Reuso de aguas residuales tratadas en la agricultura

1. REÚSO DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS EN LA AGRICULTURA
YEISON ANDRÉS FRANCO HIGUITA
MANEJO INTEGRADO DEL AGUA
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS.
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
2016

2. INTRODUCCIÓN
El aprovechamiento de las aguas continentales por parte del hombre se ha
incrementado más allá del uso para consumo, riego y extracción de alimento. Actualmente
las demandas ligadas a otras actividades industriales, agropecuarias e hidroeléctricas han
monopolizado significativamente el uso del recurso hídrico (Trujillo, 1995; Diez y
Burbano, 2006; Diez y Ruiz, 2007).
En Colombia, los cauces de los se ha convertido en las principales fuentes hídricas
de abastecimiento para cultivos y poblaciones que se ubican sobre sus márgenes o en
cercanías, siendo la agricultura el sector que mayor demanda hídrica tiene en el país lo cual
lleva a que en un mediano o largo plazo dicho sector entre en una crisis de tipo ambiental,
económico y social a causa del crecimiento poblacional que genera un acceso per cápita de
agua cada vez menor, al aumento del área cultivada (FAO, 2005) y a la prolongación de
periodos secos por efecto del cambio climático y a variabilidad climática que en el
fenómeno del Niño (Lasso y Ramírez, 2011). Estas razones llevan a que se implementen
estrategias y mecanismos encaminados a compensar la escasez del recurso por medio de
una gestión integral del recurso hídrico (GIRH), la implementación de una mayor eficiencia
en los sistemas de riego y distribución del flujo y el reúso en el sector agrícola de efluentes
de plantas de tratamiento de aguas residuales (Lasso y Ramírez, 2011).
Es preciso introducir unas estrategias de ordenación de los recursos hídricos
cuidadosamente estudiadas, junto con programas destinados a mejorar la eficiencia y la
productividad de la utilización del agua. Los sistemas de canalización del riego a presión
unidos a las tecnologías de regadío localizadas y al fomento de producciones agrícolas de
alto rendimiento deberían formar parte de tal estrategia. El acopio, el tratamiento y la
reutilización sistemáticos de las aguas residuales urbanas para la producción agrícola junto
con el desarrollo de mejores programas de seguimiento, protección sanitaria y educación
destinados a la reutilización de las aguas residuales en la agricultura ofrecen nuevas
oportunidades para el regadío en condiciones de escasez de agua (FAO, 2005; Silva et al,
2008).

3. Dentro de la legislación colombiana, la resolución 1207 de 2014 establece
claramente los usos y disposiciones para el uso de las aguas residuales tratadas, donde se
expone claramente las condiciones físico-químicas que esta debe tener así como los
parámetros biológicos que esta debe cumplir para poder ser aprovechada. Además se
establece claramente que estas aguas no podrán ser utilizadas como alternativa de
fertilización o acondicionador de suelo debido a todos los riesgos que esto conllevaría, así
el presente trabajo presenta una revisión de los riesgos del uso de las aguas residuales sin
tratar y como estas aguas pueden ser una buena alternativa para liberar la presión sobre el
recurso en cuanto a las necesidades del sector agrícola, por ser este el sector que mayor
demanda tiene hacía el recurso.

4. OBJETIVOS
GENERAL
Analizar el reúso de las aguas residuales dentro del contexto del uso agrícola y el
manejo integral del recurso hídrico teniendo en cuenta las experiencias a nivel
internacional, nacional y local
ESPECÍFICOS
Determinar las ventajas y desventajas del reúso de aguas residuales como estrategia
para la gestión del recurso hídrico dentro de la agricultura.
Realizar consulta bibliográfica sobre el reúso de las aguas residuales y su uso en la
agricultura.
Estudiar experiencias de utilización de aguas residuales en el ámbito de la
agricultura.

5. MARCO TEÓRICO
Se entiende por aguas residuales aquellas que han sido utilizadas con un fin
debilitador, incorporando a ellas sustancias que deterioran su calidad original
(contaminación), disminuyendo su potencialidad de uso. Las aguas residuales más comunes
corresponden a las aguas residuales domésticas (aguas servidas), las aguas residuales
industriales y las aguas de lluvia (Universidad de Piura, 2016).
Las aguas residuales domésticas, son aquellas de origen principalmente residencial
(desechos humanos, baños, cocina) y otros usos similares que en general son recolectadas
por sistemas de alcantarillado en conjunto con otras actividades (comercial, servicios,
industria). Esta agua tiene un contenido de sólidos inferior al 1%. Si bien su caudal y
composición es variable, pueden tipificarse ciertos rangos para los parámetros más
característicos (Universidad de Piura, 2016).
Las aguas residuales industriales (residuos industriales líquidos), provenientes de
los procesos industriales y la cantidad y composición de ellas es bastante variable,
dependiente de la actividad productiva y de muchos otros factores (tecnología empleada,
calidad de la materia prima, etc.). Así estas aguas pueden variar desde aquellas con alto
contenido de materia orgánica biodegradable (mataderos, industria de alimentos), otras con
materia orgánica y compuestos químicos (curtiembre, industria de celulosa) y finalmente
industrias cuyas aguas residuales contienen sustancias inorgánicas u orgánicas no
degradables (metalúrgicas, textiles, químicas, mineras) (Universidad de Piura, 2016).
Finalmente, las aguas de lluvias, las cuales son producto de la escorrentía generada
por aguas de lluvias, la cual es menos contaminada que las aguas residuales domésticas e
industriales, y su caudal mayor. La contaminación mayor se produce en las primeras aguas
que lavan las áreas por donde escurre (Universidad de Piura, 2016).
Debido a la inadecuada o inexistente recolección, tratamiento y disposición de los
vertimientos generados por actividades como la agricultura y la industria, y de las aguas
residuales de origen doméstico, en el país se han generado, en forma sucesiva e

6. incremental, problemas de salubridad y de calidad del agua en varias regiones. La situación
comienza a ser insostenible, en la medida en que los cuerpos receptores alcanzan su
capacidad de asimilar estos contaminantes, y tiene como consecuencia la alteración de la
calidad del recurso para su uso posterior, lo cual agrega un costo adicional para su
tratamiento (MADVT, 2004).
El reúso de aguas residuales es una solución ambiental amigable y una estrategia
para el ahorro y uso eficiente del agua en el campo de la agricultura, enmarcada en el
contexto de Gestión Integral del Recurso Hídrico y fundamental para el desarrollo
sostenible; la conservación y utilización del agua dulce de manera más eficiente es una
necesidad. El reúso puede reducir los impactos negativos generados por la extracción de las
aguas en cuerpos de agua naturales y la descarga de las aguas residuales a estos mismos
cuerpos, complementando o sustituyendo las fuentes habituales, aumentando la cantidad de
agua disponible y evitando su contaminación (Resolución 1207 de 2014).
La viabilidad de la reutilización dependerá de las circunstancias locales, las cuales
afectarán el equilibrio entre los costos y los beneficios. Probablemente el principal
beneficio en la mayoría de los casos sea el valor del agua dulce que se intercambia por un
uso urbano o industrial de mayor valor. Esto podría reducir el costo para las autoridades
municipales de buscar sus suministros a través de medios más costosos. Además, la
reutilización impide que se viertan aguas residuales sin tratar en los sistemas costeros y de
aguas subterráneas, lo cual trae beneficios para el turismo y los ecosistemas (Winpenny et
al, 2013).
Las aguas residuales sin ningún tratamiento, especialmente las domésticas, han sido
utilizadas desde hace más de doscientos años en varios países para riego agrícola (Lorenzo
et al, 2009; Silva et al, 2008), aumentando por un lado la productividad del terreno debido
a los elevados contenidos en nutrientes orgánicos para las plantas, pero a su vez, se han
incrementado notablemente las enfermedades gastrointestinales como consecuencia de los
patógenos contenidos en este tipo de aguas, produciendo verdaderos problemas de salud
pública especialmente, en la población infantil (Lorenzo et al, 2009).

7. El riego con aguas residuales no tratadas representa un serio riesgo, pues
constituyen una importante fuente de agentes patógenos como bacterias, virus, protozoarios
y helmintos (lombrices) que causan infecciones gastrointestinales en los seres humanos.
También contienen toxinas químicas muy peligrosas que provienen de fuentes industriales
(Lorenzo et al, 2009).
Los grupos más importantes de contaminantes químicos son los metales pesados,
las sustancias hormonales activas (SHA) y los antibióticos. Los asociados con estas
substancias pueden constituir mayor amenaza para la salud a largo plazo y ser de más
difícil manejo que el riesgo causado por los agentes patógenos excretados (Lorenzo et al,
2009).
Así, las aguas residuales no pueden ser usadas de manera directa en los cultivos
agrícolas para consumo directo humano, sino que deben ser tratadas para poder ser usadas o
aprovechadas. De acuerdo a la resolución 1207 de 2014 las aguas residuales tratadas son
aquellas aguas residuales, que han sido sometidas a operaciones o procesos unitarios de
tratamiento que permiten cumplir con los criterios de calidad requeridos para su reúso.
Para que las aguas residuales se consideren tratadas y puedan ser reutilizadas, estas
deben pasar por un sistema de tratamiento o estación depuradora de aguas residuales
(EDAR), que es una instalación donde el agua sucia, o residual, es sometida a un proceso
mediante el cual por una combinación de diversos tratamientos físicos, químicos y/o
biológicos se consigue eliminar la materia en suspensión, así como las sustancias coloidales
y finalmente las sustancias disueltas que contiene. Todo esto para alcanzar unos niveles
acordes con la normativa vigente y proporcionar una correcta integración de esta agua
residual con el entorno, y obtener los mejores rendimientos posibles (Universidad de Piura,
2016).
El tratamiento y reciclaje de aguas residuales domésticas constituyen un reto y a la
vez una oportunidad en América Latina. Un reto, porque alrededor del 80% de las aguas
residuales son dispuestas sin tratamiento en el ambiente o usadas para fines agrícolas, lo
que constituye un problema sanitario de envergadura en muchas localidades. Una

8. oportunidad, porque estas aguas representan un recurso valioso desde el punto de vista
económico y ecológico (Hidalgo y Mejía, 2010).
Según informe del International Development Research Centre en Ottawa, Canadá
solamente el 5% de las viviendas en Latinoamérica y el Caribe están conectados a sistemas
de tratamiento de aguas negras. La gran mayoría de estos sistemas de tratamiento solamente
emplean deposición primaria para eliminar los sólidos suspendidos. Hoy día aunque existen
muchos métodos para el tratamiento de las aguas residuales, desafortunadamente muchos
son desconocidos o mal operados. Cuando un sistema séptico no funciona adecuadamente
puede causar efectos adversos en el medioambiente y a la salud (Hidalgo y Mejía, 2010).
En Colombia de acuerdo a estudios realizados se considera que el volumen de aguas
residuales generadas es aproximadamente un 70-80% del volumen consumido como agua
potable, lo que configura el grave problema que se causa por descargas incontroladas de
aguas residuales o de aquellas que teniendo sistemas de tratamiento no son funcionales
teniendo como causa principal la falta de mantenimiento adecuado de los mismos, siendo
así más grave la solución que el problema inicial, si se considera que se han invertido
recursos y un gran esfuerzo por parte de los actores involucrados (Hidalgo y Mejía, 2010).
Es de tener en cuenta que en la implementación de sistemas integrados de
tratamiento y el uso de aguas residuales domésticas se deberá considerar la calidad del agua
en tres dimensiones: sanitaria, agronómica y ambiental. La calidad sanitaria estará
determinada por las concentraciones de parásitos, representados por los huevos de
helmintos y los coliformes fecales como indicador de los niveles de bacterias, así como
virus causantes de enfermedades entéricas al ser humano. La calidad agronómica estará
relacionada con las concentraciones de nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio y
oligoelementos), así como de aquellos elementos limitantes o tóxicos para la agricultura,
como la salinidad y cantidades excesivas de boro, metales pesados y otros. Finalmente, la
calidad ambiental en principio involucra todos los indicadores antes mencionados y otros
(Lorenzo et al, 2009).
En países desarrollados el uso planificado del agua residual tratada es más común de
lo que se puede pensar, como en los casos de Israel, Australia, Alemania y los Estados

9. Unidos. Israel es el país que está a la vanguardia en el uso planificado de aguas residuales,
allí es una prioridad nacional el reúso de las aguas residuales en la agricultura debido a la
escasez severa del recurso, la contaminación de los recursos hídricos y a los altos niveles de
consumo de agua, se plantea que un 70 % del agua que demandará la agricultura en 2040 va
a ser obtenida mediante el tratamiento de efluentes (Lorenzo et al, 2009; Lasso y Ramírez,
2011). Se estima que una décima parte o más de toda la población mundial consume
actualmente alimentos que se producen con aguas residuales, aunque no siempre de una
manera segura (Silva et al, 2008; Lorenzo et al, 2009).
Dentro de los principales cultivos en los que se aplica el reúso de aguas residuales
domésticas en América Latina se observa que el mayor porcentaje (83,1%) de las aguas
residuales es usado principalmente en tres tipos de cultivos: hortalizas (30,2%), industriales
(29,5%) y forrajes (23,4%). Esta situación es preocupante, pues mientras los cultivos
industriales se someten previamente a un proceso de transformación, el forraje lo consumen
directamente los animales y las hortalizas, los seres humanos, lo que eleva el riesgo de
contaminación microbiológica o parasitológica y, por lo tanto, la generación de problemas
de salud pública significativos. La misma situación ocurre para los cultivos de frutales,
cuya área regada también representa un elevado porcentaje (Silva et al, 2008).
En Colombia la resolución 1207 de 2014 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo
Sostenible reglamenta los usos del agua residual tratada, estableciendo los usos para el agua
residual tratada en cuanto al uso agrícola como industrial. Además establece los criterios de
calidad que esta agua debe cumplir antes de poder ser reutilizada. Esta resolución era muy
necesaria y el país la requería con prontitud ya que con esta se establecieron las reglas de
para poder hacer un aprovechamiento adecuado de estas aguas.
En cuanto al uso para la irrigación con aguas residuales en la agricultura, esta
dependerá del tipo de cultivo y uso que se le dé al mismo. Así, cuando el reúso agrícola se
realiza en cultivos que se consumen crudos y no se procesan comercialmente, como es el
caso de las hortalizas frescas, el riego es restringido; cuando se aplica en cultivos que se
consumen y se procesan comercialmente, como es el caso del tomate enlatado, y en cultivos
que no se consumen por el hombre, como pastos, el riego es no restringido (Silva et al,
2008; Resolución 1207 de 2014).

10. Es necesario implementar estrategias y alternativas para el aprovechamiento
adecuado de las aguas residuales en los cultivos agrícolas pero dando cumplimiento a lo
establecido por la legislación, ya que esta busca encontrar el equilibrio entre las
necesidades del agua y los riesgos que se generan al usar aguas residuales. Es importante
entonces estimular el uso de estas aguas en cultivos como lo de la caña de azúcar y la palma
de aceite, cultivos no son de consumo humano directo y que una parte se destina al sector
energético, hay entonces un alto potencial de reúso de aguas residuales para actividades de
riego lo cual evita el vertimiento de estas en cuerpos de agua dulce. Esta práctica se ha
empleado en países desarrollados y en vía de desarrollo como estrategia de manejo integral
de sus recursos hídricos con soluciones concretas y sostenibles a largo plazo (Lasso y
Ramírez, 2011).
Las ventajas de emplear las aguas residuales tratadas en el riego de cultivos son
mayores que las desventajas ya que evitan la contaminación de las fuentes hídricas
superficiales, además de reducir el uso de fertilizantes artificiales dado el contenido de
nutrientes que tienen estas aguas (Lasso y Ramírez, 2011), por lo que su uso es una muy
buena alternativa de gestión del recurso hídrico.

11. DISCUSIÓN
La agricultura es el principal sector consumidor de recursos hídricos; la
disponibilidad hace que en algunas zonas sea necesario emplear otros recursos, como aguas
residuales. Aunque existe en la actualidad una normativa que establece la necesidad del
tratamiento y limita el uso de las aguas residuales, en la práctica predomina en todos los
países de América Latina el empleo de aguas residuales crudas, diluidas en cuerpos de agua
superficiales y, en menor proporción, el de aguas tratadas, aunque no necesariamente de
forma adecuada. El empleo seguro de las aguas residuales en las actividades agrícolas
requiere un tratamiento y un manejo apropiados (Silva et al, 2008).
Es fundamental entender los riesgos del uso de las aguas residuales sin realizar
previamente un tratamiento y buscar así la disminución de su uso, sobre todo en aquellas
zonas donde el recurso hídricos limpios son limitados y estas aguas se convierten en una
opción de reemplazo para el riego de los cultivos para consumo humano directo, ya que
generalmente las personas que habitan en estas zonas no cuentan con buenos servicios
sanitarios o atención médica a la mano.
Dentro del uso agrícola solo se permite la utilización de aguas residuales en cultivos
no alimenticios para humanos o animales; dentro de los usos permitidos en cultivos están
pastos y forrajes, fibras celulósicas, maderables y obtención de biocombustibles; también se
permite su uso en áreas verdes en parques y campos deportivos y jardines en áreas no
domiciliarias. Es fundamental el aporte de la resolución 1207 de 2014 en este aspecto, ya
que antes de su expedición se ejercían prácticas de reúso informales y sin un adecuado
control; están documentados muchos casos que no cumplen con los criterios recomendados
en la regulación actual (Silva et al, 2008).
Mención especial merece el uso de aguas residuales en riego de cultivos para la
obtención de biocombustibles; la producción de etanol y diesel ha tenido un gran
crecimiento en Colombia, lo cual ha impulsado el aumento de las áreas cultivadas de caña
de azúcar y palma de aceite y por consiguiente la demanda del recurso hídrico; si además se

12. tiene en cuenta que la mayor parte de estos cultivos están localizados en departamentos con
poca disponibilidad de agua debido a prolongados períodos de sequía generados por la
deforestación en la parte alta de las cuencas hidrográficas y por los efectos locales del
cambio climático, existe un alto potencial de uso de las aguas residuales en esta práctica;
este potencial es analizado por Lasso y Ramírez (2011) desde una perspectiva ambiental,
hidroclimatológica y normativa, resulta viable para su aplicación, ya que las condiciones
climáticas hacen que las aguas residuales sean vistas como un recurso que genera
beneficios económicos y cuyos impactos ambientales son controlables si se lleva a cabo
una adecuada gestión ambiental. Esta actividad ha sido ampliamente empleada en muchos
países como estrategia de manejo integral del recurso hídrico con soluciones
ambientalmente sostenibles en el largo plazo, ya que adicionalmente se evita la descarga de
las aguas residuales en cuerpos de agua naturales.
Se deben estimular entonces el uso del agua residual tratada en este tipo de cultivo y
fomentar en la industria el cambio de las aguas limpias por aguas residuales tratadas, en los
casos en los que aplique y reforzando los beneficios de estas aguas no solo en cuanto
beneficios al suelo sino también por todo el impacto ambiental que el aprovechamiento de
estas aguas conlleva.

13. CONCLUSIONES
El reuso de aguas residuales es una solución ambiental y una estrategia para el
ahorro y uso eficiente del agua, enmarcada en el contexto de Gestión Integral del Recurso
Hídrico y el desarrollo sostenible, reduciendo los impactos negativos generados por la
extracción de las aguas en cuerpos de agua naturales y la descarga de las aguas residuales a
estos mismos cuerpos.
La agricultura es una actividad fundamental para el soporte de la economía y el
sostenimiento de la población mundial, ya que cerca de la mitad de la población mundial
depende económicamente de esta actividad. Sin embargo en muchas regiones este impacto
económico no se ve reflejado en la mejora de las condiciones sociales de la sociedad, donde
además esta es una de las actividades que más demanda el uso del recurso hídrico,
especialmente para el cultivo de regadía, siendo la responsable del uso de cerca del 70%
del agua en el mundo.
El reúso de aguas residuales tratadas permite disminuir la presión sobre los cuerpos
de agua en donde el recurso hídrico es aprovechado para el riego de cultivos y otras
actividades agropecuarias. Los ríos con menor contaminación posibilitan la captación de
agua de mejor calidad para consumo humano y por consiguiente se requiere un menor
tratamiento para su uso.
El uso de las aguas residuales tratadas y sin tratar en cultivos es una práctica
ampliamente usada a nivel internacional, ya que ha mostrado resultados muy positivos
siempre y cuando esto se haga bajo parámetros controlados y respetando unos criterios
mínimos de calidad y salubridad.

14. REFERENCIAS
Diez JM, Burbano L. (2006). Técnicas avanzadas para la evaluación de caudales ecológicos
en el ordenamiento sostenible de cuencas hidrográficas. Ingenieria e Investigación.
26 (1): 58 – 68
Diez JM, Ruiz DH. (2007). Determinación de Caudales ambientales confiables en
Colombia: el ejemplo del río Palacé (Cauca). Investigación. 10(4): 153 – 166
Food and Agriculture Organization of the United Nations – FAO – (2005). Uso del agua en
la agricultura. Obtenido de Organización de las Naciones Unidas para la
Agricultura y la Alimentación: http://www.fao.org/ag/esp/revista/0511sp2.htm
Hidalgo M, Mejía E. (2010). Diagnóstico de la contaminación por aguas residuales
domésticas, cuenca baja de la quebrada La Macana, San Antonio de Prado.
Monografía de Investigación Aplicada. Facultad de Biología. Universidad de
Antioquia. 68 p.
Lasso J, Ramírez JL. (2011). Perspectivas generales del efecto del reúso de aguas residuales
para riego en cultivos para la producción de biocombustibles en Colombia. El
hombre y la máquina. 36: 95 – 105
Lorenzo EV, Llanes-Ocaña JG, Fernández LA, Bataller-Venta M. (2009). Reúso de aguas
residuales domésticas para riego agrícola. Valoración crítica. Revista CENIC
Ciencias Biológicas. 40 (1):
Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – MAVDT – (2004). Plan de
Manejo de Aguas Residuales Municipales en Colombia – PMAR. Versión Final.
Silva J, Torres P, Madera C. (2008). Reuso de aguas residuales domésticas en agricultura.
Una revisión. Agronomía Colombiana. 26 (2): 347 – 359.
Trujillo C. (1995). Aproximación a la determinación del caudal ecológico. Trabajo de
grado. Departamento de Biología. Universidad de Antioquia. 73 p.

15. Universidad de Piura. Capitulo I. Naturaleza del Agua Residual Doméstica y su
Tratamiento. Consulta en línea noviembre de 2016. URL:
http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_135_183_88_1242.pdf
Winpenny J, Heinz I, Koo-Oshima S. (2013). Reutilización del agua en agricultura:
¿Beneficios para todos?. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación
y la Agricultura. Roma: 144 p.