El pasado 20 de octubre de 2022, en el marco de la Quinta Sesión de la Conferencia sobre la Gestión de Lodos Fecales, organizada por la Agencia Sueca de Desarrollo Internacional y la organización AGUATUYA, el doctor Santiago Septien Stringel dio una disertación sobre el tema “REUSO Y DISPOSICIÓN FINAL DE LOS LODOS”. En la misma, se expuso sobre los beneficios, condiciones y desafíos que se tiene para la utilización de diferentes métodos en el reusó y disposición final de los lodos. Por dicho motivo y al ser un tema de interés social ponemos a disposición información sobre los métodos para el reusó de lodos y sus desafíos a nivel global y nacional.

Los lodos son residuos semisólidos generados en las fosas sépticas de viviendas, centros comerciales, oficinas o industrias y los producidos en las depuradoras comunales, industriales y comerciales de aguas, así como en las unidades de control de emanaciones atmosféricas. Los tratamientos de los lodos son muy variados y con diferentes fines. El tipo de tratamiento adecuado dependerá de las propiedades del lodo como tal y del uso posterior que se le dé.

Lodos residuales

Fuente: Madridiario

Esta temática viene de la mano con el sistema de economía circular, el cual difiere completamente del sistema de economía lineal que mandó el último siglo. Este sistema busca el hacer circular la materia prima al hacer, usar y reciclar, lo que le permite adoptar un carácter sostenible que viene respaldado por diferentes Objetivos de Desarrollo Sostenible como ser:

• ODS 6 – Agua limpia y saneamiento: miles de personas carecen de estos servicios básicos. De gran importancia para prevenir y contener las enfermedades.
• ODS 9 – Industria innovación e infraestructura: pueden dar rienda suelta a las fuerzas económicas dinámicas y competitivas que generan empleos e ingresos. Estas desempeñan un papel calve al promover nuevas tecnologías y sistemas (como la economía circular) que permitan el uso eficiente de los recursos.
• ODS 11 – Ciudades y comunidades sostenibles: ciudades y metrópolis son centros neurálgicos del crecimiento económico, representan un gran porcentaje de las emisiones mundiales de carbono y usan el 60% de los recursos a nivel global. Un adecuado sistema de tratamiento hace posible la circulación de recursos naturales.
• ODS 12 – Producción y consumo responsables: estas fuerzas impulsoras de la economía mundial dependen del uso del medio ambiente natural y de los recursos de una manera que continúa teniendo efectos destructivos sobre el planeta. Realizarlos de manera más consciente hace posible que la producción tome en cuenta recursos recuperados para que volvamos a consumirlos.
• ODS 13 – Acción por el clima: existe la necesidad de tomar medidas urgentes para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero ya que el cambio climático no se va a pausar.
• ODS 14 – Vida submarina: el océano impulsa los sistemas mundiales que hacen a la Tierra un lugar habitable. Su cuidado es de crucial importancia, así como de las afluentes que se dirigen a ellos.
• ODS 15 – Vida de ecosistemas terrestres: la salud de los ecosistemas está estrechamente relacionada a la salud humana. A su vez, los ecosistemas son la fuente principal de los recursos naturales que son usados para la producción.
• ODS 17 – Alianzas para lograr los objetivos: los ODS solo se pueden conseguir con asociaciones mundiales sólidas y cooperación mutua.

Otro pilar de la economía circular está en la utilización de energías de fuentes renovables como ser la eólica, hidráulica, solar y geotérmica.

Las depuradoras de un sistema normal implican el descargo de los residuos de las ciudades e industrias a la matriz del medio ambiente. En el caso de una economía circular, estas se convierten en biofactorias que toman los residuos de las actividades de ciudades e industria, los convierte para poder usarlos en el transporte, agricultura y la misma industria, haciendo que se reduzca la carga al medio ambiente y que las mismas ciudades puedan volver a utilizar.

En los sistemas de sanidad convencionales las heces pasan a descargarse con agua para convertirse a lodos tras un tratamiento previo y van directo a su disposición final. En un sistema que tome en cuenta la circularidad las heces se descargan el agua recuperada de las otras descargas gracias al tratamiento de lodos que luego van a reusarse tomando en cuenta sus características.

Algunas de las consideraciones que se deben tomar en cuenta para tratamiento y reúso de lodos son:

• Los lodos son considerados de gran riesgo para el medio ambiente al ser un problema para suelos, agua y salud pública. Su tratamiento adecuado hace posible la recuperación de recursos (pilar de la economía circular) y/o una disposición segura.
• Su se puede dar en la agricultura, como combustible y como material de construcción, o simplemente con la recuperación del agua.
• Al ser dispuestos en un relleno sanitario se incurre en altos costos y a peligro de fugas dentro del mismo, aun siendo de los métodos más seguros.
• Es mejor el mantener los lodos separados por su origen ya que esto permite su selección para el tratamiento necesario para su reutilización.

MÉTODOS DE REUSO DE LODOS

Reúso en agricultura: pueden usarse como fertilizante, ya sean crudos (semi-líquidos) o tratados (sólidos), al contar con un gran contenido de nutrientes y materia orgánica. Así mismo, suele ser utilizado para su compostaje con lombrices. Algo a considerar es que la mezcla de orina y heces tiene una mayor cantidad de nutrientes.

Reúso como combustible: al tener los lodos secos y deshidratados se puede aprovechar su alta capacidad calorífica de 12-20 KJ/Kg (similar a la madera) para utilizarlos como combustible. En algunos casos se suelen mezclar diferentes lodos con algunos aditivos para obtener un combustible más potente.

Reporte de los valores caloríficos de diferentes estudios

Fuente: To char or not to char? Review of technologies to produce solid fuels for resource recovery from faecal sludge. Andriessen, Ward y Strande, 2019.

Reúso como material de construcción: los lodos secos pueden utilizarse como un reemplazo al material agregado para la elaboración de tejas, bloques de concreto y hormigón. Otro modo de uso es con una previa incineración para convertirlos en cenizas para material agregado.

Recuperación de biogás: a través de una digestión anaeróbica se puede generar un biogás compuesto por metano, dióxido de carbono, hidrógeno, nitrógeno, vapor de agua y sulfuro de hidrógeno, teniendo un tasa de conversión de 55-80% que es mejorable. Otro método es la pirólisis, un proceso a alta temperatura sin O₂, que a su vez permite la recuperación de biocarbón aprovechable como combustible, carbón activado (con activación química opcional) y mejorador de suelo por su capacidad de retención de agua y nutrientes gracias a su alta porosidad.

Recuperación de biomasa: se puede utilizar para el crecimiento plantas de humedales (lagunas y pantanos) que sirvan como forraje y biocombustible; para la alimentación avícola y la acuacultura, una vez tratados; y para la crianza de moscas de soldado negro, las cuales se pueden aprovechar para la alimentación de alimentos con alto contenido proteico.

Larvas de mosca soldado negro

Fuente: Avemundo México

Recuperación de químicos: ya sea en biodiesel, proteínas, grasa, quitina o bioaceite. El biodiesel obtenido puede llegar a tener una capacidad calorífica de (37 MJ/Kg) tras el proceso que se puede ser en la figura 2. Las proteínas, grasa y quitina se extraen de las larvas de soldado negro criadas con los mismos lodos. Por último, el bioaceite se obtiene de pirólisis y, al refinarse, puede convertirse en biogás, bioaceite y biodiesel.

Proceso de elaboración del biodiesel

Fuente: elaboración propia en base a datos de la Conferencia sobre la Gestión de Lodos Fecales

Recuperación del agua: es quizá lo más común. Tras el tratamiento de lodos se obtiene un efluente líquido (lixiviado), cuya agua recuperada puede utilizarse para riego y consumo (tras otro tratamiento específico), y vapor de agua, que tras su condensación puede usarse de las formas anteriormente mencionadas.

REGULACIONES DE LOS LODOS

Gran parte de las regulaciones limitan la cantidad de los metales pesados para el uso de los lodos en la tierra. Algunos de los ejemplos que tenemos son los límites tomados por Estados Unidos, la Etiqueta Eco y España (ver cuadro 3). Así mismo, en Estados Unidos existen las clases A (sin riesgo de patógeno) y B (con riesgo patógeno). No muchos países tienen regulaciones sobre el uso de lodos, como es el caso de Bolivia, haciendo que no exista confianza en su uso.

ESTÁNDARES DE CALIDAD ISO

Existen normas de la ISO que pueden guiar el manejo y reutilización de los lodos. Las normas ISO 31800 e ISO 30500 dictan estándares de calidad para los sistemas de lodos fecales con excretas humanas en sus efluentes gaseoso, líquido y sólido, mediante límites de disposición o reúso (oligoelementos, patógenos y parámetros ambientales a tener presentes).

Si bien, como se pudo ver con anterioridad, el reúso de los lodos representa una gran oportunidad para la integración de la circularidad en su tratamiento y disposición, existen varios estigmas que merma su aceptación social, entre estos el más evidente es el consumo de productos de origen fecal. Es por ello por lo que existe la necesidad de un marketing social que muestre las potencialidades que tiene los lodos para nuestro sistema productivo.

EL CASO BOLIVIANO

En el caso nacional se los toma en cuenta en la Norma Boliviana 742 sobre Terminología sobre Residuos Sólidos y Peligrosos, en la Norma Boliviana 753 de Prueba de Extracción para Determinar los Constituyentes que Hacen a un Residuo Peligroso por su Toxicidad al Ambiente y la Norma Boliviana 758 de Características, Listado y Definición de los Residuos Peligrosos y de bajo riesgo. En la primera tenemos un concepto claro sobre los lodos, en la segunda consideraciones para determinar sus constituyentes orgánicos y el último en un listado con lodos de diferentes constitución por la actividad realizada que sirve para su clasificación en el listado.

Vista aérea de la planta de tratamiento de en Cliza-Cochabamba

Fuente: Los Tiempos

La primera planta de tratamiento de lodos del país está en Cliza, Cochabamba, inaugurada en agosto del 2019. Esta planta cuenta con una capacidad de 50.000 litros. El tratamiento que realiza consiste en llevar a los lodos a dos reactores aerobios a 55°C para convertirlos en fertilizante orgánico.

Algunas de las tecnologías de tratamiento que tenemos en el país son el secado en lecho, bolsa de desagüe y prensa de tornillo, y de biorreactores anaeróbicos y anaerobios. Estos nos permiten su uso, entre los más comunes, como fertilizante agrícola, para la generación de biogás y el vermicompostaje. También se tienen diversos proyectos para darles otros usos que se encuentran en desarrollo.

Fuentes:

AGUATUYA. (2022). Conferencia sobre la Gestión de Lodos Fecales: Reuso y Disposición Final de Lodos.

Los Tiempos-redacción central. (2019). La primera planta de tratamiento de lodos fecales está en Cliza. Los Tiempos. https://www.lostiempos.com/actualidad/cochabamba/20190811/primera-planta-tratamiento-lodos-fecales-esta-cliza.

Ministerio de Desarrollo Humano de Bolivia. (1996). Norma Boliviana NB 742-760. [PDF] .