El saneamiento ecológico , comúnmente abreviado como ecosan (también escrito eco-san o EcoSan ), es un enfoque de provisión de saneamiento que apunta a reutilizar de manera segura los excrementos en la agricultura . [1] Es un enfoque, más que una tecnología o un dispositivo, que se caracteriza por un deseo de "cerrar el ciclo", principalmente para los nutrientes y la materia orgánica entre el saneamiento y la agricultura de una manera segura. Uno de los objetivos es minimizar el uso de recursos no renovables . Cuando se diseñan y operan correctamente, los sistemas ecosan proporcionan un sistema higiénicamente seguro para convertir los excrementos humanos en nutrientes que se devuelven al suelo y agua que se devuelve a la tierra. Ecosan también se llama saneamiento orientado a los 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 un gran potencial para ser sistemas de saneamiento sostenibles si se gestionan adecuadamente los aspectos técnicos, institucionales, sociales y económicos". [2]
Antes de 2012, el concepto ecosan se asociaba a menudo con la desviación de orina y, en particular, con los sanitarios secos con desviación de orina (UDDT, por sus siglas en inglés) , un tipo de sanitario seco . Por este motivo, el término "inodoro ecosan" se utiliza ampliamente cuando la gente se refiere a un UDDT. [3] Sin embargo, el concepto ecosan no debería limitarse a un tipo particular de sanitario. 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 la municipalidad 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, a cargo de una ONG llamada Sudea. Un trío, el Dr. Torsten Modig, de la Universidad de Umeå, Almaz Terrefe, líder del equipo, y Gunder Edström, experto en higiene, eligieron una zona de una densa zona urbana como punto de partida. Utilizaron sanitarios secos con desvío de orina (UDDT, por sus siglas en inglés) junto con actividades de reutilización. [ cita requerida ]
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 requerida ]
La definición de ecosan se centra en los aspectos de salud, medio ambiente y recursos del saneamiento sostenible . Por lo tanto, ecosan no es, per se, un saneamiento sostenible, pero los sistemas ecosan pueden implementarse de manera sostenible y tienen un gran potencial para el saneamiento sostenible, si se tienen en cuenta 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 de usuarios determinado, lo que hace que el sistema sea financieramente insostenible a largo plazo. [ cita requerida ]
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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 desechos; prevenir la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales ; y reutilizar los nutrientes o la energía contenidos en los desechos. [1]
La definición de ecosan establece que el término "reciclar de forma segura" incluye aspectos higiénicos, microbianos y químicos. Por lo tanto, el producto de excrementos humanos reciclados, en forma sólida o líquida, debe ser de alta calidad tanto en lo que respecta a patógenos como a todo tipo de componentes químicos peligrosos. La afirmación de que "se minimiza el uso de recursos no renovables" significa que la ganancia en recursos mediante el reciclaje debe ser mayor que el costo de los recursos mediante el reciclaje. [ cita requerida ]
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 cierta filosofía en el manejo de sustancias que hasta ahora se han considerado simplemente aguas residuales y desechos transportados por el agua para su eliminación. [1]
Los primeros promotores de los sistemas ecosan se centraron en aumentar la productividad agrícola (mediante la reutilización de excrementos como fertilizantes ) y, por lo tanto, mejorar el estado nutricional de las personas al mismo tiempo que se les proporcionaba un saneamiento seguro. [5] Se pretendía lograr la reducción de enfermedades no solo 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 realizados en todo el mundo han demostrado beneficios mensurables del uso de excrementos tratados en la agricultura como fertilizantes y acondicionadores del suelo . Esto se aplica en particular al uso de orina . Los ensayos de reutilización en Zimbabwe mostraron resultados positivos para el uso de orina en plantas verdes y frondosas como la espinaca o el maíz, así como en árboles frutales. [7] [8] Otro estudio en Finlandia indicó que el uso de orina y el uso de orina y ceniza de madera "podrían producir un 27% y un 10% más de biomasa de raíz 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 y micronutrientes importantes. [10]
Otro aspecto que los sistemas ecosan están tratando de abordar es la posible escasez futura de fósforo. [11] El fósforo tiene un papel importante para el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, en la producción de fertilizantes, pero es un recurso mineral limitado. [12] La situación es similar con el potasio. Las reservas conocidas de roca fosfórica mineral se están volviendo escasas y cada vez más costosas de extraer; esto también se denomina 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, mientras 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 grupo objetivo de usuarios determinado, lo que hace que el sistema sea financieramente insostenible a largo plazo. [ cita requerida ]
Algunos defensores del 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 saneamiento a un costo muy bajo (por ejemplo, los UDDT , que algunas personas llaman "inodoros ecosan", pueden ser más costosos de construir que las letrinas de pozo, incluso si a largo plazo son más baratos de mantener). [ cita requerida ]
La seguridad de los sistemas ecosan en términos de destrucción de patógenos durante los diversos procesos de tratamiento es un tema de debate continuo entre los defensores y los detractores 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 la reutilización segura. [14] No obstante, sigue existiendo la pregunta de si los sistemas ecosan podrán alguna vez ampliarse para llegar a millones de personas y cómo pueden hacerse lo suficientemente seguros para funcionar. El entusiasmo inicial de los pioneros ecosan a principios de la década de 2000 se ha transformado en la comprensión de que cambiar las actitudes y los comportamientos en materia de saneamiento requiere mucha paciencia.
El reconocimiento a ecosan llegó con la concesión del Premio del Agua de Estocolmo en 2013 a Peter Morgan, pionero de las bombas manuales y las letrinas de pozo ventilado (VIP), además de los inodoros de tipo ecosan [7] [15] (el Arborloo , el Skyloo [16] y el Fossa alterna). Peter Morgan es reconocido como uno de los principales creadores y defensores de soluciones de saneamiento ecológico, que permiten la reutilización segura de los excrementos humanos para mejorar la calidad del suelo y la producción de cultivos. Sus inodoros de tipo ecosan se utilizan ahora en países de todo el mundo, centrados en convertir un problema sanitario en un recurso productivo. [17]
Muchos de los proyectos de investigación que la Fundación Bill y Melinda Gates ha estado financiando desde aproximadamente 2011 en materia de saneamiento también abordan la recuperación de recursos; esto bien podría ser un legado del concepto ecosan, incluso si estos investigadores no utilizan el término "ecosan".
Ecosan ofrece un marco flexible, donde los elementos centralizados se pueden combinar con los descentralizados, el saneamiento basado en agua con el saneamiento seco, la alta tecnología con la baja tecnología , etc. Al considerar una gama mucho más amplia de opciones, se pueden desarrollar soluciones óptimas y económicas para cada situación particular. [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 inodoro seco con desviación de orina , pero los sistemas ecosan también pueden utilizar otras tecnologías, como inodoros de vacío acoplados a plantas de biogás , humedales construidos , inodoros 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 los estudios de caso publicados por la Alianza de Saneamiento Sostenible que se centran en actividades de reutilización. [19] [20]
La recuperación y utilización de la orina y las heces en " sistemas de saneamiento en seco ", es decir, sin alcantarillado o sin mezclar cantidades sustanciales de agua con los excrementos, ha sido practicada por casi todas las culturas. La reutilización no se limitaba a la producción agrícola. Los romanos , por ejemplo, conocían el atributo blanqueador del amoniaco 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 "seca" de los excrementos . Esto les permitió vivir en comunidades en las que los nutrientes y la materia orgánica contenida en los excrementos se devolvían 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 conocido de la recolección y el uso organizados de excrementos humanos para apoyar la producción de alimentos es el de China. [22] El valor de los " excrementos nocturnos " 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 de usar excrementos en la producción de cultivos hace más de 2500 años, lo que les permitió sustentar a más personas en una densidad más alta que cualquier otro sistema de agricultura. [21]
En México, la cultura azteca recolectaba excrementos humanos para uso agrícola. Un ejemplo de esta práctica se ha documentado en 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 colocaba la basura en barcos especiales amarrados en los muelles de los alrededores de la ciudad. Se utilizaban mezclas de basura y excrementos para fertilizar las chinampas (campos agrícolas) o para reforzar las orillas que bordeaban 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 reconocían la importancia de reciclar los nutrientes y compuestos contenidos en las aguas residuales. [23]
En Perú, los incas tenían un gran respeto por los excrementos como fertilizante, los cuales eran almacenados, secados y pulverizados para ser utilizados 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 urbanizaban 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 obtener estos fertilizantes para aumentar la producción y el saneamiento urbano se benefició. [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 de su uso directo, los excrementos también se procesaban para producir sustancias químicas puras. Mediante el uso de nitrarios y lechos de nitro, se extraía el nitrógeno en forma de nitrato de potasio (KNO3 ) , un ingrediente clave de la pólvora . [25] El KNO3 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 diversas partes del mundo durante siglos y todavía eran una práctica común al comienzo de la Revolución Industrial. Incluso cuando el mundo se fue urbanizando cada vez más, los nutrientes de los excrementos recogidos 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 la creciente densidad de población. [21]
La recuperación de nutrientes de los excrementos en sistemas de saneamiento sin alcantarillado estaba abordando los problemas de saneamiento en 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 para el saneamiento urbano en el siglo XX y fue gradualmente reemplazada por sistemas de saneamiento basados en alcantarillado sin recuperación de nutrientes (aparte de la reutilización agrícola de lodos de depuradora en algunos casos), al menos para las ciudades que pueden permitírselo.
Hubo cuatro factores impulsores 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 (oloroso) en la agricultura ha continuado hasta nuestros días, probablemente porque no se creía que el olor del estiércol contribuyera a las enfermedades humanas.
La recuperación de nutrientes de las aguas residuales continúa en dos formas:
La Agencia Sueca de Cooperación Internacional para el Desarrollo (ASDI) financió el "programa de I+D SanRes" durante 1993 a 2001, que sentó las bases para el posterior "programa EcoSanRes" llevado a cabo por el Instituto Ambiental 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 estatal alemana GIZ también tuvo un gran programa ecosan entre 2001 y 2012. Si bien en las etapas iniciales de este programa se prefería el término ecosan, a partir de 2007 se fue sustituyendo cada vez más por el término más amplio de " saneamiento sostenible ". De hecho, en 2007 se fundó la Alianza para el Saneamiento Sostenible en un intento de ampliar el concepto ecosan y reunir a diversos actores bajo un mismo paraguas.
La investigación sobre cómo hacer que la reutilización de orina y heces sea segura en la agricultura fue realizada por investigadores suecos, por ejemplo Hakan Jönsson y su equipo, cuya publicación sobre "Directrices sobre el uso de orina y heces en la producción agrícola" [33] fue un hito que luego 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 múltiples barreras para la reutilización, que es la piedra angular de esta publicación, ha llevado a una comprensión clara de cómo se puede realizar de forma segura la reutilización de excretas.
Inicialmente, se celebraron "conferencias ecosan" dedicadas a presentar y debatir 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 requerida ] Los partidarios de ecosan reclamaron la ventaja en materia de contención, tratamiento y 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. Desde aproximadamente 2007, los dos bandos opuestos han ido encontrando formas de lidiar 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 del saneamiento sostenible. [ cita requerida ]
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