proyecto regional sistemas integrados de tratamiento y uso

PROYECTO REGIONAL
SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES EN
AMÉRICA LATINA: REALIDAD Y POTENCIAL
Convenio : IDRC – OPS/HEP/CEPIS
2000 - 2002
ESTUDIO GENERAL DEL CASO
SOLOLÁ, GUATEMALA
Elaborado por:
Ing. Ever Manolo Sánchez de León
Guatemala, junio de 2001
ÍNDICE
Página
1.
Resumen ....................................................................................................................
1
2.
2.1
2.2
2.3
Antecedentes y justificación .......................................................................................
Situación de las aguas residuales en el nivel nacional ...............................................
Situación de las aguas residuales en el nivel local ....................................................
Importancia del estudio .............................................................................................
3
3
8
8
3.
Objetivos ....................................................................................................................
3.1 General .......................................................................................................................
3.2 Específicos .................................................................................................................
8
8
8
4.
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
Descripción general del área de estudio .....................................................................
Nombre de la ciudad o cuenca ....................................................................................
Ubicación geográfica ..................................................................................................
Clima ..........................................................................................................................
Ecosistema de la cuenca ..............................................................................................
Población ....................................................................................................................
Actividades económicas .............................................................................................
Actividad agrícola de la cuenca ..................................................................................
Abastecimiento de agua y saneamiento de la ciudad ..................................................
9
9
9
9
9
10
10
11
11
5.
5.1
5.2
5.3
5.4
Descripción del sistema de tratamiento de las aguas residuales ................................
Características de la planta de tratamiento .................................................................
Caracterización del crudo y los efluentes ...................................................................
Indicadores de eficiencia ............................................................................................
Disposición final de los efluentes ...............................................................................
11
11
14
15
15
6.
Descripción del sistema de uso de aguas residuales ..................................................
6.1 Zona agrícola regada con aguas residuales .................................................................
16
16
7.
7.1
7.2
7.3
7.4
Evaluación económica ...............................................................................................
Análisis de la demanda ...............................................................................................
Costos de inversión y operación .................................................................................
Producción y ventas de la zona agrícola .....................................................................
Análisis económico y financiero ................................................................................
17
17
17
18
18
8.
8.1
8.2
8.3
Impactos ambientales del manejo de las aguas residuales y la actividad agrícola .......
Impactos positivos existentes en el ambiente y la salud .............................................
Impactos negativos en el ambiente y la comunidad ...................................................
Medidas implementadas para la mitigación de los impactos negativos .....................
19
19
19
20
9.
Marco legal ................................................................................................................
9.1 Normas legales vigentes sobre tratamiento y uso de las aguas residuales ................
20
20
10.
Aspectos socioculturales ............................................................................................
10.1 Aspectos generales de la población involucrada ..................................................
10.2 Aspectos sobre tenencia y uso de la tierra ............................................................
10.3 Aspectos culturales relacionados con las aguas residuales ...................................
10.4 Aspectos de organización .....................................................................................
10.5 Relaciones interinstitucionales .............................................................................
21
21
21
21
22
22
11.
Propuesta de implementación de un sistema integrado de tratamiento y
uso de aguas residuales ..............................................................................................
11.1 Evaluación del sistema existente ..........................................................................
11.2 Determinación de fortalezas y limitaciones ..........................................................
11.3 Rehabilitación, mejoramiento y/o ampliación de la planta ..................................
11.4 Rehabilitación, mejoramiento y/o ampliación de las unidades de producción
agrícola, acuícola y forestal ..................................................................................
11.5 Cronograma general de implementación de la propuesta ......................................
11.6 Inversión y costos de operación .............................................................................
11.7 Ingresos esperados con la nueva estructura productiva .........................................
11.8 Análisis económico y financiero ...........................................................................
11.9 Nuevos impactos ambientales ...............................................................................
11.10 Propuesta para la gestión del sistema integrado ................................................
11.11 Propuesta para mejorar el marco legal ..............................................................
22
22
23
23
24
24
25
25
25
25
26
27
12. Conclusiones y recomendaciones ................................................................................. 27
12.1 Conclusiones .......................................................................................................... 27
12.2 Recomendaciones .................................................................................................. 28
Tablas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Muestreo de agua en el lago Atitlán ...........................................................................
Situación actual de las aguas residuales en Guatemala. Información general por
grupo de ciudades .......................................................................................................
Inventario de alcantarillado, tratamiento y uso de aguas residuales en todas las
ciudades de Guatemala ..............................................................................................
Datos mensuales de temperatura, precipitación y humedad relativa de la cuenca .......
Caracterización del crudo y del efluente en la PTAR San Bartolo ............................
Caracterización del crudo y del efluente en la PTAR San Antonio ...........................
Eficiencia de la PTAR San Bartolo ...........................................................................
Eficiencia de la PTAR San Antonio ..........................................................................
Costos de inversión ....................................................................................................
Costo anual de operación de la planta de tratamiento (US$) .....................................
Costo por metro cúbico de agua .................................................................................
2
4
5
9
14
14
15
15
17
17
18
12.
13.
14.
15.
Costos de producción de los cultivos temporales regados con aguas residuales (US$).....
Características de la línea de crédito ..........................................................................
Límites máximos permisibles de contaminación para la descarga de las aguas
servidas municipales ...................................................................................................
Inversión y costos de operación .................................................................................
18
18
20
25
Figuras
1.
2.
Diagrama de las plantas de tratamiento de aguas residuales San Bartolo
y San Antonio ............................................................................................................ 13
Cronograma general de implementación de la propuesta .......................................... 24
Anexos
1.
2.
3.
Mapa 1 – Ubicación de la cuenca en el territorio de Guatemala ............................... 30
Mapa 2 – Ubicación del municipio y de la ciudad de Sololá ..................................... 31
Mapa 3 – Cuenca del lago Atitlán y ubicación de la ciudad de Sololá ...................... 32
Fotos .................................................................................................................................... 34
Fuentes de información:
1. Municipalidad de Sololá
2. Centro de Salud de Sololá
3. Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca del Lago de Atitlán y su Entorno
(AMSCLAE)
4. Operador de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales “San Antonio”
5. Operador de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales “San Bartolo”
6. Agricultores de los proyectos de riego
7. Consejo Nacional de Areas Protegidas (CONAP)
8. Instituto de Sismología, Vulcanología, Meteorología e Hidrología (INSIVUMEH)
Agradecimientos especiales a:
Dr. Juan Skinner
Ing. Rubén Pérez
Sr. Julio Consiguá
Sr. Carlos Linares
Sr. Lorenzo Julajuj
AMSCLAE/Sololá
DRPSA/MinSalud
Municipalidad de Sololá
PTAR San Bartolo, Sololá
PTAR San Antonio, Sololá
1.
Resumen
La ciudad de Sololá, cabecera municipal del municipio de Sololá y cabecera
departamental (capital) del departamento del mismo nombre, está situada en el altiplano
occidental de Guatemala, sobre el ramal montañoso denominado Sierra Madre a 2.113 metros
sobre el nivel del mar, con una temperatura promedio de alrededor de 15°C y una precipitación
pluvial promedio de 1.827 mm. La distancia a la capital es de 138 km. Cuenta en el año 2000 con
9.844 habitantes 1 que viven en aproximadamente 1.970 locales. La población urbana constituye
el 20,4% del total del municipio y es predominantemente indígena, con una tasa de crecimiento
de 2,8% anual. La lengua maya principal es el Cakchiquel.
La ciudad de Sololá cuenta con un hospital y un centro de salud, y con varios
establecimientos educativos de nivel primario y medio. También posee varios establecimientos
comerciales, industriales y financieros, además de oficinas de instituciones gubernamentales y no
gubernamentales. Existe también el Centro Universitario de la Universidad del Valle de
Guatemala.
La agricultura y la ganadería son dos de las principales ocupaciones de sus habitantes,
con cultivos de café, maíz, frijol, cereales, tomate, papa, cebolla y cría de ganado vacuno,
principalmente. La industria está representada por empresas harineras, textiles y de elaboración
de jabones. La producción de artesanías es igualmente representativa, y sigue las tradiciones
creativas indígenas. Las visitas turísticas suponen para la ciudad una importante fuente de
ingresos, al contar con vistas pintorescas en parajes localizados frente a los volcanes Atitlán y
San Pedro, y con recorridos acuáticos sobre el lago de Atitlán.
Entre los indicadores importantes se tienen:
Esperanza de vida al nacer
Tasa de natalidad
Tasa de mortalidad general
Tasa de mortalidad infantil
Tasa de crecimiento poblacional
Alfabetismo
64,1 años
29,6
5,5
37,2
2,8%
55%
La ciudad de Sololá se encuentra dentro del perímetro de la cuenca del lago de Atitlán, un
importante cuerpo de agua por su belleza (reconocida a nivel mundial) y consecuentemente por
su atracción turística.
Al lago Atitlán se descargan directamente, o a través de ríos, riachuelos y quebradas,
aguas residuales de varios puntos aledaños. La mayoría de estas descargas no tienen un
tratamiento previo lo que, en un futuro cercano, puede provocar grandes problemas de
contaminación si no se adoptan las medidas pertinentes.
1
Datos oficiales del Instituto Nacional de Estadística.
La siguiente tabla es una muestra de la concentración de patógenos que el lago recibe a
través de varias descargas:
Tabla 1. Muestreo de agua en el lago de Atitlán
Fecha: Septiembre, 2000
Punto
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
32
33
40
Coliformes
4
240
>2.400
>2.400
15
23
93
240
>2.400
23
43
23
23
240
23
E. Coli
+
+
+
+
-
Lugar
Salida río Kisqab’, Sololá
Bahía Hotel San Buenaventura, Panajachel
Embarcadero, Panajachel
Salida río Panajachel, Panajachel
Agua Caliente, Santa Catarina Palopó
Salida quebrada principal de Santa Catarina Palopó
Primera península camino entre Santa Catarina y San Antonio Palopó
Bahía Hotel Bella Vista, San Antonio Palopó
Bajada de agua del cementerio, San Antonio Palopó
Salida de agua caliente, San Antonio Palopó
Aldea Agua Escondida, Chicamán, San Lucas Tolimán
Frente a Finca Tsanpetey, San Lucas Tolimán
Punta Tzancujl, antes de Tzununá, Santa Cruz La Laguna
Segunda quebrada después de Tzununá, Santa Cruz La Laguna
Frente al muelle de Santa Cruz La Laguna
Fuente: Asociación de Amigos del lago de Atitlán – Asociación Vivamos Mejor.
El lago de Atitlán es un cuerpo de agua de origen volcánico, con una extensión superficial
de 130,1 km2 , una altitud de 1.562 metros sobre el nivel del mar y una profundidad de hasta 325
metros en la parte central y en algunos sectores de sus orillas. Está rodeado por muchos
acantilados y poblados, la mayoría de ellos con actividad turística. Entre los principales poblados
se pueden mencionar: Panajachel, Santiago Atitlán, Santa Catarina Palopó, San Antonio Palopó,
San Lucas Tolimán, San Pedro La Laguna, San Juan La Laguna, San Pablo La Laguna, San
Andrés Semetabaj, San Marcos La Laguna, Santa Cruz La Laguna y la cabecera departamental
Sololá, todos con una población total de 82.034 habitantes urbanos.
La cuenca la habitan aproximadamente 196.000 personas con 33,25 de porcentaje urbano
y tiene una extensión de 548 kilómetros cuadrados. El 92% de la población de la cuenca es
indígena.
Al lago de Atitlán lo rodean también tres volcanes: el Tolimán, el Atitlán y el San Pedro.
Desembocan varios ríos; entre los principales están el río Panajachel y el río Kisqab’, este último
pasa en el lado occidental de la ciudad de Sololá. Precisamente, la ciudad de Sololá se encuentra
dentro de la subcuenca del Río Kisqab’.
El lago de Atitlán es ampliamente visitado por turistas nacionales y extranjeros, lo cual
provoca aglomeraciones principalmente durante los fines de semana y días de asueto.
2
En cuanto a características físicas y químicas, el lago de Atitlán posee una temperatura
que oscila entre 15 y 18 °C, salvo en los sectores en donde existen fuentes termales. El pH es de
8,5 unidades y los fosfatos se mantienen alrededor de 0,01 mg/l (Fuente: AMSCLAE, enero de
2001). Las características de temperatura, pH, profundidad y extensión, entre otras, hacen del
lago de Atitlán un cuerpo de agua capaz de soportar descargas contaminantes, por supuesto,
hasta cierto límite. Por ello, es necesario adoptar medidas estrictas en cuanto a la descarga de
aguas residuales y desechos sólidos con el fin de protegerlo.
Las descargas de aguas residuales más contaminantes se dan en Panajachel y lugares
cincunvecinos, Santiago Atitlán y los alrededores de San Pedro, San Juan, San Pablo y San
Marcos La Laguna. Una parte de las descargas de aguas residuales tratadas de la ciudad de
Sololá llegan finalmente al lago de Atitlán, en cantidades muy pequeñas, a través del río Kisqab’.
La Ciudad de Sololá cuenta con una red de alcantarillado con una cobertura de 75% y
dos plantas de tratamiento de aguas residuales, San Antonio y San Bartolo, ambas con reúso de
sus efluentes en sistemas de riego para cultivos agrícolas, actualmente con un área de 4,87 ha.
2.
Antecedentes y justificación
2.1
Situación de las aguas residuales en el nivel nacional: coberturas y disposición
De acuerdo con la información oficial del Instituto Nacional de Estadística (INE),
Guatemala cuenta en el año 2000 con un total de 11.385.337 habitantes. El 33,7% de la
población (3.837.666 habitantes) vive en 249 ciudades con más de 2.000 habitantes, clasificadas
así:
−
−
−
−
180 ciudades muy pequeñas (entre 2.000 y 10.000 habitantes).
65 ciudades pequeñas (entre 10.000 y 100.000 habitantes).
3 ciudades intermedias (entre 100.000 y 1.000.000 habitantes).
1 ciudad grande (mayor a 1.000.000 habitantes).
En las 180 ciudades muy pequeñas viven 876.297 personas; en las 65 ciudades pequeñas,
habitan 1.328.092 personas; en las tres ciudades intermedias, 617.973 personas y en la única
ciudad grande (la capital del país), habitan 1.015.304 personas.
Según el Instituto Nacional de Fomento Municipal (INFOM), la dotación de agua potable
para las ciudades oscila entre 150 y 280 l/hab/día, según el tamaño, clima y otros factores en
cada región.
Las coberturas en cuanto a servicios de alcantarillado, en promedio, son: 59,13% para
las ciudades muy pequeñas; 63,9% para las ciudades pequeñas; 81,8% para las ciudades
intermedias y 85,4% para la única ciudad grande (Ver tabla 1). Existen redes de alcantarillado
en 223 de las 249 ciudades consideradas. En cuanto a los datos de cobertura de servicios de
alcantarillado, las estimaciones se hicieron con base en el último censo de población y vivienda
1994. Adicionalmente, dichos datos se ratificaron y ajustaron con base en un sondeo realizado en
3
varias de las ciudades, según información proporcionada por las municipalidades, centros de
salud y otras instituciones locales, así como sobre datos obtenidos en tesis de grado y postgrado
de profesionales graduados en el campo de la ingeniería. Las instituciones centrales como el
INFOM/UNEPAR, el Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales, el Ministerio de Salud y
otras no cuentan con datos concretos en este campo.
Tabla 2. Situación actual de las aguas residuales en Guatemala. Información general por
grupo de ciudades
Categoría de las
ciudades
Muy pequeña
Pequeña
Intermedia
Grande
TOTAL
Tamaño de
Número
Población
Dotación de Población servida con Agua residual
población
de
urbana
agua potable red de alcantarillado con tratamiento
(miles de habitantes) ciudades (miles de habitantes) l/hab/día
(%)
(%)
De 2 a 10
de 10 a 100
De 100 a 1.000
Mayor de 1.000
180
65
3
1
876,3
1.328,1
618,0
1.015,3
249
3.837,7
165
200
225
280
59,1
63,9
81,8
85,4
12
2,3
1,7
12
Fuente de Información: Instituto Nacional de Estadística (INE)
Instituto Naciona l de Fomento Municipal (INFOM)
Unidad Ejecutora de Proyectos de Agua y Saneamiento en el Sector Rural (UNEPAR)
Colegio de Ingenieros de Guatemala (CIG)
Facultad de Ingeniería/Universidad de San Carlos de Guatemala (ING/USAC)
Municipalidades (MUN)
La tabla 3 muestra los principales datos del caso de la ciudad de Sololá, dentro de las 249
ciudades registradas en Guatemala.
4
Tabla 3. Inventario de alcantarillado, tratamiento y uso de aguas residuales en todas las ciudades de Guatemala
Red de alcantarillado
Planta de tratamiento de agua residual
Datos del efluente de la planta
Uso agrícola del agua residual
Nombre de la
Población urbana Dotación de Población Disposición final
No.
Estado/Provincia
Nombre de Tipo de
Superficie
Calidad
Lugar de Caudal Tipo de Superficie Caudal
ciudad
(miles de hab) agua potable servida
l/hab/día
la planta tecnología
(m2)
(CF/100 ml) disposición
(l/s)
cultivo
(ha)
(l/s)
Lugar
Caudal
(l/s)
(%)
Trata
1
Guatemala
Guatemala
1.015,3
280
85,4
2.200
Santa Rita
FS/INF
Río
Lomas
de
Trata
FS/INF
Río
4,5
Port.
Molino
de
las
Trata
F.
FS/INF
Río
San
Cristóbal
Trata
TI/INF
Río
II
Trata
El Bosque
TI
Río
Trata
Aurora I
S/TI
Río
Trata
Aurora II
FIL/LaJa
Pozos abs.
3
Trata
Elgin Sur
FT
Río
Trata
Villasol
S/FP
Río
Trata
Mezquital
S/FP/SS
Río
11
Justo R.
Trata
LaEs
10.500
Río
20
Barrios
Bello
Trata
S/TI/FP
Río
18
Horizonte
Villa
Trata
ZaOx
Río
15
Hermosa
Rivera
del
Trata
RAFA
Río
12
Pacífico
Cent.
De
Trata
TI/INF
Río
Mayor
Ciudad
Trata
Universitaria S/FP/SS
1,10E+06
Zanjón
7
Trata
Villalobos I S/FP/SS
Río
12
Trata
Villalobos II TI/FP/SS
Río
10
Trata
Nimajuyú I TI/FP/SS
Río
60
Trata
Nimajuyú II S/FP/DIG
Río
25
5
Tabla 3. Inventario de alcantarillado, tratamiento y uso de aguas residuales en todas las ciudades de Guatemala (continuación)
No.
2
Red de alcantarillado
Planta de tratamiento de agua residual Datos del efluente de la planta
Uso agrícola del agua residual
Dotación de
Nombre de
Población urbana agua potable
Disposición final Nombre de Tipo de Superficie Calidad Lugar de
Estado/Provincia
Población
Tipo de Superficie Caudal
la ciudad
(miles de hab)
Caudal (l/s)
l/hab/día servida (%) Lugar Caudal (l/s) la planta tecnología
(m2)
(CF/100 ml) disposición
cultivo
(ha)
(l/s)
Mixco
Guatemala
302,4
280
85,0
Trata
666
Trata
3 Villa Canales
Guatemala
8,1
220
61,0
Trata
10,1
Trata
Trata
4
Guastatoya
El Progreso
6,5
200
83,7
Trata
9,5
Trata
5
Sanarate
El Progreso
San Agustin
El Progreso
Acas.
San Juan
7
Chimaltenango
Comalapa
8
Patzun
Chimaltenango
Santa
Lucia
9
Escuintla
Cotzumalguapa
6
10
11
12
Tiquisate
Casillas
Taxisco
Escuintla
Santa Rosa
Santa Rosa
12,6
180
81,2
Trata
17,0
Río
4
6,1
150
30,0
Trata
2,5
21,9
150
80,0
Trata
24,0
18,7
150
48,6
Trata
12,6
68,0
Trata
90,7
Trata
30,1
14,6
2,0
6,0
200
180
180
80,6
84,4
Trata
Trata
El Tesoro
TI
San Cristóbal ZaOxM
I
Ciudad
RAFA/FP
Peronia
Sta. Elena RAFA/FP/SS
Bari.
Villa Canales LaEs
13.840
Boca del
LaEs
Monte
Río
Zanjón
10
Agri
11
Río
16
Río
10,5
16.200
3,00E+05
Agri
6,5
Guastatoya II TI/FP/LaEs
104
3,00E+05
Pozos abs.
3
Agri
1
Agri/rio
15
Agri
1
FS
Sanarate II
TI
Sanarate III
FS
San Agustín
FS
Acas.
San Juan
S/FP/SS
Comalapa
Patzún
LaEs
Sta. Lucía
LaEs
Cotz
11
Río
Guastatoya I LaEs/Inf
Sanarate I
Pasto área
verde
4,00E+08
Pastos
forraje
Pastos
forraje
Pastos
forraje
Pastos
forraje
1
NSS
1
2,4
Río
1.400
13
0,9
24,5
Tiquisate I
TI
1,00E+08
Agri
16
TI/FS
TI/LaEs
TI
TI
1,00E+08
2,7
8,5
Tiquisate II
Casillas
Taxisco I
Taxisco II
Agri
Río/agri
6
2,7
1.900
Pastos
forraje
Pastos
forraje
6
Tabla 3. Inventario de alcantarillado, tratamiento y uso de aguas residuales en todas las ciudades de Guatemala (cont.)
Dotación
Red de alcantarillado
Planta de tratamiento de agua residual
Datos del efluente de la planta
Nombre de
Población urbana de agua
Disposición final Nombre de Tipo de
No.
Estado/Provincia
Población
Superficie
Calidad
Lugar de Caudal
la ciudad
(miles de hab)
potable
2
servida
(%)
la
planta
tecnología
(m
)
(CF/100
ml)
disposición
(l/s)
Lugar
Caudal
(l/s)
l/hab/día
Uso agrícola del agua residual
13
Cebolla/
papa
Tomate/
frijol
Pasto
forraje
Sololá
Sololá
9,8
220
75,0
Trata
12
Trata
14
Panajachel
Sololá
7,0
6
San Bartolo RAFA/FP/SS
San Antonio RAFA/FP/SS
Río
20
30,0
Trata
23
Jucanyá
RAFA/FP/
SS/UV
15 Flores Costa Quetzaltenango
Cuca
16 Retalhuleu
Retalhuleu
4,0
200
72,3
Trata
5,4
F. Costa Cuca
LaEs
34,9
220
83,8
RAFA
San Marcos
San Marcos
El Quiche
Zacapa
Chiquimula
Chiquimula
2,8
7,0
2,5
9,2
5,8
4,6
180
180
170
180
180
180
65,6
52,2
78,0
45,1
69,0
70,5
15
45
3
6
3,1
7
6,7
5,4
Retalhuleu
17
18
19
20
21
22
Trata
Río
Trata
Trata
Trata
Trata
Trata
Trata
Jutiapa
2,5
170
72,0
Trata
1,5
Catarina
Pajapita
Zacualpa
Estanzuela
Ipala
Jocotán
23 Atescatempa
LaEs
INF
RAFA
FS
FP
=
=
=
=
=
Laguna de Estabilización
Infiltración
Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente
Fosa Séptica
Filtro Percolador
Río
SS
ZaOx
ZaOxM
FIL
DIG
=
=
=
=
=
1,00E+07
Catarina
LaEs
Pajapita
FS
Zacualpa TI/FP/LaEs
Estanzuela
LaEs
Ipala
LaEs
Jocotán I
TI
Jocotán II
TI
Atescatempa LaEs
1,3
Sedimentador Secundario
Zanjas de oxidación
Zanjas de oxidación mecánica
Filtros
Digestores
1,00E+07
1,00E+05
Agri
8
Río
4
Agri/río
4
Río
2
Lago
23
1.820
Tipo de Superficie Caudal
cultivo
(ha)
(l/s)
Cebolla/
papa
Tomate/
frijol
3
2
3
2
1,84
3,5
5,30E+07
Pozos abs.
15
2.450
Río
2.605
Río
3
1
3,1
9.620
Río
675
Zanjón
TI
S
FT
UV
LaJa
=
=
=
=
=
1
1,5
Tanque Imhoff
Sedimentador primario
Filtros torre
Desinfección por radiac. UV
Laguna de jacintos
7
2
2.2
Situación de las aguas residuales en nivel local: coberturas y disposición
Las aguas residuales domésticas se recolectan y transportan a través de una red de
alcantarillado que comprende colectores principales y conexiones domiciliarias, para el área
urbana y algunos sectores periurbanos. Las viviendas conectadas a la red de alcantarillado
constituyen aproximadamente 75%2 del total y generan un caudal de aguas residuales de
aproximadamente 25 litros/segundo. La mayor parte del caudal generado (aproximadamente 19 l/s)
se dirige hacia dos plantas de tratamiento denominadas “San Bartolo” y “San Antonio”, mientras
que los 6 litros/segundo restantes se lanzan a un zanjón aledaño a la Planta San Bartolo.
Antes de la construcción de las dos plantas de tratamiento, las aguas residuales se
lanzaban al Río Kisqab’ y a los zanjones que finalmente las conducían hacia el lago de Atitlán.
2.3
Importancia del estudio: integración del sistema
El caso objeto de estudio fue concebido como un proyecto integral recolección –
transporte – tratamiento – reúso de las aguas residuales de la ciudad de Sololá, dentro del
Programa de Desarrollo Autosostenido en la Cuenca del lago de Atitlán y ejecutado por el
Proyecto ALA 88/22, con apoyo financiero de la Unión Europea a través de una donación.
El proyecto beneficia directamente a más de 100 usuarios agricultores, a quienes les
brinda la oportunidad de irrigar sus cultivos con aguas residuales. Esto incide en un ahorro en
fertilizantes y por lo tanto en una disminución en los costos de producción. De otro lado, toda el
agua residual tratada no se lanza a ríos y zanjones y, consecuentemente, no llega al lago de
Atitlán, lo cual incide en una protección importante para el medio ambiente.
3.
Objetivos
3.1
General
Evaluar el manejo de las aguas residuales, su tratamiento y uso actual y potencial en la
ciudad de Sololá, Guatemala, con el propósito de proponer mejoras para el proyecto y con ello
propiciar situaciones para proteger la salud de las personas, generar ingresos a quienes hacen uso
de ellas y mitigar los impactos negativos en el medio ambiente.
3.2
Específicos
−
Analizar las condiciones existentes del sistema de tratamiento de las aguas residuales,
desde su generación hasta su tratamiento.
Analizar las actividades de uso actual y potencial de las aguas residuales tratadas.
Evaluar en forma preliminar el contexto físico y socioeconómico del proyecto.
Formular propuestas para la implementación de un sistema de seguimiento y monitoreo
del proyecto.
−
−
−
2
Fuente: Municipalidad de Sololá.
8
4.
Descripción general del área de estudio
4.1
Nombre de la ciudad o cuenca
Ciudad: Sololá
4.2
Cuenca: lago de Atitlán - Subcuenca Río Kisqab’
Ubicación geográfica (Ver Mapas 1, 2 y 3 en Anexo).
El área de estudio está situada en el altiplano occidental de Guatemala, sobre el ramal
montañoso denominado Sierra Madre a 2.113 metros sobre el nivel del mar, con una latitud norte
de 14° 46’ 26” y una longitud oeste de 91° 11’ 15”. La distancia a la capital es de 138 km.
El área en estudio presenta en general una superficie quebrada, con pendientes muy
pronunciadas en donde predominan las mayores 32%.
4.3
Clima: temperatura, precipitación, humedad relativa y vientos
La temperatura promedio en la cuenca oscila entre los valores 11,9 y 28,5°C. La
temperatura promedio en la ciudad de Sololá es de aproximadamente 15°C y la precipitación
pluvial está entre los valores 600 y 1.500 mm. Los vientos son moderados (menores a 4 km/h, en
situación normal) y la humedad relativa es de 79 a 86%. En lo relativo a las lluvias, se distinguen
dos épocas en el año: la lluviosa, de mayo a octubre-noviembre y la época de estiaje, de
noviembre-diciembre a abril.
Tabla 4. Datos mensuales de temperatura, precipitación y humedad relativa de la cuenca
Mes
Máxima
Mínima
Media
Ene Feb
27,5
7,5
10,4
24,8
8,3
9,2
Mar
Abr May Jun Jul
Ago Set
Oct Nov Dic
Temperatura del aire (°C):
28,3 30,0 28,0 26,3 27,8 28,5 26,0 25,8 27,0 28,0
7,3
7,3 12,0 12,0 12,0 11,5 12,8
9,5
8,0
5,0
9,9 13,4 14,0 14,3 14,2 14,3 14,5 13,9 13,9 10,6
Precipitación (mm):
Total
Máxima
Mínima
Media
4.4
98,0
31
71
97,0
31
70
Humedad relativa (%):
98,0 98,0 98,0 99,0 88,0 93,0 93,0
37
43
51
13
80
69
68
75
79
82
87
75
84
83
Período de información : De 1990 a 1999
96,0
75
88
92,0
64
82
89,0
59
75
Ecosistema de la cuenca: descripción fisiográfica y recursos naturales
En la cuenca de Atitlán, sólo 5,7% de la extensión posee vocación para actividades
agrícolas, con prácticas moderadas de conservación de suelos. El 29,1% es apto para actividades
forestales o sistemas agroforestales; 24,3% es de vocación forestal con fines de protección;
20,1% del área excluye toda actividad productiva debido a la alta pendiente y erosión. El restante
20,8% del área lo abarca el lago.
9
El área forestal abarca un total de 165,8 km2 (26,5% del área de la cuenca y 5,3% del
total del país). La cobertura forestal incluye latifoliadas (70,8 km2 ), coníferas (71,7 km2 ) y mixto
(23,3 km2 ).
Entre los ríos más importantes de la cuenca se encuentran el Panajachel y el Kiscab’, que
desembocan en el lago de Atitlán. El río Kiscab’ tiene un caudal medio de 1,91 m3 /s (60,23 x 106
m3 /año) y el río Panajachel un caudal de 0,53 m3 /s (16,71 x 106 m3 /año) lo que da un total de
76,94 x 106 m3 /año. Además se pueden mencionar el Nahualate, el Coyolate, el Madre Vieja y el
Moca.
Se distinguen cuatro zonas de vida: 1) bosque muy húmedo montano bajo; 2) bosque
húmedo montano bajo; 3) bosque muy húmedo montano y 4) bosque muy húmedo subtropical
cálido. En esas cuatro zonas de vida existen aproximadamente 160 familias de plantas que
abarcan 350 géneros y 750 especies entre coníferas y latifoliadas. Las plantas endémicas del área
son 50, pertenecientes a 40 géneros y a 35 familias. Existe una gran depredación de algunas
especies como maderas preciosas y plantas de ornamentación: helechos, lianas, xate, tul y
magüey, así como algunos arbustos.
Hay muy pocas especies de mamíferos mayores: jaguar, puma, ocelote, coche de monte,
venado (amenazados y en peligro de extinción).
En lo relativo a las aves, está el quetzal, pavo de cacho, cojolita, cayaya o chachalaca
negra, pajuil o faisán y otras aves. El pato zambullidor (pato poc) era la única especie endémica
pero actualmente se considera extinta. Se observan también varias especies migratorias: aves
acuáticas y anátidos.
Hay muy pocos peces, principalmente a raíz de la introducción de la lobina negra. Los
peces no constituyen una opción económica en la cuenca.
Hay también varios géneros de salamandras.
4.5
Población: urbana, rural y económicamente activa de la cuenca
La cuenca del lago de Atitlán está habitada por 196.000 personas, con una distribución de
un 66,75% de población rural y 33,25 de población urbana. Hay similar cantidad de hombres y
mujeres. La población económicamente activa es de 53.536 con un porcentaje de población
ocupada de 99,5%. La población económicamente activa rural está constituida por 65% y la
población económicamente activa agrícola es de 72% respecto de la anterior. El 86,70% de los
locales para vivienda cuentan con agua potable.
4.6
Actividades económicas: productivas, comerciales, administrativas y de servicios
La agricultura y la ganadería son las principales actividades productivas en la cuenca,
aunque los servicios relacionados con el turismo son también importantes.
10
En cuanto a la agricultura, se cultiva principalmente café, caña de azúcar, maíz, frijol,
trigo, cebada, papa y legumbres. En cuanto a la ganadería, actividad mucho menos importante
que la agricultura, se tiene el ganado vacuno, caballar y lanar.
La producción de artesanías es importante en esta área por su atracción turística. Además
existen pequeños comercios (abarroterías, farmacias, tiendas de barrio, otros), restaurantes,
hoteles, oficinas de instituciones de servicio gubernamentales y no gubernamentales y otras.
Los servicios relacionados con el turismo (empresas de transporte terrestre y lacustre,
agencias de viajes, hoteles y posadas, restaurantes, otros) constituyen las actividades principales
en la cuenca, fundamentalmente en las poblaciones situadas en las orillas del lago de Atitlán.
4.7
Actividad agrícola de la cuenca: áreas, cultivos, suelos, rendimientos y problemática
En virtud de que en la cuenca predominan las pendientes mayores a 32%, solamente
5,7% del área (equivalente a 31 km2 o 3.100 ha) posee vocación para actividades agrícolas, con
prácticas moderadas de conservación de suelos. Entre los principales cultivos de la cuenca se
tienen café, caña de azúcar, maíz, frijol, trigo, cebada, papa y legumbres.
Los suelos están dentro de la clase IB y son adaptables a cosechas anuales y permanentes.
Están bien drenados y necesitan control de erosión. Generalmente tienen más de 25 cm de
profundidad.
4.8
Abastecimiento de agua y saneamiento de la ciudad: instalaciones, servicios y
coberturas
El abastecimiento de agua para consumo humano en la ciudad de Sololá se hace a partir
de nacimientos y con una red completa de distribución, con práctica de cloración en lo relativo a
desinfección. Una cantidad muy pequeña (difícil de cuantificar) se utiliza para riego de cultivos
en parcelas en la periferia de la ciudad.
La dotación está considerada en unos 220-240 l/ hab/día y la cobertura del servicio es de
aproximadamente 90%. Esto demanda un caudal de aproximadamente 25–28 l/s.
La disposición final de la basura en la ciudad de Sololá se hace arrojándola en dos puntos:
el puente del río Kisqab’, en el camino a San José Chacayá, y en el puente del riachuelo Cascada,
en la carretera a Panajachel.
5.
Descripción del sistema de tratamiento de las aguas residuales
5.1
Caracterización de las plantas de tratamiento: instalaciones y proceso
La ciudad de Sololá cuenta con dos plantas de tratamiento para sus aguas residuales: La
Planta “San Bartolo” y la Planta “San Antonio”.
11
La planta de tratamiento “San Bartolo” cuenta con las siguientes características de diseño:
Caudal medio de operación
Caudal máximo de operación
Población máxima de diseño
Población atendida inicialmente
Horizonte de diseño
24 litros/segundo
48 litros/segundo
12.000 habitantes
8.000 habitantes
Año 2.015
Pretratamiento (disipador y derivador de demasías,
canal de rejas, desarenador, separador de grasas y
aceites), dos RAFAs, dos filtros percoladores, dos
Unidades constituyentes
sedimentadores secundarios, patios de secado de lodos,
depósitos de gas y tubería de conducción
Inversión total para construcción de Q. 1.880.000 = equivalente a US$308.197 3
la planta (primera etapa, 1998)
Inversión por habitante a atender
Q. 235 (US$38,52)
Esta PTAR fue inaugurada en septiembre de 1998 y a la fecha se encuentra funcionando
satisfactoriamente. Incide en ello el hecho de que tiene solamente dos años de funcionamiento.
Esta planta cubre principalmente parte del sector central, sur y este de la ciudad.
La planta de tratamiento “San Antonio” cuenta, por su lado, con las siguientes
características de diseño:
Caudal medio de operación
Caudal máximo de operación
Población máxima de diseño
Población atendida inicialmente
Horizonte de diseño
Unidades constituyentes
10,5 litros/segundo
21 litros/segundo
7.000 habitantes
4.000 habitantes
Año 2010
Pretratamiento (disipador y derivador de demasías, canal
de rejas, desarenador, separador de grasas y aceites),
RAFAs, filtros percoladores, sedimentadores secundarios,
patios de secado de lodos, depósitos de gas y tubería de
conducción.
Esta PTAR fue inaugurada en junio de 1995 y en la actualidad requiere de una inversión
para corregir defectos de funcionamiento por deterioro de sus unidades. Los defectos se
presentan principalmente en las campanas metálicas de los reactores anaerobios de flujo
ascendente y las tuberías de distribución del agua a los filtros percoladores. Esta planta cubre
principalmente el sector denominado Barrio San Antonio y viviendas aledañas, así como parte
del sector norte de la ciudad.
3
En 1997, US$1 = Q. 6.10
12
Figura 1. Diagrama de las plantas de tratamiento de aguas residuales
San Bartolo y San Antonio
Pretratamiento
Derivador
de
demasías
Canal de
rejas
Desarenador
RAFA 1
RAFA 2
Filtro percolador 1
Filtro percolador 2
Desengrasador
Tratamiento primario
Tratamiento secundario
Filtro
Sedimentador
1
Sedimentador
2
Gasómetro
Cocina s
Ferti-irrigación de
Cultivos agrícolas
Tratamiento de lodos
A río o zanjón
Patio de secado
de lodos 1
Patio de secado
de lodos 2
Abono orgánico
Flujos y subproductos:
Aguas residuales
Gas
Lodos
13
5.2
Caracterización del crudo y los efluentes: caudales y calidad sanitaria
Actualmente el efluente de la planta San Bartolo tiene un caudal medio aproximado en la
entrada de 12 litros/segundo y la planta San Antonio tiene un caudal medio aproximado de 7
litros/segundo.
Las Tablas 5 y 6 muestran los caudales y calidad sanitaria del crudo y los efluentes de las
plantas de tratamiento San Bartolo y San Antonio.
Tabla 5. Caracterización del crudo y del efluente en la PTAR San Bartolo
Parámetro
Temperatura (°C)
pH (unidades)
Oxígeno disuelto (mg/l)
Sólidos sedimentables (cm3 /l/h)
Sólidos disueltos(mg/l)
Sólidos totales (mg/l)
DQO (mg/l)
DBO5 (mg/l)
Nitratos (mg/l)
Nitritos (mg/l)
Fosfatos (mg/l)
Coliformes totales
Coliformes fecales (NMP/100cm3 )
Crudo
20
7,1
1,8
5,2
300
680
620
285
15,0
0,08
15,2
2,2E+8
1,6E+7
Efluente
21
7,52
6,35
0,0
310
450
55
12
10,5
0,6
13,1
3,7E+7
1,2E+7
Tabla 6. Caracterización del crudo y del efluente en la PTAR San Antonio
Parámetro
Temperatura (°C)
pH (unidades)
Oxígeno disuelto (mg/l)
Sólidos sedimentables (cm3 /l/h)
Sólidos disueltos(mg/l)
Sólidos totales (mg/l)
DQO (mg/l)
DBO5 (mg/l)
Nitratos (mg/l)
Nitritos (mg/l)
Fosfatos (mg/l)
Coliformes totales
Coliformes fecales (NMP/100cm3 )
Crudo
17
7,22
1,1
4,1
322
712
650
290
13,8
0,06
14,0
2,0E+9
6,1E+8
Efluente
18
7,34
4,6
0,0
117
35,75
9,0E+7
2,2E+7
14
5.3
Indicadores de eficiencia: remoción de materia orgánica, nutrientes y patógenos
Las Tablas 7 y 8 muestran la eficiencia en remoción de materia orgánica, nutrientes y
patógenos de las plantas de tratamiento San Bartolo y San Antonio.
Tabla 7. Eficiencia de la PTAR San Bartolo
Parámetro
DQO
DBO5
Sólidos sedimentables
Sólidos totales
Nitratos
Fosfatos
Porcentaje de remoción
91,13
95,79
100
33,82
30
13,82
Tabla 8. Eficiencia de la PTAR San Antonio
Parámetro
DQO
DBO5
Sólidos sedimentables
Sólidos totales
Nitratos
Fosfatos
5.4
Porcentaje de remoción
82
87,67
100
Disposición final de los efluentes: descarga a ambientes acuáticos y reúso
Las aguas residuales tratadas contienen una gran cantidad de nutrientes orgánicos
(nitrógeno y fósforo, principalmente). Esta característica permite aprovecharlas para riego y
fertilización simultáneas. Por ello, se previó que las aguas residuales tratadas de la ciudad de
Sololá, a través de las PTAR “San Bartolo” y “San Antonio”, se utilicen para riego y fertilización
de cultivos.
En ambas plantas de tratamiento los efluentes se descargan, una parte para fertilizar e
irrigar cultivos agrícolas y otra para el río o zanjón.
En el caso de la planta de tratamiento San Bartolo, 8 litros/segundo se dedican al sistema
de riego y 4 litros/segundo se lanzan a una quebrada o zanjón. Finalmente, una pequeña parte de
este último caudal llega al lago de Atitlán.
En el caso de la planta de tratamiento San Antonio, 5,5 litros/segundo se utilizan para el
sistema de riego y el caudal restante (más o menos 2,5 litros/segundo) se descarga al río Kisqab’
que finalmente desemboca en el lago de Atitlán.
15
6.
Descripción del sistema de uso de aguas residuales
6.1
Zona agrícola regada con aguas residuales
Planta “San Bartolo”
Para el caso de la PTAR “San Bartolo”, el área potencial que podría estar bajo riego es de
20 hectáreas, de las cuales tres se abastecen inicialmente, con un sistema de mini-riego por
gravedad y aspersores para el cultivo de tubérculos y raíces (papa, cebolla, zanahoria, remolacha,
yuca, etc.) 4 , a manera de un proyecto demostrativo.
No está permitido el cultivo de foliares como brócoli, lechuga, repollo y otros como la
arveja, que generalmente se comen crudos, debido a que las aguas contienen aún una gran
cantidad de patógenos. Sin embargo, los campesinos hacen caso omiso de ello y cultivan frijol y
tomate. Cultivan además cebolla y papa, así como pastos y hierbas para forraje como
hierbamora, bledo, grama y zacatón (cultivos permitidos). 5
Esta planta (“San Bartolo”) tiene capacidad para abastecer 10 hectáreas a partir de 1998 y
24 hectáreas en el año 2015. Además, existen estimaciones en cuanto a que el caudal del efluente
es suficiente para irrigar hasta 60 hectáreas, con un adecuado sistema de riego.
Actualmente el efluente de la planta tiene un caudal medio aproximado de 12
litros/segundo, de los cuales aproximadamente 8 litros/segundo se dedican al sistema de riego y
4 litros/segundo se lanzan a una quebrada.
El costo de inversión para las instalaciones iniciales de mini-riego y aprovechamiento del
biogás fue de Q. 174.950 (equivalente a US$28.680,33).
Planta “San Antonio”
La PTAR “San Antonio” abastece a un sistema de mini-riego con capacidad para 1,84
hectáreas como proyecto demostrativo. Sin embargo las pruebas que se realizaron dieron los
resultados esperados. Se cree que esto se debió a que las pruebas fueron conducidas por los
mismos agricultores, quienes no siguieron de manera estricta las recomendaciones de los
técnicos del proyecto. Es decir, los resultados no se pueden considerar significativos.
En este sentido, para corregir el problema, la idea consiste ahora en arrendar un terreno y
cultivarlo directamente por parte del “Programa de Desarrollo Autosostenido en la Cuenca del
lago de Atitlán”, según un esquema de parcelas experimentales. Además se espera establecer un
sistema integral de análisis, a manera de contar con registros continuos de productividad, costos
de producción y rentabilidad, así como análisis químicos de laboratorio.
4
5
Fuente: AMSCLAE (Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca del lago de Atitlán y su Entorno).
Datos producto de investigación de campo.
16
Actualmente se cultiva cebolla, papa (cultivos permitidos), tomate y frijol (cultivos no
permitidos) y se utiliza un caudal de aproximadamente 5,5 litros/seg. El caudal restante del
efluente de la planta se lanza a un río que finalmente desemboca en el lago de Atitlán. 6
El costo de inversión para las instalaciones iniciales de mini-riego y aprovechamiento del
biogás fue de Q.79.925 (equivalente a US$13.102,46).
No existen ni están previstas otras actividades de reúso (granjas de peces, silvicultura, etc).
7.
Evaluación económica
7.1
Análisis de la demanda
No fue posible recabar información en relación con este renglón.
7.2
Costos de inversión y operación
Los costos de inversión y de operación, en los dos proyectos de mini-riego (San Bartolo y
San Antonio), se muestran en las siguientes tablas.
Tabla 9. Costos de inversión
Renglón
Construcción de la PTAR
Instalaciones para riego
Construcción de la PTAR
Instalaciones para riego
TOTAL
Planta San Bartolo (1ª. Etapa)
Planta San Antonio
Inversión (US$)
308.197
28.680
154.080
13.102
504.059
Tabla 10. Costo anual de operación de la planta de tratamiento (US$)
Rubro
Operador
Guardián
Análisis de agua
Materiales
Equipos
Energía eléctrica
Costo anual de operación
6
Unidad Cantidad
Mes
Mes
Unidad
4
2
1
Precio
unitario
250,00
154,00
51,00
50,00
8.000,00
Costo
mensual
1.000,00
308,00
51,00
50,00
133,33
664,00
Costo
anual
12.000,00
3.696,00
612,00
600,00
1.600,00
7.975,00
26.483,00
Datos producto de investigación de campo.
17
Tabla 11. Costos por metro cúbico de agua
Nivel de
tratamiento
Primario
Secundario
Terciario
Colimetría
alcanzada
(NMP/100ml)
1,2E+7
Superficie de
tratamiento
(ha)
Producción de
agua tratada
(miles de m3 /año)
599,2
Costo de
tratamiento
(m3 /US$)
0,13
La Municipalidad de Sololá cobra US$6,41 anuales a cada usuario por el uso del agua
residual en el proyecto de riego San Bartolo. No existe un dato preciso sobre la cantidad de
usuarios del agua residual tratada.
Tabla 12. Costos de producción de los cultivos temporales regados con aguas residuales (US$)
Costos
Alquiler del terreno (US$/ha)
Costos directos (US$/ha)
Costos indirectos (US$/ha)
Total costos (US$/ha)
Ingreso bruto (US$/ha)
Ingreso neto (US$/ha)
Rentabilidad (%)
7.3
Cultivo 1:
papa
29,00
1.828,75
347,30
2.205,05
2.949,63
744,58
33,76
Cultivo 2:
maíz
59,50
396,56
93,19
549,25
596,09
46,82
8,52
Cultivo 3:
frijol
59,50
396,56
93,19
549,25
596,09
46,82
8,52
Cultivo 4:
zanahoria
29,00
931,41
176,97
1.137,38
1.373,62
235,49
20,69
Producción y ventas de la zona agrícola
No fue posible recabar información sobre la extensión de cultivos para cada producto,
como tampoco se logró obtener datos específicos de las ventas relacionadas con el área del
proyecto.
7.4
Análisis económico y financiero
7.4.1 Características de la línea de crédito
El Proyecto fue ejecutado al obtener una donación de la Unión Europea (77,9% del costo
total del proyecto). Además de aportes del gobierno de Guatemala (4,0%) y de los beneficiarios
(18,1%).
Tabla 13. Características de la línea de crédito
Variables económicas
Estructura deuda /capital (%)
00,00
Costo del capital propio (%)
Tasa de interés del préstamo (%)
0,00
Tasa de riesgo (%)
Plazo de pago (años)
---Inflación (%)
Período de gracia (años)
----Estudios preliminares (%)
18,00
5,00
4,50
5,00
18
Con los datos anteriores se obtiene una tasa de descuento de 29,48%.
No fue posible encontrar información sobre la forma de la inversión en cuanto al tiempo e
ingresos).
8.
Impactos ambientales del manejo de las aguas residuales y la actividad agrícola
8.1
Impactos positivos existentes en el ambiente y la salud
−
El manejo de las aguas residuales integrado con actividades agrícolas tiene impactos
positivos en el ambiente, por cuanto todas las aguas residuales tratadas no se descargan a
cuerpos de agua. Tanto en el caso de la PTAR de San Bartolo como en la PTAR de San
Antonio, los volúmenes lanzados al zanjón y al río Kisqab’ son menores que si no
existiera actividad de riego, por lo que los cuerpos de agua resultan protegidos.
−
El reúso de las aguas residuales tratadas en el riego y fertilización de cultivos agrícolas en
este proyecto incide en disminuir las descargas al lago de Atitlán.
−
La salud de muchas personas que hacen uso del agua del río Kisqab’ se protege al lanzar
a éste una menor cantidad de aguas residuales tratadas y no tratadas.
−
Se cumple con las leyes vigentes y normas en materia de protección del medio ambiente.
−
Mejora de la calidad del suelo de 4,87 ha que actualmente son regadas con las aguas
residuales tratadas. Asimismo, los agricultores se han beneficiado con una menor
utilización de fertilizantes químicos y por ende logran menores costos de producción.
−
Incremento de la producción agrícola local, ya que los agricultores no son afectados por
limitaciones en su dotación de agua de río para el riego en la época de estiaje, puesto que
ahora gozan de un abundante abastecimiento de aguas residuales tratadas en la ciudad de
Sololá.
−
Incremento en el abastecimiento de alimentos en los mercados de la ciudad de Sololá y
áreas aledañas, debido a la oferta oportuna con los productos generados por el proyecto.
8.2
Impactos negativos en el ambiente y la comunidad
−
El uso de aguas residuales, inclusive las tratadas en este proyecto, en actividades
agrícolas provoca impactos negativos en la comunidad, por cuanto su manejo representa
grandes riesgos en cuanto a la salud, principalmente por las altas concentraciones de
coliformes y existencia de huevos de helmintos. La tecnología utilizada en las plantas San
Bartolo y San Antonio para el tratamiento de las aguas residuales no permite altas
remociones de patógenos.
19
−
Las aguas residuales tratadas aún pueden contener concentraciones significativas de sales
que pueden deteriorar el suelo utilizado para cultivos agrícolas.
−
Emisión de olores desagradables, si se descuida la adecuada operación de las plantas de
tratamiento.
8.3
Medidas implementadas para la mitigación de los impactos negativos
Actualmente no existen medidas claras para mitigar los impactos negativos del proyecto.
Para eliminar o disminuir a valores permitidos (< 1.000 NMP/100 cm3 ) la concentración de
patógenos, podría agregarse en cada una de las plantas un módulo de desinfección por cloración.
Por otro lado, es necesario asegurar la correcta operación de la planta con actividades de
capacitación para los operadores, así como establecer un monitoreo continuo en la calidad
fisicoquímica y biológica del efluente de ambas plantas de tratamiento.
9.
Marco legal
9.1
Normas legales vigentes sobre tratamiento y uso de las aguas residuales
El Acuerdo Gubernativo 60-89, “Reglamento de requisitos mínimos y sus límites
máximos permisibles de contaminación para la descarga de aguas servidas” establece los límites
de contaminación permisibles para las descargas de aguas servidas o de desecho, procedentes de
las industrias, explotaciones agropecuarias y municipalidades de Guatemala, en los cuerpos de
aguas superficiales, subterráneas o costeras.
El Artículo 3 de este instrumento legal indica que “se prohíbe la descarga directa o
indirecta de aguas servidas de procedencia municipal, industrial o agropecuaria, a los cuerpos de
agua receptores si su contenido de desechos contaminantes no está dentro de los requisitos
mínimos y límites máximos permisibles de contaminación aquí establecidos, según su
procedencia”.
El Artículo 7 establece que “Las descargas de aguas servidas de origen doméstico, en
caudales mayores a 8 m3 /día, deberán previamente cumplir con los límites máximos permisibles
de contaminación establecidos en el siguiente cuadro”.
Tabla 14. Límites máximos permisibles de contaminación para la descarga
de las aguas servidas municipales
Muestras
Sólidos
sedimentables
Muestra tomada al azar,
máximo
Muestra, mezcla de dos
horas, máximo
Muestra, mezcla de 24
horas, máximo
1,0 cm3 /l
DQO
DBO5
1,0 cm3 /l
500 cm3 /l
250 cm3 /l
1,0 cm3 /l
450 cm3 /l
200 cm3 /l
20
Por otro lado, el Acuerdo Gubernativo No. 986-1999 (Norma Guatemalteca Obligatoria
COGUANOR NGO 29 001 1. Revisión. AGUA POTABLE) fija los valores de las características
físicas, químicas y bacteriológicas que definen la calidad del agua potable.
Es importante también mencionar la Ley de Protección y Mejoramiento del Medio
Ambiente (Decreto 68-86) que en su Artículo 1 dice: “El Estado, las Municipalidades y los
habitantes del territorio nacional propiciarán el desarrollo social, económico, científico y
tecnológico, que prevenga la contaminación del medio ambiente y mantenga el equilibrio
ecológico...”.
Se puede mencionar la Ley de Áreas Protegidas (Decreto 4-89) y la Ley Forestal (Decreto
70-89).
El uso de aguas residuales tratadas para cultivos agrícolas o acuícolas no está
contemplado en la legislación del país y, por su parte, la utilización de aguas residuales crudas
está prohibida para tal fin.
10.
Aspectos socioculturales
10.1
Aspectos generales de la población involucrada
La población involucrada en los proyectos de riego está constituida principalmente por
los agricultores (responsables directos y sus familias). Éstos son fundamentalmente campesinos
indígenas pertenecientes a la etnia Cakchiquel o Tzutujil, con una escolaridad nula o muy escasa
y con costumbres ancestrales que, en algunos casos, inciden negativamente en el buen manejo
del proyecto.
Estos aspectos (nivel de escolaridad y algunos culturales) desfavorecen la posibilidad de
organización y conducción del proyecto de una manera adecuada.
10.2
Aspectos sobre tenencia y uso de la tierra
En el área del proyecto los terrenos de cultivo están constituidos principalmente por
parcelas menores a una hectárea. En la cuenca hay 3.280 parcelas con menos de 1 ha de
superficie, 4.294 fincas entre 1 y 2 ha, 4.180 fincas entre 2 y 5 ha y 1.298 fincas entre 5 y 10 ha.
Las fincas de gran extensión son muy pocas.
De las 39.380 ha que se cultivan en la cuenca, 30.591 ha son propias, 1.627 son
arrendadas y 7.160 no tienen una situación definida.
10.3
Aspectos culturales relacionados con las aguas residuales
Aunque existe desde hace mucho tiempo la costumbre de utilizar la materia orgánica
como forma de fertilizar los suelos en cultivos agrícolas, se corre el riesgo de que los
consumidores de los productos rechacen esta situación y prefieran los suelos regados con “aguas
21
limpias”. Inclusive, en el área del proyecto hay también cultivos que se riegan con agua tomada
de riachuelos o del río Kisqab’; en ellos los agricultores colocan rótulos con leyendas como
“Estos cultivos son regados con agua limpia”.
Además, el nivel de escolaridad y ciertos aspectos culturales dificultan el lograr
convencer a los agricultores sobre los riesgos en el manejo de las aguas residuales.
10.4
Aspectos de organización
En cada proyecto de riego San Bartolo y San Antonio, existe un Comité de Agricultores,
encargado de coordinar con la Municipalidad los aspectos sobre el manejo del proyecto. Las
deficiencias en la capacidad del Comité han provocado varios problemas, entre ellos la falta de
un sistema de información y una deficiente gestión del proyecto.
La Municipalidad de Sololá no ha asumido el rol que le corresponde en la coordinación
del proyecto.
10.5
Relaciones interinstitucionales
Una de las grandes debilidades del proyecto reside en la falta de coordinación de las
instituciones relacionadas con el proyecto. Aunque la principal entidad responsable es la
Municipalidad de Sololá, ésta no ha asumido el papel que le corresponde; no tiene información
sobre el proyecto (o desconoce que la tiene) y por lo tanto no existe una gestión adecuada del
mismo.
El Ministerio de Agricultura desconoce la existencia de este tipo de proyectos y más bien,
aduce que “no existen porque está prohibido regar con aguas residuales aunque sean tratadas”.
En el área de la cuenca existen varias organizaciones gubernamentales y no
gubernamentales, pero no se sabe aún si algunas de ellas tienen relación con el proyecto. Una
institución que debería tener información completa sobre el proyecto y estar involucrada en el
monitoreo del proyecto es la Autoridad para el Manejo Sustentable de la Cuenca del lago de
Atitlán y su Entorno (AMSCLAE), la cual además deberá efectuar una adecuada coordinación
con cada uno de los Comités de Agricultores.
11.
Propuesta de implementación de un sistema integrado de tratamiento y uso de aguas
residuales
11.1
Evaluación del sistema existente
Como ya se indicó con anterioridad, los dos proyectos de riego objeto de estudio (San
Bartolo y San Antonio) se encuentran en fase de demostración y experimentación. Sin embargo
no ha habido un seguimiento. Por el contrario, esto se dejó bajo la responsabilidad de los propios
agricultores el manejo de los proyectos. Lo anterior provoca que no se tenga información sobre
22
los beneficios del proyecto. No se sabe cuáles fueron los impactos del proyecto en los aspectos
socioeconómico, cultural y ambiental en el área de influencia al no existir registros.
En lo referente a la infraestructura para el tratamiento de las aguas residuales, la planta
San Bartolo comenzó a operar desde 1998. Esta planta tiene indicadores de eficiencia
satisfactorios en cuanto a remoción de contaminantes, excepto en lo relativo a patógenos.
La planta San Antonio inició sus operaciones a partir de 1995. Sus instalaciones necesitan
una rehabilitación en virtud del deterioro que existe en los reactores anaerobios y en los filtros
percoladores. La AMSCLAE realiza gestiones actualmente a fin de conseguir financiamiento
para ese propósito.
11.2
Determinación de fortalezas y limitaciones
Fortalezas:
−
−
−
−
−
−
−
−
−
Se promueve la mejora en la operación general de las plantas de tratamiento.
Se tiende a la reducción de la contaminación del agua de los cuerpos receptores.
Se espera reducir la incidencia de enfermedades entéricas y parasitarias en los usuarios
del agua de los cuerpos receptores.
Se tiende a mejorar la calidad de los suelos (fertilidad).
Se logra reducir los costos de producción agrícola.
Se logra reducir los niveles de contaminación de los productos agrícolas al ser regados
con aguas tratadas.
Se tiende a mejorar el abastecimiento del mercado local de productos agrícolas.
Se incrementa la eficiencia del uso de los recursos hídricos.
Se incrementan las oportunidades de empleo local.
Limitaciones:
−
−
−
−
11.3
Debilidad en la organización comunitaria.
Falta de coordinación entre las instituciones responsables.
Problemas culturales en cuanto a la aceptación del uso de aguas residuales para el uso en
cultivos agrícolas.
Puede darse un deterioro de la imagen y economía de la empresa municipal (Oficina de
Agua).
Rehabilitación, mejoramiento y/o ampliación de la planta
Ya se ha contemplado construir una segunda etapa de la planta San Bartolo. Esta
comprende agregar un RAFA, un filtro percolador y un sedimentador secundario, lo que
incrementará la capacidad de la planta en 50% respecto de la actual.
En lo referente a la planta San Antonio, se está realizando un estudio para la
rehabilitación de la misma. La planta muestra un significativo deterioro en los reactores
23
anaerobios y en los filtros percoladores. En una primera aproximación se estima que el costo de
dicha rehabilitación será de US$15.000 a US$20.000.
11.4
Rehabilitación, mejoramiento y/o ampliación de las unidades de producción
agrícola, acuícola y forestal
Actualmente el proyecto de riego de San Bartolo abarca 3 ha. Próximamente se espera
ampliar a 10 ha el área bajo riego y para el año 2015 está proyectado extender el proyecto en 24
ha. Paralelamente debe establecerse un sistema de gestión del proyecto, que permita determinar
sus beneficios y obstáculos y realizar las correcciones cuando corresponda.
En el caso del área de riego de San Antonio, en el año 2001 no existe un plan de
ampliación; más bien, lo que se debe hacer ahora es establecer mecanismos de seguimiento del
proyecto que permitan hacer mejoras en los aspectos técnicos y de gestión.
11.5
Cronograma general de implementación de la propuesta
En este caso la propuesta de implementación de un sistema integrado de tratamiento y
reúso de las aguas residuales en la Ciudad de Sololá se refiere fundamentalmente a mejorar la
situación del proyecto existente. La figura 2 contiene el cronograma propuesto para la
implementación de dichas mejoras.
Figura 2. Cronograma general de implementación de la propuesta
Mes
Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic
Actividades de fortalecimiento
de la organización comunitaria
Estudio sobre el agregado de
un módulo de desinfección en
ambas plantas de tratamiento
Trámites para el financiamiento
de rehabilitación planta San
Antonio
Rehabilitación de la planta de
tratamiento San Antonio
Estudio de la calidad actual de
los cultivos y rendimientos,
ambos proyectos
Mejoramiento de los cultivos
en San Antonio y San Bartolo
Estudios sobre la factibilidad de
incrementar las áreas a irrigar.
24
11.6
Inversión y costos de operación: terreno, planta de tratamiento y cultivos
Tabla 15. Inversión y costos de operación
Inversión (US$)
Terreno
Plantas de tratamientos
Cultivos
30.000,00
Costos de operación
(US$)
26.400*
* Costos de operación incluidos en la Tabla 10.
11.7
Ingresos esperados con la nueva estructura productiva
Con la propuesta de mejoramiento del proyecto existente, al rehabilitar la planta de
tratamiento San Antonio, mejorar la calidad de los cultivos e incrementar el área de cultivos
regados con las aguas residuales tratadas, se tendrían beneficios en los ingresos tanto de la
Municipalidad de Sololá con el cobro de la cuota por el uso, como también por la venta de los
productos cultivados. La falta de información dificulta por el momento precisar los montos de
los ingresos.
11.8
Análisis económico y financiero
No hay suficiente información para el análisis.
11.9
Nuevos impactos ambientales
Impactos positivos:
−
El manejo de las aguas residuales integrado con actividades agrícolas tiene impactos
positivos en el ambiente, por cuanto no se descargan todas las aguas residuales tratadas a
cuerpos de agua. En la PTAR de San Bartolo y en la de San Antonio, los volúmenes
lanzados al zanjón y al río Kisqab’ son menores que si no existiera actividad de riego, por
lo que los cuerpos de agua resultan protegidos.
−
El reúso de las aguas residuales tratadas en el riego y fertilización de cultivos agrícolas en
este proyecto incide en disminuir las descargas al lago de Atitlán.
−
La salud de muchas personas que hacen uso del agua del río Kisqab’ se protege al lanzar
al mismo menor cantidad de aguas residuales tratadas y no tratadas.
−
Se cumple con las leyes vigentes y normas en materia de protección del medio ambiente.
−
Mejora de la calidad del suelo de 10 ha que serán regadas con las aguas residuales
tratadas. Asimismo, los agricultores se beneficiarán con una menor utilización de
fertilizantes químicos y por ende lograrán menores costos de producción.
25
−
Incremento de la producción agrícola local ya que no se afecta a los agricultores por
limitaciones en su dotación de agua de río para el riego en la época de estiaje, puesto que
ahora gozarán de un abundante abastecimiento de aguas residuales tratadas, tal como en
la ciudad de Sololá.
−
Incremento en el abastecimiento de alimentos en los mercados de la ciudad de Sololá y
áreas aledañas, debido a la oferta oportuna con los productos generados por el proyecto.
−
Mejoramiento en la calidad sanitaria del agua y por ende disminución en los riesgos para
la salud de las personas y el medio ambiente.
Impactos negativos:
−
El uso de aguas residuales, inclusive las tratadas en este proyecto, en actividades
agrícolas provoca impactos negativos en la comunidad por cuanto su manejo representa
grandes riesgos en cuanto a la salud, principalmente por la existencia de coliformes y
huevos de helmintos.
−
Las aguas residuales tratadas aún pueden contener concentraciones significativas de sales
que pueden deteriorar el suelo utilizado para cultivos agrícolas.
−
Emisión de olores desagradables si se descuida la adecuada operación de las plantas de
tratamiento.
11.10 Propuesta para la gestión del sistema integrado
Es necesario fortalecer la organización de los usuarios del agua residual tratada y
organizar un programa permanente de capacitación en aspectos de gestión. Actualmente los
usuarios están organizados en un Comité, el cual deberá ser asesorado por distintas entidades
relacionadas con todos los aspectos derivados del tratamiento y uso de las aguas residuales
domésticas y del cultivo y comercialización de los productos agrícolas.
Por su parte, la Municipalidad de Sololá deberá garantizar la eficacia y eficiencia en el
tratamiento de las aguas residuales. Para ello es necesario que fortalezca la capacidad técnica y
de gestión del Departamento de Servicios Públicos y Obras Municipales.
Adicionalmente, resulta imprescindible que las organizaciones gubernamentales y no
gubernamentales relacionadas con aspectos de conservación y protección de la cuenca, con la
salud de las personas, con aspectos de agricultura y otras se involucren en el proyecto, y
colaboren en el seguimiento del proyecto y el monitoreo en la calidad del agua tratada, la calidad
de los cultivos, los precios, etc.
La integración de las distintas entidades podría concretarse en una Comisión
Interinstitucional, tal como se presenta en el siguiente esquema:
26
Municipalidad de Sololá
ONG
(Asesoría)
COMISIÓN
INTERINSTITUCIONAL
Entidades
gubernamentales
Agricultura
Salud
AMSCLAE
- Otras
(Apoyo técnico)
Comité de Agricultores
11.11 Propuesta para mejorar el marco legal
Es necesario actualizar la legislación existente sobre: (a) la disposición de aguas
residuales a cuerpos de agua y al suelo; (b) la protección de las cuencas y áreas protegidas; (c)
aspectos forestales; (d) protección del medio ambiente, etc., de acuerdo con los requerimientos
actuales y conforme a las normas internacionales vigentes. Actualmente se encuentra en
discusión, con diferentes sectores involucrados, el nuevo proyecto de ley para la disposición de
aguas residuales. Se espera que antes de finalizar el 2001, dicho instrumento legal esté aprobado.
En las circunstancias actuales, es necesario legislar sobre el reúso de aguas residuales,
aun en países como Guatemala donde todavía no existe crisis en la cantidad de agua disponible
para uso en agricultura, acuicultura, silvicultura, etc.
Por lo tanto, se propone emitir una ley específica sobre el uso de aguas residuales en
campos como la agricultura, acuicultura, silvicultura, industria y otros. Para el caso de
Guatemala, el uso de las aguas residuales es importante en áreas con escasa precipitación pluvial
o durante la época de estiaje y también con el objeto de proteger los cuerpos de agua
superficiales.
12.
Conclusiones y recomendaciones
12.1
Conclusiones
−
En Guatemala, el uso de aguas residuales tratadas es incipiente. Con anterioridad a este
proyecto solamente se han utilizado para el riego de pastos que sirven como alimento de
ganado.
−
En la ciudad de Sololá, la planta de tratamiento de San Bartolo se encuentra en
condiciones satisfactorias de funcionamiento, en virtud de que solamente tiene tres años
de haber iniciado su operación. La de San Antonio necesita rehabilitación.
27
−
Los dos proyectos de riego (San Bartolo y San Antonio) aún se encuentran en fase
experimental, pero por problemas en su gestión, no ha sido posible determinar los
beneficios generados.
−
El uso de aguas residuales domésticas para el riego de cultivos agrícolas incide en la
disminución de los costos de producción, al evitarse o reducirse el uso de fertilizantes
químicos.
−
Los procesos de tratamiento para el uso de aguas residuales domésticas para el riego de
cultivos agrícolas requiere de alta eficacia, a fin de garantizar efluentes de buena calidad
sanitaria que cumplan con las normas correspondientes. En el caso de Sololá, los
efluentes contienen concentraciones altas en coliformes.
−
El reúso de las aguas residuales domésticas tratadas en la fertilización y riego de cultivos
agrícolas tiene en general impactos positivos en la protección del medio ambiente y en la
salud de las personas. El reúso en cultivos agrícolas constituye de hecho un tratamiento
adicional para la protección de los acuíferos.
−
Existen riesgos para la salud de los agricultores, si se descuida el tratamiento de las aguas
residuales y si no se siguen las medidas de seguridad respectivas.
12.2
Recomendaciones
−
Estudiar la factibilidad de implementar en Guatemala otros proyectos integrales de
tratamiento y reúso de aguas residuales domésticas, principalmente en las regiones con
poca precipitación pluvial como el oriente del país.
−
Fortalecer los actuales proyectos de tratamiento y riego de Sololá con el propósito de que
se logren los beneficios previstos y convertirlos en modelos a seguir para la
implementación de otros.
−
En coordinación con todas las instituciones involucradas, establecer un sistema de
información que coadyuve a realizar una correcta gestión de los proyectos.
−
Propiciar el fortalecimiento de la organización comunitaria y la capacidad de gestión de
las entidades gubernamentales involucradas.
−
Organizar una comisión interinstitucional con participación de los usuarios, cuyo papel
sea apoyar la gestión de los proyectos.
−
Capacitar permanentemente a los operadores de las plantas de tratamiento para asegurar
una correcta operación de las mismas.
28
Anexos
Mapas de ubicación y fotografías
Mapa 1. Ubicación de la cuenca en el territorio de Guatemala
30
Mapa 2. Ubicación del municipio y de la ciudad de Sololá en el departamento de Sololá
Ciudad de
Sololá
31
Mapa 3. Cuenca del lago de Atitlán y ubicación de la Ciudad de Sololá
Límite de la cuenca
PTAR
32
Fotos
34
35
36
37