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GUIA “CONDICIONES BÁSICAS PARA LA APLICACIÓN DE

RILES VITIVINICOLAS EN RIEGO”

Guía “Condiciones Básicas para la Aplicación de RILes de Agroindustrias en Riego”

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INTRODUCCIÓN

Guía: Condiciones Básicas para la Aplicación de RILes de Agroindustrias en Riego

En el marco de el Acuerdo de Producción Limpia con el sector vitivinícola , se establece el compromiso del Servicio Agrícola y Ganadero de elaborar un documento técnico que proponga las condiciones básicas para la aplicación de los RILes generados por estas empresas en riego. El presente documento se centra en establecer recomendaciones para aquellos elementos contaminantes no considerados por la Norma Chilena Oficial NCh 1333 “Requisitos de Calidad del Agua para Diferentes Usos – Requisitos de Agua para Riego”, de manera tal que, mediante la aplicación de prácticas controladas de riego y restricción de cultivos, se asegure que no existe riesgo de contaminación del medio ambiente. El documento, desarrollado íntegramente a partir de la recolección y análisis de la información bibliográfica existente, realiza una caracterización general de los procesos productivos asociados a la agroindustria. Se identifica la calidad y cantidad de los RILes generados y se reconocen los tratamientos utilizados y potencialmente utilizables, para efectos de obtener un agua residual con aptitud de riego, bajo el marco técnico del presente estudio. Por otra parte, se investiga acerca de normativas y experiencias internacionales relacionadas con la utilización de aguas residuales de origen agroindustrial en proyectos de riego silvoagropecuarios, similares a los analizados por la presente consultoría. Esta información, complementada con la experiencia del consultor, permite emitir juicios acerca de los valores críticos de los elementos potencialmente contaminantes, presentes en estos RILes. En forma paralela, se realiza una descripción a nivel nacional de las características generales edafológicas y climáticas del territorio (segregado en 3 macrozonas), caracterización que en conjunto con las bases técnicas de determinación de demanda hídrica de los cultivos, permite desarrollar balances hídricos para cada situación, evaluando la capacidad del sistema para recibir en forma segura los RILes generados.


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Guía: Condiciones Básicas para la Aplicación de RILes de Vitivinícolas en Riego

1. FILOSOFÍA DEL DOCUMENTO El presente documento tiene como objetivo entregar una metodología práctica para el uso de RILes de viñas en riego. Esta metodología considera en esencia, la caracterización de los parámetros que definen la oferta hídrica de calidad proveniente del sector productor de vinos, con respecto a los parámetros que definen la demanda hídrica de un cultivo, para diferentes condiciones geográficas. Se entenderá que la oferta hídrica de calidad se refiere a las características o condiciones mínimas de calidad que debe poseer el agua a disponer vía riego, con respecto a eventuales riesgos de contaminación de suelos, cultivos agrícolas, ganadería, fauna y flora silvestre y, aguas superficiales y subterráneas. Finalmente, el contraste entre la oferta de agua y la demanda hídrica de los cultivos, permitirá determinar la superficie límite para la disposición del RIL tratado, derivada de los procesos de producción de vinos. En la Figura 1.1 se presenta el esquema general de esta Guía donde se indican cada una de las variables influyentes y en qué etapa del proceso intervienen. En los capítulos siguientes se presenta el desarrollo explicativo de la secuencia lógica que se debe seguir para lograr, como resultado final, un adecuado diseño del proyecto de disposición de RILes de viñas en suelos agrícolas, vía riego.

CAPÍTULO 1

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Superficie de riego

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Demanda hídrica bruta

Oferta hídrica

Figura 1.1. Esquematización de la guía de uso de agua de RILes en riego agrícola.

Demanda hídrica neta

Método de riego

Cultivo

Clima

Suelo

Ubicación geográfica

Procesos de abatimiento

Volumen generado

Precipitación

Características físico-químicas

Características RIL tratado

Características del RIL Agua de

recirculación

Bodega

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CAPÍTULO 2

2. CARACTERIZACIÓN DE LA OFERTA HÍDRICA DE CALIDAD La oferta hídrica de calidad está representada por los volúmenes de RILes generados durante el proceso productivo, entendiendo por éste al producto final obtenido luego de aplicar tratamientos recomendados para el abatimiento de los contaminantes, de manera tal que se obtengan los estándares de calidad normados y/o propuestos. El reconocimiento de los volúmenes de RILes que constituirán la oferta hídrica, y de su calidad asociada, se deberá determinar sobre la base de identificar y caracterizar los antecedentes que se detallan a continuación. 2.1. Individualización de la Agroindustria En el Anexo A se presenta un análisis del proceso que caracteriza el tipo de agroindustria, según código CIIU (Rev.3), a nivel de clase y proceso particular, en Tabla 2.1.

Tabla 2.1 Agroindustrias Evaluadas en el Presente Estudio,

Clasificadas bajo Código CIIU (Rev. 3)

CIIU Rev.3 Descripción Tipos Asociados

1552 Elaboración de vinos o Elaboración de vino tinto y blanco

Para efectos de su individualización se deberá elaborar un formulario donde se incorpore la siguiente información:

Nombre de la empresa Ubicación (física y coordenadas geográficas) Breve descripción de los Procesos Unitarios (con énfasis en aquellas fases donde se generan o se prevé la generación de RILes).


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2.2. Características del RIL Con la finalidad de caracterizar la carga contaminante asociada a cada RIL en particular, se deberán presentar los resultados del análisis químico realizado al efluente sin tratamiento. Para efectos de la evaluación, se deberá identificar en ellos, la concentración de todos los parámetros contenidos en la Norma Chilena Oficial NCh 1.333 “Requisitos de Calidad del Agua para Diferentes Usos – Requisitos de Agua para Riego”, más todos aquellos parámetros derivados del presente estudio. Sin perjuicio de lo anterior, se requerirá un pronunciamiento particular con respecto a los siguientes antecedentes y parámetros:

Caudal de descarga (m3/día) _________ Período de Descarga (meses) _________

Contaminantes unidad valor

DBO5 ________ _________ Detergentes ________ _________ Fenoles ________ _________ Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK) ________ _________ Sólidos en Suspensión (SS) ________ _________ Conductividad Específica (CE) ________ _________ pH ________ _________

En la Tabla 2.2 se detallan las concentraciones y/o rango de valores esperados para los principales parámetros contaminantes, que son generados por la industria, antecedentes que se respaldan en el Anexo B.

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Tabla 2.2 Rango de Variación de la Concentración de Contaminantes en RILes Agroindustriales sin Tratamiento, por Código CIIU

DBO5 SS A & G NTK P SO4 Deterg. CE Fenoles CloruroTipo de Industria

(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)pH

mg/L dS/m mg/L mg/L

Código CIIU 1552

Elaboración de vino tinto y blanco 256 - 13.600 364 - 1.385 - 39,2 - 58,1 - - 4,93 - 6,36 5,7 0,66 0.368 -

Fuente: Elaboración propia sobre la base de los antecedentes recopilados en literatura nacional, internacional y web, contenidos en el Anexo B.

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2.3. Calidad Esperada del RIL a Tratar Sobre la base de la discusión técnica asociada a cada elemento reconocido como potencial contaminante, presentada en el Anexo B, y de los antecedentes normativos evaluados, presentados en el Anexo D, se desarrolla un análisis de los valores que deberían ser considerados y adoptados para efectos de descargar RILes vitivinícolas en suelos con potencial agrícola, vía riego, con la finalidad última de que no se desarrollen efectos adversos en el medio natural (suelo, agua, flora y fauna). El conjunto de estos antecedentes, se presenta en la Tabla 2.3, donde se ha empleado la siguiente nomenclatura.

Criterios asociados a Efectos o Impactos Persistencia (P) Bioconcentración (Bc) Bioacumulación (Ba) Biomagnificación (Bm) Movilidad (M) Transformaciones (T) Efectos Adversos (Ea) Origen y Tipo (OT)

Criterios asociados a Riesgos

Volumen de Producción y/o Uso (Vp) Formas de Exposición (Fe) Población y Ecosistema Expuestos (Pe)

Al interior de la tabla citada, destacado en negrita, se presenta aquel agente o agentes afectados que mayor incidencia tienen en el valor de concentración recomendado, en el marco del presente estudio, para los parámetros identificados.

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Tabla 2.3

Identificación de los Principales Impactos Asociados a los Parámetros de Interés, según criterios de Efectos y Riesgos.

Según Efectos Según Riesgo Parámetro Agente Afectado Principales aspectos

P Bc Ba Bm M T Ea OT Vp Fe Pe

Aguas Una elevada carga se traduce en el agotamiento del oxígeno disuelto en el agua, lo que impide la sobrevivencia de la flora y fauna acuática.

X - - - X X X X X X X

Suelos

La presencia de materia orgánica (en estado húmico) es siempre deseable, ya que por su intermedio se desarrollan procesos de integración estructural del particulado fino, favoreciendo así las propiedades de infiltración y retención de agua. También permite, a través de la degradación, la entrega de micronutrientes esenciales para las plantas. No obstante lo anterior, descargas de materia orgánica fresca producen una fuerte competencia entre los microorganismos del suelo con la planta, por lo que se debe cuidar que la relación Carbono/Nitrógeno (C/N) se mantenga en los rangos 8:1 a 15:1

- - - - - - X - X X XDemanda Biológica de Oxígeno (DBO5)

Atmósfera Su presencia en exceso condiciona reacciones anaeróbicas, las cuales pueden generar olores molestos - - - - - - X - X - X

Detergentes (SAAM) Aguas

Los principales efectos perjudiciales corresponden a la generación de espumas que dificultan la depuración natural o artificial de los cauces y sirven para retener partículas, bacterias y virus; dificultan la difusión del oxígeno en el agua e incrementan, la cantidad de boro (presencia de perboratos como agente blanqueante) y fosfatos en el agua. La adición de fosfato al agua, especialmente en cuerpos lacustres y estuarios puede, eventualmente, favorecer procesos de eutrofización. El principal problema medioambiental es la bioconcentración y el hecho de aumentar la toxicidad del 3,4-benzopireno.

X - - - X X X X X X X

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Suelos Cuando las concentraciones de este parámetro son superiores a 0,5 mg/l generan espumas en las aguas de riego, afectando la tensión supeficial de las partículas del suelo.

X - - - - - X - X X

Flora y Fauna

El uso de los compuestos tensoactivos en el agua, al ser arrojados a los lagos y ríos dificulta la vida acuática ya que le quita la grasa de las plumas a las aves acuáticas, provocándoles que se escape el aire aislante de entre las plumas y que se mojen, lo cual puede ocasionarles la muerte por frío o porque se ahogan. El poder contaminante en los vegetales acuáticosinhibiendo el proceso de la fotosíntesis originando la muerte de la flora y la fauna acuáticas. A los peces les produce lesiones en las branquias, dificultándoles la respiración y provocándoles la muerte.

X - - - X X X X X X X

Fenoles Aguas

Cuando reaccionan con el cloro, que se añade como desinfectante, forman clorofenoles que conlleva a un serio problema porque dan al agua mal olor y sabor. Adicionalmente, los clorofenoles son difícilmente degradables, particularmente el 2,4,5 – triclorofenol.

X - - - X X X X X X X

Suelos

Se reconoce que suelos grániticos y calcáreos son capaces de retener y/o biodegradar los fenoles aplicados en bajas concentraciones. A mayores dosis esta capacidad queda limitada y en consecuencia los fenoles son lixiviados a través del suelo.

- - - - X - - - - - -

Flora y Fauna Se reconocen efectos adversos asociados a envenenamiento agudo del sistema nervioso en en peces, especialmente lasespecies grasas como la trucha, el salmón y las anguilas.

X X X X X X X X X X X

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Tabla 2.3

Identificación de los Principales Impactos Asociados a los Parámetros de Interés, según criterios de Efectos y Riesgos (Continuación).

Según Efectos Según Riesgo Parámetro

Agente Afectado Principales aspectosP Bc Ba Bm M T Ea OT Vp Fe Pe

Aguas

Niveles altos de nutrientes en el agua originan el proceso de eutrofización del agua, el cual se caracteriza por un crecimiento explosivo de algas, lo que trae como consecuencia una acelerada desoxigenación e interferencia al paso de la radiación solar por debajo de la superficie, fenómenos que en conjunto producen la disminución de la capacidad autodepuradota del medio y una merma en la capacidad fotosintética de los organismos vivos acuáticos.

X - - - X X X X X X X

Suelos

La acumulación de nitritos puede ocurrir en cantidades tóxicas cuando los compuestos conteniendo amonio son añadidos a suelos con pH muy alto (alcalinos), lo que puede atribuirse al efecto tóxico sobre las bacterias del tiponitrobacter.

X - - - X X X - - X -

Agricultura

Su aplicación en exceso puede ocasionar efectos perniciosos en algunos cultivos, como son retardar la maduración de los frutos al favorecer el crecimientovegetativo; disminuir la calidad del cultivo y, en casos extremos, la muerte de la planta.

- - - - - - X - X X X

Flora y Fauna El nitrógeno amoniacal es tóxico para los peces, debido a su gran solubilidad en lípidos que lo capacita para difundirrápidamente y cruzar las membranas celulares.

X X X X X X X X X X X

Nitrógeno Total

Salud Pública

La contaminación por nitratos, de las aguas superficiales y aguas subterráneas, puede acarrear serios problemas para la salud humana al desencadenarse procesos cancerígenos, al transformarse (en el estómago) a nitritos.

X X X X - X X X X X X

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Atmósfera La oxidación del nitrógeno puede generar N2O, gas muy estable que difunde a la atmósfera y que participa enreacciones de eliminación del ozono estratosférico.

X - - - X X X X X X X

Tabla 2.3

Identificación de los Principales Impactos Asociados a los Parámetros de Interés, según criterios de Efectos y Riesgos (Continuación).

Según Efectos Según Riesgo Parámetro

Agente Afectado Principales aspectos

P Bc Ba Bm M T Ea OT Vp Fe Pe

Aguas En aguas superficiales, produce una disminución de la transparencia así como modificaciones en el color, afectando con ello a los organismos fotosintéticos

X - - - X X X X X X X

Suelos

Las distintas partículas se depositan directamente sobre el horizonte superficial formando costras de diferente espesor, reduciendo el espacio poroso, sellando e impidiendo el intercambio gaseoso suelo-atmósfera, reduciendo oanulando la permeabilidad e infiltración del agua, afectando directamente la nitrificación y el crecimiento y desarrollo de las plantas.

X - - - - X X X X X XSólidos Suspendidos

Infraest. En riegos localizados (goteo o microaspersión) se produce la obstrucción de los goteros con concentraciones mayores a los 100 mg/l

X - - - - - X - X X X

Fuente: Elaboración Propia sobre la base de los antecedentes contenidos en los Anexos B y D.

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Sobre la base de lo anteriormente expuesto, en la Tabla 2.4 se presentan aquellos valores recomendados por la consultoría para la disposición de RILes vitivinícolas en suelos, vía riego.

Tabla 2.4 Resumen de la Concentración Máxima Recomendada para los Parámetros

Contenidos en los RILes Tratados a Disponer en Suelos, vía Riego, no contemplados en la Norma Chilena NCH 1.333.

Parámetro Unidad Concentración

Máxima Recomendada

Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5) mg/l 600 Detergentes (SAAM) mg/l 0,5 Fenoles mg/l 41 Nitrógeno Total (orgánico + inorgánico) mg/l 30 (1) Sólidos Suspendidos Biodegradables mg/l 80 Notas: (1) El nitrógeno contenido en el RIL “sin tratamiento” corresponderá al nitrógeno Kjeldahl.

El nitrógeno contenido en el RIL “tratado” corresponderá al nitrógeno total (nitrógeno Kjeldahl + nitritos + nitratos).

Fuente: Elaboración Propia, sobre la base de los antecedentes contenidos en los Anexos B y D.

2.4. Técnicas de Abatimiento de la Carga Contaminante La literatura señala un amplio número de técnicas para el tratamiento de los RILes, las cuales en forma combinada, permiten obtener altos niveles de eficiencia en el abatimiento de los contaminantes. En términos generales, normalmente se recurre a Tratamiento Primario, Secundario y Terciario, dependiendo de las características (cantidad y calidad) de los componentes que deben ser abatidos. En el Anexo E se presenta un análisis de las principales técnicas de abatimiento. Evaluada la calidad esperada del RIL (sin tratamiento) vitivinicola y teniendo en consideración la información dispuesta por la Superintendencia de Servicios Sanitarios, referida a las industrias que poseen plantas de tratamientos de RILes, considerando su proceso y eficiencia de funcionamiento, en el Anexo E se desarrolla un ejercicio donde se modelan diferentes sistemas de abatimiento para diferentes cargas de RIL a tratar, determinándose así el sistema de tratamiento mínimo requerido para efectos de obtener un RIL a disponer con la calidad propuesta. Los porcentajes de eficiencia esperados para cada tipo de tratamiento analizado en


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forma individual, con respecto a los cuatro principales contaminantes presentes en los RILes vitivinicolas, se presentan en la Tabla 2.6.

Tabla 2.6 Identificación de Tipos de Tratamiento para RILes Agroindustriales

DBO5 SS Tipo de

tratamiento Descripción mg/l mg/l Ph

SS Separación de sólidos o cribado 30 – 40% 30 – 40% -

N Neutralización - - 100% FL Flotación 70 – 95% 85 – 95% - FC Coagulación-Floculación 75 – 85% 85 – 95% - FS Sedimentación física 25 – 70% 50 – 70% -

FSD Sedimentación física con desengrasadota 60 – 80% 65 – 85% -

LA Lodos activados 88 – 98% 85 – 95% - UASB Reactor anaeróbico 70 – 90% 80 – 90% -

LE Lagunas de estabilización 86 – 95% 92 – 98% - Fuente: Elaboración Propia sobre la base de los antecedentes contenidos en el Anexo E.

Cabe señalar que en el caso particular de los sólidos suspendidos, las técnicas analizadas se verifican principalmente para la fracción biodegradable, por lo que se debe tener en cuenta que aquella fracción inorgánica debe ser abatida vía decantadores. Lo anterior es especialmente importante para los RILes generados por el sector, los cuales producto de la fase de clarificación, incrementan los sólidos suspendidos con partículas inorgánicas menores a 0,5 mm. Finalmente, se debe señalar que para aquellos parámetros no abatidos eficientemente por algunas de las técnicas anteriormente señaladas, o combinación de las mismas (sistemas), como lo son los fenoles, y nutrientes, asociados a la industria, se deberá establecer un sistema de tratamiento terciario específico, ya sea del tipo electrodiálisis o carbón activado, para el caso de los fenoles, u osmosis inversa para el caso de los nutrientes. A modo de resumen, en la Tabla 2.7 se presentan los sistemas de tratamiento mínimos requeridos por los RILes vitivinicolas, para diferentes cargas a tratar, teniendo presente que el parámetro más restrictivo (más alejado de la concentración propuesta) es el que impone el tratamiento último, y por ende, la calidad neta del RIL tratado. En ella se presentan sistemas de tratamiento que resultan ser eficientes para diferentes rangos de concentración de contaminantes (a) y/o restricciones de aplicación de algún sistema o tipo de tratamiento, en función de la concentración de DBO (b).

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Tabla 2.7

Sistemas de Tratamiento Mínimo Requeridos por los RILes generados por el Sector Agroindustrial, por Código CIIU

Parámetro DBO (mg/l) SS (mg/l) NTK (mg/l) pH

Concentración Máxima en el RIL tratado 600 80 30 5,5-8,5

Concentración del Contaminante en el RIL a tratar Tipo de Industria

Sistema de Tratamiento Mínimo Recomendado según Calidad del RIL

Eficiencia de Abatimiento Combinada DBO SS NTK pH

SS - N - LA BDO: 92-99% SS: 90-97% 2,428.0 1,106.5 18.5 4.0

SS - N - FS - LA (a) BDO: 94-100% SS: 95-99% 8,800.0 1,510.0 48.7 4.0

SS - N - FS - LE (a) BDO: 93-99% SS: 97-100% 8,800.0 1,510.0 48.7 4.0

SS - N - UASB - LA (a) (b) BDO: 97-100% SS: 98-100% 13,600.0 2,000.0 58.1 4.0

1552: Elaboración de Vino ( c)

SS - N - UASB - LE (a) (b) BDO: 97-100% SS: 99-100% 13,600.0 2,000.0 58.1 4.0

(b) Señala que resulta indiferentes aplicar cualquiera de los tratamientos propuestos, ya que ambos son eficientes por separado. (d) Señala que se debe aplicar sobre 12.000 mg/l de DBO ( c) En el evento de detectarse altas concentraciones de fósforo, fenoles y/o salinidad (CE) se deberán aplicar tratamientos terciarios

Fuente: Elaboración Propia a partir de los antecedentes contenidos en el Anexo E.

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2.5. Oferta Hídrica Disponible para Riego La oferta hídrica constituirá el volumen de agua total generado por el sector vitivinicola que deberá ser disipado vía riego, el cual estará constituido por el volumen de agua de calidad derivado del proceso industrial, el eventual aporte de las precipitaciones y la recirculación de las aguas de escurrimiento. En este contexto, la oferta hídrica corresponderá a la suma de:

OH = VRIL + ppt + AR Donde, OH = Oferta hídrica, expresada en m3/año VRIL = Volumen de RIL, expresado en m3/año ppt = Precipitación sobre el tranque, expresado en m3/año AR = Agua de recirculación, expresado en m3/año 2.5.1. Volumen de RIL tratado disponible para riego El volumen de RIL de calidad es el obtenido después de que el RIL (sin tratamiento) es sometido a los procesos de abatimiento. Para efectos de determinar el volumen que aporta esta componente a la oferta hídrica total, se debe calcular el volumen de RIL a partir de la cantidad de producto obtenido, los caudales de RILes y la estacionalidad de la producción. En la Tabla 2.8 se presenta un resumen de los volúmenes promedios generados en los distintos tipos de agroindustrias descritas, en base a datos aportados por la SISS, antecedentes que se respaldan en el Anexo C, y que deben ser considerados sólo como referenciales, ya que al aplicar Buenas Prácticas de Producción se espera que estos se reduzcan considerablemente. Sobre la base de las demandas hídricas de los cultivos y de la estacionalidad de la producción se determinará, posteriormente, los requerimientos de acumulación de los excedentes temporales.


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Tabla 2.8

Caudales Estimados y Estacionalidad de Generación de Riles en Agroindustrias Catastradas

Tipo de Industria Producción (unidades - ton - l/año)

Q total del RIL (m3/día)

Q medio del RIL (m3/día)

Estacional. (días/año)

Índice medio R/P (m3/ton ó

l/l) Código CIIU 1552

Elaboración de vino tinto y blanco 2.837.024,0 8 – 224 55,4 30 - 120 1,9

Notas: Qtotal = Caudal total generado por la agroindustria en periodo de alta producción Qmedio = Caudal promedio ponderado de la relación caudal * estacionalidad de

las empresas que se pueden agrupar en una misma tipología. R/P = Cantidad de RIL que se genera según unidad de producción (m3/ton)

En viñas y pisco el Índice R/P se expresa en l/l. En tabaco el Índice R/P se expresa en l/cigarrillo.

Estacionalidad.= Período en días de alta producción Fuente: Elaboración Propia sobre la Base de los antecedentes aportados por la SISS, los cuales se

encuentran contenidos en el Anexo C 2.5.2. Precipitación Como se señala más adelante (Capítulo 3), la demanda hídrica de los cultivos está en íntima relación con las características agroclimáticas del entorno donde se desarrolle la plantación (o disipación de agua), la cual normalmente se concentra en los períodos de primavera verano, donde se produce un déficit hídrico por ausencia o bajo aporte pluvial. Teniendo en consideración que la oferta hídrica (RILes de calidad) presenta una estacionalidad que, en muchos casos, es de carácter permanente durante el año, con una media de 8 meses, se requerirá que el excedente sea almacenado en tranques de acumulación, la cual se verá incrementada en los períodos de lluvia. Los antecedentes sobre precipitación, se deben obtener desde las estaciones meteorológicas cercanas al área de riego. Si no se dispone de esta información, se debe recurrir a los datos de estudios agroclimáticos que entregan valores promedios de la zona donde se ubica la agroindustria. La precipitación en el tranque se calcula de la siguiente manera:

Pp T = Pp * S Donde,


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Pp T = Volumen de Precipitación en el tranque expresada en m3/año

Pp = Volumen de Precipitación expresada en m3/ha/año S = Superficie del tranque expresado en hectáreas (ha) En la ecuación anterior, la Precipitación, expresada en m3/ha/año, corresponde a la multiplicación de la Precipitación, expresada en mm/año, por 10. 2.5.3. Agua de recirculación. La mayoría de los sistemas de riego gravitacionales, presentan pérdidas de agua a través de escorrentía superficial. Es por esto que con el objeto de evitar eventual contaminación fuera de los límites del predio, se debe establecer un sistema de captura y recirculación del agua escurrida, de manera que esta sea considerada parte integral del sistema de riego. Por otro lado, en la mayoría de los sistemas de riego tecnificado, no se presentan problemas de escurrimiento superficial debido a que el diseño considera una tasa de riego menor a la tasas de infiltración de la superficie suelo-planta. Eventualmente, en el caso de riego por aspersión, diseñados en pendientes de 10 a 30%, podrían ocurrir escurrimientos superficiales, los cuales también deben prevenirse construyendo sistemas de captura y recirculación. Para dicha finalidad, se deben establecer zanjas interceptoras de los escurrimientos, pozones de acumulación (al final del sistema de riego) y sistemas de rebombeo (bombas y tubería de retorno), con fines de ser transferido al tranque de acumulación (para una posterior re-utilización) o re-utilizado directamente en otras porciones del terreno. Cabe señalar que en éste último caso, el sistema de recirculación debe diseñarse para ser distribuida a toda la superficie de riego planificada. Si toda el agua de recirculación es almacenada (tranques), el bombeo puede ser continuo y comenzar a conveniencia del operador. Por el contrario, si se ocupa en el riego de otras áreas, este puede ser cíclico, sin embargo es menos flexible que el primero. La principal variable de diseño para los sistemas de recirculación, son el volumen de agua a recuperar y la duración del flujo de ésta. Los valores esperados de estos parámetros para una buena operación del sistema, dependen de la tasa de infiltración del suelo. Una guía para la estimación del volumen de recirculación, la duración del flujo y una propuesta de máximos volúmenes de diseño son presentados por EPA (1982), antecedentes que se reproducen en la Tabla 2.8.

Tabla 2.8


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Factores de diseño recomendados para sistemas de recirculación de

aguas residuales

Permeabilidad

Clase Tasa (cm/h)

Rango de textura

Duración máxima del flujo,% de tiempo de aplicación

Estimación de volumen,

% del volumen de aplicación

Propuesta de diseño de

volumen, % de volumen

de aplicación

Muy lento a lento 0,15 -0,5 Arcilloso a

franco arcilloso 33 15 30

Lento a moderado 0,5-1,5

Franco arcilloso franco

limoso 33 25 50

Moderado a moderadamente

rápido 1,5-15

Franco limoso a franco arenoso

75 35 70

Fuente: Extractado de “Environmental Protection Agency, USA, 1982. Engineering and Design – Process Design Manual for Land Treatment of Municipal Wastewater. Mayo 1982”.

Los resultados presentados en la tabla anterior se determinan producto de la menor eficiencia de aplicación de riego esperada en suelos arenosos respecto a los arcillosos. Por lo tanto, para lograr una eficiencia de riego global del sistema, a niveles razonables para este tipo de proyectos (de un 70% por ejemplo) y considerando un mismo volumen de agua a descartar, el sistema de recirculación (capacidad de bombeo y conducción) deberá ser de mayor dimensión para suelos arenosos respecto a aquellos de texturas más finas. Finalmente se debe recomendar que las estructuras de conducción de las aguas de escurrimiento a los pozones, así como también las estructuras de conducción de las aguas a los sectores de riego, sean revestidas de manera tal que las únicas zonas que puedan presentar riesgo de percolación sean las áreas de riego, riesgo que se encontrará restringido en la medida que se implementen y apliquen buenas prácticas de riego y monitoreo del mismo. Lo anterior obedece al hecho de que si en ambas situaciones (conducción de aguas de riego y conducción de aguas de derrame) la conducción se realiza con excavaciones en tierra, aumenta el riesgo de que se produzcan infiltraciones significativas, atendiendo al régimen de saturación permanente que se genera, a los mayores caudales que se movilizan y al mayor tiempo de residencia en el sistema de estas últimas con respecto a lo que se verifica en un surco de riego, donde las variables se encuentran acotadas.

CAPÍTULO 3


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3. CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA HÍDRICA La demanda hídrica se define como la cantidad de agua necesaria para que los cultivos desarrollen su máximo potencial productivo, manteniendo los factores de producción constantes. La demanda hídrica define la capacidad del sistema para abatir un volumen determinado de RILes, evitando contaminación fuera del área de aplicación, ya sea en profundidad hacia las napas o por escurrimiento al exterior de la propiedad. 3.1. Antecedentes para la Determinación de la Demanda Hídrica La información requerida para estimar la demanda hídrica es la siguiente:

Ubicación geográfica de la agroindustria. Distrito agroclimático donde se localiza la agroindustria. Caracterización de suelo. Cultivo. Método de riego.

3.1.1. Ubicación geográfica La localización geográfica de la industria determina las condiciones agroclimáticas y edafológicas donde se desarrollará el proyecto de disipación de las aguas residuales de calidad vía riego. La variable agroclimática resulta determinante en los cálculos de demanda hídrica; por su parte, las características edafológicas inciden en la adaptabilidad de cultivos. Como se desprende de los antecedentes presentados en el Anexo F, nuestro país presenta una alta variabilidad espacial, tanto en el sentido norte-sur como en el este-oeste, lo que le confiere la particularidad de presentar una gran heterogeneidad en la estructura suelo-clima. No obstante lo anterior, el análisis se centra en la caracterización de tres macrozonas, las cuales se individualizan como:

Macrozona norte, correspondiendo desde la I a la IV región Macrozona centro, correspondiendo desde la V a la VII región Macrozona sur, correspondiendo desde la VIII a la XII región.

3.1.2. Caracterización agroclimática El clima influye en las necesidades, aptitudes y restricciones que ofrece a los cultivos en la zona donde serán dispuestos. Las aptitudes y restricciones definen


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que tipo de cultivo se puede establecer, mientras que las necesidades

indican los requerimientos del cultivo para desarrollarse. En este último concepto, tiene importancia las necesidades hídricas, las cuales deberán ser satisfechas con el aporte entregado a través del riego con agua de RILes de calidad. En el Anexo F se presenta abundante información general con respecto a cada una de las macrozonas evaluadas, sin embargo, el desarrollo de un proyecto de disipación en particular deberá considerar el acotar estrictamente las variables de mayor interés, en orden a referenciarlo a las estaciones climáticas o agroclimáticas más cercanas. Entre los elementos de mayor interés destacan las precipitaciones y la evapotranspiración, las cuales deberán ser referidas mes a mes. Estos antecedentes se encuentran contenidos en múltiples estudios agroclimáticos realizados en el país, a diferentes escalas de trabajo (CIREN, INIA, Santibañez-U. de Chile), sin embargo, sólo se dispone de información confiable para un rango de cobertura comprendido entre las V y VIII regiones. En el evento de que la información (asociada al área en particular) no se encuentre disponible, se deberá acceder a información primaria, proveniente de las estaciones climáticas y agroclimáticas cercanas, y proceder, por medio de fórmulas empíricas, a determinar los parámetros de interés. 3.1.3. Caracterización de los suelos Los suelos de Chile son extraordinariamente diversos debido a la gran cantidad de procesos que han intervenido en su origen, existiendo un gran número de zonas adecuadas para la mayoría de los cultivos. El tipo de suelo tiene implicancia en las aptitudes y restricciones que ofrece a los cultivos a establecer. Además, el suelo actúa como un ente que provoca abatimiento de los componentes del agua de RIL, debido a sus propiedades de sorción, degradación y dilución. En el Anexo F se presenta abundante información general con respecto a cada una de las macrozonas evaluadas, sin embargo, el desarrollo de un proyecto de disipación en particular deberá considerar el acotar estrictamente las variables de mayor interés, en orden a realizar un estudio agrológico del sector, de manera de caracterizar las condiciones edáficas particulares del lugar. Lo anterior, se deberá acompañar de una amplia caracterización de la Línea de Base físico-química de suelos. Cabe señalar que en las bases de datos de CIREN-CORFO existe abundante información bibliográfica y cartográfica disponible, que puede actuar como primer apoyo para la caracterización del sitio escogido, sin embargo, esta deberá necesariamente ser acotada al terreno en particular. Lo anterior obedece al hecho de que la información comercial se desarrollo a escala 1:50.000 o 1:20.000, escalas


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de trabajo insuficientes para caracterizar adecuadamente las áreas de

disposición final. Se recomienda que los estudios de suelos se desarrollen a escala 1:5.000 a 1:10.000, dependiendo de la homogeneidad esperada del terreno y del tamaño del proyecto. 3.1.4. Selección de cultivos El cultivo corresponde a un organismo de origen vegetal, de tipo arbóreo, arbustivo o herbáceo que tiene la capacidad de ser un ente disipador del agua en el suelo, ya que absorbe el agua existente en las zonas de raíces para satisfacer sus requerimientos hídricos de evapotranspiración. La selección de los cultivos a establecer dependerá de tres parámetros: clima, suelo y las características físico-químicas del RIL tratado. La implicancia de los dos primeros se explico en los acápites anteriores, mientras que las características físico-química del efluente de calidad se relacionan con el nivel de tolerancia que debe poseer la especie, frente a algunos parámetros contaminantes, para efectos de no manifestar pérdidas en crecimiento y mermas en la producción. La capacidad de disipar agua de un cultivo se encuentra determinada por la Evapotranspiración de cultivo, parámetro que posee un factor climático y otro fisiológico, los cuales son representados en la siguiente ecuación:

ETc = ETo * Kc Donde, ETc = evapotranspiración de cultivo, expresada en mm/mes ETo = evapotranspiración potencial, expresada en mm/mes Kc = coeficiente de cultivo (adimensional) Como se señala en el acápite 3.2, para la determinación de la evapotranspiración potencial se debe recurrir a la información de las estaciones meteorológicas del área del proyecto. Si no existiese esta información, se recomienda utilizar la Cartografía de la Evapotranspiración Potencial en Chile de CIREN-CORFO (1997) o en su defecto las fórmulas empíricas existentes. Por otro lado, las magnitudes de Kc están relacionadas directamente con las características del cultivo (especie, variedad y desarrollo fenológico), aspectos climáticos (humedad relativa del aire y velocidad del viento) y la disponibilidad de agua en suelo por riego o precipitaciones. La caracterización de este parámetro, como se señala en el Anexo F, se analiza a través de la construcción de una curva


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3-8

de presentación, considerando todas las etapas fenológicas de la especie.

A modo de referencia, en la Tabla 3.1 se presentan algunos valores de Kc característicos de algunas especies de cultivo.

Tabla 3.1 Valores de Kc para algunas especies de interés

Etapa

Fenológica Eucalipto

(1) Coníferas

(2) Especies Perennes

(3)

Especies Caducas

(4)

Vides Viníferas

(5) Olivos

(6)

Kc 1 0,60 1,00 0,60 0,45 0,30 0,65 Kc 2 1,10 1,00 0,80 0,95 0,70 0,70

Kc 3 0,60 1,00 0,70 0,70 0,45 0,70 Nota (1) Valor obtenido del estudio “Balance Hídrico Embalse Ovejería”, ATM Ingeniería, para

Codelco Chile – División Andina.2000 y actualizaciones. En zonas extremas (frío o heladas) se puede detener la evapotranspiración, por lo que el Kc 3 puede llegar a 0.

(2) Valor obtenido de FAO 56. Se señala que dependiendo de las condiciones locales, el valor puede ser más bajo.

(3) Valor obtenido de FAO 56 (Palto, cítricos) (4) Valor obtenido de FAO 56 (manzanos, perales) (5) Valor obtenido de FAO 56. (6) Valor obtenido de FAO 56.

De acuerdo a referencias bibliográficas y a experiencias de terreno, se ha determinado que el eucalipto es una especie de alta demanda hídrica y rusticidad, por lo que se recomienda priorizar la utilización de esta especie en los proyectos de disipación de aguas residuales. Su elevada tasa de evapotranspiración, permite minimizar la superficie destinada a riego, reduciendo los costos del proyecto. Finalmente, cabe mencionar que para los fines del presente proyecto, se deben excluir aquellas especies de hortalizas y frutas que crecen a ras de suelo y que sirven para la elaboración de platos preparados o de consumo directo, en cuanto el Decreto Supremo Nº 105 de fecha 22 de enero de 1997 requiere que estos locales cuenten con una autorización específica del Servicio de Salud del Ambiente, y que sólo podrán abastecerse de predios con abastecimiento propio de agua, proveniente de pozos, cuya calidad bacteriológica debe ser debidamente certificada, requiriéndose además un aislamiento total de “cualquier sistema de canales de riego, acequias o canales de aguas servidas”. 3.1.5. Método de riego Una de las características principales que diferencia un sistema de riego a otro, es la eficiencia de aplicación, que es la cantidad de agua útil para el cultivo que queda en el suelo después de un riego, en relación al total de agua que se aplicó.


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En la Tabla 3.2 se presentan las eficiencias de diseño para diferentes métodos de riego, criterios que en extenso se desarrollan en el Anexo G.

Tabla 3.2. Eficiencia de diseño (%) de diferentes métodos de riego.

Métodos

superficiales Eficiencia de diseño (%)

Métodos presurizados

Eficiencia de diseño (%)

Tendido 35-40 Aspersión 65-75 Bordes 45-60 Pivote central 70-80

Platabandas 40-55 Microaspersión 65-75 Surcos 40-55 Microjet 60-70 Tazas 60-70 Goteo 95-98

El método de riego a escoger dependerá del tipo de suelo y de las características físico-químicas del RIL tratado.

Depende del suelo, porque no todos los métodos de riego se pueden adaptar a cualquier suelo, en especial aquellos suelos con alta pendiente, donde se limita el uso de métodos gravitacionales.

Depende del tipo de RIL tratado porque en este pueden existir

elementos que afecten el correcto funcionamiento del sistema. Un ejemplo de esto, es el posible taponamiento de goteros en sistemas regados con RILes que contienen altos contenidos de sólidos solubles.

En términos generales, se recomienda el implementar sistemas de riego tecnificado, debido a que conjuntamente con la alta eficiencia de aplicación presentan una alta eficiencia de distribución, entendiendo por esta última, a la uniformidad con que es dispuesta el agua de riego en el terreno. Si la elección del sistema de riego se basa en métodos gravitacionales, se debe tener presente que la cabecera de los cuarteles normalmente recibirá más agua que las colas de los mismos, ya que la carga de agua permanece más tiempo sobre ella. El efecto descrito, se esquematiza en la Figura 3.1 donde se presenta la gradiente de profundidad de la humedad esperada en un suelo de características homogéneas, considerando la ocurrencia de dos tipos de carga de agua: normales y excesivas.

Figura 3.1.


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Esquema General de Eficiencia de Distribución del Agua de Riego

mediante Sistemas Gravitacionales (considera cargas normales y/o excesivas)

En el caso A, se asume la existencia de un control de los principales factores que afectan la infiltración. Es decir, se establecen límites a los caudales entrantes, frecuencia y tiempo de riego, de modo que a finales del cuartel se mantenga una profundidad de mojado mínima. De este modo, en la cabecera del cuartel, no se alcanza una profundidad límite máxima. En el caso B, no existe mayor regulación de los factores mencionados. En consecuencia, se espera que habitualmente se superen las profundidades de captación de agua por parte de las raíces, lo que constituye un serio riesgo a la percolación profunda de las aguas. De elegirse algunos de los sistemas de riego del tipo gravitacional, por ejemplo surcos, la optimización prevista para el riego debe considerar el incremento en la uniformidad con que el agua ingresa al perfil en tiempo y volumen, de manera que el resultado del monitoreo siempre presente un comportamiento similar al caso A. En este sentido se podría implementar:

acortar la longitud de los surcos, de manera de disminuir el tiempo de residencia del agua sobre la cabecera del sistema.

aumentar los caudales de riego (no erosivos) evaluando el nuevo tiempo que este podría escurrir sobre el sistema.


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3.2. Demanda Hídrica Neta

La demanda hídrica neta depende del cultivo establecido, ya que se obtiene a través de la diferencia entre la Evapotranspiración de cultivo (ETc) y el aporte de la precipitación, particularmente, de la precipitación efectiva. Para el cálculo de la precipitación efectiva, se emplean diversos criterios. Este parámetro no se obtiene directamente de las estaciones meteorológicas, por lo que es necesario realizar un cálculo teórico. En el presente estudio se han establecido tres macrozonas (Anexo F), de acuerdo a la geografía del país, las cuales por sus características edafoclimáticas, determinan un criterio de estimación particular para el cálculo de la precipitación efectiva. Tanto en la macrozona I, como la II se recomienda proceder al cálculo de la precipitación efectiva según el método propuesto por Blaney y Criddle, cuya aplicabilidad se ajusta especialmente a zonas áridas y semiáridas. El cálculo se realiza a partir de la precipitación real mensual expresada por la siguiente ecuación:

Y = -0,0032 * X2 + 1,1415 * X Siendo, Y = Precipitación Efectiva Mensual, expresada en mm X = Precipitación Real Mensual, expresada en mm En la macrozona III, en cambio, considerando que en esta área del país, casi la totalidad de los suelos presentes poseen características de trumaos y ñadis, el factor suelo tiene una incidencia importante, por su alta capacidad de retención de humedad, la que supera en algunos casos hasta el 100% del peso seco, logrando una considerable disminución en las pérdidas ocurridas por percolación profunda. Dado lo anterior, se recomienda la aplicación del método desarrollado por Blaney y Criddle modificado por Merlet y Santibáñez, 1986, ya que considera el alto contenido de materia orgánica en los horizontes superficiales de estos suelos, por sobre el 15% en peso seco. La fórmula que expresa el método de Blaney y Criddle modificado por Merlet y Santibañez es la siguiente:

Y = - 0,0022 * X2 + 1,0903 * X


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Siendo,

Y = Precipitación Efectiva, expresada en mm X = Precipitación Media Mensual, expresada en mm Una vez calculados los valores de precipitación efectiva, se puede aplicar la fórmula que permite el cálculo de la demanda hídrica neta, la cual corresponde a la siguiente ecuación:

DHN = Etc - Pef Donde, DHN = Demanda hídrica neta, expresada en m3/ha/mes ETc = Evapotranspiración de cultivo, expresada en m3/ha/mes Pef = Precipitación efectiva, expresada en m3/ha/mes 3.3. Demanda Hídrica Bruta La demanda hídrica bruta o tasa de riego, nos da cuenta del volumen de agua que es preciso aplicar a una superficie unitaria de cultivo (1 hectárea), para satisfacer su demanda hídrica neta. Esta demanda hídrica depende de la eficiencia de aplicación del riego (método de riego empleado) y de la demanda hídrica neta.

TR = DHN / Efr Siendo, TR = Demanda hídrica bruta o tasa de riego, expresada en m3/ha/mes DHN = Demanda hídrica neta, expresada en m3/ha/mes Efr = Eficiencia de aplicación de riego, expresada en porcentaje (%) La eficiencia de riego reconoce el volumen de agua que aplicado a un cultivo, con un determinado sistema de riego, queda efectivamente retenido en la zona radicular, disponible para las plantas. Por consiguiente, las eficiencias de riego dependen directamente del método de riego empleado y la calidad de su implementación y operación.


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CAPÍTULO 4

4. BALANCE HÍDRICO Y SUPERFICIE DE RIEGO 4.1. Balance Hídrico El objetivo de realizar un balance hídrico es determinar la superficie requerida para lograr descartar el volumen de agua residual generado por el sector agroindustrial. Este descarte debe permitir el equilibro y estabilidad interanual en los volúmenes de agua generada (y/o embalsada) y los dispuestos en terreno. Por otra parte, el sistema de aplicación del agua (riego) debe realizarse con la suficiente racionalidad y eficiencia, de tal manera que permita optimizar el descarte y minimizar las fugas desde el sistema, tanto por percolación como por escurrimiento. Los mecanismos detallados de cómo realizar un adecuado balance hídrico, se presentan en el Anexo F. En el óptimo, se debe satisfacer la ecuación:

OH = DHB * S Donde, OH = Oferta hídrica, expresada en m3/año DHB = Demanda hídrica bruta, expresada en m3/ha/año S = Superficie de riego, expresada en hectáreas (ha) 4.2. Superficie a Regar La superficie de riego depende de la cantidad de agua disponible para satisfacer las necesidades hídricas del cultivo establecido. Esta agua disponible es la relación entre la oferta hídrica y la demanda hídrica bruta. Cabe señalar que esta superficie es neta, ya que la superficie bruta incluye un área no cultivable, que corresponde a caminos, canales, construcciones, etc. Para reconocer la superficie de riego potencial requerida, basta con despejarla de la fórmula matemática anteriormente presentada, la cual se expresaría como:


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S = OH / DHB Donde, S = Superficie de riego, expresada en hectáreas (ha) OH = Oferta hídrica, expresada en m3/año DHB = Demanda hídrica bruta, expresada en m3/ha/año


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CAPÍTULO 5

5. SELECCIÓN DEL SITIO Y PROGRAMACIÓN DEL RIEGO 5.1. Selección del sitio Sobre la base de la calidad restringida que poseen las aguas a emplear en el proyecto de disipación de RILes vía riego, la selección del sitio dentro de la propiedad de la empresa, debe desarrollarse, esencialmente, en función de criterios ambientales. Como recomendación general, considerando aquellos aspectos ambientales más relevantes, se encuentran:

Priorizar los sectores de mayor altura, considerando que los sectores bajos representan mayor cercanía con napas de agua subsuperficiales y constituyen puntos de acumulación natural de agua. No obstante lo anterior, se estima que un sitio es apto para la implementación de un proyecto de riego con RILes agroindustriales, sí la distancia mínima a las napas subsuperficiales, en su nivel más alto dentro de las fluctuaciones estacionales normales, es de 3 metros.

Respecto a la presencia de napas subterráneas profundas, se deberá priorizar aquellos sitios donde la napa se encuentre a mayor profundidad. Adicionalmente, se deberá identificar la dirección del flujo de la napa y ubicar el área de riego en aquel punto que permita maximizar la distancia de ésta con respecto al pozo de monitoreo, al interior de la propiedad. Este diseño permitirá maximizar la captación o monitoreo de potenciales infiltraciones derivadas del riego.

Seleccionar áreas de topografía y microrrelieve regular. La

irregularidad implica mayores problemas en el diseño del riego, aumentando los riesgos de infiltración y escurrimiento superficial.

Favorecer el uso de sectores que presenten perfiles de suelo de

mayor profundidad. Un suelo más profundo tiene mayor capacidad


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de abatimiento de contaminantes y almacenamiento de agua, lo que permite mayor flexibilidad en la programación del riego.

Seleccionar preferentemente sectores que presenten suelos de

permeabilidad moderada. En perfiles de suelos muy permeables, se presenta mayor riesgo de contaminación por percolación. En perfiles de suelos con menor permeabilidad superficial puede implicar problemas de baja velocidad de infiltración, aumentando los riesgos de pérdida por escurrimiento. En ambos casos se recomienda modificar la frecuencia del riego, de tal manera de distribuir la carga de agua, aplicada en forma mensual, en un mayor o menor número de riegos, según sean suelos muy permeables (arenosos) o poco permeables (arcillosos), respectivamente.

5.2. Programación del Riego Al igual que en la selección del sitio, la programación del riego debe considerar en su diseño, conjuntamente con los criterios agronómicos normales, criterios de carácter ambiental. En este contexto, y en la medida de lo pertinente, se incorporan algunos de ellos. Una vez determinada la tasa de riego mensual (TR), según se explicita en el Capítulo 3.3, se debe establecer la frecuencia y tiempo de riego con que la superficie identificada debe ser regada, teniendo en especial consideración las condiciones edafológicas del predio. Esta programación resulta de alta importancia, debido a que permite determinar la distribución óptima del agua a aplicar a los cultivos vía riego, en función de la capacidad de almacenamiento del suelo, cumpliendo el doble objetivo de dejarla plenamente disponible para las plantas y a la vez, reducir el riesgo de percolación profunda. La programación del riego es entonces un procedimiento que permite establecer el momento oportuno del riego y la carga de agua a aplicar a los cultivos en un momento particular. 5.2.1. Frecuencia de riego La frecuencia de riego permite estimar el número de días transcurridos entre dos riegos consecutivos. Se puede estimar de la siguiente forma:


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FR = Ln / TRd Siendo, FR = Frecuencia de riego, expresada en días Ln = Lámina neta, expresada en mm TRd = Tasa de riego diaria, expresada en mm/día En los métodos de riego gravitacionales, el suelo se utiliza como un estanque que almacena el agua que se aplica en cada riego. La capacidad de este estanque determina cuántos días pueden transcurrir entre un riego y otro. En riegos de alta frecuencia, como es el caso de los métodos por goteo y microaspersión, el suelo no necesariamente actúa como un reservorio de agua, ya que el agua es aplicada frecuentemente para mantener un alto contenido de humedad en el suelo, cercana a capacidad de campo. En consecuencia, y en general, el riego por goteo tiene una frecuencia diaria. 5.2.2. Estimación de la lámina neta La lámina neta corresponde al volumen de agua, expresado como altura por unidad de superficie, que es capaz de almacenar un suelo de cierta profundidad. Conceptualmente, un suelo arcilloso tiene una mayor capacidad de almacenamiento de agua que un suelo arenoso, lo cual esta regulado preferentemente por el espacio microporoso. En forma cuantitativa la lámina neta o capacidad de almacenamiento del suelo se puede estimar como:

Ln = ((CC-PMP) / 100) * Da * Ps Donde: Ln = Lámina neta, expresada en cm CC = Contenido de agua en el suelo a capacidad de campo, expresada en

porcentaje (%). PMP = Contenido de agua en el suelo a punto de marchitez permanente,

expresado en porcentaje (%). Da = Densidad aparente del suelo, expresada en g/cm3 Ps = Profundidad del suelo, expresada cm. La capacidad de campo (CC), punto de marchitez permanente (PMP) y densidad


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5-4

aparente (Da) son definidas como propiedades físico-hídricas del suelo.

Estas propiedades se deben obtener a través de análisis de laboratorio. A modo referencial, en Tabla 5.1 se presentan algunos antecedentes empíricos asociados a los componentes texturales del suelo.

Tabla 5.1 Propiedades físicas para diferentes texturas

Textura Da

(g/cm3) CC (%)

PMP (%)

Arenoso 1,5-1,8 6-12 2-6 Franco-arenoso 1,4-1,6 10-18 4-8 Franco 1,0-1,5 18-21 8-12 Franco-arcilloso 1,1-1,4 23-31 11-15 Arcillo-arenoso 1,2-1,4 27-35 13-17 Arcilloso 1,1-1,4 31-39 15-19

Fuente: Ortega y Acevedo, 1999. Se debe destacar que los suelos de la zona sur (ñadis y trumaos) presentan un comportamiento muy diferente a los presentes en la zona norte y centro, para texturas equivalentes, observándose regularmente valores de Da que fluctúan entre 0,4 y 0,8 g/cm3 en horizontes superficiales, los cuales se incrementan a valores que varían entre 0,5 a 0,8 g/cm3 en los horizontes subsuperficiales. La CC varía entre 65 y 250% y el PMP entre 26 y 85% (Arancibia, 1990). Sobre la base de estos antecedentes se puede deducir que la lámina de agua en suelos arenosos dura menos días que en suelos arcillosos y en consecuencia, estos suelos deberán regarse más frecuentemente. En el mismo sentido se puede deducir que los suelos de la zona norte y centro se secan más rápido que los de la zona sur, en consecuencia los primeros deberán ser regados con mayor frecuencia. Se debe señalar que en suelos estratificados, el calculo de la lámina de agua se debe establecer para cada una de las estratas presentes. La lámina total se obtiene por agregación de los antecedentes parciales, según la profundidad que se desea mojar. Cabe mencionar además, que la profundidad de suelo (Ps), como máximo debe ajustarse a la profundidad que han alcanzado las raíces del cultivo, puesto que esta será la fracción realmente útil para los fines del proyecto. Cuando el suelo es poco profundo, disminuye el volumen de suelo que puede ser explorado por las raíces y en consecuencia también disminuye su patrón de extracción de agua. En este escenario se debe aumentar la frecuencia de riego, a la vez que se debe disminuir la tasa de aplicación por oportunidad (riego).


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5.2.3. Tiempo de riego El tiempo de riego se estima en función de la velocidad de infiltración que posee el agua en el suelo, el cual es altamente dependiente de la textura y de las condiciones de humedad del mismo. Para su determinación se deben implementar pruebas de infiltrometría en terreno, las cuales consisten en general, en medir la velocidad de avance del agua en profundidad, a partir de una lámina de agua conocida. Los métodos de medición pueden ser del tipo cilindro, cuando el método de riego escogido es por inundación o del tipo surco infiltrómetro cuando el método de riego es por surcos. Cuando el método de riego escogido es mecanizado (aspersión, goteo, microjet) se recomienda hacer pruebas de gasto con diferentes tamaños de emisores. A modo referencial, en la Tabla 5.2 se presentan algunos valores generales de la velocidad de infiltración para diferentes texturas del suelo, los cuales podrían incrementarse en un 25% si están bajo cultivo de praderas, o disminuir un 25% cuando la pendiente del terreno es mayor al 5%.

Tabla 5.2 Velocidad de infiltración estabilizada para diferentes texturas

Textura Velocidad de Infiltración estabilizada

(cm/hr) Arenas gruesas o algunos trumaos 3,0 – 7,0 Arenas medias 2,0 – 3,0 Arenas finas 1,5 – 2,0 Franco arenosos finos 0,8 – 1,5 Franco limoso 0,6 – 1,0 Franco arcilloso 0,3 – 0,6 Arcillas densas no agrietadas Menor de 0,3

Fuente: Vinilit, 1988. Con los datos obtenidos en el terreno se puede aplicar la ecuación general que representa la infiltración del agua en el suelo que tiene la siguiente forma:

Vi = Ki * Tn Donde:


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Vi = Velocidad de infiltración, expresada en cm/minuto

Ki = Constante que representa la velocidad de infiltración al primer minuto. T = Tiempo, expresado en minutos n = Pendiente de la curva de velocidad de infiltración versus tiempo. Conociendo esta ecuación se puede obtener, por integración, la infiltración acumulada en función del tiempo. La función que define la infiltración acumulada se expresa de la siguiente manera:

Ln = C * TRb Donde: Ln = Lámina neta, expresada en cm. C = Constante que representa la lámina de agua infiltrada en el primer minuto. TR = Tiempo de riego, expresado en minutos b = Pendiente de la curva de infiltración acumulada versus tiempo Obtenida esta ecuación es posible despejar el tiempo necesario para que se infiltre en el suelo la lámina de riego requerida, es decir:

TR = (Ln / C) 1/b Cabe señalar que, en cuarteles donde existan dos o más fases de suelo, con propiedades diferenciadas para el paso del agua, la unidad con mayor restricción será la que debe utilizarse para la programación de los riegos.


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CAPÍTULO 6

6. PLAN DE SEGUIMIENTO AMBIENTAL, DE PREVENCIÓN DE

RIESGOS Y DE MEDIDAS ANTE CONTINGENCIAS. El plan de seguimiento, prevención de riesgos y de medidas ante contingencias, se refieren a lo siguiente: El primero, dice relación con la implementación de un programa de monitoreo, cuya función es asegurar que las componentes, variables y parámetros ambientales relevantes asociados al proyecto de riego, evolucionen dentro de los márgenes estimados, sin presentar efectos adversos en la población o en el medio ambiente. El segundo, corresponde a la definición de un plan de prevención de riesgos, cuya finalidad es evitar que se presenten, debido a las actividades del proyecto, efectos desfavorables en la población o en el medio ambiente. Y el tercero, corresponde a la definición de un plan de medidas ante contingencias, que tiene por objetivo permitir la intervención eficaz en los sucesos que alteren el desarrollo normal del proyecto de riego, en tanto puedan causar daños a la vida, a la salud humana o al medio ambiente. El personal que administrará y ejecutará el Proyecto de riego con RILes agroindustriales, deberá estar interiorizado y capacitado en lo respectivo a los Planes de Prevención de Riesgos y Plan de Manejo de Contingencias desarrollados y adoptados por la Agroindustria. Para estos efectos es pertinente efectuar programas de capacitación permanente y contar con los siguientes manuales:

Manual de Operación del Sistema. Este manual permitirá realizar una correcta operación del sistema de producción y disipación, disminuyendo la probabilidad de ocurrencia de eventos críticos.

Manual de Prevención de Riesgos. Este manual permitirá adoptar medidas para evitar probables riesgos asociados al desarrollo de las distintas actividades del proyecto.

Manual de Manejo de Contingencias. Este manual permitirá disponer de los pasos a seguir ante la ocurrencia de un evento crítico (contingencia) en el sistema, con el objetivo de minimizar las posibles consecuencias negativas de un hecho fortuito.


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6.1. Plan de Monitoreo

El plan de monitoreo consiste en llevar a cabo un seguimiento a través de medición y control, a lo largo del tiempo, de parámetros representativos que caracterizan el estado y evolución de las componentes ambientales relevantes asociadas a la ejecución del proyecto de riego. En primer lugar, el plan de monitoreo debe definir las componentes ambientales relevantes que pueden verse afectadas por la ejecución del proyecto de riego y que serán objeto de medición y control. Dicha definición debe ir asociada a su respectiva área de influencia, la que además debe considerar las características específicas del lugar de emplazamiento del proyecto. Los límites específicos de estas áreas de influencia tendrán escalas variables, según sea el medio o componente potencialmente afectado, y dependerá directamente de la orografía, topografía, acuíferos, permeabilidad, tipo de suelo, patrón de cultivo del área, demografía, entre otros. Cada una de estas variables influye en la vulnerabilidad del entorno, determinando la envolvente de riesgo que se puede considerar como área de influencia del proyecto. Las componentes del medio ambiente relevantes a monitorear son:

Agua de riego Suelo Aguas subterráneas

6.1.1. Aguas para riego. Para evaluar la calidad del RIL destinado a riego, se deben realizar muestreos periódicos en el punto de salida de éste, posterior a todos los tratamientos establecidos para abatir contaminantes a que es sometido. Los parámetros que se han de evaluar en el agua de riego, dependiendo de las características de los RILes que impone cada una de las agroindustrias evaluadas, corresponden a:

Conductividad Específica (CE) DBO5 Detergentes Fenoles Nitrógeno Total pH Sólidos en Suspensión (SS)

Cuando se toman muestras de agua es necesario adoptar todas las precauciones,


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tanto para que éstas sean representativas del agua que se está midiendo,

en ese momento y en el punto muestreado, como para evitar la contaminación accidental durante las operaciones de recolección. Se considera pertinente aplicar los métodos y el patrón de monitoreo indicados en el D.S. Nº 90/2000 “Norma de Emisión para la Regulación de Contaminantes Asociados a las Descargas de Residuos Líquidos a Aguas Marinas y Continentales Superficiales”, en cuyo documento se cita “la oportunidad y frecuencia de los monitoreos deben ser representativos de las condiciones de descarga, en términos tales que corresponda a aquellos momentos en que, de acuerdo a la planificación de la fuente emisora, se viertan los residuos líquidos generados en máxima producción o en máximo caudal de descarga”. La toma de muestras se asocia a “Nº de días de muestreo”. El número mínimo de días del muestreo en el año calendario, se determinará, conforme al caudal de descarga, según los valores presentados en la Tabla 6.1.

Tabla 6.1 Número de Muestras de Agua, según Volumen de Descarga de RILes

Volumen de descarga

m3 x 103/año Número mínimo de días

de monitoreo anual < 5.000 12

5.000 a 20.000 24 > 20.000 48

El total anual mínimo de días de toma de muestras, debe distribuirse mensualmente, determinándose el número de días por mes en forma proporcional a la distribución del volumen de descarga de RILes en el año. Cada día se obtendrá una muestra compuesta por punto de descarga. Cada muestra diaria debe estar constituida por la mezcla homogénea de al menos:

Tres muestras puntuales, en los casos en que la descarga tenga una duración inferior a cuatro horas.

Muestras puntuales obtenidas a lo más cada dos horas, en los casos en que la descarga sea superior o igual a cuatro horas.

En cada muestra puntual se debe registrar el caudal del RIL tratado. La muestra puntual debe estar constituida por la mezcla homogénea de dos submuestras de igual volumen, extraídas en lo posible de la superficie y del interior del fluido.


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6.1.2. Suelo

A. Muestreo en terreno y análisis en laboratorio.

El muestreo y análisis de suelo es una herramienta que permite determinar el estado físico-químico en que se encuentra el medio edáfico tras ser sometido a diversas acciones externas (agricultura, riego, contaminación, etc.). Si el monitoreo del suelo es realizado en forma sistemática a lo largo del tiempo, permite conocer el comportamiento de los parámetros en seguimiento. Parámetros relevantes Los parámetros relevantes a monitorear dependerán directamente de la caracterización del RIL de la agroindustria en estudio. Se deben definir aquellos parámetros de riesgo o indicadores de contaminación, sobre los cuales de diseñará el plan de monitoreo y seguimiento. No obstante el tipo de RIL, existe un grupo de variables consideradas como relevantes de incluir en un programa de monitoreo, cuya exclusión se podrá justificar técnicamente en vista de los análisis de cada RIL en estudio. Estos parámetros son: materia orgánica, granulometría, nitrógeno total, fósforo, conductividad eléctrica (CE) y pH. El análisis de materia orgánica permitirá conocer directamente la variación porcentual de este parámetro en el suelo. Como se trata de un elemento común en los RILes provenientes de agroindustrias, permitirá evaluar si su incremento responde a las tasas de aplicación calculadas por el proyecto. El monitoreo de la granulometría permite detectar variaciones en el contenido de las partículas del suelo, factor que puede verse condicionado por los contenidos de sólidos suspendidos en el agua residual. Las mediciones de granulometría se obtienen a través de un muestreo de suelo y un posterior análisis en laboratorio. La importancia en la determinación de nitrógeno total y fósforo radica en que se trata de elementos frecuentemente presentes en los RILes estudiados, relacionándose principalmente con restos de materia orgánica y detergentes. Respecto a pH y CE, son parámetros indicadores directos de la influencia del RIL sobre el suelo. El pH variará en función de la


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acidez o basicidad del RIL utilizado y su importancia va más allá del simple

valor de PH, puesto que variaciones de este parámetro puede llevar a solubilizar o precipitar otros elementos del suelo. El monitoreo periódico de la CE permitirá estimar variaciones en el contenido salino de la solución suelo, variaciones directamente atribuibles al riego con aguas residuales, sobretodo en aquellas agroindustrias que poseen sales como desecho, siendo por ejemplo el caso de la agroindustria de los encurtidos. Toma de muestras La toma de muestras de suelos es uno de los factores más críticos en el proceso de monitoreo, ya que la adopción de una inadecuada metodología puede originar resultados erróneos que no representaran la realidad. Uno de los primeros factores a considerar en el muestreo de suelos es determinar cual será la superficie representada por muestra. Debido a que los suelos presentan variaciones en sus características tanto vertical como horizontalmente, se propone determinar una superficie máxima de 5 hectáreas por muestra. Si dentro de las 5 hectáreas se presentan suelos diferentes o con diferente manejo, se deben tomar muestras separadas. Es por esto que previo a la puesta en marcha del riego, se debe realizar un estudio agrológico (a nivel de detalle, por ejemplo 1:10.000) del área con el objeto de establecer la línea base edáfica, patrón que permitirá conocer futuras alteraciones producto de la ejecución del proyecto de disposición de RILes en riego. La muestra de suelo, independientemente del tipo de cultivo que se realice, debe reflejar la variación de los elementos monitoreados en el tiempo, en el perfil de suelo. Se propone obtener muestras a los 15; 30 y 60 cm. de profundidad en cada oportunidad, atendiendo a que las principales reacciones de intercambio se desarrollan en el horizonte superficial, y que la zona expuesta a concentración de algunos contaminantes, se producirá donde normalmente se concentra entre 60 a 70% de la masa radicular absorbente. A pesar de que se seleccionen correctamente las áreas de suelos homogéneos, la alta variabilidad espacial de ellos introducirá una alta variabilidad en cuanto a los resultados esperados en los parámetros en seguimiento. Por lo anterior, se recomienda que cada muestra (a enviar a laboratorio) sea el resultado de una mezcla de alrededor de 10 submuestras obtenidas a intervalos regulares, de manera de representar las características promedio


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del área.

Para que la muestra definitiva sea representativa, es necesario estandarizar la forma de tomar las submuestras en terreno, para lo cual se puede realizar un recorrido siguiendo cualquier forma geométrica a lo largo del campo. Algunas de ellas se sugieren en la Figura 6.1.

Figura 6.1 Ejemplos de Recorridos con el Objeto de Muestrear el Suelo en

Forma Representativa. Las submuestras se deberán toman con palas o barrenos agrológicos. Antes de sacar la columna de suelo, a la profundidad establecida, se debe raspar la vegetación o rastrojo, sin eliminar el suelo superficial. No se debe muestrear cerca de caminos, puertas, cercos, acequias, canales, árboles u otros sectores pocos representativos. En el caso de implementarse riego tecnificado del tipo goteo, se recomienda que cada una de las submuestras sea obtenida dentro de la zona cubierta por el bulbo húmedo. Estas submuestras se deberán mezclar en un balde limpio, desde donde se extraerá la muestra compuesta con un peso aproximado de 1 Kg. La muestra debe enviarse lo antes posible al laboratorio junto a un formulario de identificación (facilitado por el laboratorio). Si se tarda varios días, se debe mantener a baja temperatura (refrigerada), evitando que se contamine.


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Periodicidad de monitoreo.

No existe una regla que determine una periodicidad de monitoreo, considerando que éste debe relacionarse directamente con la presencia de elementos contaminantes, su peligrosidad, el volumen de agua residual dispuesto en el suelo y la variabilidad en la calidad del RIL. De acuerdo al New Jersey Department Enviromental Protection (2003), en el caso de disponer aguas residuales en suelo, se debe considerar al menos una vez por año un monitoreo de suelo, determinando pH; % de Na intercambiable; CE y nutrientes. Por su parte, el Department of Natural Resources Environmental protection Division of State of Georgia (1986), recomienda una frecuencia de monitoreo en suelo, basada en los siguientes criterios:

pH 1 vez por año CIC si cambia el pH % saturación de bases si cambia el pH Adsorción de fósforo 1 vez cada 4 años Metales y elementos prioritarios 1 vez por año

No obstante, considerando que el efecto polutivo se relaciona directamente con la aplicación del RIL tratado en temporada de riego y con el potencial lixiviado que pueden inducir las precipitaciones invernales, se deberán realizar al menos 2 muestreos al año, uno al inicio de la temporada de riego y el segundo al final de la temporada de riego. Situaciones de mayor frecuencia de monitoreo deberán ser consideradas, en la medida que aumente el riesgo de contaminación, determinado por los elementos involucrados y la variabilidad del RIL utilizado.

B. Medición de la humedad del suelo Mediciones periódicas de la humedad del suelo permitirán estimar si existe un mojamiento en el perfil, más allá de lo diseñado por el proyecto, que pudiera originar una percolación profunda hacia estratas inferiores y una posterior disposición en aguas subterráneas. De acuerdo al tipo de cultivo, profundidad de suelo y altura de la napa, se debe definir un monitoreo de la humedad del suelo en profundidad, manteniendo en general mediciones a 30; 60 y 90 cm., considerando que la humedad proveniente del riego no debe


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alcanzar los horizontes inferiores (al menos no superar un 50% de la

Capacidad de Campo de esa estrata). Estas mediciones prevendrán la contaminación de napas y permitirán mantener un control del riego, evitando aportes de caudales superiores a los establecidos. Métodos de determinación de humedad Existen diferentes metodologías para determinar la humedad del suelo. Entre estos se puede nombrar la evaluación manual, TDR (Time Domain Reflectrometry), FDR (Frecuency Domain Reflectrometry), bloques de Bouyoucus, tensiómetros, entre otros. La utilización de palas o barrenos agrológicos es un método cualitativo y que esta muy influenciado por la experiencia del usuario y conocimiento del suelo para determinar la condición de humedad de éste. Se basa en la extracción de muestras de suelo por medios mecánicos y su posterior evaluación manual, considerando parámetros como dureza, plasticidad, cohesión, entre otras. Los TDR (Time Domain Reflectrometry) y FDR (Frecuency Domain Reflectrometry), son instrumentos electrónicos que requieren la construcción de pozos de observación para realizar las mediciones, constituyen actualmente los instrumentos de mayor versatilidad y precisión en el registro de datos. Algunos modelos son acompañados por Datalogger, para el registro eficiente y rápido de los datos y/o, Software gráfico, que permite modelar instantáneamente las curvas de humedad. En la Tabla 6.2 se presenta un análisis comparativo entre estos dos instrumentos.


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Tabla 6.2

Diferencias entre TDR y FDR.

TDR (Time Domain Reflectrometry)

FDR (Frecuency Domain Reflectrometry)

DIFERENCIAS Mide por diferenciales de CE Mide a través de ondas de radio

El sensor debe tomar contacto con el suelo

(rompe estructura y requiere de la instalación de un tubo / punto de

medición)

No requiere contacto con el suelo para la medición (mediante la instalación de un tubo se puede medir todo el perfil)

Presenta menor precisión en la medición por alteración física de la

muestra Es preciso en la medición (no toma

contacto con la muestra)

Por el tipo de diseño, solo permite instalar sondas a intervalos discretos

Permite medir la humedad del perfil en forma continua

Otro método que permite medir el contenido de agua en el suelo es a través de bloques de resistencia eléctrica o “bloques de Bouyoucos” o “bloques de yeso”. Se basa en los cambios de resistencia eléctrica o conductividad de soluciones en un bloque poroso de yeso. Estos cambios son causados por las variaciones en el contenido de agua de los bloques, que resultan de la tensión relativa de la solución del suelo que los rodea. Finalmente otro sistema lo constituye el tensiómetro, el cual consiste en una cápsula porosa de material cerámico, conectada mediante un tubo a un manómetro, llenándose todas las partes con agua. Cuando la cápsula es colocada en el suelo, donde se va a realizar la medición de succión, la masa de agua dentro de la cápsula entra en contacto hidráulico y tiende a equilibrarse con el agua del suelo, a través de los poros de la pared cerámica. Periodicidad del monitoreo Es importante mantener una alta periodicidad del monitoreo para llevar un control eficiente de la humedad en el perfil atendiendo que, según sea el método de riego elegido, se deberá tener una alta capacidad de respuesta frente a eventos no deseados. En forma preliminar se estima realizar mediciones de humedad cada 15 días desde el inicio de la temporada de riego hasta el final de este período. El número de puntos de medición va a depender de ciertas


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singularidades como topografía, tipo de suelos, diseño del sistema de riego

entre otros. A priori se puede indicar que debe haber, a lo menos, un punto de muestreo por cada 1,0 hectárea. En el caso de aplicarse riego vía métodos gravitacionales, se debe muestrear además, al inicio y al final del sector de riego. Se deben sumar nuevos puntos de muestreo si en el sector de riego hay diferencias topográficas.

6.1.3. Agua subterránea. El objetivo de monitorear el agua subterránea es detectar eventuales infiltraciones del RIL tratado utilizado en riego, lo que originaría contaminación del acuífero con los elementos contenidos en dicho RIL. Para muestrear agua subterránea es necesario disponer de pozos de muestreo. Si estos no existen en el predio se pueden utilizar pozos de predios vecinos que se ubican aguas arriba y aguas abajo, dentro del área de influencia definida para el proyecto. Si no existe ninguna de estas opciones, es necesario construir pozos de observación. Las características geológicas subsuperficiales del sitio y la dirección de flujo del acuífero, constituyen elementos determinantes en la selección de los puntos de monitoreo de agua subterránea, asociados al proyecto de disposición de RILes tratados en riego. Respecto al flujo del acuífero, se debe determinar la dirección de movimiento del agua, considerando que este flujo resulta independiente de la topografía superficial del lugar. Para determinar la dirección del flujo, se requiere de al menos 3 puntos de sondaje en los cuales se pueda monitorear el desplazamiento del agua. Un plan de monitoreo de agua subterránea, cuyo objetivo debe ser determinar con la mayor anticipación posible algún efecto polutivo de la operación, deberá considerar al menos:

Un pozo aguas arriba del área de emplazamiento del proyecto u otro lugar cercano representativo de la misma napa. Este punto cumplirá la función de caracterizar la Línea de Base y servir como punto de comparación permanente durante la operación del proyecto.

Un pozo dentro del área sometida a riego con el agua residual, el

cual permitirá evaluar cambios atribuibles a la operación del proyecto, por percolación directa de las aguas.


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Dos pozos aguas abajo del área de riego, los cuales

permitirán evaluar cambios atribuibles a la operación del proyecto, y que estarán asociado a la captura de la migración lateral de la recarga y/o del sentido de dirección del flujo.

Todos los pozos de monitoreo deben construirse a una profundidad suficiente para permitir el muestreo considerando las fluctuaciones estacionales propias de cada napa. Además, luego de construidos deben quedar claramente identificados, aislados para evitar el ingreso de agua superficial (base de hormigón en superficie) y cerrados con el objeto de impedir contaminación por terceros. Cabe destacar que raramente es posible establecer una red que cumpla todos estos requisitos por lo que, eventualmente, será necesario recurrir a pozos disponibles de terceros y que se encuentren al interior del área de influencia definida. Frecuentemente, las muestras de agua subterránea se obtienen de pozos agrícolas o de abastecimiento urbano. Conviene tener en cuenta que si el pozo de muestreo no ha sido utilizado recientemente, el agua almacenada en el propio pozo puede haber sufrido algunas alteraciones físico-químicas (temperatura, pH, O2 disuelto, etc.), por lo que se aconseja no tomar la muestra hasta que se haya bombeado cierto volumen de agua. Los requisitos básicos que debe cumplir una buena red son los siguientes:

Accesibilidad a los puntos de observación Distribución espacial de densidad suficiente y uniforme Conocimiento de las características de los puntos (profundidad,

georeferenciación, etc.) Representatividad

Con relación a los parámetros a determinar en la muestra, resultan de relevancia para el proyecto:

Profundidad de la napa pH Nitratos1 Nitritos2 Fósforo total

1 A modo de referencia, cabe citar que la Norma Chilena de Calidad de Agua Potable (NCh 409), fija límites de 10 mg/l y 1 mg/l para nitratos y nitritos respectivamente. En tanto, la futura Norma de Calidad para la Protección de las Aguas Continentales Superficiales, en su norma secundaria de calidad y para la clase 3, acepta una concentración de nitritos mayor a 0,06 mg/l. 2 Idem 1.


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Conductividad eléctrica

Además, se deberá tener en especial consideración aquellos determinados como prioritarios de acuerdo a la composición del RIL tratado, según sea la agroindustria evaluada. La frecuencia de monitoreo se deberá determinar caso a caso, dependiendo de las condiciones del lugar, especialmente profundidad de la napa y permeabilidad subsuperficial del suelo (EPD-Georgia, 1992; Minnesota Rules), no obstante se recomienda como mínimo, una periodicidad de muestreo semestral. Las precauciones y metodologías a utilizar son similares a las del muestreo de agua de riego, basadas en el D.S. Nº 90/2000 “Norma de Emisión para la Regulación de Contaminantes Asociados a las Descargas de Residuos Líquidos a Aguas Marinas y Continentales Superficiales”, pudiéndose ocupar también aquellas referidas en el D.S. SEGPRES Nº 46/2002 “Norma de Emisión de Residuos Líquidos a Aguas Subterráneas”. 6.2. Plan de Prevención de Riesgos Los riesgos ambientales son determinados principalmente por amenazas, definidas como eventos de posible ocurrencia con capacidad de afectar negativamente al medio ambiente y consecuentemente la imagen del proyecto. El plan de prevención de riesgos tiene como objetivo evitar el desarrollo de estas amenazas, para lo cual se deben adoptar ciertos procedimientos en las distintas etapas del proceso.

Prevención de Riesgos en Tranque de Acumulación (si este existiese). La prevención en el manejo de tranque de acumulación, evitará poner en riesgos la estructura del tranque y el correcto funcionamiento de este, tanto en la acumulación como en la entrega de agua.

Diseñar la capacidad del tranque considerando un margen de seguridad de acumulación, ante eventuales períodos lluviosos que puedan saturar la capacidad de acumulación del embalse.

Delimitar la entrada al tranque para evitar el ingreso de animales y/o personas no autorizadas. Con esto, se evitará originar posibles daños a la estructura y condición del tranque y problemas de toxicidad con los animales que pudiesen consumir el agua acumulada.

En el diseño del tranque, considerar el revestimiento de las paredes


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y fondo del embalse para evitar filtraciones e infiltraciones.

Para evitar la eventual generación de olores molestos, por desarrollo de condiciones anaeróbicas, se debe considerar en el diseño la implementación de un sistema de aireado.

Realizar una limpieza interior del tranque (de carácter periódico) para eliminar sedimentos y vegetación que disminuyen la capacidad de operación de este.

Revisión periódica de las paredes del tranque para evitar deslizamientos de tierra, lo que podría afectar la estabilidad de este.

Realizar una mantención periódica del exterior del tranque, eliminando las malezas que crecen alrededor, para evitar la disminución de agua acumulada por la absorción por plantas no deseadas.

Mantener y revisar periódicamente las estructuras de entrada y salida de agua (compuertas, marcos partidores, etc.) para garantizar un adecuado revestimiento.

Monitoreo permanente de la situación de capacidad del tranque en situaciones de lluvias torrentosas, con el objetivo de evitar su posible colapso.

Prevención de Riesgos en la Conducción del Agua Hacia el Predio.

Revestir los canales de conducción para disminuir las pérdidas de

agua por percolación. Realizar chequeos periódicos de los canales de conducción para

detectar posibles fugas de agua. En canales abiertos y tuberías eliminar los posibles

embancamientos que se podrían generar, los cuales pueden alterar el caudal que se aporta al sistema.

Limpiar de malezas y basura los alrededores de los canales de conducción, evitando que los materiales extraídos queden a orillas del canal, lo que originaría problemas en la normal conducción del agua hacia el área de riego.


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Prevención de Riesgos en el Área de Riego.

Cercar los límites del predio para evitar la entrada de animales, los

cuales podrían verse afectados por problemas de toxicidad o afectar las estructuras de riego del área.

Crear una cortina de viento con árboles para disminuir la disipación de malos olores, ante la eventualidad de disponer de RILes con estas características.

Los movimientos de maquinaria dentro del predio deben realizarse con precaución para evitar daños en los sistemas de riego.

En el caso de los sistemas de riego superficiales, realizar un chequeo continuo del estado de estos, especialmente de los surcos, pretiles, platabandas, etc., cuyo mal estado puede afectar la correcta distribución del agua en el área de riego.

Para sistemas de riego tecnificados, realizar un chequeo continuo de cada uno de sus componentes: bombas impulsoras, filtros, cañerías de distribución, emisores, etc. con el objetivo de asegurar la disposición adecuada de agua en el perfil del suelo.

Debido a la carga de partículas que porta el agua de RILes, el sistema de filtrado y las terminaciones del sistema de tuberías deben ser revisados y limpiados 1 vez a la semana, con el objetivo de evitar taponamientos y acumulación de sedimentos en el sistema.

Reemplazar, en riego tecnificado, aquellos elementos que se encuentran dañados o no realizan su función correctamente.

Capacitar continuamente al personal encargado de la operación del sistema de riego.

Observación sintomatológica del suelo y de los cultivos para detectar posibles contaminaciones por elementos que contienen las aguas de RILes.

6.3. Plan de Contingencias Un Plan de Contingencia es un plan esencialmente organizativo que proporciona las respuestas necesarias ante situaciones de emergencia. Los objetivos de éste son establecer las líneas básicas de actuación en el caso de un episodio de emergencia ambiental y coordinar los medios técnicos y humanos para contrarrestarlo. A continuación se presentan una serie de situaciones de emergencia que pueden ocurrir en el área de operación del sistema, recomendándose ciertas medidas a adoptar para atenuar o evitar los efectos negativos que pueden sobrevenir.

Ocurrencia de Temblores de Gran Magnitud o Terremotos


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Suspensión del riego para evitar derrames de volúmenes

excesivos ante posibles daños en el sistema. Chequeo de las estructuras de riego (tranque, canales, compuertas,

tuberías, etc.) para verificar sus estados. Reparación o reemplazo de estructuras dañadas. Ante inevitables derrames de agua, dar aviso inmediato a las

autoridades pertinentes. Ante la ocurrencia de un vertimiento de un siniestro de esta

naturaleza, se deberá recurrir a lo estipulado en el “Manual de Mitigación de Eventos Críticos”.

Lluvias Torrentosas

Evaluar condición del tranque de acumulación, si este existiese. Si es necesario, evacuar el agua del tranque para evitar un rebalse

con los consiguientes daños a la estructura de este. Antes de proceder se debe dar aviso a la autoridad pertinente.

Poner en funcionamiento los sistemas de recirculación de agua, para disminuir la escorrentía superficial, evitando el arrastre de materiales y agua.

Ante la ocurrencia de un siniestro de esta naturaleza, se deberá recurrir a lo estipulado en el “Manual de Mitigación de Eventos Críticos”.

Muerte de Plantas

Reposición de plantas. Análisis de posibles causas de muerte. Adopción de medidas para evitar nuevas muertes, en base a la

causa detectada.

Discontinuidad en el Aporte de Agua Residual desde el Proceso Agroindustrial

Reformulación de la programación de riego ante nuevo escenario

de menor disponibilidad de agua. Adoptar medidas de máximo aprovechamiento de agua. Si estas existen, utilizar otras fuentes de agua, con el objetivo de

evitar la muerte de plantas por déficit hídrico.


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Detección de Pérdida de Suelo Superficial

Revisión de programación de riego para evitar caudales erosivos.

Esto puede conllevar a la disminución de caudales y tiempos de riego.

Tecnificación del riego (si no existiese), por sensibilidad del suelo a escurrimiento superficial.

Fugas o Roturas en Tranque de Acumulación (si este existiese)

Elaborar un Plan de Emergencia ante situaciones que afecten la

integridad del tranque (lluvias torrentosas, terremotos, etc.). Detección de la ubicación de la fuga y su causa. Reparación del daño. Adoptar medidas de mejoramiento de mantención del tranque. Ante la ocurrencia de un siniestro de esta naturaleza, se deberá

recurrir a lo estipulado en el “Manual de Mitigación de Eventos Críticos”.

Rotura o Detección de Fugas en Canales o Tuberías de Conducción.

Suspensión del riego. Reparación de canales o tuberías. Poner en funcionamiento los sistemas de recirculación de agua.

Rotura de Tuberías.

Suspensión del riego. Detección de la causa que originó la rotura, para evitar nuevos

daños. Cambio o reparación de la(s) tubería(s) dañada(s).

Taponamiento de Emisores en Riego Tecnificado.

Revisión y limpieza de filtros. Limpieza del sistema. Aplicación de sustancias limpiantes. Aumento de frecuencia de lavado del sistema. Producto del retrolavado del sistema de filtros, se generará un

sedimento concentrado en las partículas conducidas por los RILes, las cuales deberán ser capturadas, desecadas, y dispuestas en lugares autorizados.

Detección de Elementos Contaminantes en Monitoreo de agua Subterránea.


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Suspensión del riego. Análisis de los monitoreos de aguas superficiales para detectar

fuente de contaminación. Revisión y/o reformulación de los procesos de abatimiento. Revisión de los programas de riego para evitar exceso de caudales

que originan infiltración hacia napas.

Formación de Costras Superficiales en el Suelo.

Detectar la causa que origina el encostramiento. Eliminación de costras mediante rastraje superficial.

Diseminación de Olores.

Verificar el estado de la cortina de viento. Aumentar la densidad de la cortina si no esta cumpliendo su

función. Utilización de desodorizantes ambientales en casos extremos.


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CAPÍTULO 7

7. APLICACIÓN DE LA METODOLOGÍA A continuación se desarrolla paso a paso la metodología que debe implementarse, para efectos de descartar RILes agroindustriales tratados, vía riego, así como para determinar la superficie y capacidad de embalsamiento necesarios para lograr el objetivo de descarte. En el Anexo I se adjunta un formato de autoevaluación, donde se consigna expresamente la información que debe ser considerada por el sector agroindustrial, así como la secuencia de cálculos que permiten determinar la superficie de riego y los requerimientos de embalsamiento de los RILes tratados que, temporal o estacionalmente, no son ocupados en las labores de regadío. Junto con el seguimiento de esta metodología, se realiza un ejercicio práctico para cada macrozona, con dos ejemplos de cultivo en cada caso (salvo en la macrozona centro donde se desarrollan tres ejemplos). Los casos y ejemplos seleccionados corresponden a:

Macrozona centro:

- Disposición de RILes tratados en una plantación de eucalipto

- Disposición de RILes tratados en una plantación de vid vinífera, variedad blanca

- Disposición de RILes tratados en una plantación de vid vinífera, variedad tinta

7.1. Resumen de Criterios a ser Considerados En los ejemplos que se desarrollan, se deben considerar los criterios que se señalan a continuación, y que resumen los principales aspectos contenidos en esta guía. 7.1.1. Caracterización del RIL El primer paso es identificar el RIL generado, tanto en volumen (cantidad y distribución mensual), como su caracterización físico-química. La caracterización físico-química se debe realizar sobre la base de los elementos


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incluidos en la Norma Chilena Oficial NCh 1.333 “Requisitos de Calidad del

Agua para Diferentes Usos – Requisitos de Agua para Riego”, complementada y corregida con los valores propuestos en el presente estudio, completando el “check list” que a modo de sugerencia se presenta en la Tabla 7.1. No obstante, se recomienda poner especial énfasis en todos aquellos parámetros identificados como críticos.

Tabla 7.1 Presentación y “check list” de los parámetros que caracterizan al RIL

CumplimientoParámetro Unidad de

medición Concentración

en RIL Valor máximo recomendable SI No

P1 P2 :

Pn 7.1.2. Definición de tratamientos Una vez identificados aquellos parámetros que exceden las concentraciones máximas recomendadas, se debe identificar en la Tabla 2.4 aquel tratamiento mínimo necesario, con el objeto de lograr el abatimiento de los contaminantes a los niveles de concentración requeridos. Debido a que un tipo (T) o sistema de tratamiento (combinación de tipos) puede abatir a más de un contaminante a la vez, se recomienda realizar un análisis integral del tipo o sistema de abatimiento a aplicar. Así, por ejemplo, si los parámetros que presentan concentraciones por sobre los niveles recomendados son P1 y P3, la lógica de evaluación sería:

(P1; P3)* T1 = P1’; P3’ donde P’ es la concentración del parámetro luego de aplicar el primer tipo de tratamiento (T1). Si P1’ aún excede los valores requeridos, se debe aplicar el segundo tipo de tratamiento (T2), el cual afectará también a P3:

(P1’; P3’)* T2 = P1’’; P3’’


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La iteración se deberá efectuar el número de veces que sea necesario, de manera tal que cada uno de los parámetros contaminantes reconocidos se encuentren en concentraciones igual o bajo los valores recomendados y/o normados. Cabe señalar que el elemento contaminante más restrictivo es el que impondrá la combinación final de posibles tipos de tratamientos, de manera tal que la calidad neta del RIL tratado cumpla con los requisitos de calidad establecidos y/o recomendados. 7.1.3. Balance hídrico Definidas las variables del RIL a tratar (volumen, distribución y calidad) y los tratamientos de abatimiento de contaminantes para cumplir los requisitos establecidos, se procede a realizar el balance hídrico El primer paso es caracterizar agroclimáticamente el área del proyecto, identificando básicamente precipitación y evapotraspiración potencial (ETo). Sobre los datos de precipitación se calcula la precipitación efectiva, según se explica en el capítulo 3.2. En la Tabla 7.2 se presentan los datos climáticos requeridos para el análisis.

Tabla 7.2 Presentación de los Registros de Precipitación y Evaporación Potencial del la

Zona del Proyecto

Mes Precipitación (mm/mes)

Precipitación efectiva

(mm/mes) ETo

(mm/mes)

Enero pp1 Ppef1 ETo1 Febrero pp2 Ppef2 ETo2 : : : : Diciembre pp12 ppef12 ETo12

Total ∑ pp1..pp12 ∑ ppef1..ppef12 ∑ ETo1..ETo12

Con estos antecedentes se selecciona la especie de cultivo y se determina, de acuerdo a la evapotranspiración de cultivo (ETc) y al método de riego, la eficiencia de aplicación del mismo y la tasa de riego unitaria (TRu), es decir la cantidad de agua a aplicar mensualmente por una hectárea, aspectos que se resumen en la Tabla 7.3.


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Tabla 7.3

Cálculo Algebraico de Demanda Hídrica y Tasa de Riego Unitaria

Mes Kc ETc (mm/mes)

Tasa de Riego Unitaria (m3/mes/ha)

Enero Kc1 ETc1 = ETo1*Kc1 TRu1 = ETc1*10/Efr% Febrero Kc2 ETc2 = ETo2*Kc2 TRu2 = ETc2*10/Efr% : : : : Diciembre Kc3 ETc12 = ETo12*Kc12 TRu12 = ETc12*10/Efr%

Total ∑ ETc1..ETc12 ∑ TRu..TRu12

Obtenida la tasa de riego unitaria, es posible determinar la superficie necesaria (S) para descartar el volumen de agua residual producida. Además, la estacionalidad de la producción del RIL indicará las necesidades de embalsamiento del sistema. Para ello, en la Tabla 7.4, se expone el cálculo algebraico y modo de presentación recomendado del resultado del balance hídrico mensual, donde se determina el requerimiento de utilizar agua embalsada (UE) o destinar parte o total del caudal del RIL (Q) a las obras de acumulación (DE). Una columna paralela, en la cual se presente el volumen acumulado en el embalse, permitirá determinar la máxima capacidad de embalsamiento requerida (Max EA).

Tabla 7.4 Cálculo Algebraico de Uso y Requerimiento de Embalse

Mes Caudal

RIL tratado

(m3/mes)

Tasa de Riego (m3/mes)

Uso de RIL Embalsado (m3/mes) (*)

Demanda de embalse

(m3/mes) (**)

Embalsamiento acumulado

(m3)

Enero Q1 TR1 = TRu1*S UE1 = TR1-Q1 DE1 = Q1-TR1 EA1 = DE1 Febrero Q2 TR2 = TRu2*S UE2 = TR2-Q2 DE2 = Q2-TR2 EA2 = DE1+DE2 Marzo Q3 TR3 = TRu3*S UE3 = TR3-Q3 DE3 = Q3-TR3 EA3 = ED2+ED3 Abril Q4 TR4 = TRu4*S UE4 = TR4-Q4 DE4 = Q4-TR4 EA4 = DE3+DE4 : : : : : : Diciembre Q12 TR12 = TRu12*S UE12 = TR12-Q12 DE12 = Q12-TR12 EA12 = DE12+DE12

Total ∑ Q1..Q12 ∑ TR1..TR12 ∑ UE1..UE12 ∑ DE1..DE12 Max(EA)

(*) Esta columna se completa con la fórmula propuesta sí TR>Q, de lo contrario se debe ingresar el valor 0.

(**) Esta columna se completa con la fórmula propuesta sí TR<Q, de lo contrario se debe ingresar el valor 0.

Cabe mencionar que si estos cálculos se realizan sobre registros de años medios, en el diseño de la estructura de almacenamiento de agua se debiera considerar un margen de seguridad que permita sobrellevar años con pluviometría por sobre la media.


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Este margen de seguridad puede obtenerse realizando los cálculos con un año pluviométrico de mayor período de retorno (es decir un año húmedo, de menor probabilidad de excedencia), como 2,5 años (probabilidad de excedencia de un 40%). En el caso de no disponer de los registros estadísticos que permitan evaluar el período de retorno, se propone sobredimensionar el tamaño del embalse en un 20%. 7.2. Ejercicio Macrozona Centro 7.2.1. Caracterización de la agroindustria

Macrozona centro: Región Metropolitana, zona de Longovilo Empresa productora de vinos. Volumen producido: 211 m3/día, durante 90 días del año

7.2.2. RILes y proceso de abatimiento En la Tabla 7.11 se presentan los parámetros registrados en la base de datos de la SISS para esta agroindustria.

Tabla 7.11

Caracterización del RIL de una empresa productora de vinos

Cumplimiento Parámetros Unidad de medición

Concentración en RIL

Valor máximo permitido SI NO

DBO5 mg/l 2.000 600 X SS mg/l 650 80 X pH 4-10 5,5 – 8,5 X

De acuerdo al resultado de la tabla anterior, en este caso, se debe implementar un sistema de abatimiento para disminuir los valores de DBO5, SS y pH. Sobre la base de antecedentes externos, también se debiera incluir la presencia de nitrógeno, con un valor medio de 38,3 mg/l Los sistemas de tratamiento recomendados para abatir estos contaminantes, con las cargas señaladas, corresponderían a:

un sistema combinado de Separación de Sólidos – Neutralización y Lodos Activados, (SS - N – LA según Tabla 2.4) el cual posee una


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eficiencia de remoción esperada del 92-99% de la DBO; 90-

97% de los SS; 41-71% del N, con un 100% de control del pH.

un sistema combinado de Separación de Sólidos – Neutralización y Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente, (SS - N – UASB según Tabla 2.4) el cual posee una eficiencia de remoción esperada del 79-94% de la DBO; 86-94% de los SS; 24-64% del N, con un 100% de control del pH.

un sistema combinado de Separación de Sólidos – Neutralización y

Lagunas de Estabilización Aeróbica, (SS - N – LE según Tabla 2.4) el cual posee una eficiencia de remoción esperada del 90-97% de la DBO; 94-99% de los SS; 61-77% del N, con un 100% de control del pH.

Con estos sistemas, se espera alcanzar, en forma respectiva, concentraciones promedio de:

96,0 mg/l para DBO, 43,9 mg/l para SS y 16,9 mg/l para nitrógeno. 270,0 mg/l para DBO, 65,0 mg/l para SS y 21,6 mg/l para nitrógeno. 128,0 mg/l para DBO, 22,1 mg/l para SS y 12,0 mg/l para nitrógeno.

Una vez lograda la calidad de RIL deseada se procede a realizar el balance de aguas. 7.2.3. Caracterización agroclimática En la Tabla 7.12 se presentan los datos climáticos necesarios, registrados en la zona de Longovilo.


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Tabla 7.12

Presentación de los Registros de Precipitación y Evaporación Potencial de la Zona de Longovilo

Mes Precipitación (mm/mes) (*)

Precipitación efectiva

(mm/mes) (**) ETo

(mm/mes) (*)

Enero 5,4 0 184 Febrero 5,7 0 173,5 Marzo 8,8 0 144,7 Abril 20,7 0 105,5 Mayo 71,2 65,1 66,2 Junio 84,6 73,7 37,5 Julio 70,8 64,8 27 Agosto 59,3 56,4 37,5 Septiembre 25,6 0 66,3 Octubre 15,3 0 105,5 Noviembre 9,2 0 144,8 Diciembre 6,5 0 173,5

Total 383,1 260,0 1.266,0

Para este caso particular se han considerado los siguientes antecedentes:

Los valores de precipitación y ETo (*) se obtuvieron del estudio “Atlas Agroclimático de Chile, Regiones V y Metropolitana”, Fernando Santibáñez.1990.

Los valores de precipitación efectiva (**) se calculan empleando la fórmula presentada en el capítulo 3.2

7.2.4. Suelos No se poseen antecedentes particulares que permitan establecer una caracterización somera de los suelos del valle de Longovilo, sin embargo, se resumen algunos de los antecedentes contenidos en el Anexo F, Capítulo F.1.2.a., para la unidad “Suelos de la depresión intermedia: Terrazas antiguas - Unidad 15”.

“La mayor parte de los suelos (ubicados en terrazas de origen aluvial y aluvio-coluvial) han evolucionado hasta tal punto que presentan un horizonte cámbico, y algunos de ellos tienen un horizonte de iluviación de arcilla (argílico) que representan un grado de mayor de desarrollo. Se trata de suelos constituidos por sedimentos de granulometría variable, moderadamente profundos con contenidos de materia orgánica moderada a baja. Asociados a posiciones ligeramente más bajos en el relieve se encuentran


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suelos que presentan un horizonte superficial de color oscuro, bien

estructurado con una saturación de bases superior al 70% y con un contenido de materia orgánica entre 2 y 4%. Algunos de estos suelos se encuentran sobre un depósito de gravas y ripios gruesos con una matriz arenosa o franco arenosa de origen aluvial, cuyo sustrato se puede encontrar entre los 40 y 120 cm. de profundidad.”

En resumen, en el área de interés aparentemente existirían suelos aluviales o aluvio-coluviales, de 40 a 120 cm de profundidad, en los cuales se podría observar evidencias de iluviación de arcillas (arcillosos). 7.2.5. Tasa de riego, Superficie de Cultivo y Capacidad de Embalsamiento Desde este punto en adelante se generarán dos ejemplos de uso del RIL tratado, basado uno en el establecimiento de eucaliptos, considerando su alta tasa de evapotranspiración y el otro en un cultivo de vid vinífera, considerando el riego de la misma especie de la cual, la empresa evaluada, obtiene su materia prima.

A. Plantación de Eucalipto

a. Tasa de Riego Con los antecedentes de evapotranspiración y los Kc mensuales reconocidos para la especie Eucalipto, se procede a determinar la tasa de riego neta, antecedentes que se resumen en la Tabla 7.13.

Tabla 7.13 Cálculo de Demanda Hídrica y Tasa de Riego Unitaria en

Eucalipto adulto, para la Macrozona centro

Mes Kc (*)

ETo (mm/mes)

ETc (mm/mes) (**)

Tasa de Riego (m3/mes/ha)

(***) Enero 1,15 184 211,6 3.023 Febrero 1,1 173,5 190,9 2.727 Marzo 0,9 144,7 130,2 1.860 Abril 0,8 105,5 84,4 1.206 Mayo 0,66 66,2 43,7 0 Junio 0,58 37,5 21,8 0 Julio 0,5 27 13,5 0 Agosto 0,56 37,5 21 0 Septiembre 0,66 66,3 43,8 626 Octubre 0,8 105,5 84,4 1.206 Noviembre 0,96 144,8 139 1.986 Diciembre 1,1 173,5 190,9 2.727

Total 1.266,0 15.361

Para este caso particular se han considerado los siguientes


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antecedentes:

El Kc de eucalipto (*) se obtuvo del estudio “Balance Hídrico

Embalse Ovejería”, ATM Ingeniería, para Codelco Chile – División Andina.2000 y actualizaciones.

La ETc (**) se determina multiplicando: Kc * ETo La Tasa de Riego (***) considera una eficiencia de aplicación de un

70%, estimada para un riego por surcos con sistema de recirculación

b. Superficie requerida El volumen de RIL disponible es de 18.990 m3/año (211 m3/día * 90 días), lo que divido por la demanda unitaria (15.361 m3/año/ha), determina una necesidad de superficie equivalente a 1,24 ha.

c. Capacidad de embalsamiento Reconocidos los antecedentes de oferta y demanda hídrica y, establecido que la demanda es efectiva desde septiembre a abril (8 meses) para una oferta continua, se evalúa el requerimiento de embalsamiento para los meses en que la oferta excede a la demanda. Los resultados del análisis de presentan en la Tabla 7.14.

Tabla 7.14 Cálculo de Uso y Requerimiento de Embalse

Mes Caudal RIL

tratado (m3/mes)

Tasa de Riego

(m3/mes)

Uso de RIL Embalsado

(m3/mes)

Demanda de embalse

(m3/mes)


(m3) Enero 3.737 3.737 0 0 Febrero 3.371 3.371 0 0 Marzo 2.300 2.300 0 0 Abril 6.330 1.491 0 4.839 4.839 Mayo 6.330 0 0 6.330 11.169 Junio 6.330 0 0 6.330 17.499 Julio 0 0 0 Agosto 0 0 0 Septiembre 774 774 0 Octubre 1.491 1.491 0 Noviembre 2.455 2.455 0 Diciembre 3.371 3.371 0 Total 18.990 18.990 17.499 17.499

En color negro (resaltado) se destaca el volumen máximo de


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acumulación de agua que debe ser almacenada en un tranque de

acumulación, cantidad que determina el tamaño de diseño del mismo. Como se mencionó anteriormente, para dar un margen de seguridad a la operación, se debe incrementar este volumen en un 20% (a 21.000 m3). Por ejemplo, este podría tener las siguientes dimensiones:

Profundidad: 5,0 m. Largo: 70,0 m Ancho: 60,0 m

B. Plantación de Vid Vinífera, variedad Blanca

a. Tasa de Riego Con los antecedentes de evapotranspiración y los Kc mensuales reconocidos para la especie Vid vinífera, se procede a determinar la tasa de riego neta, antecedentes que se resumen en la Tabla 7.15.

Tabla 7.15 Cálculo de Demanda Hídrica y Tasa de Riego Unitaria para Vid

Vinífera, variedad Blanca, en la Macrozona Centro

Mes Kc (*)

ETo (mm/mes)

ETc (mm/mes) (**)


(***) Enero 0,6 184 110,4 1.577 Febrero 0,6 173,5 104,1 1.487 Marzo 0,6 144,7 86,8 1.240 Abril 0,5 105,5 52,8 754 Mayo 0 66,2 0 0 Junio 0 37,5 0 0 Julio 0 27 0 0 Agosto 0 37,5 0 0 Septiembre 0,35 66,3 23,2 331 Octubre 0,45 105,5 47,5 679 Noviembre 0,55 144,8 79,6 1.137 Diciembre 0,6 173,5 104,1 1.487

Total 1.266,0 609 8.692


El Kc de la vid (*) se obtuvo de Doorenbos and Pruitt, 1976.


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La ETc (**) se determina multiplicando: Kc * ETo

La Tasa de Riego (***) considera una eficiencia de aplicación de un 70%, estimada para un riego por surcos con sistema de recirculación




Mes Caudal RIL

tratado (m3/mes)

Tasa de Riego

(m3/mes)


(m3/mes)

Demanda de embalse

(m3/mes)


(m3) Enero 3.445 3.445 0 0 Febrero 3.249 3.249 0 0 Marzo 2.709 2.709 0 0 Abril 6.330 1.647 0 4.683 4.683 Mayo 6.330 0 0 6.330 11.013 Junio 6.330 0 0 6.330 17.343 Julio 0 0 0 Agosto 0 0 0 Septiembre 723 723 0 Octubre 1.484 1.484 0 Noviembre 2.484 2.484 0 Diciembre 3.249 3.249 0 Total 18.990 18.990 17.343 17.343

En color negro (resaltado) se destaca el volumen máximo de acumulación de agua que debe ser almacenada en un tranque de acumulación, cantidad que determina el tamaño de diseño del mismo. Como se mencionó anteriormente, para dar un margen de seguridad a la operación, se debe incrementar este volumen en un


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20% (a 20.800 m3).

Por ejemplo, este podría tener las siguientes dimensiones:

Profundidad: 5,0 m. Largo: 70,0 m Ancho: 59,5 m

C. Plantación de Vid Vinífera, variedad Tinta

a. Tasa de Riego Con los antecedentes de evapotranspiración y los Kc mensuales reconocidos para la especie Vid vinífera, se procede a determinar la tasa de riego neta, antecedentes que se resumen en la Tabla 7.17.

Tabla 7.17 Cálculo de Demanda Hídrica y Tasa de Riego Unitaria para Vid

Vinífera, variedad Tinta, en la Macrozona Centro

Mes Kc (*)

ETo (mm/mes)

ETc (mm/mes) (**)


(***) Enero 0,54 184 99,36 1.419 Febrero 0,24 173,5 41,64 595 Marzo 0,18 144,7 26,05 372 Abril 0 105,5 0 0 Mayo 0 66,2 0 0 Junio 0 37,5 0 0 Julio 0 27 0 0 Agosto 0 37,5 0 0 Septiembre 0,35 66,3 23,21 332 Octubre 0,45 105,5 47,48 678 Noviembre 0,55 144,8 79,64 1.138 Diciembre 0,54 173,5 93,69 1.338

Total 1.266,0 411,0 5.872


El Kc de la vid (*) se obtuvo de Doorenbos and Pruitt, 1976. La ETc (**) se determina multiplicando: Kc * ETo La Tasa de Riego (***) considera una eficiencia de aplicación de un

70%, estimada para un riego por surcos con sistema de recirculación.


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7-13




Mes Caudal RIL

tratado (m3/mes)

Tasa de Riego

(m3/mes)


(m3/mes)

Demanda de embalse

(m3/mes)


(m3) Enero 4.589 4.589 0 0 Febrero 1.924 1.924 0 0 Marzo 1.203 1.203 0 0 Abril 6.330 0 0 6.330 6.330 Mayo 6.330 0 0 6.330 12.660 Junio 6.330 0 0 6.330 18.990 Julio 0 0 0 Agosto 0 0 0 Septiembre 1.074 1.074 0 Octubre 2.193 2.193 0 Noviembre 3.680 3.680 0 Diciembre 4.327 4.327 0 Total 18.990 18.990 18.990 18.990

En color negro (resaltado) se destaca el volumen máximo de acumulación de agua que debe ser almacenada en un tranque de acumulación, cantidad que determina el tamaño de diseño del mismo. Como se mencionó anteriormente, para dar un margen de seguridad a la operación, se debe incrementar este volumen en un 20% (a 22.800 m3). Por ejemplo, este podría tener las siguientes dimensiones:

Profundidad: 5,0 m.


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Largo: 70,0 m

Ancho: 65,1 m

Comparando los 3 ejemplos desarrollados para la zona centro, se observa que la menor tasa de evapotranspiración de la vid vinífera variedad blanca, en relación al eucalipto, determina una significativa mayor demanda de superficie (+43,4%) para satisfacer la oferta de agua (1,24 ha v/s 2,19 ha). En el caso de la variedad tinta, y producto des mayor estrés hídrico a la cual es sometida, la superficie requerida con respecto al eucalipto se incrementa en un 61,6% (1,24 ha v/s 3,23 ha). Respecto a la capacidad de embalsamiento, prácticamente no existe diferencia entre el caso del eucalipto y la variedad de uva blanca, quedando determinada básicamente por el período en el que la tasa de riego es 0. Con respecto a la variedad tinta, la diferencia corresponde al 7,9%, lo que se explica porque el agua de abril no es ocupada en riego, requiriéndose su total embalsamiento.


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