Maestria en Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente · 2014
Implementación y evaluación de estrategias para el manejo integrado del agua en la Estación Central Naranjal “Cenicafé”
A través de esta investigación se evaluaron estrategias para el manejo integrado del agua en la Estación Central Naranjal de Cenicafé, como mecanismo para reducir la vulnerabilidad y aumentar la capacidad de adaptación del sistema productivo frente a un escenario de escasez del recurso. Durante el desarrollo de la investigación se definieron dos procesos de importancia para el manejo integrado del agua, como fueron el beneficio húmedo del café y las actividades domésticas. Para estas actividades se realizó un diagnóstico con el fin de conocer el estado de los sistemas de acueducto y alcantarillado, contabilizando los consumos de agua. Para el sistema de acueducto, el diagnóstico inicial permitió identificar que las aguas provenientes del acueducto veredal se mezclaban con las aguas provenientes de una concesión utilizadas en labores agrícolas (de menor calidad) y esta mezcla era la que llegaba a las residencias. Se determinaron altos consumos de agua (superiores a 227 m3/mes, que representaron una dotación de 303 L/persona-día) para las labores domésticas. También se identificó que no existían controles operacionales para el seguimiento y control del funcionamiento de los sistemas de abastecimiento y el volumen de los tanques de almacenamiento no era suficiente para las necesidades de agua en la Estación. En cuanto a los usos del agua en las viviendas, se identificó que los grifos no tenían reductores de flujo y muchos de ellos presentaban fugas, y que la mayoría de los sanitarios consumían 12 L/descarga. Para el sistema de alcantarillado, se identificó que este era mixto, pues las aguas lluvias se mezclaban con las aguas residuales provenientes de las viviendas. El único sistema independiente era el sistema de tratamiento de las aguas residuales del beneficio del café. Los sistemas sépticos existentes para el tratamiento de las aguas residuales domésticas, estaban subdimensionados para tratar las aguas generadas, las cuales en época de cosecha correspondían a cerca de 70 personas. Teniendo en cuenta la información obtenida en el diagnóstico inicial, se realizaron actividades que permitieron separar las aguas provenientes de la concesión para uso agrícola y las provenientes del acueducto veredal para uso de las viviendas. Se elaboraron los diferentes planos de las redes de conducción de agua (abastecimiento y alcantarillado), se diseñaron e implementaron campañas educativas relacionadas con el uso eficiente del agua, se implementaron dispositivos ahorradores, se rediseñaron los sistemas de tratamiento para las aguas residuales domésticas y se implementaron controles operacionales tanto en el abastecimiento como en el sistema de alcantarillado para todas las aguas residuales generadas, que incluyeron el mantenimiento de los sistemas y las caracterizaciones de las aguas residuales a la entrada y a la salida de los sistemas de tratamiento. Las campañas educativas y la implementación de dispositivos ahorradores lograron disminuir el consumo de agua en las actividades agrícolas y en el uso doméstico en un 63,7% y 62,8% respectivamente. Con la separación de alcantarillados se logró disminuir los tamaños de las plantas de tratamiento en un 25% (tomando como base la precipitación promedio histórica de 2700 mm año-1 registrada en dicha localidad). El Índice de Riesgo de la Calidad el Agua (IRCA) aplicado a los resultados de la caracterización de los parámetros físicoquímicos y microbiológicos del agua suministrada por el acueducto veredal mostró, en el 75% de las muestras analizadas entre los años 2012 y 2013, un valor menor a 5% cuya interpretación sanitaria es que la calidad de esta agua no genera ningún riesgo para la salud humana. El diseño y la instalación del sistema séptico para el tratamiento de las aguas residuales domésticas y del Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio (SMTA) para el tratamiento de las aguas residuales del café, permitieron alcanzar niveles de remoción superiores al 80% de la carga orgánica en términos de DQO y SST durante la fase estable de operación de los sistemas permitiendo cumplir con la normatividad ambiental vigente. El sistema de postratamiento (compuesto por humedales artificiales de flujo subsuperficial) instalado en serie con el sistema séptico permitió aumentar la eficiencia en la depuración de aguas, con remociones promedio en términos de DQO del 73,9% de la carga orgánica proveniente del sistema séptico. Las actividades de educación desarrolladas permitieron la capacitación en uso eficiente del agua y manejo de aguas residuales con una participación del 82% de los empleados.
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6 páginas con «café cambio climático»
- p. 23realizadas en Cenicafé, en el tema de riesgo climático y conservación de recursos naturales. 3.5.1. Riesgo climático Las condiciones de variabilidad climática generan impactos sobre el desarrollo de los cultivos
- p. 32entre sus aplicaciones se pueden evaluar los efectos frente a condiciones como el cambio climático. La identificación de los cambios significativos que el clima puede presentar en las diferentes regiones
- p. 35sistema de anticipar y prepararse frente a los posibles daños del cambio climático (Chavarro et al., 2008). 6.1.6. Generalidades de la caficultura colombiana La zona cafetera colombiana se encuentra localizada
- p. 136PRIETO, R. A., & ULLOA, C. A. (2008). Amenazas, riesgos, vulnerabilidad y adaptación frente al Cambio Climático. NacionesUnidas/Ministerio de Ambiente Vivienda y Desarrollo Territorial/Universidad Nacional de Colombia. CONAGUA
- p. 137IPCC, G. I. (2007). (IPCC, Ed.) Recuperado el 10 de Febrero de 2014, de Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo
- p. 138PALMA R., M. I., & GONZÁLEZ F., R. (1989). Algunos cambios químicos que sufren las aguas residuales del beneficio del café por almacenamiento. Bogotá (Colombia): Universidad Nacional de Colombia. Facultad
Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 16
- JUSTIFICACIÓNp. 19
- PROBLEMA DE INVESTIGACIÓNp. 22
- 3.1. Descripciónp. 22
- 3.2. Planteamiento de la pregunta de investigaciónp. 22
- 3.3. Formulaciónp. 22
- 3.4. Delimitación del problemap. 22
- 3.5. Antecedentes Investigativosp. 23
- 3.5.1. Riesgo climáticop. 23
- 3.5.2. Manejo integrado del suelop. 23
- 3.5.3. Beneficio ecológico del cafép. 24
- 3.5.4. Manejo de aguas residualesp. 25
- OBJETIVOSp. 27
- 5. HIPÓTESIS DE TRABAJOp. 28
- MARCO TEÓRICOp. 29
- Marco contextualp. 29
- El agua como recurso finitop. 29
- Estaciones experimentales de Cenicafép. 30
- Relación del clima con el uso eficiente del aguap. 31
- Relación del suelo con el uso eficiente del aguap. 33
- Amenaza, riesgo, vulnerabilidad y adaptaciónp. 34
- Generalidades de la caficultura colombianap. 35
- Requerimientos hídricos del cafép. 35
- Beneficio del café y su relación con el uso eficiente del aguap. 36
- Marco conceptualp. 38
- 6.2.1 El uso del agua en las actividades domésticasp. 38
- 6.2.2. Uso de dispositivos ahorradores de aguap. 40
- 6.2.3. Papel de la educación ambiental en el uso eficiente del aguap. 43
- 6.2.4. Sistemas de abastecimiento de aguap. 45
- 6.2.5. Parámetros de calidad de las aguasp. 46
- 6.2.5.1. Parámetros físico-químicosp. 47
- 6.2.5.2. Parámetros Microbiológicosp. 50
- 6.2.5.3. Caracterización de las aguas residualesp. 50
- cafép. 66
- 6.2.6. Tratamiento de las aguas residuales, organismos y especies que participan en el sistemap. 52
- 6.2.6.1. Sistemas de tratamiento de aguas residuales del cafép. 53
- 6.2.6.1.1. Componentes de un SMTAp. 53
- 6.2.6.2. Sistemas de tratamiento de aguas residuales domésticasp. 54
- 6.2.6.2.1. Componentes de un sistema de tratamiento de aguas residuales domésticasp. 55
- 6.2.7.1. Tipos de sistemas para tratamiento de aguas residuales domésticas e industrialesp. 58
- Marco normativop. 60
- METODOLOGÍAp. 65
- 7.1. Diagnóstico oferta y demanda del recurso hídricop. 65
- 7.1.1. Medición del consumo de aguap. 66
- 7.1.2. Identificación de la provisión de aguap. 66
- 7.1.3. Identificación de aguas residualesp. 67
- 7.2. Diseño de los sistemas de abastecimientop. 67
- Diseño de los sistemas de tratamiento de aguas residualesp. 67
- Diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticasp. 67
- 7.3.1.1. Cálculos de diseño del tanque sépticop. 69
- 7.3.1.2. Cálculos de diseño del filtro anaerobiop. 69
- 7.3.1.3. Cálculos de diseño del humedal artificialp. 72
- Diseño del sistema de tratamiento de las aguas residuales del cafép. 74
- Cálculos de diseño para la etapa Hidrolítica – Acidogénica (VRHA)p. 74
- Cálculos de diseño para la etapa Metanogénica (VRM)p. 75
- 7.4. Evaluación de los sistemas abastecimiento y de tratamiento de aguas residualesp. 76
- 7.5. Acciones de capacitación y educaciónp. 79
- RESULTADOS Y DISCUSIÓNp. 80
- 8.1. Resultado diagnóstico programa uso eficiente del aguap. 80
- 8.1.1. Agua para consumo humano y actividades domésticasp. 80
- 8.1.2. Agua para labores agrícolasp. 83
- 8.2. Programa manejo de aguas residualesp. 89
- integrado del aguap. 89
- 8.2.2. Diseño del sistema sépticop. 92
- 8.2.4. Caracterización de las aguas residuales domésticasp. 106
- domésticasp. 52
- el tratamiento de las aguas residuales domésticasp. 111
- artificiales de flujo subsuperficialp. 125
- 8.2.5. Análisis fisicoquímico de las aguas residuales del beneficio húmedo del cafép. 126
- Evaluación de las acciones de capacitaciónp. 130
- CONCLUSIONESp. 132
- RECOMENDACIONESp. 135
- LITERATURA CITADAp. 136
- ANEXOSp. 141
- Tabla 1. Ubicación geográfica de las Estaciones Experimentales de Cenicafép. 30
- Tabla 2. Volumen de agua por tipo de muestra de café en el beneficio húmedop. 37
- Tabla 3. Puntaje de riesgo IRCA, Resolución 2115 de 2007p. 39
- Tabla 4. Clasificación del riesgo en la salud según IRCAp. 40
- Tabla 5. Consumos de agua para dispositivos ahorradoresp. 43
- Tabla 6. Dotación neta según el nivel de complejidad del sistemap. 45
- Tabla 7. Variación a la dotación neta según el clima y el nivel de complejidad del sistemap. 45
- Tabla 8. Calidad de la fuente de abastecimientop. 46
- Tabla 9. Caracterización de aguas residuales del beneficio del cafép. 51
- Tabla 10. Recuento microbiano en aguas de despulpado con 48 horas de generadasp. 52
- Tabla 11. Caracterización de las aguas residuales domésticasp. 52
- 2014)p. 62
- 2000)p. 68
- Tabla 14. Tiempo de retención de acuerdo a la contribución de aguas residuales (RAS, 2000)p. 68
- Tabla 15. Tasa de acumulación de lodos digeridos de acuerdo al intervalo de limpieza (RAS, 2000)p. 68
- acueducto veredal la Quiebra de Naranjalp. 82
- Tabla 17. Aforo mensual del caudal concedido por CORPOCALDAS en m3, año 2012p. 85
- Tabla 18. Aforo mensual del caudal concedido por CORPOCALDAS en m3, año 2013p. 88
- turbidez y DQO, del agua utilizada para actividades agrícolasp. 89
- totales y fecales del agua utilizada para actividades agrícolasp. 89
- domésticas de la Estación Central Naranjalp. 107
- Tabla 22. Valores estadísticos para el cálculo del área específica de tusas de maízp. 95
- Tabla 23. Resultados de la determinación de porosidad en reactores empacados con tusas de maízp. 96
- húmedo del café Estación Central Naranjalp. 102
- Central Naranjalp. 100
- SST y ST del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas de la Estación Central Naranjalp. 108
- Naranjalp. 30
- filtrosp. 114
- Tabla 30. Valores de pH (unidades) de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 113
- Tabla 31. Valores para la temperatura (°C) de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 114
- filtrosp. 114
- Tabla 37. Valores para la DQO de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 119
- Tabla 38. Porcentajes de remoción DQO de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 120
- Tabla 39. Valores para los SST de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 122
- Tabla 40. Porcentajes de remoción SST de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 122
- Tabla 41. Valores para los ST de las aguas residuales domésticas tratadas en los filtrosp. 124
- Tabla 42. Porcentaje de remoción solidos totalesp. 124
- domésticas en el sistema de humedales de la Estación Central Naranjal año 2013p. 126
- la Estación Central Naranjalp. 127
- Naranjalp. 30
- Figura 1. Dispositivos ahorradores de agua para actividades domésticasp. 42
- hídrico. *Adaptado de Rodríguez et al., 2012, proyecto Huellas de Pazp. 44
- Figura 3. Etapas para la evaluación del manejo integrado del agua en la Estación Central Naranjalp. 66
- la National Institutes of Health (1997)p. 70
- Figura 5. Determinación del peso seco y húmedo de las tusas de maízp. 72
- microbiológica a la entrada y salida del sistema sépticop. 78
- en el sistema modular de tratamientop. 79
- potabilizadasp. 83
- Disciplina Gestión de Recursos Naturales y Conservación Cenicafép. 85
- Naranjal 2012-2013p. 86
- Disciplina Gestión de Recursos Naturales y Conservación Cenicafép. 91
- Estación Central Naranjal Cenicafép. 92
- residuales domésticas en la Estación Central Naranjalp. 101
- Figura 17. Esquema del sistema de tratamiento diseñado para las aguas residuales domésticasp. 98
- Figura 18. Dispositivos del sistema de tratamiento de aguas residuales domésticasp. 99
- Naranjalp. 30
- domésticas en la Estación Central Naranjalp. 101
- Central Naranjalp. 100
- beneficio de cafép. 104
- Figura 23. Sistema modular para el tratamiento anaerobio de aguas residuales del beneficio de cafép. 105
- residuales domésticas de la Estación Central Naranjalp. 94
- los medios filtrantes evaluados en los FAFA2p. 119
- tratamiento de aguas residuales del beneficio de cafép. 130