1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
EN EL BENEFICIO DEL CAFÉ
Camilo Andrés Valencia, Jorge Humberto Páez, María Santos Villabona & Sonia Cortés
Manejo Integrado del Agua
Maestría en Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible
Universidad de Manizales
noviembre 2017
2. INTRODUCCIÓN
Mundo
Industria y Agroindustria
4% de extracciones
2050 consumo de agua en 400%
Colombia
Industria cafetera 55% huella hídrica gris
1992 contaminación = ciudad de 840000 hab.
(Arango, 1999; Arévalo et al., 2011; Zambrano et al., 2015)
Acciones legales,
técnicas y económicas
3. OBJETIVOS
General
Analizar el comportamiento de la industria cafetera colombiana desde un enfoque
económico, legal y ambiental.
Específicos
Analizar el impacto de la caficultura en el recurso hídrico.
Presentar los parámetros establecidos por la normatividad ambiental para las prácticas
ecológicas y tradicionales en el beneficio del café.
Definir las etapas que componen el proceso de tratamiento de aguas residuales
provenientes del lavado del café.
Estimar un análisis de costos para la implementación de tecnologías en el manejo de
aguas residuales del café.
4. MARCO TEÓRICO
AGUAS RESIDUALES: Resultantes de cualquier tipo de aprovechamiento
INDUSTRIALES DOMÉSTICAS
(AGRÍCOLAS)
Recolección, tratamiento y disposición
Afluentes receptores
-Superación de la capacidad límite de
asimilación.
-Alteración fisicoquímica e hidrobiológica
-Costo adicional de tratamiento
Inadecuada o inexistente
(MAVDT, 2004)
5. Normatividad ambiental para las aguas residuales del café en Colombia
MARCO TEÓRICO
•Deber del estado proteger la diversidad e integridad del ambiente.
•Conservar las áreas de especial importancia ecológica
•Garantizar la calidad del agua para consumo y para las actividades en que su
uso es necesario.
•Fijar su destinación y posibilidad de aprovechamiento, estableciendo la
calidad y ejerciendo control sobre los vertimientos.
Constitución Política de
Colombia
Artículo 79 y 80
•Código de recursos naturales
•Reglamento Técnico de Agua Potable y Saneamiento (RAS)
•Usos del agua y residuos líquidos
Resolución 631 del 7 de
marzo de 2015
Decreto 1076 del 26 de
mayo de 2015
•ARTÍCULO 9o. “parámetros fisicoquímicos a monitorear y sus valores límites
máximos permisibles en los vertimientos puntuales de aguas residuales no
domésticas (ARnD) a cuerpos de aguas superficiales de actividades
productivas de agroindustria y ganadería”.
Resolución 631 del 7 de
marzo de 2015 para el
beneficio del café
6. Parámetro Unidades
Beneficio del Café (Clasificación de la Federación
Nacional de Cafeteros –FNC/CENICAFE)
Proceso Ecológico Procesos Tradicional
Generales
pH Unidades de pH 5,00 a 9,00 5,00 a 9,00
Demanda Química de Oxígeno
(DQO)
mg/L O2 3.000,00 650,00
Demanda Bioquímica de
Oxígeno (DBO5)
mg/L O2 400,00
Sólidos Suspendidos Totales
(SST) 00
mg/L 800,00 400,00
Sólidos Sedimentables (SSED) mL/L 10,00 10,00
Grasas y Aceites mg/L 30,00 10,00
Compuestos de Fósforo
Fósforo Total (P) mg/L Análisis y Reporte Análisis y Reporte
Compuestos de Nitrógeno
Nitrógeno Total (N) mg/L Análisis y Reporte Análisis y Reporte
Otros parámetros para análisis y reporte
Color Real (Medidas de
absorbancia a longitudes de
onda: 436 nm, 525 nm y 620
nm).
m-1 Análisis y Reporte Análisis y Reporte
MARCO TEÓRICO
7. MARCO TEÓRICO
Pero, si la legislación ambiental existe y es clara. ¿Qué sucede entonces con los residuos
generados por el sector cafetero a los cuerpos de agua en Colombia?
Uso total de agua 2012 CAFÉ
Lixiviados
DQO 110000 ppm.kg-1
(WWF, 2012; ENA 2014, IDEAM; Ramírez et al., 2015; MADS, 2016)
1) Es un producto que es reconocido a nivel mundial por sus características
organolépticas.
2) Motor económico y social desde el siglo XIX, es decir, es un cultivo
tradicional que durante mucho tiempo generó una gran rentabilidad a
nivel nacional.
3) Producto cultivado a pequeña, mediana y gran escala.
8. MARCO TEÓRICO
Tecnologías alternativas y económicas en el procesamiento del café
Objetivo: reducción de un 98% en el consumo de agua para las labores de despulpado y
desmucilaginado y 90% de la contaminación potencial de las aguas.
Cambio del Tipo de Beneficiadero en una finca cafetera del municipio de Salamina – Caldas
Benefciadero Tradicional a Ecológico (programa GIA - Fuente Fotos: Camilo Valencia 2016, 2017)
9. MARCO TEÓRICO
Tecnologías alternativas y económicas en el procesamiento del café
Tecnología Belcosub – modelo 300
(Ramírez et al, 2015)
Control Caudal Agua – Transporte de Pulpa
Mucilago Concentrado – Lixiviados Proceso
10. MARCO TEÓRICO
Tecnologías alternativas y económicas en el procesamiento del café
(Oliveros-Tascón & Sanz-Uribe, 2011)
Secado Mecánico de lixiviado con gases de chimeneas Secado al sol de lixiviado: Marquesina – Efluentes Deshidratados - Bioabono
11. MARCO TEÓRICO
Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio (SMTA)
(Cenicafé, 2006; Zambrano et al., 2006)
Tres unidades que permiten la separación de fases
de digestión anaerobia:
Reactor Hidrolítico / Acidogénico (RHA)
Recamara de Dosificación
Reactor Metanogénico (RM)
12. MARCO TEÓRICO
Tecnologías alternativas y económicas en el procesamiento del café
Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio
SMTA.
Trampa pulpas – RHA – RM
Aspectos Agua Residual: a) RHA – b) RD – c) RM
13. Postratamiento
MARCO TEÓRICO
Sistema de postratamiento instalado en fincas de Salamina – Caldas. Izquierda. Filtro biológico
con lecho de gravilla. Derecha. Filtro biológico con la especie vegetal Typha angustifolia.
Fuente Fotos: Camilo Valencia.
14. ¿Es una alternativa rentable?
MARCO TEÓRICO
Fincas con producciones mayores a 1500 @c.p.s/año
Fincas con producciones menores a 1500 @c.p.s/año
• Económico
• Efectivo
• Posibilita escalonamiento
SMTA Polietileno
($ Colombianos)
Reactor Hidrólitico Acidogénico
Tubería y Accesorios $ 385.980
Mano de Obra (2 Jornales) $ 70.000
3 Tanques Polietileno x 2m3 $ 893.100
Recámara Dosificadora
Materiales de Construcción $ 168.200
Mano de Obra (3 Jornales) $ 105.000
Tanque de Polietileno X 250 L $ 102.200
Reactor Metanogénico
Tubería y Accesorios $ 318.600
Botellas Plásticas $ 50.000
Sunchos $ 34.000
Mano de Obra (2 Jornales) $ 70.000
2 Tanques Polietileno x 2m3 $ 595.400
Manguera Polietileno 1 1/2" x 50 m $ 84.000
TOTAL $ 2.876.480
(Cenicafé, 2006; Zambrano et al., 2006)
Tabla 2. Costos de un Sistema Modular de Tratamiento Anaerobio
(SMTA). Costos estimados noviembre 18 de 2017
15. CONCLUSIONES
la industria cafetera ha sido un renglón económico importante para el país, sin
embargo, a nivel ambiental ha generado grandes efectos contaminantes a las fuentes
hídricas.
El proceso de normatividad, el control en la producción y la disposición de residuos,
debe ir acompañado de la construcción de una infraestructura adecuada y de un
sistema organizado y coherente de vigilancia.
El sector cafetero está demostrando que con investigación, financiación y capacitación,
este renglón puede seguir siendo la base económica de muchos productores y del país.
Se requiere un proceso de sensibilización, capacitación y acompañamiento a los
productores para que realicen un manejo integrado del agua en el proceso de beneficio
del café.
Para abordar los costos, es necesario implementar políticas de incentivo al productor,
accediendo a recursos y facilitando las mediciones en finca.
16. LITERATURA CITADA
Arévalo, U. D.; Lozano, A. J.; Sabogal, M. J. (2011). Estudio nacional de huella hídrica Colombia: Sector agrícola. Revista
internacional de sostenibilidad, tecnología y humanismo 7:101-126.
Arango, R. M. (1999). El beneficio ecológico del café en Colombia. Universidad Javeriana. Cuadernos de Desarrollo Rural nro. 42.
Recuperado de: http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/desarrolloRural/article/viewFile/2370/1671.
Decreto 1076 del 26 de mayo de 2015. . (26 de mayo de 2015). Decreto Único Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo
Sostenible. Bogotá.
MAVDT. (2004). Plan nacional de manejo de aguas residuales municipales en Colombia. Recuperado de:
http://www.minvivienda.gov.co/Documents/ViceministerioAgua/PLAN_NACIONAL_DE_MANEJO_DE_AGUAS_RESIDUALES_MUNICIPALES
_EN_COLOMBIA.pdf.
Oliveros-Tascón C. E. & Sanz-Uribe J. R. (2011). Ingeniería y café en Colombia. Revista de ingeniería. Universidad de los Andes. Enero
- junio de 2011, pp. 99-114.
Ramírez-Gómez, C.A.; Oliveros-Tascón C. E. & Sanz-Uribe J. R. (2015). Manejo de lixiviados y aguas de lavado en el proceso de
beneficio húmedo del café. Revista Cenicafé 66(1): 46-60. 2015.
Zambrano, F. D.; Isaza, H. J.; Rodríguez, V. N.; López, P. U. (1999). Tratamiento de aguas residuales del lavado del café. Boletín
Técnico Nro. 20. Cenicafé.
Zambrano, F. D.; Rodríguez, V. N.; López, P. U.; Orozco, R. P.; Zambrano, G. A. (2006). Tratamiento anaerobio de las aguas miles del
café. Boletín Técnico Nro. 29. Cenicafé.
Zambrano, F. D.; Rodríguez, V. N.; Orozco, R. P.; López, P. U. (2015). Evaluación de un reactor metanogénico tipo filtro anaeróbico
de flujo ascendente para tratar aguas mieles del café. Revista Cenicafé 66(1): 32-45.
