RESUM. La sostenibilitat ambiental és una de les metes de la cafeïcultura colombiana i per a aconseguir-la la Federació Nacional de Cafeters de Colòmbia compta amb el Centre Nacional d'Investigacions de Café (Cenicafé) per a la generació de coneixements i tecnologies que contribuïsquen al desenrotllament de sistemes de producció sostenibles ambientalment i amb el Servici d'Extensió per a facilitar que el coneixement i les tecnologies generades arriben als caficultors i siguen implementades per ells. Per al tractament de les aigües residuals que es generen en l'etapa de llavatge, durant el procés de benefici del fruit de café, denominades “aigües mels” i les quals presenten pH àcid i concentracions de DQO pròximes a 27000 ppm, Cenicafé desenrotllà sistemes de tractament anaeròbic, modulars, econòmics, eficients, que no necessiten l'addició de neutralitzant i que permeten eliminar aproximadament el 90% de la contaminació orgànica que ingressa a aquests. No obstant això, els efluents dels sistemes de tractament encara conserven una càrrega orgànica alta (DQO entre 2000 i 3000 ppm), que genera impactes ecològics negatius quan són disposats en els cossos d'aigua de la zona cafetera colombiana, sent necessari implementar sistemes de posttractament econòmics i de fàcil adopció per part dels productors, amb la capacitat de reduir la càrrega orgànica dels efluents a valors per davall de 490 i 279 ppm, en termes de DQO i DBO5, respectivament (corresponents a la concentració letal mitjana trobada per al peix Lebistes reticulatus, bioindicador aquàtic més sensible en estudis d'impacte biològic realitzats en la zona d'estudi) i d'aquesta manera minimitzar el seu impacte ecològic. L'objectiu principal d'aquesta investigació és la generació de la informació necessària per al disseny d'un biosistema integrat que utilitze macròfits per al posttractament de les aigües mels del café, buscant que els seus efluents generen el menor impacte negatiu possible sobre l'ecosistema aquàtic cafeter, presentant alternatives viables, des del punt de vista tècnic, econòmic, ambiental i social, per a l'adequada disposició de la biomassa generada durant el procés de depuració. En un primer assaig, que constà de 18 tractaments i tingué una duració de 209 dies, es determinà l'efecte de la concentració, en termes de DQO, dels efluents dels sistemes anaerobis sobre l'exercici de sistemes aquàtics de tractament, a escala de mesocosmos, utilitzant llacunes impermeabilitzades de 2 m de llarg * 0,5 m d'ample * 0,5 m de profunditat efectiva, sembrades amb les espècies flotants Eichhornia crassipes, Pistia stratiotes, Salvinia auriculata i amb l'espècie emergent Typha angustifolia, avaluant la remoció dels paràmetres fisicoquímics DQO, DBO5, ST, SST, NT, PT, K, S i del grup de bacteris Coliformes. Els sistemes de tractament s'avaluaren utilitzant 3 concentracions d'afluent (sense diluir i diluït al 40 i al 10% amb aigua d'aixeta) a un cabal de 70 ml/min (Q1). Addicionalment, s'avaluaren 2 llacunes testimonis, una per a les espècies flotants i una altra per a l'espècie emergent, a fi de determinar l'efecte real de les espècies en la remoció dels paràmetres fisicoquímics i microbiològics establits. Les equacions de regressió obtingudes permeten predir que es presenta inhibició en el creixement de E. crassipes, P. stratiotes, S. auriculata i en l'increment del nombre de plantes de T. angustifolia a concentracions de DQO, en l'efluent dels sistemes anaerobis, de 1281, 1222, 903 i 508 ppm, respectivament. Es trobà que l'eliminació de DQO, DBO5, SST, NT, PT i K en els sistemes aquàtics de tractament alimentats amb els efluents anaerobis, seguiren un model cinètic de primer orde. No es presentaren diferències estadístiques al 5% en la remoció de la DQO i DBO5 per part de les 4 espècies aquàtiques i el control de l'espècie emergent, però sí en la remoció de nodriments (N, P, K) entre les llacunes amb macròfits i els seus testimonis. Considerant les taxes de creixement dels macròfits i la seua taxa d'eliminació de DBO5, SST, NT, PT i K, l'exercici fou E. crassipes > P. stratiotes > S. auriculata > T. angustifolia. En un segon assaig, que constà de 24 tractaments i tingué una duració de 146 dies, es determinà l'efecte de la càrrega orgànica dels efluents dels sistemes anaerobis sobre l'exercici de sistemes aquàtics de tractament, utilitzant les mateixes llacunes, espècies de plantes i determinant els mateixos paràmetres de remoció avaluats en l'assaig 1. Els sistemes aquàtics de tractament s'alimentaren en les mateixes concentracions d'afluent avaluades en l'assaig 1 i a 2 règims de cabal: 105 ml/min (1,5Q1) i 140 ml/min (2Q1). Les equacions de regressió obtingudes permeten predir que es presenta inhibició en el creixement de E. crassipes, P. stratiotes, S. auriculata i en l'increment del nombre de plantes de T. angustifolia amb càrregues orgàniques mitjanes aplicades de 926, 739, 443 i 825 kg DBO5/ha-die, respectivament. Considerant l'exercici de les 4 espècies aquàtiques en la remoció dels paràmetres DBO5, SST, NT, PT i K (mesura com mg/m2-d) en els 2 assajos avaluats, es determinà que la millor espècie per al posttractament de les aigües mels del café fou E. crassipes, seguida de P. stratiotes, T. angustifolia i S. auriculata. En un tercer assaig, amb una duració de 393 dies, s'avaluà l'efecte del monocultiu vs la combinació d'espècies, en sistemes aquàtics per al posttractament de les aigües mels del café, utilitzant un monocultiu de l'espècie flotant E. crassipes (seleccionada com la millor en els 2 assajos anteriors), una mescla de les espècies flotants E. crassipes, P. stratiotes i S. auriculata i un policultiu utilitzant, en la seua orde E. crassipes, P. stratiotes, T. angustifolia i S. auriculata. Cada sistema de tractament estigué constituït per 4 llacunes, de 500 litres de capacitat cada una, disposades en sèrie i alimentades a un cabal de 105 ml/min. No es trobaren diferències estadístiques al 5% en l'eliminació dels paràmetres DBO5, SST, NT, PT i K per part dels 3 sistemes aquàtics. Considerant la remoció dels paràmetres fisicoquímics avaluats (mesura com mg/m2-d) es trobà que el sistema aquàtic que contenia les espècies E. crassipes, P. stratiotes, T. angustifolia i S. auriculata mostrà un millor exercici que el sistema que operà amb la mescla de les 3 espècies flotants (E. crassipes, P. stratiotes i S. auriculata) que al seu torn presentà un millor exercici que el sistema que utilitzà només l'espècie E. crassipes. Les equacions de regressió obtingudes, incorporant les noves dades generades, permeteren ajustar els valors de predicció per a E. crassipes, obtenint-se que a concentracions de DQO de 1172 ppm (n = 27, R2 = 0,65), equivalents a 562 ppm com DBO5 (n = 27, R2 = 0,64) i càrregas orgàniques mitjanes aplicades de 785 kg DBO5/ha-die (n = 27, R2 = 0,69) es presenta inhibició del seu creixement. En un quart assaig, que es muntà paral·lel amb el primer i basat en els resultats obtinguts a escala de microcosmos, es validà a escala de finca cafetera, durant 3 anys, un sistema aquàtic de tractament utilitzant les espècies flotants E. crassipes i P. stratiotes adaptat en sèrie a un sistema modular de tractament anaerobi de les aigües mels del café, utilitzant 3 llacunes impermeabilitzades de 6 m de llarg * 1,5 m d'ample * 0,5 m de profunditat efectiva, a un cabal de 550 ml/min, per a una finca amb una producció mitjana de 844 @ cps/any i una generació mitjana d'aigua residual de 5 litres/kg cps. El sistema aquàtic permeté disminuir la concentració mitjana de la DQO i DBO5 de les aigües mels tractades anaeròbiament des de valors de 1902 i 821 ppm a valors de 328 i 143 ppm, respectivament, amb un temps de detenció hidràulica de 16 dies. Els efluents del sistema aquàtic de tractament es conduïren a un xicotet llac de 60 m3 utilitzat en l'explotació piscícola de l'espècie Tilapia roja, sense observar-se efectes tòxics sobre els animals, la qual cosa es constituïx en una oportunitat d'aprofitament per a la producció piscícola en finques cafeteres amb oferta limitada d'aigua. En un cinqué assaig s'avaluà la utilització de la biomassa generada en els sistemes aquàtics de tractament en el cultiu de fongs comestibles i medicinals i en la producció d'adob orgànic per mitjà del procés de llombricultura. Es determinà que la utilització de la biomassa de les plantes com a suplement, en valors del 16%, dels substrats, a base de subproductes del café, per al cultiu de fongs comestibles del gènere Pleurotus, mostrà efectes positius en el rendiment dels cultius, sense alterar la sanitat d'aquestos i que la inclusió de la biomassa de la planta emergent, formant part del 50% del total de la biomassa utilitzada com a suplement, permeté incrementar encara més els rendiments, obteniment-se valors del 128,55% en el cultiu del fong Pleurotus pulmonarius i del 103,85% en el cultiu del fong Pleurotus sajor caju. La investigació també permeté determinar que els rendiments en el cultiu dels fongs del gènere Pleurotus, utilitzant la biomassa dels sistemes aquàtics com a únic substrat, foren iguals o inferiors als obtinguts utilitzant la biomassa com a suplement. S'inferix, considerant el valor nutricional i econòmic dels fongs collits, que la millor forma d'aprofitament de la biomassa aquàtica, en la zona cafetera, és com a suplement dels substrats utilitzats per al cultiu de fongs comestibles. Es determinà la viabilitat d'utilitzar la llombricultura per a la producció d'adob orgànic a partir de la biomassa dels sistemes aquàtics de tractament, trobant un rendiment mitjà en el procés de compostatge amb cucs del 51,73% en base secà. Els majors continguts de NPK, per cada 100 g de matèria secà inicial, es trobaren en l'adob orgànic obtingut a partir de biomassa tant fresca com deshidratada de T. angustifolia, seguida de l'adob orgànic de E. crassipes, P. stratiotes i S. auriculata. Com a mitjana, el adob orgànic obtingut a partir de la biomassa provinent de sistemes aquàtics de tractament presentà un valor fertilitzant de 5,38% N – 4,13% P2O5 – 18,18% K2O, per la qual cosa podrien formar part dels programes de fertilització orgànica de les plantacions de café o de cultius associats a la zona cafetera, generant beneficis econòmics per als productors. Finalment es conclou que és necessari disminuir la concentració de les aigües mels tractades anaeròbiament a valors de DQO per davall de 1172 ppm per a poder utilitzar sistemes de tractament amb plantes aquàtiques i que un biosistema integrat que utilitze una mescla de les espècies flotants E. crassipes, P. stratiotes i S. auriculata i en el qual s'aprofite la biomassa generada per a l'elaboració d'adob orgànic per mitjà del procés de llombricultura o com a suplement dels substrats tradicionals utilitzats en la producció de fongs comestibles és l'apropiat per al posttractament de les aigües mels del café en la zona cafetera colombiana. La present tesi doctoral genera un aportació important de nova informació per al disseny d'un biosistema integrat que utilitze macròfits per al posttractament de les aigües mels del café tractades anaeròbiament, amb l'objectiu d'ajudar a consolidar una cafeïcultura ambientalment sostenible, beneficiant amb això a més de 500000 famílies cafeteres colombianes.