El Laboratorio de Química y Contaminación de Agua, Suelos y Plantas, del Departamento de Investigación y Ciencias Agrícolas (DICA) del Instituto de Ciencias (ICUAP), logró incrementar 80 por ciento, en promedio,  el rendimiento de campos agrícolas de temporal en la zona sur de la ciudad, con el aprovechamiento de biosólidos en beneficio de  productores de zonas marginadas.

         Cuando la tierra está erosionada, sin nutrientes y la producción de maíz es escasa, campesinos de San Francisco Totimehuacán, San Andrés Azumiatla, Santa Clara Ocoyuca y Guadalupe Tecola enfrentan una disyuntiva: comprar insumos y semillas o adquirir costosos fertilizantes que mejoren las condiciones de sus tierras.

          A la par de esta problemática, existe otra que tienen las plantas tratadoras de aguas residuales al generar diariamente toneladas de biosólidos, un lodo contaminante cuyo manejo y utilización final implica un costo de hasta 60 por ciento para estas empresas.

          Para estos dos problemas, un grupo de investigadores encabezado por el doctor José Víctor Tamariz Flores, del Laboratorio de Química y Contaminación de Agua, Suelos y Plantas, propuso una solución a través del proyecto “Restauración de suelos degradados mediante la utilización de biosólidos”.

            El interés: el desarrollo de tecnologías simples y económicas que generaran una solución sustentable a partir del aprovechamiento de los altos contenidos de materia orgánica y nutrientes como fósforo (P), nitrógeno (N) y potasio (K) que contienen los biosólidos.

         Para ello analizaron las condiciones de los suelos de estas comunidades, así como la calidad del residuo de acuerdo con la NOM-004-SEMARNAT-2002, para verificar sus concentraciones de nutrientes, pero sobre todo de metales, a fin de garantizar el uso óptimo en los cultivos.

          Financiado por el Fondo Mixto del Gobierno Estatal y por el Conacyt, con este proyecto se lograron beneficiar a 400 productores de maíz de temporal, gracias a la aplicación de estos biosólidos o lodos, los cuales en lugar de ser arrojados a cielo abierto fueron utilizados para la remediación de los suelos erosionados.

Qué es un biosólido

En los procesos unitarios que se dan en el tratamiento de las aguas residuales se genera un residuo o lodo que tiene la propiedad de mejorar la fertilidad de los suelos y la producción de los cultivos, gracias a sus altos contenidos de materia orgánica, nutrientes y metales benéficos, como el cobre, fierro, zinc y manganeso, pero también otros de alto riesgo como plomo, cadmio y cromo, por eso la importancia de estudiarlos y verificar si representan una opción viable para los cultivos.

          Los biosólidos pueden incrementar los problemas de contaminación ya que generalmente se descargan en los sistemas de alcantarillado, en cuerpos de agua o en rellenos sanitarios, lo que genera problemas mayores de salud pública porque existe el riesgo de lixiviación de contaminantes como nitratos, compuestos orgánicos y metales pesados que pueden llegar a los mantos acuíferos.

          En 2004 las autoridades mexicanas aprobaron la NOM-004 que establece las especificaciones y los límites máximos de patógenos y parásitos contenidos en estos lodos generados del desazolve. Esto determinó los contenidos de metales que deberían de contener para evitar riesgos de salud al momento de ser utilizados como abono.

          Fue en 2013 cuando el entonces Sistema Operador de los Servicios de Agua Potable y Alcantarillado de Puebla (Soapap), con 5 plantas tratadoras en operación, tuvo la necesidad de convocar a la Universidad para que planteara una opción de manejo de este biosólido.

Un programa integral basado en el análisis

“Lo primero que hicimos fue analizar el biosólido, haciendo una caracterización en el laboratorio para observar si eran de buena calidad y no rebasaran los límites en las concentraciones de metales de alto riesgo, por eso los clasificamos en como buenos y excelentes para uso agrícola. Posteriormente nos enfocamos en analizar en qué tipo de suelo se podían adicionar”, expresó en entrevista el doctor José Víctor Tamariz.

          El Laboratorio de Química y Contaminación de Agua, Suelos y Plantas realizó toda una metodología, norma de manejo y gestión integral de estos biosólidos que fueron agregados en los campos agrícolas de dichas comunidades, durante el inicio del periodo de siembra de maíz de temporal y con dosis sujetas a cada tipo de suelo. De esta forma se adicionaron 20 toneladas en húmedo por hectárea.

          Por su parte, el Soapap apoyó con un contenedor para que el lodo pudiera ser trasladado a los campos de cultivo. Al inicio, recuerda el doctor Tamariz, los productores mostraron resistencia por el aspecto de los biosólidos, pues  despiden un olor pestilente; sin embargo, luego de observar las bondades de este abono, las comunidades y vecinos circundantes fueron aceptando el producto y con esto se beneficiaron unas 300 hectáreas de maíz de temporal.

Los resultados palpables

Gracias a la aplicación de este biosólido se obtuvo un aumento promedio de 80 por ciento en el rendimiento de la cosecha de maíz. De producir 600 kilos por hectárea, la producción se incrementó en algunos casos hasta en mil 600 kilos por hectárea, lo que se traduce en un impacto real en beneficio de los campesinos.

           “Se hizo un censo de productores que recibían el biosólido porque las dosis que se administraban eran en tiempos alternados, es decir, un año se adicionaba y al siguiente se dejaba descansar la tierra, así fue como se abarcaron diferentes regiones en un periodo de tres años. Los campesinos que nos abrieron las puertas para probarlo tenían mucha experiencia pero no recursos, por eso el producto que les brindamos fue muy enriquecedor”, señala el investigador.

Composteo para refinar el producto

Posteriormente, al cambiar el gobierno estatal y otorgar la concesión para la operación de las plantas tratadoras de agua, el proyecto se suspendió temporalmente. Sin embargo, la nueva empresa, Agua de Puebla, se percató del trabajo que había realizado la Universidad, así que reinició la gestión para restablecer nuevamente el vínculo.

          En esta segunda etapa, en el laboratorio que encabeza Tamariz Flores se hizo un estudio para compostear el biosólido, a fin de modificar el manejo y aplicación, ya que no sería de forma directa sino a través de un abono que se fabricó en colaboración con académicos de la Facultad de Ingeniería Química de esta Universidad.

           “Se hizo todo un proceso para compostear el biosólido al mezclarlo con otros residuales, como podas de jardines urbanos. Esto permitió disminuir la cantidad de metales pesados que tenían para tener un producto con mejor presentación y calidad”.

           De acuerdo con el investigador, estos biosólidos también pueden ser empleados en la reforestación. Actualmente colaboran con el Instituto Tecnológico de Puebla y el Colegio de Posgraduados de Puebla para estudiar el empleo de este desecho en cultivos hortícolas y su efecto en la producción de rosas. Estos trabajos permiten crear líneas de investigación para estudiantes tesistas de las facultades de Ciencias Químicas, Ingeniería Química y Biología, así como de las maestrías en Ingeniería y en Ciencias Ambientales del ICUAP.

          Tanto el biosólido directo como el abono se entregaron de forma gratuita a los productores de escasos recursos. El impacto social que logró la Universidad se reflejó en la solución de dos problemas específicos: el manejo del biosólido y el incremento en la producción agrícola de las zonas más pobres de la región sur del municipio.