El incremento de la contaminación por aguas residuales por parte de las industrias conserveras de frutas y verduras en el curso de los últimos años, lleva a la búsqueda de medios eficaces de lucha contra ese tipo de contaminación y merece su estudio por el carácter estacional de esta industria y la variedad de productos tratados.

Las impurezas se encuentran en el agua como materia en suspensión, como material coloidal, o como materia en solución; mientras que la materia en suspensión siempre se separa por medio mecánico, con intervención o no de la gravedad, la materia coloidal requiere un tratamiento fisicoquímico preliminar y la materia en solución puede tratarse en el propio estado molecular o iónico o precipitarse y separarse, utilizando procesos semejantes a los empleados para la separación de los sólidos inicialmente en suspensión. Esto es lo que se denomina tratamiento de las aguas o efluentes agroindustriales.

Las industrias conserveras de frutas y legumbres tienen la característica de ser estacionales, es decir, la materia prima que se utiliza para elaborar las conservas sólo se produce en determinados periodos del año; la consecuencia de esto, aunado al modo particular de trabajo de cada industria, es que los efluentes variarán en ciertas épocas de año, en caso que no se importe la materia prima. Otro problema muy importante en estas industrias es la presencia de materia orgánica.

Para poder resolver el problema de los efluentes en las industrias conserveras analizamos el proceso de tratamiento de estos efluentes, que comienza en un simple proceso de tamizado para separar los sólidos grandes en suspensión, continuando con el proceso de sedimentación para el resto de sólidos en suspensión, llevando finalmente esta agua a lagunas de estabilización o a un sistema de lodos activados.

Es importante recalcar que no se busca tratar el agua para el consumo, sino para ser reutilizado en el proceso o en alguna otra actividad.

El proceso de tratamiento explicado anteriormente es una de las alternativas de tratamiento, existen otras que deberemos escoger dependiendo de las limitaciones económicas y el uso que daremos al agua en tratamiento.

Dar una noción básica sobre la industria conservera de frutas y legumbres y el tratamiento que debería darse a sus aguas residuales es motivo del presente trabajo.

El conocimiento de la naturaleza del agua residual es fundamental de cara al proyecto y explotación de las infraestructuras, tanto de recogida como de tratamiento y evacuación de las aguas residuales, así como para la gestión de la calidad del medio ambiental.


Los estudios de caracterización del agua residual están encaminados a determinar:

-Las características físicas, químicas y biológicas del agua y las concentraciones de los constituyentes del agua residual.

-Los medios óptimos para reducir las concentraciones de contaminantes.

Las técnicas de muestreo utilizadas en un estudio del agua residual deben asegurar la obtención de muestras representativas, ya que los datos que se deriven de los análisis de dichas muestras serán, en definitiva, la base para el proyecto de las instalaciones de tratamiento.

Las aguas residuales devienen del uso del agua con fines domésticos y procesos industriales, resultando con altos índices de contaminación. El verterla sin ningún tratamiento previo traerá serias consecuencias a la salud pública y al ambiente.

Proceso productivo de conservas de frutas y legumbres:

• Limpieza y preparación preliminares
Todas las frutas y hortalizas a ser procesadas deben ser liberadas de la tierra adherida, jugo seco, insectos y residuos químicos. Esto se realiza en baños de agua y aspersión a presión, mientras la materia prima se traslada en cintas transportadoras o se pasa a través de tamices agitados.

• Limpieza e inspección
Los productos hortofrutícolas son sometidos a limpieza para remover materias extrañas y material dañado. Se efectúa una clasificación según tamaño, madurez, peso, calidad u otras características. Estos procesos usan tanto procesos secos como húmedos, así como operaciones mecánicas y manuales. Ejemplos de sistemas secos son la agitación manual, tamices, chorros de aire y cintas y rodillos transportadores, en tanto métodos húmedos son la aspersión de agua, flotación, inmersión y arrastre en canales.

• Trozado, deshuesado, eliminación de fallas y cortado
Algunas materias primas deben trozarse en tamaños específicos; los sobrantes pueden utilizarse o descartarse. Este proceso se realiza habitualmente en forma manual. El deshuesado, eliminación de fallas y cortado, son normalmente procesos mecánicos.

• Pelado
La remoción de la cáscara puede ser manual, mecánica o química. Esta última se utiliza para los productos más frágiles (por ej.: tomates y duraznos).

• Preparación y transporte
Antes de entrar al proceso final, los productos son inspeccionados para asegurar la calidad. En la planta, el transporte se efectúa mediante bombeo, canales o cintas transportadoras.

Operaciones finales

• Blanqueo
Esta operación expone el producto a una alta temperatura por un período breve. Se utiliza agua caliente para vegetales enlatados y vapor para hortalizas congeladas y deshidratadas.
El principal propósito de este proceso es inactivar o retardar la acción de bacterias y enzimas que provocan una rápida pérdida de calidad. Efectos secundarios positivos del blanqueo son la eliminación de aire y gases del producto. Después del blanqueo, el producto se enfría rápidamente para prevenir el deterioro del sabor y del color.

• Pulpado y colado
Sólo se efectúa para algunos productos específicos (por ej.: pulpa de manzana y alimentos infantiles) y consiste en la molienda de la fruta y/o verdura.

• Cocción
La cocción y otros métodos de calentamiento de los productos también se efectúan en casos específicos (por ej.: pasta de tomate).

• Mezclado e incorporación de aditivos
Algunos componentes específicos, como saborizantes o preservantes, se agregan al producto principal. Pueden ser especies, agentes espesadores, agua, sal, jarabes, etc.

• Inspección final y envasado
Después de la inspección final, los productos se envasan en latas metálicas, botellas de vidrio o tambores. Después del llenado, el exterior de los envases se lava habitualmente con agua caliente.

• Proceso térmico
Luego del llenado y sellado, las latas son calentadas a alta temperatura para esterilizar su contenido.

Tratamientos previos:

- cribado y tamizado
- desarenado
tratamientos primarios
-sedimentacion
-sedimentacion / floculacion
-filtracion y flotacion
tratamiento secundario
-procesos y factores incidentes

Engloban a los tratamientos orientados a la reducción de la DBO principalmente.
En este tipo de tratamiento las bacterias y otros microorganismos destruyen y metabolizan las materias orgánicas solubles y coloidales. Al final se liberan productos de bajo peso molecular.

El proceso puede realizarse de dos formas: la forma aerobia, cuyos productos finales son H2O, CO2, NO3- y SO4-2; y la forma anaerobia, cuyos productos finales son CH4, NH3, SH2, etc.

En este tipo de industria son más frecuentes los del tipo aerobio.

-LAGUNAS DE ESTABILIZACION
Los efluentes de la agroindustria pueden ser tratados en una serie de lagunas de estabilización, en las cuales los contaminantes orgánicos son biodegradados por microorganismos aeróbicos o anaeróbicos. Los pretratamientos no son necesarios si se usan lagunas de estabilización, ya que ellas tienen gran capacidad de degradación.
Consiste en la instalación de una o varias lagunas para realizar una aireación prolongada, con tiempos de retención largos, unida a la acción de algas y microorganismos.

Este método requiere de superficies amplias y un tiempo de retención de 5 a 50 días.

Las lagunas de estabilización pueden ser de los siguientes tipos:

• Lagunas anaeróbicas: • Lagunas facultativas y • Lagunas aireadas mecánicamente.
-LODOS ACTIVADOS: El proceso de lodos activados se efectúa en un reactor aeróbico, donde los residuos líquidos son mezclados con flóculos de microorganismos aeróbicos (lodos activados) y con oxigeno disuelto, de manera que al agitarse artificialmente y estar la biomasa en suspensión, al cabo de cierto tiempo se han consumido gran parte de los contaminantes orgánicos. El líquido se lleva a un decantador secundario y ahí se separa del lodo. Se consideran apropiados para efluentes con baja carga, ya que el sistema es más confiable, flexible y eficiente.

El sistema tiene diversas modalidades que se muestran a continuación:

La reutilización de las aguas residuales tratadas se ha intensificado mucho, sobre todo para usos industriales o agrícolas. Esta reutilización, que suprime los vertidos directos de residuos a los ríos y lagos, hace disminuir la contaminación. En este sentido, la reutilización es una herramienta de gestión del agua para combatir esa contaminación. En algunos países se usa con mucha frecuencia el riego con aguas residuales tratadas para evitar la eutrofización de los lagos.

Con el uso de estas técnicas se obtiene un triple beneficio:

• Disponer de agua para determinados usos.
• Lucha contra la contaminación
• Disponer gratuitamente del poder fertilizante del agua residual.
La industria procesadora de frutas y legumbres presenta un amplio abanico de posibilidades para la reducción de la producción de efluentes o residuos. Las principales medidas son:
• El uso de la materia prima más limpia.
• Reducción del uso de agua.
• La recirculación y re uso de las aguas de proceso.
• La modificación de los sistemas de producción.

La integración de la gestión ambiental y de la gestión de calidad pueden facilitar la implantación de estas medidas.

Los residuos finales de esta industria pueden tratarse con cualquiera de los tratamientos biológicos existentes. La fracción orgánica de los residuos sólidos puede, a veces, utilizarse en la producción de alimento para animales o de compost.

Los costos del control de la contaminación pueden afectar negativamente la rentabilidad de esta actividad especialmente en las industrias más pequeñas. Las inversiones por este concepto pueden ser más costo-efectivas cuando el período de operación de la planta es más largo. La mayor conveniencia parece ser la de reducir en cuanto sea posible el uso de agua.

Residuos de plaguicidas en frutas y hortalizas:

Para ser removidos en la industria conservera es necesario un triple lavado, quedando los plaguicidas como solución en el efluente agroindustrial y que, de ser vertidos directamente a ríos, canales de riego o lagos impactan negativamente contra el ambiente y salud humano.
Solamente en cultivo de tomate se utilizan unos 228 productos comerciales entre ellos: 105 Insecticidas: 90 fungicidas: 21 Herbicidas: 5 Acaricida: 1 Bactericidas: 1 y Otros: 6 (nematicidas, ovicidas). Para un total de 123 ingredientes activos.

Estos agroquímicos son pulverizados en tomatales a campo abierto unas 50 a 70 veces en un solo ciclo del cultivo, y muchas veces en mezclas combinadas para reducir el costo de las aplicaciones.

Entre los más peligrosos se destacan los siguientes ingredientes activos:

Endosulfán – organoclorado- (Thiodan, Emir, Sulfan, Sulfanex, Thionex, Thiosulfán, Xiper Plus, Zultan, etc) Se trata de un Contaminantes Orgánico Persistente, lo que significa que se bioacumula, biomagnifica y permanece por largos años en el ambiente. Fue introducido en la década de 1950 y emergió como uno de los más importantes productos químicos usados contra una amplia variedad de insectos y ácaros en la agricultura y sectores relacionados.

El endosulfán Clase Ib es altamente tóxico si se inhala, se traga o se absorbe a través de la piel. Ha habido información sobre numerosos casos de envenenamiento agudo. Ingerir o respirar niveles elevados de endosulfán puede producir convulsiones y la muerte. El endosulfán afecta directamente el sistema nervioso central y también se han reportado de ataques epilépticos recurrentes. Se absorbe a través de la piel y también puede producir irritación ocular. Neurotóxico, neuromuscular con daños celulares (cancerígeno).
Los síntomas de envenenamiento incluyen hiperactividad, excitación, disnea (dificultad para respirar), apnea (detención de la respiración), salivación, pérdida del conocimiento, diarrea, anemia, náusea, vómito, insomnio, visión borrosa, cianosis (decoloración azulada de la piel, por la falta de oxígeno), formación de espuma en la boca, temblor, sequedad de la boca, falta de apetito, irritabilidad, dolor de cabeza, disminución de la respiración, hematuria, albuminuria, confusión, mareos, falta de equilibrio y de coordinación. El uso de este plaguicida organoclorado es ilegal.

El Dimetoato –organofosforado- (Sistemin, Perfektion, Afithion, Agrofit, Quimato, Rogor, Rometan) Toxicología: Nocivo Xn. Ecotoxicología: Mamíferos B. Aves B. Peces A. Abejas: Muy peligroso. Para protección de las abejas, no trate en áreas ni épocas de actividad de las mismas. Plazo de seguridad: 7 días para la entrada de ganado. Insecticida sistémico de contacto o ingestión contra isocas, pulgones, trips, cochinillas, dípteros, ácaros, tucuras, chinches. Actúa sobre el sistema nervioso central, es mutagénico y en intoxicaciones graves causa la muerte por paro cardio-respiratorio, a través de inhalación, contacto o ingestión.

El Metamidofos –organofosforado- (Tamaron, Tamanox, Monitor, Tam, Patrole, Estrella, WSC, etc.) es un acaricida de acción sistémica, de contacto y con alto poder residual (Wu et al., 2001; Hernández et al., 2002; Ismail et al., 2002). Es altamente tóxico para el hombre por vía oral, dérmica y por inhalación (Sosa-Gomez et al., 2001; Evaristo y Baptista, 2002; He et al., 2002; Bouchard et al., 2006). Categorías Ia y Ib, sumamente peligroso y de alto poder residual. Causa Efectos crónicos, Hormonales o endocrinos, Reproductivos, Mutagénicos y Teratogenicos. Compatible con plaguicidas sistémicos contra polillas, áfidos.

El Oxamil –carbamato sistémico- (Vydate, Oxamyl, etc) con actividad insecticida, acaricida y nematicida por ingestión y contacto, presentado en forma de solución concentrada acuosa para ser aplicada en aspersión foliar o incorporada al suelo. Se absorbe por raíces y hojas. Resulta efectivo en el control de nematodos e insectos del suelo y algunas plagas aéreas tales como pulgones, mosquitas blancas, tripses, liriomiza y ácaros Toxicología: Cat. Tox.: II. Peligro / Rojo. Extremadamente Mortal en caso de ingestión. Mortal si se inhala. Poderoso inhibidor de acetil colina. Protección al ambiente: No contamine el aire, suelo, fuentes, arroyos, lagos u otros cuerpos de agua. Aves: Extremadamente tóxico. Peces y otros organismos acuáticos: Tóxico. Abejas: Altamente tóxico.

El Carbofurán-metilcarbamato- Es extremadamente tóxico para insectos (abejas y las especies benéficas), zooplancton, crustáceos, peces y aves. En el hombre causa Efectos crónicos, Reproductivos, Mutagénicos, Teratogénicos. Una exposición muy corta podría causar la muerte o lesiones residuales importantes, aunque se proporcione un rápido tratamiento médico.

El Diazinón-organofosforado- afecta principalmente el sistema nervioso cualquiera que sea la ruta de exposición. Algunos síntomas de intoxicación leve incluyen dolor de cabeza, mareo, debilidad, sensación de ansiedad, constricción de las pupilas y visión borrosa. Síntomas de intoxicación grave incluyen náusea y vómitos, calambres abdominales, pulso lento, diarrea, constricción casi total de las pupilas, dificultad para respirar, coma y posiblemente la muerte. Estos efectos también se observan en animales expuestos a concentraciones altas de diazinón. Usado contra insectos, pulgas y cucarachas.

El Imidacloprid (Gaucho, Confidor) contra mosca blanca, minador de hojas, trips; Categoría II Medianamente peligroso y de poder residual muy prolongado.

Y así podemos citar a otros no menos peligrosos como Thiamethoxam, Thiacloprid, Beta-cyflutrina, Lambda-cyhalothrina, Abamectina, Avermectin B1a y B1b, Piretroides, Triflumurón, Paraquat, Glifosato, entre otros.

Un vertido directo de estos contaminantes agroquímicos que están presentes en forma de soluciones a la vía pública irremediablemente afectará la salud humana en las plantaciones donde se irriga con estas aguas residuales y al medio ambiente.

FUENTES:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Tratamiento-De-Efluentes-De-Industrias-De/709853.html
http://www.atsdr.cdc.gov/es/toxfaqs/es_tfacts86.html
http://www.ftm.una.ac.cr/plaguicidasdecentroamerica/index.php/base-de-datos/ingredientes-activos/421-oxamil
http://www.terralia.com/agroquimicos_de_mexico/index.php?proceso=registro&numero=5393&id_marca=258&base=2012
http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=s0365-28072007000200002&script=sci_arttext
http://www.ine.gob.mx/dgicurg/plaguicidas/pdf/carbofuran.pdf
http://www.guardian.co.uk/environment/2008/may/23/wildlife.Cit:www.rap-al.org