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

DOMESTICAS DE LIBERIA, GUANACASTE, COSTA RICA

Ing. Jorge Arturo Abarca Garbanzo (Coordinador) Ing. Dagoberto Araya Villalobos Ing. Eduardo Lezama Fernández Ing. Rafael Montero Rojas Lic. Eddie Villalobos Villalobos

2002

ESTUDIO DE VIABILIDAD (Propuesta de proyecto piloto)

Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados

OPS/CEPIS/PUB/02.96 Original: español

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

Estudio de Viabilidad (Propuesta de Proyecto Piloto)

Ing. Jorge Arturo Abarca Garbanzo, Coordinador Ing. Dagoberto Araya Villalobos Ing. Eduardo Lezama Fernández

Ing. Rafael Montero Rojas Lic. Eddie Villalobos Villalobos

Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente División de Salud y Ambiente

Organización Panamericana de la Salud Oficina Sanitaria Panamericana, Oficina Regional de la

Organización Mundial de la Salud

Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo, Canadá

Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente, 2002 El Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente (OPS/CEPIS) se reserva todos los derechos. El contenido de este documento puede ser reseñado, reproducido o traducido, total o parcialmente, sin autorización previa, a condición de que se especifique la fuente y de que no se use para fines comerciales. La OPS/CEPIS es una agencia especializada de la Organización Panamericana de la Salud (OPS/OMS). Los Pinos 259, Lima, Perú Casilla de correo 4337, Lima 100, Perú Teléfono: (511) 437 1077 Fax: (511) 437 8289 cepis@cepis.ops-oms.org

AGRADECIMIENTO La realización de este estudio fue posible gracias a la participación de los funcionarios de varias instituciones relacionadas, directa e indirectamente, con los efluentes de sistemas de tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, un recurso hídrico hasta ahora no utilizado en Costa Rica. Es necesario resaltar la participación del Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, AyA, específicamente de la Dirección de Operación de Sistemas y las unidades que esta dirección cobija: Aguas Residuales, Ambiental, Asesoría Municipal, Cuencas y el Laboratorio Nacional de Aguas.

CONTENIDO

Página 1. RESUMEN DEL ESTUDIO ................................................................................... 1 2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN ............................................................... 2 2.1 Estudios realizados............................................................................................ 2

2.2 Diagnóstico del área de estudio ......................................................................... 3 2.3 Justificación del proyecto .................................................................................. 3 2.4 Objetivos del proyecto....................................................................................... 6 2.4.1 Objetivos específicos............................................................................... 6 2.5 Área y localización del proyecto........................................................................ 6

3. RECURSOS DE AGUA Y TIERRA................................................................ ......... 9 3.1 Oferta de agua................................................................................................... 9 3.1.1 Agua de lluvia......................................................................................... 9 3.1.2 Agua superficial ...................................................................................... 9 3.1.3 Agua subterránea..................................................................................... 10 3.2 Demanda actual de agua.................................................................................... 10 3.3 Balance hídrico y variación estacional ............................................................... 11 3.3.1 Balance hídrico....................................................................................... 11 3.4 Disponibilidad efectiva de agua para riego agrícola ........................................... 12 3.5 Calidad sanitaria y agronómica de las aguas de cada fuente ............................... 13 3.5.1 Características fisicoquímicas y biológicas del río Liberia ....................... 13 3.5.2 Características fisicoquímicas y biológicas del efluente lagunar............... 13 3.6 Tierras disponibles para el desarrollo agrícola ................................................... 14 3.7 Características de los suelos por su capacidad de uso ...................................... 17 4. PLAN AGRÍCOLA DEL ÁREA DE ESTUDIO............................................. ......... 18 4.1 Actividades agrícolas actuales ........................................................................... 18 4.2 Poscosecha y comercialización de los cultivos................................................... 19 4.2.1 Cultivo de caña de azúcar........................................................................ 19 4.2.2 Pastos y forrajes para heno ...................................................................... 21 4.3 Requerimientos hídricos actuales....................................................................... 21 4.4 Cultivos potenciales .......................................................................................... 22 4.5 Mercado de los productos agrícolas actuales y potenciales, oferta, demanda y comercialización ............................................................................................... 23 4.5.1 La semilla para caña................................................................................ 23 4.5.2 Forrajes para heno................................................................................... 23 4.5.3 Sábila ................................................................................................... 24 4.5.4 Melón ................................................................................................... 24 4.6 Propuestas para el Plan Agrícola: Proyecto piloto para investigación del reúso en el riego agrícola................................................................................... 26 4.6.1 Sustento legal del proyecto respecto al tratamiento y el reúso de las aguas residuales tratadas.......................................................................... 27 4.6.2 Situación legal de la propiedad para el tratamiento y el reúso................... 28 4.6.3 Cultivo y área seleccionada para el reúso................................................. 28

4.6.4 Alternativa institucional para la ejecución del proyecto: organización y responsabilidades de las instituciones ...................................................... 30 4.6.5 Etapas y duración del proyecto ................................................................ 34 4.6.6 Indicadores para el seguimiento y evaluación .......................................... 35 4.6.7 Capacitación y divulgación...................................................................... 38 4.6.8 Aporte de las instituciones y del ente financiero ...................................... 40 4.6.9 Plan de Gestión Ambiental (PGA) ........................................................... 42 5. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.......................................................... 45 5.1 Requerimientos del tratamiento: cantidad y calidad ........................................... 46 5.2 Inversión y mejoras que deben llevarse a cabo................................................... 48 6. CONCLUSIONES................................................................................................... 50 7. RECOMENDACIONES............................................................ ................................ 51 8. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 51

ABREVIATURAS ACG: Área Conservación Guanacaste ARESEP: Autoridad Reguladora de los Servicios Públicos ADIBC: Asociación de Desarrollo Integral de Barrio Capulín AyA: Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados CATSA: Central Agrícola del Tempisque Sociedad Anónima CEPIS: Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del

Ambiente CNP: Consejo Nacional de Producción DAISA: Desarrollo Agroindustrial Sociedad Anónima DIECA: Dirección de Investigación y Extensión de la Caña de Azúcar ESPH: Empresa de Servicios Públicos de Heredia ICT: Instituto Costarricense de Turismo IDA: Instituto de Desarrollo Agrario IDRC: Centro de Investigaciones para el Desarrollo de Canadá IGN: Instituto Geográfico Nacional IMAS: Instituto Mixto de Ayuda Social INA: Instituto Nacional de Aprendizaje LAICA: Liga Agrícola e Industrial de la Caña MAG: Ministerio de Agricultura y Ganadería MEP: Ministerio de Educación Pública MINAE: Ministerio del Ambiente y Energía MS: Ministerio de Salud MUNI: Municipalidad OPS/OMS: Organización Panamericana de la Salud SENARA: Servicio Nacional de Riego y Avenamiento SETENA: Secretaría Técnica Nacional UCR: Universidad de Costa Rica ha Hectárea km2 Kilómetros cuadrados m3 Metros cúbicos mg/L Miligramos por litro m.s.n.m. Metros sobre el nivel del mar L/s Litros por segundo

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SISTEMA INTEGRADO DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS DE LIBERIA, GUANACASTE, COSTA RICA

ESTUDIO DE VIABILIDAD

(PROPUESTA DE PROYECTO PILOTO) 1. RESUMEN DEL ESTUDIO En la zona de Liberia, Costa Rica, el balance hídrico muestra un déficit durante siete meses del año, recarga de humedad del suelo durante tres meses y exceso de agua durante cuatro meses. Además, los mínimos de precipitación con valores nulos se presentan entre enero y mayo, coincidente con una demanda importante de agua. Las aguas del río Liberia presentan una alta contaminación por desechos líquidos y sólidos luego de su paso por la ciudad del mismo nombre, la cual es a su vez la cabecera de la Provincia de Guanacaste. En Costa Rica y específicamente en la zona de Liberia no existe experiencia en el uso de aguas residuales para el riego agrícola y podemos decir, además, que no existe una estrategia sostenible para el manejo de las aguas residuales tratadas. La ciudad de Liberia cuenta con lagunas de estabilización para el tratamiento de las aguas residuales y gracias a ampliaciones recientes, el sistema de tratamiento opera con 50% de su capacidad de diseño. El efluente lagunar (23 L/s ó 1.987 m3/día) se descarga al río Liberia y cumple con los límites máximos permisibles que establece el Reglamento de Vertido y Uso de aguas residuales (vigente desde el 19 de junio de 1997), excepto por el nivel de coliformes fecales. Para llevar a cabo la primera experiencia de uso de aguas residuales tratadas en el país, se propone el riego agrícola en una de las dos fincas localizadas al oeste del sistema lagunar y conducir esas aguas hasta el Colegio Técnico Agropecuario de Liberia. Esas tierras se dedican al cultivo de la caña de azúcar (principal actividad agroindustrial en la Provincia) y en menor medida a la ganadería y el pasto, además, no se utiliza riego tecnificado. Considerando la situación anterior, se propone un proyecto piloto para investigar las ventajas y desventajas del uso de aguas residuales tratadas en el cultivo de caña de azúcar (impacto en el cultivo y en el suelo) y para generar experiencia en el reúso a fin de difundirla en Costa Rica y América Latina. Se pretende controlar y vigilar la salud de los trabajadores, la potencial disminución del uso de fertilizantes, el impacto en las aguas subterráneas, la posible reducción de la contaminación de los cuerpos superficiales de agua y la posibilidad de propiciar cambios en el Reglamento de Vertido. La ejecución de dicho proyecto piloto se llevaría a cabo a través de un convenio entre el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados, AyA, (empresa que administra el alcantarillado y el sistema de tratamiento de Liberia), la Universidad de Costa Rica (sede regional de Guanacaste), un organismo financiero internacional (por definir) y el propietario del terreno.

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2. ANTECEDENTES Y JUSTIFICACIÓN 2.1 Estudios realizados A continuación se presenta una breve descripción de los aspectos más relevantes de los principales estudios realizados en la zona de estudio.

Durante la década de 1970 se llevó a cabo una obra de gran importancia para la población localizada a lo largo y alrededores de la subcuenca del río Liberia, la cual consistió en captar las aguas de algunas quebradas y ríos (de la vertiente atlántica) y trasvasarlas por medio de canales de tierra y concreto para descargarlas en el cauce del río Liberia y las quebrada Y Griega o Santa Inés (vertiente del Pacífico). La estructura de derivación que se construyó para este efecto permite distribuir el agua para el abastecimiento de varias poblaciones y para usos agropecuarios en los sectores planos del área de drenaje. Durante algún tiempo, estas aguas fueron utilizadas en los sitios de presa como una alternativa para sofocar el fuerte calor de la época seca (uso recreativo). Con la construcción del sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Liberia y la descarga del efluente al río Liberia, el fin recreativo desapareció y muy pocos usuarios de estas aguas continuaron utilizando este recurso para el riego. De acuerdo con los análisis de las aguas del río Liberia que lleva a cabo el Laboratorio Nacional de Aguas de AyA, aguas arriba y aguas abajo de la descarga de las aguas residuales tratadas, estas presentan un alto nivel de contaminación por coliformes fecales. La ciudad de Liberia se ha desarrollado principalmente hacia el norte del río Liberia y hacia el este de la carretera Interamericana. Sin embargo, en los últimos años se han desarrollado conjuntos habitacionales hacia el sur de este río (ver la figura 1). Las viviendas ubicadas a lo largo del cauce del río Liberia descargan directamente sus aguas residuales y se han registrado, de 1997 a 2000, valores de 1.020 y hasta 884.121 coliformes fecales por cada 100 mililitros de agua (CF/100 ml). La falta de agua para riego se ha logrado mitigar en la cuenca del Tempisque con la ejecución del proyecto del distrito de riego Arenal – Tempisque, que ha contribuido significativamente al desarrollo agropecuario de la provincia de Guanacaste mediante la transformación de la agricultura extensiva de secano en una agricultura intensiva con riego, el incremento de la producción de alimentos básicos que ha generado divisas, y la mejora de la situación socioeconómica de la región al crear nuevas fuentes de empleo y aumento de los ingresos de los productores. Actualmente, el cultivo de caña de azúcar en la provincia de Guanacaste puede considerarse la principal actividad agroindustrial con gran impacto en el desarrollo socioeconómico de las áreas dedicadas al cultivo. Se procesan unas 1.430.000 toneladas anuales, lo que representa 50% del total nacional y se producen 147.000 toneladas métricas de azúcar (45,8% de la producción nacional). El riego ha permitido que la productividad de este cultivo se incremente de 70 t/año en secano a más de 100 t/año con riego (43% de aumento).

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Durante el segundo semestre de 2001 se realizó el Estudio Complementario (y Estudio General a la vez) en el que se identificaron aspectos críticos que deben tomarse en cuenta para el planeamiento y manejo de un sistema integrado de tratamiento y uso de aguas residuales domésticas. Estos aspectos se mencionan en el siguiente apartado. 2.2 Diagnóstico del área de estudio En el cuadro 1 se resumen las fortalezas y debilidades que se detectaron en el área del proyecto. Algunas de las fortalezas son el sistema de lagunas facultativas para el tratamiento de aguas residuales, que opera con 50% de su capacidad de diseño gracias a ampliaciones recientes y que el efluente lagunar cumple con los parámetros para el riego agrícola. Algunas de las debilidades detectadas son la falta de experiencia en el riego agrícola con aguas residuales y la poca aceptación para regar con ellas.

2.3 Justificación del proyecto El área de estudio se ubica en una de las zonas de menor riqueza hídrica del país. Se presentan a lo largo del año, seis meses secos (mediados de noviembre a mediados de mayo), en los cuales el nivel de las aguas de los principales ríos y quebradas disminuye sensiblemente, al punto que muchos no tienen agua en sus cauces, lo cual incide de manera negativa en el riego. Las aguas residuales tratadas en las lagunas se descargan al río Liberia; el caudal efluente promedio a lo largo del año es de 23 L/s. Los suelos de esta zona no presentan problemas serios de drenaje, pero tienen baja fertilidad. Estos dos factores, unidos a las altas temperaturas y a la falta de riego, dificultan el crecimiento de las plantas y son los responsables de que la productividad del cultivo de caña de azúcar sea una de las más bajas del país, según se indica en el estudio del proyecto de desarrollo rural de la cuenca media del río Tempisque. La baja cobertura del servicio de recolección de aguas residuales (25,9%) es, en parte, la responsable de la contaminación del río Liberia luego de su paso por la ciudad del mismo nombre. Ello puede traer problemas en un futuro muy cercano, en lo que respecta a la salud de la población y a la calidad de las aguas subterráneas y superficiales utilizadas para el abastecimiento de la población de la ciudad de Liberia. Debido al grado de contaminación del río y a la descarga del efluente lagunar, los dueños de las tierras del área del proyecto no utilizan las aguas superficiales para el riego. Uno de los aspectos de mayor impacto (estético) es el color verde que aportan las algas que lleva el efluente lagunar. Desde el punto de vista legal, si bien es cierto que se cuenta con regulaciones para el uso de aguas residuales (Reglamento de Vertido y Uso de aguas residuales), no existe experiencia en el país sobre el riego agrícola con aguas residuales tratadas. El capítulo de Reúso, incluido en el Reglamento de Vertido, es muy general y no indica los límites máximos permisibles para el riego de cultivos específicos, sino que estos se presentan en forma general, por ejemplo: “En cultivos de alimentos que se procesan comercialmente”. Es necesario realizar cambios en los límites máximos permisibles apoyados en proyectos de investigación.

Cuadro 1. Resumen de las fortalezas y debilidades en el área del proyecto

Factor Fortalezas Debilidades Condiciones naturales - El agua para abastecimiento proviene de la captación de ríos

y quebradas de otra cuenca, que es trasvasada por canales. - Se cuenta con agua subterránea.

- La precipitación es una de las más bajas del país. - En enero, febrero y marzo la precipitación no supera los 10

mm. En esa misma época soplan fuertes vientos. - La época seca dura seis meses y los ríos bajan su caudal en

ese período. - Las aguas del río Liberia están contaminadas debido a su

paso por la ciudad del mismo nombre. Ambiental y de salud - Se cuenta con establecimientos de salud y el Hospital

Regional. - Los centros de salud no tienen información que relacione las

enfermedades de los trabajadores agrícolas de la zona con el uso del agua del río Liberia.

- El río Liberia representa un potencial para actividades recreativas.

- La presencia de algas en el río Liberia debido a las descarga del efluente lagunar produce un impacto negativo desde el punto de vista estético.

- La baja cobertura del alcantarillado sanitario propicia descargas directas de aguas residuales crudas en caños, canales de tierra, ríos y quebradas.

- El río Liberia está contaminado por desechos líquidos y basura que se descargan a lo largo de su paso por la ciudad.

Recolección y tratamiento de aguas residuales

- Alta cobertura en el servicio de agua potable. Se utiliza agua superficial y subterránea. Administrado por la empresa estatal (AyA).

- La ciudad cuenta con un sistema de alcantarillado sanitario y un sistema lagunar para el tratamiento de las aguas residuales, administrado por la empresa estatal (AyA).

- El sistema lagunar opera con 50% de su capacidad debido a la construcción reciente de nuevas lagunas y ampliación del tratamiento (lagunas primarias a lagunas secundarias), lo cual mejora la calidad del efluente. Recibe un mantenimiento adecuado.

- El efluente lagunar cumple con casi todos los límites máximos permisibles (LMP) para su descarga a un cuerpo de agua. Monitoreo diario y análisis de laboratorio bimensuales.

- Únicamente 26% de la población cuenta con servicio de alcantarillado sanitario.

- Un alto porcentaje de las viviendas utiliza tanques sépticos para tratar sus aguas residuales, lo que puede contaminar los acuíferos de la zona que son utilizados para el abastecimiento.

- Existen descargas de aguas residuales domésticas sin tratamiento al río.

- De acuerdo con los análisis del laboratorio de AyA, con el efluente de las lagunas se descargan al río Liberia 1,0 E+5 CF/100 ml, valor mayor al LMP.

- No se lleva un adecuado control de las descargas no domésticas al alcantarillado sanitario (hospital, talleres mecánicos, mercados municipales).

- El sistema de alcantarillado sanitario y sistema de tratamiento no reciben una operación adecuada debido al escaso recurso humano asignado.

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Cuadro 1. Resumen de las fortalezas y debilidades en el área del proyecto (continuación)

Factor Fortalezas Debilidades Reúso - De enero a marzo principalmente se requiere agua para riego.

- La extensión actual de tierras que requieren riego es de 500 hectáreas.

- Al utilizar aguas residuales tratadas en lagunas para riego agrícola se mejora la textura del suelo por la presencia de nitrógeno orgánico y otros nutrientes.

- El AyA debe incrementar la cobertura de alcantarillado sanitario, lo que implicaría más agua residual tratada potencial para reúso.

- Se cuenta con un caudal de agua residual tratada que potencialmente puede ser utilizado para riego.

- Aguas arriba y aguas abajo de la descarga del efluente lagunar en el río Liberia, las aguas se han utilizado para el riego, pero sin ningún control ni investigación.

- No existe experiencia de riego con aguas residuales tratadas en la zona ni en el país.

- El agua residual tratada en el sistema lagunar tiene un caudal muy bajo: 23 L/s, lo que no cubre las necesidades de riego actuales.

- Las tierras tienen baja fertilidad.

Social - Los grupos comunales tienen conocimiento del proyecto de reúso.

- La estructura de la propiedad agraria es de latifundio. - Hay resistencia a la organización de los productores. - La Provincia tiene el más alto índice de pobreza.

Legal e institucional - Las competencias de AyA abarcan la administración, operación y mantenimiento de los sistemas de agua potable y sistemas de aguas residuales, además de la protección ecológica de las cuencas.

- Existen tres instituciones involucradas directamente en el manejo de las aguas residuales para riego: MINAE, SENARA, y MS.

- Las instituciones del Estado y la universidad están dispuestas a colaborar.

- Las solicitudes (MINAE) de concesiones de agua se evalúan con respecto a cuatro variables técnicas: oferta del recurso hídrico, derechos asignados en la microcuenca, necesidades directas de la fuente (ambientales y usos comunes), y necesidades reales.

- Aceptación de las instituciones del Estado e instituciones educativas para colaborar en el proyecto.

- Está prohibido el riego agrícola con aguas residuales crudas. - Existe un reglamento para el vertido y uso de aguas

residuales que indican las actividades y límites máximos permisibles.

- La Ley Constitutiva del AyA no incluye entre sus competencias el servicio público de riego o el otorgar concesiones. No es una actividad en el quehacer del AyA.

- El Reglamento de Vertido y Reúso es muy escueto con respecto al reúso de agua residual tratada para riego agrícola.

- Los dueños de los terrenos cercanos son escépticos respecto al uso de aguas residuales tratadas para el riego y en algunos casos no han mostrado interés.

Económico - Gran potencial de desarrollo: económico, turístico y de infraestructura.

- Se han llevado a cabo grandes esfuerzos de modernización.

- Los dueños de las tierras no están dispuestos a aportar recursos adicionales a los que aportan anualmente.

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No existe experiencia en el uso de aguas residuales tratadas para el riego agrícola en la zona de Liberia ni en otra ciudad del país. Únicamente se conoce que algunos hoteles de la costa Pacífica utilizan las aguas residuales para el riego de áreas verdes (canchas de golf, jardines, etc.). Sin embargo, en ningún caso se ha aplicado el Artículo 32 que señala que solo se permitirá el uso de aguas residuales cuando se demuestre a satisfacción del Ministerio de Salud, MS, y del Ministerio del Ambiente y Energía, MINAE, que no se deteriorará la calidad de las aguas superficiales ni subterráneas. Por lo tanto, de utilizarse el efluente de las lagunas para el riego de caña de azúcar (principal actividad agroindustrial de la provincia de Guanacaste) u otros cultivos, se estaría llevando a cabo la primera experiencia en el país, en especial en una zona donde no ha sido posible utilizar el riego por falta del recurso hídrico en gran parte del año. 2.4 Objetivos del proyecto

• Desarrollar una propuesta integral mediante un proyecto piloto que permita el uso del efluente del sistema lagunar de la ciudad de Liberia en actividades agrícolas.

• Evaluar los impactos del uso de aguas residuales en el cultivo, el suelo, las aguas

subterráneas y en los trabajadores agrícolas.

• Disminuir la contaminación del río Liberia mediante el trasvase del efluente del sistema lagunar hacia terrenos cercanos para el riego agrícola.

2.4.1 Objetivos específicos

• Calcular el balance hídrico anual conformado por la oferta y demanda de agua en la

actividad agrícola actual y potencial del área de estudio, incluidas las principales fuentes: lluvia, aguas superficiales, aguas subterráneas y aguas residuales.

• Estimar el potencial agrícola del área de estudio para establecer un Plan Agrícola de

acuerdo con la disponibilidad de tierras y del agua; las características de las actividades existentes; el mercado y los cultivos potenciales.

• Definir la organización y administración más adecuada para la gestión eficiente del

proyecto piloto, así como los indicadores para0 evaluar dicha gestión.

• Definir la estrategia de ejecución, cronograma de actividades, componentes de capacitación y de divulgación, así como el plan financiero con los aportes de las instituciones ejecutoras, el organismo financiero internacional (por definir) y el dueño del terreno donde se aplicará el sistema integrado.

2.5 Área y localización del proyecto

El área de estudio se localiza en la Provincia de Guanacaste, cantón Liberia, cabecera de la provincia, a 235 km al noroeste de la ciudad capital de Costa Rica, San José, y a solo 77 km de Penas Blancas, puesto fronterizo con Nicaragua (figura 1).

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Figura 1. Ubicación de la ciudad de Liberia en Costa Rica

El área superficial del cantón es de 1.436,47 km2 y el área de estudio es de 36 km2. Sin embargo, el área para la evaluación agrícola con reúso potencial es de 378 ha (figura 2).

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

bastante plana con un pequeño desnivel hacia el oeste. Esta zona pertenece a la Cuenca del Tempisque y el principal cuerpo de agua es el río Liberia (figura 3).

El sistema de agua potable, el de alcantarillado sanitario y el de tratamiento de las aguas residuales es administrado por el Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA) - Región Chorotega, cuya sede principal está en la ciudad de Liberia. El acueducto se abastece tanto de agua superficial como subterránea. El alcantarillado pluvial y la recolección de residuos sólidos son servicios administrados por la Municipalidad de Liberia (gobierno local) y cubre el casco central de la ciudad y sus barrios aledaños. Los residuos sólidos son transportados hasta un botadero donde se entierran.

Es necesario agregar que la provincia de Guanacaste presenta un régimen de precipitación mal distribuida, con frecuentes sequías y épocas muy lluviosas que ocasionan

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grandes pérdidas y riesgos a la producción y limitan el crecimiento y desarrollo de la región, lo que provoca la emigración principalmente hacia los centros urbanos.

Figura 2. Área del proyecto para la evaluación agrícola

Figura 3. Ciudad de Liberia y el río Liberia

RÍO LIBERIA

CIUDAD DE LIBERIA

LAGUNAS

SISTEMA LAGUNAR

RÍO LIBERIA

CAÑA DE AZÚCAR

PASTO

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3. RECURSOS DE AGUA Y TIERRA 3.1 Oferta de agua 3.1.1 Agua de lluvia

La zona de Liberia se encuentra bajo el régimen de lluvias del Pacífico y por lo tanto recibe la influencia de esta vertiente, por lo que las lluvias generalmente ocurren en la tarde. La época seca se extiende desde noviembre a abril (seis meses) y la época lluviosa de mayo a octubre (seis meses). La estación meteorológica más representativa es la Estación Liberia ubicada en el Aeropuerto Internacional Daniel Oduber, a seis kilómetros al oeste del área de estudio. El cuadro 2 muestra la disponibilidad efectiva del agua para riego.

Cuadro 2. Disponibilidad efectiva del agua para riego agrícola en el área de estudio

Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Anual Precipitación (mm/mes): 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 1642,6Evapotranspiración potencial (mm/día) Total 6,8 8,2 7,8 7,0 5,1 4,0 4,3 4,3 3,9 3,7 3,9 5,1 Concesión que tiene el dueño de la hacienda La Chácara (L/s): antes de la descarga del efluente lagunar y antes de la propiedad que potencialmente será regada con aguas residuales tratadas Total 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 35 Superficial (L/s): caudal del río Liberia después de la descarga del efluente lagunar (febrero 2002) Total 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 Aguas residuales (L/s): promedio diario Total 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

3.1.2 Agua superficial

El área de estudio es drenada por el río Liberia principalmente (figura 3) y en menor

cantidad por el río Claro que posteriormente se denomina río Santa Inés. En el cuadro 3 se muestran los aforos realizados en los ríos Liberia y Santa Inés.

Cuadro 3. Aforos realizados en los ríos Liberia y Santa Inés

Río y ubicación Caudal (L/s)

17 enero 19 febrero Río Liberia. Aguas arriba de la ciudad. 239 224 Río Liberia. Después de la ciudad y antes de las lagunas de estabilización. 167 165

Río Liberia. Después de la ciudad y después de las lagunas de estabilización. 194 187

Río Santa Inés. Carretera Interamericana 200 metros aguas arriba del puente. 70.0 Nd

Río Santa Inés. Aguas abajo del puente en carretera Interamericana, Finca Las Delicias. 66 Nd

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Del cuadro anterior podemos decir que el efluente del sistema lagunar es de 194 – 167 = 27 L/s (para el 17 de enero) y de 187 – 165 = 22 L/s (para el 19 de febrero). Si tomamos el valor del caudal del río Liberia antes de la descarga como el caudal de estiaje, tenemos Q = 165 L/s (valor más bajo). La dilución mínima se puede expresar como la relación entre el caudal de estiaje del río receptor de las aguas residuales y el caudal promedio de aguas residuales. Por lo tanto, el factor de dilución mínima es de FDM = 165/22 = 7,5

Con respecto a la calidad de las aguas de estas fuentes superficiales, el AyA controla únicamente el río Liberia. El primero se realiza 100 metros aguas arriba de la descarga del efluente del sistema lagunar y el segundo, 500 metros después de la descarga 3.1.3 Agua subterránea

El campo de pozos está prácticamente inmerso en el sector de crecimiento urbano y periférico de la ciudad de Liberia, lo cual puede ocasionar 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 las perforaciones de pozos privados (recreativo y agroindustrial).

El AyA cuenta tiene pozos profundos que son utilizados en la época seca para complementar el abastecimiento de la población liberiana. En total se extraen 150,5 L/s. En la zona de estudio, de acuerdo con la información suministrada por el Departamento de Aguas del MINAE, no se ha autorizado la construcción de pozos para el riego. 3.2 Demanda actual de agua El Departamento de Aguas del MINAE lleva un registro de los usuarios que han solicitado concesión de agua superficial para diversos usos. Las concesiones actuales aguas arriba del sistema lagunar que pertenecen al río Liberia suman 76,5 L/s. De este caudal, 35,0 L/s le corresponden a la Finca la Chácara, que colinda al oeste con el sistema de lagunas existente para el tratamiento de aguas residuales. Las concesiones de aguas en el río Liberia, aguas arriba y aguas abajo del punto de descarga del efluente lagunar, se muestran en los cuadros 4 y 5.

Cuadro 4. Concesiones de agua en el río Liberia aguas arriba de la descarga del sistema lagunar

Caudal otorgado

(L/s) Uso Tipo de uso

35,00* Animal, riego Lechería

7,00 Animal, riego Abrevadero Caña azúcar

24,5 Animal, riego Abrevadero Otros

10,00** Riego Pasto 76,50

Fuente: Departamento de Aguas, MINAE (enero 2002) * Finca La Chácara ** Finca Herradura

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Cuadro 5. Concesiones de agua en el río Liberia aguas abajo de la descarga del sistema lagunar

Caudal

otorgado (L/s) Uso Tipo de uso

100,00* Riego Pasto

5,00** Animal, riego Abrevadero Lechería

10,00 Animal, Riego

Lechería Porcino

225,00 Animal, Riego

Abrevadero Otros

175,00 Animal, Riego

Abrevadero Pasto

83,00 Riego Caña de azúcar 598,00

Fuente: Departamento de Aguas, MINAE (enero 2002) * Finca La América ** Finca La Chácara

3.3 Balance hídrico y variación estacional La zona de Liberia, al igual que otras de la cuenca baja del Tempisque muestra como rasgo típico una precipitación media anual inferior a la evapotranspiración potencial. En algunos anos, esta región ha experimentado un déficit hídrico con impactos negativos en la agricultura y la ganadería, fenómenos atribuidos al Veranillo de San Juan y El Niño. Durante la estación seca, esta zona está sujeta a vientos alisios del este y el noreste. Durante la estación lluviosa se presentan vientos portadores de abundante nubosidad procedentes del Pacifico oeste y suroeste; los vientos alisios también participan pero en menor grado. En el mapa de tipos de clima de Costa Rica se clasifica el clima de Liberia como “subhúmedo seco, muy caliente, con un exceso moderado de agua”. Las características de este grupo climático son:

• Precipitación promedio anual (mm): 1.300 - 1.710 • Temperatura promedio anual (º C): 27 - 28 • Evapotranspiración potencial anual (mm): 1.710 - 1.950 • Índice de aridez (%): > 20 • Estación seca: se presentan entre 150 y 170 días

consecutivos con déficit de agua • Época de exceso de agua en el suelo: de agosto a octubre; también puede

darse excesos en junio y noviembre.

12

3.3.1 Balance hídrico

En términos generales, el balance hídrico mensual basado en el método de Thorthwaite en Liberia muestra las siguientes características:

• Entre junio y mediados de noviembre) la precipitación mensual es superior a la evapotranspiración potencial.

• Entre diciembre y abril y mediados de mayo, la precipitación es inferior a la

evapotranspiración potencial.

• En mayo los suelos empiezan a cargarse de humedad con las primeras lluvias y alcanzan la capacidad de campo entre julio y agosto.

• Entre setiembre y mediados de noviembre los suelos no solo se encuentran en

capacidad de campo, sino que el exceso de agua es grande.

• La zona de Liberia presenta déficit de agua durante siete meses del año, recarga de humedad del suelo en tres meses y tiene exceso de agua durante cuatro meses.

3.4 Disponibilidad efectiva de agua para riego agrícola

En el balance hídrico se mencionó que la zona de Liberia presenta déficit de agua en siete meses del año, recarga de humedad del suelo en tres meses y tiene exceso de agua durante cuatro meses. Además, los mínimos de precipitación con valores nulos se presentan entre enero y mayo, es decir, cuando hay una demanda importante de agua.

El recurso superficial también disminuye conforme avanza la época seca. El agua subterránea no se utiliza actualmente para riego en la zona de estudio. La disponibilidad efectiva de agua para el riego agrícola se muestra en el cuadro 2 de la página 16. En Costa Rica, el riego no es una labor generalizada en todas las regiones cañeras. Es en la Región Pacifico Seco (en Guanacaste) donde se practica en mayor proporción porque cuenta con un período seco prolongado. No se utiliza el riego por aspersión debido a que el viento fuerte que caracteriza esta Región ocasiona deficiencias de riego y provoca un desarrollo irregular en el cultivo. Además, la baja humedad relativa favorece la evaporación. Aunque el método más utilizado en Guanacaste es el riego por gravedad, también se ha utilizado el riego por goteo (de alto costo y alta tecnología) en cultivos intensivos como el melón, la sandía, el tomate, el chile picante, frutales y la caña de azúcar. En el caso de aguas para riego con altos contenidos de sólidos suspendidos o altas concentraciones de algas se recomienda el riego por surco o inundación debido a los

13

problemas de obstrucción que se presentan en la cabeza de los aspersores, en los orificios de emisión o en las conducciones del suministro. 3.5 Calidad sanitaria y agronómica de las aguas de cada fuente 3.5.1 Características fisicoquímicas y biológicas del río Liberia En abril de 2002 se llevó a cabo un muestreo compuesto y análisis de las aguas del río Liberia antes de la descarga del efluente lagunar. Los resultados se muestran en el cuadro 6; se puede observar que el valor de coliformes fecales es muy bajo, a pesar de que estudios anteriores indicaban una alta contaminación en ese mismo punto. En el mismo cuadro se muestran los resultados de los análisis del efluente lagunar.

Cuadro 6. Análisis fisicoquímico del río Liberia antes y después de la descarga del sistema lagunar

Parámetro Unidades Agua del río Liberia Efluente lagunar

Cadmio total mg/l Menor de 0,05 0,000 Calcio (Ca) mg/l 4,8 13 Cloruros (Cl) mg/l 8 51 Conductividad (CE) us/cm 67 552 DBO total mg/l 1,0 21 DQO total mg/l 6 316 Fosfatos (PO4=) mg/l 0,12 ------------ Hierro total (Fe) mg/l 0,11 0,15 Magnesio (Mg) mg/l 1,9 3 Nitratos (N-NO3) mg/l 0,03 8,7 Nitrógeno amoniacal (N-NH4) mg/l 0,15 5 Nitrógeno orgánico mg/l 1,0 8 Oxigeno disuelto (OD) mg/l 6,0 4.3 Ph 6,76 7,28 Plomo (Pb) mg/l Menor de 0,05 0,03 Potasio (K) mg/l 3,0 14 Sodio mg/l 6,0 63 Sólidos disueltos mg/l 60 232 Sólidos sedimentables mg/l Menor de 0,1 0 Sulfatos (SO4=) mg/l 5 30 Sustancias activas al azul de metileno mg/l 0,10 2,3

Coliformes totales (NMP) CT/100 ml 840 - Coliformes fecales (NMP) CF/100 ml 12 1,0 E+04

3.5.2 Características fisicoquímicas y biológicas del efluente lagunar Las características del agua residual tratada en las lagunas de estabilización se tratan en el capítulo 5, donde se desarrolla con detalle el sistema de tratamiento lagunar. Desde el punto de vista agronómico, las aguas residuales tratadas contienen concentraciones importantes de nitrato y potasio con respecto a las aguas superficiales del río Liberia.

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3.6 Tierras disponibles para el desarrollo agrícola

El área de estudio es de 28 km2. Sin embargo, el área considerada para la evaluación agrícola con reúso potencial es una zona que cubre las fincas La Chácara y América, que son las más cercanas al sistema lagunar (hacía el oeste). Además, debido la topografía de la zona, la conducción del agua residual tratada sería por gravedad (canal o tubería). Estos terrenos se dedican actualmente a la siembra de la caña de azúcar, a la ganadería y al pasto, y en conjunto conforman un total de 378 ha, como se muestra en la figura 4.

Figura 4. Tierras disponibles para el desarrollo agrícola

Con respecto a las regiones productoras de caña de azúcar en Costa Rica, Liberia no

se encuentra dentro de la zona productora de la Región Pacífico Seco (Provincia de Guanacaste). Esto se debe a varias razones: a) durante muchos años esta zona ha dedicado sus tierras a la ganadería y al cultivo de pastos, b) al tipo de suelo que impera en la mayoría de las tierras de los alrededores de Liberia que limitan la extensión de los cultivos; y c) la falta de agua para riego. En el cuadro 7 se muestran aspectos importantes de las tierras disponibles para el desarrollo agrícola relacionados con la conducción de las aguas residuales tratadas.

FINCA AMÉRICA

FINCA LA CHÁCARA

POLO EDUCATIVO DE

LIBERIA

LAGUNAS

15

Podemos observar que, por razones económicas y de impacto, el terreno de la Finca La Chácara (fotografía 1) es la que presenta mejores condiciones desde el punto de vista de impactos durante la construcción y el trámite de permisos de paso y servidumbres. Sin embargo, el dueño de esta finca no ha mostrado interés en el proyecto de reúso.

Cuadro 7. Aspectos de las tierras agrícolas disponibles relacionados con la conducción

de las aguas residuales tratadas Aspectos importantes Finca La Chácara Finca América

1. Longitud de la tubería o canal de conducción del agua residual tratada hasta la finca de interés.

270 metros 1.800 metros

2. Lugar donde se ubicaría la tubería o canal de conducción.

Los 270 metros se colocarían en terrenos del AyA, a un costado de la laguna N. º 4.

Los 1.800 metros se colocarían en la margen derecha del río Liberia.

3. Permisos para ubicar tubería o canal de conducción.

AyA El dueño del terreno debe solicitar permiso al MINAE para utilizar este sector del río. Debe negociar la servidumbre con el dueño de la finca ubicada en la margen derecha del río. Este arreglo puede significar un costo económico muy elevado, ya que la mayor parte del tramo pertenece a otro dueño. Además puede significar un tiempo indefinido mientras se negocia la servidumbre.

4. Impactos constructivos importantes

Ninguno Corte de arbustos y árboles dentro de la zona de protección del río. Con respecto a estos últimos debe llevarse a cabo un inventario y solicitar permiso al MINAE.

5. Área de la Finca 129 hectáreas 249 hectáreas 6. Arrendamiento No se encuentra arrendada Se encuentra arrendada

Es necesario mencionar que dentro del área de estudio se localiza el Polo Educativo de la ciudad de Liberia, conformado por escuelas, colegios (incluido un colegio agropecuario), el Instituto Nacional de Aprendizaje (INA) y la Sede Regional de la Universidad de Costa Rica (UCR) (estatal). Ver la figura 5. Este centro universitario cuenta con un área de 42,6 ha donde se encuentra como parte de la infraestructura laboratorios de suelos, de biología, química, fitomejoramiento y semillas, pastos y nutrición animal, así como 12 ha de terreno disponible para investigación. Además cuenta con dos lagunas de estabilización para el tratamiento de las aguas residuales, aunque están descuidadas. En el cuadro 6 se observa las áreas que dichos centros educativos tienen disponibles para cultivos.

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Fotografía 1. En la finca La Chácara se cultiva caña de azúcar y colinda al este con el sistema lagunar de Liberia

Figura 2. Tierras disponibles para el desarrollo agrícola en el Polo Educativo de Liberia

FINCA LA CHÁCARA CULTIVO DE CAÑA

SISTEMA LAGUNAR EXISTENTE

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Eventualmente, las aguas residuales tratadas podrían conducirse hasta la UCR mediante una tubería de impulsión y una longitud de aproximadamente 2,5 km. Dicha tubería se colocaría al inicio en terrenos del AyA, luego por vía pública y por último en terrenos de la UCR hasta las lagunas antes mencionadas. No habría problemas de permisos de paso, ni tampoco impactos constructivos. Además, las autoridades educativas están dispuestas a participar, siempre y cuando se trate de un proyecto de escala piloto. Sin embargo, tomando en cuenta el área disponible, la mejor alternativa sería el uso de las tierras del Colegio Agropecuario.

Cuadro 8. Áreas disponibles para el cultivo en instituciones del Polo Educativo de Liberia

Institución Área disponible para investigación

Meses que requieren riego durante el año

INA 6 ha (mango) Enero a marzo

Colegio Agropecuario 300 ha (pasto) Diciembre a abril

UCR 12 ha (varios) Diciembre a mayo

3.7 Características de los suelos por su capacidad de uso

En la zona del proyecto predominan los suelos del orden de los entisoles

(Ustohrtent) con algunos parches de Inceptisoles. Estos suelos son propios de los climas tropicales calientes que se caracterizan por ser suelos con fertilidad media baja y algunos desbalances nutricionales debido principalmente al proceso de formación. Los tres suelos analizados presentan valores bajos de elementos esenciales, especialmente los que determinan el equilibrio entre los metales alcalinos y alcalinos térreos del suelo y condiciona una nutrición balanceada para las plantas.

En los que respecta al pH, estos suelos catalogados como ácidos y en alguna medida los H+ y los iones Al, impiden que otros elementos como el Ca, Mg, Na y K permanezcan en el complejo de cambio y pasen a la fracción soluble lentamente, siendo entonces fácilmente eliminados con el agua de lluvia o riego. Pueden ocurrir transformaciones tóxicas de aluminio, hierro y manganeso. Sin embargo, el pH observado no es limitante para el cultivo de pastos y forrajes. No presentan problemas serios de drenaje, pero la limitación más seria es la poca profundidad y la baja fertilidad. En cuanto a las propiedades físicas, se observa que predominan las texturas medias, franco arenoso o franco-arcillosa, lo cual indica que son suelos aptos para el cultivo de la caña de azúcar y pastos, aunque eventualmente pueden requerir de subsolación, cuando las tierras han estado dedicadas al pastoreo por muchos años o sujetas al paso de maquinaria pesada. En todo caso es importante mejorar el drenaje en las áreas más arcillosas.

De acuerdo con el mapa de estudio, análisis y cartografía de la capacidad de uso de las tierras forestales de Costa Rica, Hoja Monteverde, escala 1:50.000, los suelos de estas

18

áreas son de origen volcánico con relieve plano a levemente inclinado y de poca profundidad. En el área de estudio se encuentran tierras clasificadas como tipo A, es decir, tierras aptas para cultivos y pastos, pero también se localizan áreas clasificadas en la categoría VIII2eps y VIII3eps, lo cual significa que son terrenos que no reúnen las condiciones mínimas para actividades de producción agropecuaria o forestal por su pendiente y riesgos de erosión o por problemas de drenaje y escasa profundidad. 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 y 8%, la erosión sufrida es moderada severa a muy severa, la p: que la profundidad efectiva es superficial y la s: el período seco es de moderado a fuerte. 4. PLAN AGRÍCOLA DEL ÁREA DE ESTUDIO 4.1 Actividades agrícolas actuales

El área del proyecto se ha dedicado tradicionalmente a la ganadería extensiva y a cultivos de secano, especialmente de caña de azúcar y pastos. Sin embargo, ante la reducción de la actividad agropecuaria nacional, estas tierras han pasado a ser extensiones subutilizadas especialmente durante la época seca por la falta de irrigación. La falta de agua es sin duda uno de los factores limitantes para la producción intensiva de la zona, ya que presenta condiciones climáticas caracterizadas por una distribución irregular de las lluvias a través del año, en donde el fenómeno El Niño agrava aún más la situación por la presencia de sequías prolongadas (como la sucedida en 1997). Su esencia está dada por su efecto directo en la producción y longevidad de los cultivos.

Los cultivos predominantes en el cantón de Liberia son caña de azúcar, pastos, frijol, sábila, melón, sandía, chile (dulce y picante) y frutales como mango, naranja y limón ácido.

En el cuadro 9 se presenta un resumen comparativo de las actividades y sistemas que caracterizan a los cultivos (actuales) de interés para el proyecto.

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Cuadro 9. Características del manejo agronómico de los principales cultivos en el área del proyecto

Detalles del manejo

agronómico Caña de azúcar

Pasto y forraje

Detalles del manejo agronómico

Caña de azúcar

Pasto y forraje

Sistema: monocultivo (M) o policultivo (P) M M y P

Número de aplicaciones de agroquímicos por campaña

2 2

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

S S y R Productos más aplicados (los 3 principales)

Terbutrin 2-4-D

Rodenticida

Tordón Rodenticida

Piretrinas

Nivel de mecanización: bajo (B), medio (M), alto (A)

B y M B y M

Experiencias de control no químico de plagas y enfermedades: escasas (E), medias (M) o abundante (A)

M E

Nivel tecnológico: bajo (B), medio (M), alto (A)

B y M B, M y A

Principales experiencias de control no químico de plagas y enfermedades

Diatrea --------

Promedio nacional 70 450 Máxima en la región 110 550

¿Se combina tracción animal y mecanizada? No No

Tipo de semilla utilizada: tradicional (T), mejorada (M) o híbrida (H)

M T y M

Consumo de agua por campaña

100 mm/ mes/Ha

60 a 80 mm/mes

Productividad (kg/ha): promedio 85 T 500 pacas

Disponibilidad de abonamiento orgánico: escasa (E), media (M) o abundante (A)

E No Máximo potencial 130 600

Tasa de fertilización química NPK (kg/ha/año)

140-90-40 60-60-20 Requerimiento de mano de obra: jornales (días-hombre/ha/campaña)

48 20

¿Se fertiliza con elementos menores? No No

4.2 Poscosecha y comercialización de los cultivos

A continuación se hace referencia a las labores de poscosecha y comercialización de los dos cultivos actuales: caña de azúcar y pasto. 4.2.1 Cultivo de caña de azúcar

En Costa Rica, el cultivo de caña de azúcar está regulado indirectamente mediante las cuotas asignadas a los ingenios y de estos a los productores y otro tanto ocurre en lo que respecta al mercadeo, el cual es controlado por medio de un organismo con participación estatal que es la Liga Agrícola Industrial de la Caña (LAICA), creada en 1965. Desde entonces ha sufrido varias reformas, entre las que se pueden destacar: el financiamiento bancario, los procedimientos de entrega y recibo de caña, las liquidaciones de ganancia, la

20

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, la cual es de 65%.

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 venden.

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.1 La Liga de la Caña posee un departamento técnico que se encarga del control de la calidad del azúcar blanco, azúcar crudo, miel fina y alcohol carburante, tanto el producido en el país como el importado (para reexportar). Es responsable de todos los aspectos que están relacionados con el sistema de pago de la caña por su calidad.

Los productores le venden la caña a los ingenios (generalmente a un ingenio

específico) y estos 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 y las reservas.

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

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

Tipo Por bulto de 50 kg

Blanco de plantación (99,5ª polarización) Crudo (96º polarización)

¢5.300,00 ($16,0) ¢5.088,00 ($15,2)

Tipo de cambio de setiembre 2002: US$ 1,00 = ¢334,70. Los ingenios que sobrepasen la producción de la cuota máxima asignada, deben

considerar la diferencia como una extra-cuota. El precio que se paga en cuota es alrededor de 70% mayor que el precio que se paga en extra-cuota. La caña siempre la reciben los ingenios de los productores, pero se ubica en una de las dos categorías, la que se llama cuota se calcula por el promedio entregado en las dos mejores zafras de las últimas tres, el resto lo reciben como extra-cuota lo cual significa que en lugar de pagársele al productor el precio normal de $0,22/ kilo de azúcar, se le paga aproximadamente a $0,07/ kilo de azúcar.

Pago previo o adelanto Monto Para el kilogramo de azúcar de 96º de polarización contenida en la caña dentro de cuota ¢ 73,16 ($0,22)

Para el kilogramo de miel contenida en la caña. ¢23,00 ($0,07)

1 Entrevista al M.Sc Alvaro Angulo, Ingeniero de DIECA, Cañas, Guanacaste.

21

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

asignadas al país para su exportación, principalmente en el mercado preferencial de los Estados Unidos de Norteamérica.

Aproximadamente 50% de la producción de la provincia de Guanacaste es procesada en el Ingenio CATSA, empresa que contrata el servicio de cosecha, carga y acarreo de la caña de azúcar a numerosos pequeños y medianos productores, y de esta manera asegura la materia prima para la producción en el ingenio. Por otro lado, el Ingenio El Viejo ofrece bajo la modalidad de contrato el servicio de cosecha, carga y acarreo. Por cada tonelada métrica de caña se produce de 100 a 125 kg de azúcar. 4.2.2 Pastos y forrajes para heno

Más de 80% del área dedicada a pastos en el cantón de Liberia está sembrada con gramíneas no mejoradas y son dedicadas principalmente a la explotación extensiva de la ganadería de carne, lo que hace a esta actividad altamente ineficiente, ya que por lo general no se mantiene más de una cabeza por hectárea.

Los pastos predominantes en los sitios ganaderos corresponden al tipo Jaragua, en potreros de muchos años y que se encuentran invadidos por maleza, por lo que son áreas de poca productividad, dedicadas al pastoreo directo, aunque por lo general en las fincas se mantienen algunas áreas en mejores condiciones y con variedades mejoradas que se emplean al final del invierno para la producción de pacas de heno.

En esta actividad no se puede hablar entonces de comercialización del pasto, ya que este se usa para el engorde de ganado o mantenimiento de vacas de cría y leche. El volumen de producción de forraje seco por lo general es insuficiente, aún para las necesidades propias de la finca.

Salvo la actividad lechera que se desarrolla en la Finca La Chácara con ganado de doble propósito, la producción de leche es por lo general un subproducto de la producción extensiva de ganado de carne. 4.3 Requerimientos hídricos actuales Con respecto a la cantidad de agua para riego, en e siguiente cuadro se muestran los requerimientos hídricos para el riego de la caña de azúcar y pastos.

Cuadro 10. Requerimientos hídricos cultivos actuales

Cultivo Volumen de agua diario

(m3/ha/día) Período del requerimiento

Caña de azúcar 86 febrero hasta mayo y de Junio hasta agosto

Pasto y forraje para heno 80 – 90 Enero hasta mayo y de Junio hasta agosto

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4.4 Cultivos potenciales

Además de la caña de azúcar para la industria, se ha considerado de gran importancia la producción de semilla vegetativa. Igualmente, se ha considerado la producción de forrajes mejorados para la producción de heno con mayor valor nutricional destinado a la alimentación del ganado en el verano. También se han considerado como cultivos potenciales, ante cambios en la demanda y condiciones de mercado, la sábila y el melón.

En el cuadro 11 se presentan las principales características del manejo agronómico de los cultivos potenciales propuestos.

Cuadro 11. Características del manejo agronómico de los cultivos potenciales en el área del proyecto

Detalles del manejo agronómico Caña de azúcar

Pastos y forraje Sábila Melón

Sistema: monocultivo (M) o policultivo (P) M M y P M M Abastecimiento de agua preponderante: secano (S) o riego (R) S S y R R R

Consumo de agua por campaña 100 mm/ mes/ha

60 a 80 mm/mes

0,5 L/s/ ciclo

1 L/s/ ciclo

Nivel tecnológico: bajo (B), medio (M), alto (A) B y M B, M y A M M y A Nivel de mecanización: bajo (B), medio (M), alto (A) B y M B y M B A

¿Se combina tracción animal y mecanizada? No No No No Tipo de semilla utilizada: tradicional (T), mejorada (M) o híbrida (H) M T y M M M y H

Disponibilidad de abonamiento orgánico: escasa (E), media (M) o abundante (A) E No No No

Tasa de fertilización química NPK (kg/ha/año) 140-90-40 60-60-20 ¿Se fertiliza con elementos menores? No No No Si Aplicaciones de agroquímicos por campaña 2 2 No 6

Productos más aplicados (los tres principales) Terbutrin 2-4-D Rodenticida

Tordón Rodenticida

Piretrinas

Piretrinas Benlate

Bromuro Ridomyl

Experiencias de control no químico de plagas y enfermedades: escasas (E), medias (M) o abundantes (A)

M E E M

Mencionar las dos principales experiencias de control no químico de plagas y enfermedades Diarrea Bactericidas

y fungicidas Bt

Productividad (kg/ha): promedio 85 T 500 pacas 50 – 80 2000 Promedio nacional 70 450 No 1900 Máxima en la región 110 550 80 2100 Máxima potencial 130 600 Desconocida 2200 Requerimiento de mano de obra: jornales (días-hombre/ha/campaña) 48 20 15 60

23

4.5 Mercado de los productos agrícolas actuales y potenciales, oferta, demanda y comercialización

Por las condiciones de clima y suelo, los cultivos mejor adaptados y con mayor

potencial en el área del proyecto son la caña de azúcar, que podría explotarse para la producción de semilla mejorada y semilla industrial, y las gramíneas forrajeras, que igualmente podrían explotarse para la producción de forraje o para el consumo directo de los animales.

Como se indicó anteriormente, los cultivos actuales son la caña de azúcar y el pasto, mientras que los cultivos potenciales son la sábila y el melón. Se introduce además la semilla para caña y el forraje para heno. A continuación se describe la oferta, la demanda y la comercialización para los cultivos potenciales. 4.5.1 La semilla de caña

La semilla de caña es quizá el componente básico más importante para el éxito productivo económico de la explotación cañera. Sólo con semilla mejorada cuidadosamente producida se puede garantizar la pureza de la variedad, sanidad y edad adecuada para garantizar un rápido brote, buen vigor y macollamiento, así como mayor homogeneidad en la plantación para lograr que las prácticas culturales tengan un efecto uniforme.

Los pequeños y medianos productores por lo general no utilizan la semilla

mejorada, lo que repercute en un menor rendimiento y longevidad de la plantación, lo que obliga a renovaciones más frecuentes y conlleva a mayores costos de producción.

El uso de los clones mejor adaptados y más productivos, distribuidos por la Dirección de Investigación y Extensión de Caña de Azúcar (DIECA) en los últimos años deben ser promocionados por un programa de producción de semilla. La DIECA pertenece a la LAICA. Se han obtenido rendimientos de 140 toneladas métricas por hectárea y hasta 11% de sacarosa de variedades adaptadas a texturas medias y pesadas.

La renovación de los cañaverales depende del clima, el suelo, el manejo y el uso de riego, pero en promedio debe realizarse cada cinco años. Ello significa que en la región se requiere renovar alrededor de 5.000 ha por año. Para la siembra de una hectárea de caña se utiliza en promedio 12 toneladas métricas de semilla, que representan anualmente alrededor de 60.000 toneladas métricas y 600 ha de semilleros. 4.5.2 Forrajes para heno

Los forrajes secos se comercializan en forma de bloques rectangulares o cilíndricos, conocidos como pacas, con el propósito de facilitar su manejo. Por lo general, fuera de finca se venden con mayor frecuencia las pacas rectangulares. Cada paca tiene un peso aproximado de 16 kg, lo cual representan entre 8 y 10 toneladas métricas de forraje seco por hectárea.

24

Hay empresarios que tienen la maquinaria apropiada para el empaque y venden el servicio. Estos empresarios comercializan aproximadamente 60% del total de las pacas que se venden en Liberia, el otro 40 % lo comercializa la Cámara de Ganaderos de Liberia.

Dependiendo de la época y la calidad del forraje, los precios varían entre US$ 1,00 (para las pacas de paja de arroz) y US$ 2,00 (para las de trasvala). Con un promedio de US$ 1,5 se puede estimar que el valor mensual de comercialización es mayor de US$ 15.130.

El mercado de las pacas de heno está constituido por los caballistas de la zona, los ganaderos (tanto de carne como de leche) y de otros lugares del territorio nacional, tanto de zonas húmedas como de zonas secas, para suplir materia seca a los animales. El volumen de venta es difícil de contabilizar pero se puede estimar en 10.000 pacas por mes durante los seis meses de la época seca. 4.5.3 Sábila

La planta industrial de sábila se localiza en Liberia y tiene un área productiva de 313 ha. Procesa sábila para la extracción de tres productos exclusivos de marca registrada, los cuales exporta a la planta madre en Atlanta, Estados Unidos de América. El producto más exclusivo es el Manapol, cuyo contenido en la hoja de sábila es de alrededor de 0,18% y se vende a US$ 1.200/kg. Se utiliza en farmacología y cosmética. También produce AIPFM, otro liofilizado, y un carbohidrato, el Aceman Hidrogel para cosméticos. La exportación es de 300 a 500 kilos por mes actualmente, pero hay épocas en que la exportación ha llegado a los 1.000 kilos por mes.

Por ser productos de consumo humano, el gobierno norteamericano mantiene un estricto control de embarques y además cada cuatro años o menos son visitados por inspectores que supervisan la planta y los procesos. Por otro lado, en la planta madre la supervisión de calidad es realizada varias veces al año.

Los entrevistados coinciden en que el área plantada es suficiente para la demanda actual de la planta, ya que en el corto plazo la demanda tiende a mantenerse y el volumen de producción internacional está en aumento.

La empresa opera bajo el régimen de zona franca y por tanto no comercializa el producto en el mercado nacional, aunque podría vender hasta 20% de la producción en este mercado, pero los controles son tan rígidos que dificultan esta posibilidad y los únicos productos que se expenden son elaborados por la planta matriz y los importa la Asociación Solidarista de la Empresa para venderlos en la localidad. 4.5.4 Melón

Los principales mercados del melón costarricense son Estados Unidos (74%) y la Unión Europea (Alemania, Holanda y los Países Bajos, Escocia, Italia, Bélgica-Luxemburgo, con 25%). Otros países como Canadá, Colombia, Panamá y Nicaragua consumen el restante 1%. El orden de volumen de exportación a los países de Europa tiene

25

en primer lugar a Inglaterra, seguido por Holanda, Italia, Alemania, Bélgica, España y Portugal. Costa Rica es el tercer abastecedor de melones para Estados Unidos, antecedido por Honduras y México.

El Ing. Evelio Vargas2 de la Empresa Melones de Costa Rica señala que los Estados Unidos es el mayor productor de melón (Texas), pero al mismo tiempo es el mayor consumidor. Por condiciones de clima no puede abastecer la demanda permanente del mercado interno, con lo que se abre una ventana de mercado para la importación de Centroamérica y México entre setiembre y abril.

Las exportaciones que ingresan al mercado norteamericano durante este período lo hacen libre de impuestos, contrario a lo que ocurriría con el ingreso del producto en cualquier otra época. La ventana de importación norteamericana de setiembre a noviembre es aprovechada por México, Brasil y en parte por Guatemala y la de diciembre a abril por los países centroamericanos.

Actualmente más de 50% de la producción de melón de exportación y su

comercialización es realizada por la multinacional Del Monte, empresa que además de producir, está asociada con productores nacionales, tiene sus propios contenedores y barcos para el transporte, y las bodegas en los puertos norteamericanos con una red de distribución hacia los principales mercados del interior de país. 3

Cuadro 12. Mercado de los productos agrícolas actuales y potenciales, oferta,

demanda y comercialización

Cultivo Mercado Oferta Demanda Comercialización Caña de azúcar

Externo e interno

6,8 millones de bultos de 50 kilos de azúcar

Estados Unidos de América, Unión Europea y Canadá

LAICA

Semilla de caña de azúcar

Interno La semilla básica la maneja DIECA en volúmenes bajos.

Renovación de 5.000 Ha/año

LAICA (DIECA)

Forrajes para heno

Interno 7.000 pacas/mes 10.000 pacas/mes Cámara de Ganaderos de Liberia

Sábila Externo 300 a 500 kg gel/mes Máximo 1.000 kg/mes

Estados Unidos de América Empresa Carrington Laboratorios

Melón Externo (principal) Interno

8,96 millones de cajas de 18 kg/6 meses (exportación)

Estados Unidos de América y Unión Europea

Empresa Del Monte S.A.

2 Entrevista realizada a los Ing. Agr. Evelio Vargas, Supervisor de Producción. Empresa Melones de Costa Rica S.A. Liberia, Guanacaste y Luis Anchía de la empresa “Del Monte”.

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Cuadro 13. Rendimiento de los cultivos actuales y potenciales

Cultivo Rendimiento Caña de azúcar 80 – 130 toneladas métricas (azúcar)/ha Semilla de caña de azúcar 60 - 80 toneladas métricas (semillas)/ha

Forrajes para heno 8 - 10 toneladas métricas /ha (600 – 700 pacas (16 kg)/ha)

Sábila 50.000 – 80.000 kg hojas/Ha Melón 1.000 – 1.600 cajas /hectárea

Nota: La diferencia de rendimiento de cada cultivo se debe a la aplicación o no del riego y en algunos casos a la variedad utilizada.

4.6 Propuesta para el Plan Agrícola: proyecto piloto para investigación del reúso en el riego agrícola

El Plan Agrícola que se propone a continuación pretende que las aguas residuales

tratadas en el sistema lagunar de la ciudad de Liberia se utilicen en el riego agrícola y que en forma paralela se desarrolle una investigación sistemática del cultivo, del suelo, de las aguas subterráneas y otros aspectos importantes que permitan obtener información y mostrar los beneficios del uso de aguas residuales.

En Costa Rica no hay experiencia en el uso de aguas residuales tratadas para el riego agrícola, lo cual explica que exista poca aceptación para emplearlas en actividades como la construcción y para fines paisajísticos, recreativos, agrícolas, lavado de automóviles, etc., lo que justifica ampliamente la necesidad de llevar a cabo un proyecto piloto.

Es necesario evaluar algunos aspectos de suma importancia como: a) la existencia del sistema de lagunas facultativas para el tratamiento de aguas residuales; este sistema funciona solo con 50% de su capacidad de diseño (puede recibir 2.500 conexiones más), y b) el cumplimiento del efluente lagunar respecto a los parámetros para el riego agrícola (excepto coliformes fecales), según el Reglamento de Vertido y Reúso, tal como se expone en el capítulo 5. Aspectos importantes que pretende cubrir el proyecto piloto:

1. Constitución de la primera experiencia nacional sobre uso de aguas residuales tratadas. 2. Producción de conocimiento sobre uso de aguas residuales tratadas. 3. Desarrollo de un programa de educación sanitaria dirigido a los trabajadores agrícolas

para el uso adecuado de aguas residuales tratadas. 4. Estudio del impacto sobre la salud de los trabajadores. 5. Estudio del impacto sobre las características fisicoquímicas y microbiológicas del suelo. 6. Estudio del impacto económico ante el aumento de la productividad. 7. Estudio del impacto económico de la disminución del uso de fertilizantes y sobre el

rendimiento de los cultivos. 8. Control de la contaminación de acuíferos. 9. Control del efluente lagunar y de las aguas del río Liberia.

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Es necesario mencionar que en la propuesta del proyecto piloto solo se tomará en cuenta el sistema de tratamiento existente, el efluente tratado y el terreno para el riego. No se pretende lograr de manera integral ampliaciones en la red de alcantarillado sanitario para aumentar la cobertura de la población con este servicio, a pesar de que el sistema de tratamiento trabaja actualmente solo con 50% de su capacidad. La justificación de esto se basa en que AyA (región Chorotega) está llevando a cabo un programa de construcción para ampliar los sistemas lagunares en otras tres ciudades de la Provincia de Guanacaste, para lo cual ha invertido varios miles de dólares en la compra de los terrenos correspondientes. Para el año 2003 se construirán cuatro lagunas más en Santa Cruz y dos lagunas más en Nicoya, que se unen a las dos lagunas recién construidas en la ciudad de Cañas. Posteriormente, se contempla la construcción de redes de alcantarillado sanitario.

Todas estas inversiones sin duda alguna favorecen la posibilidad de que en un futuro muy cercano sea posible replicar la experiencia del reúso de Liberia en tres ciudades (Cañas, Santa Cruz y Nicoya). Con la investigación se pretende tener control sobre:

1. Las aguas residuales tratadas antes del reúso: se realizarán análisis fisicoquímicos y

microbiológicos (específicamente de la DBO filtrada y no filtrada), nitrógeno, fósforo, coliformes fecales, parásitos, metales pesados y nitratos.

2. El cultivo seleccionado: se realizarán análisis de la biomasa, foliares y otras variables de calidad.

3. El suelo: se realizarán análisis de la salinidad, variación de elementos nutricionales, materia orgánica, análisis microbiológicos y análisis físicos.

4. Los trabajadores: se realizarán exámenes médicos, vacunaciones y profilaxis. 5. Las aguas subterráneas: se realizarán análisis fisicoquímicos y microbiológicos,

específicamente de coliformes fecales y nitratos. 6. Las aguas del río Liberia: se realizarán análisis fisicoquímicos y microbiológicos,

específicamente DBO, coliformes fecales, parásitos, metales pesados y nitratos. 7. Los desechos sólidos: se colocarán rótulos de información en el río. 4.6.1 Sustento legal del proyecto respecto al tratamiento y el uso de las aguas residuales

tratadas

Con respecto al sustento legal para utilizar las aguas residuales en el riego agrícola, el Reglamento de Vertido permite el reúso y llevar a cabo la propuesta del Proyecto piloto. Además existen Convenios de Colaboración Interinstitucional para llevar a cabo proyectos de investigación. Las normas legales que posibilitan la ejecución del proyecto en el corto plazo son las siguientes:

Reglamento de Tratamiento y Reúso. En el Decreto Ejecutivo 26042-S-MINAE,

Reglamento de Vertido y Uso de aguas residuales del 19 de junio de 1997, se establecen los aspectos relacionados con el uso de aguas residuales. Clasifica el uso en ocho tipos, establece la frecuencia mínima requerida para la toma de muestras y la realización de los respectivos análisis de laboratorio. Establece los límites máximos permisibles por tipo de uso, específicamente en los parámetros DBO y coliformes fecales, sin embargo, señala que

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el agua para reúso debe cumplir además, con las características fisicoquímicas y bacteriológicas establecidas. Los aspectos relacionados con el grado de tratamiento para las aguas residuales antes de su vertido a un cuerpo de agua también se mencionan en este reglamento.

Con respecto a la concesión del agua residual tratada. Cualquier persona que aproveche el recurso hídrico debe hacerlo bajo la figura de la concesión y es el MINAE quien las otorga o deniega en nombre del Estado, de conformidad con el artículo 176 de la Ley de Aguas. El costo de la concesión se estipula por el tipo de uso y el caudal asignado según Decreto 26625-MINAE y el trámite sería el dispuesto por la Ley de Aguas, Artículo 176 y siguientes. Las solicitudes de concesiones de agua se evalúan básicamente con respecto a cuatro variables: 1) oferta del recurso hídrico, 2) derechos asignados por microcuenca, 3) necesidades directa de la fuente (ambiental y usos comunes), y 4) de las necesidades reales o los solicitantes, donde de esta última se generan las dotaciones requeridas a partir de los parámetro de gasto, eficiencia y otros.

Con respecto a la evaluación ambiental. Debe enmarcarse en el Decreto 26637-MINAE, aplicándose el Artículo 17 de la Ley Orgánica del Ambiente en lo que este reglamento no contemple. 4.6.2 Situación legal de la propiedad para el tratamiento y el reúso

Para el tratamiento de las aguas residuales

La ciudad de Liberia cuenta con un sistema de alcantarillado sanitario y uno de tratamiento para las aguas residuales, administrados por el AyA. El terreno donde se localiza el sistema lagunar pertenece a esta institución. AyA es la institución responsable de la captación, conducción, almacenamiento y distribución del agua para consumo, y de la recolección, tratamiento y disposición de las aguas residuales.

Para el reúso

Los terrenos disponibles para llevar a cabo el proyecto piloto son las siguientes:

� Finca La Chácara, propiedad de Agrícola Ganadera La Chácara. � Finca América, propiedad de Manuel Santos Alvarado. � Universidad de Costa Rica – Sede Regional de Guanacaste (Liberia), propiedad

de la UCR. � Colegio Agropecuario, propiedad del Colegio.

4.6.3 Cultivo y área seleccionada para el reúso En la selección del cultivo para aplicar el uso de aguas residuales tratadas, se tomaron en cuenta las condiciones de clima y suelo, así como los cultivos mejor adaptados y con mayor potencial en el área del proyecto. Por lo tanto, como se ha mencionado, los cultivos del proyecto piloto seleccionados son la caña de azúcar, que podría explotarse posteriormente para la producción de semilla mejorada y semilla industrial, y las gramíneas

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forrajeras, que igualmente podría explotarse para la producción de forraje o para el consumo directo de los animales. En caso de que el reúso se aplique en la Finca La Chácara o en la Finca América, se aplicará en la caña de azúcar (opción 1). En caso de ser el Colegio Agropecuario, el reúso se aplicará en la caña de azúcar y el pasto (opción 2). Para el caso específico de la caña de azúcar, se aprovechará que la empresa CATSA contrata el servicio de cosecha, carga y acarreo de la caña de azúcar y de esta manera asegura la materia prima para la producción en el ingenio del mismo nombre. Actualmente dicha empresa lleva a cabo este servicio en la Finca América, por lo que se aplicaría el mismo esquema de contrato si el reúso se llevara a cabo en el Colegio Agropecuario o en la Finca La Chácara. El área de cultivo para la investigación será la siguiente:

Opción 1: 20 ha de caña de azúcar regadas únicamente con agua residual tratada. Además, 2 ha de caña de azúcar sin riego (a secano) y con aplicación de fertilizantes.

Opción 2: 10 ha de caña de azúcar y 10 ha de pastos, ambas regadas únicamente con agua residual tratada. Además, 2 ha de caña de azúcar y 2 ha de pasto sin riego y con aplicación de fertilizantes.

20 ha de caña de azúcar. Riego con aguas residuales tratadas. No

se aplica fertilizante.

2 ha de caña de azúcar sin riego ni fertilizante.

10 ha de caña de azúcar. Riego con aguas residuales tratadas. No

se aplica fertilizante.

10 ha de pastos. Riego con aguas residuales tratadas. No se aplica

fertilizante.

2 ha de caña de azúcar sin riego

pero sí con fertilizante.

2 ha de pastos sin riego pero sí con

fertilizante.

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4.6.4 Alternativa institucional para la ejecución del proyecto: organización y responsabilidades de las instituciones

Organización Las instituciones que participarían en la gestión del proyecto piloto se muestran en el siguiente cuadro:

Cuadro 14. Instituciones participantes en la administración, organización y vigilancia

del proyecto de reúso y su ubicación geográfica

Institución Siglas Ubicación Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados: 1.Región Chorotega 2.Dirección de Operación de Sistemas

AyA Liberia San José

Ministerio de Salud: 1.Director Área Salud, Región Chorotega 2.Dirección Protección Ambiente Humano

MS Liberia San José

Ministerio del Ambiente y Energía: 1.Área Conservación Guanacaste 2.Departamento de Aguas

MINAE Liberia San José

Universidad de Costa Rica – Sede Regional de Guanacaste (Liberia) UCR Liberia Central Azucarera del Tempisque S.A. CATSA Liberia Municipalidad MUNI Liberia Secretaría Técnica Nacional SETENA San José Asociación de Desarrollo de Barrio Capulín ADIBC Liberia Además, el propietario del terreno PT Liberia

El proyecto piloto tendrá tres pilares fundamentales sobre los cuales pretende llevar a cabo la investigación que permita darle validez científica al uso de aguas residuales tratadas en la agricultura y asegurar su valor ambiental y económico. Estos tres pilares son: AyA, UCR y el dueño del terreno. Adicionalmente se requiere un organismo financiero internacional que aporte recursos económicos que se sumen a los aportes de las instituciones estatales y del dueño del terreno donde se llevará a cabo el proyecto piloto. Las otras instituciones tendrían un papel de vigilancia y control.

Las instituciones ejecutoras, así como las de vigilancia y control conformarían el Comité Técnico Interinstitucional que tendría como institución líder al AyA. Responsabilidades de las instituciones participantes en el proyecto

a) Ejecución del proyecto piloto La Universidad de Costa Rica (UCR) investigará lo relacionado con el cultivo y el suelo en cada etapa de desarrollo. El Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA) llevará el control de los parámetros fisicoquímicos y bacteriológicos, así como de los metales pesados, tanto en el agua superficial como

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subterránea, cruda y tratada. Las responsabilidades de cada una de estas dos instituciones durante la ejecución del proyecto piloto son las siguientes:

UCR La UCR, sería la institución que por su especialidad, llevaría a cabo la investigación en el cultivo seleccionado con riego de aguas residuales tratadas, principalmente lo relacionado con la producción y fertilización. Las responsabilidades de la UCR serían las siguientes: • Asignar un ingeniero agrónomo que dirija la investigación durante el tiempo

definido para ese fin. • Aportar el laboratorio de suelos de la Regional de Liberia. • Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días

demostrativos y charlas técnicas. • Participar en la elaboración de los boletines. • Analizar y procesar los datos y la información que se genere en el tiempo,

relacionada con la planta y el suelo. • Procesar la información de los análisis de laboratorio. • Participar en la elaboración de informes parciales y en el informe final. AyA El AyA sería la institución que administraría la unidad de tratamiento, como sucede actualmente. Las responsabilidades del AyA serían las siguientes: • Operar y mantener el sistema de alcantarillado sanitario y sistema lagunar para

el tratamiento de las aguas residuales domésticas de la ciudad de Liberia. Incluye la verificación de que las aguas residuales sean de origen predominantemente doméstico y el control permanente de las descargas de aguas residuales especiales.

• Aplicar el modelo de predicción de la calidad microbiológica del efluente lagunar, así como el control de la carga hidráulica para verificar la remoción de parásitos.

• Llevar a cabo mejoras propuestas en el sistema lagunar. • Hacer la topografía, diseño, dibujo, presupuesto y elaboración de términos de

referencia para la construcción de la tubería de conducción y obras complementarias.

• Mantener las tuberías de conducción y obras complementarias. • Llevar a cabo la toma de muestras y análisis de los parámetros del efluente

lagunar, como lo solicita el Reglamento de Vertido. • Facilitar el laboratorio de AyA para los análisis correspondientes. • Cumplir con los límites máximos permisibles para el uso de aguas residuales

que indica el Reglamento de Vertido. • Cumplir con lo que corresponda según Plan de Gestión Ambiental. • Presentar los reportes operacionales ante el MS.

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• Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días demostrativos y charlas técnicas.

• Participar en la elaboración de los boletines. • Procesar la información de los análisis de laboratorio. • Participar en la elaboración de informes parciales y en el informe final del

proyecto piloto. En su condición de institución líder, deberá coordinar la realización periódica de reuniones del Comité Interinstitucional y velar por el fiel cumplimiento de las responsabilidades de cada una de ellas. Además, estas reuniones deben servir para retroalimentar los programas de monitoreo, control y vigilancia.

Propietario del terreno El propietario del terreno sería el responsable del manejo del cultivo. Las funciones del propietario serían: • Entregar el documento formal donde se compromete a facilitar el terreno

durante el período de investigación. • Solicitar la concesión de agua ante el MINAE y pedir que durante el período de

investigación se le exonere del pago del canon correspondiente. • Acondicionar y mantener los canales para el riego. • Acatar lo dispuesto para el desarrollo del proyecto piloto. • Brindar las facilidades necesarias para que la UCR y el AyA lleven a cabo las

investigaciones necesarias • Dar los permisos necesarios de acceso a los funcionarios designados por las

instituciones participantes en el proyecto. • Cumplir con lo que corresponda según Plan de Gestión Ambiental. • Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días

demostrativos y charlas técnicas.

b) Control y vigilancia Ministerio de Salud El MS sería la institución que vigilaría la calidad de las aguas residuales que se van a utilizar. Las responsabilidades del MS serían las siguientes: • Velar que se cumpla las frecuencias mínimas requeridas para la toma de

muestras y los análisis de laboratorio respectivos, según se indica en el Reglamento de Vertido.

• Velar que los reportes operacionales se entreguen en las fechas establecidas ante este ministerio.

• Controlar la aplicación de las medidas de protección sanitaria. • Realizar la vigilancia epidemiológica de los grupos expuestos y aplicar las

medidas correctivas.

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• Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días demostrativos y charlas técnicas.

Ministerio del Ambiente y Energía

El MINAE sería la institución que daría en concesión el agua residual tratada en el efluente lagunar al propietario del terreno. Esto se debe a que las aguas han sido declaradas de dominio público, requiriéndose una concesión para su aprovechamiento, la cual solo puede extenderla el MINAE de conformidad con la Ley de Aguas y otras leyes conexas. Las responsabilidades del MINAE serían las siguientes: • Otorgar el agua residual tratada en concesión. • Autorizar, conjuntamente con el MS, el permiso para utilizar el efluente de las

lagunas de Liberia. • Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días

demostrativos y charlas técnicas. • Aprobar la solicitud de exoneración del cobro del canon por la concesión de

agua, ya que se trata de un proyecto de investigación.

Municipalidad Según el código municipal sobre la vigilancia ambiental, debería: • Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días

demostrativos y charlas técnicas. SETENA La SETENA debería: • Vigilar que el Plan de Gestión Ambiental se lleve a cabo como fue aprobado. • Participar en las actividades de capacitación y divulgación, así como en los días

demostrativos y charlas técnicas.

Asociación de Desarrollo Integral del Barrio Capulín Como representante de los vecinos del Barrio Capulín, le correspondería: • Facilitar la comunicación entre el Comité Técnico y los vecinos y dar a conocer

el avance del proyecto y de la gestión ambiental que se lleva a cabo.

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c) Ente financiero • Financiar las obras necesarias para conducir el agua residual tratada desde el

sitio de descarga actual hasta el terreno de interés y posteriormente hasta los canales de riego.

• Financiar los análisis de los cultivos y el suelo. • Financiar la toma de muestras y los análisis de metales pesados, nitratos y

fisicoquímicos y microbiológicos completos, tanto de aguas residuales crudas como tratadas en las lagunas facultativas.

• Financiar el profesional que debe contratarse a tiempo completo para el proyecto piloto.

• Financiar las actividades de capacitación dirigida a los trabajadores, Comité Técnico, productores, así como los días demostrativos in situ.

• Financiar la elaboración de boletines y documentos parciales y finales del proyecto.

• Comprar los reactivos para los análisis que se llevarán a cabo en el laboratorio de AyA.

• Financiar el costo del programa de profilaxis para el seguimiento médico de los trabajadores.

• Financiar la rotulación del terreno donde se aplica reúso y del río Liberia. d) Ente administrador • Administrar los recursos que aporta el ente financiero.

4.6.5 Etapas y duración del proyecto

El proyecto piloto para el reúso del efluente lagunar contempla las siguientes actividades:

Etapa previa:

• Fase inicial: exposición del proyecto, acuerdos, convenios, negociación con el ente financiero, designación del ente administrar de los recursos, solicitud de la concesión de agua, conformación de comité técnico y compromisos.

• Fase de mejoras: implementación de las mejoras propuestas en el sistema lagunar. • Fase constructiva: topografía, diseño, planos, presupuesto y construcción de la línea

de conducción y obras complementarias para llevar el agua residual tratada hasta la finca de interés. Etapa de reúso:

• Fase de cultivo con riego de aguas residuales tratadas: incluye el control de la

exposición humana (agricultor, familias cercanas al campo de cultivo) y el plan de gestión ambiental.

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• Fase de monitoreo de parámetros fisicoquímicos, biológicos y sanitarios en el sistema de tratamiento, aguas superficiales y subterráneas: incluye metales pesados.

• Fase de monitoreo en la planta mediante el análisis de la biomasa, foliares y de calidad.

• Fase de monitoreo en el suelo: análisis de salinidad, variación de elementos estacionales, materia orgánica, microbiológicos y físicos.

• Fase de análisis de resultados e informes parciales y final.

Fase de capacitación:

• Fase de capacitación y divulgación: capacitación a trabajadores y elaboración de boletines. Elaboración de material audiovisual y visitas a los medios de comunicación y centros de educación. Esta fase se da en la etapa previa y en la etapa de reúso.

Se pretende que el proyecto de investigación se lleve a cabo durante un período de tres a cinco años, por lo que el dueño del terreno debe comprometerse a seguir lo establecido durante ese período y a facilitar la labor de investigación de la UCR y AyA.

4.6.6 Indicadores para el seguimiento y evaluación Etapa previa al reúso

Indicadores institucionales Actividad Indicador

Exposición y entrega formal a los máximos jerarcas de AyA y de la UCR, sobre la propuesta para el uso agrícola del efluente lagunar. Proyecto piloto.

Exposición y discusión con los directivos del AyA y de la UCR.

Aprobación de los directivos del AyA y de la UCR para participar en el proyecto piloto.

Acuerdo de la Junta Directiva de AyA y del Consejo Universitario de la UCR

Elaboración del borrador de Convenio por la Dirección Jurídica y otros departamentos de AyA y la UCR, así como del propietario del terreno. Debe incluir las acciones, responsabilidades y aporte económico de cada uno.

Borrador de convenio entregado para su revisión.

Aprobación del convenio en cada institución. Acuerdo de Junta Directiva de AyA, y de Vice-rectoría de Investigación de la UCR sobre aprobación del convenio.

Solicitud de la concesión del efluente lagunar por parte del dueño del terreno ante el MINAE para llevar a cabo el proyecto piloto. El dueño del terreno se compromete a utilizar el agua residual tratada del sistema lagunar para el riego en los cultivos de interés.

El MINAE da la concesión al dueño del terreno. Documento firmado por el dueño del terreno.

Solicitud de no pago del canon por concepto de la concesión del efluente lagunar por parte del dueño del terreno ante el MINAE.

El MINAE exonera del pago del canon al dueño del terreno.

Firma de Convenio por las instituciones participantes y el dueño del terreno.

Convenio firmado por AyA, la UCR y el propietario del terreno.

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Indicadores institucionales

Actividad Indicador Formación del Comité Interinstitucional y confirmación del AyA como institución líder del proyecto.

Acta de conformación de Comité.

Nombramiento de los funcionarios de cada institución participante en el proyecto.

Nombre de cada funcionario designado y su posición en el comité.

Definición de las reuniones del Comité. Definición del período de reuniones para evaluación y seguimiento.

Negociación y aprobación del financiamiento externo por parte de algún organismo internacional. Negociación con el ente administrador del financiamiento externo.

Aprobación de financiamiento. Selección del ente administrador.

Mejoras en el sistema lagunar Colocación del medidor de caudal. Sello de escape de agua residual en estructuras de salida y rebalse fuera de uso.

Estudios básicos de la línea de conducción de las aguas residuales tratadas

Topografía, diseño, presupuesto, planos, términos de referencia. Contratación

Construcción de la línea de conducción de las aguas residuales tratadas

Colocación de la tubería o canal y puesta en funcionamiento.

Indicadores socioculturales

Actividad Indicador Reuniones con los miembros de la ADIBC y los vecinos de Barrio Capulín de Liberia, y entrega de información sobre el proyecto piloto.

Una reunión previa al inicio del proyecto.

Visitas a los medios de comunicación de la zona para informarles sobre el proyecto piloto. Participación de los miembros de la ADIBC.

Una visita previa al inicio del reúso.

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Etapa de uso de aguas residuales tratadas

Indicadores de investigación (aguas residuales crudas y tratadas, en cultivo y en el suelo)

Actividad Indicador Con respecto a las aguas residuales crudas.

DBO, DQO, coliformes fecales, grasas y aceites, sólidos suspendidos totales, sólidos sedimentables, temperatura, pH.

Con respecto a las aguas residuales tratadas.

DBO, coliformes fecales, grasas y aceites, sólidos suspendidos totales, sólidos sedimentables, temperatura, pH, metales pesados, nitrógeno y fósforo.

Con respecto a la planta.

Control de la biomasa, foliar y de calidad. Eliminación de plantas infectadas y atípicas.

Con respecto al suelo.

Control de: la salinidad, variación de elementos nutricionales, materia orgánica, microbiológicos, y físicos

Indicadores estéticos y de contaminación

Actividad Indicador Con respecto a las aguas superficiales del río Liberia.

Color, DBO y coliformes fecales del agua superficial en el río Liberia.

Con respecto a las aguas subterráneas. Coliformes fecales, nitratos.

Indicadores sociales Actividad Indicador

Aplicación de medidas preventivas dirigidas a los trabajadores.

Capacitación sobre uso de aguas residuales en el riego y uso de ropa protectora, prácticas de higiene, vacunas.

Determinación del número de trabajadores que han contraído enfermedades por contacto con las aguas residuales tratadas.

Exámenes médicos.

Reuniones con los miembros de la ADIBC y los vecinos de Barrio Capulín de Liberia, y entrega de información sobre los avances del proyecto piloto.

Reuniones con ADIBC y vecinos.

Visitas a los medios de comunicación de la zona para informarles sobre el proyecto piloto. Participación de los miembros de la ADIBC.

Visitas a medios de comunicación.

Talleres en los cuales participen todos los actores e informar sobre el avance del proyecto piloto.

Talleres realizados.

Visitas a los centros de educación de Liberia, como escuelas, colegios y UCR para informarles sobre el proyecto piloto. Participación de los miembros de la ADIBC.

Visitas a escuelas, colegios y otros centros de educación.

Rotulación

Colocación de rótulos que indiquen los canales, tuberías y salidas de las aguas residuales tratadas.

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4.6.7 Capacitación y divulgación Se llevarán a cabo actividades de capacitación al personal que trabajará directamente con el cultivo, así como días demostrativos y charlas técnicas dirigidas a las instituciones que componen el Comité Técnico. Asimismo, se visitarán los centros de educación de Liberia como escuelas, colegios y la UCR para informarles sobre el proyecto piloto. Participarán los miembros de la ADIBC. También se visitarán medios de comunicación radial y escrita con el fin de divulgar ampliamente el proyecto piloto y los resultados parciales obtenidos. Se elaborarán documentos y boletines relacionados con el proyecto. Con respecto a los usuarios de la red de alcantarillado sanitario, especialmente a los que descargan aguas residuales no domésticas, se elaborarán y entregarán boletines de información para mantener o mejorar la calidad del agua residual cruda, a fin de facilitar la operación y mantenimiento del sistema lagunar, así como mantener la eficiencia de las lagunas primarias y secundarias. En necesario mencionar que ya se han llevado a cabo actividades de divulgación del proyecto de reúso. Una de las más importantes se realizó en febrero de 2002 y estuvo dirigida a los miembros de la Asociación de Desarrollo de Barrio Capulín. Se les explicó la situación actual de las lagunas, los aspectos de tratamiento para mejorar la calidad del agua residual antes de verterla al río Liberia, las mejoras realizadas en la entrada, salida y las mismas lagunas, así como las posibilidades de utilizar esta agua en el riego agrícola. En ese mes se llevaron a cabo varias reuniones con funcionarios de la UCR-Regional Liberia, MS y MINAE. También se continuaron con las conversaciones con los familiares de los propietarios de las Fincas América y La Chácara, la UCR y otros centros de educación. En marzo se llevó a cabo un Curso Taller sobre el Tratamiento y Reúso de las Aguas Residuales, donde participaron funcionarios de la UCR-Liberia, ICT, SETENA, CURDTS, MINAE-ACG, AyA, ESPH, empresa privada, OPS/OMS y el dueño del terreno. Los objetivos fueron los siguientes:

• Desarrollar entre los asistentes el conocimiento para combinar técnicas de

tratamiento de aguas residuales domésticas y el uso del agua residual tratada en la agricultura, acuicultura y la forestación, de tal forma que se pueda aprovechar de manera sanitariamente segura un importante recurso para el riego y la fertilización agrícola en diferentes regiones de Costa Rica.

• Presentar el avance del proyecto de viabilidad para el uso de las aguas residuales

tratadas en el sistema lagunar de Liberia en terrenos cercanos. Intervinieron los mismos funcionarios del curso y otros actores invitados.

En la zona de estudio donde se pretende desarrollar la propuesta integrada de uso de aguas residuales, se llevó a cabo un diagnóstico de la situación actual que incluyó los

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aspectos socioculturales, legales e institucionales. Dicho diagnóstico, que se realizó en la etapa de estudios complementarios, tuvo como propósito identificar las acciones que debe considerar la propuesta para que ésta sea viable en el corto y mediano plazo. En el cuadro 15 se resumen los hallazgos del diagnóstico.

Cuadro 15. Resumen del diagnóstico de la situación actual en el área del proyecto

Factor Descripción

Actores

- Dueños de las tierras: fincas La Chácara y La América. - Centros de Educación: Universidad de Costa Rica, escuelas y colegios. - Instituciones Públicas: AyA, MINAE, Ministerio de Salud. - Gobierno local: Municipalidad de Liberia. - Comunidad colindante con el sistema lagunar: Barrio Capulín, comunidad de la

ciudad de Liberia.

Percepción de los actores

- No existe en el país experiencia de uso de aguas residuales tratadas. - Existe un conocimiento limitado sobre los beneficios y riesgos del reúso,

principalmente en los centros de educación superior (universidad) e instituciones estatales. El conocimiento se debe a programas de divulgación extranjeros y a la exposición de experiencias en seminarios locales y extranjeros.

- Muy poco conocimiento sobre el tema de reúso en la Municipalidad y en la comunidad en general.

- Existe aceptación moderada para el reúso en riego, pero se teme por la salud de los trabajadores.

- Existen serias dudas sobre la aceptación de los productos regados con aguas residuales tratadas debido a los prejuicios establecidos.

Disposición de los actores a participar en un sistema integrado

- Gran disposición a participar y apoyar el proyecto (universidad, instituciones estatales y municipalidad) debido principalmente al conocimiento de la situación actual de esta zona (escasez de agua para riego en calidad y cantidad, ríos contaminados por desechos sólidos y líquidos, baja cobertura de recolección de aguas residuales).

- Los dueños de los terrenos no han apoyado abiertamente el proyecto. - En la comunidad colindante será necesario llevar a cabo más reuniones para

explicar los impactos en la salud de los trabajadores y vecinos del sitio seleccionado para el riego.

Terrenos seleccionados para el tratamiento y el reúso

- Las tierras al oeste del sistema de tratamiento pertenecen a unos pocos propietarios. Una gran cantidad de estas tierras se encuentran en arriendo.

- El terreno donde se ubica el sistema lagunar es propiedad de AyA, quien lo administra (operación y mantenimiento).

Condiciones de los productores

- Las tierras aledañas se encuentran sembradas principalmente de caña de azúcar y en menor medida de pasto.

- Expectativas y percepción muy bajas de los productores (dueños de tierras). - No están dispuestos a aportar más dinero del que actualmente dedican a los

cultivos.

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Cuadro 15. Resumen del diagnóstico de la situación actual en el área del proyecto (continuación)

Factor Descripción

Problemática legal del tratamiento y uso de

aguas residuales

- Todos los entes generadores (excepto las viviendas) deben tratar sus aguas residuales (especiales u ordinarias) antes de su vertido a un cuerpo receptor.

- Se permite el uso de aguas residuales. - Las aguas residuales, independientemente de su origen, que sean utilizadas deben

cumplir con las características fisicoquímicas y bacteriológicas que establece el Reglamento de Vertido y Uso de Aguas Residuales. Sin embargo, no se mencionan los parásitos como uno de los parámetros con restricción para el reúso.

- Actualmente, el agua residual tratada en plantas de tratamiento administradas por instituciones estatales no se utiliza para el riego agrícola. Por lo tanto, no existe experiencia al respecto.

- Se conoce del riego de áreas verdes con el efluente del sistema de tratamiento administrado por hoteles.

- El MINAE es la única institución que puede dar concesiones de agua. A la fecha no se ha hecho ninguna concesión de agua residual tratada.

- El MINAE y el MS son las instituciones responsables de dar el permiso para el uso de aguas residuales, pero el solicitante debe demostrar que este no deteriorará la calidad de las aguas superficiales y subterráneas.

Problemática de las relaciones

interinstitucionales

- Todas las concesiones de agua y su control son responsabilidad del MINAE. - Si se trata de un proyecto de riego y hay varios beneficiarios (distrito de riego)

interviene el SENARA. Sin embargo, a la fecha no existe un proyecto de uso de aguas residuales tratadas para riego agrícola.

- Al MS y al MINAE le corresponden la vigilancia y aplicación del reglamento de vertido y reúso.

- La ley constitutiva de AyA no menciona el uso de aguas residuales tratadas. No le corresponde prestar este servicio. Sin embargo, sí le corresponde la administración, operación y mantenimiento de los sistemas de agua potable y aguas residuales. En este último caso, su disposición adecuada.

Impacto sociocultural

La situación de las diarreas en la zona de Liberia, según un estudio del Área de Salud, indica que son los barrios del norte y del este los lugares más afectados y esto se debe principalmente a las condiciones sanitarias precarias, un grado significativo de hacinamiento, malos hábitos de higiene y al déficit nutricional. No se establece relación alguna con los trabajadores que se dedican al cultivo de la caña de azúcar y al pasto.

4.6.8 Aporte de las instituciones y del ente financiero El Proyecto piloto, como se ha mencionado, tendrá tres pilares fundamentales sobre los cuales se pretende llevar a cabo la investigación a fin de darle validez científica al uso de las aguas residuales tratadas en la agricultura y asegurar el valor ambiental y económico que éste tiene. Esos tres pilares son la AyA, la UCR y el dueño del terreno. Adicionalmente, se requiere un organismo financiero internacional que aporte recursos económicos que se sumen a los aportes de las instituciones estatales y del dueño del terreno donde se llevará a cabo el proyecto piloto. Los aportes de las instituciones que van a participar en el proyecto piloto, así como los aportes externos que serán necesarios se resumen en los siguientes cuadros. La institución que va a administrar los fondos del ente financiero generalmente solicita 15% del monto total que entrega dicho ente financiero.

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Cuadro 16. Aportes de las instituciones, del ente financiero y del dueño del terreno

Institución Aporte (anual) Descripción

Aporte para la investigación en el cultivo y el suelo (ver opciones) UCR US$ 7.950 Aporte para la investigación en el cultivo y el suelo.

Ente financiero (a definir)

Opción A: US$ 13.250 Opción B: US$ 17.048

Aporte para la investigación en el cultivo y el suelo.Opción 1: 22 ha de caña de azúcar. Opción 2: 12 ha de caña de caña de azúcar y 12 ha de pasto.

Aporte para la investigación en las aguas residuales tratadas, superficiales y subterráneas

Institución Aporte (anual) Descripción

AYA US$ 15.181 Aporte para la investigación en las aguas residuales tratadas, superficiales y subterráneas.

Ente financiero (a definir) US$ 4.070 Aporte para la investigación en las aguas residuales

tratadas, superficiales y subterráneas.

Institución Aporte (sólo una vez) Descripción

Aporte para llevar a cabo las mejoras en sistema lagunar Aporte para topografía, diseño, presupuesto, planos y términos de referencia

Aporte (aproximado) para la tubería de conducción a gravedad (zanja, colocación relleno) de aguas residuales tratadas hasta finca de interés (ver opciones)

AYA

US$ 1.300

US$ 1.500

Aporte para llevar a cabo las mejoras en sistema lagunar. Aporte para topografía, diseño, presupuesto, planos y términos de referencia.

Ente financiero (a definir)

Opción 1: US$ 11.000 Opción 2: US$ 85.000

Opción 3: US$ 100.000

Aporte (aproximado) para tubería de conducción a gravedad (zanja, colocación relleno) de aguas residuales tratadas hasta la finca La Chácara. No requiere servidumbres. Tubería a gravedad. Finca América: incluye servidumbres. Tubería a gravedad. Finca Colegio Agropecuario. No requiere servidumbres. Se requiere bombeo.

Institución Aporte (anual) Descripción

Aporte para las actividades complementarias de control de salud de los trabajadores, capacitación y divulgación

AYA US$ 2.270 Aporte para las actividades de capacitación y divulgación.

UCR US$ 2.175 Aporte para las actividades de capacitación y divulgación.

Ente financiero (a definir) US$ 12.760 Aporte para las actividades de control de salud de

los trabajadores, capacitación y divulgación.

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Cuadro 16. Aportes de las instituciones, del ente financiero y del dueño del terreno (continuación)

Institución Aporte (anual) Descripción

Aporte del dueño del terreno para las actividades de investigación, control de salud de los trabajadores, capacitación y días demostrativos

Dueño del terreno

US$ 15.400 primer año de siembra (22 ha caña de azúcar).US$ 12.000 primer año de siembra (12 ha de caña de azúcar). US$ 8.800 del segundo al quinto año (mantenimiento de 22 ha) US$ 4.800 del segundo al quinto año (mantenimiento de 12 ha) US$ 16.000 corta alza y transporte (22 ha) US$ 8.800 corte, alza y transporte (12 ha)

Aporte del terreno durante el período de la investigación (3 a 5 años) y además, Establecimiento y mantenimiento del cultivo. La siembra se realiza entre febrero y marzo y la corta en enero.

Cuadro 17. Resumen de los aportes de las instituciones, ente financiero y dueño del terreno

Institución Aporte (anual)

Aporte (sólo una vez) Total

UCR US$ 7.950 US$ 7.950 AYA US$ 17.451 US$ 2.800 US$ 20.251

Ente financiero Opción A US$ 30.080 Opción B US$ 33.878

Opción 1 US$ 11.000 Opción 2 US$ 85.000 Opción 3 US$ 100.000

Opción A+1: US$ 41.080 Opción A+2: US$ 115.080 Opción A+3: US$ 130.080 Opción B+1: US$ 44.878 Opción B+2: US$ 118.878 Opción B+3: US$ 133.878

Dueño del terreno US$ 51.000 US$ 51.000 4.6.9 Plan de Gestión Ambiental (PGA)

Aspectos generales

Dentro del contexto general del proyecto piloto se establecen las diferentes acciones que se realizarán durante el desarrollo del proyecto, tanto en su fase constructiva, como en su fase operativa. Así, el objetivo básico y fundamental del PGA es establecer la aplicación óptima y racional de las medidas de prevención, control o mitigación, con el fin de preservar el ambiente en general y del recurso hídrico en particular.

Entonces, es necesario que los responsables que se enumeran en el cuadro resumen del PGA cumplan y hagan el seguimiento a las recomendaciones establecidas y que conviertan el proyecto analizado en un modelo en cuanto a gestión ambiental se

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refiere, más aun si se tiene en cuenta que será el primer proyecto de esta índole en el país. Ejecutor de las medidas

Para este tipo de proyecto, los ejecutores de las medidas se pueden clasificar de la siguiente manera:

• La empresa beneficiaria o concesionaria del uso de las aguas residuales tratadas:

acorde con la normativa ambiental establecida, se deberá nombrar un regente o responsable ambiental del proyecto, quien deberá trabajar ligado a la entidad que abastece el caudal de aguas residuales tratadas, o sea, AyA.

• Las instituciones gubernamentales: además de AyA, que tienen función de controlador de los diferentes procesos del proyecto, serían el MS, MINAE, UCR, Municipalidad, SETENA, Departamento de Aguas, etc.

Monitoreo

Este es un aspecto fundamental a realizar, dado que de éste depende que se cumpla el PGA establecido y, por lo tanto, que exista una verdadera y efectiva protección al ambiente. Un proyecto de estas características será el primero que se desarrollará en Costa Rica. Para establecer una valoración económica de los beneficios ambientales se puede decir que en realidad el principal impacto que produce el efluente de las lagunas (aguas residuales tratadas) sobre el río es en la cantidad de oxigeno disuelto. Para el control de las aguas residuales tratadas, aguas superficiales, subterráneas, así como el cultivo y el suelo, se ha establecido un monitoreo e investigación científica por parte de la UCR y el AyA.

Igualmente, como se ha indicado anteriormente, se deberá nombrar un regente ambiental, que trabajará conjuntamente con la Región Chorotega de AyA, específicamente, la unidad que opera y mantiene el sistema lagunar de tratamiento.

Entre las labores que deberá realizar el regente ambiental estará la elaboración de un plan que contenga los objetivos y las acciones específicas que faciliten las labores de control y monitoreo, tanto dentro de la empresa concesionaria o beneficiaria, como de las instancias de control gubernamental. Para esto se llevará un registro detallado, como lo indica la normativa existente, que será anotado en una bitácora (bitácora ambiental) de la SETENA. En la misma se anotarán las diferentes medidas que se tomen, los análisis de campo y de laboratorio y otros aspectos de relevancia para el buen desarrollo del proyecto.

Inversión y costos operativos para implementar el PGA

Los costos operativos de implementación están incluidos en los aportes de las instituciones y ente financiero.

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Cuadro 18. Impactos generales del proyecto

Impacto Componente

ambiental afectado

Detalle del impacto

Medida de control o de mitigación

Temporalidad Responsable

de la ejecución

- Erosión por escorrentía superficial

- Suelos, vegetación y aguas superficiales

- Arrastre de sedimentos y deterioro de la calidad del agua

- Manteni-miento de los canales de riego

- Instalación de la tubería de conducción en época seca

- Fase operativa

- Fase constructiva

- Dueño del terreno, el regente ambiental, aporte del AyA

- Desechos sólidos

- Salud pública y paisajismo

- Deterioro de la calidad de vida

- Campañas de rotulación y concientización.

- Fase operativa

- Municipalidad de Liberia, AyA, grupos organizados

- Generación de aguas residuales

- Aguas subterráneas y superficiales

- Deterioro de la calidad del agua

- Programa de monitoreo del afluente y efluente lagunar del río Liberia y del pozo de control

- Fase operativa

- AyA

- Movimientos de tierra por colocación de la tubería de conducción

- Suelos y vegetación

- Aguas superficiales

- Manteni- miento de

maquinaria y equipo

- Control de materiales removidos

- Fase constructiva

- El regente ambiental,

aporte del AyA

- Generación de lodos en las lagunas

- Aguas superficiales, subterráneas y suelos

- Deterioro de la calidad del agua y el suelo.

- Disposición adecuada en el relleno sanitario (cada 7 años)

- Fase operativa

- AyA

- Emisiones a la atmósfera

- Aire - Deterioro de la calidad del aire

- Manteni-miento de la maquinaria y equipo

- Fase constructiva

- El regente ambiental, aporte del AyA

- Uso de aguas residuales tratadas en riego

- Suelo, agua superficial y subterránea

- Deterioro de la calidad del suelo y agua

- Salud de los trabajadores

- Programa de monitoreo del efluente, pozo de control cerca de finca

- Programa de monitoreo en suelo y planta

- Programa de control de la salud de los trabajadores

- Fase operativa - AyA, UCR

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Finalmente, se indica que de acuerdo con el Programa de la Dirección de Operaciones –Unidad de Aguas Residuales–, el monitoreo y control del efluente de las lagunas se establece de oficio, con el fin de cumplir con el Reglamento de Vertido y Uso de Aguas Residuales (Decreto N.° 26042-S-MINAE).

El regente ambiental que se menciona será aportado por AyA, costo que esta incluido en los aportes de dicha institución.

El detalle de los costos de los programas de monitoreo están incluidos en los aportes de la UCR, del AyA y del ente financiero (por definir).

5. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES El sistema de alcantarillado sanitario y sistema de tratamiento de las aguas residuales de la ciudad de Liberia fue desarrollado ampliamente en el documento anterior (Estudios Complementarios), por lo que en este capítulo solo se hará énfasis a los requerimientos de caudal y calidad del agua en función del proyecto piloto y el caudal y calidad del efluente lagunar existente. Además, se mencionan las obras necesarias para conducir el agua residual tratada hasta cada una de las finca de interés. El sistema lagunar es administrado por AyA, específicamente por la Región Chorotega. Cuenta con cuatro lagunas de estabilización que funcionan en serie y en paralelo. Actualmente opera solo 50% de la capacidad de diseño, es decir, puede recibir 2.500 conexiones adicionales. El esquema de tratamiento utilizado es el de lagunas de estabilización tipo facultativas. Cuenta con dos baterías de lagunas en paralelo y dos lagunas en serie, como se observa en la figura 6. Se muestra además el diagrama de flujo, la ubicación de los dispositivos de ingreso, de interconexión y de salida de las lagunas.

Figura 6. Esquema del sistema lagunar para el tratamiento de las aguas

residuales de la ciudad de Liberia

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5.1 Requerimientos del tratamiento: cantidad y calidad

En teoría, las lagunas de estabilización facultativas existentes deben remover la totalidad de los parásitos que trae el agua residual cruda, debido a que el período de retención es mayor de 10 días. En el cuadro 19 se indican las principales dimensiones y características de las lagunas existentes que conforman la planta de tratamiento existente, lo cual permite comprobar que el tiempo de retención total supera ampliamente este valor. En los cuadros 19 y 20 se presentan las eficiencias del sistema lagunar en la remoción de DBO.

Cuadro 19. Características de las lagunas de estabilización

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

Longitud (m) 235 235 235 235 Ancho (m) 65 65 80 60 – 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) 14.284 14.284 17.864 15.544 Volumen de agua (m3) 25.528 25.528 32.308 27.788

Fuente: Aguas residuales - AyA La eficiencia del sistema lagunar durante los dos últimos años ha sido la siguiente:

Cuadro 20. Eficiencia total del sistema lagunar en la remoción de DBO

Fecha

Afluente

Efluente

Eficiencia

13/06/2000 260 42 83,8 12/07/2000 198 18 90,9 02/08/2000 238 29 87,8 17/08/2000 217 20 90,8 05/02/2001 170 39 77,1 12/06/2001 208 15 92,8 27/08/2001 260 26 90,0 22/01/2002 192 21 89,1 Promedio 218 26 88,1

Cuadro 21. Eficiencia de las lagunas primarias en la remoción de DBO

Fecha

Afluente

Efluente

Eficiencia 12/07/2000 198 43 78,3 02/08/2000 238 52 78,2 17/08/2000 217 39 82,0 21/08/2000 220 45 79,5 29/08/2000 177 50 71,8 05/02/2001 170 77 54,7 Promedio 203 51 74,9

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Además, en el cuadro 21 se indican los costos de operación y mantenimiento del sistema lagunar.

Cuadro 22. Costos de operación y mantenimiento del sistema lagunar existente

Rubro Unidad Cantidad Precio/U US$

Costo/Mes US$

Costo/año US$

Ing. sanitario Salario mensual 1/8 tiempo 1.849 231 2.772 Asistente Salario mensual 1/8 tiempo 424 53 636

Control de parámetros Salario mensual 1/8 tiempo 455 57 684

Alcantarillado sanitario Salario mensual Tiempo completo 364 364 4.368

Análisis de agua Muestra 6 91 -------- 546 Manten. de

lagunas Varios Contrato 1.769 21.228

Manten. de áreas verdes Varios Contrato 455 5.460

Vigilancia Varios Contrato 38 456 Costo anual de operación US$ 36.150

La remoción de coliformes fecales esperada en lagunas de tratamiento secundario es de seis órdenes, por lo que debería de obtenerse una agua residual tratada con 1,0 E+02 CF/100 ml (si asumimos un valor promedio característico de aguas residuales domésticas de 1,0 E+08 CF/100 ml). En el cuadro 23 se muestra la calidad y cantidad del agua requerida para el reúso, de acuerdo con el proyecto piloto propuesto, así como la cantidad de agua residual tratada disponible en el efluente del sistema lagunar existente. Cuadro 23. Características fisicoquímicas y microbiológicas del efluente lagunar para

el riego

Comparación entre los requerimientos de agua para reúso y agua residual tratada para reúso Agua para reúso Agua residual tratada

Parámetro Valor promedio Parámetro Valor

promedio Grasas y aceites (mg/L) 30 Grasas y aceites (mg/L) 3,7

pH 5 – 9 pH 7,28 Temperatura (oC) 15 – 40 Temperatura (oC) 26,7

Sólidos sedimentables (Ml/L) 1 Sólidos sedimentables (mL/L) 0 DBO (mg/L) 50 DBO (mg/L) 27

Coliformes fecales (CF/100 mL) 1,0 E +03 Coliformes fecales

(CF/100 mL) 1,0 E +05

Cadmio (mg/L) 0,1 Cadmio (mg/L) 0,05 Plomo (mg/L) 0,5 Plomo (mg/L) 0,05

Sustancias activas al azul de metileno (mg/L) 2 Sustancias activas al azul de

metileno (mg/L) 0,10

Caudal (m3/d) Caudal (m3/d) 1.987

48

Con respecto a la calidad, el único parámetro de las aguas residuales tratadas que no cumple con los requerimientos que señala el Reglamento de Vertido y Reúso es el de coliformes fecales, por lo que será necesario llevar a cabo algunas acciones para alcanzar estas exigencias. Sin embargo, es necesario señalar que existe incertidumbre en los resultados de los análisis que han realizado, tanto el Laboratorio de AyA como los laboratorios privados. Los valores de coliformes fecales según el Laboratorio de AyA son mucho más altos que los esperados y los resultados de los laboratorios privados son más bajos que los esperados para aguas residuales predominantemente domésticas. Además, en el tratamiento con lagunas primarias y secundarias se espera una remoción de coliformes fecales de hasta seis órdenes de magnitud, por lo que el valor a la salida del tratamiento debe ser menor de 1.000 CF/100 ml. Los resultados del laboratorio arrojan valores en el afluente de hasta 1,0 E+12 CF/100 ml y en el efluente de hasta 1,0 E+05 CF/100 ml, es decir, siete órdenes de magnitud. Con respecto al caudal, el efluente lagunar que se descarga en el río Liberia tiene un caudal promedio de 23 L/s, es decir, 1.987 m3/día. Este caudal es suficiente para poder llevar a cabo un proyecto piloto. 5.2 Inversión y mejoras que deben llevarse a cabo Durante las visitas al sistema de tratamiento lagunar se han observado algunos aspectos que deben mejorarse en la operación y mantenimiento, así como llevar a cabo algunas obras (pequeñas) o mejoras en las estructuras. Además se mencionan las obras que deben llevarse a cabo para conducir el efluente hasta la finca de interés.

Aspectos que deben corregirse:

• El funcionario responsable de la operación del sistema lagunar se limita a medir los parámetros en el campo y anotarlos en la bitácora correspondiente. Esto sucede una vez al día. El ingeniero responsable se limita a elaborar el reporte operacional que exige el Reglamento de Vertido y entregarlo al Ministerio de Salud. Esto sucede cada tres meses (frecuencia establecida en Reglamento de Vertido y Uso de Aguas Residuales).

• En varias visitas al sistema lagunar se ha observado en la cámara de rejillas, el

ingreso de aceite de motor que en forma irresponsable fue vertido al alcantarillado sanitario por algún desconocido. Esta situación ha sido reportada en forma reiterada ante el ingeniero responsable sin que se hayan tomados acciones para determinar su origen ni frenar el vertido que causa daños importantes en la biología del sistema lagunar. También se ha observado el ingreso de piel de pollo en grandes cantidades, lo cual fue reportado en su oportunidad, pero con los mismos resultados anteriores.

• Las descargas no domésticas fueron identificadas plenamente en el año 2000,

por lo que resulta injustificable que no se hayan tomado las acciones pertinentes

49

para su adecuado control. Entre estas destacan las siguientes: descargas del hospital, mercados, expendedoras de combustibles y de restaurantes en general y específicamente de comidas rápidas.

• Se observa que la estructura encargada de la distribución de caudales no logra

repartir el caudal en partes iguales a cada una de las lagunas primarias, lo que ocasiona que la laguna 1 esté recibiendo mayor cantidad de agua residual cruda que la laguna 2. Esto se puede observar además en la eficiencia de cada una de estas lagunas por separado.

• No se cuenta con un medidor de caudal en la entrada ni la salida del sistema

lagunar.

• En las lagunas 3 y 4 (lagunas secundarias) se puede observar que cierta cantidad de agua residual tratada se escapa por las viejas estructuras de salida utilizadas por estas lagunas cuando funcionaban como primarias. Esta agua va hacia el antiguo canal de recolección y descarga libremente al río Liberia, sin que hayan recibido en forma completa el tratamiento secundario.

Se sugiere llevar a cabo las siguientes acciones: • El operador y el ingeniero, responsables del sistema lagunar y del sistema de

alcantarillado sanitario, deben disponer de una mayor cantidad de horas al mes para el control de las descargas no domésticas y para el control de la eficiencia de las lagunas, principalmente en la remoción de coliformes fecales y DBO.

• Informar a los usuarios del alcantarillado sanitario que descargan aguas

residuales no domésticas sobre aquellos residuos que no deben disponerse en este sistema y el problema que esto ocasiona al sistema lagunar que trata las aguas residuales crudas.

• Obligar a estos generadores a construir trampas de grasas y de sólidos. En el

caso del hospital, deben desinfectar las aguas residuales antes del vertido al alcantarillado sanitario.

• Colocar un medidor de caudal en la entrada y la salida para obtener el valor de

agua residual cruda y tratada, de tal forma que esta información permita obtener la cantidad de agua que se pierde por evaporación-infiltración y conocer la cantidad de agua residual tratada disponible para el reúso a lo largo del año.

• Impedir que el agua residual se fugue por las estructuras antiguas de salida y que

rebalse de las lagunas secundarias.

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Cuadro 24. Costos de inversión para las mejoras propuestas en sistema lagunar existente Aporte del AyA

Descripción Costo estimado

(US$) Colocación de medidor de caudal en la entrada y salida del sistema lagunar. 300

Sellar el escape del agua residual a través de las estructuras de salida y rebalse en las lagunas secundarias y limpieza de antiguo canal de salida.

700

Mejoras en la caja de distribución de caudales del agua residual cruda. 300 Total US$ 1.300,00

6. CONCLUSIONES

6.1 En el área del proyecto, debido a que las condiciones climáticas limitan la oferta del

recurso hídrico, es necesario un recurso adicional para el riego, principalmente durante la época seca.

6.2 Existen grandes extensiones de terreno cultivados, principalmente de caña de azúcar

y pasto. 6.3 La ciudad de Liberia cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales cuyo

efluente es descargado al río Liberia, recurso natural superficial que presenta un grado de contaminación importante.

6.4 Existe una baja cobertura de alcantarillado sanitario, sin embargo, es necesario

resaltar que el sistema lagunar funciona con solo 50% de su capacidad de diseño, lo cual permite aumentar en el corto plazo, la cobertura de la población con el servicio de alcantarillado sanitario y, adicionalmente, se podría contar con una mayor cantidad de aguas residuales tratadas para el riego.

6.5 El efluente lagunar es un recurso hídrico de caudal permanente que puede ser

utilizado para el riego y además posee características fisicoquímicas y bacteriológicas que la hacen idónea para los cultivos propuestos en el Plan Agrícola y además puede mejorar la calidad del suelo de la zona.

6.6 La falta de experiencia en Costa Rica y en la zona de Liberia sobre el uso de agua

residual tratada para el riego agrícola genera poca aceptación y hasta rechazo por parte de los productores (dueños de las tierras) y trabajadores, así como de la población inmersa dentro del área de influencia directa (AID). Una de las principales preocupaciones es la salud de los trabajadores.

6.7 Con el desarrollo del proyecto de reúso para el riego agrícola, la afectación al

ambiente es mínima. Los pocos impactos negativos que se presentan se mitigan y controlan fácilmente siguiendo el plan de gestión ambiental. Es de esperar que las condiciones estéticas y de vida acuática en el río Liberia mejoren notablemente

51

cuando el efluente lagunar sea utilizado en el riego en lugar de ser vertido al río, lo cual favorece a los pobladores de las zonas adyacentes.

6.8 El aporte de nutrientes y materia orgánica del efluente lagunar probablemente incida

en el menor uso de fertilizantes comerciales en los cultivos que se rieguen con esas aguas.

7. RECOMENDACIONES 7.1 Implementar un proyecto piloto a escala experimental para conocer de manera

científica las ventajas y desventajas del riego con aguas residuales tratadas, las cuales contienen materia orgánica y nutrientes que pueden ser aprovechados por el cultivo y el suelo. Con el proyecto piloto se pretende también determinar los impactos en la salud de los trabajadores, la productividad del cultivo seleccionado, el suelo, los fertilizantes, y la contaminación de los cuerpos de agua superficial y subterráneo. Lo anterior permitirá generar conocimiento y experiencia sobre el reúso, así como documentar propuestas similares en otras zonas de la Provincia de Guanacaste y de Costa Rica.

7.2 Llevar a cabo el proyecto piloto mediante la firma de un convenio entre la

Universidad de Costa Rica (principal centro de educación superior de la zona), el AyA (ente administrador del sistema de alcantarillado sanitario y sistema de tratamiento), el dueño del terreno y un organismo financiero internacional que aporte dinero para la investigación, lo que complementaría al aporte de cada institución y del dueño del terreno.

7.3 Llevar a cabo cada una de las actividades que se mencionan en las diferentes etapas

y fases del proyecto piloto. 7.4 Llevar a cabo las actividades complementarias de capacitación y divulgación. 7.5 Llevar a cabo el proyecto de investigación durante un período de tres a cinco años

para cualquiera de los dos cultivos propuestos por el Plan Agrícola. 7.6 Cumplir con lo que se indica en el Plan de Gestión Ambiental. 8. BIBLIOGRAFÍA

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• Universidad de Costa Rica, Sistema de estudios de posgrado. Informe final del proyecto de graduación. 2000.

52

• Castro S., René. Evaluación de impacto ambiental y sostenibilidad del desarrollo. Universidad Estatal a Distancia, San José, Costa Rica. 1998.

• García G., Jaime E. La agricultura orgánica en Costa Rica. Universidad Estatal a Distancia, San José, Costa Rica. 1999.

• Henríquez H., Carlos. Guía práctica para el estudio introductorio de los suelos con un enfoque agrícola. Universidad de Costa Rica, Facultad de Agronomía. 1999.

• Instituto Meteorológico Nacional, MINAE. Descripción preliminar del clima de Liberia-Guanacaste. San José, Costa Rica. 1992.

• Leitón S., Juan Santiago. Riego y drenaje. Universidad Estatal a Distancia, San José, Costa Rica. 1993.

• Mora A., Darner. Evaluación de la contaminación fecal de la cuenca del río Tempisque 1997-2000. Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA), Laboratorio Nacional de Aguas. Costa Rica. 2001.

• Ramírez C. José Miguel. Calidad de aguas residuales en los sistemas operados y administrados por AyA. Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA), Laboratorio Nacional de Aguas. Costa Rica. 2001.

• Ramírez V., Gerardo. Diagnóstico general de la situación actual de los recursos hídricos en la provincia de Guanacaste. Instituto Costarricense de Acueductos y Alcantarillados (AyA), Cuencas Hidrográficas. Costa Rica. 1998.

• Subirós R. Fermín. El cultivo de la caña de azúcar. Universidad Estatal a Distancia, San José, Costa Rica. 2000.

Mayores referencias del Proyecto Regional Sistemas Integrados de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales en América Latina: Realidad y Potencial pueden consultarse en la siguiente dirección electrónica:

http://www.cepis.ops-oms.org/bvsaar/e/proyecto/proyecto.html