue preciso verificar toda la hipótesis relativa a la mezcla. Se emprendió un intenso programa de medición de los perfiles de temperatura cada hora para determinar las características de estratifi- cación de las lagunas. Además, se realiza- ron 16 estudios con trazadoras para de- terminar las características hidráulicas de las lagunas, particularmente sus constantes de dispersión.
Para determinar la tasa de mortalidad de las bacterias se realizaron tres clases de pruebas en: 1) lagunas com- pletamente estancadas sin afluentes ni efluentes; 2) bolsas de plástico sumergi- das en las lagunas y llenadas con 100 li- tros de agua de las mismas y 3) en la laguna S2 de flujo tipo pistón. Inicial- mente se realizaron pruebas simultáneas en las lagunas estancadas y en las bolsas de plástico. Sin embargo, puesto que el procedimiento de muestreo de las lagu- nas estancadas era demasiado engorroso y los resultados de la mortalidad en ambas pruebas fueron exactamente los mismos, b
3
se abandonó la primera clase de prueba Y en favor de la segunda. Se realizaron en 5 total 31 pruebas de mortalidad, 12 en s 1 darias, 5 en lagunas terciarias y 1 en lagunas primarias, 13 en lagunas secun- 8 la laguna cuaternaria. Otras mediciones $ realizadas sobre el terreno fueron sirni- a,
.‘;: lares a las efectuadas en la fase 1, habién- &? dose instalado otros registros hidráulicos $
\ Es”
434
continuos en el punto de localización de las nuevas canaletas.
Se redujo bastante el pro- grama de muestreo y análisis para con- centrarse principalmente en la DB0 total y soluble (los días primero, tercero, quinto y séptimo) la DQO, el nitrógeno amoniacal y los sólidos totales y en sus- pensión. Las determinaciones microbio- lógicas abarcaron la identificación y el recuento relativo de parásitos, enumera- ción total de bacterias en general y de coliformes fecales según el procedimien- to del NMP y el recuento de SaZ~oneZZa por el mismo método junto con otros de identificación bioquímica y serotípica (6). Se acopiaron datos cada dos semanas durante 17 meses.
Ya se han presentado informes detallados sobre el análisis y la evaluación de los datos. Burgers (9) ha descrito lo re- lativo a la dinámica de la temperatura de las lagunas. Lloyd (10) ha analizado los datos de eliminación de bacterias. En un informe general de los estudios con traza- doras, Yánez (7) ofrece datos sobre las características de dispersión y estratifica- ción, los resultados de la eliminación de la DBO y la supervivencia de los agentes patógenos. A continuación se resumen los principales hallazgos.
Temperatura y estratificación
térmica
La siguiente relación se deriva de los registros de la temperatura del agua y de la temperatura ambiente del aire en las condiciones existentes en la costa peruana (9) :
T = 8,49 + 0,82 Ta
t21
Tm = 4,64 + 0,91 Ta 131“C. La ecuación [
21
tiene gran importan- cia local ya que permite emplear la ecuación [l] para fines de diseño. La ecuación [ 31 se aplica a las condiciones de estratificación. La estratificación térmica durante el día ocurría cuando la radia- ción solar excedía de 160 calorías por cm* por día y había por lo menos seis horas de luz solar directa. En el proceso de estrati- ficación, la termoclina se fijó entre30 y
60
cm.Funcionamiento
hidráulico
Los estudios efectuados con trazadoras permitieron verificar una elevada frecuencia de cortos circuitos en las lagunas durante la estratificación, lo que facilitó el rápido transporte de los agentes patógenos viables a través de las mismas. Esos estudios también propor- cionaron datos para calcular los períodos verdaderos de retención y los factores de dispersión de las lagunas. Partiendo de esos resultados, Yánez (7) recomendó que se diseñaran lagunas rectangulares con un factor de dispersión de
0,6
y con una distancia máxima entre la entrada y la salida.Mortalidad de bacterias
coliformes fecales
Se descubrió que la reducción de bacterias
E.
cok en los sistemas se- riados de tres lagunas con un período ver- dadero de retención hidráulica de 10 días era de 99,98% y 9996% en el verano y en el invierno, respectivamente(10). So-
bre la base de 3 1 pruebas efectuadas para determinar la tasa de mortalidad en la- gunas primarias a cuaternarias, la tasa media diaria de mortalidad de
E.
codise
situó en 0,84 (7). En las lagunas secunda-
rias y terciarias se logró una desaparición más rápida que en las primarias, proba- blemente como resultado de una mayor concentración de pH y de oxígeno, menos nutrientes y mayores posibilidades de la presencia de microorganismos de- predadores y antagónicos. Para fines de diseño en las condiciones imperantes en la costa peruana, se propone la siguiente ecuación:
Kb =
0,84 x 1,07(~-*O)
PI
en la que Kb es la mortalidad bacteriana neta (diaria) y T es la temperatura del agua en “C (7).
En comparación con otros pro- cesos de tratamiento, las lagunas de es- tabilización en serie son mucho más eficaces para la eliminación de bacterias coliformes fecales. Añadiendo celdas a las lagunas o aumentando el volumen de las lagunas de maduración para obtener períodos de retención de
20
días, las con- centraciones deE.
coZi probablemente se puedan reducir a menos de 1 000NMP/lOO ml.
Supervivencia de Sahzonedda
En lo que respecta a Salmo- neZZa, se lograron reducciones del 99,~ % en los sistemas de tres celdas. La concen- tración de
2 400
NMPI 100 ml en las aguas residuales no tratadas se redujo a 24,5
NMP/lOO ml en los efluentes ter- ? ciarios(10).
En una serie de pruebas de 8 mortalidad comparativas, se observó que G las tasas de mortalidad de SaZmoneZZa 2 eran muy similares a las deE. coli (7).
De 2 ello se desprende queE.
coZies
un buen s organismo indicador de la presencia de t SaZzzoneZZa en los sistemas de lagunas de ’ estabilización de aguas residuales. El au-mento del período de retención a 20 Ii : días, que reduciría el número de
E.
coíi a un nivel aceptable, disminuiría también el número de SaZmoneZZa.Q
436
Remoción de parásitos
Durante esta fase en que se emplearon vertedores con pantallas en las lagunas primarias, no se detectaron protozoarios ni helmintos patógenos en los efluentes de las lagunas secundarias. Para eliminarlos por completo, es evi- dente que los sistemas de lagunas que producen cuatro reducciones logarítmi- cas de
E.
coli durante un período de re- tención de 20 días serán igualmente ca- paces de remover también los huevos de los parásitos. Por tanto, si bien los me- canismos de eliminación son completa- mente diferentes, se pueden emplear con confianza las bacterias coliformes fecales como indicadores para determinar los riesgos sanitarios que causan los parásitos y prescindir de la vigilancia de estos (10).F
ASE III:
EVALUACION DE
LA ACUICULTURA
Como parte de un proyecto de mayor envergadura para evaluar la producción de peces (Tilapia nzlotica) y camarones
(Macrobrachizlm ;rosenbergii)
en las lagunas de maduración de San Juan que reciben efluentes tratados, el
CEPIS realizó un programa de vigilancia de la calidad del agua. Los objetivos generales del proyecto fueron los si- guientes:
1 Determinar la eficiencia del sistema experimental de acuicultura con aguas residuales para controlar las condi- ciones ambientales en las lagunas a fin de permitir el buen crecimiento de los peces.
2 Demostrar la viabilidad eco- nómica del sistema de acuicultura con aguas residuales.
3 Evaluar cualquier problema de salud pública que pudiera relacio- narse con el consumo humano de esos pescados y camarones.
La Universidad Nacional Agraria (UNA) se encargó de los estudios sobre siembra, supervivencia y creci- miento de peces. El Instituto Veterinario de Investigaciones en los Trópicos y las Alturas (IVITA) realizó el trabajo de mi- crobiología y parasitología piscícolas. El proyecto fue financiado por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
(PNUD), el Banco Mundial y el Or- ganismo de Cooperación Técnica, Re- pública Federal de Alemania (GTZ).
A causa de los estrictos re- quisitos en lo que respecta a la calidad del agua, solo se realizaron ensayos piscí- colas en las lagunas de maduración avan- zadas que por lo menos recibían efluen- tes tratados de lagunas secundarias. Por tanto, se reordenó la secuencia de las la- gunas como se indica en la figura 3 para establecer una serie de cuatro celdas y una de cinco. Las lagunas cuaternarias
(Cl y C2) y quinquenarias (42) se dise- ñaron de manera que fueran intermi- tentes y poco profundas (menos de 1 m) y de flujo intermitente para que recibieran solo suficiente agua de reemplazo a fin de compensar las pérdidas por infiltra- ción y evaporación. Las otras eran lagunas de flujo continuo. Las tasas de carga de
DB05 superficial se fijaron entre 250 y 350 kg por hectárea por día. Se sem- braron alevines de TiZapia y carpas en las lagunas Tl, Cl, T2, C2 y 42 en distintas épocas y se realizaron ensayos con ca- marones solo en las lagunas C2 y 42.
FIGURA 3. Distribucián de las lagunas de estabilización de San Juan durante la fase III de evaluación de la acuicuhra
cmc = canaldemedicióndelacorriente cd E chmaradivisoria
r = aguaderiego
r
las 2:30 p.m.) para determinar la tempe- ratura y concentración de oxígeno disuel- to a 20,40 y 60 cm, el índice de pH y la concentración total de amoníaco. Esto permitió también calcular la fracción de amoníaco no ionizado, que es tóxico para los peces. Se registraron además los per- files de temperatura y de oxígeno disuel- to cada dos horas por períodos de tres a cinco días en esas lagunas, en forma rota- toria, y se efectuaron mediciones diurnas de pH. El resto del programa de observa- ción práctica fue similar al de fases ante- riores .
Las mediciones de laboratorio incluyeron análisis semanales de mues- tras de aguas residuales no tratadas y de todas las lagunas de piscicultura para determinar su concentración de DBO~, DQO , nitrógeno amoniacal, nitrógeno orgánico, fósforo en forma de ortofos- fato, detergentes y alcalinidad. Además, se hicieron determinaciones mensuales de la concentración de bacterias colifor- mes totales y fecales y parásitos así como de la productividad primaria. En los últi- mos meses del programa, se efectuaron
recuentos normales en placa y determi- naciones de la concentración de SaZ?zzo- nelía en muestras del agua y el sedimento de las lagunas y se analizaron las bacterias coliformes fecales y los parásitos que con- tenían los sedimentos.
El programa experimental de acuicultura se concluyó solo reciente- mente y gran parte de los datos está to- davía en proceso de elaboración; por tanto, aquí solo se discutirán los resulta- dos preliminares del programa de vigi- lancia de la calidad del agua.
Condiciones ambientales
en las lagunas de piscicultura
piscicultura es indispensable vigilar y controlar esas variables. Los datos resumi- dos en los cuadros 3a y 3b
(ll)
indican que, por término medio, los valores lo- grados en las lagunas de maduración de flujo intermitente de San Juan (Cl, C2 y 42) fueron aceptables. En las lagunas de tratamiento terciario se obtuvo agua de calidad marginal solamente. Las condi- ciones de oxígeno disuelto y amoníaco no ionizado fueron controladas en gran parte por el ciclo fotosintético.Por la tarde, las concentra- ciones de oxígeno disuelto llegaban al’ punto de supersaturación debido a la gran cantidad de biomasa formada por las algas fotosintéticas presentes en las la- gunas de estabilización avanzada. Por la noche, el oxígeno disuelto disminuía con frecuencia a concentraciones muy bajas a causa de la respiración de la biomasa to- tal pero se recuperaba rápidamente en las primeras horas de la mañana. A las tasas de carga de DBO empleadas, las bajas concentraciones de oxígeno disuelto no deben presentar problemas para los peces.
Sin embargo, es posible que los camaro-
nes hayan sido afectados por las concen- traciones bentónicas continuamente ba- jas de oxígeno disuelto.
Se recomienda mantener una concentración total de nitrógeno amo- niacal inferior a 2 mg por litro para evitar efectos tóxicos en los peces. Eso no fue posible en las lagunas terciarias de San Juan, donde las concentraciones medias
oscilaron entre 8 y 12 mg por litro. Los investigadores de la UNA informaron que esas concentraciones eran estresantes para los peces y se relacionaban con el retardo de su crecimiento en comparación con lo observado en las lagunas de maduración avanzadas (J. Moscoso y H. Nava, comu- nicación personal). Las concentraciones en estas últimas se mantuvieron a un nivel satisfactorio gracias al estilo de ope- ración de flujo intermitente, que redujo mucho la carga de amoníaco. Es posible que surjan problemas de toxicidad por períodos breves en las lagunas en días so-
CUADRO 3a. Condiciones ambientales en las lagunas de estabilización de San Juan empleadas para evaluación de la acuicultura. Las cifras indican los promedios obtenidos con muestras tomadas diariamente entre mayo de 1983 y abril de 1984
Oxígeno disuelto Temperatura (OC) (mg/l) a la pro- a la profundidad Muestra de agua de fundidad indicada indicada
la laguna Amoníaco Amoníaco indicada (vkase 20 40 60 20 40 60 pH total no ioniza- Hora del día la figura 3) cm cm cm cm cm cm (unidades) (mg/l) do (mg/l)
Tl 2,7 2,0 1,6 22,5 2235 22,5 7,8 ll,3 ‘46
Cl 4,6 3,6 3,l 23,6 23,6 23,6 8,2 2.5 0.3 Manana T2 4,2 2,6 1,8 24,3 24,3 24,2 8,l 895 037
c2 5,3 4,3 3,7 23,4 23,4 23,3 8,6
112 4,2 3,0 2,3 23,8 23,8 23,7 8,5 ;:“4 033 02
Tl 7,6 5,8 4,0 24,l 23,9 23,6 8,l ll,3 1,O Cl ll,5 9,3 7,0 25.6 25,5 25,l 8,7 2,4 O-8
Tarde T2 15,4 12,4 5,5 27,3 27,l 25,5 8,5 831
13,4 ll,0 7,3 25,2 24,9 24,5 9,0 138
CUADRO 3b. Condiciones ambientales en las lagunas de estabilización de San Juan empleadas para la evaluación de la acuicuthua. Las cifras indican los promedios obtenidos con muestras tomadas semanalmente entre mayo de 1983 abril de y 1984
Muestra de aguas residuales no tratadas o de agua de la laguna indi- cada (véase la figura 3) Aguas residuales
1: Tl Cl P2 s2 T2 c2 (12
DB0.j
155,7 ll,7 12,6 20,9 16,5 10,6 10,4 18,7 718 68
Concentración (mg/l) de:
Nitrógeno NitrOgeno Nitrógeno Detergentes
amoniacal orgánico t-hico SAAM Alcalinidad
31,4 18,l 0,25 1,38 270s 23,5
16,6 12,o 12,l - - 1,46 1,62 215,5 196,9 10,7 9,8 - 1,12 189,8
25 10,7 - 0,94 141.0 19,8 14,4 0,05 1,55 241.4 16,8 93 0,08 1.78 185.6
88 9,o 032 1,13 135,9 235 10,5 0,51 0,85 116,6
136 10,8 0,15 0,98 121,2
leados cuando la actividad fotosintética de las algas hace subir el índice de pH del agua a más de 10. En esas condiciones, casi todo el amoníaco se encuentra en forma no ionizada.
En el Perú se emplean de- tergentes no degradables pero sus con- centraciones en las aguas residuales sin tratar no son elevadas. En todos los estan- ques de peces, las concentraciones de de- tergentes fueron de cerca de 1 mg por li- tro de sustancia activada de azul de metileno (54~~).
indican en las figuras 4 y 5
(ll).
Se con- firmaron las tendencias observadas en fases anteriores en el sentido de que la concentración deE.
coLi se reducía a1 000 NMPI 100 ml pasadas cuatro lagu- nas y a 100 NMP/ 100 ml con cinco lagu- nas. No se encontraron parásitos pato- génicos en las lagunas secundarias. Por tanto, las lagunas de estabilización de aguas residuales con períodos de reten- ción adecuados pueden producir agua de riego que se ajusta a las normas comunes para uso irrestricto
(12).
En resumen, se verificó que es Ningún otro proceso conven- factible mantener un medio apropiado
para la producción de peces en las lagu- nas de maduración avanzadas en las con- diciones predominantes en la costa del Perú.
Mortalidad de bacterias
coliformes fecales
Considerando que, según se ha demostrado, las bacterias
E. di
son buenas indicadoras de SuZ~onelta y pará- sitos, se procedió a continuar la vigilancia durante la tercera fase. Los resultados seFIGURA 4. Recuento de bacterias coliformes totales y fecales (obtenido con la técnica del NMP) en muestras de aguas residuales no tratadas y de las lagunas Fl , Sl, Tl y Cl (véase la figura 3)
No trata<
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C Lagunas de la serie 1FIGURA 5. Recuento de bacterias coliformes totales y fecales (obtenido
con la técnica del NMP) en muestras de aguas residuales no tratadas y de las lagunas P2, S2, T2, C2 y 112 (véase la figura 3)
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F
ACTORES
EPIDEMIOLOGICOS
Y SOCIOECONOMICOS
Se han realizado varios estu- dios preliminares para determinar las principales variables epidemiológicas y socioeconómicas que exigen mayores in- vestigaciones en San Juan. A continua- ción se hace una breve descripción de los factores más importantes.
Matos Mar (13) llevó a cabo una encuesta socioeconómica de la po- blación que está en contacto directo con el proyecto experimental de San Juan. El estudio abarcó, en primer lugar, a ocho empleados públicos que trabajaban en el sitio de tratamiento y a sus familias. Esos trabajadores eran responsables de la operación y el mantenimiento del sitio de tratamiento y las lagunas, actividades de silvicultura (principalmente el cultivo de bosques de eucaliptos y parques de re- creo) y de cultivos agrícolas experimen- tales (producción de alimentos para los animales del parque zoológico). Había además 16 familias campesinas que se habían establecido en el per’ímetro del si- tio de tratamiento propiamente dicho, ocupaban 36,5 hectáreas y regaban sus cultivos con efluentes tratados. Estas familias, conocidas localmente como 10s precarios, eran ocupantes ilegales que in-
vadieron el sitio durante los anos sesenta y se las arreglaron para permanecer allí pese a la constante amenaza de desahu- cio. Las autoridades del sitio respectivo ejercían muy poco o ningún control sobre los precarios, en cuanto al uso del agua o el cultivo y comercialización de productos alimentarios y de los forrajes para los ani- males. Junto a la estación experimental
había otros dos grupos (en total 5 1 fami- lias) que se habían establecido en época más reciente en 17 1 hectáreas de terrenos desérticos. Estos dos grupos aprovechan el agua de los canales de aguas residuales sin tratar que se destinan al riego de las zonas verdes en los alrededores. En total, se estima que hay 388 personas que parti- cipan directamente en las actividades de reutilización de aguas residuales.
Esas tres poblaciones iocales emplean los efluentes de San Juan, trata- dos o sin tratar, principalmente para la agricultura. La mayoría obtiene agua para beber y para uso doméstico de vendedores que la llevan en camiones cis- terna. La tasa local de utilización del agua para riego agrícola en la zona desér- tica es de cerca de un litro por segundo por hectárea; el agua se aplica, mediante riego por anegación, de cada cinco a siete chas. Se producen cultivos todo el ano. La productividad total típica de las 16 fami- lias que son ocupantes ilegales en San Juan excede de 500 toneladas anuales.
Los cultivos producidos son alfalfa y otros forrajes, arboles frutales y hortalizas (maíz, papa, cebolla, tomate, calabaza, habichuelas, apio y lechuga). Todas las familias campesinas, sin excepción, crían animales domésticos tales como cerdos, vacas, cabras, pollos y patos.
Las cosechas se consumen directamente en la comunidad o se ven-
den a las poblaciones vecinas o por ca- 2 mionadas a intermediarios que, a su vez, 2 los venden en los barrios pobres de las $ cercanías, incluso en los principales mer- 2 cados de San Juan de Miraflores y Villa
María del Triunfo (13, 14). 2 Campos (15) acopió informa- s ción epidemiológica sobre las pobla-
T . ciones de los distritos que producen las
aguas residuales y sobre los consumidores ii de los productos agrícolas cultivados en el
sitio de reutilización de esas aguas. Esos 8
datos indican que las enfermedades in-
las enfermedades diarreicas agudas (cu- yos principales agentes patógenos son los rotavirus, las bacterias
E.
coZi enterotoxí- genas y enteropatógenas, Campydobac- ter, SuZmoneZZa y Shigelh); la fiebre ti- foidea y la paratifoidea, la hepatitis vírica, la poliomielitis y las enfermedades causadas por parásitos intestinales comoEntamoeba histodytica y Giardia ZambZiu.
La mortalidad y la morbilidad relaciona- das con esas enfermedades es muy eleva- da en Lima. En 1978, por ejemplo, las enfermedades diarreicas agudas causaron 10,3 defunciones infantiles por 1 000 niños nacidos vivos y fueron la principal causa de defunción entre los niños meno- res de cinco años en todo el Perú
(16).
En1980, la mortalidad causada por fiebre ti- foidea y paratifoidea fue de 1,74 defun- ciones por 1 000 entre la población total, la cifra más alta de América Latina. En el cuadro 4 se indican los datos sobre mor- bilidad y mortalidad por varias enferme- dades entéricas seleccionadas (a menudo transmitidas por el agua) en Lima en 1980.
Los datos acopiados por Lucas
(17)
sobre los parásitos intestinales en lazona de los alrededores de San Juan in- dica que la tasa de infección por Asca+
Zzlmbricoia’es fue
de 3 1 , 1 % entre 61 su-jetos pertenecientes a familias que vivían y trabajaban en el sitio de la laguna de San Juan, mientras que la tasa en un
grupo de 139 estudiantes de una escuela local, que quedaba a un kilómetro de distancia del sitio, fue solo de 5,8%. Aunque el diseño experimental del estu- dio no permite poner a prueba esta hipó- tesis, los resultados indican que debería realizarse un estudio detallado de la transmisión de
A. kmbricoides
en los al- rededores del sitio de reutilización.Este ejemplo y los datos cita- dos indican que se debe tener especial precaución para que el proceso de reuti- lización no se convierta en un eslabón más en la cadena de transmisión de las enfermedades entéricas. Por tanto, como condiciones esenciales para continuar y ampliar la reutilización de las aguas resi- duales en la costa desértica del Perú, es preciso efectuar una evaluación epide- miológica de la función que desempeña dicha utilización en la transmisión de los agentes patógenos predominantes y es- tablecer un código sanitario debida- mente supervisado.
Los países en desarrollo pue- den esperar muchos beneficios económi- cos de proyectos de reutilización inocua y controlada; por ejemplo, recuperación de terrenos áridos para la agricultura;
CUADRO 4. Enfermedades y defunciones causadas por enfermedades entéricas seleccionadas entre la población en general y entre los niños menores de cinco aiios, üma, 1980. (La población total de Lima en 1980 era de cerca de 4 447 000 habitantes y la de O-5 años de cerca de 513 800 habitantes) (75)
Enfemedades Diarreicas agudas Fiebre tifoidea Hepatitis Poliomielitis
Defunciones notificadas Casos notificados Toda la Población Toda la Población población de O-5 años población de O-5 años
creación de empleo y oportunidades de colonización; incremento de la produc- ción de alimentos que puede ayudar a corregir los déficit de proteína y a mejorar la nutrición; posibilidad de disponer de mayores oportunidades de recreo y otras amenidades mediante la creación de par- ques y zonas verdes, y puntualización de una alternativa viable de evacuación de aguas residuales y solución de sus corres- pondientes problemas de contaminación y de salud pública. El ejemplo de San Juan indica que en Lima la reutilización
de aguas residuales puede considerarse como una alternativa factible desde el punto de vista técnico y económico a la actual práctica de evacuación en el océano. En un futuro próximo, deberán adop- tarse en Lima costosas decisiones sobre la expansión de la infraestructura del sis- tema de alcantarillado. Podrían gastarse decenas de millones de dólares en la construcción de emisarios oceánicos para proteger las playas de recreo y las zonas pesqueras de Lima o invertir esos mismos recursos en un programa de reutilización de aguas residuales en gran escala que pueda producir los beneficios citados. En realidad, la potencialidad de los benefi- cios indica que la reutilización puede generar otros recursos para ayudar a fi- nanciar las lagunas de tratamiento re- queridas.
Los “riesgos” que implica la reutilitación de aguas residuales para la salud pública deben considerarse desde el mismo punto de vista. Solo 43 % de la población urbana de América Latina dis- pone de conexiones al sistema de alcan- tarillado, y más del 90% de las aguas residuales recogidas se arrojan directa- mente sin tratamiento de ninguna clase (18). Esta situación es particularmente pronunciada en las comunidades de las
barriadas pobres que rodean los centros urbanos, y la evacuación de excretas es un problema prioritario de saneamiento y salud. La solución en el ámbito local me- diante sistemas de alcantarillado de bajo costo, lagunas de estabilización y reutili- zación de aguas residuales puede ofrecer mejores condiciones de saneamiento para millones de personas pobres de las zonas urbanas. El hecho de que por necesidad económica las aguas residuales se estén reutilizando sin ningún criterio -como se indicó al comienzo de este trabajo- subraya la necesidad de establecer pro- yectos de reutilitación bien organizados con los debidos controles sanitarios. Es decir, el no considerar la reutilización o planificarla como es debido puede en- trañar un riesgo mucho mayor para la sa- lud pública.
1
NVESTIGACIONES
NECESARIAS EN EL FUTURO
Hasta ahora, en el programa de investigaciones de San Juan se ha de- mostrado que, en ambientes tropicales, las lagunas de estabilización de aguas re- siduales en serie pueden ofrecer un me- dio eficiente y eficaz de tratar los efluen- tes domésticos y de eliminar las bacterias y los parásitos patógenos. Los efluentes se ajustan a las pautas normales para riego 2 irrestricto. Además, se pueden diseñar y 2 manejar las lagunas de tal forma que sea posible mantener las condiciones am- s bientales apropiadas para la producción 2 de peces. Se han presentado criterios de 2 diseño apropiados para ese fin.
Puesto que el agua freática es 2 una de las principales fuentes de abaste- . cimiento de agua para los hogares de fs Lima y toda la zona costera del Perú, es Ji preciso evaluar los posibles problemas de rq contaminación de esa fuente de agua por
y los sitios de reutilización. En la actuali- dad las autoridades locales de abasteci- miento de agua están realizando las in- vestigaciones correspondientes con el apoyo de la Dirección Británica de Estu- dios Geológicos, la Administración del Reino Unido para el Desarrollo de Ultra- mar y el CEPIS.
A fin de derivar el máximo beneficio de la reutilización de aguas re- siduales, es preciso identificar y evaluar otras oportunidades de recuperación y re- cicìaje de recursos. Un proyecto iniciado recientemente se basa en la producción de lenteja de agua (Lemnaceae) en las la- gunas y su utilización como alimento para las aves. El proyecto incluye una evaluación de las repercusiones sanita- rias. Las investigaciones están a cargo de personal de la UNA, el Instituto de Inves- tigaciones sobre Nutrición de Lima y la Universidad de Johns Hopkins, con financiamiento de la Agencia para el De- sarrollo Internacional (EUA).
Todavía quedan sin respuesta muchas preguntas importantes sobre sa- lud pública. Como ya se indicó, es pre- ciso conocer más a fondo la epide- miología de la reutilización de aguas residuales. Puesto que sería difícil aplicar técnicas epidemiológicas clásicas a causa del pequeño tamaño de la muestra y del costo, se ha propuesto un estudio más z directo (19) para evaluar las condiciones 2 sanitarias, nutricionales y económicas de
-
s los agricultores locales que trabajan en las 8 actividades de reutilización y de sus fami- 1 has. Uno de los objetivos consiste en de-
is terminar los muchos beneficios directos e s
2 indirectos que la reutilización puede re- .:: portar para la salud.
8 Aunque hoy en día se sabe $ mucho sobre el comportamiento de las 2 4 bacterias y los parásitos patógenos en las lagunas, no se ha realizado ningún tra- bajo sobre los virus. Este es un campo de
444
investigación que se ha descuidado hasta hace poco, aun en los países desarrolla-
dos. Dadas las nuevas técnicas para facili- tar la identificación y el recuento de virus patógenos relacionados con el uso de aguas residuales, el autor cree que estos métodos deben transferirse a los países en desarrollo lo más pronto posible y que urge iniciar investigaciones sobre el te- rreno. Se ha solicitado el financiamiento de un proyecto para evaluar las repercu- siones virológicas de la reutilización de aguas residuales en San Juan.
Por último, es preciso obser- var más detenidamente el problema de la bioacumulación de sustancias tóxicas en el ecosistema de tratamiento y reutiliza- ción. No se ha considerado que este sea un problema grave en el complejo de San Juan ya que las aguas residuales son prin-
cipalmente de origen doméstico. Sin em- bargo, la reutilización en gran escala de las aguas residuales de Lima, que pro- vienen sobre todo del sector industrial, es otro asunto. Se ha presentado también una propuesta para realizar un estudio de detección de los componentes biológi- cos más sensibles del ecosistema de reuti- lización para determinar si hay señales de bioacumulación de metales pesados o de sustancias tóxicas orgánicas que se em- plean en la zona.
T
RANSFERENCIA
DE TECNOLOGIA
pacitación e intercambio de información y establecer relaciones de trabajo con los institutos de otros países que realizan es- tudios similares.
En el campo de la capacita- ción, el CEPIS lleva ya cuatro temporadas que ofrece anualmente un cursillo in- ternacional de posgrado sobre el diseño y el manejo de las lagunas de estabilización de aguas residuales para ingenieros sani- tarios de América Latina. Como parte de ese curso, se ha producido y distribuido una extensa cantidad de material didác- tico. Además, en el programa de San Juan los ingenieros sanitarios, los científi-
cos y técnicos de la Región han tenido la oportunidad de recibir adiestramiento en el servicio sobre métodos de investiga- ción. En total, 44 profesionales y estu: diantes han recibido esa formación en el
CEPIS, que dura desde algunas semanas hasta 16 meses. La participación de los estudiantes en el proyecto ha resultado en la preparación de seis tesis de pos- grado en coordinación con las universi- dades nacionales.
En lo que respecta a informa- ción técnica, además de producir in- formes de investigación, artículos, tesis y materiales didácticos, se han publicado varios manuales importantes en español. Entre estos cabe citar un manual sobre los métodos experimentales para evaluación de lagunas de estabilización (20); una monografía sobre el diseño de las lagunas de estabilización de aguas residuales en condiciones tropicales (8); un manual so- bre procedimientos químicos para el aná- lisis del agua y de las aguas residuales (5), y un manual sobre procedimientos mi- crobiológicos para el análisis del agua y de las aguas residuales (6). Con objeto de facilitar el intercambio de información,
el CEPIS también coordina la Red Pa- namericana de Información y Docu- mentación en Ingeniería y Ciencias del Ambiente (REPIDISCA). Esa red acopia, analiza y reseña las publicaciones na-
cionales en español y portugués sobre tecnología apropiada y el CEPIS publica una revista trimestral de resúmenes de la base de datos de documentos regionales y ofrece servicios de duplicación de docu- mentos a otros investigadores (21).
En la Región hay cada vez mayor interés en ampliar las investiga- ciones sobre opciones de tratamiento de bajo costo y reutilitación de aguas resi- duales. Para atender esa necesidad, el
CEPIS y la OPS se proponen que en 1986 se haya establecido una red de investiga- ciones que estimule esos estudios en ins- tituciones nacionales de la Región y fo- mente el intercambio de resultados y descubrimientos entre los ingenieros y científicos investigadores. Se buscará asi- mismo, la participación de las principales instituciones de los países en desarrollo con el fin de estimular la transferencia de información sobre experiencias en ese campo.
A
GRADECIMIENTO
El autor agradece el apoyo prestado por las muchas instituciones, ci- tadas en este artículo, que participaron en el programa de investigaciones de San Juan y en su financiamiento. Expresa su especial reconocimiento al Dr. Fabián
Yánez, que inició el programa y dirigió 2 sus dos primeras fases. Hace llegar su q profundo agradecimiento al grupo de in-
vestigaciones del CEPIS por su dedicación $ y arduo trabajo. Las opiniones aquí ex- 2 presadas son solo del autor y no represen- 2 tan necesariamente las del CEPIS ni las de 5
la OPS. T
. i? ,o
446
IL
SUMEN
La reutilización de aguas resi- duales para fines de riego es común en muchas zonas áridas y semiáridas de América Latina. Sin embargo, esa prác- tica puede entrañar riesgos para la salud. Es esencial que en cualquier proyecto de reutilización se adopte por lo menos el mínimo de medidas eficaces de control sanitario necesarias para mitigar los posi- bles riesgos para la salud pública. A fin de determinar la posibilidad de ejercer ese control por medio de lagunas de esta- bilización de aguas residuales en las con- diciones desérticas que predominan en la costa peruana, el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente ha realizado extensos estudios de campo y laboratorio en las lagunas de estabilización del proyecto de reutilita- ción de aguas residuales de San Juan de Miraflores en la zona periférica del sur de Lima. En este artículo se ofrece una descripción general de esos estudios.
En la primera fase del trabajo, iniciado en 1977, se evaluaron los efectos logrados con cuatro conjuntos de dos la- gunas en serie que recibieron cargas de desechos orgánicos de 400, 600, 800 y
1 000 kilogramos de demanda bioquími- ca de oxígeno (DBO) por hectárea por día. Entre otras cosas, los resultados indicaron que, si bien la eliminación de DB0 era constantemente alta, no era posible eli- minar todos los protozoarios patógenos en las series de dos lagunas con un período mínimo de retención de 5,s días; que 36 días de retención no eran su- ficientes para destruir todas las especies de Saímone/la, y que algunos de los serotipos de Salmonellà aislados eran re- sistentes a los antibióticos.
La segunda fase del trabajo, en la que se emplearon dos conjuntos de tres lagunas en serie y un conjunto de cuatro lagunas en serie, se concentró principalmente en la supervivencia de los agentes patógenos. En términos genera- les, los datos se inclinan a confirmar el hecho de que las lagunas de estabiliza- ción en serie eliminan las bacterias coli- formes de una forma más eficaz que otros métodos de tratamiento. Indican también que los períodos de retención de
20 días permiten obtener concentra- ciones de E. codi inferiores a 1 000 NMP
por 100 ml. Además, los resultados seña- lan que los sistemas de lagunas de estabi- lización que permiten una reducción diez mil veces mayor de bacterias colifor- mes fecales eliminarán casi todos los pro- tozoarios patógenos y los huevos de los helmintos también. En los climas tropi- cales se puede lograr un máximo período de retención con lagunas rectangulares de diseño apropiado.
La tercera fase del estudio, en la que se empleó un conjunto de cuatro lagunas en serie y uno de cinco, tuvo que ver con la producción de peces (Tilapia
nilotica)
y camarones (Mac~obrachiumrosenbergiz)
en lagunas de maduraciónde tercer nivel o superior. Los resultados preliminares de este trabajo indican que se podrían mantener las condiciones am- bientales apropiadas para la cría de peces en las lagunas de maduración avanzadas, pero que la producción de camarones po- dría verse afectada por la baja concentra- ción de oxígeno disuelto y las altas con- centraciones de amoníaco.
misión de enfermedades entéricas. Sin embargo, los posibles beneficios econó- micos de la reutilización son considera- bles y el hecho de que esa práctica continúa indiscriminadamente en muchos lugares indica que el mayor peligro para la salud pública estriba en no considerarla y pla- nificarla debidamente. 0
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