Seminario: Manejo integrado del agua

Julie Andrea GilLuís Bernardo CañónNéstor RuizYulieth Guerrero

TRATAMIENTO DE AGUAS

Contaminación del AguaAgente de contaminación en el agua Efecto

El aumento de sólidos en suspensión disminuye la transparencia (aumenta la turbidez)

Las plantas acuáticas disponen de menos luz y, en consecuencia, se reduce el oxígeno disuelto y el alimento de los animales. Si los sólidos se sedimentan pueden cubrir el lecho del río y afectar a los plantas acuáticas pequeñas.

Los líquidos no miscibles (grasas, aceites)

Afectan la transparencia ya que estos son, más ligeros que el agua y pueden formar una película sumamente delgada sobre la superficie, de modo que una cantidad pequeña contamina a una extensión grande.

Detergentes en el agua Al caer el agua por un pequeño salto o al aumentar la turbulencia, su presencia se traduce en la formación de espumas, una de las más llamativas de contaminación física.

Los compuestos inorgánicos disueltos Pueden ser tóxicos en sí mismos: muchas sales de metales para los organismos acuáticos, incluso en concentraciones muy bajas. Otras veces pueden serlo al combinarse entre sí o con sustancias presentes en el agua.Al alterar la diferencia en concentración de sales disueltas entre el agua y los organismos pueden causar la muerte de estos.

El agua• En las aguas que no han recibido vertidos artificiales se

puede encontrar:

Sólidos y coloides en suspensión (afectan la transparencia). Sólidos disueltos (que se reflejan en la alcalinidad, valor del

pH, dureza, conductividad). Oxígeno disuelto (que influye en la vida acuática). (MOPU

2005, p 280)

• Con los vertidos artificiales se introducen en el medio acuático otras sustancias no presentes naturalmente (tóxicos, detergentes), modificando la calidad natural. (MOPU 2005, p 279).

“El 97% de las aguas residuales (AR) producidas en el país, se vierten a las fuentes receptoras sin ningún tratamiento” (Gandini, Pérez, & Madera, 2005, p. 2).

Solo el 22 % de los municipios colombianos tratan las aguas residuales,

Cerca de 1300 cuerpos de agua son contaminados por aguas residuales.

Contaminación en ColombiaLos cuerpos hídricos del país son receptores de vertimientos no controlados provenientes de los sectores:Agropecuario, Doméstico e Industrial.

La evolución normativa y su aplicación en el país ha con llevado a la aplicación de las Tasas Retributivas, con resultados en donde se ha dado su plena aplicación en la reducción de la contaminación.

Esta reducción estuvo a cargo del sector industrial, y con un alto rezago del sector doméstico.

Aguas Residuales Domésticas

Las aguas residuales domésticas se originan principalmente en las habitaciones, instalaciones sanitarias, lavado de utensilios domésticos, grifos de baño, lavado de ropa y otros usos domiciliarios.

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

• Al momento de diseñar una PTAR se debe tener en cuenta el flujo y las características físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales. El flujo de aguas residuales, comúnmente expresado en m3/día, determina el tamaño de una PTAR.

Implementación de una PTAR Caracterización de las Aguas Residuales (AR): calidad y cantidad el agua Caracterización de la fuente receptora: Capacidad de asimilación de la

fuente. Identificación del impacto sobre la fuente receptora: Como se afecta el

recurso por los vertimientos. Identificación de los usos actuales y potenciales de la fuente receptora:

Análisis de la cantidad de recurso que se requiere para los usos actuales como para los posibles.

Cuantificación de eficiencias remocionales para alcanzar la calidad de los usos actuales y posibles: Garantizar la calidad del agua

Reconocimiento de la oferta tecnológica para alcanzar las eficiencias: tecnología disponible.

Estimación de costos asociados: relación entre las eficiencias y tecnología. Concertación de los objetivos de tratamiento entre todos los actores

participantes.

Tener en cuenta desde lo social

Tener en cuenta la Población afectada por las descargas de aguas residuales.

Tipo, frecuencia y costo de tratamiento de enfermedades atribuibles al contacto directo e indirecto con las aguas residuales municipales

Descripción de la actividad productiva que utiliza el agua de la fuente que está contaminada por aguas residuales

BeneficiosLos beneficios derivados de construir PTAR los siguientes: • Incremento en el excedente neto de actividades productivas.• Disminución en el índice de enfermedades hídricas.• Postergación de inversiones en agua potable ya que el agua se puede reutilizar reduciendo

desperdicios.• Disminución de malos olores y fauna nociva que contribuyen al confort y equilibrio ambiental• Uso racional del agua de consumo y el agua para otras actividades como las agrícolas e

industriales. (CEPEP, 2006, p. 7-9).

Otros beneficios, según lo establece Guillermo León Suematsu (1995) son:

• Diversificación de cultivos• Disminución de la contaminación• Educación de los pobladores sobre la importancia del saneamiento y la justificación del gasto• Mejora en la calidad de vida de la población por la generación de espacios recreativos, áreas

verdes públicas y entornos ecológicos • Generación de entornos ecológicos y mantenimiento de la capacidad de reproducción del

ecosistema• Mejora del paisaje.

Aspectos negativos por la construcción de una PTAR

• Problemas de operación, falta de tratamiento, olores y mosquitos• Pérdida de valor de los terrenos aledaños si se presentan malos olores o molestias

por el diseño incorrecto o inadecuada operación y mantenimiento de la planta de tratamiento.

• Efectos adversos a la salud de los agricultores por la falta o inadecuada aplicación de medidas de protección.

• Efectos adversos a la salud de los consumidores de los productos generados. • Contaminación del agua subterránea a causa de elementos contaminantes no

removidos por el sistema de tratamiento, en caso el acuífero sea vulnerable y no exista una impermeabilización adecuada de las lagunas.

• Presencia de elementos potencialmente fitotóxicos que pueden acumularse en los cultivos y transmitirse a lo largo de la cadena alimenticia, si se permite la descarga de efluentes industriales sin tratamiento previo.

• Generación de malos olores por diseño, operación y mantenimiento inadecuados.• Presencia de vectores de enfermedades, si no hay control adecuado.• Deterioro del suelo por incremento de la tasa de salinización.

Procesos PTAR

Nombre/descripción del proceso unitario

Tipo de Etapa del tratamiento

tratamiento P I II III

PRETRATAMIENTO

El estanque de compensación mezcla las aguas residuales para reducir las variaciones en las concentraciones y evitar “picos

FISICO X      

El desarenador remueve la arena y polvo

FISICO X      

El tamiz de malla ancha (barra, malla) remueve sólidos de gran tamaño

FISICO X      

El triturador pulveriza los sólidos para reducir su tamaño

FISICO X      

El separador de aceite y grasa remueve los materiales aceitosos

FISICO X      

Nombre/descripción del proceso unitario

Tipo de Etapa del tratamiento

tratamiento P I II III

TRATAMIENTO PRIMARIO

La sedimentación remueve fácilmente sólidos inertes y orgánicos sedimentales

FISICO   X X X

Los tamices de malla fina remueven sólidos inertes y orgánicos

    X   X

La flotación de aire remueve grasa y sólidos ligeros

FISICO   X    

La floculación (aérea y mecánica) mejora la remoción de sólidos suspendidos

FISICO   X X X

El sistema de descomposición de la emulsión remueve el aceite y grasa dispersos

FISICO   X    

Nombre/descripción del proceso unitario

Tipo de Etapa del tratamiento

tratamiento P I II III

TRATAMIENTO TERCIARIOLa filtración con medios granulares remueve los sólidos suspendidos mediante el tamizado, absorción y descomposición biológica. Existen varios tipos: (1) filtros de arena (lento, rápido, intermitente, recirculante), (2) filtros ascendentes, de presión y de tasa alta con limpieza mecánica, (3) los filtros duales o de medios múltiples

FISICOBIOLOGICO

QUIMICO    X X

La precipitación y coagulación química se usan principalmente para la remoción de sólidos disueltos y fósforo en combinación con la floculación y sedimentación. Los productos químicos comunes usados para promover la coagulación incluyen: cal, cloruro férrico, polímero, carbonato de sodio, cloruro de bario, hidróxido de sodio yalumbre

QUIMICO X X   X

Nombre/descripción del proceso unitario

Tipo de Etapa del tratamiento

tratamiento P I II III

La oxidación química se usa principalmente para la desinfección y control de olor.

QUIMICO X X   XLos métodos principales incluyen (1) cloración, (2) ozonización y (3) radiación

Otros métodos de tratamiento químico que pueden usarse para el tratamiento de aguas residuales incluyen: (1) adición de nutrientes para mejorar los procesos de tratamiento biológico, (2) recarbonación para reducir el pH y (3) otros métodos de neutralización

QUIMICO     X X

La adsorción de carbono activado remueve sólidos y material orgánico

FISICO- QUIMICO   X   X

Procesos de tratamiento físicos y químicos

Emisario final Estructura de entrada del agua residual a la PTAR., con su estanque de compensación.

Tratamiento Preliminar

Aliviadero: asegura el caudal de entrada a la PTAR.

Trampa de grasas: remueve grasas y aceites por diferencia de densidades.

Canaleta Parshal: homogeniza y permite la medición del caudal Desarenador

Tamices o sistema de cribado.

Tratamiento primario

Sedimentación y lodos activados Floculación

Flotación

Tratamiento Secundario

Tratamiento en terreno (infiltración)

Laguna facultativa Reactor UASB

Reactor anaerobio Humedales

Filtro biológico percolador

Tratamiento Terciario

Inyección de OxigenoDesinfección: Dosificación de cloro

Flujograma de los procesos PTAR Almeida

1. Afluente 2. Sistema de cribado 3. Aliviadero 4. Canal de aproximación 5. Control de caudal 6. Desarenador

7. Reactores UASB 8. Filtros anaerobios 9. Sedimentador secundario 10. Canal de aireación 11. Efluente

1 2 3 4 5 6

7

7

8

8

9

11

10

Flujograma de los procesos PTAR Ciénega

1. Afluente2. Aliviadero3. Canal de aproximación4. Sistema de cribado5. Trampa de grasas6. Sedimentador primario

1 2 3

7. Reactor de lodos8. Reactor UASB9. Lecho percolador de rociado estático10. Lechos de secado11. Sistema de desinfección12. Afluente

4

6 7

11

12

10

5 98

Flujograma de los procesos PTAR Guateque sector Lajas

1 4 5

6

2 311

7 10

1. Afluente2. Aliviadero3. Canaleta Parshall4. Canal de aproximación5. Sistema de cribado

6. Desarenador7. Reactores UASB8. Canal de aireación9. Escalera de aireación10. Humedal artificical11. Efluente

8

8

9

BENEFICIOS PTARBeneficios derivados de construir PTAR los siguientes: • Incremento en el excedente neto de actividades productivas: en virtud que muchas

actividades productivas, entre ellas la agricultura se ven afectadas por la contaminación del agua, una PTAR ofrece una mejoría notoria en dichas actividades

• Disminución en el índice de enfermedades hídricas: puesto que al realizar el tratamiento adecuado del agua residual, se elimina la contaminación y con esto el peligro de adquirir enfermedades relacionadas directamente con la calidad del agua.

• Postergación de inversiones en agua potable: ya que el agua se puede reutilizar reduciendo desperdicios.

• Disminución de malos olores y fauna nociva: que contribuyen al confort y equilibrio ambiental

• Uso racional de los recursos: se establecen usos racionales para el agua de consumo y el agua para otras actividades como las agrícolas e industriales. (CEPEP, 2006, p. 7-9)

Otros beneficios, según lo establece Guillermo León Suematsu (1995) son:

• Diversificación de cultivos• Disminución de la contaminación• Educación de los pobladores sobre la importancia del saneamiento y la justificación del

gasto• Mejora en la calidad de vida de la población por la generación de espacios recreativos,

áreas verdes públicas y entornos ecológicos • Generación de entornos ecológicos y mantenimiento de la capacidad de reproducción del

ecosistema• Mejora del paisaje.

Impactos social, económico y ambiental de no tratar las aguas

En lo social el no tratamiento produce enfermedades asociadas a la contaminación, como cólera, gastroenteritis, hepatitis A, etc., adicional se presenta escasez en la disponibilidad de los recursos, inequidad en el acceso y desmejoramiento de la calidad de vida.

En lo económico se evidencia detrimento de las actividades económicas (turismo e industria), sobrecostos para eliminar la contaminación, mayores demandas económicas para enfrentar problemas de saneamiento y salubridad.

En lo Ambiental el daño que causan las aguas residuales es determinante, el deterioro de los ecosistemas es evidente y con este el desequilibrio ecológico de amplias zonas del país, el daño a las fuentes hídricas es prácticamente irreparable, haciendo de nuestro medio ambiente algo insostenible.

Conclusiones• Es necesario que en los instrumentos de la política ambiental se

busquen resultados eficientes, y que se trascienda la normativa del papel por propuestas y planes estratégicos articulados en un sistema de gestión coherente con las realidades del país.

• Una adecuada gestión del agua solo es posible mediante una armonización de todos los actores que inciden en el tratamiento y uso del recurso hídrico, sin privilegiar la obtención de ganancias económicas sino por el contrario buscando equidad social y equilibrio ambiental.

• Cada vez se hace más urgente la adecuada Gestión de los recursos hídricos, esto implica que exista un sistema de gestión articulado y coherente que trabaje en pro de la soberanía, el territorio y el uso equitativo y sostenible de los recursos disponibles.

Conclusiones• Todo proyecto para la implementación de PTAR, debe ser resultado de

un estudio y diagnóstico serio, que tenga en cuenta tanto los efectos positivos de la misma como los posibles impactos negativos, para que se puedan mitigar con acciones a mediano, corto y largo plazo.

• En los proyectos de implementación de la PTAR es necesario tener en cuenta tres aspectos determinantes: los sociales, los económicos y los ecológicos y se deben establecer objetivos de tratamiento que apunten a satisfacer necesidades de la comunidad en pro de mejorar la calidad de vida, así como establecer los aspectos tecnológicos adecuados, según el diagnóstico preliminar.

• En toda PTAR, además de su implementación, se hace necesario un programa constante de mantenimiento, que mantenga las condiciones de calidad e tratamiento y que evite la aparición de impactos ambientales negativos.

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Nostrand Reinhold. MOPU, 2005. Centro de estudios de ordenación del territorio. Ministerio de obras públicas y urbanismo). Guía

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Saenz, R.(1970) Modernización y Avances en el Uso de Aguas Negras para el Irrigación Intercambio de Aguas Uso Urbano y Riego. Asesor de la División de Salud y Ambiente OPS/ OMS. Riego y Salud

Suematsu, G. L. (1995). Impacto Ambiental de los proyectos de uso de aguas residuales . CEPIS/OPS. Water Environment Federation; American Society of Civil Engineers. 1992. Design of municipal wastewater

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Ilustraciones tomadas de http://www.freepik.es/vector-gratis/ , http://es.123rf.com/photo_8442389_ilustraci-n-de-coloridos-rbol-natural-con-sol-sobre-fondo-blanco.html, http://www.acdesign.tk/, http://www.ajubel.com/studio/ilustracion.html, http://www.recursos2d.com/2011/11/imagenes-de-salpicaduras-de-agua-en.html, http://www.recursos2d.com/2011/11/imagenes-de-salpicaduras-de-agua-en.html

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