El saneamiento ecológico , comúnmente abreviado como ecosan (también escrito eco-san o EcoSan ), es un enfoque de provisión de saneamiento que tiene como objetivo reutilizar de forma segura los excrementos en la agricultura . [1] Es un enfoque, más que una tecnología o un dispositivo, que se caracteriza por el deseo de "cerrar el círculo", principalmente para los nutrientes y la materia orgánica entre el saneamiento y la agricultura de manera segura. Uno de los objetivos es minimizar el uso de recursos no renovables . Cuando se diseñan y operan adecuadamente, los sistemas ecosan brindan un sistema higiénicamente seguro para convertir los excrementos humanos en nutrientes que se devolverán al suelo y agua que se devolverá a la tierra. Ecosan también se llama saneamiento orientado a recursos.
La definición de ecosan ha variado en el pasado. En 2012, expertos suecos formularon una definición ampliamente aceptada de ecosan: "Los sistemas de saneamiento ecológico son sistemas que permiten el reciclaje seguro de nutrientes para la producción de cultivos de tal manera que se minimiza el uso de recursos no renovables . Estos sistemas tienen "Tienen un gran potencial para ser sistemas de saneamiento sostenibles si se gestionan adecuadamente los aspectos técnicos, institucionales, sociales y económicos". [2]
Antes de 2012, ecosan se asociaba a menudo con la desviación de orina y, en particular, con los inodoros secos con desviación de orina (UDDT) , un tipo de inodoro seco . Por esta razón, el término "inodoro ecosan" se utiliza ampliamente cuando la gente se refiere a un UDDT. [3] Sin embargo, el concepto ecosan no debe limitarse a un tipo particular de inodoro. Además, los UDDT se pueden utilizar sin realizar ninguna actividad de reutilización, en cuyo caso no están en línea con el concepto ecosan (un ejemplo son los 80.000 UDDT implementados por el municipio de eThekwini cerca de Durban, Sudáfrica). [4]
El término "ecosan" se utilizó por primera vez en 1995 y el primer proyecto comenzó en 1996 en Etiopía, por una ONG llamada Sudea. Un trío formado por el Dr. Torsten Modig, de la Universidad de Umeå, Almaz Terrefe, líder del equipo, y Gunder Edström, experto en higiene, eligieron como punto de partida una zona de una densa zona urbana. Utilizaron baños secos con desviación de orina (UDDT) junto con actividades de reutilización. [ cita necesaria ]
En el concepto ecosan, los excrementos humanos y las aguas residuales se consideran un recurso potencial, por lo que también se lo denomina "saneamiento orientado a los recursos". El término "saneamiento productivo" también se utiliza desde aproximadamente 2006. [ cita necesaria ]
La definición de ecosan se centra en el aspecto de salud, medio ambiente y recursos del saneamiento sostenible . Por lo tanto, ecosan no es, per se, saneamiento sostenible, pero los sistemas ecosan pueden implementarse de manera sostenible y tienen un gran potencial para el saneamiento sostenible, si se atienden adecuadamente los aspectos técnicos, institucionales, sociales y económicos. Los sistemas Ecosan pueden ser "insostenibles", por ejemplo, si hay muy poca aceptación por parte de los usuarios o si los costos del sistema son demasiado altos para un grupo objetivo determinado de usuarios, lo que hace que el sistema sea financieramente insostenible a largo plazo.
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Los principales objetivos del saneamiento ecológico son reducir los riesgos para la salud relacionados con el saneamiento, el agua contaminada y los residuos; prevenir la contaminación de las aguas subterráneas y de las aguas superficiales ; y reutilizar los nutrientes o la energía contenida en los desechos. [1]
La afirmación en la definición de ecosan de "reciclar de forma segura" incluye aspectos higiénicos, microbianos y químicos. Así, el producto reciclado de excrementos humanos, en forma sólida o líquida, deberá ser de alta calidad tanto en lo que respecta a patógenos como a todo tipo de componentes químicos peligrosos. La afirmación "se minimiza el uso de recursos no renovables" significa que la ganancia de recursos mediante el reciclaje será mayor que el costo de los recursos mediante el reciclaje.
Ecosan se basa en un concepto global de flujos de materiales como parte de un sistema de gestión de aguas residuales ecológica y económicamente sostenible, adaptado a las necesidades de los usuarios y a las respectivas condiciones locales. No favorece una tecnología de saneamiento específica, sino más bien una determinada filosofía en el manejo de sustancias que hasta ahora se consideraban simplemente aguas residuales y desechos transportados por el agua para su eliminación. [1]
Los primeros defensores de los sistemas ecosan tenían un fuerte enfoque en aumentar la productividad agrícola (mediante la reutilización de excrementos como fertilizantes ) y así mejorar el estado nutricional de la gente al mismo tiempo que les proporcionaban un saneamiento seguro. [5] La reducción de enfermedades debía lograrse no sólo reduciendo las infecciones transmitidas por vía fecal-oral sino también reduciendo la desnutrición en los niños . Este vínculo entre WASH , la nutrición, una enfermedad llamada enteropatía ambiental (o enteropatía tropical ) [6], así como el retraso en el crecimiento de los niños, ha pasado a ocupar un lugar destacado en la agenda del sector WASH desde aproximadamente 2013.
Los ensayos agrícolas en todo el mundo han demostrado beneficios mensurables del uso de excrementos tratados en la agricultura como fertilizante y acondicionador del suelo . Esto se aplica en particular al uso de la orina . Los ensayos de reutilización en Zimbabwe arrojaron resultados positivos al utilizar orina en plantas de hojas verdes como la espinaca o el maíz, así como en árboles frutales. [7] [8] Otro estudio realizado en Finlandia indicó que el uso de orina y el uso de orina y cenizas de madera "podrían producir entre un 27% y un 10% más de biomasa de raíces de remolacha roja". [9] Se ha demostrado en muchos estudios que la orina es un fertilizante valioso y relativamente fácil de manipular, que contiene nitrógeno, fósforo, potasio e importantes micronutrientes. [10]
Otro aspecto que los sistemas ecosan están tratando de abordar es la posible escasez próxima de fósforo. [11] El fósforo desempeña un papel importante en el crecimiento de las plantas y, por tanto, en la producción de fertilizantes, pero es un recurso mineral limitado. [12] La situación es similar para el potasio. Las reservas minerales conocidas de roca fosfórica son cada vez más escasas y su extracción es cada vez más costosa: esto también se llama la crisis del " pico de fósforo ". Una revisión del suministro mundial de fosfato sugirió que, si se recolectara, el fosfato en la orina podría satisfacer el 22% de la demanda total. [13]
Los beneficios de los sistemas ecosan incluyen: [1]
El enfoque ecosan ha sido criticado por estar demasiado centrado en la reutilización en la agricultura, al tiempo que descuida algunos de los otros criterios para el saneamiento sostenible . De hecho, los sistemas ecosan pueden ser "insostenibles", por ejemplo, si hay muy poca aceptación por parte de los usuarios o si los costos del sistema son demasiado altos para un determinado grupo objetivo de usuarios, lo que hace que el sistema sea financieramente insostenible a largo plazo.
Algunos defensores de ecosan han sido criticados por ser demasiado dogmáticos, con un énfasis excesivo en la protección de los recursos ambientales en lugar de centrarse en la protección de la salud pública y la provisión de servicios sanitarios a un costo muy bajo (por ejemplo, los UDDT , que algunas personas llaman "inodoros ecosan"). ", pueden ser más caras de construir que las letrinas de pozo, incluso si a largo plazo son más baratas de mantener).
La seguridad de los sistemas ecosan en términos de destrucción de patógenos durante los diversos procesos de tratamiento es un tema continuo de debate entre los defensores y opositores de los sistemas ecosan. Sin embargo, la publicación de las Directrices de la OMS sobre reutilización, con su concepto de barreras múltiples, ha contribuido en gran medida a establecer un marco común para una reutilización segura. [14] Sin embargo, la pregunta sigue siendo si los sistemas ecosan alguna vez podrán ampliarse para llegar a millones de personas y cómo pueden hacerse lo suficientemente seguros para operar. El entusiasmo inicial de los pioneros de ecosan a principios de la década de 2000 se ha convertido en la comprensión de que cambiar actitudes y comportamientos en materia de saneamiento requiere mucha paciencia.
El reconocimiento a ecosan se produjo con la concesión del Premio del Agua de Estocolmo en 2013 a Peter Morgan, un pionero de las bombas manuales y letrinas de pozo ventiladas (VIP), además de los sanitarios tipo ecosan [7] [15] (el Arborloo , el Skyloo [16 ] y la Fosa alterna). Peter Morgan es reconocido como uno de los principales creadores y defensores de soluciones de saneamiento ecológico, que permiten la reutilización segura de excrementos humanos para mejorar la calidad del suelo y la producción de cultivos. Sus sanitarios tipo ecosan se utilizan ahora en países de todo el mundo, centrados en convertir un problema sanitario en un recurso productivo. [17]
Además, muchos de los proyectos de investigación que la Fundación Bill y Melinda Gates ha estado financiando desde aproximadamente 2011 en materia de saneamiento se ocupan de la recuperación de recursos; esto bien podría ser un legado del concepto ecosan, incluso si el término "ecosan" no es utilizado por estos investigadores.
Ecosan ofrece un marco flexible, donde se pueden combinar elementos centralizados con elementos descentralizados, agua con saneamiento seco, alta tecnología con baja tecnología , etc. Al considerar una gama mucho más amplia de opciones, se pueden desarrollar soluciones óptimas y económicas para cada caso en particular. situación. [18] Las tecnologías utilizadas en los sistemas ecosan a menudo, pero no siempre, incluyen elementos de separación en origen, es decir, mantener separados los diferentes flujos de residuos, ya que esto puede facilitar el tratamiento y la reutilización segura.
La tecnología más común utilizada en los sistemas ecosan es el sanitario seco con desviación de orina , pero los sistemas ecosan también pueden utilizar otras tecnologías, como sanitarios de vacío acoplados con plantas de biogás , humedales artificiales , sanitarios de compostaje , etc.
Se pueden encontrar ejemplos de proyectos ecosan en todo el mundo en una lista publicada por GIZ en 2012, así como en aquellos estudios de caso publicados por Sustainable Sanitation Alliance que se centran en actividades de reutilización. [19] [20]
Casi todas las culturas han practicado la recuperación y utilización de orina y heces en " sistemas sanitarios secos", es decir, sin alcantarillado o sin mezclar cantidades sustanciales de agua con los excrementos. La reutilización no se limitó a la producción agrícola. Los romanos , por ejemplo, eran conscientes del atributo blanqueador del amoníaco presente en la orina y lo utilizaban para blanquear la ropa. [21]
Muchas sociedades agrícolas tradicionales reconocieron el valor de los desechos humanos para la fertilidad del suelo y practicaron la recolección y reutilización "en seco" de los excrementos . Esto les permitió vivir en comunidades en las que los nutrientes y la materia orgánica contenida en los excrementos regresaban al suelo. Las descripciones históricas sobre estas prácticas son escasas, pero se sabe que la reutilización de excrementos se practicaba ampliamente en Asia (por ejemplo, en China, Japón, Vietnam, Camboya, Corea), pero también en América Central y del Sur. Sin embargo, el ejemplo más famoso de recolección y uso organizado de excrementos humanos para apoyar la producción de alimentos es el de China. [22] El valor de la " tierra nocturna " como fertilizante fue reconocido con sistemas bien desarrollados que permitían la recolección de excrementos de las ciudades y su transporte a los campos. Los chinos eran conscientes de los beneficios del uso de excrementos en la producción de cultivos hace más de 2.500 años, lo que les permitía sustentar a más personas en una densidad mayor que cualquier otro sistema de agricultura. [21]
En México, la cultura azteca recolectaba excrementos humanos para uso agrícola. Un ejemplo de esta práctica está documentado para la ciudad azteca de Tenochtitlán , fundada en 1325 y una de las últimas ciudades del México prehispánico (conquistada en 1521 por los españoles): la población depositaba la basura en embarcaciones especiales amarradas en muelles alrededor de la ciudad. Se utilizaban mezclas de basura y excrementos para fertilizar las chinampas (campos agrícolas) o para reforzar los márgenes que bordean el lago. La orina se recogía en recipientes en todas las casas, luego se mezclaba con barro y se utilizaba como tinte para telas. Los aztecas reconocieron la importancia de reciclar los nutrientes y compuestos contenidos en las aguas residuales. [23]
En Perú, los incas tenían en alta estima los excrementos como fertilizante, que se almacenaba, secaba y pulverizaba para utilizarlo en la siembra de maíz. [24]
En la Edad Media, el uso de excrementos y aguas grises en la producción agrícola era la norma. Las ciudades europeas se estaban urbanizando rápidamente y el saneamiento se estaba convirtiendo en un problema cada vez más grave, mientras que al mismo tiempo las propias ciudades se estaban convirtiendo en una fuente cada vez más importante de nutrientes agrícolas. Por lo tanto, la práctica de utilizar directamente los nutrientes de los excrementos y las aguas residuales para la agricultura continuó en Europa hasta mediados del siglo XIX. Los agricultores, reconociendo el valor de los excrementos, estaban ansiosos por conseguir estos fertilizantes para aumentar la producción y beneficiar el saneamiento urbano. [21] Esta práctica también se llamaba gong farmer en Inglaterra, pero conllevaba muchos riesgos para la salud de quienes participaban en el transporte de excrementos y lodos fecales .
Además del uso directo, las excretas también se procesaban para producir sustancias químicas puras. Utilizando nitrarios y lechos de nitro, se extrae el nitrógeno del interior como nitrato de potasio (KNO 3 ), un ingrediente clave de la pólvora . [25] KNO 3 también fue responsable del descubrimiento del ácido nítrico en el siglo XVII. [26]
Las formas tradicionales de saneamiento y reutilización de excrementos han continuado en varias partes del mundo durante siglos y todavía eran una práctica común al advenimiento de la Revolución Industrial. Incluso cuando el mundo se estaba urbanizando cada vez más, los nutrientes de los excrementos recolectados de los sistemas de saneamiento urbanos sin mezclarlos con agua todavía se utilizaban en muchas sociedades como recurso para mantener la fertilidad del suelo, a pesar de las crecientes densidades de población. [21]
La recuperación de nutrientes de los excrementos en sistemas de saneamiento sin alcantarillado estaba solucionando los problemas de saneamiento en los asentamientos de Europa y otros lugares y contribuía a asegurar la productividad agrícola. [21] Sin embargo, la práctica no se convirtió en el enfoque dominante del saneamiento urbano en el siglo XX y fue reemplazada gradualmente por sistemas de saneamiento basados en alcantarillado sin recuperación de nutrientes (aparte de la reutilización agrícola de los lodos de depuradora en algunos casos), al menos para las ciudades. que se lo pueda permitir.
Hubo cuatro factores principales que llevaron a la desaparición de la recuperación y el uso de excrementos y aguas grises de las ciudades europeas en el siglo XIX: [21]
El uso de estiércol animal (olor) en la agricultura ha continuado hasta el día de hoy, probablemente porque no se pensaba que el olor del estiércol contribuyera a las enfermedades humanas.
La recuperación de nutrientes de las aguas residuales continúa de dos formas:
La Agencia Sueca de Cooperación para el Desarrollo Internacional (Sida) financió el "programa de I+D SanRes" entre 1993 y 2001, que sentó las bases para el posterior "programa EcoSanRes" llevado a cabo por el Instituto de Medio Ambiente de Estocolmo (2002-2011). [27] [28] Una publicación de Asdi llamada "Saneamiento ecológico" en 1998 recopiló el conocimiento generado hasta la fecha sobre ecosan en un libro popular que se publicó como segunda edición en 2004. [29] El libro también ha sido traducido al chino , [30] francés [31] y español. [32]
La empresa gubernamental alemana GIZ también tuvo un gran "programa ecosan" entre 2001 y 2012. Si bien en las etapas iniciales de este programa se prefirió el término "ecosan", a partir de 2007 fue reemplazado cada vez más por el término más amplio " saneamiento sostenible ". ". De hecho, la Alianza de Saneamiento Sostenible se fundó en 2007 en un intento de ampliar el concepto ecosan y reunir a varios actores bajo un mismo paraguas.
Investigadores suecos, por ejemplo Hakan Jönsson y su equipo, llevaron a cabo investigaciones sobre cómo hacer que la reutilización de orina y heces sea segura en la agricultura, cuya publicación sobre las "Directrices sobre el uso de orina y heces en la producción de cultivos" [33] fue un hito. que posteriormente se incorporó a las "Directrices sobre la reutilización segura de aguas residuales, excretas y aguas grises" de la OMS de 2006. [14] El concepto de barreras múltiples para la reutilización, que es la piedra angular de esta publicación, ha llevado a una comprensión clara de cómo funcionan las excretas. La reutilización se puede realizar de forma segura.
Inicialmente, hubo "conferencias ecosan" dedicadas a presentar y discutir investigaciones sobre proyectos ecosan:
Desde entonces, el tema ecosan se ha integrado en otras conferencias WASH y ya no se han organizado grandes conferencias ecosan por separado.
Durante la década de 1990, cuando el término ecosan era algo nuevo, las discusiones fueron acaloradas y conflictivas. [ cita necesaria ] Los partidarios de ecosan reclamaron la esquina de la contención, el tratamiento y la reutilización. Los defensores de los sistemas de saneamiento convencionales, por otro lado, defendieron las letrinas de pozo y los sistemas de alcantarillado a base de agua . Los partidarios de Ecosan criticaron el saneamiento convencional por contaminar los cursos de agua con nutrientes y patógenos. Aproximadamente desde 2007, las dos partes opuestas han ido encontrando lentamente maneras de tratar entre sí, y la formación de la Alianza de Saneamiento Sostenible en ese año ha ayudado aún más a proporcionar un espacio para que todos los actores del saneamiento se reúnan y avancen en la misma dirección de sostenibilidad. saneamiento. [ cita necesaria ]
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