¿Cómo reducir la contaminación del agua en el beneficiado húmedo de café?

¿Cómo reducir la contaminación del agua en el beneficiado húmedo de café?

*Primera parte*
Esta es la primera de tres presentaciones sobre
Sistemas de Tratamientos de Aguas Residuales (STAR) para pequeños productores de café.
En esta primera parte te mostraremos, en términos generales,
en qué consisten los STAR y los beneficios que obtiene un productor,
la finca, la comunidad, el territorio y una cuenca al implementarlos.
En la segunda parte describiremos los pasos para
establecer un STAR en una finca de café.
En la tercera parte explicaremos cómo operar
un STAR y las buenas prácticas que un productor debe implementar
para reducir el uso de agua durante el beneficiado húmedo
y la descontaminación a partir del buen manejo
de los subproductos de café.

¿Sabías que un beneficiado húmedo tradicional utiliza hasta 75 litros de agua por kilogramo de pergamino seco o 94 litros por kilogramo oro? En la publicación titulada “A blueprint for water security in the coffeelands”, con CRS entre los coautores, se muestra los niveles de consumo de agua de acuerdo con el tipo de beneficiado.

El proceso más común en Centroamérica es el beneficiado húmedo tradicional, que utiliza agua para transporte de la cereza, flotado, despulpado, fermentación y lavado. Aunque el volumen de consumo de agua depende del tipo de proceso en el beneficiado, lo cierto es que los niveles de contaminación son elevados. Los subproductos de café (pulpa y agua miel), generan carga contaminante muchas veces mayor al desagüe doméstico urbano.

De los subproductos del café tenemos afectación química (cambio en el nivel de pH, baja concentración de oxígeno, alta presencia de materia orgánica), afectación física (cambio en la apariencia del agua en color y turbidez, mal olor, incremento de temperatura), y afectación biológica (muerte de peces, microfauna e intoxicación de fauna silvestre).

 

Fotografía 1: Contaminación del suelo y agua con subproductos de café.  

 

¿En qué consiste el manejo de los subproductos del café?

Existen muchas opciones, como el reciclado del agua, el uso de la pulpa como compost, y el uso del agua miel para biofertilizantes. Pero al pensar en estas opciones, tenemos que tomar en cuenta que debemos empezar por su tratamiento. Y este tratamiento depende del volumen de café cereza que es manejado en la finca del productor. Tomando en cuenta que un 40% de la proporción de la cereza de café es pulpa, una pequeña finca que produce 50 quintales oro genera casi 5 mil kg de cereza fresca y puede contaminar hasta 200 mil litros de agua.

 

Para tratar este volumen de subproductos es necesario contar con un Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) que garantice la reducción de la carga contaminante de los subproductos y los prepare para que puedan ser reciclados o vertidos en cuerpos de agua sin ponerlos en riesgo de contaminación. El sistema de tratamiento inicia donde termina el proceso de lavado de café.

 

 

 

La base del tratamiento es el principio de separación. Esta inicia con la pulpa, que, como parte de los desechos sólidos, es separada y sometida a un tratamiento en un pulpero, una estructura de concreto impermeabilizada que no permita escape del agua miel que desprende la pulpa durante su proceso de deshidratación (los lixiviados).

Fotografía 2: Pulpero, base de concreto impermeabilizado y con techo.

 

De igual forma, las aguas mieles, que son desecho líquido, son separadas de los sólidos a través de diferentes procesos. El primero es la separación a través de rejillas con tamices no mayores a 3 mm de diámetro.

Fotografía 3: Rejilla para separación de sólidos.

 

El segundo proceso se da mediante una pila separadora de sólidos y que también puede funcionar para realizar regulación de pH. La separación de sólidos se realiza por densidad. Los sólidos livianos flotan y son removidos manualmente, y los sólidos pesados o lodos se hunden para luego ser transportados a través de tuberías por gravedad hacia otra unidad para recepción de lodos. Por su parte, el pH es regulado con cal o ceniza (0.5 libra por metro cúbico de cal dolomita o 2 libras por metro cúbico de cal hidratada).

 

Fotografías 4 y 5: Pila separadora de sólidos (izquierda) y fosa de lodos (derecha).

 

Después que se han separado los sólidos y regulado pH, las aguas residuales se sitúan en una biojardinera. Esta es otra unidad impermeabilizada para el tratamiento final del agua que se asemeja a un jardín, que elimina de forma natural las impurezas y residuos de las aguas residuales, evitando contaminación de los cuerpos de agua (ríos, quebradas) y el suelo.

 

Fotografía 6: Biojardinera. 

 

¿Cómo es el impacto en la calidad del agua?

En un monitoreo realizado durante 2018 y 2019 en 33 STAR de fincas Cosecha Azul, se midieron cuatro indicadores de calidad de agua y un indicador de eficiencia en el uso de agua. Los resultados obtenidos fueron sorprendentes. El pH promedio a la entrada del sistema fue 3.72 y en la salida 5.39 (algunos casos hasta 7), su nivel normal es de 6.5 a 7. Niveles de pH menores no permiten el desarrollo de vida de flora y fauna acuática necesaria para mantener un equilibrio ecológico en los cuerpos de agua. Tampoco son los idóneos en aguas que son utilizadas para diferentes fines agrícolas, pecuarios o para el consumo humano.

La demanda química de oxígeno (DQO) en la entrada del sistema fue en promedio 32,170 mg/L y en la salida del sistema baja en promedio hasta 4849 mg/L, habiendo casos que este nivel baja hasta 148 mg/L. El DQO es un indicador que permite entender cuanto es el nivel de concentración de materia orgánica en un volumen de agua. Mientas más alto es este nivel, mayor es la contaminación del agua residual. La remoción de materia orgánica es otro indicador de calidad de agua, la cual debe ser mayor al 80%. En la medición realizada se logró en promedio 85%, alcanzando en algunos casos hasta el 98%.

También se midió la Suspensión de Sólidos totales (SST) donde en la entrada del STAR se registraron niveles promedio de 7,604, logrando reducir en promedio 437 mg/L en la salida del STAR y algunos casos se redujo hasta 30 mg/L. Estos indicadores muestran la eficiencia de un STAR en la separación de materia orgánica presentada en forma de sólidos como la pulpa, natas y lodos presentes de las aguas residuales. Esto se puede ver a simple vista en la entrada del sistema, cuando el agua es totalmente gris. Al salir del sistema, esta misma agua sale con tonalidades transparentes, propias de un cuerpo de agua que no está contaminado.

Finalmente, la eficiencia en el uso del agua registrada fue en promedio sin STAR fue de 53.58 litros de agua por kilogramo oro. Con STAR la reducción fue considerable, en promedio 6.9 litros de agua por kilogramo oro, es decir una eficiencia de agua de 16 veces. Como mencionamos al inicio de este blog, hay estudios que muestran niveles de 94 litros por kilogramo de oro. Y el impacto es aún es mucho más relevante si consideramos que estamos eliminando vertidos de agua contaminada en suelos y cuerpos de agua que están interconectados en una cuenca.

Pero el factor más importante de su efectividad los STAR no es la infraestructura. Es el tiempo, dedicación e interés del productor y/o operador del sistema, por hacer una correcta gestión, la cual consiste en: regular la cantidad de agua que entra al sistema; limpieza constante de los separadores de sólidos (rejillas); remover el material flotante (natas); aplicación correcta de cal o ceniza en el pulpero y en las pilas separadoras de sólidos; remoción de lodos secos; y control de la evacuación en los diferentes componentes del sistema. Y todos podemos contribuir desde nuestro espacio, y para ello en nuestra siguiente entrega veremos los aspectos a considerar para construir un STAR. ¡Hasta pronto!

 

Fotografía 7: Productor realizando separación de sólidos suspendidos (natas).

 

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