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CARACTERIZACIÓN MICROBIOLÓGICA DE LODOS DE TRES ESTACIONES
DE LAVADEROS DE AUTOS DEL AREA METROPOLITANA DE SANTANDER.
DORIS JOHANNA LOPERA MURILLO
Código: 13331016
UNIVERSIDAD DE SANTANDER- UDES
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS NATURALES Y AGROPECUARIAS
MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL
BUCARAMANGA
2018
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CARACTERIZACIÓN MICROBIOLÓGICA DE LODOS DE TRES ESTACIONES
DE LAVADEROS DE AUTOS DEL AREA METROPOLITANA DE SANTANDER.
DORIS JOHANNA LOPERA MURILLO
Código: 13331016
Trabajo de grado para optar por el título en Microbióloga industrial
GINA PATRICIA PARRA APARICIO
DIRECTORA TRABAJO DE GRADO
UNIVERSIDAD DE SANTANDER- UDES
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS NATURALES Y AGROPECUARIAS
MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL
BUCARAMANGA
2018
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AGRADECIMIENTOS Y DEDICATORIA
Esta tesis, ha requerido el esfuerzo y la dedicación mía y de mi directora de tesis; no hubiese
sido posible su posible finalización, sin la cooperación desinteresada de todas y cada una
de las personas que a continuación mencionare; las cuales han sido un soporte muy
importante en esta etapa.
Primeramente le doy gracias a Dios porque ha sido grande y bondadoso conmigo, porque a
pesar de las adversidades él ha sido mi fortaleza y mi mejor compañía en este largo proceso.
Gracias a mi madre de ella he recibido su dedicación y paciencia; porque siempre ha sido
la promotora de mis sueños brindándome su apoyo económico y moral, porque a pesar de
todo siempre confió en mí y nunca desistió en ayudarme.
A mis hijos que han llegado en los momentos más indicados mi bebe grande Diego Fernando
y mi bebe pequeño Samuel Andrés que son mis grandes compañeros de aventuras, mi fuente
de inspiración para superarme cada día más.
Mi más sincero agradecimiento a mi Directora de Tesis Gina por su apoyo y gran ayuda en
este trabajo de investigación; de igual manera al Coordinador de Laboratorio Pedro Patiño
por su confianza y ayuda en esta última etapa, donde no tuve momentos muy fáciles.
5
Gracias a todas esas personas que de una u otra manera, han sido claves en mi vida
profesional y personal; a los docentes del Programa de Microbiología Industrial que me
brindaron sus conocimientos durante los momentos de aula y fuera de ellas; a todo el equipo
de los laboratorios de la Universidad de Santander por su gran ayuda en este trabajo de
tesis y en la compañía que nos brindaron para la realización de nuestras clases durante el
transcurso de la carrera.
6
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 15
2. OBJETIVOS ........................................................................................................................ 16
2.1 Objetivo General ............................................................................................................... 16
2.2 Objetivos específicos ...................................................................................................... 16
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................................................... 17
4. JUSTIFICACION ................................................................................................................ 18
5. HIPOTESIS .......................................................................................................................... 20
5.1 Hipótesis Nula .................................................................................................................... 20
5.2 Hipótesis Alternativa......................................................................................................... 20
CAPITULO 6 .............................................................................................................................. 21
6. MARCO TEORICO ............................................................................................................ 21
6.1 Industria de lavado de automotores ................................................................................ 21
6.1.1 Servicios húmedos....................................................................................................... 21
6.1.2 Servicios secos ............................................................................................................. 22
6.2 Impacto ambiental de lodos .............................................................................................. 23
6.3 Tratamiento de lodos de la industria de lavado de automotores .................................. 25
6.4 Manejo de Aguas Residuales ....................................................................................... 26
6.4.1 Sistemas de tratamiento por gravedad ..................................................................... 28
6.4.2 Trampa de sedimentos ............................................................................................... 29
6.4.3 Trampa de grasas ....................................................................................................... 29
6.4.4 Caja de aforo ............................................................................................................... 30
6.5 Composición de los lodos .................................................................................................. 31
6.6 Normatividad y Categorización ....................................................................................... 32
6.7 Parámetros fisicoquímicos en biosólidos ......................................................................... 36
6.7.1 Determinación de pH .................................................................................................. 36
6.7.2 Determinación de Alcalinidad ................................................................................... 36
6.7.3 Determinación de Acidez ........................................................................................... 37
6.7.4 Determinación de Humedad ...................................................................................... 37
6.7.5 Determinación de cenizas ........................................................................................... 37
6.7.6 Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) ........................... 37
7
6.7.7 Determinación de la Demanda Química de Oxígeno (DQO) .................................. 38
6.8 Microorganismos contaminantes en lodos ...................................................................... 38
6.8.1 Microorganismos indicadores de contaminación fecal ........................................... 38
6.9 Categoría de lodos ............................................................................................................. 40
6.9.1 Lodos categoría A ....................................................................................................... 40
6.9.2 Lodo categoría B ......................................................................................................... 40
6.9.3 Lodo categoría C ......................................................................................................... 41
6.10 Alternativas de uso de lodos ........................................................................................... 42
6.10.1 Incineración ............................................................................................................... 43
6.10.2 Compostaje ................................................................................................................ 43
6.10.3 Producción de Ladrillo ............................................................................................. 44
6.10.4 Fertilizantes orgánicos ............................................................................................. 44
6.10.5 Vermicomposteo ....................................................................................................... 44
CAPITULO 7 .............................................................................................................................. 46
7. METODOLOGIA ................................................................................................................ 46
7.1 Ubicación geográfica ......................................................................................................... 47
7.1.1 Lavadero 1 ................................................................................................................... 48
7.1.2 Lavadero 2 ................................................................................................................... 48
7.1.3 Lavadero 3 ................................................................................................................... 48
7.2 Identificación de los sitios de muestreo, toma y transporte de la muestra .................. 49
7.3 Procesamiento de muestras para posterior análisis ....................................................... 50
7.3.1 Sólidos Totales............................................................................................................. 50
7.3.2 Procesamiento de la muestra para análisis microbiológicos .................................. 51
CAPITULO 8 .............................................................................................................................. 57
8. RESULTADOS .................................................................................................................... 57
8.1 Parámetros Microbiológicos............................................................................................. 57
8.2. Cuantificación de la carga microbiana .......................................................................... 59
8.2.1 Salmonella sp. .............................................................................................................. 59
8.2.2 Coliformes fecales ....................................................................................................... 61
8.2.3 Huevos de Helmintos .................................................................................................. 65
8.2.4 Fagos Somaticos ......................................................................................................... 66
8.3 Cumplimiento y Categorizacion de los lodos según el Decreto 1287 del 2014 ............. 66
8
CAPITULO 9 .............................................................................................................................. 71
9. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 71
CAPITULO 10 ............................................................................................................................ 73
10. RECOMENDACIONES ................................................................................................. 73
CAPITULO 11 ............................................................................................................................ 74
11. BIBLIOGRAFIA.............................................................................................................. 74
CAPITULO 12 ............................................................................................................................ 79
12 NORMOGRAFIA .................................................................................................................. 79
CAPITULO 13 ............................................................................................................................ 81
13. ANEXOS ................................................................................................................................ 81
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1. Normatividad para la caracterización de biosólidos, según niveles máximos permisibles
determinados mediante análisis microbiológicos ......................................................................... 35
Tabla 2.Características relevantes de microorganismos indicadores de contaminación fecales. . 39
Tabla 3. Datos máximos permisibles de categorización de biosólidos para su uso. ..................... 41
Tabla 4. Relación del número de muestras estudiadas y su ubicación. ........................................ 46
Tabla 5. Parámetros de caracterización microbiológica de lodos. ................................................ 51
Tabla 6. Recuento de los parametros microbiologicos y cumplimiento según el Decreto 1287/14.
....................................................................................................................................................... 57
10
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Caseta de secado de lodos. Fuente: (DAMA, 2010). .................................................... 25
Figura 2. Estructura del sumidero en rampa de lavado en estaciones de autos. Fuente: (DAMA,
2009) ............................................................................................................................................. 27
Figura 3. Estructuras para la separación de aguas de escorrentía. Fuente: (DAMA, 2009). ........ 28
Figura 4. Trampa de sedimentos. Fuente: (Rodriguez C. , 2014) ................................................. 29
Figura 5. Trampa de grasas. Fuente: (Bonilla & Buitrago , 2012) ............................................... 30
Figura 6. (a) Caja de Aforo; (b) Caja de aforo con zona seca. Fuente (Bonilla & Buitrago , 2012)
....................................................................................................................................................... 31
Figura 7. Normas establecidas para el funcionamiento de las estaciones de servicio. Fuente:
(Bonilla & Buitrago , 2012). ......................................................................................................... 34
Figura 8. Ubicación geográfica de los tres sitios de muestreo. Tomado: Google Maps ............... 47
Figura 9. Presencia de colonias de Salmonella sp. En dos medios selectivos al lado izquierdo el
medio XLD y al lado derecho SS. Fuente: Autor. ........................................................................ 60
Figura 10. Presencia de Salmonella sp. en lodos de lavaderos de autos. ...................................... 60
Figura 11. Crecimiento microbiano de Coliformes fecales en Agar Chromocult en dilución 10-3.
Fuente: Autora .............................................................................................................................. 62
Figura 12. Coliformes fecales dilución 10-3 en lodos de lavaderos de autos. ............................... 63
Figura 13. Coliformes fecales dilucion 10-6 en lodos de lavaderos de autos. ............................... 64
Figura 14. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 1 (Piedecuesta) para categoría A y categoría B. ............................................... 67
Figura 15. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 2 (Floridablanca) para categoría A y categoría B. ............................................ 68
Figura 16. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 3 (Girón) para categoría A y categoría B. ........................................................ 69
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GLOSARIO
Aguas residuales: agua que contiene material disuelto y en suspensión, luego de ser usada por
una comunidad o industria.
Aprovechamiento: todo proceso industrial cuyo objeto sea la recuperación o transformación de
los recursos contenidos en los residuos.
Biosólidos: producto resultante de la estabilización de la fracción orgánica de los lodos generados
en el tratamiento de aguas residuales municipales, con características físicas, químicas y
microbiológicas que permiten su uso.
Lodos: suspensión de un sólido en un líquido proveniente del tratamiento de aguas residuales
municipales.
Escherichia coli: bacilo aerobio Gram Negativo no esporulado que se caracteriza por tener
enzimas específicas como la galactosidasa beta y la beta glucoronidasa. Es el indicador
microbiológico preciso de contaminación fecal en el agua para consumo humano.
Contaminación: se considera que un tipo de contaminación es la emisión de gases contaminantes
que encontramos en el aire o suelo producto de las actividades generadas en la industria
ocasionando impactos negativos en la salud y en el medio ambiente.
Decreto 1287 de 2014: por el cual se establecen criterios para el uso de los biosólidos generados
en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales.
12
Colífagos: son bacteriófagos que infectan y se replican en bacterias coliformes y parecen estar
presentes donde se encuentran coliformes totales y fecales. Las relaciones entre colífagos y
bacterias coliformes en agua dulce generalmente muestran que estos se pueden usar para indicar
calidad sanitaria del agua.
Huevos de Helmintos: constituyen la etapa contagiosa de los parásitos de helmintos; estos son
excretados en las heces y se extienden a las aguas residuales, en el suelo o en los alimentos. Los
helmintos o gusanos pertenecen al subreino de los metazoarios, lo que denota que son animales
multicelulares, en los cuales las células se hayan diferenciadas formando órganos con funciones
especiales, y además divididos en dos ramas, los platelmintos (gusanos planos) y los
Nematelmintos (gusanos redondos).
Lavadero de vehículos (SDA 2010): la actividad de servicio automotriz comprende varios
subsectores, de las cuales el servicio de lavado de vehículos se encuentra inmersa dentro de las
actividades de mantenimiento vehicular, perteneciente a actividades de lavado e ilustrado de
vehículos automotores y de establecimientos de servicio, lavado, engrase y cambio de aceite.
Muestra: cantidad determinada de una sustancia o un fragmento de un objeto que se utiliza para
investigar o exponer la naturaleza y las propiedades de la sustancia o el objeto del que esa muestra
proviene.
Sólidos: existen varios tipos de sólidos, entre ellos los sólidos suspendidos, volátiles, fijos totales,
totales, sedimentables, entre otros los cuales determinan la cantidad de materia sólida que contiene
un residuo.
Tóxico: es toda sustancia química que, administrada a un organismo vivo, tiene efectos nocivos.
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RESUMEN
TITULO: Caracterización microbiológica de lodos provenientes de tres estaciones de lavaderos
de autos de los municipios de Piedecuesta, Floridablanca y Girón del departamento de Santander.
AUTOR: Doris Johanna Lopera Murillo
PALABRAS CLAVES: Coliformes fecales, lavaderos de automóviles, lodos, Huevos de
Helmintos, Salmonella sp.
DESCRIPCION:
Los lodos generados en las estaciones de lavados de autos han sido catalogados como residuos
peligrosos debido a su alto contenido de lubricantes e hidrocarburos; sin embargo, se desconoce
la composición y calidad microbiológica de este tipo de residuos. El presente estudio plantea la
caracterización microbiológica de los lodos provenientes tres estaciones de lavaderos de autos de
los municipios de Piedecuesta, Floridablanca y Girón del departamento de Santander. El objetivo
de este proyecto es identificar la carga microbiana: Coliformes fecales, Salmonella sp., huevos de
helmintos y virus entéricos, en lodos generados en los lavaderos de autos de Piedecuesta,
Floridablanca y Girón. Para la realización de esta investigación se aplicaron cuatro metodologías.
Para Salmonella sp.se siguió el Método Horizontal de la NTC 4574, para la detección de
Coliformes se siguió el Método Horizontal de la NTC 4458/07; para la detección de fagos se
siguieron los lineamientos del Standard Methods del 2018 y finalmente para los huevos de
helmintos se siguió la Norma Oficial Mexicana NOM-004- ECOL2000; luego de los análisis se
detectó que el 40,74% de las muestras cumplen con los parámetros establecidos por el Decreto
1287 del 2014 ya que se clasificaron en categoría A lo contrario sucedió con el 59,25% de las
muestras restantes, las cuales se clasificaron en la categoría B.
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ABSTRACT
TITLE: Microbiological characterization of sludge from car wash stations in the municipalities
of Piedecuesta, Floridablanca and Girón, department of Santander.
AUTHOR: Doris Johanna Lopera Murillo
KEY WORDS: Fecal coliforms, car washes, sludge, Helminth eggs, Salmonella sp.
DESCRIPTION:
The sludge generated in car wash stations has been classified as hazardous waste due to its high
content of lubricants and hydrocarbons; However, the composition and microbiological quality of
this type of waste is unknown. The present study proposes the microbiological characterization of
sludge from three car wash stations in the municipalities of Piedecuesta, Floridablanca and Girón
in the department of Santander. The objective of this project is to identify the microbial load: Fecal
coliforms, Salmonella sp., Helminth eggs and enteric viruses, in sludge generated in the car washes
of Piedecuesta, Floridablanca and Girón. Four methodologies were applied to carry out this
research. For Salmonella sp. The Horizontal Method of NTC 4574 was followed, for the detection
of Coliforms the Horizontal Method of NTC 4458/07 was followed; for the detection of phages
the guidelines of the Standard Methods of 2018 were followed and finally for the helminth eggs,
the Official Mexican Norm NOM-004-ECOL2000 was followed; After the analysis, it was
detected that 40.74% of the samples comply with the parameters established by Decree 1287 of
2014, since they were classified in category A. The opposite happened with 59.25% of the
remaining samples, which were classified in category B.
15
CAPITULO 1
1. INTRODUCCIÓN
El creciente desarrollo de las estaciones de lavados de autos en el área metropolitana de
Bucaramanga ha llevado a incrementar la producción lodos o biosólidos que son residuos
peligrosos, se caracterizan por ser un material de desecho que incluye gran cantidad de elementos
de tipo orgánico en estado sólido o líquido, así como macronutrientes y micronutrientes. Los lodos
también contienen organismos patógenos como Coliformes fecales, Salmonella sp., huevos de
parásitos y virus causantes de diversas enfermedades en humanos (Flores, 2018). Estos lodos
generados son vertidos en los cuerpos de agua convirtiéndolos en una amenaza para el agua y el
medio ambiente porque no se le está dando un tratamiento adecuado.
Los lodos tienen múltiples usos debido a su potencial biológico, químico y físico. En el sector
agrícola permite mejorar las características físicas del suelo, brindando condiciones favorables
para el crecimiento de cultivos al generar un aumento en la tolerancia de factores intrínsecos y
extrínsecos. Además, se usan como generadores de energía mediante el proceso de incineración,
compostaje y materiales de ferretería como la elaboración de ladrillos.
El presente trabajo de grado busca caracterizar microbiológicamente los lodos provenientes de las
estaciones de lavados de vehículos, para así poder categorizar el tipo de lodo de acuerdo a la
normatividad actual y de esta manera determinar su aprovechamiento viable ya sea ambiental o
económico, teniendo en cuenta que la gran mayoría de estos lodos están siendo vertidos a las
fuentes hídricas sin brindarles un tratamiento adecuado tal como lo exige la Corporación
Autónoma Regional para la defensa de la meseta de Bucaramanga (CDMB).
16
CAPITULO 2
2. OBJETIVOS
2.1 Objetivo General
Caracterizar microbiológicamente los lodos de tres estaciones de lavaderos de autos del área
metropolitana de Santander.
2.2 Objetivos específicos
Cuantificar la carga microbiana de Coliformes fecales, Salmonella sp., huevos de
helmintos y fagos somáticos en las muestras de lodos provenientes de estaciones de
lavaderos de autos en los municipios de Piedecuesta, Floridablanca y Girón del
departamento de Santander.
Determinar el cumplimiento de los criterios microbiológicos establecidos en el Decreto
1287 del 2014 del estudio de los lodos resultantes de los lavaderos de autos de los tres
municipios.
Categorizar microbiológicamente el tipo de lodo de acuerdo al Decreto 1287 de 2014 para
su posterior aprovechamiento.
17
CAPITULO 3
3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Las estaciones de lavados de autos, en sus actividades cotidianas como son lavado de tapicería,
carrocería, chasis, motor, aspirado y secado usan productos de tipo químico y físicos como
detergentes, desengrasantes, ceras, siliconas; elementos como toallas y agua potable que al ser
utilizados y mezclados para el desarrollo de estas tareas generan residuos llamados lodos los cuales
contienen materiales o sustancias como son envases de plástico o vidrio, hidrocarburos y toallas
sucias; además, de microorganismos patógenos, concentración de metales pesados y sustancias
tóxicas, entre otros; que contaminan las fuentes hídricas al no recibir un adecuado tratamiento.
(Ardila, Cordoba, & Ramos, 2015)
En Colombia existe una normatividad que rige sobre el tratamiento y disposición de los lodos que
se generan en las estaciones de lavados de autos, pero un problema que se evidencia en el país es
la falta de interés por parte de las autoridades y al poco control de las corporaciones ambientales
(Espitia Antonio, 2017) al no exigir a las empresas que cumplan con los requerimientos
establecidos en el Decreto 1076/2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible donde
se establecen los permisos de vertimientos para quienes desarrollen actividades industriales,
comerciales o de servicios que durante su ejecución generen aguas residuales que puedan ser
vertidas sobre cuerpos de agua superficiales o al alcantarillado público (Decreto 1076 , 2015),
generando una problemática ambiental debido a que se incrementan los vectores de contaminación,
malos olores, muerte de fauna y flora, afectación de las propiedades físicas del suelo, además la
contaminación de agua y problemas de salud pública.
18
CAPITULO 4
4. JUSTIFICACION
En la industria de lavados de autos se está generando una inadecuada disposición final de los lodos,
debido a la crisis económica y a los inadecuados tratamientos para el aprovechamiento de estos,
los cuales presentan residuos de aceites y lubricantes que ocasionan contaminación del aire, del
suelo, del agua y enfermedades en la salud humana debido a sus efectos cancerígenos, tóxicos y
venenosos por la acción de microorganismos patógenos como virus entéricos, Salmonella sp., entre
otros.De acuerdo con lo anterior, se consideran sustancias de difícil biodegradación clasificándose
como residuos peligrosos. (Saez & Urdaneta, 2014)
El tratamiento de lodos está destinado a mejorar las características físicas de deshidratación,
eliminar las bacterias que causan enfermedades, reducir el olor y disminuir la cantidad de sólidos
orgánicos. En Colombia el Decreto 1287 de 2014 del Ministerio de Ambiente, se estipula que
cuando los lodos cumplen con los parámetros microbiológicos y fisicoquímicos se pueden emplear
en la agricultura o como insumo para elaboración de abono o acondicionador del suelo, ya que
mejora las características del terreno (textura y capacidad de absorción de agua) y provee nutrientes
esenciales para el crecimiento vegetal, como el nitrógeno y el fósforo, así como algunos
micronutrientes esenciales, tales como el níquel, el zinc y el cobre, además de otros usos
industriales. (Giraldo & Lozano, 2012)
19
Por lo anterior surge la necesidad de realizar un estudio que pretende identificar las características
microbiológicas de los lodos generados en esta industria de lavado de automotores y dar a conocer
el estado de las mismas y así encontrar alternativas de aprovechamiento mitigando el impacto
ambiental. De este estudio también se pretende conocer los tipos de microorganismos de interés
industrial que se disponen en este ecosistema y la posibilidad de encontrar microorganismos con
potencial con potencial para ser utilizados en diferentes procesos de biorremediación.
20
CAPITULO 5
5. HIPOTESIS
5.1 Hipótesis Nula
Las características microbiológicas de los lodos provenientes de tres estaciones de lavaderos de
autos no cumplirán los parámetros para clasificarlos en las categorías A o B.
5.2 Hipótesis Alternativa
Las características microbiológicas de los lodos provenientes de tres estaciones de lavaderos de
autos cumplirán los parámetros para clasificarlos en las categorías A o B.
21
CAPITULO 6
6. MARCO TEORICO
6.1 Industria de lavado de automotores
Las estaciones de lavados de autos tienen como finalidad la prestación de un servicio de limpieza
ya sea en el interior o exterior de los vehículos. Estos establecimientos gastan un aproximado de
agua que fluctúa entre 75 litros a 250 litros en un lavado sencillo y en el método de lavado llamado
túnel se genera un mayor gasto de agua. Cotidianamente, las estaciones de lavado son unos de los
establecimientos en donde se realiza el mayor gasto de este recurso natural dado que no se
considera eficiente la acción de reciclar; este gasto es proporcional al trabajo que se efectué
diariamente (MinAqua, 2016).
Las estaciones de lavado de autos ofrece diferentes procesos para el embellecimiento de los
vehículos, estos servicios se dividen en dos tipos:
6.1.1 Servicios húmedos
Lavado exterior y enjuague: primero se enjuaga el automóvil con el agua proveniente
acueducto, aljibes o pozos en algunos casos mediante un compresor y una manguera. Se
emplean elementos como trapos, toallas y detergentes para la limpieza.
Lavado inferior: se requiere el uso de equipos como elevadores hidráulicos o cárcamos y
el uso como el champú, desengrasantes y cepillos.
Lavado de motor: en esta actividad se genera una mezcla de aceite combustible
(ACPM/diésel), gasolina y jabón o desengrasantes biodegradables.
22
Lavado de tapicería: se realiza una limpieza general del vehículo y además se limpian los
tapetes internos y cojineria en este proceso se da el uso de elementos como el agua jabón,
cepillos y la aspiradora. (Carwash, 2018)
6.1.2 Servicios secos
Consisten en retirar la humedad para evitar manchas y daños en la pintura del vehículo. Dentro de
estos servicios encontramos el secado del automotor el cual se realiza de manera manual utilizando
toallas o bayetillas, seguidamente el aspirado donde se emplea una máquina que cumple la función
de extracción de polvo y residuos que se encuentran en el interior del vehículo. El polichado es
una técnica que consiste en la remoción de partículas de polvo que se encuentran adheridas a la
parte exterior del vehículo y donde se emplea un producto llamado cera y por ultimo encontramos
el proceso de grafitado y petrolizado donde se genera la aplicación de una capa de grasa en la parte
inferior del vehículo con el fin de recubrir sus partes internas, así como protegerlas de la corrosión
y de las partículas de polvo que se pueden adherir (Carwash, 2018).
En Colombia este tipo de empresas deben cumplir con reglamentos como: estar inscritos ante la
Cámara de Comercio, tener la Certificación de Vertimientos expedido en la secretaria de Ambiente
y tener una certificación generada por la Empresa de Acueducto y Alcantarillado; para de esta
manera poder elaborar los espacios idóneos donde quedaran suspendidos los residuos generados
por el servicio como son las trampas de grasa, cárcamo con codos invertidos y separación de redes
internas (Moreno & Vesga, 2010).
La estaciones de lavado de autos ofrece diferentes procesos para el embellecimiento de los
vehículos como el lavado de tapiceria que incluye herramientas manuales, el lavado externo
(carrocería, chasis y motor) en donde se da el uso de equipos como motobombas, mangueras y
compresores, el aspirado y secado; por lo cual existe una entrada y salidas de productos utilizados
23
para lograr una efectividad en el trabajo y por ende se generan diversos residuos solidos
compuestos (MinAqua, 2016)principalmente de trapos usados, envases de plastico, carton o vidrio,
esponjillas que una vez utilizados y al tener contacto con derivados del petróleo como gasolina,
aceite automotriz, limpiadores, líquidos refrigerantes, líquidos de frenos, anticongelantes,
disolvente de limpieza de piezas, diesel, gasolina, desengrasantes, aceites, grasas lubricantes,
champú, siliconas o ceras entre otros, se convierten en residuos contaminantes que quedan
suspendidos en las aguas residuales. (Tavera Garcia, 2015).
6.2 Impacto ambiental de lodos
Las actividades que se desarrollan en las diferentes industrias afectan los recursos naturales tales
como el aire, el suelo y el agua debido a la contaminación que se genera. Actualmente la creciente
demanda de venta de vehículos ha permitido que la industria automotriz se amplié; en este caso
día a día aumentan las empresas de estaciones de lavados de autos en el país y en donde el recurso
más importante para efectuar las tareas diarias de esta empresa es el agua. (Cabrera & Pinzon ,
2012). Es así como diariamente se generan miles de metros cúbicos de agua contaminadas por
algunos derivados del petróleo. El vertimiento directo de estos lodos residuales los cuales poseen
características microbiológicas y parasitológicas representan un riesgo para la salud pública, pues
estas aguas están compuestas por bacterias, virus, helmintos, protozoarios y metales pesados, entre
otros, que deben ser tratados apropiadamente antes de ser depositados en los cuerpos superficiales
de ríos, lagos o mares ya que ocasionan un gran impacto ambiental porque pueden producir un
proceso llamado eutrofización, el cual existe cuando hay un aporte excesivo de nutrientes a un
ecosistema debido a las sustancias químicas contenidas en estos, teniendo efectos negativos sobre
las especies acuáticas y por ende afectando la calidad del agua al generar olores desagradables que
24
atraen vectores causantes de enfermedades que son transmitidas a los seres humanos ( Abella G &
Martínez C, 2012).
El 47% de las aguas residuales generadas en Bucaramanga y el área metropolitana están siendo
depositadas en los ríos Oro y Frio. En el municipio de Girón la totalidad de los fluidos que se
producen son vertidos en las quebradas y ríos sin recibir ningún proceso de descontaminación; por
otra parte en los Municipios de Floridablanca y Piedecuesta el 100% de estas aguas son conducidas
a las plantas de Tratamiento de Rio Frio (Anillo Vial) y el Santuario (Valle de Guatiguará); lo que
indica que se está generando una gran contaminación en los cuerpos de aguas por el vertimiento
de estas sin un previo tratamiento. (Moreno & Patiño, 2012)
En cuanto al suelo, estos lodos que no son tratados causan un daño ambiental ya que dentro de las
sustancias que contienen se encuentran los hidrocarburos los cuales evitan el intercambio gaseoso
con la atmosfera generando una serie de procesos fisicoquímicos como son la evaporación o
penetración que pueden realizarse de manera lenta o rápida variando de acuerdo al tipo de
hidrocarburo, temperatura, humedad y textura del suelo por lo tanto al ser vertidos al suelo
producen sustancias toxicas que tienden a acumularse y forman una capa hidrofóbica que causa la
reducción, inhibición de la cobertura vegetal y la modificación de las poblaciones microbianas
benéficas del suelo (Velasquez Arias, 2017).
La contaminación del agua residual debe ser tratada usando metodologías adecuados o conocidas
como neutralización, filtración, precipitación, evaporación, oxidación, etc., y estas pueden ser
evacuadas a la alcantarilla, una vez que se cumplan con los valores límites establecidos por las
reglamentaciones respectivas, mientras que el lodo generado y que no pueda ser revalorizado tiene
que ser dispuesto finalmente de manera ambientalmente adecuada y segura. (Leon , 2013)
25
6.3 Tratamiento de lodos de la industria de lavado de automotores
Las estaciones de lavados de vehículos deben contar con un sistema de tratamiento que permita el
secado y manejo de los lodos producidos por actividades que esos desarrollan. En la Figura 1 Se
observa el esquema de una caseta de secados de lodos, se encuentra diseñada para lograr el drenaje
y el secado de los lodos producidos en las aguas residuales de tipo industrial y así facilitar el
manejo de estos.
Figura 1. Caseta de secado de lodos. Fuente: (DAMA, 2010).
Estas casetas se caracterizan por que la estructura del piso tiene una pendiente de 5% la cual
permite que el agua que está contenida en los lodos sea dirigida hacia los filtros además se
encuentra compuesta por una rejilla que está cubierta por geotextil en ella se depositan los lodos
los cuales son conducidos hacia las trampas de grasa que tienen las estaciones.
26
La caseta se encuentra cubierta por una teja transparente que permite el paso de la luz y ayuda a
efectuar el secado de los lodos de una manera más rápida. Estos lodos se deben remover
continuamente para así generar la biodegradación de las trazas de aceite que estos puedan contener.
Para la extracción de los lodos se puede dar uso a las palas convencionales donde se empacaran en
bolsas para que las empresas encargadas efectúen la recolección de estos. Esta extracción debe
realizarse frecuentemente con el fin de evitar la colmatación del sistema.
Existen lugares donde no hay red de alcantarillado público como es el caso de las estaciones
ubicadas en zonas rurales; por esto es necesario que tengan sistemas de tratamiento para obtener
un vertimiento apto a las condiciones del cuerpo receptor y además cumpliendo con los
requerimientos expuestos en la legislación vigente (Decreto 3930/2010), de igual manera se
requiere un frecuente mantenimiento el cual varía de acuerdo al sistema que se efectué; dentro de
los sistemas de mantenimiento más usados encontramos: tanques sépticos, campos de infiltración,
pozos de absorción y filtros en grava. (Uribe Botero, 2010)
6.4 Manejo de Aguas Residuales
Para la recolección de las aguas residuales las rampas de lavado deben estar rodeadas por un
sumidero figura 2, actuando a su vez como desarenadores de solidos gruesos; estas aguas son
conducidas hasta las trampas de sedimento y luego son transportadas a las trampas de grasas. La
estructura física de los sumideros debe ser amplia esto con el fin de que se realice un adecuado
mantenimiento, internamente debe tener un pañete impermeable o en su caso debe estar hecha en
concreto impermeable.
27
Figura 2. Estructura del sumidero en rampa de lavado en estaciones de autos. Fuente: (DAMA,
2009)
El agua lluvia que cae en las estaciones de servicio son recolectadas directamente en las cunetas;
estas no tienen contacto con hidrocarburos; no obstante el agua que cae sobre la superficie de la
estación entra en contacto con hidrocarburos y la convierte en un agua residual industrial.
Igualmente ocurre con el agua que cae sobre las áreas de distribución de combustible, llenados de
tanques entre otras las cuales al caer se mezclan con los hidrocarburos; estas aguas deben separarse
del agua de escorrentía que no haya tenido contacto con estas sustancias para luego ser transportada
a los sistemas de tratamiento por medio de estructuras figura 3 como: divisoria de agua, diques,
canales, rejillas o sardineles.
28
Figura 3. Estructuras para la separación de aguas de escorrentía. Fuente: (DAMA, 2009).
6.4.1 Sistemas de tratamiento por gravedad
El tratamiento de las aguas industriales generadas en las estaciones de lavados de autos tiene como
finalidad reducir las concentraciones de sólidos, grasas para posteriormente ser vertidas a las
fuentes hídricas. Es importante destacar que el diseño de estos sistemas no contempla la retención,
ni la eliminación de los tensoactivos producidos durante el lavado de vehículos. A continuación se
presentan las diferentes estructuras para efectuar dicho tratamiento:
29
6.4.2 Trampa de sedimentos
La trampa de sedimentos (figura 4) tiene como función la retención de los sólidos en suspensión
y los sedimentales presentes en el agua de lavado de automotores; dentro de su interior se construye
una pantalla donde se efectúa este proceso, esta trampa se construye en concreto o mampostería
con doble hilada de tolete con aditivos que garantice su impermeabilidad o también pueden ser
prefabricadas en polipropileno. (Rodriguez C. , 2014)
Figura 4. Trampa de sedimentos. Fuente: (Rodriguez C. , 2014)
6.4.3 Trampa de grasas
La trampa de grasas se caracteriza por tener una estructura rectangular de funcionamiento
mecánico para flotación. Su funcionamiento se cimenta en el método de separación gravitacional,
el cual aprovecha la baja velocidad del agua y la diferencia de densidades entre el agua y los
hidrocarburos para realizar la separación, además efectúa en menor grado retenciones de sólidos.
30
Esta trampa está compuesta por tres partes las cuales están divididas por pantallas de concreto o
mampostería (figura 5) las cuales cumple diferentes funciones: la primera pantalla retiene el flujo,
obligándolo a pasar por la parte baja, la segunda permite el transporte del flujo como vertedero y
en la tercera y última pantalla se lleva a cabo la mayor acumulación de los elementos flotantes
como grasas y aceites los cuales llegan al desnatador el cual se encuentra en esta misma sección.
En la primera y segunda sección se realiza la mayor retención de sólidos y en poca cantidad, la
retención de grasas y aceites debido a la turbulencia que se presenta en el agua. Las trampas de
grasas son elaboradas en material de concreto impermeable o polipropileno. (Bonilla & Buitrago
, 2012)
Figura 5. Trampa de grasas. Fuente: (Bonilla & Buitrago , 2012)
6.4.4 Caja de aforo
Es el sitio donde se debe desarrollar la caracterización del vertimiento y la medición de los
caudales, está se deberá construir al final del sistema de tratamiento antes de ser dispuestas al
alcantarillado público de agua lluvia o al alcantarillado combinado o cuerpo de agua. Para eliminar
31
la caída y retención del agua, dentro de la caja de aforo (figura 6) se debe ubicar una tubería de
entrada en una posición más alta a la tubería de salida, esta se debe situar en el fondo de la caja.
(Bonilla & Buitrago , 2012)
Figura 6. (a) Caja de Aforo; (b) Caja de aforo con zona seca. Fuente (Bonilla & Buitrago , 2012)
6.5 Composición de los lodos
Los lodos poseen diversas características que pueden cambiar de acuerdo a su origen, edad, el tipo
de proceso de donde son generados, además el volumen de lodos que se produce se debe conocer
o estimar para poder cuantificar los diferentes componentes del sistema de tratamiento y como se
debe disponer los lodos; este volumen puede variar dependiendo del agua residual, del grado de
32
tratamiento que se realice, del tiempo de sedimentación, del contenido de humedad entre otros
(Vigueras & Rivera, 2015).
Estos residuos generados en las estaciones de lavados de autos están compuestos principalmente
por solidos de trapos usados, envases de plástico, cartón o vidrio, esponjillas, además contienen
desde un 93% a un 99% de agua; estos son contaminados con sustancias derivadas del petróleo
como gasolina y otras como aceite automotriz, limpiadores, líquidos refrigerantes, anticongelantes,
detergentes o desengrasantes. Así mismo contienen metales vitales para los organismos vivos
como el zinc, cobre, plomo, mercurio, metales pesados y vitaminas como el cobalto; los cuales
comienzan a ser tóxicos a medida de que su concentración aumenta; los nutrientes más relevantes
presentes en los lodos encontramos el nitrógeno (N) en su cuatro formas y el fosforo (P).
(MinAqua, 2016)
Existen tres clases de microorganismos presentes en este tipo de lodos como bacterias, virus,
parásitos y protozoos los cuales son en algunas ocasiones pueden transmitir enfermedades; dentro
de las más relevantes está la fiebre tifoidea, hepatitis, infecciones respiratorias, gastroenteritis y
toxoplasmosis. Existen otros microrganismos que contribuyen a la degradación de la materia
orgánica dispuesta en estos lodos; por esto, estas aguas residuales de origen industrial deben recibir
un tratamiento idóneo con el fin de evitar una contaminación ambiental al ser suspendidos en los
cuerpos de agua (Vigueras & Rivera, 2015).
6.6 Normatividad y Categorización
Desde la ley 99 creada en el año 1993 fueron definidos los principios de la gestión ambiental por
medio de la creación del ministerio del medio ambiente y del sistema nacional ambiental SINA
en todo el territorio nacional, además se creó la licencia ambiental como una herramienta para la
gestión y planificación y para que desde la etapa inicial de una actividad se logre prevenir, mitigar,
33
corregir y manejar los efectos ambientales. (Pumarejo & Elias, 1993). En el año 1994 se
reglamentó la licencia ambiental en el decreto 1753; este Decreto fue sustituido por el Decreto
1728 del 2002 en donde se encuentra definiendo el alcance de los estudios y la competencia de las
diversas entidades del estado con respecto a las autorizaciones y permisos a expedir de acuerdo al
proyecto, obra o actividad en operación y abandono de estaciones de servicio es compromiso de
las Corporaciones Autónomas regionales. De igual manera estos decretos ya mencionados también
establecen la necesidad de obtener permisos para el uso, aprovechamiento o afectación de los
recursos naturales que el proyecto, obra o actividad requiera para su ejecución (Ambiente, 1994).
El gobierno nacional mediante el decreto 2150 de 1995 simplifica el tramite ambiental de los
proyectos al establecer que la licencia debe incluir los permisos requeridos para el uso y
aprovechamiento de los recursos por toda la vida útil del proyecto; este decreto fue reglamentado
mediante la resolución 655/96 por medio del Ministerio del Medio Ambiente, el cual establece que
no se podrá usar, aprovechar o afectar un recurso natural que no se encuentre establecido en la
licencia ambiental. (Martinez, 1995)
Como complemento de la normatividad, es importante destacar que los Decretos 283/90, 353/84,
1677/92 y 1521/98 expedidos por el Ministerio de Minas y Energía reglamentan el
almacenamiento, transporte y distribución de combustibles líquidos derivados del petróleo, donde
se clasifican los tipos de distribuidores y los tipos de estaciones de servicio. Igualmente se
establecen las especificaciones técnicas y operativas de las Estaciones de Servicio. (Castro, 1994).
En la figura 7 se resumen las principales normas ambientales aplicables para las estaciones de
servicio a nivel nacional. (Mena, 1990)
34
Figura 7. Normas establecidas para el funcionamiento de las estaciones de servicio. Fuente:
(Bonilla & Buitrago , 2012).
De acuerdo al artículo 3 del Decreto 1287 del 10 de julio del 2014 creado por el Ministerio de
Vivienda, ciudad y Territorio los lodos se consideran como el producto resultante de la
estabilización de la fracción orgánica de los lodos generados en el tratamiento de aguas residuales
municipales, con características físicas, químicas y microbiológicas que permiten su uso. No son
lodos las escorias y cenizas producto de la oxidación o reducción térmica de lodos, así como los
residuos que se retiran de los equipos e instalaciones de la fase preliminar del tratamiento de aguas
residuales, ni los provenientes de dragados o de limpieza de sumideros (Colombia, 2014).
35
Según Cristancho (2015), diversos países han elaborado e implementado normas donde se
establecen los parámetros microbiológicos y químicos de los biosólidos generados en las plantas
de agua residual, tal como se expresa en la tabla 1:
Tabla 1. Normatividad para la caracterización de biosólidos, según niveles máximos permisibles
determinados mediante análisis microbiológicos
País Normatividad Coliformes
Fecales
Salmonella
sp.
Huevos de
Helmintos
Virus
Jordania Jordanian standard
No. (1145/1996)
+ Clase A: 4
NMP/4g
Clase A: 1
HH/4g
Clase A:
1UFP/4g
Hungría 8/2001. (I. 26).
Decreto del
ministerio de
Agricultura
<10 UFC/g 2x10 g/mL
Negativo
Negativo/g +
Argentina Resolución N°
97/01(22/11/2001)
Clase A: <1x103
UFC/g
Clase B: <2x106
UFC/g
Clase A: <3/4 + +
México NOM-004-2002 Clase A: <1x103
UFC/NMP/4g
Clase B: <1x103
UFC/NMP/4g
Clase C: <1x103
UFC/NMP/4g
Clase A: <3
NMP/4g
Clase B: <3
NMP/4g
Clase C:
<300
NMP/4g
Clase A: <1
HH/4g
Clase B:
<10 HH/4g
Clase C:
<35 HH/4g
+
Estados
Unidos
Norma 40 CFR
Parte 503 (EPA,
2003)
Clase A: <1x103
NMP/g
Clase B: <2x106
NMP/g
Clase A: <3
NMP/g
Clase A:
<1/4 HH/g
Clase A:
<1/4
UFC/g
Brasil Resolución N° 375
de 29 de
agosto/2006
Clase A: <1x103
UFC/g
Clase B: <2x106
UFC/g
Ausencia/10g Clase A:
<1/4 HH/4g
Clase B:
<2x106
HH/4g
Clase A:
<1/4
UFC/g
Chile Decreto supremo
N° 123
(30/08/2006)
Clase A: <1x103
UFC/g
Clase A: <3/4 Clase A:
<10 HH/4g
+
Colombia Decreto 1287 del
10/07/2014
Clase A: <1,00
E(+3) UFC/4g
ST
Clase A:
Ausencia
Clase A:
<1,0 HH/4g
ST
Clase A:
<1,0
36
Clase B: <2,00
E (+6) UFC/4g
ST
Clase B: 1,00
E(+3)
Clase B:
<10,0
HH/4g ST
UFP/4g
ST
Clase B:
+
Nueva
Zelanda
Regulado por la
Ley de gestión de
recursos (RMA,
1991) y la ley de la
Salud (1956)
Clase A: <100
NMP/4g
Clase A:
<1/25/4g
Clase A: <1
HH/4g
Clase A:
<1
UFP/4g
Sur África Basado en la EPA
parte 503 (US
EPA, 1993)
Clase A: <100
UFC/g
Clase B: <1x106
UFC//g
Clase C: >1x107
UFC/g
+
Clase A: 1
UFC/g
Clase B: 4
UFC/g
Clase C: >4
UFC/g
+
.+: No tiene establecido este parámetro. UFC: Unidades Formadoras de Colonia. NMP: Numero
Más Probable. g: Gramos. HH: Huevos de Helminto. UFP: Unidades Formadoras de Placa. ST:
Solidos Totales. EPA: Environmental Proteccion Agency.Fuente: (Cristancho, 2015).
6.7 Parámetros fisicoquímicos en biosólidos
Al momento de establecer la calidad del agua es indispensable tener en cuenta las variables
fisicoquímicas con el objetivo de determinar si los parámetros evaluados están dentro de los rangos
permisibles.
6.7.1 Determinación de pH
El potencial de Hidrógeno puede explicarse como una medición que expresa el nivel de acidez o
basicidad de una sustancia en una escala que oscila entre 0 y 14. La acidez se ve reflejada cuando
la medición del pH está en un rango ≤ a 7 y cuando los valores van de 7 a 14 se dice que una
sustancia tiene un pH básico (Mapsa, 2007).
6.7.2 Determinación de Alcalinidad
La alcalinidad es la medición de una característica del agua y se puede analizar en términos de
sustancia específica solamente cuando se sabe la estructura química de la muestra. La alcalinidad
37
de una sustancia se precisa por medio del volumen de un ácido necesario para la titulación de cierta
cantidad a un pH seleccionado (Mapsa, 2007).
6.7.3 Determinación de Acidez
La acidez de una muestra se puede definir por procedimientos volumétricos. Esta medición se lleva
a cabo por medio de una titulación. La acidez se produce por la disolución de Dióxido de Carbono
atmosférico (CO2) en la oxidación biológica que se presenta en la materia orgánica o en la
eliminación de aguas residuales industriales (Serna Rivera & Lopez Garcia, 2010).
6.7.4 Determinación de Humedad
El agua es casi que uno de los componentes esenciales presentes en todas las materias conocidas
ya sea de tipo orgánico o inorgánico. La determinación de la humedad generada en lodos se analiza
generando la evaporación del agua que está contenida en este tipo de muestras (America, 2010).
6.7.5 Determinación de cenizas
Las cenizas simbolizan el contenido en minerales de las muestras estas representan menos del 5%
de la materia seca de la muestra. Estas están compuestas de carbonatos generados por la materia
orgánica (Rojas, 2005).
6.7.6 Determinación de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5)
La oxidación microbiana o mineralización de la materia orgánica es una reacción principal que
acontece en los cuerpos naturales de agua formando la demanda de oxígeno, actuada por los
microorganismos heterotróficos. Esencialmente, la DBO es una medición de la cantidad de
oxigeno utilizado por los microorganismos en la estabilización de la materia orgánica
biodegradable, en condiciones aeróbicas, en un periodo de cinco días a 20 °C (Rojas, 2005).
38
6.7.7 Determinación de la Demanda Química de Oxígeno (DQO)
La Demanda Química de Oxígeno (DQO) define la cantidad de oxígeno necesario para oxidar la
materia orgánica en una muestra de agua, por medio de condiciones particulares del agente
oxidante, la temperatura y el tiempo.
6.8 Microorganismos contaminantes en lodos
Los lodos al igual que las aguas residuales contienen microorganismos patógenos o benéficos
como bacterias, virus, protozoarios, parásitos, entre otros; cuando estas aguas residuales son
sometidas a un proceso de tratamiento el efluente final sale libre de patógenos sin embargo durante
el proceso de sedimentación primaria y secundaria los microorganismos se concentrarán en los
lodos.
Además, existen tres microorganismos de gran importancia catalogados como una amenaza para
la salud pública dentro de este grupo encontramos los siguientes:
Bacterias como Salmonella sp., Coliformes fecales y totales.
Virus: polio, hepatitis y rotavirus causantes de infecciones gastrointestinales.
Parásitos: huevos de cisticercos y nematodos.
6.8.1 Microorganismos indicadores de contaminación fecal
Ciertos organismos patógenos que están presentes en los lodos son evacuados por animales y seres
humanos infectados. Cada ser humano elimina diariamente un aproximado de 100 a 400 billones
de Coliformes fecales. (Mendez , Pacheco, & Elba, 2014). En la tabla 3 se describen algunos de
los organismos indicadores de contaminación fecal. Algunas de las características más relevantes
39
de este grupo es que son capaces de fermentar lactosa generando dióxido de carbono (CO2) a una
temperatura de 44.5 °C en un tiempo de incubación de un día.
Tabla 2. Características relevantes de microorganismos indicadores de contaminación fecales.
Organismo
Indicador
Características
Coliformes totales Bacilos Gram negativos, fermentadores de lactosa y
producción de gas a 35°C de 24 a 48 h. Incluye los
géneros de Escherichia coli, Klebsiella,
Enterobacter y Citrobacter
Klebsiella sp. Coliformes totales, termotolerantes con crecimiento
a 35°C en 24h.
Coliformes
fecales
Producen gas a 44.5 °C en 24h. Incluye los géneros
de Escherichia coli (aprox 90%), Klebsiella y
Citrobacter.
Escherichia coli Es el coliforme más representativo del grupo fecal.
Bacteroides Organismos anaeróbicos indicadores específicos de
contaminación humana
Estreptococo fecal Utilizado para la determinación de contaminación
fecal reciente.
Clostridium
perfringens
Organismo esporulado presente anaeróbico
persistente.
40
P. aeruginosa y
A. hydrophyla
Organismos presentes en aguas residuales
domesticas en concentraciones altas.
Fuente: (Figueroa Hernandez, 2011)
En el artículo 4 del Decreto 1287 del 2014 se establecen los criterios microbiológicos y las
variables que deben tenerse en cuenta para la categorización de los lodos. Del mismo modo en el
artículo 5 se establecen los valores máximos permisibles que se deben tener en cuenta para una
posterior categorización según la categoría a la que corresponda: Categoría A, B o C así como se
describe en la tabla 4. (Ministerio de Vivienda, 2014)
6.9 Categoría de lodos
6.9.1 Lodos categoría A
Lodo sin restricciones sanitarias para la aplicación a suelo. En este punto, la EPA es más específica,
al denominarlos biosólidos de calidad excepcional, que son aquellos que son poco contaminantes
y tienen reducción de patógenos Clase A y que han reducido el nivel de componentes degradables
que atraen vectores (organismos capaces de transportar y transmitir agentes infecciosos tales como
roedores, moscas y mosquitos).
6.9.2 Lodo categoría B
Lodo apto para la aplicación al suelo, con restricciones sanitarias de aplicación según tipo y
localización de los suelos o cultivos. La EPA los denomina como Biosólidos con concentración de
contaminantes y los define como aquellos Biosólidos que también logran los mismos bajos límites
de concentración de contaminantes de los de Clase A, pero solo logran una reducción de patógenos
41
clase B y/o están sujetos a la administración en el sitio mismo, más que como una alternativa de
tratamiento para reducir vectores.
6.9.3 Lodo categoría C
Lodo que no cumple con algún(os) de los parámetros definidos para las categorías A ó B y que
son considerados como residuos peligrosos de acuerdo con la Normativa Ambiental vigente
(Ministerio de Vivienda, 2014).
Tabla 3. Datos máximos permisibles de categorización de biosólidos para su uso.
Criterio Variable Unidad de Medida Categoría de
Biosólidos (Valores
máximos
permisibles)
Categoría
A B
Microbiológico
Coliformes fecales Unidades
formadoras de
colonias (UFC)/ g de
biosólidos base seca
<1,00 E
(+3)
<2,00 E
(+6)
Huevos de
Helmintos
Huevos de
Helmintos viable 4g/
de biosólidos (base
seca)
<1,0 <10,0
Salmonella sp. Unidades
formadoras de
colonias (UFC)/ 25 g
de biosólidos base
seca
Ausencia <1,00 E
(+3)
Virus entéricos Unidades formador
as de placas UFP / 4
g de biosólido (base
seca)
<1,0 -
Fuente: Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio Decreto 1287 del 2014 (Ministerio de
Vivienda, 2014).
42
6.10 Alternativas de uso de lodos
Los lodos generados en las plantas de tratamiento residual se consideran agentes peligrosos debido
a que estos contienen grandes cantidades de contaminantes de origen químico, físico y biológico
generando enfermedades en humanos. Por consiguiente, mediante procesos como la neutralización
se busca lograr el aprovechamiento óptimo de estos. (Gomez Molina & Merchan Bermudez, 2016).
El uso de los biosólidos está regulado en el artículo 8 del decreto 1287 del 2014 en donde se
establece las posibles alternativas para la utilización de estos ya sea en suelos agrícolas forestales
y pastizales entre otros usos teniendo en cuenta la categoría en la que se encuentren posterior al
análisis microbiológico y fisicoquímico ya realizado.
Según el parágrafo 2, del artículo 5 del Decreto 1287 del 2014 señala: los biosólidos que no
cumplan con los valores máximos permisibles dispuestos para la clasificación según la categoría
A y B los cuales podrán emplearse en:
a) En la operación de rellenos sanitarios como cobertura diaria.
b) En la disposición conjunta con residuos sólidos municipales en rellenos sanitarios y de
manera independiente en sitios autorizados.
c) En procesos de valorización energética.
Los biosólidos que no se usen de acuerdo con lo aquí dispuesto, deberán disponerse o ser tratados
hasta cumplir con los valores establecidos en las categorías A y B para viabilizar su uso.
A continuación se describen las ventajas y desventajas de las diversas alternativas para el uso de
los lodos:
43
6.10.1 Incineración
Ventajas
Los biosólidos son reducidos a cenizas in-situ debido a que la combustión elimina todos
los microorganismos presentes y oxida los compuestos orgánicos tóxicos.
Los metales pesados en las cenizas son menos solubles.
Un diseño adecuado puede hacer la incineración económicamente viable.
Pueden ser utilizados para producir energía, generando electricidad o produciendo vapor
(principio desecho a energía).
Desventajas
Económico: dado que es la alternativa más costosa de eliminación de lodos.
6.10.2 Compostaje
Ventajas
Obtención de un producto de alta calidad comercializable para su uso en agricultura.
Se pueden incluir en otros procesos, presentando inicialmente costos bajos para su proceso.
Desventajas
Requiere contenidos en sólidos entre el 40 y el 60% así como la incorporación de un agente
de textura.
Algunas veces necesita de un sistema de aireado a presión o bien de volteado mecánico y
debido a esto es posible que exista la dispersión de patógenos a través del polvo.
Precisa la incorporación de otro material como fuente de carbono.
44
6.10.3 Producción de Ladrillo
Ventajas
Eliminación de metales pesados por medio del proceso de cocción.
Sirven para reforzar la estructura mecánica del ladrillo al quedar incorporados en éste.
Desventajas
Se anula la posibilidad de que exista lixiviación y posterior contaminación a causa de estos
metales.
Emisión de olores al secar los ladrillos.
Emisión de gases durante la cocción, ya sean gases inorgánicos u orgánicos volátiles.
6.10.4 Fertilizantes orgánicos
Ventajas
Mejoran las propiedades físicas de los suelos.
Se da la recirculación de los nutrientes del suelo en donde se aplicaron los lodos.
Recuperación de suelos degradados y erosionados.
Desventaja
La dosis a aplicar depende de las condiciones de Nitrógeno y Fósforo de la superficie
involucrada. Si se aplica en exceso, puede afectar el trabajo de los pesticidas y plaguicidas
en los suelos
6.10.5 Vermicomposteo
Ventajas
45
Esta técnica implica el uso de lombrices para mejorar la calidad microbiológica de los lodos
ya que se logra una reducción cerca de patógenos en un 100%; convirtiéndolo en un
material inodoro y con un alto contenido de nutrientes.
Alimento de calidad para el desarrollo de las lombrices (Daguer, 2003)
46
CAPITULO 7
7. METODOLOGIA
Se llevó a cabo una identificación microbiana de los lodos con el fin de dar cumplimiento a los
parámetros microbiológicos de categorización establecidos según la legislación colombiana,
aplicando los protocolos estandarizados por el ICONTEC, Norma Oficial Mexicana y el Standard
Methods. Se analizaron los lodos en el laboratorio de Correlación de la Universidad de Santander
y el Laboratorio SIAMA LTDA.
Tipo de investigación: Descriptiva y experimental; se relacionaron dos elementos como
características propias del entorno (Estaciones de servicio de lavaderos de carros), se seleccionaron
los sitios de muestreo para posterior análisis de variables en el laboratorio.
Para el desarrollo de esta investigación se estudiaron lodos provenientes de tres lavaderos de autos
tabla 5; esto con el fin de obtener muestras con diversas características físicas y microbiológicas.
Tabla 4. Relación del número de muestras estudiadas y su ubicación.
Muestra Sitio de muestreo Número de muestras
evaluadas
Lodo 1 Piedecuesta 9
Lodo 2 Floridablanca 9
Lodo 3 Girón 9
Total 27
Fuente: Autor
47
Unidades experimentales: lodos procedentes de tres lavaderos de autos (1, 2 y 3) los cuales se
muestrearon durante 3 meses (mayo, junio y julio).
Muestras a analizar: el total de muestras analizadas fueron 27 y la unidad experimental consistió
en frascos schott de 500 mL.
7.1 Ubicación geográfica
Figura 8. Ubicación geográfica de los tres sitios de muestreo. Tomado: Google Maps
Los puntos de muestreo fueron seleccionados estratégicamente con el fin de abarcar tres zonas
distantes en el área metropolitana de Bucaramanga figura 8, teniendo en cuenta lo descrito por la
CDMB el municipio de Piedecuesta cuenta con 1 lavadero inscrito, Floridablanca con 2 y Girón
con 2 (CDMB, 2018). Por lo que nuestra muestra por municipio corresponde a 100% de
Piedecuesta, 50% de Floridablanca y 50% de Girón.
48
Lavadero 1
Empresa que está formada con más de 10 años de experiencia y trayectoria en el mercado se
encuentra ubicada en el municipio de Piedecuesta Santander donde cuenta con aproximadamente
30 empleados especializados en prestar servicios de alta calidad en limpieza, alistamiento y
embellecimiento de autos; su área de trabajo consta de 200 metros. Normalmente, esta estación de
autos lava 70 vehículos al día generando una producción de 0,03 Toneladas de lodos al día,
encontrándose los siguientes tipos de automotores: furgón, furgoneta, carro familiar, con acoples,
entre otros; con una duración del servicio de más o menos 30 a 45 min o más por vehículo de
acuerdo al servicio requerido
Lavadero 2
Empresa conformada por un equipo de 7 profesionales capacitados para desarrollar las tareas
propias de este oficio como son el lavado y limpieza de autos; además ofrecen reparaciones
generales y superficiales de latonería y pintura. Esta estación de autos se encuentra en el municipio
de Floridablanca, Santander. Su área de trabajo está conformada por 80 metros por lo que el tipo
de vehículos que lavan son solo automóviles familiares oscilando entre 40 a 50 autos diarios
produciendo 0.0375 Toneladas de lodo al día.
Lavadero 3
Esta empresa se considera una pionera en brindar servicios de limpieza especializados para sus
clientes. Se encuentra ubicada en Girón, Santander al noreste de Bucaramanga; cuenta con 10
empleados capacitados para desarrollar la limpieza de vehículos grandes como furgones,
49
autobuses, busetas de transporte público y automóviles. El número de vehículos lavados
diariamente fluctúa entre 30 a 40 este tipo de vehículos genera más lodo por ser vehículos más
grandes la producción de lodos es aproximadamente de 0,04 Toneladas de acuerdo al número de
vehículos que se lavan diariamente.
7.2 Identificación de los sitios de muestreo, toma y transporte de la muestra
Se realizó un monitoreo que consistió en el muestreo de lodos residuales de las tres estaciones
lavado de autos; con el propósito de obtener información sobre las características más relevantes
se realizaron las siguientes mediciones: el pH fue medido con tirillas de la referencia Mcolorphast
y la temperatura fue tomada con un termómetro de mercurio; estas variables se tuvieron en cuenta
para determinar las condiciones de los lodos.
Las muestras fueron recolectadas en frascos Schott estériles de 500 mL. El método de muestreo
de los lodos se efectuó con base a lo establecido en la NTC-ISO 5667-13 “guía para el muestreo
de lodos de aguas residuales y plantas de tratamiento de aguas” (Icontec, 1998), está expone el
tipo de muestra más recomendable según los flujos y puntos de muestreo; las muestras fueron
rotuladas con el fin de identificar la procedencia de cada una de estas, además se diligenció el
formato de la Universidad de Santander Anexo A. LB/MPT/R, UDES “Recepción de muestras
para análisis microbiológico”, el transporte de la muestra se realizó utilizando una cava de icopor
que contenía hielo con el fin de evitar que la actividad metanogénica de la muestra aumente,
pudiendo provocar cambios en la composición, apariencia u otras propiedades de las muestras y
de esta manera permitir el traslado a los diferentes laboratorios (Zagal & Sadzawka, 2007).
50
7.3 Procesamiento de muestras para posterior análisis
7.3.1 Sólidos Totales
La determinación de los sólidos totales por el método de desecación permite apreciar el contenido
de material disuelto y suspendido en el agua, el producto de esto está fijado por la variable
temperatura y por el tiempo de desecación al que es expuesta la muestra. El análisis se basó en la
medición cuantitativa del aumento de peso que realice una cápsula de porcelana primeramente
tarada tras la evaporación de la muestra y luego su posterior secado en una temperatura que oscila
entre 103-105 °C. (Methods, 1999). Para dar cumplimiento a los parámetros microbiológicos de
fagos somáticos y huevos de helminto, primero se debió calcular los sólidos totales presentes en
cada una de las muestras estudio, así:
Se calentó el crisol limpio a 103 °C – 105 °C, durante una hora
El volumen de muestra fue trasferido previamente mezclado al crisol pesado y evaporado
y secado en un baño de vapor o en horno de secado.
Se secó la muestra evaporada al menos durante una hora en un horno de 103 °C – 105 °C
Se enfrió el crisol en un desecador y se pesó en una balanza.
Se empleó la siguiente ecuación efectuando cálculos necesarios:
Donde; A= Peso del residuo seco más crisol en mg
B= Peso del crisol en mg
Vol (mL)= Volumen de la muestra (mL de la muestra)
Ecuación: (𝑨−𝑩)∗𝟏𝟎𝟎𝟎
𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 (𝒎𝒍)
Ecuación para hallar cantidad de solidos totales en una muestra. Fuente: (Methods, 1999)
51
7.3.2 Procesamiento de la muestra para análisis microbiológicos
Todas las muestras de lodos fueron sometidas a análisis microbiológicos teniendo en cuenta los
siguientes protocolos:
Tabla 5. Parámetros de caracterización microbiológica de lodos.
ANÁLISIS TÉCNICA REFERENCIAS
Salmonella sp. Método horizontal para la detección de
Salmonella sp.
(NTC 4574, 2007)
Fagos
somáticos
Standard Methods for the examination of
water & wastewater. 22, 2013. St. Mth.
9224 B.
(St. 9224 B., 2004)
Huevos de
helmintos
Método para la cuantificación de huevos
de helmintos en lodos y biosólidos.
Norma Oficial Mexicana NOM-004-
SEMARNAT-2002, Protección
ambiental - Lodos y biosólidos -
Especificaciones y límites máximos
permisibles de contaminantes para su
aprovechamiento y disposición final.
(NOM 004, 2003)
Coliformes
totales y
fecales
NTC 4458 2007-12-12. Método
horizontal para el recuento de coliformes
o Escherichia coli o ambos. Técnica de
recuento de colonias utilizando medios
fluorogénicos o cromogénicos.
(NTC 4458, 2002)
Fuente: Parra ,2017.
52
7.3.2.1 Determinación de Coliformes Fecales.
Para la determinación de Coliformes fecales se tomaron 10 g de sólidos totales que fueron
suspendidos en 90 mL de agua peptona; posteriormente se tomó 0,1 mL de esta solución y se llevó
a un tubo que contenía 9 mL de agua peptona para obtener la dilución 103; de igual manera se
efectuó el anterior procedimiento hasta obtener la dilución 106.
Se tomaron dos cajas de petri para sembrar en profundidad por duplicado las dos diluciones de
trabajo (103 y 106), se transfirió 1 mL de la suspensión y se depositó en la caja de petri vacía;
posteriormente se vertió de 10 a 15 mL del agar Chromocult a +/- 45°C, mezclando el inóculo con
el medio. Luego de que se completó la solidificación se vertieron 4 mL más de medio sobre la
superficie con el fin de observar mejor el crecimiento de las colonias. Las cajas sembradas se
incubaron a 35°C por 24 horas. Pasadas las 24 horas se realizó el recuento de bacterias redondas,
planas, convexas, de color morado para determinación de E. coli. Los recuentos se informan como
UFC/mL (NTC 4458, 2002).
7.3.2.2 Determinación Salmonella sp.
La determinación de Salmonella sp. se realizó en tres etapas:
1. Pre-enriquecimiento: Se pesaron 25g de la muestra y se transfirieron a un erlenmeyer que
contenía 225mL de caldo lactosado. Se incubó a 37°C/ 18-24hrs
2. Enriquecimiento: Pasado el tiempo de incubación, se tomó 0.1mL de esta mezcla y se llevó
a un tubo de ensayo tapa rosca que contenía 10mL del medio Rappaport; se incubó durante
24 horas a 41.5 °C.
3. Siembra de la muestra en medio selectivo: Pasado el tiempo de enriquecimiento, se sembró
en superficie (0.1mL) en Agar Xilosa Lisina Desoxicolato (XLD) y en Agar Salmonella
53
Shigella (SS), medios de cultivo selectivos para el crecimiento de Salmonella sp., se incubó
por 24 horas a 37°C. Después de la incubación se revisaron las cajas observando
crecimiento típico colonias negras, tipo ojo de pescado en cualquiera de los dos medios de
cultivo, se realizó confirmación bioquímica en medios TSI (Agar Triple Azúcar Hierro),
LIA (Agar Lisina Hierro), VP (Voges Proskauer), movilidad y urea con un periodo de
incubación de 37°C durante 24 horas. Informar como presencia o ausencia tal como lo
describe la norma NTC 4574/2007.
7.3.2.3 Técnica de detección y cuantificación de huevos de helmintos.
1. Concentración y separación de los huevos de helmintos: La recuperación de los huevos de
helmintos de la muestra se realizó efectuando los siguientes pasos:
Se tomaron 4g de sólidos y se adicionaron en 200 mL de solución Tween 80 al 0,1% se
homogenizaron durante 1 minuto en licuadora; se realizaron enjuagues extrayendo el
mayor contenido de la solución en un recipiente plástico de 2 litros, los lavados se
realizaron con 800 mL de la solución de Tween 80 a la misma concentración.
Se dejó sedimentar la muestra durante 3 horas.
Posteriormente se aspiró el sobrenadante y el sedimento se filtró a través de tamiz de 150
a 170 µm luego se realizaron enjuagues con 1L de agua destilada; el filtrado y los enjuagues
se vertieron en el recipiente plástico de 2 litros y dejó sedimentar durante 3 horas.
Se retiró del sobrenadante y el sedimento se vertió en un tubo de centrífuga de 200 mL
para luego centrifugar a 660 RPM durante 5 minutos.
54
Se aspiró de nuevo el sobrenadante y el sedimento fue suspendido en 150 mL de sulfato
de zinc y se volvió a centrifugar.
De nuevo se aspiró el sobrenadante y se recuperó el sedimento resultante en un tubo de
centrífuga de 200 mL y se centrifugo a 660 RPM durante 5 minutos.
Al sobrenadante resultante se le agrego 15 mL de la solución de alcohol-ácido,
posteriormente, se adiciono 10 mL de éter y se agito, centrifugar 660 RPM durante 5
minutos; seguidamente, se realizó un enjuague adicionando H2SO4 0,1 N (o formalina
0,5%).
De nuevo se centrifugó a 660 RPM durante 5 minutos, de la misma forma se realizó
segundo enjuague con la misma solución dejando un sobrenadante final de 5mL. Para la
lectura de los huevos de Helmintos se tomaron gotas del sedimento resultante contenido en
el tubo centrifuga y se depositaron en la cámara Neubauer, Informar como HH/4g (Pineda,
2010).
Los resultados se expresan aplicando la siguiente formula:
𝐻𝐿 =𝐻
5
Ecuación para la detección de huevos de helmintos. Fuente: (NOM 004, 2003)
Donde;
HL= Huevos de parásitos leídos en la muestra
H= Cantidad de huevos por Litro
5= Cantidad de muestra trabajada
55
7.3.2.4 Método de recuento en placa para la detección de colífagos somáticos
Para el aislamiento de fagos, se filtraron 500 mL de lodos previamente centrifugados a 3400 rpm
por 15 minutos con el fin de sedimentar los sólidos presentes; usando filtros de membrana de 0,22
µm de diámetro de poro. A partir del filtrado se llevaron a cabo diluciones seriadas en base 10
hasta 10-2 con el fin de realizar la cuantificación de los fagos.
Cuantificación de fagos por el método de recuento en placa según Standard Methods for the
examination of Water & Wasterwater:
1. A 50 mL de agar Tripticasa de Soya (TSA) licuado, se le adicionó 0,08 g nitrato de amonio,
0,11 g de nitrato de estroncio, 3 mL de cloruro de trifenil tetrazolio (TTC, Sigma) al 1%
(p/v), 3 mL de la suspensión bacteriana (OD=0,5) y 3 mL de la muestra de agua filtrada (o
de sus respectivas diluciones).
2. La mezcla fue vertida en dos cajas de Petri que fueron seguidamente incubadas a 37°C/12-
18 h.
3. Finalmente, se hizo el recuento de las zonas de lisis o aclaramiento en cada una de las cajas
(placas), las cuales fueron informadas como Unidades Formadoras de Placas (UFP)/mL
mediante la expresión, donde, (1/d) y V representan respectivamente al promedio de placas,
el recíproco de la dilución y el Volumen (Villamizar G., 2015).
7.3.3 Categorización de los lodos
De acuerdo a los resultados microbiológicos obtenidos en los recuentos estas muestras se
categorizaron según el decreto 1287 de 2014 donde se establecen las categorías de los lodos tipo
A, B o C analizados según la presencia de microorganismos como Coliformes Fecales, Salmonella
sp. Huevos de helmintos y fagos somáticos.
56
Para determinar el mayor índice de la carga microbiológica en cada uno de los lavaderos de autos,
se empleó el programa Microsoft Excel versión 2017.
57
CAPITULO 8
8. RESULTADOS
8.1 Parámetros Microbiológicos
Los parámetros microbiológicos que se deben tener en cuenta para la determinación de la carga
microbiana en los lodos procedentes de las estaciones de lavados de autos del área metropolitana
de Bucaramanga se encuentran referenciados en el Decreto 1287 del 2014 del Ministerio de
vivienda Ciudad y territorio y son los siguientes: Salmonella sp. Coliformes fecales, Huevos de
Helmintos y Virus entéricos; de acuerdo a esto, los datos obtenidos en este estudio se compararon
con lo requerido por la normatividad.
Tabla 6. Recuento de los parametros microbiologicos y cumplimiento según el Decreto 1287/14.
Sitio de
Muestreo
Nomb
re de
las
muest
ras
Coliformes
fecales
UFC/g
Huevos
de
Helmint
os
HH/4g
Virus
entéri
cos
UFP/
4g
Salmonella sp.
UFC/25g
Cumplimi
ento
Categoría
A
Cumplimie
nto
Categoría
B
Decret
o
1287/14
C
A:103
B:106
A
B
A
B
A
B
RM <1x
103
<2x
10-6
<1,
0
<1
0,0
<1,
0
-
-
Ausen
cia
<1x103
Piedecuesta
(Lodo 1)
M111 4x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M212 3x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M313 5x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
58
M421 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M522 2x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M623 4x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M731 3x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M832 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M933 3x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
Floridablanca
(Lodo 2)
M111 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M212 5x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M313 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M421 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M522 3x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M623 3x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M731 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M832 4x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Prese
ncia
Ausen
cia
x
M933 2x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
Girón (Lodo
3)
M111 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M212 2x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M313 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M421 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M522 3x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M623 4x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M731 <1
x103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
59
M832 <1x
103
<1x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
M933 3x103
<2x
106
<1,0 <1,0 Ausen
cia
Ausen
cia
x
RM: Rangos microbiologicos. C: Categorias. UFC: Unidades formadoras de colonias. UFP:
Unidades formadoras de placa. HH: Huevos de helmintos. g: Gramos. Cada muestra se rotulo de
la siguiente manera; M (muestra); primer dato (número de muestra), segundo dato (mes de
muestreo) y tercer dato (día de la toma de muestra). Fuente: Autor.
En la tabla 7 se observa, los promedios de los recuentos microbiologicos obtenidos para cada una
de las muestras. Cada muestra recibio un nombre, donde se denota de la siguiente manera:
M:muestra, Primer dato: Número de la muestra, Segundo dato: Mes de la toma de muestra, Tercer
dato: Día de muestreo. En cuanto a la categorizacion se observa que 11 muestras de lodos cumplen
para categoria A y 16 muestras de lodos cumplen para categoria B.
8.2. Cuantificación de la carga microbiana
8.2.1 Salmonella sp.
En el agar Xilosa, Lisina, Desoxicolato (XLD), se evidencio crecimiento de colonias con el centro
negro, tipo ojo de pescado, debido a la producción de H2S;en el medio Salmonella-Shigella (SS)
el tiosulfato sódico y el citrato férrico proporciona la producción de ácido sulfhídrico, como lo
demuestran las colonias con centros de color negro; obteniéndose así un crecimiento bacteriano
característico de Salmonella sp; en la figura 9 se observa el crecimiento de este microorganismos
en sus respectivos medios .
60
Figura 9. Presencia de colonias de Salmonella sp. En dos medios selectivos al lado izquierdo el
medio XLD y al lado derecho SS. Fuente: Autor.
A continuación se describen los resultados obtenidos sobre el análisis de la carga microbiana
presente en cada uno de estas muestras.
Cada muestra se rotulo de la siguiente manera; M (muestra); primer dato (número de muestra),
segundo dato (mes de muestreo) y tercer dato (día de la toma de muestra)
Figura 10. Presencia de Salmonella sp. en lodos de lavaderos de autos.
0
1
M111 M212 M313 M321 M522 M623 M731 M832M933
Au
sen
cia/
Pre
sen
cia
Muestras
Presencia se Salmonella sp.
Lodo 1
Lodo 2
Lodo 3
61
De las 27 muestras analizadas tal como se observa en la figura 10 las muestras correspondientes a
los lodos 1 y 2, presentaron concentraciones de Salmonella sp. las cuales variaron de acuerdo al
sitio y el mes de muestreo. Cabe resaltar, que en estas dos estaciones se realiza el lavado de
furgones contaminados con heces fecales de aves en donde puede estar contenido este; al mismo
tiempo estas concentraciones variaron de un mes a otro, se observa que el lodo 1 en el mes 1, dos
de las muestras evidenciaron presencia de Salmonella sp., lo contrario sucedió en el mes dos donde
solo 1 de sus muestras obtuvo presencia del microorganismo, una posible causa es que las
actividades que se desarrollan en estas estaciones disminuyeron debido a que las condiciones
climaticas cambiaron de epoca soleada a epoca lluviosa, y normalmente el trabajo disminuye
debido a que las personas dejan de lavar sus vehículos en estas epocas. En el lodo 3 no se evidencio
presencia de Salmonella sp. en ninguna de las 27 muestras analizadas durante el transcurso de los
tres meses lo que nos indica que este lodo cumple con los parametros microbiológicos exigidos en
el decreto 1287 del 2014.
Según lo mencionado por Cota D. & Ponce C. (2008) que Salmonella sp. es un organismo mesofílo
cuyo crecimiento óptimo ocurre entre 35 - 43°C y pH de 7 a 7.5 unidades; esta puede ser una de
las condiciones por las cuales no se evidencio la presencia de Salmonella sp. ya que en el presente
trabajo los lodos analizados mantuvieron una temperatura que osciló entre 21-23°C.
8.2.2 Coliformes fecales
Para la detección de Coliformes fecales se trabajó con el agar Chromocult el cual se considera un
medio de cultivo cromógeno diferencial que permite la detección, diferenciación y enumeración
simultánea de estos microorganismos. En la figura 11 observamos la presencia de Coliformes
fecales (1) mostrando colonias que se tiñen de azul oscuro y violeta.
62
Figura 11. Crecimiento microbiano de Coliformes fecales en Agar Chromocult en dilución 103.
Fuente: Autora
Se debe resaltar que de los 27 lodos analizados en la dilución 10-3, el 59,25% de las muestras
evidenció crecimiento de coliformes fecales en los medios selectivos, presentando colonias de
color azul características de los coliformes fecales.
Los coliformes fecales son comúnmente indicadores de contaminación fecal en aguas residuales.
Cuando se le da uso en lodos usualmente indica la eficiencia de los procesos de tratamiento en la
destrucción de bacterias, además regulan la calidad de los lodos que pueden reúsarse
benéficamente.
La cantidad de coliformes fecales presentes en las muestras de lodos analizadas variaron
obteniéndose concentraciones de este microorganismo en la mayoría de muestras analizadas para
las dos diluciones trabajadas (10-3 y 10-6).
63
Figura 12. Coliformes fecales dilución 10-3 en lodos de lavaderos de autos.
En la figura 12 se observa que 11 de las 27 muestras no presentaron crecimiento de coliformes
fecales cumpliendo con lo requerido por la normatividad.
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
M111 M212 M313 M421 M522 M623M731
M832M933
3,63,5 3,7
0,0
3,33,6
3,5
0,0
3,5
3,7 3,7
0,0 0,0
3,5 3,5
0,0
3,6
3,3
0,0
3,3
0,0 0,0
3,5 3,6
0,0 0,0
3,5
Co
nce
ntr
ació
n L
og
10
Muestras
Coliformes fecales dilución 103
Lodo 1
Lodo 2
Lodo 3
64
Figura 13. Coliformes fecales dilucion 10-6 en lodos de lavaderos de autos.
En la figura 13 se expresan los resultados de la concentración de coliformes fecales donde
observamos que durante los tres meses de muestreo todas las muestras presentaron un crecimiento
de <2x106 UFC/g; también podemos describir que 16/27 muestras de lodos no demostraron
concentraciones de coliformes fecales obteniéndose resultados <1 x 106 UFC/g.
Relacionando la figura 12 y 13 podemos describir que las muestras (M111, M313, M731) para el
lodo 2 y 3, la muestra (M421) para los tres lodos y la (M832) para el lodo 1 y 2 tuvieron
concentraciones <1UFC/g de coliformes fecales idénticas en las dos diluciones 10-3 y 10-6.
A su vez dos de las muestras analizadas en el primer mes, en el día dos correspondientes a los
lodos 1 y 2 presentaron concentraciones de coliformes fecales de >5x103UFC/g; lo que nos indica
que estos patógenos se encuentran en mayor cantidad con respecto a los otros microorganismos
analizados en el presente trabajo, una característica relevante descrita por Rodríguez (2017) es
que este tipo de lodos presenta compuestos que incluyen metales pesados, hidrocarburos y
0
1
2
3
4
5
6
M111 M212 M313 M421 M522 M623 M731M832
M933
6 6 6
0
6 6 6
0
6
0
6
0 0
6 6
0
6 6
0
6
0 0
6 6
0 0
6C
on
cen
trac
ión
Lo
g 1
0
Muestra
Coliformes fecales en dilución 106
Lodo 1
Lodo 2
Lodo 3
65
solventes que a su vez estos organismos tienen la capacidad de desarrollar estrategias para resistir
altas concentraciones de estos ya que algunos de estos metales son esenciales para el metabolismo
de algunas de ellas, mientras que otras son capaces de proliferar en dichos ambientes porque han
adoptado características de tolerancia y resistencia que les permiten captar o expulsar a estos
metales para transformarlos o eliminarlos por medio de procesos redox.
8.2.3 Huevos de Helmintos
Las observaciones microscópicas realizadas, no indicaron la presencia de helmintos en los lodos
analizados Anexo C; Según lo menciona Urrego K. & Acevedo J. (2013) este parámetro se
considera importante ya que la determinación de huevos de helmintos en aguas residuales
determina la inocuidad de los lodos, debido a que, los virus y las bacterias patógenas permanecen
viables durante uno a tres meses en el agua residual, mientras que los helmintos sobreviven hasta
por un año. Además, se ha establecido que la asociación de los microorganismos con la materia
orgánica potencia sus periodos de sobrevida. En estudios realizados en diferentes países de
América Latina, se han encontrado concentraciones altas de huevos de helmintos en muestras de
lodos; se estima que el rango de huevos de helmintos oscila entre 70 y 3000/L en aguas y lodos
residuales de los países en vía de desarrollo.
Cabe mencionar que en Colombia existe poca información sobre la detección de Huevos de
helmintos en lodos, en un estudio realizado por la Universidad Javeriana donde se encontró una
viabilidad <1HH/4g de huevos de helmintos en biosólidos provenientes de una PTAR ubicada en
Bogotá clasificándose este lodo en categoría A. La concentración de huevos de helmintos en
muestras de lodos depende de la prevalencia de la infección en la población. (Urrego, Acevedo, &
Pelaez, 2013)
66
8.2.4 Fagos Somáticos
La deteccion de fagos somaticos no fue relevante en este estudio ya que estos virus requieren de
un huesped bacteriano para su desarrollo Arcos & Gomez (2012) los virus se encuentran en menor
proporcion en heces de humanos y animales homeotermicos que no esten afectados, pero se
encuentran en altas concentraciones en aguas residuales que contengan E. coli, por lo tanto esta es
una de las razones por la cual no se evidencio la deteccion de fagos Anexo C, ya que las
concentraciones de coliformes fecales detectadas en estos lodos fueron bajas siendo 5x 103 la
concentracion mas alta reportada en la dilucion de 10-3.
Los virus pueden llegar a transmitir al hombre mas de 140 virus entericos, los mas comunes son
los virus de la hepatitis y los causantes de gastroenteritis.
8.3 Cumplimiento y Categorizacion de los lodos según el Decreto 1287 del 2014
Como se muestra en las figura 13 las concentraciones de microorganismos como Salmonella sp.,
Coliformes fecales, Huevos de Helmintos y fagos somaticos están separadas por el análisis de
cada una de las muestras de lodos esto con el fin de visualizar mejor los resultados de cumplimiento
de los parametros microbiologicos según lo establecido en el decreto 1287 del 2014 y asi mismo
poder reportar la categoria en la que se encuentran estos.
67
Figura 14. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 1 (Piedecuesta) para categoría A y categoría B.
De acuerdo con la figura 14 observamos la relación de los resultados obtenidos sobre los
parámetros microbiológicos de las nueve muestras analizadas para el lodo 1, donde determinamos
el cumplimiento de este lodo obteniendo el siguiente análisis: El 22% de las muestras que
corresponde a la muestra (M421 y M832) cumplen con los parámetros establecidos en la norma.
De esta manera estas dos muestras se podrían clasificar como lodos categoría A, ya que son lodos
sin alguna restricción sanitaria que pueden aprovecharse benéficamente en zonas verdes tales
como cementerios, separadores viales o en la agricultura entre otros usos, mitigando así el impacto
ambiental que estos generan. Por otro lado el porcentaje restante que fue del 78% que equivale a
7 muestras presentaron variaciones en las concentraciones de microorganismos; la muestra M212
arrojo la presencia de Salmonella sp. y crecimiento de Coliformes fecales en la dilución 10-3por lo
tanto este lodo deja de cumplir con los rangos microbiológicos y se clasifica en la categoría B; ya
22%
78%
Porcentaje categorización lodo 1
Categoria A
Categoria B
68
que según la norma para pertenecer a este grupo debe existir la ausencia de Salmonella sp. y un
crecimiento <1 UFC/g en dilución 10-3 de coliformes fecales.
Los lodos categoría B podrán ser utilizados en plantaciones forestales, como insumos en la
fabricación de materiales de construcción y procesos de valorización energética
Figura 15. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 2 (Floridablanca) para categoría A y categoría B.
De acuerdo con los datos expresados en la figura 15 observamos el porcentaje de cumplimiento
presente en las muestras evaluadas en el lodo dos, donde se obtuvo que el 44.4% cumple con los
parámetros exigidos por el Decreto 1287 del 2014 para clasificar estos lodos en categoría A. Las
muestras restantes (M212, M522, M623, M832 y M933) incumplen con uno de los cuatro
parámetros exigidos por la norma para la categoría A, por lo cual estas muestras se clasifican como
lodos de categoría B.
44%
56%
Porcentaje categorización lodo 2
Categoria A
Categoria B
69
Figura 16. Porcentaje de determinación del cumplimiento de los parámetros microbiológicos con
respecto al lodo 3 (Girón) para categoría A y categoría B.
En la figura 16 detallamos las muestras del lodo 3, donde observamos que el 56% de las muestras
de lodos cumplen con los parámetros microbiológicos; cabe resaltar que es el lodo en donde la
mayor parte de sus muestras clasificaron en categoría A, una de las características más relevantes
de esta estación es que diariamente realizan la extracción de los lodos, este puede ser uno de los
factores por el cual no se encuentra vida microbiana en estos lodos; además el 44% de las muestras
clasificaron en lodos categoría B.
De las 27 muestras analizadas 11 de estas muestras cumplen como lodos categoría A, de acuerdo
con la carga de organismos patógenos e indicadores evaluada, por lo que posteriormente estos se
podrán aprovechar sin algún tipo de restricción, incluso estos serán usados en lugares en donde las
personas podrán tener contacto directo con estos. Los lodos clase B de igual manera se consideran
útiles, pero deberán tenerse más cuidado debido a que si en los datos analizados se dio la detección
56%
44%
Porcentaje de categorizacion lodo 3
Categoria A
Categoria B
70
de un huevo de helminto viable este puede llegar a causar infección en los seres humanos debido
a que la normatividad presenta rangos microbiológicos más amplios para estos parásitos en donde
se estipula un rango <10HH/4g existiendo la probabilidad de que un alto porcentaje de ellos pueda
ser viable, de igual manera como menciona Jiménez B. & González G. (2000) su uso debe es más
limitado ya que debe ser empleado como fertilizantes o mejoradores de suelos entre otros usos,
con el fin de evitar su contacto con el público. (Hernandez, 2010)
71
CAPITULO 9
9. CONCLUSIONES
La investigación sirvió como el primer paso para conocer las características microbiológicas de
los lodos producidos en las estaciones de lavados de autos de los municipios de Piedecuesta Girón
y Piedecuesta del Departamento de Santander y conocer el cumplimiento con lo establecido en el
Decreto 1287 del 2014 del Ministerio de Vivienda Ciudad y territorio para permitir el
aprovechamiento y disposición de los lodos.
Según la cuantificación microbiológica obtenida en las muestras de lodos se evidencio que las
concentraciones de microorganismos patógenos e indicadores fueron relativamente bajas, siendo
en la muestra de Piedecuesta (M212) en donde se evidencio la concentración más alta de
coliformes fecales la cual fue de 5x103 UFC/g en el lodo 1 perteneciente al lavadero de
Piedecuesta.
De acuerdo con los resultados obtenidos en el análisis de los tres lodos, se puede concluir, que
todas las muestras cumplen con los parámetros microbiológicos establecidos en la Decreto 1287
del 2014 del Ministerio de Vivienda Ciudad y territorio, considerándose residuos no peligrosos ya
que se encuentran clasificados el 40,74% de las muestras en categoría A y el 59,25 en categoría B;
así que su aprovechamiento es bastante amplio para usos agrícolas, industriales entre otros. No
obstante, la disposición final de los lodos debe ser confirmado con otros parámetros químicos que
72
no hacen parte de este trabajo y que deben realizarse para dar cumplimiento a la norma antes de
su uso o disposición final.
73
CAPITULO 10
10. RECOMENDACIONES
Vigilar la disposición actual que se les realiza a los lodos procedentes de estaciones de autos a fin
que los generadores de estos residuos, realicen esta actividad sin ocasionar perjuicios al medio
ambiente.
Exigir por parte de la CDMB que los lavaderos de autos cumplan con trámites de permiso de
vertimientos para que de esta manera se minimicen las descargas clandestinas de estos sin un
adecuado tratamiento a los cuerpos hídricos ya que existe flora y fauna en estos ecosistemas que
están siendo destruida por sustancias que se alojan en estos lodos, que suelen ser de difícil
degradación.
Se recomienda que las entidades encargadas capaciten este tipo de empresas con el fin de que se
les dé un buen uso a estos residuos, aprovechando el potencial benéfico que estos pueden llegar a
brindar en los diferentes campos ya sea agrícola, en la elaboración de materiales de construcción
entre otros usos.
74
CAPITULO 11
11. BIBLIOGRAFIA
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CAPITULO 12
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81
CAPITULO 13
13. ANEXOS
Anexo A. Formato toma de Muestra
82
Anexo B. Imágenes de muestreo y trabajo en el Laboratorio
Muestra (Lodos de lavaderos de autos)
Medicion de pH
83
Procesamiento de las muestras en el Laboratorio
84
Anexo C. Resultados de Análisis de Fagos y Huevos de Helmintos por parte del Laboratorio
Siama Ltda.
85
