Proyecto Regional

Sistemas Integrados de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales en América Latina: Realidad y Potencial

Convenio IDRC – OPS/HEP/CEPIS

2000 - 2002

Sistema Integrado de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales Domésticas de Liberia, Guanacaste,

Costa Rica

Estudios Complementarios

Ing. Jorge Arturo Abarca Garbanzo

2002

CONTENIDO Página

1. RESUMEN DEL ESTUDIO .................................................................................. 1

2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN .............................................................. 2 2.1 Estudios realizados .......................................................................................... 2 2.2 Población y niveles de ingresos nacional y local .............................................. 3 2.3 Situación nacional y local del abastecimiento de agua, alcantarillado, tratamiento y reúso .......................................................................................... 6 2.4 Justificación de Proyecto.................................................................................... . 11

3. OBJETIVOS DEL ESTUDIO COMPLEMENTARIO......................................... 11 3.1 General ............................................................................................................ 11 3.2 Específicos ...................................................................................................... 12

4. DIAGNÓSTICO DEL ÁREA DE ESTUDIO ....................................................... 12 4.1 Descripción general del área de estudio ............................................................ 12 4.1.1 Localización y extensión ........................................................................ 12 4.1.2 Clima..................................................................................................... 14 4.1.3 Recursos naturales y ambientales ........................................................... 15 4.1.4 Principales actividades en el área de estudio y su entorno ....................... 18 4.2 Evaluación del manejo de las aguas residuales................................................... 19 4.2.1 Población servida y producción de aguas residuales actuales y proyectadas ............................................................................................ 19 4.2.2 Descripción del sistema de tratamiento existente .................................... 21 4.2.3 Eficiencia sanitaria del proceso actual ................................................ 26 4.2.4 Calidad y disposición final del efluente del sistema existente.................. 26 4.2.5 Inversiones y costos de operación y mantenimiento del sistema existente................................................................................................. 28 4.2.6 Criterios para resolver la problemática actual ......................................... 30 4.3 Evaluación agrícola del área con reúso actual o potencial .................................. 33 4.3.1 Actividades agrícolas: áreas y producción por cultivo............................. 34 4.3.2 Características de los suelos ................................................................... 34 4.3.3 Abastecimiento de agua para las actividades agrícolas: sistemas de riego, volúmenes y caudales, calidad sanitaria y agronómica ............................ 35 4.3.4 Características agronómicas de los principales cultivos: labores culturales, rendimientos y uso de agroquímicos ...................................... 36 4.3.5 Poscosecha y comercialización (mercado actual) .................................... 37 4.3.6 Integración de la agricultura con otras actividades .................................. 40 4.3.7 Inversión y costos de producción agrícola .............................................. 40 4.3.8 Diferencias de productividad y costos por el riego con aguas residuales.. 41 4.4 Evaluación de los impactos significativos en el ambiente y la salud, generados por el manejo de las aguas residuales y su uso en actividades productivas ........ 44 4.4.1 Calidad de los recursos hídricos (superficiales y subterráneos) ............... 44 4.4.2 Calidad sanitaria y agronómica del suelo y los productos........................ 45 4.4.3 Incidencia en la salud de los productores y consumidores: costos de enfermedades, tasa de mortalidad, días de enfermedad ........................... 45 4.4.4 Eficiencia en el uso del agua .................................................................. 45

4.4.5 Otros impactos significativos: desarrollo de áreas verdes y recreativas ... 46 4.4.6 Valoración de los principales impactos................................................... 46 4.5 Evaluación de aspectos económicos y financieros ............................................. 47 4.5.1 Análisis de la capacidad de pago de los usuarios para el tratamiento ....... 47 4.5.2 Análisis de viabilidad económica del sistema existente (tratamiento y reúso)..................................................................................................... 47 4.6 Evaluación de aspectos socioculturales ............................................................. 47 4.6.1 Identificación y caracterización de actores.............................................. 47 4.6.2 Percepción de los actores sobre el reúso: aceptabilidad del riego y consumo de los productos ...................................................................... 49 4.6.3 Disposición de los actores a participar en un sistema integrado............... 49 4.6.4 Tenencia y uso de la tierra y el agua ....................................................... 50 4.7 Evaluación de aspectos legales e institucionales ............................................... 51 4.7.1 Estatus del ámbito de influencia del Proyecto: propiedad........................ 50 4.7.2 Problemática legal actual del tratamiento y reúso de las aguas residuales 51 4.7.3 Problemática de las relaciones interinstitucionales.................................. 54

5. PROPUESTA PARA VIABILIZAR EL SISTEMA INTEGRADO .................... 57 5.1 Análisis de la demanda de los productos del proyecto ....................................... 57 5.2 Desarrollo de la propuesta de integración.......................................................... 61 5.2.1 Determinación de las fortalezas y limitaciones del sistema existente....... 61 5.2.2 Estructura del Sistema Integrado: propuesta ........................................... 62 5.2.3 Mejoramiento del sistema de tratamiento y ampliación del sistema de alcantarillado sanitario ........................................................................... 63 5.2.4 Implementación del sistema de reúso...................................................... 64 5.2.5 Etapas de implementación de la propuesta.............................................. 66 5.2.6 Costos financieros del proyecto.............................................................. 67 5.2.7 Análisis económico y financiero de la alternativa ................................... 67 5.3 Criterios para la mitigación de los impactos existentes y potenciales ................. 72 5.4 Gestión sostenible del sistema integrado...................... ........... ............................ 72 5.4.1 Planteamiento de una estructura organizativa integral............................. 71 5.4.2 Mejora de las relaciones institucionales .................................................. 71 5.4.3 Mejora de la participación comunitaria................................................... 72 5.4.4 Mejora del marco regulatorio y de políticas ............................................ 72

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 74

7. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 76

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SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES EN AMÉRICA LATINA: REALIDAD Y POTENCIAL

ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS: LIBERIA, GUANACASTE,

COSTA RICA 1. RESUMEN DEL ESTUDIO

El área de estudio está ubicada en la provincia de Guanacaste, cantón Liberia, cabecera de la provincia; se localiza a 235 km de la ciudad capital. La precipitación es una de las más bajas del país con 1.642,6 mm al año e, inclusive, durante los meses de enero, febrero y marzo la precipitación mensual no supera los 10 mm, y, precisamente, en esta época soplan vientos del NE bastante fuertes y, además, la mayoría de las quebradas se secan y los ríos bajan bastante su caudal. Las actividades más importantes se relacionan con la agricultura, la ganadería y el turismo que ha tomado un gran auge en los últimos 10 años.

La cobertura del sistema de recolección de aguas residuales es de tan sólo 25,9%,

sin embargo, se tiene un sistema lagunar para el tratamiento (primario y secundario), el cual se encuentra en muy buenas condiciones de operación y mantenimiento. Sin embargo, a pesar de que el efluente (23 l/s) cumple con la mayoría de los límites máximos permisibles, le aporta al río Liberia una gran cantidad de algas, cuya coloración verde predomina en el río Liberia posterior a la descarga. Sin embargo, es importante anotar que las aguas del río Liberia reciben además la descarga directa de muchas viviendas que se localizan a lo largo de su cauce.

El área considerada para el reúso está cultivada de caña de azúcar (300 ha) y se

localiza en terrenos cuyos suelos presentan características de baja fertilidad, profundidad del suelo superficial y no utilizan el riego.

El sistema de tratamiento es administrado por una institución del estado (AyA) que

actualmente tiene una situación económica satisfactoria gracias al aumento de tarifas que se le autorizó a inicios de este año.

Los principales impactos ambientales se relacionan con la contaminación del río

Liberia, gracias a las descargas de aguas residuales domésticas crudas provenientes de las viviendas que se localizan en la ribera, así como a la descarga del efluente del sistema lagunar. El otro impacto se relaciona con las aguas provenientes del drenaje del sistema de tratamiento individual que es utilizado en las viviendas (T. Séptico + Drenaje), que puede contaminar el acuífero que es utilizado por AyA para abastecer a la población Liberiana.

Se plantea una propuesta tendiente a aumentar la cobertura de la población con el

servicio de alcantarillado sanitario y tratamiento, filtrar el agua del efluente y conducir esta agua tratada hasta la finca América, para utilizarla en el riego de 33 ha de caña de azúcar, y así aumentar la producción y el rendimiento de este cultivo. Se plantea, además, que sea el productor el que lleve a cabo la inversión de colocar la tubería de conducción y, por supuesto, las mejoras en los canales para distribuir por gravedad el agua residual tratada.

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2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 2.1 Estudios realizados

A continuación, se presenta una breve relación y descripción de los aspectos más relevantes para el proyecto de los principales estudios realizados en la zona de estudio.

Durante los años setenta, se llevó a cabo una obra de gran importancia para la

población que se localiza a lo largo y alrededores de la subcuenca del río Liberia, la cual consistió en: a) captar las aguas de la Quebrada Rancho Grande, Quebrada Provisión, río Negro y Quebrada Zopilote; b) trasvasarlas por medio de canales de tierra y concreto; y c) descargarlas en los cauces del río Liberia y las quebradas Y Griega o Santa Inés. La estructura de derivación que se construyó para este efecto, permite actualmente distribuir el agua para el abastecimiento de agua potable a varias poblaciones y para usos agropecuarios ubicados en los sectores planos del área de drenaje, en donde predomina la actividad ganadera. Durante algún tiempo estas aguas fueron utilizadas en los sitios de presa como una alternativa para sofocar el calor tan fuerte de la época seca (uso recreacional). Con la construcción del sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Liberia, y con el paso del tiempo, el fin recreacional desapareció, sin embargo, los usuarios de las aguas para riego (del río Liberia) continuaron utilizando este recurso para riego. No se cuenta con estudios e investigaciones sobre los beneficios o perjuicios que esto ha tenido en los cultivos de la caña de azúcar y en la población contratada para laborar en este cultivo.

El sistema de tratamiento de las aguas residuales mediante lagunas facultativas para

la ciudad de Liberia fue construido en 1975, para una población estimada de 6.000 habitantes, sin embargo, en 1995 la población cubierta era de 9.438 habitantes. Sin duda alguna el sistema estaba operando sobrecargado, tanto hidráulica como orgánicamente, situación que se dio durante muchos años. En 1998, AyA llevó a cabo un diagnóstico del sistema lagunar y en 1999 se inició la construcción de dos lagunas facultativas adicionales que funcionarían como lagunas primarias, mientras que las existentes se convertirían en lagunas secundarias. Este proyecto se concluyó a inicios del año 2000 y la puesta en marcha se dio en abril de ese mismo año.

En el mes de julio del 2000, se llevó a cabo una evaluación del nuevo sistema de

dos baterías de lagunas en paralelo con dos lagunas en serie, y se concluye que el efluente cumple con los límites máximos permisibles que exige el reglamento de vertido vigente desde el 19 de junio de 1997. Sin embargo, según los análisis del Laboratorio Nacional de Aguas (AyA) el valor de coliformes fecales en el afluente es en promedio de 1x1016 CF/100 ml y en el efluente de 2,4x106 CF/100 ml. Se estimó además la cantidad de Escherichia coli en el afluente y en el efluente, y se obtuvo 4,8x1016 E.coli/100 ml y 1,3x104 E.coli/100 ml, respectivamente. Ese valor de coliformes fecales en las aguas residuales crudas no tiene precedentes.

De acuerdo a los análisis de agua del río Liberia, antes y después de la descarga de

las aguas residuales tratadas, ésta presenta un nivel de contaminación importante. La ciudad de Liberia se ha desarrollado principalmente hacia el norte del río Liberia y hacia el este de

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la carretera Interamericana, sin embargo, en los últimos años se han desarrollado conjuntos habitacionales hacia el sur de este río. Las viviendas que se localizan a lo largo del cauce del río Liberia descargan directamente sus aguas residuales, razón por la cual, este río presenta 200 m. antes de la descarga del Sistema Lagunar, 1,1 x 106 CF/100 ml. Las aguas residuales tratadas en las lagunas presentan en su efluente un valor de 9,1 x 104 CF/100 ml.

En el estudio del Proyecto de Desarrollo Rural de la Cuenca Media del río

Tempisque, menciona cómo el proyecto del distrito de riego Arena – Tempisque, contribuyó significativamente en el desarrollo agropecuario mediante la transformación de la agricultura extensiva de secano hacia la agricultura intensiva con riego; incrementó la producción de alimentos básicos, generando divisas, mejorando la situación socioeconómica de la región creando nuevas fuentes de empleo, e incrementando los ingresos de los productores. Respecto a la caña de azúcar, en la provincia de Guanacaste se procesan 1.430.000 toneladas anuales, lo cual representa 50% del total nacional, y se producen 147.000 TM de azúcar, es decir, 45,8% de la producción nacional. La productividad pasó de 70 TM en secano a 100 TM/año, con riego, es decir aumentó en un 43%. Es necesario agregar que la provincia de Guanacaste presenta un régimen de precipitación mal distribuida, con frecuentes sequías y épocas muy lluviosas, que ocasionan grandes pérdidas y riesgos a la producción y limitan el crecimiento y desarrollo de la región, convirtiéndola en una zona de expulsión, principalmente hacia los centros urbanos.

Con el proyecto de riego se suscitó una transformación en la tenencia de la tierra en

algunos sectores, incrementándose la tenencia en manos de pequeños productores en 45%.

2.2 Población y niveles de ingresos nacional y local

Costa Rica se localiza en Centroamérica, limita al noroeste con Nicaragua, al este con el Mar del Caribe, al sureste con Panamá, y al suroeste y oeste con el Océano Pacífico. La extensión territorial de Costa Rica es de 51.100 km2 , y la capital es San José.

Más del 25% de su territorio está protegido como Parques Nacionales y Refugios de

Vida Silvestre, y cerca del 10% se encuentra cultivado. Exceptuando las plantaciones de banano, la mayoría de las propiedades agrícolas son pequeñas.

El turismo es uno de los sectores más importantes de la economía de Costa Rica,

gracias a los atractivos naturales que el país ofrece. En el año 2000 ingresaron más de un millón de turistas, convirtiéndose en la actividad de mayor generación de divisas.

Algunos indicadores importantes del país son los siguientes (setiembre de 2001):

tasa de inflación acumulada (en los últimos doce meses) = 11,3%; tipo de cambio = ¢330,65/US$; deuda externa 5,2 anual/2000; tasa de desempleo = 5,2 anual/2000; balanza comercial (millones de US$) = exportación 2.598, importación 3.301, déficit 703. El subempleo estimado es de 12,5% (Pulso Latinoamericano del Periódico La Nación, setiembre de 2001).

La división administrativa consta de 7 provincias, 81 cantones y 463 distritos. Las

provincias son: San José, Alajuela, Cartago, Heredia, Limón, Guanacaste y Puntarenas. Por

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su parte, Guanacaste se divide en 11 cantones, y el cantón de Liberia, cabecera de la provincia de Guanacaste se divide en cinco distritos: Liberia (aquí se ubica el Área de Estudio), Cañas Dulces, Mayorga, Nacascolo y Curubandé.

El país está dividido, además, en regiones: Chorotega, Huetar Norte, Central, Huetar

Atlántica y Brunca. La provincia de Guanacaste se localiza en la Región Chorotega. De acuerdo a las cifras preliminares del IX Censo de Población y V de Vivienda,

realizado en junio de 2000, Costa Rica pasó de una población de 2.416.809, según censo de 1984, a un total de 3.810.179 habitantes en el año 2000, lo que representa un incremento de casi un millón y medio de personas en un periodo de 16 años. En términos relativos, este cambio significó pasar de una tasa media anual de crecimiento de 2,3% entre los censos de 1973 y 1984, a una tasa de 2,8% entre 1984 y el 2000. Dado el descenso en la fecundidad ocurrido en el periodo, es razonable atribuir este aumento en la tasa de crecimiento al incremento de la inmigración internacional.

Este aumento en la población de Costa Rica entre 1984 y el 2000, llevan a un

incremento de la densidad poblacional de 47 a 75 habitantes por kilómetro cuadrado, es decir, casi un 60% superior. Por otra parte, la proporción de hombres y mujeres es igual (50%), la misma del censo de 1984.

Para el año 2000 Costa Rica deja definitivamente el perfil de población joven que la

caracterizaba en 1950 y muestra un paulatino ritmo de envejecimiento de su población, en el que los menores representan 31,9% (en vez de 42,9%) y los de 65 años y más, el 5,6% (en lugar de 2,9%). Esta estructura es el resultado de una mortalidad baja y estable, una fecundidad en descenso y una inmigración internacional que se incrementó durante las dos últimas décadas. La relación de dependencia, es decir, el cociente de la población en edades económicamente dependientes entre la población de edades económicamente productivas (15 - 64 años), para el año 2000 es igual a 60. Esto está asociado al proceso de envejecimiento de la población y, sin duda alguna, ocasiona impactos económicos y sociales.

El cantón de Liberia tiene una población de 46.703 habitantes y la distribución de

población es la siguiente: 34% entre 0-14 años, 59% entre 15-59 años y 7% de 65 años y más.

Con respecto a la distribución espacial de la población, en la provincia de

Guanacaste vive el 6,9% de la población total del país, y representa, además, la provincia de menor tasas de crecimiento habitacional del país (1,9%) y, en términos absolutos, es la provincia con menor cantidad de habitantes (264.238). La población urbana experimentó, de 1984 al año 2000, una tasa de crecimiento de 3,4% y la población rural 1,0%.

En el siguiente cuadro se muestra el porcentaje de población por nivel de

instrucción, a nivel nacional y de la provincia de Guanacaste.

Cuadro 1. Porcentaje de población por nivel de instrucción

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Lugar

Ningún grado Primaria Secundaria Superior

Costa Rica 10,4 52,8 25,1 11,7 Guanacaste 12,1 56,2 23,6 8,1

Fuente: Instituto Nacional de Estadística y Censos, agosto de 2001. Con respecto a la población de 10 años o más en condición de alfabetismo, tenemos

que la población alfabeta del cantón de Liberia es de 94,9%, de los cuales, 48,7% son hombres y 51,3% son mujeres.

Cuadro 2. Población y viviendas ocupadas en el Área de Estudio y su entorno

Distrito Total Hombres Mujeres Viviendas ocupadas

Liberia 39.242 19.175 20.067 9.223 Fuente: Instituto Nacional de Estadística y Censos, agosto de 2001.

Del cuadro anterior se obtiene que el hacinamiento para el distrito de Liberia es de

4,3 habitantes/vivienda. El área superficial del cantón de Liberia es de 1.436,47 km2 por lo tanto, tenemos

una densidad de 32.5 habitantes por kilómetro cuadrado, muy inferior a la densidad a nivel nacional.

Los principales productos tradicionales de exportación son el banano, el café, la

carne y el azúcar. En 1999 Costa Rica no sólo logró un incremento muy significativo de su producto

interno bruto (PIB), el PIB costarricense creció 8%, sino que se colocó en primer lugar en América Latina en términos de crecimiento económico por habitación (5,5%). Además se redujo la inflación, lo que favoreció la estabilidad de la economía. La tasa de crecimiento del nivel de precios disminuyó en relación con 1998, sin embargo, el ingreso promedio real de los ocupados pasó de ¢53.245,00 en 1998 a ¢54.183,00 en 1999, a pesar del crecimiento económico y el aumento en los salarios mínimos reales.

El nivel de pobreza, en términos estadísticos, se mantuvo estable en 20,6% del total

de hogares, mientras que la pobreza extrema aumentó a 6,7% en 1999. El sector agrícola, a pesar de que continúa perdiendo importancia dentro del PIB,

sigue siendo una de las principales actividades generadoras de empleo. Genera el 19,73% de empleo total y se encuentra integrado por tres subsectores: agrícola, pecuario y otros (madera, pesca, y mejoras agrícolas). Entre los problemas que esta actividad enfrenta, destaca la permanencia de una alta protección efectiva para algunos productos, como la carne de pollo, leche y sus derivados, también arroz y caña de azúcar. Destaca, además, la

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insuficiente información para saber qué clase de productos son más rentables y la exploración de nuevos mercados como por ejemplo, la explotación de distintas especies acuícolas para exportación.

Las principales fuentes de crédito lo constituyen las agencias de los bancos

estatales. En los años noventa se inició en la Región Chorotega, donde se localiza la provincia

de Guanacaste, un periodo de transición en la economía. El principal rasgo de este cambio radica en que deja de estar centrada exclusivamente en la actividad agropecuaria y se está convirtiendo en una economía en la que los servicios, especialmente los relacionados con la actividad turística, ocupan un lugar cada vez más importante. Durante 1999, 383.737 turistas extranjeros visitaron la región, para una tasa promedio de crecimiento anual en los últimos 5 años del 4,8%. Adicionalmente, se estima que alrededor de 181.000 turistas adicionales, de procedencia local, se alojaron mayoritariamente en hoteles sin declaratoria turística.

El sector agropecuario se encuentra contraído, con escaso dinamismo. La

modernización existe en pocas actividades (caña, arroz y melón), con una diversificación limitada y circunscrita a esos productos. La región continúa siendo la principal productora de arroz y de melón en el país; además produce el 45,8% del azúcar nacional y procesa más del 50% de la caña. Aunque en ambas actividades hay presencia de pequeños y medianos productores, el grueso de la producción y la industrialización se concentra en grandes empresas. En Guanacaste se localiza poco más del 20% del hato nacional de leche.

Otra tendencia reciente en Guanacaste es el auge de las áreas protegidas, la

promoción de la reforestación y los esfuerzos del Estado y la sociedad civil por conservar los recursos naturales de la región. Guanacaste es una de las zonas de menor riqueza hídrica del país. Su promedio de precipitación anual es cercana a 1.729 mm, en contraste con el resto del país, donde la precipitación promedio es de 3.272 mm. 2.3 Situación nacional y local del abastecimiento de agua, alcantarillado, tratamiento

y reúso

El sistema de administración de los recursos hídricos en Costa Rica está fragmentado en diferentes instituciones, sin que funcione una unidad de concertación y planificación.

• Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA), tiene a su cargo la gestión y la distribución de agua para 1.795.794 millones de habitantes, lo que corresponde al 46,9% de la población total del país, además de una gran parte de la industria y el comercio. El 96,6% de la población atendida recibe agua de calidad potable.

• Municipalidades, que atienden a 653.713 habitantes, es decir al 17% de la población de Costa Rica, de la cual sólo el 64,2% recibe agua de calidad potable.

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• Empresa de Servicios Públicos de Heredia (ESPH), que atiende a 180.000 habitantes, es decir al 4,7% de la población de Costa Rica, de la cual el 100% recibe agua de calidad potable.

• Asociaciones denominadas Comités de Acueductos Rurales (CAAR), que atienden a 1.098.496 habitantes, es decir al 28,7% de la población de Costa Rica, de la cual sólo el 51% recibe agua de calidad potable.

• También, algunas empresas privadas (82.176 habitantes).

En todos los casos, la institución que administra el agua potable es la encargada de

la administración de la recolección y tratamiento de las aguas residuales (donde existan estos servicios). En el caso del alcantarillado pluvial, éste le corresponde a la Municipalidad.

El hecho de que no exista una institución encargada del manejo del agua, ocasiona

que la responsabilidad administrativa y técnica esté diluida y se presenten enormes vacíos en la planificación y en la investigación.

En el caso del Área de Estudio y su entorno, la institución que administra el sistema

de agua potable, alcantarillado sanitario y tratamiento de las aguas residuales es el AyA – Región Chorotega. Dicha Región administra, además, otros ocho sistemas de abastecimiento de agua potable y tres sistemas de alcantarillado sanitario con tratamiento mediante lagunas facultativas.

La ciudad de San José, capital de Costa Rica, es la única que cuenta con una

población mayor al millón de habitantes, sin embargo, a pesar de contar con alcantarillado sanitario, descarga sus aguas residuales, sin tratamiento previo, a varios ríos y quebradas (cuadro 3).

Cuadro 3. Situación actual de las aguas residuales en Costa Rica por grupo de tamaño de ciudades

Categoría Población

(miles de habitantes)

Número de

ciudades

Población urbana(miles de

habitantes)

Población con Servicio de Alcantarillado

Sanitario (%)

Agua residual tratada

(%) Muy pequeña De 2 a 10 64 312.223 ------- ----

Pequeña De 10 a 100 38 954.657 9,5 5,9 Intermedia De 100 a 1.000 3 360.600 31,9 ----

Grande Mayor de 1.000 1 1.054.341 65,7 ---- Total 106 2.681.821

Fuente: Dirección Operación de Sistemas, Aguas Residuales, AyA

En la cuadro 4 se puede observar que únicamente 158.728 habitantes cuentan con servicio de recolección y tratamiento de las aguas residuales, esto corresponde al 4,2% de la población total de Costa Rica. En el caso del Área de Estudio, 25,9% cuenta con este servicio. Por otro lado, es necesario recalcar que los sistemas de tratamiento descargan sus aguas residuales tratadas en un río y sin desinfección previa, excepto el sistema de

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tratamiento ubicado en El Roble de Puntarenas, que descarga al Estero de Chacarita y las aguas reciben desinfección con cloro.

La población, a nivel nacional, que cuenta con servicio de recolección de aguas residuales sin tratamiento es de tan sólo el 38,7% (cuadro 5). De estas ciudades, Limón es la única que cuenta con una red de alcantarillado de reciente construcción y se espera que para finales del año 2001 se construya el emisario submarino. La red de alcantarillado sanitario de Limón descarga directamente en el Mar Caribe, y en el caso de la ciudad de Puntarenas, las aguas descargan a lo largo del Estero de Puntarenas, sin embargo, es importante recalcar que cada vivienda cuenta con tanque séptico (sin drenaje) antes de depositar sus aguas en el alcantarillado sanitario.

Cuadro 4. Situación actual de las aguas residuales en Costa Rica Ciudades con alcantarillado sanitario y con tratamiento

Ciudad Provincia Población

urbana (habitantes)

Dotación agua

potable (l/hab*d)

Población servida

(%)

Tipo de tecnología

Caudal efluente

(l/s)

Ente administrador

San Isidro de Pérez Zeledón

San José 41.711 314 20,4 Lagunas 23 AyA

Liberia Guanacaste 39.521 293 32,0 Lagunas 21 AyA Cañas Guanacaste 16.300 333 28,6 Lagunas 17 AyA Santa Cruz Guanacaste 11.800 313 39,7 Lagunas 11 AyA Nicoya Guanacaste 15.800 293 27,2 Lagunas 11 AyA Barranca – El Roble

Puntarenas 33.596 470 79,0 Lodos activados

70 AyA

La Aurora Heredia ND 165 2.485 servicios

Reactores aerobios

ND ESPH

Los Lagos Heredia ND 186 694 servicios

Canal de oxidación

ND ESPH

Santa Cecilia Cartago ND ND ND Lodos activados

ND Comunidad

Santa Cecilia San José ND ND ND Reactor anaeróbico

ND Comunidad

158,728 Fuente: Dirección Operación de Sistemas, Aguas Residuales, AyA ND: no hay datos

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Cuadro 5. Situación actual de las aguas residuales en Costa Rica Ciudades con alcantarillado sanitario y sin tratamiento

Ciudad Provincia Población

urbana (habitantes)

Dotación agua potable

(L/hab*d)

Población servida

(%)

Sitio descarga

Ente administrador

San José San José 1.054.300 498 65,7 Río AyA Alajuela Alajuela 133.400 ND 31,1 Río Municipalidad Heredia Heredia 103.889 ND 38,1 Río ESPH Cartago Cartago 106.900 ND 25,2 Río Municipalidad Limón Limón 62.100 716 40,1 Mar AyA

Puntarenas Puntarenas 15.800 439 60,3 Estero AyA 1,476,389

Fuente: Dirección Operación de Sistemas, Aguas Residuales, AyA

ND: no hay datos

En la cuadro 6 podemos observar el total de viviendas individuales ocupadas por tipo de vivienda según zona, abastecimiento y procedencia de agua, servicio sanitario y tenencia de electricidad (según el censo del 2000).

Únicamente el 25,9% de la población de la ciudad de Liberia, que recibe el servicio

de agua potable, tiene servicio de recolección de aguas residuales, cubriendo únicamente el sector más densamente poblado y de mayor desarrollo comercial (sector urbano). Estas aguas residuales son conducidas hasta el Barrio El Capulín, donde se encuentra el sistema de Lagunas Facultativas. Las aguas tratadas son descargadas en el río Liberia, el cual, durante gran parte de la época de estiaje se seca completamente, lo que ocasiona un impacto muy importante, a pesar de que las aguas residuales tratadas cumplen con los límites máximos permisibles que establece el reglamento de vertido.

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Cuadro 6. Tipo de viviendas individuales ocupadas y servicios

Descripción

Total (vivienda)

Independiente(%)

Edificio (%)

Tugurio (%)

Otros (%)

Abastecimiento de agua Tubería dentro de la vivienda Tubería fuera de la vivienda Tubería fuera del lote o edificio No tiene

935.273

865.892 36.326

5.338 27.717

96,4

92,6 3,9 0,6 2,9

1,7

1,6 - - -

1,6

1,0 0,2

- 0,3

0,3

0,3 - - -

Procedencia del agua Acueducto AyA, rural, municipal Pozo Río, quebrada o naciente Lluvia u otro

935.273

835.896 51.085 45.796

2.496

96,4

89,4 5,5 4,9 0,2

1,7

1,6 0,1

- -

1,6

1,2 0,2 0,2

-

0,3

0,3 - - -

Servicio Sanitario Alcantarillado o tanque séptico Pozo negro o letrina Otro sistema No tiene

935.273

836.426 80.424

6.883 11.540

96,4

89,4 8,6 0,8 1,2

1,7

1,7 - - -

1,6

0,5 0,8 0,1 0,2

0,3

0,3 - - -

Electricidad CNFL o ICE , otro No tiene

935.273

905.029 30.244

96,4

96,8 3,2

1,7

1,7 -

1,6

1,2 0,4

0,3

0,3 -

Fuente: Instituto Nacional de Estadística y Censos, agosto de 2001. Manejo de las aguas residuales en la zona de estudio:

La red de alcantarillado sanitario y el sistema de tratamiento mediante lagunas

facultativas fueron construidos en 1975. El 23% de la tubería total actual se colocó en 1991.

Actualmente la población cubierta con estos servicios es del 25.9%, es decir, 10,243

habitantes. Las aguas residuales tratadas cumplen con los límites máximos permisibles, sin

embargo, durante la época seca, el río Liberia disminuye sensiblemente su caudal, al punto de que el efluente del sistema lagunar es mayor que el caudal que conduce dicho río. Esta situación, sin embargo, es aprovechada aguas abajo por los agricultores para el riego de la caña de azúcar y para el ganado.

No se cuenta con datos que muestren la relación entre la descarga del efluente de

las lagunas en el río Liberia y la salud de la población agrícola. Tampoco se cuenta con información sobre impactos ambientales relacionados con esta situación..

11

2.4 Justificación del Proyecto

El área de estudio se localiza en una de las zonas de menor riqueza hídrica del país. Presenta a lo largo del año, 5 meses secos, en los cuales el nivel de las aguas de los principales ríos y quebradas disminuye drásticamente, al punto que muchos se muestran sin agua en sus cauces. La precipitación promedio anual, según la estación Liberia, es de 1642.6 mm. Además, a pesar de que las características de los suelos indican que estos son aptos para cultivos y pastos, encontramos también suelos que no reúnen las condiciones mínimas para actividades de producción agropecuaria o forestal. Si bien es cierto no presentan problemas serios de drenaje, si presentan una baja fertilidad. Estos dos factores unidos a las altas temperaturas dificultan el crecimiento de las plantas y son los responsables de que la productividad sea una de las más bajas del país.

Por otro lado, a pesar de que la institución responsable de la administración,

operación y mantenimiento del sistema de alcantarillado sanitario y sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales domésticas ha realizado grandes esfuerzos e inversiones en los últimos años, la baja cobertura en el servicio de recolección de las aguas residuales (25,9%) puede traer problemas en un futuro muy cercano, en lo que respecta a la calidad de las aguas subterráneas que son utilizadas para el abastecimiento de la población de la ciudad de Liberia, así como en la salud de la población.

El principal río de la zona, el río Liberia, recibe la descarga de las aguas residuales

tratadas en el sistema lagunar, así como una gran cantidad de descargas procedentes de las viviendas (aguas residuales crudas) ubicadas a lo largo de este río, lo cual contribuye a que este río presente un grado de contaminación importante. Por otro lado, el caudal se reduce significativamente en la época seca, por lo cual, las aguas efluentes del sistema lagunar y las provenientes de las viviendas sin servicio de alcantarillado sanitario son las responsables de las características que presenta el río Liberia durante la época de estiaje. Es necesario agregar que el efluente presenta una gran cantidad de algas que aportan una DBO importante al río Liberia.

El proyecto pretende, entre otros aspectos, aumentar la cobertura de la población

con alcantarillado sanitario; mejorar la calidad del efluente mediante la incorporación de un filtro de piedra; conducir el efluente de las lagunas hasta un punto en donde se puedan utilizar para el riego de la caña de azúcar, cultivo seleccionado para el reúso; aumentar la productividad de este cultivo, aunque sea en apenas una parte del total del área sembrada con caña; disminuir la contaminación en el río Liberia. 3. OBJETIVOS DEL ESTUDIO COMPLEMENTARIO 3.1 General

Elaborar un estudio detallado sobre los aspectos ambientales, económicos, sociales, legales e institucionales, con el propósito de proponer un sistema integrado.

12

3.2 Específicos

Dependiendo de la situación actual en cada caso, el estudio adoptará los siguientes objetivos específicos:

• Elaboración de un documento orientado a la integración del tratamiento y el uso

productivo de las aguas residuales domésticas

• Identificación de los impactos significativos que genera el proyecto en la salud y el ambiente y definición de los criterios para su mitigación.

• Definición de los beneficios económicos que genera el proyecto y establecimiento de su viabilidad económica, a través de una evaluación económica y financiera.

• Definición del nivel de aceptabilidad del reúso y de la participación comunitaria, a través de una evaluación sociocultural de los actores.

• Formulación de una propuesta para implementar un sistema integrado, identificando los criterios de éxito y los aspectos que requieran mayor atención y desarrollo para lograr su viabilidad.

4. DIAGNÓSTICO DEL ÁREA DE ESTUDIO 4.1 Descripción general del área de estudio

La descripción se circunscribe al área de influencia del proyecto y su entorno inmediato. 4.1.1 Localización y extensión

La ciudad de Liberia pertenece al cantón Liberia y al distrito del mismo nombre, y además es la cabecera de la Provincia de Guanacaste (ver Figura 1). Se localiza al noroeste del país a 10o 38’ latitud norte y 85o 27’ longitud oeste. Pertenece a la región del Valle del Tempisque.

Liberia se encuentra a una distancia de 235 km de la ciudad capital San José y a tan

sólo 77 km de Peñas Blancas, puesto fronterizo con Nicaragua. La carretera que une estos tres lugares es la Interamericana, la cual es utilizada por los miles de turistas que visitan la zona para llegar hasta las playas, complejos hoteleros, parques nacionales, áreas silvestres protegidas y volcanes. Además, la ciudad cuenta con un moderno aeropuerto (Daniel Oduber Quirós), el cual recibe vuelos nacionales e internacionales.

La ciudad se encuentra a una altitud de 140 msnm, y la configuración del terreno es

bastante plana, con un pequeño desnivel hacia el oeste. Se pueden distinguir tres zonas:

• Sección montañosa, la cual se localiza hacia el este y está constituida por la fila de volcanes que conforman la cordillera de Guanacaste y Tilarán.

13

• Sección peninsular, la cual es de topografía accidentada e incluye la costa del Pacífico y la península de Nicoya.

• La zona ubicada entre el Valle del Tempisque, la cual es de relieve casi plano con algunos cerros y lomas.

Esta zona pertenece a la cuenca del Tempisque y el principal cuerpo de agua es el

río Liberia. El área superficial del cantón de Liberia es de 1.436,47 km2, y el área superficial de

la provincia de Guanacaste es de 10.140,71 km2. Ver figura 1. El área de estudio, de acuerdo a la hoja del IGN Monteverde, escala 1:50,000, se

ubica entre las coordenadas 372 - 381 y 288 - 292. El área total es de 36 km2, sin embargo, el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial es de 12 km2.

Figura 1. Entrada a la ciudad de Liberia por la Carretera Interamericana.

Peñas Blancas es el puesto fronterizo con Nicaragua

De acuerdo al Estudio del Proyecto de Desarrollo Rural de la Cuenca Media del Río

Tempisque, el área de estudio se encuentra altamente deforestada y presenta grandes extensiones de cultivos de caña de azúcar. Además, no se encontraron especies endémicas en los alrededores. El bosque subsistente está constituido por bosque tropical seco y bosque de transición. Es importante agregar que existe una regulación que prohíbe cortar un árbol de más de 15 cm de diámetro sin el permiso del MINAE.

Con respecto a la fauna silvestre, ésta ha sufrido una disminución severa en el área

de estudio, al igual que la flora silvestre. Los peces, los reptiles, las aves, los mamíferos y los insectos han perdido sus hábitats y han sido diezmados por la caza, captura o persecución.

La sociedad rural de Guanacaste presenta rasgos diferentes a la zona rural de otras regiones del país. Mientras que en el Valle Central (donde se ubica la capital), los

14

productores independientes y pequeños plantaban el café, en el área de estudio y sus alrededores se caracteriza por la presencia de los grandes productores ganaderos y de los trabajadores agrícolas contratados por los grandes productores, y así no se desarrollaron los “caseríos” tradicionales y espontáneos.

Otro rasgo característico de la zona es la presencia indispensable de los trabajadores

agrícolas en la producción de la caña y del melón. Estos trabajadores son empleados sólo desde diciembre a abril, y la mayoría de ellos no tienen ingresos el resto del año. Una buena parte está conformada por lo inmigrantes nicaragüenses que llegan a la zona en busca de trabajo.

4.1.2 Clima

Esta zona se encuentra bajo el régimen de lluvias del Pacífico, por lo tanto, tiene influencia de esta vertiente y, debido a ello, la distribución diaria de lluvias es por lo general en horas de la tarde. La época seca se extiende desde noviembre al mes de abril (seis meses) y la época lluviosa de mayo a octubre (seis meses). La estación meteorológica más representativa es la Estación Liberia, que se localiza en las coordenadas 10º 31’ latitud norte y 85º 32’ longitud oeste, y a 85 msnm.

Cuadro 7. Variables climáticas en el área de estudio

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic AnualTemperatura del aire (°C): Máxima 33,3 33,4 35,4 36,0 34,1 32,1 32,2 32,1 31,2 31,0 31,6 32,5 33,0 Mínima 20,7 21,0 21,7 22,8 23,4 23,1 22,8 22,6 22,3 22,2 21,6 21,1 22,1 Media 27,0 27,7 28,6 29,4 28,8 27,6 27,5 27,4 26,8 26,6 26,6 26,8 27,5

Precipitación (mm): Total 1,0 1,5 6,8 21,2 207,7 264,1 143,9 216,3 372,8 296,3 99,3 11,7 1.642,6

Humedad relativa (%): Media 66 61 61 63 74 83 79 82 87 86 81 72 75

Temperatura del agua (almacenada) Media *

Viento predominante Dirección NE NE NE NE E E E E E E NE NE E/NE (km/h) 17,9 19,6 18,4 5,1 10,0 7,5 10,2 8,6 6,5 6,3 8,1 13,6

Periodo de información: variable Fuente: Instituto Meteorológico Nacional. Promedios mensuales datos climáticos.

Las variables climáticas del área de estudio que se indican en el cuadro anterior

provienen del siguiente periodo: Precipitación: periodo 1975 – 2000. Temperatura del aire: periodo 1975 – 2000. Humedad: periodo 1975 – 2000. Viento: periodo 1974 – 2000.

Con respecto a la temperatura del agua, se tiene la siguiente información:

15

Cuadro 8. Temperatura del agua (almacenada)

Período Promedio Mínimo Máximo Enero – marzo 2000 25,1 24,1 26,3 Abril – junio 2000 26,5 21,1 28,4 Julio – setiembre 2000 26,7 26,0 27,5 Octubre – diciembre 2000 26,2 25,0 27,8

Fuente: Región Chorotega, AyA. 4.1.3 Recursos naturales y ambientales

La cuenca hidrográfica del Tempisque constituye una de las áreas de drenaje de mayor relevancia en Costa Rica y, principalmente, de la provincia de Guanacaste, debido a la dependencia de una gran cantidad de poblaciones que centran sus actividades, principalmente, agropecuarias, agroindustriales, urbanas y turísticas en ella, y que a nivel económico resulta muy representativo para el desarrollo de la zona. Esta cuenca tiene un área de 3.405 km2 y en ella podemos encontrar áreas protegidas definidas dentro de las Áreas de Conservación de Guanacaste y del Tempisque, las cuales se encuentran bajo la administración del Ministerio del Ambiente y Energía (MINAE).

Esta cuenca ha sufrido una gran explotación que ha llegado a límites máximos de

degradación que se manifiestan en el comportamiento de dicha cuenca durante los eventos de lluvias intensas, lo mismo que durante la prolongada época seca que caracteriza esta región, y que se manifiesta básicamente en una disminución muy considerable de los caudales, tanto superficiales como subterráneos.

Las principales poblaciones a nivel urbano que se asientan dentro de los límites

naturales de esta cuenca hidrográfica corresponden a las ciudades de Liberia y Santa Cruz, las cuales dependen exclusivamente del aporte de agua superficial y subterránea que se genera en dicha cuenca.

Con respecto a los recursos hídricos superficiales de la zona de estudio, éstos

provienen de cuatro microcuencas que drenan por el piedemonte, tanto Sur como Sureste, del Complejo Volcánico Rincón de la Vieja. Estas áreas de drenaje se encuentran en su mayoría cubiertas por bosques primarios y secundarios, los cuales le permiten a cada una de ellas mantener un nivel aceptable en cuanto a producción de aguas durante el año, así como en la calidad fisicoquímica y bacteriológica. Toda el área de influencia por donde drenan esos subsistemas hidrológicos se encuentran protegidos gracias a que forman parte del Parque Nacional Rincón de la Vieja.

El agua que recibe el río Liberia y la Quebrada Y Griega o Santa Inés, es agua que

ha sido trasvasada y conducida por medio de canales y gracias a una estructura de derivación; ésta es distribuida para el abastecimiento de agua para consumo y para usos agropecuarios localizados en los sectores planos del área de drenaje.

Específicamente, en el caso de la subcuenca del río Liberia, el caudal descargado es

conducido y transportado en forma natural a través del cauce de dicho río, recorriendo 17

16

km hasta el sitio de presa, desde donde se conduce hasta una planta de tratamiento de tipo Filtros Rápidos para 100 l/s de capacidad. Por su ubicación y la orientación de la topografía existente, esta subcuenca se encuentra influenciada por la humedad proveniente tanto de la Vertiente Caribe como de la del Océano Pacífico, lo cual le permite tener una precipitación promedio anual que oscila entre los 1.600 mm hasta los 2.800 mm.

Antes de la toma del río Liberia se cuenta con una estación de medición de caudal,

la cual muestra que en la época seca el caudal promedio es de 234 l/s y durante la época lluviosa es de 511 l/s. De este caudal, AyA está en capacidad de utilizar un máximo de 100 l/s, dado que ésta es la capacidad máxima de la planta de tratamiento.

El estado actual de esta cuenca, desde el punto de vista de impacto ambiental

ocasionado por el hombre, se puede observar en sus terrenos, los cuales se encuentran totalmente degradados y erosionados ya que alrededor de 70% se encuentran bajo categorías definidas como pastos y charrales, mientras que el 30% restante se encuentra cubierto de zonas boscosas intervenidas y por franjas de vegetación a lo largo de los cauces principales (Área de Conservación Guanacaste). Otro problema que se presenta es el predominio de quemas durante la época seca y el constante arrastre de materiales en suspensión, ocasionado muchas veces por extracciones ilegales de materiales en el cauce y márgenes del río Liberia, lo cual afecta la calidad del agua que debe tratarse en la planta de Filtros Rápidos, incrementando los costos de operación y mantenimiento de la infraestructura hidráulica del sistema de tratamiento.

Las condiciones existentes de degradación de esta área de drenaje y la falta de

fuentes de agua accesibles han provocado la ausencia de asentamientos humanos a lo largo y ancho de esta subcuenca.

El área de estudio es drenada por el río Liberia, principalmente, y, en menor

cantidad, por el río Claro, que posteriormente se denomina río Santa Inés.

Cuadro 9. Características del río Liberia antes y después de la descarga del efluente de las lagunas de estabilización

Parámetro Antes de la descarga Después de la descarga Carbono orgánico total 18 3,6

Conductividad 123 93 DBO total 0,20 4,4

Oxígeno disuelto 7,6 8,4 pH 7,44 7,49

Sólidos suspendidos 166 118 Sólidos sedimentables 0 0

Coliformes fecales 1.100.000 24.000 Color verdadero 64 54

Fecha de muestreo: 5 de febrero de 2001, Laboratorio Nacional de Aguas, AyA. Con respecto a los recursos hídricos subterráneos, podemos decir que éstos son

necesarios para cubrir el déficit disponible de aguas superficiales. Geológicamente, en el sector de Liberia predominan dos formaciones de origen volcánico denominadas: a)

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Formación Liberia (tobas de color claro y de baja permeabilidad) y b) Formación Bagaces (tobas, lavas e ignimbritas de mayor permeabilidad). La principal extracción de aguas subterráneas se realiza en la Formación Bagaces, y los pozos perforados poseen una profundidad media de 150 m.

Desde el punto de vista ambiental, este campo de pozos se localiza prácticamente inmerso dentro del sector de crecimiento urbano y periférico de la ciudad de Liberia, lo cual puede traer problemas o impactos ambientales en las aguas subterráneas asociadas con la descarga de residuos líquidos y sólidos, impermeabilización de sus áreas de recarga e intercepción del flujo de las aguas por parte de perforaciones de pozos de la actividad privada (recreacional y agroindustrial).

El AyA cuenta con seis pozos profundos que son utilizados en la época seca para abastecer a la población. Los pozos se localizan en las zonas de San Roque, Nazareth, Capulín, Guadalupe, Barrio La Cruz y el Centro de la ciudad. En el siguiente cuadro se describen dichos pozos. Los dos acuíferos de la zona son el Bagaces y el Liberia. El primero de ellos se localiza a 120 m de profundidad y produce un caudal promedio de 20 l/s, y en algunos casos se ha obtenido hasta 40 l/s. El manto de Liberia tiene una profundidad media de 70 msnm.

Cuadro 10. Caudal disponible proveniente de los recursos hídricos subterráneos

Nombre Elevación (msnm) Caudal (l/s) San Roque 1 150 24,0 San Roque 2 150 24,0

Moracia 165 23,0 Nazareth 175 25,0 Capulín 1 135 24,0 Capulín 2 125 5,5

Liberia 144 25,0 150,5

Fuente: Diagnóstico general de la situación actual de los recursos hídricos en la provincia de Guanacaste. Cuencas Hidrográficas – AyA.

Zonas protegidas:

Cerca del área de estudio se localiza el Parque Nacional de Guanacaste y el Parque Nacional Santa Rosa, ambos son áreas relativamente extensas que no han sido alteradas por la actividad humana, y su principal objetivo es proteger y conservar especies de flora y fauna de interés nacional e internacional, bellezas naturales y sitios de importancia histórica, cultural o científica.

A lo largo del litoral del Pacífico se localiza una gran cantidad de playas, la mayoría de ellas de gran belleza que han atraído el turismo internacional y nacional, con el consecuente desarrollo de hoteles de grandes firmas de capital Mexicano y Español, principalmente. El Golfo de Papagayo es el polo de desarrollo hotelero más grande del país.

De acuerdo al mapa de estudio, análisis y cartografía de la capacidad de uso de las tierras forestales de Costa Rica, Hoja Monteverde, escala 1:50.000, en el área de estudio se encuentran tierras clasificadas con la letra A, es decir, tierras aptas para cultivos y pastos,

18

pero también se localizan zonas clasificadas con el número romano VIII, lo cual significa que el terreno no reúne las condiciones mínimas para actividades de producción agropecuaria o forestal. Sin embargo, estas tierras tienen utilidad como zonas de preservación de flora y fauna, protección de áreas de recarga acuífera, reserva genética y belleza escénica.

Además, las clasificadas como VIII2eps y VIII3eps, tienen el siguiente significado: 2eps: pendiente entre 3 < 8%; la e: erosión sufrida es moderada severa a muy severa, la p: que la profundidad efectiva es superficial, y la s: el periodo seco es de moderado a fuerte. 4.1.4 Principales actividades en el área de estudio y su entorno

La ciudad de Liberia cuenta con servicios de electricidad y telefonía, recolección de basura, agua potable, alcantarillado sanitario y una planta para el tratamiento de las aguas residuales tipo lagunas facultativas. Cuenta con una estación de bomberos, Cruz Roja, un hotel 5 estrellas y otros de menor categoría, cuatro expendedoras de combustible, un hospital y clínica, así como de un excelente servicio de buses (hacia la ciudad Capital, San José, y hacia otras ciudades importantes de la zona).

Además cuenta con un moderno aeropuerto que recibe vuelos nacionales e

internacionales, por donde ingresan gran cantidad de turistas provenientes, principalmente, de Canadá y Alemania. Este tipo de turista busca tanto las playas como los parques nacionales, situación que ha generado un gran desarrollo hotelero en la zona.

Liberia, como cabecera de la Provincia de Guanacaste y por su posición geográfica,

es paso obligado para el turismo terrestre que proviene o va hacia Nicaragua, así como también del turista nacional que se desplaza, principalmente, del área metropolitana (en el centro del país) hacia las múltiples playas de la zona. Es una ciudad de gran desarrollo que posee la mayoría de los servicios que demandan los turistas.

El sistema de agua potable, el sistema de alcantarillado sanitario y el tratamiento de

las aguas residuales es responsabilidad del AyA, específicamente, por la Región Chorotega, la cual tiene la sede principal en la ciudad de Liberia. El acueducto se abastece tanto de agua superficial como subterránea.

El principal medio de la economía de la Región Chorotega ha sido la agricultura, en

donde destacan el cultivo de la caña de azúcar, el arroz, los cítricos, el maíz, el frijol, el melón y el mango. En el caso de la caña, se cuenta con 28.220 ha, una producción de 1.594.757 toneladas, un rendimiento de 61.500 kg/ha y un valor de $20.024.000 (fuente: Región Chorotega, MAG, enero 1999). La industria turística se ha desarrollado en tiempos recientes muy rápidamente.

19

Figura 2. Edificio principal de AyA – Región Chorotega en la ciudad de Liberia.

La recolección de basura es responsabilidad de la Municipalidad de Liberia

(Gobierno Local) y cubre todo el casco central de la ciudad y sus barrios aledaños. Los desechos sólidos son transportados hasta un botadero donde se entierran.

Las carreteras principales y calles del casco central son asfaltadas y se encuentran

en buen estado. Las calles de los barrios periféricos son de lastre y se encuentran en regular estado. 4.2 Evaluación del manejo de las aguas residuales

4.2.1 Población servida y producción de aguas residuales actuales y proyectadas

El sistema de alcantarillado sanitario de la ciudad de Liberia cuenta con colectores secundarios y un emisario final de 350 mm de diámetro (tubería de concreto). Los colectores secundarios reciben las aguas residuales de una red de tuberías de 150 a 200 mm de diámetro.

En el cuadro siguiente se describe en detalle la red de alcantarillado sanitario.

20

Cuadro 11. Descripción de la red de alcantarillado sanitario de Liberia

Longitud (m)

Material Diámetro (mm) Año de instalación Estado

6.650 PVC 200 1991 Bueno 9.855 Concreto 200 1975 Bueno 1.270 Concreto 300 1975 Bueno 4.035 Concreto 150 1975 Bueno 1.270 Concreto 250 1975 Bueno

80 PVC 250 1991 Bueno 40 Acero 200 1975 Bueno

275 PVC 150 1991 Bueno 2.380 Concreto 350 1975 Bueno 25.855

Fuente. AyA - Región Chorotega.

La población cubierta con servicio de recolección de aguas residuales es el 25,9% con respecto a la población que recibe el servicio de agua potable, lo cual representa un total de 2.382 servicios. Las viviendas que no cuentan con el servicio de alcantarillado sanitario utilizan tanque séptico y, en muy pocos casos, la letrina.

Los caudales promedio, máximo y mínimo que ingresan a la planta de tratamiento

son: 31 l/s, 43 l/s y 13 l/s, respectivamente. La red de alcantarillado sanitario recibe, además de las aguas residuales domésticas

procedentes de las viviendas, las aguas residuales provenientes de varios establecimientos comerciales (ver cuadro 12).

Cuadro 12. Establecimientos en la ciudad de Liberia

Establecimiento

Cantidad

Supermercados 3 Sodas, restaurantes y bares 22 Carnicerías 7 Peluquerías y barberías 3 Hoteles 4 Talleres 2 Expendedoras de combustible 2 Mercados 6 Hospital 1 Escuelas 3 Panaderías 1 Molinos para maíz 1 Fuente: Identificación de descargas no domésticas.

Proyecto Final de Graduación Jorge Arturo Abarca Garbanzo

21

Cuadro 13. Población atendida actual y proyectada

Urbana Rural Indicadores Actual Al 2020 Actual Al 2020

Población (miles de habitantes) 39.521 74.308 --- ---- Cobertura de agua (%) 100 100 ----- ---

Cobertura de alcantarillado (%) 25,9 31,3 ---- --- Producción de agua residual cruda

(m3/s) 0,031 0,071 ---- ---

Nota: En este sistema de abastecimiento, todas las conexiones son del tipo urbano.

4.2.2 Descripción del sistema de tratamiento existente

a. Datos generales de la planta:

- Nombre de la planta: Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales de Liberia

- Localidad o localidades servidas: la ciudad de Liberia - Dirección de la planta (empresa): Barrio Capulín de Liberia. - Población servida:

De diseño 1975: 3.816 habitantes. De diseño 1999: 21.500 habitantes Actual: 10.243 habitantes

- Período de diseño: 15 años - Documentación técnica existente:

Planos de las instalaciones [x] Sí [ ] No Manual de operación y mantenimiento [x] Sí [ ] No Memoria de cálculo y diseño de las instalaciones [x] Sí [ ] No Especificaciones técnicas [x] Sí [ ] No Fecha de diseño (último): 1999 Fecha de construcción: 1999 - 2000

b. Características del sistema de conducción de crudo a la planta:

- Tipo de conexiones que abastecen a la planta:

[x] Domésticas e industriales [ ] Sólo domésticas

- Tipo de alcantarillado sanitario que abastece a la planta:

[x] Separativo [ ]Combinado

- Tipo de conducción a la planta de tratamiento:

[x] Por gravedad [ ] Por bombeo

22

- Obras especiales en la red de alcantarillado y colectores implementadas para mejorar el abastecimiento de la planta de tratamiento: [ ] Sifones invertidos [ ] Estaciones de bombeo [x] Cámaras de rejillas [ ] Aliviaderos [x] Cámara de distribución de caudales

Figura 3. Colector final o emisario que llega hasta el sistema de tratamiento

Cámara de rejillas: se colocaron dos rejillas, la primera tiene una abertura mayor que la siguiente, con el fin de asegurar la retención del material flotante (toallas sanitarias, preservativos, plásticos, pedazos de madera, tapas plásticas, otros). Cámara de distribución de caudales: con el fin de distribuir el caudal de entrada a cada laguna y en cada una de las tres entradas a cada laguna.

c. Caudales y cargas contaminantes:

- Caudal promedio de diseño: 62,2 l/s - Caudal promedio de operación actual: 31,0 l/s - Caudal máximo (pico) de diseño: 75,0 l/s - Caudal máximo de operación actual: 43,4 l/s - Caudal mínimo de operación actual: 12,6 l/s - Caudal per cápita actual: 190 l/hab/día - Carga orgánica de diseño: 1.035 kg DBO/día - Carga orgánica de operación actual: 493,1 kg DBO/día

23

d. Procesos unitarios de la planta de tratamiento:

El sistema de lagunas facultativas para el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Liberia está compuesto por un vertedero de excedencias, una cámara de rejillas, un distribuidor de caudal general (50% para cada laguna), un distribuidor de caudal para cada laguna (33,33% para cada una de las tres entradas), tres tuberías de entrada superficiales, dos lagunas primarias y dos lagunas secundarias, una estructura de salida y una estructura de desfogue o descarga al río. Ver Figura 4 y 5.

Figura 4. Caja de entrada, cámara de rejillas y distribución de caudales.

Se observa la labor de limpieza de las rejillas

Figura 5. Cámara de distribución de caudales antes de cada laguna. Cada laguna tiene 3 entradas

24

- Tipo de lagunas:

Dos baterías de lagunas tipo facultativas en paralelo con dos lagunas en serie.

- Dimensiones de las lagunas: En el cuadro 14 se indican las principales dimensiones y características de las lagunas que conforman la planta de tratamiento.

- Los taludes de las lagunas son:

De tierra. Las lagunas nuevas tienen un recubrimiento de concreto pobre, mientras que las viejas tienen un empedrado en un costado (en la dirección predominante del viento).

Cuadro 14. Características de las lagunas de estabilización

Tipo de laguna N.º de orden 1a 2b 3a 4b

Longitud (m) 235 235 235 235 Ancho (m) 65 65 80 80 Profundidad útil (m) 2,0 2,0 1,5 1,5 Profundidad de lodos (m) ---- ---- ---- ---- Borde libre (m) 0,5 0,5 0,5 0,5 Profundidad total (m) 2,5 2,5 2,0 2,0 Inclinación de taludes 1:3 1:3 1:2 1:2 Área de espejo de agua (m2) 14.325 14.325 1.819 18.119 Volumen de agua (m3) 10.802 10.802 11.842 11.842

Fuente: Aguas Residuales – AyA

Figura 6. Aspecto de una de las dos lagunas nuevas y que funcionan como lagunas primarias. Se observan las tres entradas

25

- ¿La apariencia de las lagunas (color) corresponde al tipo de lagunas diseñadas?

[x] Sí [ ] No

Las lagunas primarias tienen color verde oscuro y las lagunas primarias color verde.

- ¿Los dispositivos de entrada, interconexión y salida son funcionales?

[x] Sí [ ] No Con la construcción de las nuevas lagunas, se decidió colocar tres entradas y una salida en cada laguna. Además, el agua cruda y el agua tratada en las lagunas primarias es distribuida mediante un distribuidor de caudal (33,3% para cada una de las tres tuberías).

- La magnitud de los volúmenes muertos o corto circuitos hidráulicos en las

lagunas es:

[x ] Mínima [ ] Considerable [ ] Muy grande

- ¿Existen problemas de malos olores? [ ] Sí [x] No - ¿Estos olores provienen de las lagunas? [ ] Sí [x] No - ¿Se realizan variaciones del nivel de agua en las lagunas? [ ] Sí [x ] No - ¿Se realiza el retiro de natas y flotantes en las lagunas? [x] Sí [ ] No

Dos veces al día. - ¿Se realiza el retiro de malezas de los taludes de las lagunas?

[x] Sí [ ] No En las lagunas viejas se elimina las malezas cada 15 días durante la época de invierno, debido a que ésta crece muy rápido en los taludes de tierra y sin recubrimiento.

- ¿Existen dispositivos hidráulicos o equipos para el vaciado de las lagunas y

retiro de lodos? [x] Sí [ ] No Válvulas de compuerta en cada una de las cuatro lagunas.

- ¿Se remueven periódicamente los lodos de las lagunas? [x] Sí [ ] No

Cada 5 años, aproximadamente.

- ¿Existen problemas de erosión de los taludes por causas de oleaje o lluvias?

[x] Sí [ ] No En las lagunas viejas, el oleaje y las lluvias han erosionado los taludes, a pesar que éstas están protegidas con un empedrado.

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- El estado de conservación de los diques (corona y taludes) es:

[x] Bueno [x] Regular [ ] Malo En las lagunas viejas el estado es de regular a malo, mientras que en las nuevas es muy bueno.

- Labores de mantenimiento y operación:

A partir del año 1999 se procedió a contratar el servicio de mantenimiento (empresa privada), que tiene la responsabilidad de limpiar todas las cajas de registro, la estructura de excedencias, las dos rejillas cada hora (y cada media hora de 6 am a 10 am), recoger las natas sobrenadantes en las lagunas, colocar los desechos sólidos en huecos de tierra construidos para ese fin, agregarle cal y luego tierra para cubrir los desechos. También se contrató el mantenimiento de las zonas verdes.

La empresa está en la obligación de dar el mantenimiento de 6:00 am a 6:00 pm, con dos cuadrillas compuestas por dos personas cada una. Las labores de operación radican en: obtener los datos de pH, temperatura, conductividad, vigilar que las cuadrillas de mantenimiento cumplan con lo establecido en el contrato, anotar eventos extraordinarios y la presencia en el agua cruda de aceites de motor, coloración, desechos no deseables, etc.

4.2.3 Eficiencia sanitaria del proceso actual

Porcentaje de eficiencia de remoción para los siguientes parámetros: - Sólidos suspendidos: 40% Materia orgánica (DBO5): 87% - Nitrógeno: No hay datos Fósforo: No hay datos - Coliformes fecales 99,96998% Parásitos (nematodos): No hay datos - DQO: 54% Grasas y aceites: 59%

4.2.4 Calidad y disposición final del efluente del sistema existente

- ¿Se realiza un monitoreo frecuente de calidad de las aguas residuales crudas y tratadas?

[x] Sí [ ] No

En el cuadro 15 se muestran los valores promedio de los diversos parámetros que se miden para el control de calidad del agua cruda y tratada.

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Cuadro 15. Valores medios y frecuencia de los principales parámetros de calidad de las aguas residuales en el proceso de tratamiento en la Planta de Tratamiento de Liberia

Parámetro de evaluación Valores promedio y frecuencia de medición

Agua cruda

Frecuencia Efluente primario

Frecuencia Efluente de la planta

Frecuencia

- Caudal (m3/d) 31 29 23 - pH 7,3 Diaria 8,3 Diaria 8,1 Diaria - Temperatura (°C) 28 Diaria 28 Diaria 28 Diaria - Sólidos (mg/l): Totales Disueltos Suspendidos Suspendidos volátiles Sedimentables (ml/l)

---- 559 ---- 173 ---- 4

Bimensual Bimensual Bimensual Bimensual Diaria

--- 345 --- 129 ---- 0,2

Bimensual Bimensual Bimensual Bimensual Diaria

---- 300 ---- 100 ----- 0,0

Bimensual Bimensual Bimensual Bimensual Diaria

- D.B.O. (mg/l) 181 Bimensual 44 Bimensual 20 Bimensual - D.Q.O. (mg/l) 435 Bimensual 342 Bimensual 204 Bimensual - Oxígeno disuelto (mg/l) 1,3 Bimensual Bimensual 7,2 Bimensual - Fósforo total (mg/l) - Fósforo soluble (mg/l)

- Nitrógeno total (mg/l) - Nitrógeno amoniacal (mg/l) - Nitritos (mg/l) - Nitratos (mg/l)

- Coliformes totales (NMP/100 ml) - Coniformes fecales (NMP/100 ml)

Bimensual Bimensual

Bimensual Bimensual

Bimensual Bimensual

- Nematodos (huevos/litro) - Otros

Fuente: Aguas residuales - AyA Período de registro de datos: de enero 2000 a diciembre 2000

- Indicar si la calidad del agua tratada es o no adecuada para su disposición final

según la legislación vigente en el país: [X] Calidad adecuada [ ] Calidad inadecuada

Cumple con los límites máximos permisibles que establece el Reglamento de Vertido, Decreto N.º 26042-S-MINAE.

- Uso directo del efluente:

Las aguas tratadas son vertidas al río Liberia, el cual, aguas abajo es utilizado (en forma ocasional) para el riego de caña de azúcar.

- Disposición del efluente en un cuerpo de agua receptor:

Directa: [x] Sí [ ] No Indirecta: [ ] Sí [ ] No

- Nombre del cuerpo receptor: río Liberia.

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- Tipo de ambiente acuático receptor:

[ ] Embalse (construido por el hombre) [ ] Lago o laguna [ ] Quebrada o arroyo (flujo de agua intermitente durante todo el año) [x] Río (flujo de agua continuo todo el año). Caudal de estiaje: no hay datos.

Figura 7. Descarga al río Liberia

4.2.5 Inversiones y costos de operación y mantenimiento del sistema existente

a. Inversiones en la planta de tratamiento de aguas residuales.

La red de alcantarillado sanitario y el sistema lagunar se construyeron en 1975 y no fue posible obtener el costo de construcción de la red de alcantarillado y las dos lagunas facultativas. Sin embargo, se presenta en la cuadro 16, los costos actualizados (en US$) de construcción (1999 – 2000) de las dos lagunas nuevas en el sistema lagunar, diferenciados por partidas de cada etapa del proceso.

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Cuadro 16. Costos de construcción de las dos nuevas lagunas (1999-2000) (en US$)

Rubro Unidad Cantidad Precio/U Subtotal 1. Construcción de lagunas ha 119.528 1.1. Trazado, excavación y retiro de tierra vegetal Global Global $14.623 1.2. Corte masivo de terreno m3 Global $65.438 1.3. Relleno y compactación de diques, losa concreto m3 Global $39.467 2. Redes y estructuras de conexión 95.264 2.1. Cámara de excedencias U 1 $8.754 2.2. Cámara de rejillas y repartidor de caudal U 1 $6.426 2.3. Cámara de distribución de caudales U 4 $35.100 2.4. Cajas de registro, de interconexión U 16 $18.166 2.5. Tuberías CSN 8" ml 735 $19.523 2.6. Estructura de desfogue y canal de desagüe ml 15 $5.378 2.7. Zanja de desagüe ml 20 $1.917 3. Imprevistos % $2.467 4. Gastos generales y utilidad % $15.378 5. Mat. préstamo m3 global 18.345

Costo de construcción de dos lagunas facultativas 250.982

b. Costo anual de operación. Los costos mensuales y anuales de operación del alcantarillado sanitario y sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales se presenta a continuación en el cuadro 17.

Cuadro 17. Costo anual de operación de la planta de tratamiento (en US$)

Rubro Unidad Cantidad Precio/U Costo/Mes Costo/Año

Ing. Sanitario Salario mensual 1/8 tiempo 610.000 76.250 ¢915.000 Asistente Salario mensual 1/8 tiempo 140.000 17.500 ¢210.000

Control de parámetros Salario mensual 1/8 tiempo 150.000 18.750 ¢225.000

Alcantarillado sanitario Salario mensual Tiempo completo 120.000 120.000 ¢1.440.000

Análisis de agua Muestra 6 30.000 ------- ¢180.000 Mantenimiento de lagunas Varios Contrato 583.752 ¢7.005.024

Mantenimiento áreas verdes Varios Contrato 150.000 ¢1.800.000 Vigilancia Varios Contrato ¢150.000

Costo total anual de operación ¢11.925.024US$ 36.136

Fuente: Dirección Comercial, Región Chorotega. Tipo de cambio ¢330/$.

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c. Estructura de costos del tratamiento:

A continuación se presentan los costos de producción por unidad de volumen y de acuerdo al nivel de tratamiento, datos de superficie utilizada, volumen tratado y calidad alcanzada.

Cuadro 18. Costos por metro cúbico de agua tratada según el nivel de tratamiento

Nivel de tratamiento

Colimetría alcanzada

(NMP/100ml)

Superficie de tratamiento

(Has)

Producción de agua tratada

(miles de m3/año)

Costo de tratamiento

(US$/m3) Primario 1,3 X 105 2,9 977.6 0.037

Secundario 3,9 X 102 3,8 914.5 0.040 Fuente: Aguas Residuales - AyA 4.2.6 Criterios para resolver la problemática actual

A continuación se lleva a cabo una evaluación del manejo actual de las aguas residuales con el fin de identificar sus principales deficiencias y potencialidades. Posteriormente, y con base en esta evaluación, se sustentarán las principales recomendaciones para subsanar la problemática actual. Evaluación del manejo de las aguas residuales:

En el periodo 1999 – 2000 se llevaron a cabo varias mejoras y nuevas obras en los sistemas de entrada, interconexión y salida del sistema lagunar:

• Cámara de excedencias. Para evitar que las lagunas recibieran un caudal mucho mayor (hasta 4 veces el caudal promedio) producto de las conexiones ilícitas en la red de alcantarillado sanitario. Es importante recordar que en esta zona el periodo de lluvias es de 4 meses.

• Cámara de rejillas. Como unidad de pretratamiento para retener objetos flotantes, plásticos y otros no deseables. Estos desechos se depositan en un hueco de tierra, se les cubre con cal y al final de cada día se les cubre con tierra. Esto permite, además, observar lo que ingresa al alcantarillado sanitario y tomar acciones que eviten que estos lleguen nuevamente a las tuberías (por ejemplo, pellejos de pollo, restos de carne de res).

• Cámara de distribución de caudales y colocación de tres tuberías de entrada en cada laguna. Para mejorar la disposición del agua residual en toda el área superficial.

• Sistema de interconexión entre lagunas. Esto permite conducir el agua tratada adecuadamente y en forma controlada.

• Estructura de desfogue. Para disponer las aguas residuales tratadas al cuerpo receptor sin que cauce erosión en el terreno o se formen espumas.

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En ese mismo periodo se construyeron dos lagunas facultativas primarias, se

llevaron a cabo mejoras en la recolección de natas en la superficie de las lagunas, se adquirió equipo para el monitoreo de campo de los principales parámetros (pH, temperatura, conductividad y sólidos sedimentables), y se capacitó al personal responsable de la operación y mantenimiento.

De acuerdo a los resultados de los muestreos del año 2001, la eficiencia del sistema lagunar en la remoción de DBO aumentó sensiblemente (88%) y actualmente los valores de los parámetros en el efluente del sistema lagunar son mucho menores a los límites máximos permisibles, excepto para los sólidos suspendidos totales y los coliformes fecales. Este último parámetro presenta valores (en las aguas crudas) que personalmente considero ilógicos e incomparables con los valores que indican la literatura mundial al respecto (1,0 x 1017/100 ml en las aguas residuales crudas según el Laboratorio Nacional de Aguas). Es necesario darle algún tratamiento al efluente con el fin de eliminar las algas, lo cual puede lograrse mediante la colocación de un filtro de piedra antes del vertido al cuerpo receptor.

En el cuadro siguiente se indica el último reporte operacional que se entrega trimestralmente al Ministerio de Salud. Este reporte se refiere a las aguas que se descargan al río Liberia (efluente de las lagunas N.º 3 y 4 mezcladas).

Cuadro 19. Reporte operacional del Sistema Lagunar de Liberia

Parámetros analizados por el laboratorio acreditado Parámetro

DBO (mg/l)

pH Temp. (ºC)

SST (mg/l)

Ssed. (ml/l*hr)

GyA (mg/l)

CF/100ml

Valor 39 7,14 28 340 0 3 2,4 x105 Reglamento 50 5-9 15-40 50 1 30 1,0 x103

Cumplimiento si si si no Si Si no Fuente: Región Chorotega. Fecha: abril de 2001.

Actualmente, no se cuenta con medidores de caudal que permitan obtener los

caudales afluente y efluente del sistema lagunar. Para obtener el caudal que ingresa a cada laguna es necesario utilizar una lancha para llegar hasta la boca de las tuberías de entrada y utilizar el método volumétrico. Es factible también utilizar vertederos en las cajas de salida, sin embargo, este método no ha sido utilizado.

El sistema lagunar puede recibir el agua residual de aproximadamente 21.500 habitantes, es decir, 11.257 habitantes adicionales a los 10.243 habitantes actuales.

El principal problema en el manejo de las aguas residuales es la baja cobertura en el servicio de la red de alcantarillado sanitario y en que en un plazo de 4 años (2005) no se vislumbran nuevas obras. De acuerdo a un proyecto (Aguas Residuales-Operación de Sistemas de AyA) de corto, mediano y largo plazo, en el año 2005, 2010 y 2015 se construirán 15 kilómetros de alcantarillado sanitario para aumentar el servicio, es decir, 5 kilómetros cada cinco años. Sin embargo, al final del año 2020, la cobertura será igual a la actual y la capacidad de las actuales lagunas estará alrededor de 91%.

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El otro problema importante es el uso de tanques sépticos + drenaje, donde no existe

red de alcantarillado sanitario (6.810 viviendas), los cuales pueden contaminar los mantos acuíferos que actualmente utiliza el AyA para abastecer a la población de agua potable. También muchas viviendas descargan directamente al río Liberia, y a las quebradas Panteón y Piches.

No se lleva un control adecuado en las descargas de los entes generadores de aguas residuales no domésticas, ya que al sistema lagunar ingresa una gran cantidad de aceites de motor, pieles de pollo, grasas de cocina, y de vez en cuando el agua se torna de un color rojizo (se desconoce su origen). Un aspecto importante es que todos estos entes están plenamente identificados, siendo los principales, el hospital; las expendedoras de combustibles, talleres mecánicos, así como los mercados municipales.

Con respecto al uso que se le da al agua del río Liberia, aguas debajo de la descarga de las aguas residuales tratadas en las lagunas, podemos decir que estas aguas durante mucho tiempo se han utilizado sin ningún control e investigación sobre los efectos en la salud de los trabajadores de caña de azúcar, sin embargo, AyA cuenta con datos sobre la calidad de las aguas de este río, antes y después de su descarga. Esto, sin duda alguna, favorece la comparación de la calidad de ambas aguas (las del río y las aguas residuales tratadas) y el posible efecto en la salud de los trabajadores. En este aspecto, es importante observar el cuadro siguiente:

Cuadro 20. Análisis microbiológico de las aguas residuales tratadas en el Sistema Lagunar y en el río Liberia

Punto de muestreo Coliformes fecales * 100 ml

Salida de las lagunas 9,1x 104

Río Liberia 200 m antes de la descarga 1,1 x 106

Río Liberia 350 m después de la descarga 2,4 x 104

Fuente: Laboratorio Nacional de Aguas. Fecha: 27 de agosto de 2001.

Podemos observar cómo el agua residual tratada, para ese análisis puntual, contiene una menor cantidad de coliformes fecales que el río Liberia. Es necesario, sin embargo, determinar la cantidad de parásitos presentes, así como el nitrógeno y fósforo contenido en cada uno de estos recursos, con el fin de tener una mayor claridad sobre los beneficios de utilizar el agua residual tratada en forma directa y no combinada con el agua del río Liberia.

Según la Dirección Comercial de la Región Chorotega, por concepto del servicio de alcantarillado sanitario de la ciudad de Liberia ingresan mensualmente US$ 10.388 y los gastos de operación del sistema de alcantarillado sanitario y sistema lagunar es de US$3.001/mes (cuadro 17). En este aspecto es importante mencionar que esta Región administra, además, otros 3 sistemas lagunares, localizados en la ciudades de Nicoya, Cañas y Santa Cruz.

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4.3 Evaluación agrícola del área con reúso actual o potencial

El área de estudio es de 28 km2, sin embargo, el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial es de 12 km2. Dentro de esta zona se localizan 500 ha cultivadas de caña de azúcar.

De acuerdo al mapa sobre las regiones productoras de caña de azúcar en Costa Rica,

la zona de Liberia no se encuentra dentro de la zona productora de la Región Pacífico Seco. Esto se debe a varias razones, entre ellas podemos mencionar: a) esta zona durante muchos años ha dedicado sus tierras a la ganadería y el pasto, y b) al tipo de suelos que impera en la mayoría de las tierras que limita la extensión de los cultivos.

El área para evaluación es una zona que cubre a las fincas América, Herradura y

Chácara, que son las que se encuentran más cercanas al sistema lagunar (hacia el oeste). Sin embargo, durante la visita de campo, en donde se conversó con los propietarios de estos terrenos, dos de ellos no mostraron interés en el proyecto (Hacienda Chácara y Finca Herradura), a pesar de que estos terrenos se dedican actualmente a la siembra de la caña de azúcar, a la ganadería y pasto. En el caso de la Hacienda Chácara, la zona que colinda con el sistema lagunar va a ser vendido próximamente y se desconoce cuál es el uso que los futuros dueños le van a dar. Es necesario agregar que ante una propuesta informal del AyA para comprar este terreno, el propietario se opuso rotundamente e inclusive se ha opuesto a que el sistema de tratamiento siga en este sitio.

Por otro lado, la Finca América, que se localiza contiguo a la hacienda Chácara,

alquila, desde hace varios años, a la Central Azucarera Tempisque (CATSA) un área de 300 ha, las cuales están cultivadas de caña de azúcar. Recientemente, esta empresa alquiló esta finca a un tercero y a su vez le ofrece todos los servicios que se requieren para este cultivo, desde el establecimiento, el mantenimiento y hasta la cosecha. Por esta razón, en la visita de campo se pudo observar cómo se está llevando a cabo labores de preparación del terreno, drenaje parcelario, control de malezas y otros, que marcan una gran diferencia con respecto a las zonas donde todavía no se ha llevado a cabo trabajo alguno. CATSA ha mostrado mucho interés en el proyecto, principalmente por la serias limitaciones en cuanto al recurso hídrico durante la época seca y la posibilidad de reusar las aguas tratadas en el sistema lagunar.

Un aspecto importante que se utilizó para definir el tamaño del área potencial, se

relaciona con el caudal del agua residual tratada, el cual es actualmente de tan sólo 23 l/s, es decir 1.987 m3/d. Utilizando un consumo de agua de 60 m3/ha*d, tenemos que el área que podemos regar con el caudal efluente es de 33 ha.

Es necesario recalcar que esta región presenta los siguientes problemas :

• El clima. Las sequías constantes afectan la actividad agrícola. Durante la época seca la escasez de agua, con unos 100 mm de precipitación, se produce durante 5 meses al año, y esto afecta los cultivos en forma significativa, a menos que se cuente con sistemas de riego.

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• Estructura de la propiedad agraria. Existe mucho latifundio, y esto provoca las emigraciones.

• Deforestación: con excepción de las zonas protegidas, podemos decir que no existe bosque natural.

• Emigración. Debido al desempleo y la extrema pobreza los habitantes emigran a zonas bananeras o al área metropolitana.

El apoyo técnico, principalmente a los pequeños y medianos productores es ofrecido

por el MAG, el CNP, el INA, el IDA, el SENARA y el IMAS. La Dirección Regional del MAG asume el desarrollo técnico, planificación de extensión, control de plagas y enfermedades, prevención de enfermedades del ganado en departamentos de investigación, extensión, protección de cosechas y sanidad ambiental. 4.3.1 Actividades agrícolas: áreas y producción por cultivos

Las principales actividades productivas del área considerada para la evaluación agrícola son la ganadería, pasto, y siembra de caña de azúcar. La superficie cultivada en el ámbito del proyecto se muestra en el cuadro 21, que resume esta información.

Cuadro 21 Extensión actual y potencial de tierras agrarias del área del proyecto (en ha)

Actividades Extensión actual Extensión potencial (adicional)

Agricultura 500 100 Ganadería pasto 180 0

Toda el área de agricultura está siendo utilizada para la siembra de la caña de azúcar

y, en forma ocasional, está siendo regada con agua del río Liberia, aguas abajo de la descarga del sistema lagunar.

Los agroquímicos utilizados en el cultivo de la caña de azúcar tienen una alta

posibilidad de impactar el ambiente natural. Los insecticidas usados en la caña se usan cuatro veces más que los usados para los campos de arroz, por ejemplo, y los herbicidas para caña de azúcar son tres veces más de los que se usan para los campos de arroz. Ejemplos de agroquímicos utilizados en los campos de caña de azúcar son: terbutrina (herbicida), Diuron (herbicida), Ametrina (herbicida), Cropirifos (herbicida), y Dimetoato (insecticida). 4.3.2 Características de los suelos

Los suelos de Costa Rica se clasifican en ocho tipos, según su potencial de uso. De éstos, en el área de estudio predominan los suelos clase II y III que permiten mantener condiciones idóneas de tierra – agua – plantas, sin embargo, los cultivos anuales requieren

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de un tratamiento avanzado del suelo para su conservación. El suelo tipo II no presenta factores de limitación para las actividades agropecuarias y forestales aptas ecológicamente, pero se observa una reducción de productividad dependiendo del cultivo. El suelo tipo III puede producir cultivos que no requieren de pulverización de agroquímicos, pero requieren de medidas de conservación sumamente intensivas.

Como se menciona anteriormente, en el área de estudio se encuentran tierras

clasificadas con la letra A, es decir, tierras aptas para cultivos y pastos, pero también se localizan zonas clasificadas con el número romano VIII, lo cual significa que el terreno no reúne las condiciones mínimas para actividades de producción agropecuaria o forestal. Sin embargo, estas tierras tienen utilidad como zonas de preservación de flora y fauna, protección de áreas de recarga acuífera, reserva genética y belleza escénica. Además, las clasificadas como VIII2eps y VIII3eps, tienen el siguiente significado: 2eps: pendiente entre 3 < 8%; la e: erosión sufrida es moderada severa a muy severa, la p: que la profundidad efectiva es superficial, y la s: el periodo seco es de moderado a fuerte.

De acuerdo a información de LAICA, el tipo de los suelos de la zona es Ultisoles; se caracterizan por ser seniles y degradados debido a la acción meteorizante que ha ejercido el clima en el transcurso del tiempo; el pH es bajo en estos suelos. No presentan problemas serios de drenaje, sin embargo, la característica más seria es la baja fertilidad.

Por otro lado, las tierras de esta zona han sido utilizadas por mucho tiempo para la

ganadería, lo cual le ocasiona una alta compactación por la presencia constante del ganado. A esto se le suma la baja precipitación de la zona y la alta temperatura, lo que dificulta el crecimiento de la planta. 4.3.3. Abastecimiento de agua para las actividades agrícolas: sistemas de riego,

volúmenes y caudales, calidad sanitaria y agronómica

Las principales fuentes de abastecimiento de agua de la actividad agrícola son la precipitación y el agua superficial, en este último caso no fue posible obtener datos sobre los caudales de los ríos Liberia y Santa Inés. El cuadro 22 consigna esta información.

Cuadro 22. Caudales de las fuentes de abastecimiento de agua para la actividad agrícola en el área de estudio (en m3/s)

Caudal Fuente Nombre Máximo Promedio Mínimo

Precipitación (mm) Estación Liberia 372,8 136,9 1,0 Superficiales Río Liberia ND ND ND Superficiales Río Santa Inés ND ND ND

Es necesario indicar que actualmente las aguas superficiales no son utilizadas para el riego, sin embargo, en años anteriores si fueron utilizadas ya que en la finca América y Chácara se observan canales o surcos e inclusive algunas presas.

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El río Liberia recibe varias descargas de aguas residuales de viviendas que se localizan a lo largo de su cauce, además, recibe el efluente del sistema lagunar.

En Costa Rica el riego no es una labor generalizada en todas las regiones cañeras,

sin embargo, la Región Pacífico Seco es donde se practica en mayor proporción, debido a que se cuenta con un periodo seco prolongado. En esta Región no se utiliza el riego por aspersión debido a que el viento fuerte que lo caracteriza ocasiona desuniformidad del riego provocando un desarrollo irregular en el cultivo. Además, la baja humedad relativa favorece la evaporación.

El método más utilizado en Guanacaste es el riego por gravedad, en donde el agua

pasa el surco. Sin embargo, ya se está utilizando el riego por goteo (alto costo y alta tecnología), principalmente en el cultivo del melón. En la cuenca media del río Tempisque existen 26 sitios de bombeo con derecho a tomar 11 m3/s para regar principalmente el cultivo de arroz y caña de azúcar. En total se riegan aproximadamente 4.100 ha en la margen izquierda y 3.460 en la margen derecha.

Cuadro 23. Características de las fuentes de abastecimiento de agua para la

actividad agrícola en el área de estudio (5/2/2001)

Características Agua superficial Caudal (m3/s) ND DBO5 (mg/l) 4,4

PH 7,49 Coliformes fecales (NMP/100 ml) 24000

Huevos de nemátodes (u/l) ND Nitrógeno ND Fósforo ND Potasio ND

Micronutrientes ND Conductividad eléctrica (Omhs/s) 93

Elementos tóxicos: ND Fuente: Laboratorio Nacional de Aguas – AyA.

200 m Aguas debajo de la descarga del efluente de las lagunas 4.3.4 Características agronómicas de los principales cultivos: labores culturales,

rendimientos y uso de agroquímicos

Se requiere información agronómica de los cinco principales cultivos, tales como labores culturales, consumo de agua, nivel tecnológico, uso de agroquímicos, entre otros, a fin de conocer los antecedentes de cultivos en la zona donde se ejecutará el proyecto. La información debe consignarse en el cuadro 24.

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Cuadro 24. Principales características del manejo agronómico de los cinco principales cultivos en el área del proyecto.

Detalles del manejo agronómico Cultivo 1

Nombre del cultivo Caña de azúcar Sistema: monocultivo (M) o policultivo (P) M

Abastecimiento de agua preponderante: secano (S) o riego (R) S

Consumo de agua por campaña (m3/ha) ND Nivel tecnológico: bajo (B), medio (M), alto (A) B

Nivel de mecanización: bajo (B), medio (M), alto (A) B ¿Se combina tracción animal y mecanizada? (Si/No) No

Tipo de semilla utilizada: tradicional (T), mejorada (M) o híbrida (H) M Disponibilidad de abonamiento orgánico: escasa (E), media (M) o

abundante (A) No

Volumen utilizado (TM/ ha/año) No Tasa de fertilización química NPK (kg/ha/año) * ¿Se fertiliza con elementos menores? (Sí/No) No

¿Se reconoce el aporte de nutrientes de las aguas residuales? (Sí/No) Sí ¿Se ha cuantificado este aporte? Detalles No

Número de aplicaciones de agroquímicos por campaña 2 Productos más aplicados Piretrina

¿Se respetan los periodos de carencia? (Sí/No) ----- Experiencias de control no químico de plagas y enfermedades: escasas

(E), medias (M) o abundantes (A) No

Mencionar las 2 principales experiencias de control no químico de plagas y enfermedades ----

Productividad (kg/ha): promedio 65 Promedio nacional 70

Máxima en la región 110 Máxima potencial 130

Requerimiento de mano de obra: jornales (días-hombre/ha/campaña) ----- * La tasa de fertilización es la siguiente: 100-150 kg/ha/año de Nitrógeno, 100 kg/ha/año de Fósforo cada 5 años por siembra, y 60 kg/ha/año de Potasio.

4.3.5 Poscosecha y comercialización (mercado actual)

Dado que se seleccionó el cultivo de la caña de azúcar como la principal actividad productiva con riego potencial de aguas residuales tratadas, a continuación se describe cuáles son las actividades poscosecha y su comercialización.

En 1965 se crea la Liga Agrícola e Industrial de la Caña de Azúcar (LAICA), la

cual ha sufrido varias reformas, entre las que se puede destacar: el financiamiento bancario, los procedimientos de entrega y recibo de caña, las liquidaciones de ganancia, la fijación de los precios de compra de la caña, la determinación de cuotas de los ingenios, la comercialización y el manejo de los excedentes. Además se elevó la participación del productor, que es de 65%.

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Las instituciones del Sistema Bancario Nacional otorgan a LAICA créditos necesarios para financiar los adelantos en dinero que la Corporación debe pagar a los ingenios por el azúcar que le vendan.

LAICA es una Corporación de Derecho Público, constituida con la finalidad de

mantener un régimen equitativo en las relaciones entre los productores de la caña y los industriales, para garantizar una participación racional y justa a cada sector y ordenar, para el mejor desarrollo y estabilidad de la industria, los diversos factores que intervienen en la producción de la caña y en la elaboración y venta de sus productos.

La Liga de la Caña posee un departamento técnico que se encarga del control de la

calidad del azúcar blanca, azúcar cruda, miel fina y alcohol carburante, tanto el producido en el país como el importado (para reexportar). Es el responsable de todos los aspectos que están relacionados con el sistema de pago de la caña por su calidad.

Los miembros de cada uno de los sectores agrícola e industrial se encuentran

organizados en cámaras, con la finalidad de velar por sus intereses. Por ello, encontramos la Cámara de Azucareros, integrada por el sector industrial (ingenios), la Cámara de Productores de Caña, formada por todos los productores independientes de caña. Ambas cámaras forman la Federación de Cámaras de Productores de Caña, la cual tiene una amplia participación en la Asamblea General y Junta Directiva de LAICA. Por lo tanto, podemos observar que el sector privado es quien dirige las actividades agrícolas e industriales de la caña, por medio de una institución pública en la que el Poder Ejecutivo no tiene mucha ingerencia.

En el país existen cerca de 4 mil productores de caña, y se cultivan cerca de 43.000

ha. Se consideran productores independientes de caña (pequeños y medianos), a aquellos que entreguen en forma individual hasta 5.000 toneladas métricas de caña por zafra, en uno o más ingenios comprendidos dentro de una misma zona. Como regla general, los ingenios deben adquirir, de los productores independientes, el 50% de la cuota de producción de azúcar que les corresponda en términos de azúcar de 96º de polarización.

Algunos ingenios poseen grandes extensiones bajo cultivo, entre ellos el Ingenio El

Palmar (4.500 ha, Puntarenas), CATSA (3.700 ha, Guanacaste) y los Ingenios El Viejo y Taboga (3.000 a 3.500 ha, Guanacaste). En total, en Costa Rica hay 17 ingenios, todos pertenecen al sector privado y tienen una capacidad de procesamiento de caña que oscila entre 800 y 5.000 TM/d.

Cada trimestre, a partir de la fecha en que se inicia la molienda, el ingenio debe

presentar a la Liga el detalle del azúcar que elaborará para el consumo interno. La Junta Directiva autorizará la disposición del azúcar mensualmente, con arreglo a la estimación de la demanda, las cuotas asignadas, la producción de los demás ingenios y otros factores que estime convenientes. El azúcar que se venda para el consumo interno debe llevar en un saco, bolsa o envoltura, los distintivos que lo diferencian del azúcar que venden los demás ingenios o la Liga.

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Los productores le venden la caña a los ingenios (generalmente a un ingenio específico) y éstos se la venden a LAICA, y la cuota de referencia es la máxima producción de azúcar alcanzada por un ingenio. La asignación de la cuota de producción individual comprende la cantidad y el tipo de azúcar que debe elaborarse, dentro de la Cuota Nacional de Producción de Azúcar para el consumo nacional, la exportación e integrar las reservas.

Esta cuota se obtiene al promediar los valores de producción de las últimas zafras, y

es publicada en el mes de setiembre en el Diario Oficial La Gaceta. Posteriormente, LAICA publica en el periódico de mayor circulación del país, el adelanto en dinero, que se le dará a los ingenios por el azúcar y miel fina que entreguen, para ser aplicado a la Cuota Nacional de Producción de la Zafra 2000-2001, así como los adelantos que deberán pagar dichos ingenios a los productores independientes por cada kilogramo de azúcar de 96º de polarización y miel fina contenidos en la caña que les entreguen del régimen de cuota.

El año azucarero o zafra es el periodo comprendido entre 1º de octubre de cada año

y el 30 de setiembre del siguiente año. En el caso del 2001, el adelanto para el azúcar dentro de la cuota es de:

Tipo Por bulto de 50 kg Blanco de plantación (99.5º polarización) Crudo (96º polarización)

¢5,300.00 (US$ 16,0)

¢5,088.00 (US$ 15,3)

Aquellos ingenios que sobrepasen la cuota máxima asignada, la diferencia pasa a

ser extracuota. El precio que se paga en cuota es alrededor de 60% mayor que el precio que se paga en extracuota.

Adelanto Monto Para el kilogramo de azúcar de 96º de Pol. contenida en la caña dentro de la cuota

¢ 63.60 (US$ 0,19)

Para el kilogramo de miel contenida en la caña.

¢10.00 (US$ 0,03)

LAICA se encarga de comercializar los productos a nivel nacional y las cuotas

asignadas al país para su exportación, principalmente, en el mercado preferencial de los Estados Unidos de Norteamérica. Para ello cuenta con grandes bodegas ubicadas en lugares estratégicos en cada región productora de caña de azúcar en donde almacena el azúcar en bultos de una tonelada. El mercado nacional es sumamente importante, entre otras cosas, debido a que el consumo por habitante es muy alto (aproximadamente 60 kg de azúcar por habitante por año).

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4.3.6 Integración de la agricultura con otras actividades

La provincia de Guanacaste, tradicionalmente, ha sido una región ganadera, y la zona de Liberia no es la excepción, por lo que es de esperar en un futuro que las tierras dedicadas al pasto y a la ganadería puedan aumentar. Esto supondría la posibilidad de utilizar el agua residual tratada tanto en el cultivo de la caña de azúcar como para el desarrollo del pasto. 4.3.7 Inversión y costos de producción agrícola

A continuación se describe la estructura de costos de producción del cultivo de la caña de azúcar, así como de la infraestructura de riego, ya que este cultivo se propone como una opción adecuada para el reúso. Es importante mencionar que no existe reúso en el área del estudio ni en la zona de influencia.

La estructura de los costos agrícolas es la siguiente: A) Establecimiento. Este rubro involucra lo siguiente:

A1) Mecanización:

• Preparación del terreno • Surquea • Distribución de semilla • Tapa de semilla

A2) Insumos:

• Semilla • Fertilizante de siembra • Insecticida nematicida

A3) Siembra:

• Labor de siembra

B) Mantenimiento. Este rubro involucra lo siguiente:

B1) Control de malezas: • Químicos • Mecánico • Manual

B2) Fertilización nitrógeno

• Primera fertilización • Segunda fertilización

B3) Misceláneos:

• Drenaje parcelario

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• Aplicación de madurante • Control de plagas • Rondas y caminos • Control de malezas • Otros insumos • Aplicación de riego

C) Cosecha. Este rubro involucra lo siguiente:

C1) Corta C2) Alza C3) Acarreo

Los cuadros 25 y 26 consignan la información de costos agrícolas.

Cuadro 25. Costos de producción de la Caña de Azúcar (US$)

Costos Cultivo Nombre del cultivo Caña de azúcar Alquiler del terreno 150/ha

Establecimiento 1.212,15 Mantenimiento 275,48

Cosecha 651,87 Costo financiero 427,9

Costo por ha 2.567,42 Costo por TM 28,5

Nota: Estos cálculos se obtuvieron para 90 TM/ha.

4.3.8 Diferencias de productividad y costos por el riego con aguas residuales

Para establecer las diferencias de productividad y costos en el cultivo de la caña de azúcar en el área de estudio, es necesario conocer los factores que más contribuyen en el aumento del rendimiento de la caña.

Este proyecto integrado pretende, entre otras cosas, suplir el agua para riego y que

ésta a su vez supla algunos requerimientos, tales como el N y el P. Los fertilizantes, a pesar de que son insumos que contribuyen de manera apreciable

en la rentabilidad del cultivo, a menudo, cuando hay que hacer ajustes presupuestarios, se reducen los niveles porque representan un rubro importante en los costos de producción. Sin embargo, es uno de los factores que más contribuye en el aumento del rendimiento de la caña.

En el mercado existe una variada cantidad de mezclas físicas y químicas usadas

para suplir más de un elemento. Los tres primeros números se refieren al porcentaje de N, P2O5 y K2O soluble en agua (por ejemplo, la fórmula 10-30-10). En el siguiente cuadro, podemos observar la dosis óptima de nitrógeno observada durante cinco ciclos en Guanacaste.

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Cuadro 26. Dosis óptima de nitrógeno como fertilizante en el cultivo de la caña de azúcar

Zafra Dosis óptima

(kg N/ha) Producción Caña

(kg/ha) Rendimiento

industrial (kg/ha)

Producción sacarosa (kg/ha)

1983 - 1984 120,9 159,2 120,0 19,1 1984 – 1985 140,0 103,7 130,3 13,5 1985 – 1986 166,5 158,0 125,4 19,8 1986 – 1987 157,9 138,2 128,2 17,7 1987 – 1988 158,9 158,2 125,6 19,9

Promedio 143,5 142,1 126,1 17,9 Fuente: El Cultivo de la Caña de Azúcar.

Cuando se utilizan fertilizantes líquidos, se obtienen algunas ventajas, entre las

cuales se pueden citar: a) las aplicaciones son más uniformes y precisas comparadas con los granulados, b) son más concentrados en N, c) poseen compatibilidad para hacer mezclas con otros fertilizantes, d) pueden aplicarse en el sistema de riego, e) los costos son menores si se utilizan otras fuentes nitrogenadas. En caso de aplicarse el agua residual tratada en el sistema lagunar para el riego del cultivo de la caña de azúcar, se puede obtener ventajas similares a las expuestas anteriormente.

En la eficiencia de los fertilizantes intervienen muchos factores que deben tomarse en cuenta en el momento de planear la fertilización, con la finalidad de alcanzar resultados satisfactorios. Entre éstos se encuentran las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo, el clima (en especial la temperatura, humedad, radiación), las propiedades físicas y químicas del fertilizante, el método y el momento de aplicación, prácticas de labranza y variedad, entre otros).

Con respecto a la aplicación del fertilizante, debido a que la absorción de los elementos ocurre con mayor intensidad durante los primeros meses del crecimiento, es aconsejable colocar el fertilizante entre el primer y cuarto mes de edad. Se ha observado que el 80% del N se absorbe durante la primera mitad del ciclo vegetativo, de ahí la importancia de hacer la labor oportunamente.

Con respecto a la dosis óptima de fertilizante, es necesario conocer el aumento en el rendimiento, tanto de caña y sacarosa por cada unidad de fertilizante adicionada, como por el ingreso que pueda percibirse (precio de la sacarosa) y los costos variables (precio del fertilizante, costos de aplicación, corta , alza y transporte de la caña , entre otros).

En Guanacaste, se aconseja colocar sólo parte de N y K a la siembra, el resto en la segunda fertilización entre los dos y tres meses de edad. La dosis más comúnmente empleada es la siguiente: 75 – 150 de N; 50 – 100 de P2O5 ; y 0 - 100 de K2O.

Un aspecto importante y fácil para la identificación de los síntomas de deficiencias nutricionales en la caña de azúcar es fijarse en las hojas, maduras ó nuevas. Por ejemplo, si los extremos y bordes de las hojas más viejas se secan prematuramente es signo de

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deficiencia de N, hojas de color verde oscuro o verde azulado, con frecuencia aparecen manchas de color rojo púrpura, en especial en el extremo distal y bordes de la lámina, hojas delgadas, las hojas más viejas se tornan amarillas, los márgenes y extremos terminan secándose, los tallos son cortos y delgados, poco macollamiento es signo de deficiencia de P.

Otros aspectos igual de importantes son: el consumo diario de agua de la caña de azúcar (m3/ha*d; los mm de agua por precipitación), y la eficiencia en el uso del agua, en términos de producción, en toneladas de caña por hectárea en relación con la evapotranspiración expresada en cm. De acuerdo con la producción de sacarosa, se requieren alrededor de 1000 kg de agua para producir 1 kg de sacarosa.

En este aspecto, es necesario determinar las necesidades de riego, para lo cual puede utilizase un balance hídrico. Para ello se estima la traspiración que experimenta el cultivo, las pérdidas del suelo por evaporación, escorrentía, precolación; los aportes por precipitación, riego o capilaridad. Deben considerarse además, otras variables, como las características físicas del suelo, la profundidad de las raíces y el estado fisiológico del cultivo. Con esta información es factible estimar si es necesario o no restaurar, mediante el riego, el agua en el suelo a un nivel suficiente para que el cultivo lo pueda utilizar de manera fácil y durante un determinado periodo. 4.4 Evaluación de los impactos significativos en el ambiente y la salud, generados por

el manejo de las aguas residuales y su uso en actividades productivas

A continuación se describen los principales impactos ambientales asociados al manejo de las aguas residuales domésticas y su eventual uso en actividades productivas.

Previamente es importante mencionar que en el área de estudio:

• Las condiciones actuales de calidad del aire (emisiones y ruidos) son adecuadas.

• No hay lluvias extremas.

• Alta temperatura del ambiente.

• Baja precipitación anual y precipitación casi nula en la época seca.

• Soplan vientos fuertes durante la época seca.

• La topografía predominante es menor a 8%.

• Se ubica dentro de zonas calificadas geológicamente como de riesgo, desde el punto de vista de vulnerabilidad a erupciones volcánicas.

• Se ubica dentro de pozos de aguas subterráneas.

• La calidad de las aguas superficiales, por su color, olor y apariencia general, puede considerarse como levemente contaminada.

• No existen especies endémicas.

• Alta cobertura de agua potable.

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• Baja cobertura de alcantarillado sanitario.

• Cultivos sufren durante la época seca por falta de riego.

• Río Liberia disminuye su caudal considerablemente durante la época seca.

• Suelos de baja fertilidad y de profundidad efectiva superficial.

4.4.1 Calidad de los recursos hídricos (superficiales y subterráneos)

Se evaluaron los impactos del manejo del agua residual sobre los recursos hídricos superficiales o subterráneos y se identificaron sus efectos positivos o negativos.

La cobertura tan baja en el servicio de recolección de aguas residuales, obliga al uso

de tanque séptico + drenaje en la mayoría de los casos, en otros casos se utiliza la letrina, y la mayoría de las viviendas ubicadas en la margen del río, descargan directamente al cuerpo de agua. En el caso del tanque séptico y drenaje, esto significa una gran cantidad de agua que se infiltra en el terreno, lo cual puede poner en peligro la calidad y uso de los acuíferos de la zona mediante pozos profundos que son utilizados por AyA para abastecer a la población Liberiana (no se ha realizado estudios e investigaciones al respecto, sin embargo la calidad del agua para consumo proveniente de los pozos es potable). La descarga directa al río pone en peligro la salud de aquellas personas que por una u otra razón utilizan este curso de agua y, además, contribuyen estas descargas con la contaminación al incorporar materia fecal y orgánica. Por otro lado, la baja cobertura también contribuye a que en algunas urbanizaciones o sectores urbanos se localicen aguas residuales en caños y canales de tierra, provenientes de las viviendas que en forma inescrupulosa lanzan estos desechos líquidos en forma ilícita.

Las aguas del río Liberia no son utilizadas actualmente para el riego, y según

manifiestan los vecinos que se encuentran aguas abajo de la descarga de efluente de las lagunas, esto se debe a que se considera que estas aguas vienen muy contaminadas, principalmente debido a la descarga de las lagunas.

La calidad del agua residual tratada en el sistema lagunar no cumple con varios

aspectos importantes, tales como el color y los sólidos suspendidos, debido a la presencia de las algas que se desarrollan en el tipo de tratamiento mediante lagunas.

En la visita de campo se pudo observar como el efluente, durante un trayecto de por

lo menos 200 m., le cambia la coloración que trae el río Liberia antes de la descarga. El uso del agua residual en el riego puede ser favorable para incrementar la recarga

de los acuíferos localizados en el área de reúso, sin embargo, también puede desmejorar la calidad de éstos.

Durante la escorrentía, aquellas tierras que utilicen el riego con aguas residuales,

probablemente disminuyan su impacto en los cuerpos de agua superficiales, al haberse sustituido la aplicación de fertilizantes. Así mismo, la textura edáfica del suelo

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probablemente mejore con la presencia del nitrógeno orgánico presente en las aguas residuales tratadas en las lagunas.

4.4.2 Calidad sanitaria y agronómica del suelo y los productos

Desde el punto de vista agronómico, el tipo de suelo de esta zona es de mala

calidad, por lo que requiere, necesariamente, de aplicaciones importantes de fertilizantes (agroquímicos). Sin embargo, en consideración con la conservación del ambiente, no es recomendable incrementar la utilización de fertilizantes y pesticidas para aumentar la producción, en su lugar es mejor estudiar el mejoramiento de la variedad. Es indispensable incrementar el uso de los fertilizantes orgánicos y minimizar las aplicaciones de las sustancias químicas. Actualmente y desde hace varios años, no se utiliza riego (del río Liberia y Santa Inés), por esta razón, en el caso de utilizar el agua del efluente del sistema lagunar, ésta debe pasarse primero por un filtro de piedra para eliminar la coloración que le dan las algas al efluente del sistema, y además se disminuyen los sólidos en suspensión y los coliformes fecales. En la zona de estudio no se ha efectuado estudios para determinar la cantidad de parásitos presentes en el efluente, sin embargo, éstos probablemente se eliminen en el filtro que debe construirse. Es importante proteger a los trabajadores agrícolas de posibles enfermedades, transmitidas por coliformes fecales o parásitos, ya que estas personas desconocen las características de las aguas residuales tratadas y los peligros a los que estarían sometidos sino aplican medidas que los protejan del contacto directo con dichas aguas.

4.4.3 Incidencia en la salud de los productores y consumidores: costos de enfermedades,

tasa de mortalidad, días de enfermedad En las unidades de salud y hospital de Liberia, no cuentan con información que

relacione los beneficios de contar con una red de tuberías que recolecten las aguas residuales y el tratamiento de las aguas residuales, con respecto a la incidencia de enfermedades, disminución en el número de enfermos, gastos médicos, de medicinas y de hospitalización por enfermedad, menor pérdida de días laborales por enfermedad, impacto de la enfermedad sobre la esperanza de vida, aumento en la esperanza de vida por disminución de las enfermedades asociadas al no tratamiento. Sin embargo, es razonable que posterior a la construcción y puesta en marcha de estos sistemas (en 1974) se haya presentado mejoras en la salud de la población cubierta con este servicio.

4.4.4 Eficiencia en el uso del agua

Esta Región presenta dos problemas fundamentales: a) durante la época seca se presentan 5 o más meses secos y escasa o nula disponibilidad de agua superficial; y b) la precipitación es muy baja durante la época seca y relativamente baja durante el invierno. Actualmente, las aguas residuales tratadas son descargadas directamente al río Liberia (Q = 23 l/s), por lo que es un recurso hídrico potencial que puede ser utilizado para el riego, aumentar la productividad de los cultivos y disminuir la contaminación de este cuerpo de agua.

4.4.5 Otros impactos significativos: desarrollo de áreas verdes y recreativas

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Las aguas residuales tratadas, que a lo largo del año no sean utilizadas en riego del

cultivo de la caña, pueden ser utilizadas para el riego de la franja verde o zona de reforestación en la periferia del terreno donde se localiza el sistema lagunar. Este proyecto de reforestación (AyA- Aguas Residuales), se ejecutó en su primera etapa el año anterior y se cuenta con los diseños de ubicación de las especies, tipo y cantidad. Se pretende con este proyecto crear una barrera visual, mejorar la estética del lugar, obligar a los malos olores que puedan generarse a vencer la altura de esta barrera verde, plantar especies que atraigan animales y especies que proporcionen olores agradables.

4.4.6 Valoración de los principales impactos

Tiene el propósito de cuantificar la magnitud de cada uno de los principales

impactos del proyecto. La valoración se efectuó de acuerdo a la metodología que considera la combinación de la dirección (positivo o negativo), la temporalidad (temporal o permanente) y la amplitud espacial o extensión (local o extensivo) del impacto. Los resultados se consignan en el cuadro 27.

Cuadro 27. Valoración de los principales impactos ambientales del proyecto

Valoración del impacto Impacto ambiental -4 -2 0 +2 +4

Impacto 1: x Impacto 2: x Impacto 3: x Impacto 4: x

Los principales impactos ambientales son los siguientes:

• Mejora en la calidad del efluente del sistema lagunar (por construcción de filtro de

piedra para eliminar el color y sólidos suspendidos).

• Mejora en la calidad de vida de la población de Liberia (por aumento en la cobertura con servicio de alcantarillado sanitario).

• Mejora en la salud de la población de Liberia y circunvecinos (por eliminación de aguas residuales en caños, canales de tierra y descargas directas al río).

• Recuperación de flora acuática en el río Liberia (ya que recibe menos descargas orgánicas, lo que significaría un aumento en el oxígeno disuelto).

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4.5 Evaluación de aspectos económicos y financieros

4.5.1 Análisis de la capacidad de pago de los usuarios para el tratamiento

El número de usuarios con servicio de agua potable es de 39.521 habitantes (100% de cobertura) y con servicio de alcantarillado sanitario y tratamiento el número de usuarios es de 10.243 habitantes (25,9% de cobertura).

Contemplado los diferentes tipos de tarifas (domiciliaria, ordinaria, reproductiva,

preferencial y de gobierno), la cantidad de conexiones por tarifa, la recaudación total mensual, tenemos un costo promedio de US$ 2,07/conexión. Este pago cubre el servicio de recolección y tratamiento de las aguas residuales. Actualmente la recaudación es cercana al 95%, por lo que se percibe que la población está anuente a pagar por el servicio que está recibiendo. 4.5.2 Análisis de viabilidad económica del sistema existente (tratamiento y reúso)

No se llevó a cabo la elaboración de un flujo de fondos (flujo de caja) que integre los sistemas de tratamiento y reúso, ya que en el caso de Liberia, específicamente, la institución del Estado, el AyA invertirá únicamente en aumentar la cobertura y mejorar la calidad del efluente de las lagunas. La empresa privada, invertirá en llevar el agua residual tratada hasta el punto de interés. El aspecto legal fue la razón para tomar esta decisión, así como las pocas posibilidades de endeudamiento que se le permite a las instituciones del Estado, y las posibilidades de endeudamiento de la empresa privada. 4.6 Evaluación de aspectos socioculturales

De acuerdo al área de estudio seleccionada y al área de influencia. podemos observar que el proyecto integrado cubre la ciudad de Liberia y su potencial desarrollo. Con ello se pretende aumentar la cobertura de la población con el servicio de alcantarillado sanitario y tratamiento, y mejorar la calidad del efluente antes de su vertido al río Liberia. Además, el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial cubre el sector oeste de la ciudad, donde no hay desarrollo urbanístico y, por el contrario, se localiza una gran cantidad de tierras pertenecientes a unos cuantos hacendados.

Por esta razón, la evaluación de aspectos socioculturales no siguió la propuesta

original, sin embargo, se trató siempre de identificar los principales actores y los problemas que pudieran surgir, así como los recursos a movilizar para lograr la viabilidad de la propuesta. 4.6.1 Identificación y caracterización de actores

En el ámbito del proyecto coexisten diversos actores con intereses específicos y diferentes competencias acerca del tratamiento y uso productivo del agua residual tratada.

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a. Aspectos generales de la población involucrada.

El área seleccionada se caracteriza por pertenecer a unos pocos terratenientes relacionados con la política, inclusive uno de ellos llegó hace varios años a la Asamblea Legislativa (diputado de la zona), y otro es actualmente el alcalde de la Municipalidad. En el área de estudio, encontramos que son pocos los pobladores de la ciudad de Liberia que trabajan en la zona cultivada con caña de azúcar, es decir en el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial. La mayoría de los trabajadores permanentes son Liberianos, no así los que se utilizan durante la zafra, los cuales son en su mayoría de origen nicaragüense. En este último caso, llegan al país con el permiso necesario para laborar en estas fincas.

- ¿La mayoría de los trabajadores agrícolas viven dentro de la zona agrícola

regada con aguas residuales?

[x] Sí [x] No

En el caso de los nicaragüenses, éstos se trasladan desde su país durante el periodo de la zafra (caña de azúcar). Los costarricenses viven en la ciudad de Liberia y alrededores.

- ¿Qué tipo de vivienda es predominante en la zona de estudio?

[x] De bloque de concreto [ ] Rústica

- El nivel de instrucción de la mayoría de jefes de familia es:

[ ] Sin instrucción [ ] Saben leer y escribir [x] Estudios primarios [ ] Estudios secundarios [ ] Estudios superiores

El agua para consumo proviene del acueducto de Liberia, administrado por AyA, cuentan con electricidad. En el área de estudio hay varias escuelas y establecimientos de salud, inclusive un Hospital Regional.

Como se menciona anteriormente, la institución responsable del sistema de alcantarillado sanitario y tratamiento de las aguas residuales es el AyA (institución pública), sin embargo, las aguas residuales tratadas no se utilizan para el riego. Son descargadas en el río Liberia; aguas abajo y (hace varios años) en forma ocasional son retenidas en una presa y utilizadas para el riego de la caña de azúcar. El sistema de alcantarillado pluvial es administrado por la municipalidad o gobierno local.

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Con respecto al posible uso del agua superficial o subterránea para el riego, ésto le corresponde al SENARA.

4.6.2 Percepción de los actores sobre el reúso: aceptabilidad del riego y consumo de los

productos

- A pesar de que en el país y, específicamente, en la zona de Guanacaste no se ha utilizado el agua residual tratada o sin tratar para el riego, existe una amplia aceptación al uso de aguas residuales para el riego de cultivos, así como al consumo de productos irrigados con aguas residuales domésticas. Esto se debe en gran medida a que se ha divulgado en varios programas foráneos (TV, Universidad, Facultad de Agronomía) los beneficios y riesgos sobre los programas del reúso y las prácticas adecuadas para que éstos no produzcan problemas en la salud de los trabajadores, los que manipulan los productos y el consumidor. Sin embargo, ninguna entidad ha realizado en la zona campañas de información sobre los riesgos de usar las aguas residuales en la agricultura.

- En Guanacaste sí se tiene amplia experiencia en proyectos de riego con aguas

superficiales, por ejemplo, el río Tempisque en la cuenca media.

- Es importante mencionar y recalcar que las aguas del río Liberia se han utilizado en forma ocasional para el riego de la caña de azúcar, aguas abajo de la descarga del sistema lagunar, y que los finqueros que han hecho uso de esta agua únicamente se han quejado del color verde que le proporciona el efluente del sistema lagunar. El uso de esta agua se ha dado, principalmente, durante la época seca, lapso en el cual el caudal del río Liberia disminuye sensiblemente. Ninguna institución ha realizado controles de calidad del agua residual usada para el riego en la zona de estudio, ni tampoco ha realizado controles de calidad de los productos cosechados. Hace varios años que no utilizan el agua del río para riego.

Los pozos subterráneos de la zona pertenecen al AyA y son utilizados para abastecer a la población de Liberia. Por otro lado la precipitación es muy baja en la zona.

No se cuenta con datos que relacionen enfermedades entre los trabajadores del cultivo de la caña de azúcar con el riego de las aguas del río Liberia, fundamentalmente, en la época seca. Esto se debe, principalmente, a que los trabajadores e instituciones de salud desconocen que las aguas del río Liberia también reciben las aguas residuales tratadas en las Lagunas. Cabe mencionar, también, que en la zona de estudio y áreas de influencia no se ha producido brotes de epidemias, según información del hospital y clínicas de la zona.

4.6.3 Disposición de los actores a participar en un sistema integrado

De las reuniones efectuadas con funcionarios de las instituciones del estado, tales como el MAG, SENARA, Universidad de Costa Rica y la municipalidad local, todos

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mostraron gran interés por el proyecto integrado y en colaborar para poder llevar a cabo este proyecto. También, los funcionarios de CATSA, así como el dueño de la hacienda América, mostraron anuencia e interés, dada la problemática que presentan los suelos de la zona, y la poca disponibilidad de agua (superficial, y de precipitación de la zona). Además, mostraron mucho interés por el apoyo de instituciones claves como son la Facultad de Agronomía, para poder llevar a cabo un plan piloto con el fin de corroborar las ventajas de utilizar el agua para riego y analizar el aporte de nitrógeno que éstas aportarían al cultivo. 4.6.4 Tenencia y uso de la tierra y el agua

Las tierras localizadas en el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial pertenecen a terratenientes. La finca de interés para aplicar el reúso es la Finca América, la cual tiene 400 ha, sin embargo 300 ha están sembradas de caña de azúcar. En otros años, la ganadería había sido la actividad más importante, pero los bajos precios del mercado, que predominaron durante muchos años, motivaron el cambio en su uso.

Relativamente cerca de esta finca se ha desarrollado una gran cantidad de

instalaciones relacionadas con la educación y la cultura, tales como la Regional de la Universidad de Costa Rica, el Instituto Nacional de Aprendizaje, el Centro Nacional de Artesanía, etc.

Actualmente, el propietario de la Finca Chácara, colindante (al oeste) del sistema

lagunar está vendiendo parte de su finca, sin embargo, se desconoce el uso que se le va a dar a estas tierras.

De acuerdo a la información suministrada por los terratenientes, no existen planes

de expansión a corto plazo (tres años) de otras actividades que podrían afectar la zona agrícola que puede, potencialmente, ser regada con aguas residuales. No obstante, recientemente se menciona que existe gran interés en desarrollar la zona cerca del aeropuerto Daniel Oduber Quirós, sin embargo, éste se encuentra a 9 km del sistema de tratamiento.

Debido a las limitaciones legales para poder vender el agua residual tratada en las

lagunas, no se contempló esta posibilidad, sino más bien, que el interesado instale la tubería que le permita conducir las aguas del efluente del sistema lagunar hasta el sitio que más le convenga para el riego por gravedad (surco).

4.7 Evaluación de aspectos legales e institucionales

4.7.1 Estatus del ámbito de influencia del Proyecto: propiedad

El propietario de la finca América es el señor Manuel Santos Alvarado, quien desde hace algunos años la ha dado en alquiler a la Central Azucarera El Tempisque (CATSA). A partir de este año esta empresa la ha arrendado y, a su vez, vende el servicio de mantenimiento, por lo cual se observa un cambio favorable y sensible en las 300 hectáreas cultivadas de caña de azúcar, las cuales se encontraban cerca del abandono.

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El plan de ordenamiento territorial de la Municipalidad de Liberia data de 1983 y establece como áreas de desarrollo urbano, el norte y este de la ciudad. Establece, además, como áreas de desarrollo agrícola y ganadera, las zonas ubicadas hacia el oeste de la carretera Interamericana, y ésta coincide con el área de estudio. En la visita de campo se pudo observar que esta situación se mantiene, excepto la pequeña zona que se localiza al este del sistema lagunar, el cual ha tenido un amplio desarrollo de viviendas de clase baja y media-baja (El Capulín).

Además, se pudo observar que se ha desarrollado un polo de educación hacia el sur

del sistema lagunar, en donde podemos encontrar la sede Regional de la Universidad de Costa Rica (UCR), el Instituto Nacional de Aprendizaje (INA), el Instituto Técnico Agropecuario, el Instituto de Liberia (segunda enseñanza), el Centro Agrícola Regional, la Cámara de Ganaderos y un hipódromo (no está en uso) que se utiliza para realizar las ferias ganaderas de la zona.

Contiguo al Sistema Lagunar (al oeste) se localiza la finca del señor José Joaquín Muñoz, propietario de la finca Chácara, quien actualmente tiene sembrada caña de azúcar, sin embargo, manifestó que no le interesa el proyecto de reúso ya que próximamente venderá parte de la finca, y desconoce el uso que le darán los nuevos propietarios.

Al costado norte del Sistema Lagunar se localiza la finca del señor Julio Leiva, actual Alcalde Municipal de la ciudad de Liberia, quien no manifestó interés en el proyecto, a pesar de que tiene sembrada caña de azúcar, área de pastos y mucho ganado.

4.7.2 Problemática legal actual del tratamiento y reúso de las aguas residuales

Siendo el tratamiento y uso de las aguas residuales una actividad que requiere de manejo muy especial, es necesario conocer el marco legal establecido por el país o estado.

- ¿Existen algunas regulaciones locales que establece la forma de usar el agua residual en la zona de estudio?

[x] Sí [ ] No

- ¿Qué institución establece estas regulaciones? El Servicio Nacional de Riego y Avenamiento (SENARA). En el área de estudio, los finqueros utilizan las aguas del río Liberia para el riego de los cultivos y pastos para el ganado. El permiso respectivo se gestiona ante el SENARA. También utilizan las aguas del río Santa Inés.

- ¿Existe alguna restricción local para usar las aguas residuales?

[x] Sí [ ] No

El Reglamento de Vertido establece, en el capítuloVI, las Regulaciones para el Reúso de las Aguas Residuales. En él se indica que se permitirá el reúso cuando se demuestre, a satisfacción del Ministerio de Salud (MS) y el Ministerio del Ambiente

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y Energía (MINAE), que éste no deteriorará la calidad de las aguas superficiales y subterráneas. Por lo tanto, se deberá gestionar el permiso ante estos ministerios.

Además clasifica el reúso de aguas residuales según los siguientes tipos:

• Reúso urbano • Riego con acceso restringido • Reúso agrícola en cultivos de alimentos que no se procesan comercialmente • Reúso agrícola en cultivos de alimentos que se procesan comercialmente • Reúso agrícola en cultivos no alimenticios • Reúso recreativo • Reúso paisajístico • Reúso en la construcción

Actualmente, en el área de estudio no se utilizan las aguas residuales tratadas en el Sistema Lagunar para el riego, sin embargo, tal y como se ha mencionado anteriormente, el efluente de las lagunas se descarga al río Liberia y, aproximadamente a 1.500 m aguas abajo, estas aguas son utilizadas para el riego de caña de azúcar y pastos. Ningún agricultor ha llevado a cabo gestiones, ante el MS o el MINAE, para el reúso del efluente de las lagunas.

- ¿Está prohibido el uso de las aguas residuales domésticas en el riego agrícola?

Cruda: [ ] Sí [x] No Tratada: [ ] Sí [x] No

- ¿Existen cultivos prohibidos de regarse con aguas residuales?

[ ] Sí [x] No

- ¿Existen regulaciones de calidad para las aguas residuales usadas para riego según tipo de cultivo?

[x] Sí [ ] No

Las especificaciones de calidad del agua residual establecidas para los principales cultivos regados con este recurso se indican en el cuadro 28.

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Cuadro 28. Especificaciones de calidad del agua residual según cultivos

Tipo de Reúso

Coliformes fecales (1) (NMP/100 ml) DBO (mg/l)

1 < 100 < 40 2 < 1.000 ----- 3 < 100 ----- 4 < 1.000 (2) ----- 5 (3) ----- 6 < 1000 < 40 7 ------ < 40 8 < 100 -----

Fuente: Reglamento de Vertido. Decreto N.º 26042-S-MINAE.

(1) Los análisis microbiológicos se practicarán en una muestra compuesta de al menos seis muestras simples distribuidas en el periodo diario de reúso. Los resultados se reportarán en unidades consistentes con el método de análisis empleado.

(2) El riego debe cesar dos semanas antes de la cosecha. (3) Debe evitarse el pastoreo de ganado lechero durante los quince días siguientes a la finalización del

riego. Si no se respeta este periodo, la concentración de coliformes fecales no deberá exceder los 1000/100 ml.

El agua reusada no debe ser irritante para la piel o los ojos. El agua reusada debe ser clara, y no debe presentar olores molestos ni contener sustancias tóxicas por ingestión.

El reglamento en ningún momento menciona los parásitos (huevos de helmintos/litro) como uno de las parámetros con restricción para el reúso. Con respecto a la posibilidad de que AyA pudiera comercializar el agua residual tratada en los sistemas de tratamiento, específicamente para el riego de cultivos, la unidad de Asesoría Municipal - Dirección de Operación de Sistemas de AyA, analizó la Ley Constitutiva de AyA y la Ley Constitutiva del SENARA, e indica lo siguiente: “De manera que AyA estaría extrapolando la competencia asignada por ley al comercializar el agua tratada para riego, por cuanto, su fin específico y especializado es el abastecimiento poblacional de agua potable, siendo SENARA, la entidad creada por ley para satisfacer las necesidades de riego en el país”. De una interpretación literal de la normativa existente, se podría afirmar que la comercialización de agua tratada para riego se encuentra fuera de las funciones asignadas a AyA y, por tanto, su puesta en práctica representaría una eventual transgresión al principio de legalidad, el cual rige todo el actuar de la Administración Pública.

“No obstante lo anterior, consideramos que dadas las ventajas notorias que acarrearía la modalidad de servicio propuesta, sobre todo en materia ambiental, se

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puede valorar la opción de realizar una consulta ante la Procuraduría General de la República, para lo cual, sería fundamental contar con un criterio técnico bien sustentado, en el que se pueda integrar este servicio como parte de la actividad ordinaria de AyA, que contemple las ventajas de la propuesta en estudio y que demuestre que el mandato legal que obliga a AyA a “resolver todo lo relacionado con el alcantarillado sanitario” no se termina con el simple depósito de las aguas residuales en los cuerpos receptores actuales; así como el cumplimiento institucional a la obligación existente para toda persona de derecho público de preservar el ambiente conforme con sus competencias. Además, debe tomarse en cuenta que por disponerse de fondos públicos para la puesta en práctica del presente proyecto, es fundamental que exista equilibrio y razonabilidad en la relación con el particular beneficiado, prevaleciendo el criterio técnico en la escogencia del sitio donde se instalarán las lagunas de estabilización”. “Aparte de ello, es de suma importancia conocer y valorar experiencias de otros países en la materia para justificar la participación de la institución en esa gestión”. En definitiva, el proyecto debe coordinarse con el SENARA, el MS y el MINAE.

4.7.3 Problemática de las relaciones interinstitucionales

Pueden existir algunas relaciones entre instituciones y sectores para el manejo de las aguas residuales del caso, tales como dependencias estatales, municipales, de la sociedad civil y empresas privadas.

Una adecuada coordinación y negociación de los múltiples intereses que se prevé

existen alrededor del uso productivo de las aguas residuales es indispensable para el éxito del proyecto. Identificados los actores y sus intereses particulares, es necesario plantear y lograr apoyo para la propuesta de integración de ambos sistemas.

- ¿Existe una entidad de gobierno encargada o participando en la asignación y

distribución del agua de riego en el nivel local?

[x] Sí [ ] No

El SENARA es responsable de elaborar y ejecutar las políticas de aprovechamiento y distribución del agua para fines agropecuarios, de acuerdo a las posibilidades óptimas de uso del suelo y los demás recursos naturales en los distritos de riego.

- ¿La misma entidad también se encarga de asignar el agua residual?

[ ] Sí [x] No

Dado que no existe experiencia en el país en el reúso de las aguas residuales, tratadas o no, existe incertidumbre sobre a quién le corresponde la asignación.

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- Identifique otras instituciones involucradas indirectamente con el manejo de las aguas residuales locales:

En el tratamiento: AyA En el uso agrícola: SENARA En el manejo de los recursos hídricos : MINAE

En la vigilancia ambiental: MS En la vigilancia epidemiológica: MS En la regulación legal: ARESEP

El SENARA es responsable, además, de desarrollar y administrar los distritos de riego, avenamiento y control de inundaciones en los mismos. También le corresponde velar para que se formule una política racional y democrática en el otorgamiento de concesiones relativas a la utilización de las aguas para riego. El MINAE es un ministerio del Gobierno Central y rectora en materia ambiental. Le corresponde la vigilancia de la contaminación de los cuerpos de agua. El MS, es un ministerio del Gobierno Central y se encarga de definir la política nacional, reglamentación y coordinación de las actividades relativas a la salud. AyA, es una institución descentralizada del Estado y prestadora de servicios. Administra lo relativo al suministro de agua potable y recolección y evacuación de aguas residuales domésticas, residuos industriales líquidos, lo mismo que el aspecto normativo de los sistemas de alcantarillado pluvial en áreas urbanas para todo el territorio nacional. A ARESEP, le compete asegurar que se cumplan los requisitos de calidad, cantidad, oportunidad, continuidad y confiabilidad necesarios para prestar en forma óptima los servicios públicos sujetos a su autoridad, además de coadyuvar con los entes del Estado competentes en la protección del ambiente, cuando se trate de la prestación de los servicios regulados o del otorgamiento de concesiones. Por lo anterior, AyA no sólo es responsable de la administración del sistema de agua potable y alcantarillado sanitario y tratamiento de la ciudad de Liberia, sino también es responsable de ejecutar futuros proyectos en el área del saneamiento. AyA debe coordinar con las cuatro instituciones antemencionadas para poder llevar a cabo el proyecto de reúso, ya que se trata de una concesión del agua residual tratada, y debe cumplir, además, con la calidad del efluente para que sea apta para el riego del cultivo de la caña de azúcar. Se logró llevar a cabo dos reuniones con funcionarios de SENARA y MS, con el fin de exponer el proyecto y sus alcances. No ha habido ninguna manifestación de estas instituciones al respecto. Sin embargo, hay un escollo que debe vencerse adicionalmente: las tierras que en la actualidad están cultivadas con caña de azúcar están siendo arrendadas a CATSA, y ésta la tiene en arriendo a otra empresa.

Lo único que existe a nivel nacional son convenios para el aprovechamiento de las aguas superficiales y subterráneas, entre la organización de agricultores y otras instituciones locales o nacionales.

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- ¿Qué tipo de conflictos se presentan con mayor frecuencia entre los agentes involucrados en la zona agrícola estudiada?

[ ] Tarifas elevadas [ ] Irregularidades en la asignación de cuotas de agua [x] Inadecuada distribución del agua [ ] Turnos inadecuados para el uso del agua [ ] Problemas de robos del agua asignada [x] Incumplimiento en el mantenimiento de la infraestructura de riego [ ] Inadecuada demarcación de linderos en las parcelas [ ] Otros

- Existe alguna autoridad local o nacional encargada de dar solución a los

conflictos entre los agentes involucrados en la zona agrícola? [ ] Sí [x] No 5. PROPUESTA PARA VIABILIZAR EL SISTEMA INTEGRADO

Esta propuesta considera los criterios para maximizar las ventajas comparativas identificadas y resolver los principales impactos negativos del manejo de las aguas residuales de la zona de estudio, incluyendo las mejoras que deben llevarse a cabo en la red de alcantarillado sanitario y tratamiento del efluente final, antes de su descarga al río Liberia, así como el uso eficiente y sanitario de sus efluentes en la actividad del cultivo de la caña de azúcar. 5.1 Análisis de la demanda de los productos del área de estudio

Se presenta información acerca de los volúmenes de producción de productos agrícolas en el área de estudio y los volúmenes consumidos de estos productos en el mercado local.

Cuadro 29. Productos en el área de estudio y zonas circunvecinas

Actividad Área (ha) Producción

(tonelada) Rendimiento

(kg/ha) Valor

por US$ 1000 Arroz 24.313 81.237 3.345 37.885 Maíz 5.564 8.096 1.455 2.514 Frijol 4.950 2.114 427 1.313 Caña de azúcar 28.220 1.594.757 61.500 20.024 Melón 3.256 58.608 18.000 20.931 Mango 2.385 11.925 5.000 4.259 Cítricos 7.500 750.000 750.000 40.179 Fuente: Región Chorotega, MAG, enero 1999.

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El precio al productor es de ¢63.60 (US$ 0.19) por kg de azúcar de 96 grados de polarización contenida en la caña, y el precio a los ingenios es de ¢5,300 (US$ 16) por un bulto de 50 kg de azúcar blanca de plantación (99,5 de polarización). Estos precios son establecidos por LAICA.

El costo del cultivo es de US$ 2.597,42/ha (calculado para 90 t/ha).

El consumo interno o demanda de azúcar en Costa Rica es cercano al 68% del total de la producción del país. Esto equivale a un consumo aproximado de 60 kg/hab/año (el valor mundial per cápita es de 21,5 kg/hab/año.

La exportación de azúcar de Costa Rica ha ido en aumento en los últimos años, a pesar de que la cuota preferencial en el mercado norteamericano gradualmente ha venido en descenso. En total, las exportaciones representan cerca del 32% de la producción de azúcar del país.

Productos agrícolas

En el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial, tiene como destino principal el cultivo de la caña de azúcar, por esa razón sólo hablaremos de ese producto agrícola a partir de este momento. El área sembrada de caña es de 300 ha, sin embargo, actualmente, el agua residual efluente sólo se puede utilizar para el riego de 33 ha de caña, cultivo que es temporal.

Desarrollo del cultivo de la caña de azúcar en Costa Rica, específicamente en la región Pacífico Seco donde se localiza el área de estudio

Las principales zonas de siembra se localizan en las provincias de Guanacaste y

Puntarenas, principalmente por poseer buenas características ecológicas y topográficas, y la disponibilidad de capital. En el cuadro siguiente podemos observar el rendimiento de la caña de azúcar durante diferentes años.

Cuadro 30. Rendimiento agrícola de la caña de azúcar durante diferentes años

Año

1950 1955 1963 1973 1077-78 1999

Rendimiento (t/ha)

35,6 38,2 46,5 66,3 72,0 80,0

Fuente: Desarrollo Tecnológico del Cultivo de la Caña de Azúcar.

No todas las zonas donde se siembra la caña de azúcar reúnen las características favorables para alcanzar niveles de productividad rentables. Si bien es cierto que la capacidad de producir caña y sacarosa está determinada en gran medida por las características genéticas de la variedad, también es necesario comprender que estos dos aspectos son el resultado final de la interacción entre la planta, el clima, el suelo y el manejo que se le proporcione al cultivo. Por lo tanto, es normal que existan variaciones en

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la productividad entre zonas, de acuerdo con las condiciones climáticas prevalecientes (temperatura, humedad, radiación solar, precipitación, viento, entre otras), así como variaciones en las características edáficas (por ejemplo, fertilidad, textura, estructura, pH).

Para que la caña de azúcar complete satisfactoriamente las distintas fases:

• Germinación • Crecimiento • Maduración

Debe contar con condiciones climáticas favorables. Veamos cada una por separado:

Temperatura: La temperatura, junto con la humedad, son dos de los factores que más relevancia tienen en el proceso de germinación y desarrollo. La temperatura óptima para la germinación de las yemas y el desarrollo del cultivo se ubica entre los 27º C y 33º C. No sólo la temperatura ambiental tiene su importancia, sino también la del suelo, debido a que juega un papel importante en el desarrollo radical, en la absorción de nutrimentos y en la actividad biológica. Esta temperatura debe encontrarse alrededor de los 27º C.

La temperatura también afecta otros procesos, como es el de la floración, y en zonas calientes, como la de Liberia, la floración es mucho mayor.

Precipitación: La caña de azúcar puede prosperar en una amplia diversidad de zonas con diferentes regímenes de lluvia. El suministro de agua, ya sea en forma natural o mediante el riego, es necesario durante todo el periodo de crecimiento. En promedio, se requieren 1.200 a 1.500 mm anuales, distribuidos de la mejor manera posible durante el periodo vegetativo, de tal forma que durante esta etapa siempre se disponga de suficiente agua. La demanda aumenta en relación con el crecimiento de la planta, debido a que la transpiración se incrementa. Tanto la sequía o falta de humedad, como los excesos, son perjudiciales para el cultivo. Las plantaciones que se manejan en condiciones de secano (sin riego), por lo general tienen un rendimiento pobre, el cual es aún mayor si durante el ciclo, en la época de invierno, ocurren períodos de sequía.

Los suelos salinos también ejercen una influencia negativa, pues impiden la absorción del agua (por efecto osmótico), al presentarse una concentración considerable de sales en el medio externo (de las raíces), aparte de la toxicidad que pueda causar a la planta.

Radiación: Cuanta mayor radiación exista, mayor será la eficiencia fotosintética, aspecto muy relacionado con la producción y acumulación de carbohidratos. Por lo general, las plantas expuestas a pleno sol producen tallos cortos y gruesos, hojas de mayor longitud y de coloración verde más intensa.

Viento: El viento, según sea su velocidad, daña el follaje, aumenta la evapotranspiración, reduce el crecimiento, causa la ruptura de los tallos e inclusive las cepas pueden ser arrancadas desde la base. Si la velocidad del viento es moderada, no causa daño; por el contrario, cuando es superior a los 40 km/h reduce significativamente el rendimiento de la caña.

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Requerimientos edáficos:

El cultivo de la caña de azúcar puede desarrollarse en una amplia diversidad de suelos, desde los arcillosos pesados hasta los completamente orgánicos. Es aconsejable que la textura sea franco arcillosa, franco arenosa o limosa, con buena estructura y capacidad de retención de humedad, pero a la vez friable, con un horizonte profundo, sin problemas de drenaje y salinidad, características que deben permanecer al menos en los primeros 50 cm del suelo, donde se localiza la mayor cantidad de raíces. El nivel freático debe estar ubicado preferentemente en profundidades mayores de 75 cm.

Es preferible que los suelos sean fértiles, que no muestren problemas serios de deficiencias o desbalances minerales; sin embargo, si presentan niveles de fertilidad bajos, pero las características físicas son buenas, los inconvenientes pueden solucionarse adicionando los nutrimentos requeridos. El pH debe oscilar entre 5,5 y 8,0.

La edad en que se coseche la caña dependerá del clima, tipo de suelo y variedad de cultivo.

En general, bajo las condiciones de Costa Rica, la cosecha se lleva a cabo entre los 11 y 13 meses en zonas calientes, como lo es la zona de Liberia.

La región Pacífico Seco tiene una precipitación promedio de 2,200 mm; está dividida en dos épocas definidas, una época seca (verano) que se inicia a finales del mes de noviembre y concluye a finales del mes de abril, y otra época húmeda (invierno) que comienza en el mes de mayo y concluye a finales de noviembre. La temperatura promedio anual es de 26ºC. Posee en general una topografía plana, lo que facilita la mayoría de las operaciones de manera mecánica. Durante la época seca, la velocidad del viento aumenta, lo que produce pérdida del suelo por erosión eólica.

En esta región es característica una disminución considerable de la precipitación a mitad del periodo lluvioso, entre julio y agosto, cuando el cultivo se encuentra en pleno desarrollo; por esa razón, es recomendable contar con facilidades de riego durante esta época. Durante la época seca pueden presentarse hasta 186 días secos consecutivos, lo que significa deficiencias hídricas de 450 mm, valores que pueden alcanzar incluso los 600 mm anuales. También, durante la época seca, con la disponibilidad de riego, puede alcanzarse una buena maduración, en especial cuando se cosecha durante el periodo final de la zafra. Nutrición y fertilización:

La caña de azúcar, al igual que el resto de las plantas, requiere de 16 elementos esenciales para su adecuada nutrición. Una parte de los elementos son, generalmente, adquiridos por las plantas de la atmósfera y del agua; estos elementos son el carbono (C), el hidrógeno (H), y el oxígeno (O). Los otros nutrimentos los aporta el suelo si estan disponibles; de lo contrario, deben agregarse como fertilizantes para que los absorban las raíces o por vía foliar si se hace con aspersiones foliares. Los nutrimentos son: nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg), azufre (S), boro (B), zinc (Zn), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo) y cloro (Cl).

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Todas las zonas de Costa Rica presentan niveles bajos de nitrógeno, razón por la

cual es necesario suplirlo mediante las fuentes comerciales nitrogenadas. El fósforo disponible es limitado en los suelos, sobre todo en los de origen volcánico, porque se caracterizan por la alta fijación de este elemento.

El nitrógeno es uno de los elementos más importantes en el desarrollo de la planta, debido a que forma parte de la estructura molecular de las proteínas, la clorofila, los ácidos nucleicos (ADN y ARN), los citocromos y las coenzimas. La insuficiencia del nitrógeno se manifiesta cuando las hojas más viejas adquieren una coloración verde amarillenta.

El nitrógeno se encuentra en la fracción orgánica del suelo; es absorbido principalmente como nitrato (NO3) y en menor proporción como amonio (NH4). Una vez que las raíces lo absorben, éste se desplaza a las hojas y a los puntos de crecimiento. El exceso de N provoca desbalance con el K.

Aplicaciones excesivas de N, sobre todo cuando se hace en forma tardía, afectan negativamente la calidad del jugo, reducen su pureza y aumentan los azúcares reductores (glucosa y fructuosa), lo que produce reducciones significativas en el contenido de sacarosa de la caña.

En cuanto al P, la deficicncia se manifiesta en el poco desarrollo de la planta: los entrenudos se acortan, la longitud y el diámetro de los tallos se reduce; disminuye el número de tallos de las cepas porque el macollamiento es escaso, lo que origina menor producción de tallos secundarios y terciarios. Por lo general, se observa una coloración verde azulada en las hojas y las vainas.

Durante el proceso industrial de la caña, el P mejora notablemente la sedimentación de las impurezas del jugo, con lo que se obtiene una mayor recuperación de sacarosa.

La mayoría de los suelos donde se cultiva la caña son deficientes en P, por lo que debe ser suplido mediante la adición de fuentes fosfatadas. El P es de fácil asimilación y bastante móvil dentro de la planta, pero en el suelo es fijado considerablemente por las arcillas. Niveles excesivos de P en el suelo, pueden provocar deficiencias de otros elementos, tales como el Fe y Zn. Técnicas de producción:

La renovación de las cañas se hace en el mes de mayo y la cosecha se realiza en marzo del siguiente año. La cosecha se realiza por lo menos 5 veces utilizando la misma caña aunque existen algunos casos en que no se hace la renovación hasta 20 años. Las principales variedades son NCO 310, NCO 376, Norte Argentina, etc. La fertilización se hace inmediatamente después de la corta y una o dos veces más entre uno o dos meses después de la corta, aplicando 180 kg de nitrógeno total, 65 kg de fósforo y 35 kg de potasio por cada hectárea. Por lo general, los pequeños y medianos productores realizan a mano la plantación, fertilización, limpieza y control de plagas, contratando por su cuenta propia la mano de obra complementaria, mientras que para el corte, carga y acarreo

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(transporte hasta el ingenio) comprando el servicio de peones que ofrece el ingenio. Sin embargo, existen numerosos productores que contratan la labor de arado y preparación del suelo antes de la plantación. La corta se realiza, básicamente a mano, aunque también existen algunos casos en que se realizan mecánicamente. La incidencia de plagas y enfermedades es baja, y el mayor daño a las plantas se produce por causa de los roedores. Casi no se aplica funguicida, sino apenas se pulveriza el insecticida una vez cuando sea necesario. Los herbicidas son aplicados, por lo general, una vez en la etapa inicial del crecimiento de las plantas, mezclando dos o tres químicos diferentes. 5.2 Desarrollo de la propuesta de integración

5.2.1 Determinación de las fortalezas y limitaciones del sistema existente

Se ha identificado como fortaleza el hecho de que existan grupos de interés en ambas actividades (la ciudad tiene necesidad de tratar sus aguas residuales y los usuarios requieren el agua para continuar e incrementar su producción agrícola), lo que representa la oportunidad de plantear intereses concretos y complementarios en una mesa de negociación.

Fortalezas y debilidades o limitaciones del sistema existente:

1. Fortalezas:

• Mejoras en el mantenimiento de la planta. AyA contrató el mantenimiento del sistema lagunar, razón por la cual se puede observar que todas las estructuras se encuentran limpias, las rejillas que retienen sólidos se limpian cada hora y en los periodos pico esta limpieza se incrementa a cada 30 minutos. Además, se recogen las natas que se forman en la superficie de las lagunas primarias. Se le da mantenimiento a las áreas verdes.

• Mejoras en el control de los parámetros. Se adquirió equipo portátil para la medición de parámetros en el campo.

• Mejor situación económica de la empresa de agua. A principios de este año, la ARESEP aprobó un incremento en las tarifas de agua potable y alcantarillado sanitario, con el fin de mejorar su situación económica y poder incrementar el rubro de inversiones anuales en los diferentes sistemas que administra.

• Incremento de la cobertura de tratamiento de las aguas residuales.

• Reducción de la contaminación del agua de los cuerpos receptores. En 1999-2000 se construyeron dos lagunas adicionales en el sistema lagunar existente, con el fin de contar con tratamiento primario y secundario, cumplir con los límites máximos permisibles y poder incrementar la cobertura.

• Disminuir contaminación del río Liberia. Principalmente con coliformes fecales.

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2. Debilidades:

• Contaminación del cuerpo receptor. A pesar de la mejora en la calidad del efluente del sistema lagunar, siempre se descarga una cantidad considerable de algas que ocasionan un elevado valor de sólidos suspendidos totales. Además, la cantidad de coliformes supera los 1.000 CF/100 ml. Otro contaminante lo constituyen las viviendas que descargan directamente sus aguas residuales al río Liberia.

• Contaminación del acuífero. Debido a la baja cobertura de la red de alcantarillado sanitario, se utiliza el tanque séptico + drenaje, lo cual puede contaminar los acuíferos de la zona.

• Contaminación de los productos irrigados. Si se utilizarán las aguas del río Liberia para riego en las condiciones actuales.

• Emisión de olores desagradables. Debido, en muchos casos, al mal funcionamiento del tanque séptico + drenaje, o bien por las descargas directas al río Liberia.

• Proliferación de mosquitos (zancudos) y otros vectores. En aquellos sitios en donde las viviendas descargan los desechos líquidos en cunetas, caños y zanjas, en forma ilícita.

• Afectación sobre la salud de los trabajadores. Si se utilizara el agua del río Liberia para riego, los trabajadores agrícolas podrían tener problemas de salud.

• Deterioro de la imagen y economía de la empresa. Debido a la baja cobertura en la recolección de aguas residuales.

• Bajo control en las descargas no domésticas. Estas descargas pueden agregar sustancias tóxicas que afectan notablemente el tratamiento biológico.

5.2.2 Estructura del Sistema integrado: propuesta

La situación de las aguas residuales en la ciudad de Liberia (baja cobertura, se debe mejorar la calidad del efluente), así como la del cultivo de la caña de azúcar (no hay agua superficial para riego, baja precipitación, suelos poco fértiles), sugieren desarrollar un proyecto integrado para que una mayor cantidad de viviendas esté conectada al alcantarillado sanitario, se mejore la calidad de vida de los Liberianos, se proteja los acuíferos de la zona, disminuya la contaminación en el río Liberia y, además, aumente la productividad del cultivo de la caña de azúcar suministrando el agua necesaria para el riego de una parte de las 300 ha sembradas, y disminuya la aplicación de agroquímicos aprovechando el aporte de nitrógeno que contiene el agua residual tratada en sistemas lagunares.

La propuesta consiste básicamente en:

• Construir filtro de piedra para remover las algas del efluente, y disminuir los sólidos suspendidos.

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• Colocar 15 km de tubería de alcantarillado sanitario en los próximos 15 años, con el fin de incrementar la cobertura de la población con este servicio.

• El sistema de tratamiento actual, mediante lagunas facultativas, puede soportar el incremento esperado de aproximadamente el doble de la población actualmente conectada.

• Mantener la operación y mantenimiento actual.

• Colocar 1,8 km de tubería para conducir las aguas residuales tratadas hasta la finca América, donde se localizan las 300 ha de caña. El caudal actual puede ser utilizado para el riego de 33 ha y en el 2023 el riego de 76 ha.

5.2.3 Mejoramiento del sistema de tratamiento y ampliación del sistema de

alcantarillado sanitario

• En el sistema de alcantarillado: - Estudio del crecimiento de la ciudad, zonas con mayores problemas de

infiltración y uso del sistema de tanque séptico + drenaje, así como de aquellas zonas que permitan la construcción del alcantarillado a gravedad. Se analizarán, además, todas las descargas no domésticas y se someterán a control para que se elimine los sólidos y la grasa desde su origen. En otros casos, como el hospital, se les exigirá un tratamiento previo antes de la descarga al alcantarillado sanitario. Estudio de la variación histórica de las características del crudo.

- Los planes de interceptación de las descargas menores. Redes primarias, subcolector y colector.

- Los planes de ampliación del sistema de agua potable.

• En la planta de tratamiento: - La capacidad y estado actual de la planta de tratamiento existente. Al final del

periodo, año 2023, las lagunas actuales estarán muy cerca de la capacidad máxima, sin embargo, no requieren ninguna ampliación. La calidad sanitaria actual y proyectada para los efluentes de dicha planta.

- El tiempo de operación de la planta. Dos lagunas primarias y dos lagunas secundarias.

- El nivel de eficiencia en la operación y mantenimiento de la planta. - La existencia y uso de manuales de operación, mantenimiento y monitoreo. - Debe buscarse la manera de poder adquirir terrenos aledaños al sistema lagunar

con el fin de contar con áreas para futuras ampliaciones de la planta. - Los planes de rehabilitación y mejoramiento. Se debe llevar a cabo mejoras en

las antiguas salidas de las lagunas con el fin de evitar que se descargue aguas residuales con apenas el tratamiento primario. Se debe construir un filtro de piedra para eliminar las algas del efluente.

La información relacionada a estos aspectos se consignará en los cuadros 31 y 32.

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Cuadro 31. Costos de rehabilitación y mejora de la planta de tratamiento y ampliación de la red de alcantarillado sanitario (en US$)

Rubro Unidad Cantidad Costo

1. Alcantarillado sanitario Estudios previos y diseño de tubería ml 15.000 69.277 2. Sistema lagunar Filtro de piedra un. 1 21.084

Total 90.361 Se ha estimado que el personal a cargo de la operación y mantenimiento del sistema

lagunar y alcantarillado sanitario se mantenga. Por esta razón, los costos anuales de operación y los costos por nivel de tratamiento se mantienen igual a los actuales.

Cuadro 32.Costo anual de operación de la planta de tratamiento (en US$)

Rubro Unidad Cantidad Precio/U Costo/Mes Costo/Año

Ingeniero Sanitario Salario mensual 1/8 tiempo 610.000 76.250 915.000 Asistente Salario mensual 1/8 tiempo 140.000 17.500 210.000 Control de parámetros Salario mensual 1/8 tiempo 150.000 18.750 225.000

Alcantarillado sanitario Salario mensual Tiempo completo 120.000 120.000 1.440.000

Análisis de agua Muestra 6 30.000 ------- 180.000 Mantenimiento de lagunas Varios Contrato 583.752 7.005.024 Mantenimiento áreas verdes Varios contrato 150.000 1.800.000 Vigilancia Varios contrato 150.000 Costo total anual de operación 36.136

Finalmente, el costo por metro cúbico de agua residual tratada por nivel de

tratamiento se consigna en el cuadro 33. Cuadro 33. Costo por metro cúbico por nivel de tratamiento actual (US$)

Nivel de

tratamiento Área (ha)

Producción (miles de m3/año)

Colimetría (NMP/100ml)

Costo (US$/m3)

Área de cultivos (ha)

Primario 2,9 851,5 1,3 x 105 0,042 Secundario 3,8 662,3 1,0 x 102 0,054 33

5.2.4 Implementación del sistema de reúso

El aprovechamiento racional y planificado del recurso hídrico es condición esencial para el éxito del sistema integrado de tratamiento y uso de las aguas residuales, por lo que el planeamiento de la producción agraria será consistente con el de tratamiento. Se llevarán a cabo las siguientes actividades:

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• Plan de implementación y mejoramiento del sistema de riego. Este consiste, básicamente, en conducir, el agua residual tratada en el sistema lagunar a la orilla del río Liberia y hasta una presa existente, que en años anteriores fue utilizada para desviar de este río el agua para el riego por gravedad mediante surcos. La longitud total es de 1,8 km, en tubería de 200 mm, PVC, SDR 41. Se construirá pozos de registro con tapa metálica. Los surcos deben ser rehabilitados.

• Elaboración de cuadro que contenga el crecimiento de la población, población cubierta con alcantarillado sanitario, capacidad de las lagunas, inversiones en la red de alcantarillado, caudal a tratar, caudal efluente y área de riego, estableciendo un consumo de 60 m3/ha para el riego de la caña de azúcar.

• Plan de producción de cultivos temporales. El agua para riego se utilizará para 33 ha de caña de azúcar en forma inicial.

Algunos aspectos relevantes para el estudio, son los siguientes:

• Caudal de agua residual tratada o no tratada que se dispone para el riego agrícola y su aporte a la demanda actual. El caudal para el riego potencial en la actualidad es de 23 l/s. La demanda actual es de 208 l/s, lo que significa que este proyecto sólo pretende cubrir un 16% de las necesidades de agua para riego.

• Actualmente no existe riego con aguas residuales.

• La extensión de tierras que potencialmente podrían regarse con aguas residuales es de 300 ha; sin embargo, para un horizonte hasta el año 2023, las aguas residuales podrían utilizarse para el riego de 76 ha, es decir, 36,5% del total.

• Los requerimientos de agua de la caña de azúcar para ser regados por reúso, en función a los sistemas de riego utilizados, es de 60 m3/ha.

• La calidad del suelo donde se localiza la siembra de caña de azúcar que va a ser regada con aguas residuales se caracteriza porque tienen baja fertilidad, la profundidad efectiva es superficial y requieren de un tratamiento avanzado para su conservación.

• Mercado actual de los productos antes citados. La producción obtenida es recibida en los ingenios de la zona y el precio que se paga por el azúcar es de $0.19/kg.

El cultivo se seleccionó en función a la calidad del efluente y la producción actual en el área de estudio, como se muestra en el cuadro 34.

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Cuadro 34.Cultivos seleccionados para el sistema de tratamiento y uso de aguas residuales

Efluente Calidad del

efluente (CF/100 ml)

Tipo de cultivo

Cultivo Área (ha)

Caudal (l/s)

1. Primario 2. Secundario 1,44 x 104 Temporal Caña de azúcar 33 23

Los costos de producción de la caña de azúcar (cultivo temporal) se consigna en el

cuadro 35.

Cuadro 35. Costo anual de producción de cultivos temporales (en US$/ha)

Costos de producción Cultivo

Nombre del cultivo Caña de azúcar Establecimiento 1.212.15 Mantenimiento 275,48 Cosecha 651,87 Costo financiero 427,90 Costo de producción 2.567,42 Costo de producción (US$/TM) 28,5

5.2.5 Etapas de implementación de la propuesta

El programa de adecuación de ambos sistemas (el tratamiento del agua residual y el sistema productivo) se expresa en términos anuales en un cronograma general de implementación de la propuesta que indique el momento y duración de las siguientes actividades generales del proyecto:

• Elaboración de los estudios definitivos de preinversión • Trámites para el financiamiento • Mejoras en la planta de tratamiento • Mejoramiento de los cultivos • Organización y puesta en marcha del proyecto.

Este cronograma incluye las inversiones necesarias para llevar a cabo la ampliación

del alcantarillado sanitario, mejoras en el sistema lagunar y en la línea de conducción de las aguas residuales tratadas para el cultivo de la caña de azúcar. El cuadro 36 consigna el cronograma de implementación del proyecto.

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Cuadro 36. Etapas de implementación del proyecto

5.2.6 Inversión y costos de operación

En este punto se elaborarán todos los costos de inversión y operación del sistema integrado, que implica los siguientes puntos:

- Costos de construcción de la red de alcantarillado sanitario. - Costos de operación de la planta. - Costos de producción de los cultivos temporales. - Costos de los estudios de pre-inversión.

5.2.6 Costos financieros del proyecto

La inversión calculada responde a una iniciativa de participación privada y pública en forma independiente. Con respecto a los créditos agrícolas, se obtuvo información del Banco Popular y de Desarrollo Comunal, el cual tiene por principio básico apoyar los proyectos agrícolas. Entre los requisitos de financiamiento no se incluye un límite de ingresos ni del área de tierras.

5.2.7 Análisis económico y financiero de la alternativa

La alternativa del proyecto integrado es la siguiente: Inversión de la institución del estado: AyA.

El AyA llevará a cabo, durante los próximos 20 años, obras que logren incrementar

la cobertura de la población comprendida en el servicio de alcantarillado sanitario, es decir, colocará 5 km de tubería (lo que equivale a 600 nuevas conexiones) en cada uno de los siguientes años: 2004, 2009 y 2014. Además, construirá un filtro de piedra una sola vez, en

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el año 2004, con el fin de mejorar la calidad del efluente del sistema lagunar antes de su vertido al río Liberia. No se requerirán nuevas inversiones en el sistema lagunar durante los 20 años, ni tampoco se requieren incrementos en la operación y mantenimiento del sistema. Es importante agregar, que para el año 2023 la capacidad de las lagunas estará cerca del 100%, con 5.942 conexiones, por lo que posterior a esa fecha es necesario considerar la ampliación del tratamiento. La colocación de 5 km de tubería cada 5 años a partir del año 2004, obedece a un plan a largo plazo establecido por AyA hace dos años.

Cuadro 37. Flujo de caja del sistema de tratamiento de aguas residuales (AyA)

Año Ingresos

(miles de US$) Incremento de

tarifas Inversión

(en miles de US$)Flujo financiero

(en miles de US$) 2003 65.7 2,07 ---- 65.7 2004 71.9 2,23 511.3 -439.3 2005 97.9 2,41 ---- 97.9 2006 107.6 2,59 ---- 107.6 2007 117.3 2,79 ---- 117.3 2008 127.9 3,01 521.5 127.9 2009 139.9 3,25 ---- -381.6 2010 181.5 3,50 ---- 181.5 2011 198.2 3,77 ---- 198.2 2012 216.5 4,06 ---- 216.5 2013 235.9 4,38 ---- 235.9 2014 257.7 4,72 532.0 -274.2 2015 325.3 5,09 ---- 325.3 2016 355.2 5,48 ---- 355.2 2017 387.9 5,91 ---- 387.9 2018 423.6 6,37 ---- 423.6 2019 462.7 6,87 ---- 462.7 2020 506.8 7,41 ---- 506.8 2021 553.9 7,99 ---- 553.9 2022 605.4 8,61 ---- 605.4 2023 661.8 9,28 ---- 661.8

VAN 626.2 TIRE 0,3% B/C 1.80

Viabilidad financiera del sistema de reúso existente y de la producción agrícola de la zona Inversión de la entidad privada: Finca América. Este caso específico se refiere a lo siguiente:

El productor de la Finca América, en donde se cuenta actualmente con 300 ha

sembradas de caña de azúcar y se cuenta con un sistema de riego por surco (no está en uso), invertirá en la colocación de 1.800 m de tubería para conducir el agua residual tratada hasta

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una presa existente, a partir de la cual iniciará el riego por surco de 39,25 ha (70 m3/ha). Al principio, el agua para reúso será suficiente únicamente para el riego de 39,25 ha y al final del año 2023, el área para riego será de 76,02 ha, lo cual sigue siendo insuficiente para cubrir las 300 ha que actualmente se tienen cultivadas en esta finca.

El siguiente cuadro presenta un esquema de este flujo de caja.

Cuadro 38. Flujo de caja del sistema de reúso de aguas residuales

Finca América(en miles de US$)

Año Ingresos (miles de US$)

Inversión (en miles de US$)

Costos operativos

Flujo financiero (en miles de US$)

2003 44.8 88.2 6.6 -43.3 2004 47.9 80.6 -27.0 2005 64.3 101.6 -30.1 2006 69.2 102.8 -26.3 2007 74.6 104.0 -22.1 2008 80.3 105.3 -17.6 2009 86.5 106.7 -12.7 2010 110.8 128.6 -8.7 2011 119.2 130.2 -1.8 2012 128.2 131.8 5.6 2013 137.9 133.5 13.7 2014 148.4 135.3 22.5 2015 184.4 158.5 36.9 2016 198.2 160.7 48.7 2017 213.0 162.9 61.4 2018 228.9 165.3 75.2 2019 246.0 167.7 90.0 2020 264.4 170.3 106.0 2021 285.6 173.9 123.8 2022 308.4 177.6 143.2 2023 333.1 181.5 164.3

VAN -4.6 TIRE 11,7% B/C 1.11

La determinación de los ingresos, inversiones y costos de las actividades del estudio permitirán conocer los beneficios económicos netos del sistema integrado. Se utilizarán indicadores de rentabilidad económica como el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y la Relación Beneficio Costo (B/C).

Con estos resultados podemos observar que ambos proyectos son favorables.

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Además de la información de inversiones y costos operativos y de mantenimiento, se requiere consolidar información acerca de las fuentes de financiamiento accesibles para la implementación del sistema de tratamiento y la actividad agrícola desarrollada con aguas residuales tratadas (cuadro 39).

También deberá determinarse algunas variables económicas locales como el costo

del capital propio, tasa de riesgo de la actividad agrícola local, tasa de inflación anual del dólar americano y costo de los estudios de preinversión.

Cuadro 39. Características de las fuentes de financiamiento identificadas

Línea de crédito 1 Fuente de crédito (entidad crediticia) Banco Popular

Monto (miles de US$) 240.000 Estructura deuda/capital (%) (1)

Tasa de interés (%) 26 Plazo de pago (años) 1*

Periodo de gracia (años) 0 Tasa de riesgo (%) (2)

(1) La estructura deuda/capital se refiere al porcentaje de la inversión total financiada por la línea de crédito.

(2) La tasa de riesgo es un valor asignado para cada tipo de actividad (por ejemplo, agricultura, pesquería, minería) y, normalmente, es definida por el sector bancario de cada país.

Se deberá consolidar los flujos de ingresos y egresos del sistema integrado durante los 10 años siguientes al inicio del proyecto. Así se podrá conocer los beneficios económicos netos del proyecto, mediante el cálculo de los indicadores de rentabilidad. Los valores de recupero deberán ser considerados como beneficios en el último año de la evaluación.

Indicadores de rentabilidad El índice se rentabilidad se muestra en el cuadro siguiente.

Cuadro 40. Índices de rentabilidad del sistema integrado, pero dividido en dos proyectos con fuentes de financiamiento distintas

Valor

Índice de rentabilidad Finca América AyA

VANF (miles de US$) -4.6 626.2 TIRF (%) 11,7 0,3

Relación Beneficio/Costo 1.11 1.8 Tasa de descuento (%)

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5.3 Criterios para la mitigación de los impactos existentes y potenciales Con respecto a los impactos ambientales significativos identificados, se indican las

medidas de mitigación correspondientes:

• Reducción o eliminación de la contaminación de los cuerpos receptores, generada por las descargas directas de aguas residuales tratadas, y el uso parcial o total de sus efluentes en la actividad del cultivo de la caña de azúcar.

• Control de la contaminación de los productos agrícolas regados con aguas residuales, por el adecuado tratamiento previo y selección de cultivos.

• Control riguroso de las operaciones de la planta de tratamiento (caudales), para evitar procesos anaerobios que generen olores desagradables.

• Limpieza de la vegetación que prolifera en los taludes internos de las lagunas de estabilización y renovación del agua para evitar la proliferación de mosquitos.

• Control semestral del estado de salud de los trabajadores de la planta de tratamiento y de los agricultores de la zona de riego con aguas residuales.

• Campañas informativas acerca de los resultados de la gestión del proyecto respecto a la calidad de los efluentes de la planta de tratamiento y de los productos regados con éstos, a fin de mantener un nivel adecuado de información y propiciar buena imagen institucional.

• Elaboración de un Programa de Vigilancia Ambiental por cuenta de la empresa de agua y saneamiento o la entidad de control ambiental local, identificando las instancias responsables de cada tarea, métodos y presupuestos asignados.

• Monitoreo cerca del área de riego mediante un pozo testigo con el fin de darle seguimiento a la calidad del agua subterránea.

5.4 Gestión sostenible del sistema integrado

La integración del tratamiento al reúso de las aguas residuales implica la necesidad de establecer un mecanismo de gestión eficiente. Por lo tanto, la propuesta deberá incluir un planteamiento acorde con la situación jurídica del caso.

5.4.1 Planteamiento de una estructura organizativa integral

De acuerdo al criterio de sostenibilidad en la gestión del proyecto, considero que la mejor opción es que la empresa de agua y saneamiento (AyA) asuma la responsabilidad de un tratamiento eficiente para vender ese producto a la comunidad agrícola demandante. 5.4.2 Mejora de las relaciones institucionales

Uno de los aspectos positivos y digno de recalcar, es que en la búsqueda de información sobre los antecedentes de proyectos relacionados con el reúso de aguas residuales tratadas para riego, se visitó, conversó y discutió las bondades del proyecto y la

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necesaria participación de instituciones que tuvieran participación en uno o varios aspectos relacionados con el ambiente, la salud, el riego y las tarifas. Una reunión con funcionarios de nivel medio-alto de estas instituciones debe realizarse para lograr el apoyo y la sostenibilidad que se requiere.

5.4.3 Mejora de la participación comunitaria

La red cívica de Liberia está muy anuente a participar como observador con el fin de observar las bondades del proyecto, principalmente el reúso, el cual traería enormes beneficios en la calidad del río Liberia. Esta asociación comunal, tiene también grupos de trabajo en la ciudad de Santa Cruz, Nicoya y Cañas, lugares en donde el AyA tiene también alcantarillado sanitario y tratamiento mediante lagunas. 5.4.4 Mejora del marco regulatorio y de políticas

Dados los impactos positivos del proyecto de reúso, se debe consultar a la

Procuraduría General de la República si es posible integrar el servicio de agua residual tratada para el riego, como parte de las actividades ordinarias de la institución. Debe contemplar las ventajas de la propuesta de reúso y relacionarlo con el mandato que obliga al AyA a “resolver todo lo relacionado con el alcantarillado sanitario”, el cual no se termina con la simple descarga a un cuerpo de agua.

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Las conclusiones y recomendaciones, preferentemente, deberán referirse a los

siguientes aspectos:

• Situación actual de la planta de tratamiento: capacidad y estado de conservación

El sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales domésticas de la ciudad de Liberia se encuentra en muy buenas condiciones, gracias a la construcción de dos lagunas nuevas que están funcionando como lagunas primarias, mejoras importantes en las estructuras de entrada al sistema y a cada laguna, mejoras en el mantenimiento (se contrató a una empresa) y en la operación (se capacitó al personal y se adquirió equipo para el monitoreo de campo). Debido al incremento en el área superficial y la incorporación del tratamiento secundario, la calidad del efluente es muy buena y, prácticamente, cumple con la normativa vigente sobre descargas a cuerpos receptores.

• Situación actual de las áreas productivas de la ciudad

La zona de estudio presenta una baja precipitación y, en general, un escaso recurso hídrico. Además, presenta tierras aptas para el cultivo y pastos, pero también presenta tierras que no reúnen las condiciones mínimas para actividades de producción agropecuaria. En su mayoría tienen una profundidad útil superficial y baja fertilidad. No se utilizan las aguas residuales para el riego.

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• Situación económica actual (individual) de los sistemas de tratamiento y reúso

El AyA, institución que administra el sistema de agua potable y alcantarillado sanitario con el tratamiento respectivo de las aguas residuales, tiene actualmente una situación económica estable gracias al aumento de tarifas que se aprobó a principios del año 2001. Las aguas del efluente son descargadas al río Liberia y no se utilizan para el riego.

• Identificación de los principales impactos ambientales en la situación actual

Los principales impactos ambientales se relacionan con la descarga de las aguas del efluente del sistema lagunar y las descargas de los desechos líquidos domésticos en forma directa al río Liberia. También, la infiltración de los sistemas de tanques sépticos + drenaje del 74% de la población que no está cubierta por el servicio de alcantarillado sanitario, puede contaminar los acuíferos de la zona que son utilizados para abastecer de agua potable a la comunidad de Liberia. Además, una gran cantidad de viviendas descargan en caños, cunetas y canales de tierra los desechos líquidos en forma ilícita, con potenciales problemas de salud de los vecinos.

• Planteamiento general para una propuesta de integración

Luego de la construcción de las dos lagunas adicionales en el sistema lagunar de Liberia, así como la gran cantidad de mejoras en los sistemas de entrada, distribución, conducción y descarga, se mejoró notablemente la calidad del efluente y, además, se aumentó la capacidad para recibir nuevas conexiones y ampliar la cobertura de la población con este importante servicio. La propuesta plantea la necesidad de aumentar la cobertura, pero también la necesidad de filtrar el efluente antes de su descarga para eliminar las algas propias de un proceso lagunar. También, se contempla la colocación de una tubería para conducir el agua tratada hasta la finca América con el fin de utilizarla para el riego del cultivo de la caña de azúcar. Si bien es cierto que se tienen sembradas 300 ha, el agua del efluente sólo puede regar 33 ha actualmente, y en un plazo de 20 años y con el incremento en la red de alcantarillado se puede regar 76 ha.

• Expectativas del proyecto: producción, rentabilidad y otros beneficios

Con respecto a las expectativas sobre un aumento considerable en la producción de azúcar, por tonelada de caña regida, éstas son muy halagadoras, ya que en el proyecto de riego del Tempisque el incremento fue sustancial luego de incorporar la variable riego. Asimismo, estamos seguros que el aporte del nitrógeno en las aguas residuales tratadas traerá una gran economía por la disminución de fertilizante, y, además, el impacto es importante debido a que se sustituiría el agroquímico por fertilizante orgánico.

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• Aspectos institucionales críticos para el desarrollo de la propuesta

La propuesta se dividió en dos, precisamente para que fuera factible. AyA se encargaría de desarrollar el proyecto: aumentar la cobertura y construir el filtro de piedra, con recursos propios, presupuesto 2002 y 2003, respectivamente. La Finca América se encargaría de colocar la tubería para conducir el agua residual tratada y realizar las mejoras pertinentes en los canales de riego por gravedad por medio de surcos. Queda pendiente el aspecto legal que le permita a AyA poder comercializar el agua residual tratada y coordinar con las instituciones involucradas en un proyecto de este tipo (primero en el país).

7. BIBLIOGAFÍA

• Diagnóstico General de la Situación Actual de los Recursos Hídricos en la Provincia de Guanacaste. Junio 1998. Geog. Gerardo Ramírez Villegas. AyA - Cuencas Hidrográficas.

• Los Impactos Ambientales y las Cuencas Hidrográficas. Abril 1999. Ing. Eduardo Lezama Fernández. AyA – Unidad Ambiental.

• Identificación de las Descargas No Domésticas Vertidas al Sistema de Alcantarillado Sanitario y Evaluación del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales Tipo Lagunas Facultativas de Liberia, Guanacaste. Diciembre 2000. Proyecto Final de Graduación (Ingeniería en Biotecnología), Jorge Arturo Abarca Garbanzo.

• Calidad de Aguas Residuales en los Sistemas Operados y Administrados por el AyA. Informe Anual 1999. Enero-Febrero 2000. Lic. José Miguel Ramírez Corrales. AyA – Laboratorio Nacional de Aguas. IX Censo Nacional de Población y V de Vivienda. Resultados Generales. Agosto 2000

• Estudio del Proyecto de Desarrollo Rural de la Cuenca Media del Río Tempisque. Agencia de Cooperación Internacional del Japón. Marzo 2001.

• El Cultivo de la Caña de Azúcar. 1995. UNED. Fermín Subirós Rúiz.

• Informe Final Estudio de Optimización de Sistemas Acueducto de Liberia. Mayo 2000. AyA – Optimización de Sistemas.

• Evaluación de Sistemas de Tratamiento de Agua para Riego. Enero 1995. Informe de Trabajo de Graduación. Francisco A. García Morales. Universidad de Costa Rica.