Aplicación de algo que no se que cosa es, Otro de Física Matemática. Universidad Autónoma de Sinaloa
eduardo-strosso
eduardo-strosso5 de octubre de 2017

Aplicación de algo que no se que cosa es, Otro de Física Matemática. Universidad Autónoma de Sinaloa

PDF (409 KB)
6 pages
9Número de visitas
Descripción
Sólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo lo subi por los puntosSólo...
20 Puntos
Puntos download necesarios para descargar
este documento
descarga el documento
Pre-visualización3 pages / 6

Esta solo es una pre-visualización

3 shown on 6 pages

descarga el documento

Esta solo es una pre-visualización

3 shown on 6 pages

descarga el documento

Esta solo es una pre-visualización

3 shown on 6 pages

descarga el documento

Esta solo es una pre-visualización

3 shown on 6 pages

descarga el documento

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 157 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13, 157-162

Aplicación de lodos residuales de origen municipal en suelos

erosionados del valle de Toluca

1Isaías de la Rosa Gómez, 1Beatriz Juárez Robles, 1M. Consuelo Hernández Berriel, 1M. Consuelo Mañón

Salas. 1 Laboratorio de Investigación en Ingeniería Ambiental, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Instituto Tecnológico

de Toluca, Metepec, México. CP. 52149. [email protected]

Resumen

Actualmente la erosión y contaminación del suelo son algunos de los problemas ambientales a resolver a

nivel nacional e internacional. En México el 45 % de superficie presenta degradación del suelo (Instituo

Nacional de Ecología y Cambio Climático, 2016) y se generan cerca de 640 millones de toneladas/año base

seca de lodos residuales derivados del tratamiento de agua residual municipal. Por lo que se tiene una

oportunidad de aprovechar los lodos residuales como enmienda orgánica en suelos erosionados. El objetivo

de esta investigación fue evaluar los efectos de la aplicación de lodos residuales de origen municipal y

composta preparada con estos lodos, en suelos erosionados del valle de Toluca realizando actividades de

forestación e implantación de zacatón, evaluando el porcentaje de supervivencia y remediación durante tres

años consecutivos y el desarrollo de maderables (2012-2015).

Palabras Clave: erosión, suelo, composta, biosólido, forestal

1. Introducción

Del tratamiento de las aguas residuales de origen municipal, resultan lodos residuales y agua residual tratada.

La carga orgánica del agua residual una vez que es tratada mediante un proceso que involucre el uso de

microorganismos, produce lodos residuales. La fuente principal de lodos residuales, son las aguas residuales

municipales ARM. En México se tratan el 52.7 % de las aguas residuales municipales (Nacional, Técnica,

Baja, & Norte, 2014), de las cuales se estima se obtienen 640 millones de toneladas/año base seca (LeBlanc,

Matthews, Richard, Commission, & Programme, 2009), sin embargo no se cuenta con datos oficiales

concretos.

Si se considera que en México el 45 % de su superficie presenta degradación del suelo (Instituo Nacional

de Ecología Cambio Climático, 2016), se tiene una oportunidad para utilizar los lodos como abono orgánico

natural en tierras poco fértiles para relleno en terrenos degradados. El lodo es una fuente rica en nutrientes,

por lo tanto su aplicación en suelos como fertilizante es una opción recomendable.

Los lodos residuales pueden ser utilizados en forma líquida, semisólida o seca en el subsuelo, siendo la

aplicación líquida la más preferida. Pueden ser utilizados en tierras agrícolas y forestales, parques, áreas

recreativas; así como reclamación de tierras, terrena de minerías y marginal. Cuando se utilizan lodos

residuales en actividades agrícolas o forestales, se debe controlar su contenido de compuestos tóxicos,

particularmente metales, por su acumulación en plantas debiendo cumplir con la normatividad mexicana

(NOM 004-SEMARNAT-2002), (SEMARNAT, 2002).

Dos alternativas poco empleadas en México, pero que en el valle de Toluca se están utilizando, son la

composta fabricada a partir de lodo residual y el mismo lodo, ambos procedentes de aguas residuales de

origen municipal. El Instituto Tecnológico de Toluca en los proyectos de investigación que tiene en su

Programa de Posgrado en Ciencia Ambientales, ha desarrollado un método acelerado para la elaboración de

composta a partir de lodo residual; la composta se ha utilizado en la remediación de suelos frágiles

erosionados en el nevado de Toluca.

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 158 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13

El objetivo de este trabajo fue hacer la aplicación de composta elaborada con lodo residual de origen

municipal en suelos erosionados del nevado de Toluca y lograr su remediación; de igual manera utilizar esta

composta y el lodo residual en suelos tipo vertisoles para medir el desarrollo de árboles maderables.

2. Metodología/Desarrollo

Las zonas de estudio fueron el nevado de Toluca en el sitio conocido como “el arenal” 19° 7'3.38"N

99°44'14.69"O, el cual no presentaba cubierta arbustiva. En el nevado de Toluca la estructura de terreno

está formada por un suelo clasificado por la FAO como Regosol eutrico y presenta pendientes hasta de 60%.

Con el fin de solucionar el problema de erosión en un terreno de 3 hectáreas aproximadamente, sin cubierta

arbustiva, y dado que la eficiencia en la siembra (implante) de zacatón (especie endémica), era baja y

raquítica 60%. Con el fin de mejorarla, se utilizaron 100 gramos de composta en cada una de las terrazas

para sembrar los 6000 implantes. La composta fue preparada con biosólido obtenido del tratamiento del

agua residual del municipio de Toluca.

El parque Sierra Morelos cuenta con una superficie de 1255 hectáreas (19°18´32.65”N 99°41´43.64” O) y

un área de preservación de aproximadamente 300 hectáreas, en donde el suelo es de tipo vertisol formando

una pradera que se está habilitando como bosque.

Los lodos residuales se obtuvieron de una planta tratadora de aguas residuales PTAR de origen municipal

ubicada en la zona noreste del Valle de Toluca (México), se deshidrataron con radiación solar y fueron

pelletizados con un molino de martillos marca INGAR®. Para la elaboración de la composta se realizó una

mezcla de suelo arcilloso, estiércol equino fermentado y lodos residuales en una proporción de 30:8:62

respectivamente, se compostaron durante 32 días en pilas por la técnica de aireación periódica.

La composta elaborada con biosólido fue utilizada en el nevado de Toluca para abonar el suelo con las

terrazas en donde se pusieron los implantes, y en un predio de media hectárea modificado con chinampas

en el parque sierra Morelos, adicionando 24 toneladas por hectárea de composta como abono orgánico para

la obtención árboles maderables por el método de forestación.

El biosólido fue utilizado en un predio de media hectárea modificado igualmente con chinampas en el parque

sierra Morelos, adicionando 24 toneladas por hectárea.

En ambos predios del parque sierra Morelos se adicionó la composta y el biosólido a “plomo”, dispersando

el abono con rastra y utilizando agua sólida al momento de la plantación.

Estos trabajos de aplicación, se diseñaron para resolver un problema de erosión en el nevado de Toluca y

ambiental en el parque sierra Morelos, por tal razón no se considera diseño experimental alguno ni

estadística; valorando si la composta preparada con lodo residual propicia el crecimiento del zacatón y por

lo tanto ocurre remediación del suelo y cuál de los dos abonos fue mejor en el desarrollo de árboles

maderables, utilizando Pinus moctezumae, Pinus greggii, Cupressus lusitánica y frutales. En ambos predios

después de la siembra no se realizó actividad de mantenimiento.

3. Resultados.

Lodo Residual de origen municipal.

En la tabla número 1 se presenta la composición del lodo residual utilizado en la siembra de implantes y de

árboles maderables.

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 159 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13

Tabla 1. Análisis de tipos de lodos.

COMPUESTO LODO ACTIVO %

Material volátil 62-74

Cenizas 24-38

Grasas 6-12

Proteína 32-40

Ácido fosfórico como

P2O5

3-4

Celulosa 7.8

SiO2 8.5

(Fuente propia)

Labores en el nevado de Toluca

En el año 2012, se inició la siembra de implantes con zacatón, en aproximadamente media hectárea en un

lugar conocido como “el arenal” sin colocar composta, los resultados que se obtuvieron fue un 60 % de

sobrevivencia con poco zacatón desarrollado y muy pequeño. En el año 2013 se repuso el implante no

logrado y se terminó la siembra de poco más de una hectárea en la parte baja del arenal, colocando a cada

terraza aproximadamente 100 gramos de composta elaborada con lodo residual. En la figura 1 se observa:

a) La aplicación de la composta. b) La siembra de zacatón.

Figura 1. Aplicación de composta y siembra de zacatón en el “arenal del nevado de Toluca.

Al terminar el ciclo la eficiencia fue del 98 % considerando un total de 1800 implantes. En el ciclo que

inició 2014, fue implantado aproximadamente una hectárea y media en la parte alta del “arenal” sembrando

2000 implantes con su dosis de composta. Para el 2015 la totalidad de la siembra estaba lograda, presentando

el terreno una franca regeneración por la presencia de arbustos como musgos, Lupinus montanus y otras

malezas propias del lugar.

El uso de composta elaborada con biosólido con una relación carbono nitrógeno entre 5 y 6 favoreció que

la mayor parte del zacatón implantado .se lograda, debido a la importante cantidad de nitrógeno que contiene

la composta

En la figura 2 se presenta:

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 160 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13

Figura 2. Terrazas y distribución de zacatón

En la figura 3 se observa la parte baja del “arenal” con los implantes logrados. Actualmente esta zona

presenta musgo, lupinos Lupinus montanus, renuevos de zacatón, musgo y otras malezas, lo que indica que

el terreno se encuentra en condiciones de franca regeneración.

Figura 3. Se observan los implantes como puntos obscuros logrados

en la parte baja del arenal desde el 2014

Labores en parque Sierra Morelos

En este sitio se incrementó la cubierta forestal al sembrar dos predios controlados, uno de ROTARAC y

otro del Instituto Tecnológico de Toluca ITT, ambos fueron de media hectárea; en predio de ROTARAC se

utilizó composta elaborada con lodos residuales y en el predio del ITT se aplicó lodo residual. Los predios

se prepararon haciendo chinampas con la tierra homogénea (sin terrones), utilizando tractor. Se sembraron

Pinus greggii, Pinus moctezumae, Cupressus lusitánica y árboles frutales con talla de un año de vivero (40

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 161 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13

a 50 cm de altura). A dos y medio años de su siembra la talla de los árboles es de 1.5 a 2.2 m de altura,

siendo de 1 a 2 veces más altos que los árboles sembrados en condiciones normales.

Por el tratamiento dado a estos predios y el haber utilizado agua sólida, solamente en el primer año se les

dio un riego de auxilio, mientras que a los árboles normales se hidratan durante el periodo de estiaje

colocando 20 litros de agua a cada árbol, con una frecuencia de cada 3 semanas. En las Figuras 4 y 5 se

presentan los árboles del predio de ROTARAC y del ITT respectivamente.

Figura 4. Árboles en predio ROTARAC Figura 5. Árboles en predio Instituto Tecnológico de

Toluca

Entre ambos predios la talla de los árboles del ITT fue mayor, aunque el crecimiento fue grande pero

variado, mientras que los árboles de ROTARAC la talla fue menor pero su altura fue uniforme. La eficiencia

de sobrevivencia fue mayor del 90 %; algunos árboles del predio del ITT no sobrevivieron por el crecimiento

de formas arbustivas que invadieron las cepas de algunos árboles. Al finalizar el 2015, se tienen logrardos

más de 1,000 árboles de las especies de Pinus greggii, Pinus moctezumae, Pinis patula, y cedro blanco

Cupressus lusitánica.

4. Conclusiones

La aplicación de composta elaborada con lodo residual en suelos erosionados del nevado de Toluca, hizo

que se lograran los implantes de zacatón, ayudando a la remediación de dichos suelos, por el crecimiento

arbustos secundarios que dan cohesión al suelo.

El uso de lodo residual y composta de lodo residual, mejoró la sobrevivencia y la talla de árboles en el

parque sierra Morelos de la ciudad de Toluca, teniendo más desarrollo (talla) los árboles del predio del ITT.

No existe en la literatura información sobre la aplicación de estos materiales como fertilizante en implantes

de zacatón y poca información en la aplicación para árboles maderables.

Agradecimientos

Compañía Operadora de Ecosistemas y al Instituto Tecnológico de Toluca por la donación de lodos

residuales y por las facilidades y apoyo para realizar el proyecto de preservación del nevado de Toluca y

del parque sierra Morelos respectivamente.

Los residuos sólidos como fuente de materiales y energía 162 © 2016 ISSN 2395-8170 Vol 9, Num. 13

Referencias Bibliográficas

[1] Instituo Nacional de Ecología. (2016). Degradación de suelos. Retrieved from

http://www.inecc.gob.mx/cuencas-proyectos/958-proy-cuencas-deg-suelos

[2] LeBlanc, R. J., Matthews, P., Richard, R. P., Commission, G. M. S., & Programme, U. N. H. S. (2009).

Global Atlas of Excreta, Wastewater Sludge, and Biosolids Management: Moving Forward the

Sustainable and Welcome Uses of a Global Resource. United Nations Human Settlements Programme.

Retrieved from https://books.google.com.mx/books?id=zST2bSENsIQC

[3] Nacional, C., Técnica, S. G., Baja, E. D. E., & Norte, C. (2014). Situación del subsector agua potable,

drenaje y saneamiento. CONAGUA.

[4] SEMARNAT. 2003. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Norma Oficial Mexicana

NOM-004-SEMARNAT-2002, Protección ambiental. Lodos y biosólidos. Especificaciones y límites

máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final. Diario Oficial de

La Federación. http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo= 691939&fecha=15/08/2003

comentarios (0)

No hay comentarios

¡Escribe tu el primero!

Esta solo es una pre-visualización

3 shown on 6 pages

descarga el documento