Torres_Adriana-Aporte_individual

Modulo: Manejo Integral del Agua Docente: Nelson Rodríguez Valencia Maestrante: Adriana Yanet Torres Saavedra

UNIVERSIDAD DE MANIZALEZ

MAESTRIA

DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

TRATAMIENTO DEL AGUA

REUSO DE LAS AGUAS

MIELES DEL CAFE

MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

1. RESUMEN

Pese a que Colombia es el sexto país con mayor oferta hídrica en el mundo, el Ministerio

del Medio Ambiente afirma que la mitad del recurso hídrico tiene problemas de calidad.

Se estima que la Industria, el sector agropecuario y las aguas domesticas produce 9 mil

toneladas de materia orgánica. (BELEÑO).

(ECHEVERRY ROBLEDO, 2014). Los problemas del agua se han aumentado con la

sequía, como las personas siempre veían el líquido corriendo por los causes la

preocupación era por los acueductos, o por la calidad del agua de los mismos producto

de los vertimiento y entonces el problema era los alcantarillados. Hoy la sequía tiene

alarmada a la sociedad quien hace responsable de ello al estado y a las grandes

empresas. Al primero por su negligencia en la implementación de las normas al respecto

del uso y manejo del recurso y a las segundas por la privatización y contaminación del

mismo, pero como cita el autor la problemática real es colectiva por la falta de conciencia

y educación ambiental; una mala relación del hombre y la sociedad con la naturaleza,

La tala indiscriminada de las partes altas de las cuencas y de las cuencas mismas las

malas prácticas agrícolas, las quemas de los bosques, paramos y zonas de protección

hídrica, la captura indebida de las aguas, su contaminación, hace también sus aportes

a la crisis en particular al calentamiento global en el que hoy nos encontramos viviendo.

El reúso de las aguas es una alternativa importante en tanto no solo reúsa las aguas

sino que para ello debe reducir sus índices de contaminación debe ser muy controladas

en correspondencia con las normas vigentes al respecto, pero cabe comentar la

preocupación por cuanto estas prácticas en nuestro estado no tienen las mejores

referencias, sobre todo en lo que respecta a el control y seguimiento de las acciones de

los particulares o a la implementación de las normas q para estas y otras áreas se han

adoptado.

Por otra parte Colombia no se caracteriza por su actividad agrícola para

biocombustibles, fibras celulosas y derivados, bosques maderables así que no será en

muchas actividades de riego que se implementaran estas aguas residuales tratadas, en

cuanto al uso industrial, tiene mucha más oportunidad, por cuanto las fuentes


generadoras de aguas contaminantes coinciden con zonas industriales, como Bogotá,

jumbo, Antioquia y Barranquilla, por citar algunas

Las aguas mieles producto del beneficio del café no son la excepción en cuanto a lo que

respecta a las aguas residuales contaminadas se refiere, pero sobre todo a su

tratamiento para el reúso y vertimiento se ha hecho desde hace ya varios años múltiples

investigaciones que han dado como resultado la descontaminación de las aguas hasta

en un 99%. Gran noticia para los habitantes de las zonas cafeteras en las que gracias

al apoyo del Comité de Cafeteros, CENICAFE y por supuesto a su equipo de

investigadores se goza de fuentes hídricas libre de aguas mieles.


2. INTRODUCCIÓN

CRISIS DEL AGUA.

En Colombia la oferta hídrica es abundante 26.770m3/hab-año, y año seco

(VICEMINISTERIO DE AMBIENTE. 2010). Pero se presenta importantes problemas en

cuanto a su disponibilidad del recurso superficial. Esto debido entre otros a la

deforestación, ampliación de la frontera agrícola, a los vertimientos de aguas

contaminadas, esencialmente aguas residuales doméstica, disposición en las corrientes

hídricas de residuos sólidos, al aumento de la demanda de agua potable en las zonas

donde no hay el recurso como las zonas turísticas particularmente las costeras como

Santa Marta y Cartagena.

La crisis del agua se ha fundamentado entre otras en los estudios que indican que el

calentamiento global que atenta contra la calidad y la cantidad de agua, no solo para el

consumo humano también para todas aquellas actividades económicas que sustentan

el desarrollo y crecimiento económico precisamente de la humanidad.

El calentamiento global que por supuesto trae consigo un aumento de la temperatura

contribuye a la evaporación del agua superficiales, dicha evaporación trae consigo en

los últimos años fuerte precipitaciones capaces de erosionar los suelos agrícolas los

cuales por efecto de las escorrentías pierden su capas más fértiles.

Los estudios más recientes hechos por el viceministerio de medioambiente. Concluyen

que aún son muchos los municipios en Colombia que vierten sus aguas residuales

directamente a las corrientes hídricas y a los cuerpos de agua. (CENICAFE Y

FEDERACION NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011) cita del

Viceministerio del Medio Ambiente 2010 que para el año corrido de 2010 de 75.95 M3/S

de agua residual municipal que se produjo en Colombia solo se trató 18.93m3/s es decir

solo el 24.92%), solo el 51% de las PTAR Sitemas – Plantas de tratamiento de aguas

residuales instalados en Colombia, presentan funcionamiento entre regular y bueno;

pero la contaminación de los recursos hídricos no solo provienen de las aguas

domésticas, también de las industriales, agrícolas y del bajo interés y participación por

parte de la población en lo que respecto a la concienca sanitaria, así mismo el poco


trabajo articulado entre las entidades públicas y privadas para formular e implementar

proyectos sanitarios y de insuficiencias institucionales.

De otra parte también aporta a la crisis del agua la condición actual de los suelos al

respecto y en correspondencia con sus investigaciones (CENICAFE 2011), ha

identificado para dos zonas cafeteras en el ámbito nacional su condición actual:

1. En las en la zona cafetera central de Colombia que tanto la calidad del agua como

de los suelos se han visto afectados, por consiguiente también los ciclos hidrológico,

esto debido entre otras porque en esta zona predomina los suelos de ladera, los

patrones de asentamientos humanos y los procesos de cambios en el uso del suelo y

en las coberturas, por esto sus investigaciones les permite afirmar que estos suelos

juegan un papel hidrológico determinante en la distribución del agua como componente

que permite la recarga de acuíferos y, situación que determina, la disponibilidad de agua

para la vegetación y de forma indirecta el caudal de los ríos.

2. En las regiones tropicales, La erosión del suelo es un problema serio,

especialmente en donde las condiciones topográficas y climáticas hacen que los suelos

presenten alto riesgo a los procesos erosivos, la intervención del hombre por malas

prácticas de uso o manejo intensivo e inadecuado de los suelos.

PRODUCCIÓN DE CAFÉ

El café es la segunda mercancía

comercializada en el mundo, tras el petróleo.

En el mundo se estima que se consumen más

de 2.500 millones de tazas por día.

La producción mundial de café llegó a los 146,3

millones de sacos de 60 kilogramos en el 2013.

(CENICAFE Y FECDERACION NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011).

La zona cafetera colombiana se encuentra localizada en el complejo orográfico entre los

entre los 1.000 y los 2.000 m de altitud, y está comprendida entre 1° y 10° de latitud


Norte, con una extensión de 3.050.141 hectáreas (Federacafé, 2008). Del área

sembrada, el 75% se encuentra localizada en los departamentos de Caldas, Antioquia,

Tolima, Cundinamarca, Quindío y isaralda (zona central cafetera), los cuales

proporcionan aproximadamente el 85% de la producción cafetera nacional.Actualmente,

el 64% de los caficultores colombianos son minifundistas, con menos de media hectárea

de café. Aunque este grupo provee 15% de la producción, genera parte significativa de

la mano de obra requerida en las unidades productivas grandes.

El 31% de los productores corresponde a unidades cafeteras con un promedio de 2,2

hectáreas, que responden por 40% de la producción. Y los cafeteros empresariales son

el 5%, con fincas que fluctúan entre 7 y 35 hectáreas y producen el 45% del total de la

cosecha (Federacafé, 1997). La producción media de café en los últimos 10 años estuvo

alrededor de 11 millones de sacos (1 saco equivale a 60 kg de café almendra) y se

realiza en 590 municipios de 16 departamentos, en un área de 874.000 ha, distribuidas

en 513.000 fincas (Federacafé, 2008).

3. OBJETIVOS

General

1. Indagar sobre las alternativas de reúso de las aguas mieles del café, como

estrategia a implementar en una política de gestión del recurso hídrico.

Específicos:

1. Identificar las diferentes posibilidades de reúso de las aguas residuales

2. Consultar sobre los diferentes tipos de beneficio de café

3. Identificar el tipo de contaminación que produce las aguas mieles del café producto

de su beneficio húmedo.

4. Presentar una propuesta de tratamiento de aguas residuales en correspondencia

con lo dispuestos en la unidad III del módulo de Gestión Integral del Agua para la

descontaminación y posterior reusó de las aguas mieles del café


4. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN

4.1. SOBRE EL REÚSO DE LAS AGUAS RESIDUALES:

(OMS. Organizacion Mundial de la Salud., 2004) Por la crisis mundial que en la

actualidad se presenta sobre la disponibilidad en volumen y calidad del agua dulce por

las situación entre otras presentada en la introducción, se ha considerado que las aguas

residuales tratadas son una alternativa para ser usadas en la agricultura y en la industria

que no refiera a alimentos para humanos y animales.

Por lo mismo para el reúso de las aguas se ha hecho necesario regular los estándares

de calidad y adoptar buenas prácticas de manejo, esto con el fin de prevenir impactos

negativos en la saludo de las personas y de los animales; la formulación de estas

regulaciones y buenas practicas han considerado condiciones sociales, económicas y

ambientales en los ámbitos locales en los que se va a implementar

En Colombia se han adoptado un conjunto de normas que buscan regular la calidad y

el uso final de las aguas residuales para su reúso en actividades agrícolas e industriales

no referidas a alimento humano y animal, la última de ellas la Resolución 1207 de 2014,

adopta en el Artículo 6°. los usos establecidos para agua residual tratada. Y en el

Artículo 7°. Los Criterios de calidad.

4.2. BENEFICIO DEL CAFÉ

Tradicionalmente el café ha sido beneficiado por vía húmeda, dando origen a una bebida

suave de alta calidad, pero generando problemas de contaminación del medio ambiente.

(Mancilla, 2014). Para realizar el proceso de beneficiad húmedo se requiere agua limpia.

El agua limpia se contamina con los compuestos que se adicionan en el despulpe

y/o lavado del café, transformándose así en agua residual, la cual tiene por compuestos

contaminantes:


(CENICAFE, 1993)1 En Colombia, el proceso de beneficio del café se ha hecho

tradicionalmente por vía húmeda y este es uno de los factores a los cuales se debe la

excelente calidad del café Colombiano.

En este proceso cuando se hace tradicionalmente sin la implementación del sistema de

transporte diferente al hidráulico como el de gravedad, el tornillo sin fin y el cable

desarrollados por CENICAFE. Se consume grandes cantidades de agua limpia y se

contaminan así mismo grandes cantidades de agua. Y que según el (Manual del

Cafetero Colombiano 1979) se consumen 20 lts de Agua Limpia por Kg de Café en baba.

4.2.1. Beneficio En Humedo

(CENICAFE Y FEDERACION NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011) De

acuerdo con la distribución de los macrocomponentes del fruto fresco y maduro de café,

sólo el 9,5% del peso es utilizado en la preparación de la bebida. El 90,5% restante lo

constituyen el agua y los subproductos del proceso, de los cuales los principales son

pulpa y el mucílago (Calle, 1977).

En el beneficio húmedo tradicional, los subproductos son removidos durante las etapas

de despulpado y lavado, utilizando altas cantidades de agua: los consumos se ubican

alrededor de los 40 litros por kilogramo de café pergamino seco, distribuidos así: 12,5%

en el despulpado, 37,5% en el lavado y transporte del grano y 50% para el transporte

de la pulpa (Roa et al., 1999). Citado en (CENICAFE Y FECDERACION NACIONAL DE

CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011).

Investigaciones desarrolladas en Cenicafé permitieron calcular que la pulpa y el

mucílago frescos, cuando no son utilizados en forma adecuada, representan el 72% y

el 28%, respectivamente, del problema de contaminación generado en el proceso de

beneficio húmedo del café (Zambrano y Zuluaga, 1993). Por tal motivo es necesario

buscar sistemas de transformación de estos subproductos, que sean simples y

1 ZULUAGA, Jaime y ZAMBRANO Diego. Manejo del Agua en el Proceso de Beneficio Húmedo del Café Para el Control de la Contaminación. Avances Técnicos - CENICAFE 187 Abril de 1993.


eficientes, que eviten o controlen la contaminación ambiental y que los valoricen, esto

último para que estos sistemas sean practicados con interés por los caficultores.

4.2.2. Beneficio En Seco: Alternativas para el tratamiento de las aguas miles que luego

son susceptibles de ser reutilizables a más bajos costos entre otras por los bajos

volúmenes de agua que se requiere en este tipo de beneficio – lavado del grado y

despulpada.

4.2.3. Sub Productos Del Beneficio

a. La pulpa. (CAFE y CAFFE). Está compuesta por el epicarpio y mesocarpio del

fruto, representa en 40% del peso total del fruto y tiene una humedad del 85%. Su

composición es variable. Y en términos generales es la siguiente:

COMPOSICIÓN DE LA PULPA Fuente: Café y Caffe

Variable

Estado Actual

Unidad de Medida Valor Actual

PULPA

Cafeína % .95

Poli fenol % 2.90

Azúcar % 4.10

Proteína bruta % 13.30

Lignina % 19.30

Grasa total % 1.73

Celulosa % 18.30

Sustancia Orgánica % 55

Minerales % 9.70

PH

Poténciale Calorifico (Kj/Kg) 15.900

Esto indica que es un subproducto contamínate y que según (ALVAREZ, 1991) este

constituye el 73.7% de la contaminación potencial de los subproductos del beneficio

húmedo.


Según las investigaciones realizadas por CENICAFE en 1993 dio como resultado que

la pulpa proveniente del despulpado en seco de 5Kg de café cereza, si es arrojada

directamente a las corrientes de agua produce una contaminación equivalente a los

excrementos y orina generados por 6 personas en un día. Así mismo q cuando la pulpa

es transportada con agua a las fosas, utilizando solo 1lt de agua por cada kg de café –

cereza despulpada, la cantidad de sustancias (materia orgánica) que pasan al agua por

cada 2kg de café cereza despulpado tiene una capacidad contaminante equivalente a

la de una persona por día. Esto es que el proceso de beneficio para obtener tan solo

una arroba de café pergamino seco se produce una contaminación de 100 personas por

día.

a.1. Uso de la pulpa con este tipo de beneficio:

- Alimentación animal. Puede aportarse hasta en un 5% para aves. 16% en cerdos

y 20% en vacas de leche y de en gorde. Según (Jarquin, R., 1987). Citado en café y

caffe.

- Cultivo de Hongos. Según (Guzmán, G., 1987). Citado en café y caffe.

- Cría de lombrices. Según (Larde, G., 1987). Citado en café y caffe.Por su alto

contenido en Azucares, Pectina y Microorganismos que contribuye a degradar la pectina

y el ácido láctico. (SARATY ZAMBRANO, 2012).

- Abono Orgánico: por su alto contenido en azucares y Pectina. Este representa en

la actualidad la técnica más segura para resolver el problema del impacto ambiental, el

proceso de producción es anaeróbico y se debe mantener una presencia de oxigeno

constante en toda la masa. gracias a su alto contenido en azucares y pectina. (SARATY

ZAMBRANO, 2012).

b. Mucílago: (Café y Caffe). El mucílago del café es constituido por el mesocarpio

del fruto y representa el 15-20% del peso del fruto fresco. El pH del mucílago fresco

varía entre 5,5-6,2 (Aún sin el proceso de tratamiento se encuentra dentro de los

estándares permitidos de PH para reúso agrícola. según la resolución 1207 de 2014) y

el contenido en pectina varía entre 15,9 % y 33%.


COMPOSICION DEL MUCILAGO Fuente: Café y Caffe

Variable

Estado Actual

Unidad de Medida Valor Actual

MUCILAGO

pH 5,5 – 6,2

Pectina % 15.9 y 33

Azucares producente % 30

Azúcar no redúcete % 20

Celulosa Minerales % 17

DQO g/kg.c.c 30

DQO ppm 25 – 110 mil 2

Composición Química Mucilago3

Café Seleccionado4

Azucares Reductores % bh5 4,31

Azucares Totales % bh 6,68

Grasa %bs 1,04

Fibra %bs6 6,91

K % 1,07

Ca % .2

Mg % .7

Mn % 0

Fe % 0

Café sin seleccionar7

Azucares Reductores % bh8 4,28

Azucares Totales % bh 7,4

Grasa %bs 1,1

Fibra %bs9 6,58

K % 1,27

Ca % ,2

Mg % ,08

Mn % 0

2 La operación de remoción de mucílago se generan aguas residuales y lixiviados, con una carga orgánica, en términos de la DQO, que oscila entre 25.000 (Zambrano et al., 1999) y 110.000 ppm (Zambrano y Cárdenas, 2000), y que generan impactos ambientales significativos sobre el ecosistema cafetero. Citado en (CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014) 3 Rios, 1996. Citado en (CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014) 4 Solamente frutos maduros y pintones 5 Base húmeda 6 Base Seca 7 Café de recolección normal. 8 Base húmeda 9 Base Seca


Fe % 0

El mucilago se genera en la etapa de desmucilaginado, mediante proceso húmedos, por

cada millón de sacos de 60Kg cada uno que Colombia exporta se genera

aproximadamente 55.500 Ton de Mucilago Fresco, este volumen de mucilago mal

manejado equivales a los vertimientos de excretas humanas por una población de

310.000 habitantes, en un año.

Las aguas residuales del lavado del mucílago fermentado, provenientes de una

producción de 1.000 @ de c.p.s., generan una contaminación equivalente a la generada

en aguas negras por una población de 14.400 habitantes en un día. Para esta misma

producción de café y con remoción mecánica de mucílago, los lixiviados que escurren

de la mezcla pulpa - mucílago, generan la mitad de la contaminación anterior, en

concentraciones que superan 200 veces las de aguas residuales de una alcantarilla

doméstica. (CENICAFE 2010).

La contaminación producida por el lavado del café en la fermentación natural es de 30g

de Demanda Química de Oxigeno (DQO) por Kg de café en cereza, y este representa

el 26% de la contaminación potencial generada por el beneficio húmedo.

El intervalo de concentraciones adecuado para desarrollo de la mayor parte de la vida

biológica es bastante estrecho y crítico 6.5 - 8. El agua residual con valores de pH fuera

de este rango presenta dificultades de tratamiento con procesos biológicos, ya que se

afecta la viabilidad de los microorganismos. La operación de remoción de mucílago se

generan aguas residuales y lixiviados, con una carga orgánica, en términos de la DQO,

que oscila entre 25.000 (Zambrano et al., 1999) y 110.000 ppm (Zambrano y Cárdenas,

2000), y que generan impactos ambientales significativos sobre el ecosistema cafetero.

c. Las aguas mieles residuales.

Se considera que una despulpadora convencional utiliza 3000 lt de agua por cada kq de

café producido, mientras una despulpadora ecológica utiliza solo 150 lt/kq. En las

maquinarias semi ecológicas se ha calculado que se utiliza una cantidad de agua de

300 lt/qq.


Esto indica que en este tipo de máquinas el ahorro de consumo de agua alcanza hasta

el 50%, por tanto los volúmenes de agua contaminados son menores, así mismo

(CENICAFE. 1993) advierte que con este tipo de proceso también se reduce la cantidad

de materia orgánica, así los volúmenes de esta que son necesarios almacenar y tratar

son menores y por tanto también se reduce los costos de dicho tratamiento.

(CENICAFE. 1993) Las aguas mieles como se conoce a las aguas residuales del

proceso de beneficio del café contienen una concentración de materia orgánica alta,

esto solo sucede cuando se ha usado max 1lt de agua para lavar el café fermentado (1k

de café en cereza), genera una cantidad de agua y material contaminante equivalente

a aquella producida por 6 personas en un día.

4.3. ALTERNATIVAS DE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS MIELES.

El beneficio del café en seco implica entonces quitar el agua en el beneficio de café para el

despulpado y el transporte de la misma se evita hasta en un 72% de la contaminación que los

subproductos (pulpa y Mucilago) de este beneficio genera, así mismo el ahorro del agua en el

consumo para el lavado del café alcanza hasta un 90%. (Zambrano y Zuluaga, 1993) citado en

Citado en (CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014).

CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS MIELES.

Fuente: Rodríguez, 1999. Citado en (CARDENAS, R. C., & ORTIZ , J. E. (2014)

Variable

Estado Actual Reúso

(Resolución 1207 de 2014) Tratamiento

Unidad de

Medida

Valor

Actual

Valor límite

máximo

permisible

Tipo y

Característica del

Tratamiento

aplicado

Valor

máximo

Alcanzado

Tipo de

reúso

Aguas del Mieles del Café

pH Unidad 3,71 6 - 9 (1) 100%

Rie

g

o

pa

ra

uso

ag

ríc

ola

no

alim

en

tic

ios

pa

ra

co

ns

um

o

hu

m

an

o

o

an

im

al DQO10 Sin filtar (ppm) 10.070 1400mgL

10 La DQO o Demanda Química de Oxígeno es la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar toda la materia

orgánica y oxidable presente en un agua residual. Es por tanto una medida representativa de la contaminación orgánica de un efluente siendo un parámetro a controlar dentro de las distintas normativas de vertidos y que nos da una idea muy real del grado de toxicidad del vertido. Existen distintas formas de disminuir la DQO como los tratamientos físico-químicos, la electrocoagulación y el ozono. (HIDRITEC, 2011-2014)


DQO Filtrada (ppm) 7.143 SMTA11 (2) 86.6%

DBOs12

(pmm) 3875 700mg/L

87,8% a

99,58%

ST (ppm) 2818 (3) 60 y 70%

SST (ppm) 1553 500mg/L SMTA13 99.3%

N-NTK.

(Nitrógeno

total)(ppm)

(Nitrógeno

total)(ppm) 218.25 50mg/L Tratamiento

Secundario. (4)

N-NH3

(Nitrógeno

Amoniaco)

(ppm)

9.51

N-NO3 nitrato

(Nitrógeno

nítrico)(ppm)

0,73 5mg/L

Tratamiento

secundario:

Desnitrificación

biológica y

catalítica

S-SO4 sulfato

(ppm)

29,5 500mg/L

Tratamiento

secundario:

Intercambio

iónico, osmosis

inversa

P-PO4 fosfato

(ppm)) 0,005 25mg/L

Tratamiento

Secundario (5) 60 a 70%

Detalle Tipo y Característica del Tratamiento aplicado.

(1). Al pH Se le aplica tratamiento secundario para neutralizar la acidez. Para ello a la

muestro se le agrega CaO Oxido de Calcio “Cal” esta aumenta el pH, por q a mayor pH

menor grado de acidez.

Las aguas mieles del beneficio del café, por su pH tan bajo, es decir muy alta acidez y

concentración de materia orgánica alta, lo configuran en un importante contaminante de

60 a 240 veces más que las aguas residuales domésticas. Esto según Zambrano y

Rodríguez, 2008. Citado en (CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014). Pero por

11 SMTA. Sistema Modular de Tratamiento Anaeróbico. (ZAMBRANO F., 2006) 12 La DBO o Demanda Biológica de Oxígeno es la cantidad de oxígeno que necesitan los microorganismos

para degradar la materia orgánica biodegradable existente en un agua residual. Es por tanto una medida del componente orgánico que puede ser degradado mediante procesos biológicos. (HIDRITEC 2011-2014). 13 (LUGO C., 2009)


condición del Proceso con un SMATA no se requiere adición de químicos para

neutralizar la acidez de la aguas mieles, ni para el balance de nutrimento. (Zambrano,

et al., 2010).

(2) Para DQO DBO. Se implementa un Tratamiento secundario: Mediante el proceso

biológico o químico de “digestión Anaerobia”, porque su composición química y su alta

biodegradabilidad, son adecuadas para usarlas en la producción de biogás en

biodigestor anaeróbica en biodigestores de alta eficiencia (ZAMBRANO F., 2006).

(CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014). La digestión anaerobia es un proceso

muy complejo, tanto por el número de reacciones bioquímicas que tienen lugar como

por la cantidad de microorganismos involucrados en ellas. De hecho muchas de estas

reacciones ocurren de forma simultánea. Los estudios bioquímicos y microbiológicos

realizados hasta ahora, dividen el proceso de descomposición anaerobia de la materia

orgánica en cuatro fases o procesos: Hidrólisis, Etapa fermentativa o acidogénica, Etapa

acetogénica, Etapa metanogénica.

Al respecto la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, desde su creación ha

estado atenta a la protección del ambiente, a la conservación de la biodiversidad y a la

conservación de los suelos y las aguas de la zona cafetera, así es que desde 1945.

Cuanta con su propio servicio meteorológico, el cual es operado por CENICAFE. Así

mismo este Centro adelanta estudios climáticos y agroclimáticos. (CENICAFE Y

FECDERACION NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011).

Por lo mismo CENICAFE ha adelantado investigaciones que propenden por la gestion

del recurso hidrico, entre los que se destaca el diseño de un modelo para la gestion

integral del Recurso hidrico en la caficultura colombiana, al respecto al manejo del agua

en los proceso del cultivo y del beneficio del fruto. (CENICAFE Y FECDERACION

NACIONAL DE CAFETEROS DE COLOMBIA, 2011). Esta nueva tecnología ha sido

operada y evaluada desde 1999 por el Centro Nacional de Investigaciones del Café

(Cenicafé) y ha mostrado eficiencias de remoción de carga orgánica superiores al 80%

de la Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO5). (Zambrano, Isaza, Rodríguez y López,

1999). (CARDENAS GARZON & ORTIZ PRIETO, 2014)


Para Zambrano et al. (2006), el SMTA (Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio), de

las aguas mieles del café tienen una eficiencia de remoción del 86,6% en términos de

la DQO (87,8% para DBO5). LUGO C., C.I.; et al (2009) se han encontrado remociones

del orden de: DBO5 (99,58%) y SST hasta de un (99,3%). es una contribución ambiental,

económica y socialmente significativa, dado que permite minimizar el impacto ambiental

que sobre el ecosistema cafetero tienen las aguas mieles, a unos costos bajos de

depuración, cumpliendo con lo exigido en nuestra legislación ambiental y permitiendo

que los productores alcancen la certificación de su grano (Zambrano, Isaza, Rodríguez

y López, 2010).

Para alcanzar altas eficiencias de remoción de carga orgánica; no utiliza energía para

bombeo del agua residual, el flujo se hace por gravedad, aprovechando la topografía de

la zona cafetera colombiana; utiliza unidades prefabricadas de polietileno con tapa y de

color negro que permite elevar hasta 30°C la temperatura interna de los tanques y

controlar la presencia de malos olores en los alrededores; utiliza microorganismos

metanogénicos presentes en el estiércol vacuno o porcino, responsables de la etapa

principal del tratamiento de las aguas mieles y, trozos de guadua o botellas de plástico

no retornable que favorecen la permanencia de los microorganismos en el sistema.

(3) Para la eliminación de los Sólidos Suspendido se usa:

Tratamiento primario. Utilizando rejilla, sedimentadores primarios y tamices con un %

de remoción del 60 a 70%.

Tratamiento secundario utilizando Tratamientos bilógicos con bacterias que

biodegradan el lodo para remoción, degradación o transformación con carácter bilógicos

de un % de entre el 60-99%. Estos a su vez generan sustancias que se aprovechan

para abonos.

Tratamiento Terciarios. Se utiliza tratamientos biológicos y químicos, que elimina

además los nutrientes hasta en un 99%.

Para Nitratos, Nitrógeno, sulfatos y fosfatos se aplica Tratamientos Secundarios:

(Unidad III. 2015)


(4) Eliminación del Nitrógeno: Mediante el proceso llamado Desnitrificaciòn se usa

bacterias en condiciones anaerobias que hacen reaccionar el nitrato con parte del

carbono que contiene el agua que está siendo tratada. Como resultado de la reacción

se forma CO2 y N2 que se desprenden a la atmósfera, o con intercambio iónico, es decir

con proceso químico.

(5) Eliminación fosfato: por métodos biológicos con bacterias. Se recomienda

combinar con la precipitación química forzada del fosforo (coagulación y/o floculación)

y La Precipitación aumenta la salinidad y la demanda de residuos, su desventaja es que

aumenta el volumen del lodo. Con este tratamiento logra eliminarse el fosfato entre un

60 a 70%

4.4. REÚSO DE LAS AGUAS MIELES TRATADAS:

Fundamentalmente el producto es el Biogas - gas combustible. Esto si se trata con un

SMTA (Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio). O con cualquier otro sistema que

implique biodegradación de la materia orgánica mediante la acción de microorgnismos

en un proceso anaeróbico o en ausencia de oxígeno. Esto porque las aguas mieles

tienen una alta capacidad de biodegradación este gas se puede usar encender hornos,

estufas (no de cocción de alimentos para humanos, pues estos toman su olor base)

secadores, o cualquier sistema adaptado para la combustión a gas.


5. Conclusiones

(1) Es posible tratar las aguas residuales del café para su reúso en actividades

agrícolas e industriales que no refieran a alimentos para humanos y animales

(2) Del proceso de beneficio húmedo de café se presentan dos subproductos la

pulpa y el mucilago

(3) Los dos subproductos del proceso de beneficio húmedo del café presentan una

alta capacidad contaminante para las aguas que son utilizadas en este

(4) Las aguas con el que se beneficia el café se conocen como aguas miles y estas

cuando no son tratadas se depositan directamente a las corrientes hídricas

(5) El beneficio del café en seco ahorra hasta un 90% en el consumo de agua

(6) El beneficio en seco reduce la contaminación hasta en un 72% al no requerir

mayores cantidades de agua para el despulpado y el transporte de la pulpa.

(7) La implementación de tratamientos primarios, secundarios y terciarios del agua

permite reducir la contaminación de las aguas mieles y ser reusada para el riego

de cultivos no alimenticios para humanos y animales.

(8) Los procesos anaerobios tienen por ventaja que no requieren aireación y que

generan un biogás q es usado con fines energéticos.

(9) Los procesos anaerobios generan menos cantidad de lodos que los aerobios,

así se reduce los costos para el tratamiento de estos lodos.

(10) El producto del tratamiento secundario anaeróbico que se aplica a las

aguas mieles es el biogás el cual se puede usar en múltiples aparatos de

combustión a gas.


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