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La problemática de las aguas residuales.

El problema de las aguas residuales

El consumo promedio de agua en Colombia está tasado entre 14 y 20 m3 al mes por cada suscriptor (vivienda), los valores varían según la temperatura de la zona y el nivel  estrato económico.

Básicamente, las actividades de aseo, preparación de alimento son las que más consumo de agua generan. 

Fuente: Revista semama (https://www.semana.com/agua-residual-el-recurso-del-futuro/37667/)

La normativa Colombia (Resolución 0330 de 08 de junio de 2017) en su artículo 43. – Dotación neta máxima, establece unos valores promedios según la altura promedio sobre el nivel del mar:

Dotacion agua potable habitante dia
Tabla 1. Dotación neta máxima por habitante según m.s.n.m de la zona atendida.

Lo anterior, es en promedio el consumo de agua potable por cada habitante por día en Colombia, así mismo, la misma normativa Res. 0330 de 08 de junio de 2017 en su Art. 134 establece como Coeficiente de Retorno un valor de 85%. El coeficiente de retorno, no es más que la cantidad de aguas residuales vertidas al alcantarillado proveniente de las actividades de uso doméstico (Aseo, preparación de alimentos y otros).

Como ejemplo de establecer: si a un habitante de un municipio con sistema de acueducto, se le suministran 140 litros de agua potable, de esa cantidad, en promedio un 85% serán vertidas al alcantarillado público por actividades como aseo personal y otros, mientras que un 15% se utilizaran  para  preparación de alimentos, consumo humano, riego de zonas verdes y otros, por ende, de los 140 litros de agua potable, un promedio de 112 litros serán vertidas como agua residual al sistema de alcantarillado público. 

Según cifras oficiales, en Colombia, solo un 54% del total de los municipios (Cabeceras Municipales), cuentan con un sistema de tratamiento de aguas residuales, y solo un 15% de la totalidad de las zonas veredales tienen la posibilidad de depurar los efluentes provenientes de uso humano.

Plantas de aguas residuales instaladas en Colombia
Fuente: Tubysold (https://tubysold.com/plantas-de-tratamientos-aguas-residuales/)

Aguas residuales no tratadas.

Después del uso en  actividades domésticas, las características propias de las aguas varían  considerablemente, aportándole  una gran  cantidad de  nutrientes y contaminantes como fosforo, nitrógeno, solidos suspendidos, grasas, aceites,  solidos suspendidos totales, demanda Bioquímica de oxigeno, solidos suspendidos y otros, que al no  ser  retirados en un sistema de tratamiento y ser vertidas directamente pueden  afectar el habitad  de diversas cantidad de especies de fauna y flora, así como poblaciones aledañas  a  los  cuerpos de agua superficiales que utilizan dicho líquido para sus actividades, convirtiendo la  situación  no  solamente en un problema medio ambiental, sino  también  en un  problema de salud pública que amerita pronta atención.

Aguas Residuales no tratadas
Fuente: Animal Politico (https://www.animalpolitico.com/2014/01/las-plantas-de-tratamiento-de-aguas-son-una-falsa-solucion-ambiental/)

Se estima que más del 82 % de las aguas residuales provenientes de las actividades humanas son vertidas a cuerpos de agua superficiales (Ríos, lagos, lagunas, etc) sin ningún tipo de tratamiento.

Debido  a las  altas cantidades de agua  descargadas sin  ningún  tratamiento, y la  alta  carga contaminante  presente en los  afluentes, los  ríos, lagos, y demás cuerpos receptores, son  incapaces de por sí solas de degradar, absorber y neutralizar dicha  carga contaminante, lo que conlleva  a que las  fuentes  de aguas  naturales pierdan  muchas  características propias como apariencias físicas y características organolépticas, (Color, Olor y sabor), sin poder  sostener  la estabilidad  de las especies de vida acuática que  en  ellos habitan.

En los últimos  años,  en  Colombia,  se ha venido mostrando   una  alta  preocupación y por parte de los  gobiernos  nacional, regionales y municipales, quienes  han  tomado  conciencia  de los  graves  daños  ambientales y socio económicos  que el  problema de las  aguas residuales no  tratadas implican para la humanidad y  se han  venido  puesto  en  marcha estrategias para  instalar plantas de  tratamiento de  aguas residuales municipales, veredales y unidades descentralizadas en puntos  estraticos, mientras  se  logra cubrir a mediano y  largo plazo el total  de las poblaciones centralizadas y descentralizadas para así garantizar un mejor control  de los  vertimientos de aguas residuales a los cuerpos receptores. 

Las soluciones para depurar las aguas residuales.

Existen en el mercado diferentes tecnologías   que presentan eficiencias  hasta del  95% en  depuración  de  contaminantes presentes en las aguas residuales. Sistemas que  se basan  en  procesos  biológicos  anaerobios, aerobios, lodos activados, biodiscos MBR, tanques  percoladores, osmosis  inversa, entre otras…

Fuente: Instituto Superior del Medio ambiente España (https://www.ismedioambiente.com/como-garantizar-la-depuracion-de-las-aguas-residuales/)

Sin embargo, para que un sistema de tratamiento sea   sostenible,  se  tienen que   tener  en  cuenta  varios aspectos  importantes, de lo  contrario,  la solución  podría  ser  mas grave  que la enfermedad.

  • Una planta de tratamiento   debe tener una  alta  eficiencia en  remoción  de contaminantes (Un  índice  de remoción desde 90% en  adelante en  carga de DBO5)
  • Los costos operativos deberán ser proporcional al nivel de complejidad de la población.   Una PTAR con altos costes de operación se convertirá en un dolor de cabeza para la   autoridad municipal
  • No generar fuertes olores:  en toda planta de tratamiento, los olores generados por la   emisión de metano y sulfuro de hidrogeno, se generan fuertes olores, si  estos  no  se  controlar  al  ser emitidos, contribuirán  a  constantes  quejas y  reclamo  por parte  de os  pobladores  ubicados en  zonas aledañas  a  la  PTAR.
  • Garantizar su eficiencia, aun cuando las cargas contaminantes del afluente aumentes hasta en un  25%
  • De baja complejidad operativa. En zonas apartadas, donde los   conocimientos técnicos de los operadores asignados a la PTAR, sean nulos, cuando se incluye demasiada   tecnología, el  sistema de tratamiento será  inoperante y  en  caso de presentarse  fallas en  los   componentes  los  repuestos  deberán  ser   de fácil consecución.
  • Larga vida útil de la PTAR: Cuando se  construye una PTAR,  se deberán   elegir materiales de fabricación  que  puedan  perdurar en el   tiempo,  que sean  de fácil mantenimiento ante   cualquier   falla  y puedan  tener  alta  resistencia mecánica.
  • Menor área ocupada, para zonas veredales   y descentralizadas, se recomiendan  plantas compactas  que no  ocupen  demasiado espacio.
  • Posibilidad de ampliación: Se recomienda la instalación de plantas de tratamiento, que permitan ampliarse en su tamaño y  caudal  de  diseño, los sistemas  planteados  deberán permitir  este consideración  importante.

Teniendo en cuenta  las  anteriores  consideraciones, en lo que  a  zonas veredales   y pequeños  municipios se refiere a  depuración de  afluentes  domésticos, hablaremos de una tecnología  que  viene ganando terreno, aceptación  y  certificación  por los entes de  control,  por su  eficiencia,  fácil operación, reducidos  mantenimientos,  control de  olores, generación de lodos,  área  ocupada y sobre  todo por  su  elevada  eficiencia  en un  sistema compacto que permite una  mejor  calidad del  efluente  con  un bajo costo  operativo por   m3 procesado. 

Existen empresa a nivel    nacional (Hablando  de  Colombia) e internacional,  que  presentar  innovadoras tecnologías que no  requieren conocimientos  técnicos para la operación  de los  sistemas,  por  lo  compacta  de sus  reactores pero que  garantizan  en  todo  momento  la calidad del  agua tratada. En Colombia Existe  la  compañía Ingeniería  en  Agua SAS,  empresa que ha  venido perfeccionando  procesos  convencionales de lodos  activados con  rellenos  móviles de  última   generación, convirtiendo sus  sistemas de tratamiento  en una  alternativa  viable para la  depuración  de  aguas residuales  domesticas en  zonas  veredales apartadas  y descentralizadas.

Fuente: Plantas de tratamiento de aguas residuales Ingenieria en Aguas SAS

La nueva generación de plantas de tratamiento de aguas residuales domesticas  planteada por Ingeniería en  Aguas, se  caracteriza por  ser de:

  • Fácil instalación, según se  manifiesta, con  un  simple  manual  de  instalación, fontaneros   con  poca  experiencia pueden  interconectar  el  sistema.
  • Fácil Operatividad, ya que solo  integra  un cuadro  de  control  eléctrico Automático con  respaldo manual  que se  encarga de  manejar la planta  sin  la intervención  de un  operario  en  sitio  e turno completo.
  • Bajos Costos operativos: Tiene un  bajo  consumo  eléctrico (máximo 2.5 kw) y  solo   requiere como  consumibles agente  desinfectante y  dosificación de  microorganismos  facultativos  eventualmente (1 litros de Biodyne 301 agroindustrial por cada m3 procesado)
  • Tecnología Compacta: Al  incluir  rellenos  móviles de elevada superficie de contacto (hasta 600 m2/m3), se puede reducir  el  tamaño del tanque  reactor, lo  que la lleva  a  ocupar  menor  espacio,  garantizando siempre la  calidad del  efluente.
  • Alta calidad del efluente: Al diseñado  con  procesos  mixtos convencionales y optimizados con  rellenos  de última  generación,  garantiza  que el  efluente no solamente  tenga una  mejor  apariencia en  clarificación,  sino que  reduce hasta  en  un 96.3% la  carga  contaminante.
  • Larga vida util: La fibra de vidrio,  es un  material  ligero que no solamente reduce  el peso de los reactores,  sino  también  garantiza un  larga  vida util (Superior a 25 años) y una  alta resistencia mecánica (Flexion – Tension)
  • No requiere recirculado  de lodos,   ventaja   que le permite  al  contar  con  relleno  móviles MBBR o relleno  fluidizados.

Conozcamos un poco la planta de tratamiento.

Una  planta  de tratamiento   de  aguas residuales domésticas,  es una unidad  depuradora integrada por una serie de procesos biológicos (Anaerobios y/o aerobios) mezclados por procesos   físicos y químicos (Sedimentación, filtración desinfección) que se encargan  de remover mediante degradación biológica,  oxidación y   separación  mediante  lechos  filtrantes gran  parte de los  contaminantes presentes  en los  afluentes (BDO5, DQO, SST, SSED, grasas, aceites, fosforo, nitrógeno, e-coli, etc), por lo general  como  subproductos  se generan lodos biodegradables y desactivados, olores  generados por el metano y sulfhídrico que también  requieren  tratamiento.

Fuente: Plantas de tratamiento de aguas residuales Ingenieria en Aguas SAS

Componentes de la PTAR.

El sistema de tratamiento está integrado por  todas las  etapas  requeridas por la normativa  colombiana  de  diseño (RAS 2017 – Resolución 0330 de 2017) asi:

  • Unidad de Decantación primaria: tanque fabricado en  fibra de  vidrio con  adecuaciones  hidráulicas  internas que separar los sólidos decantadles y suspendido.
  • Proceso Biológico: Estos procesos se incorporan en el tanque reactor en  el proceso  anaerobio lleva un  relleno fijo tipo rosetón, mientras  que en el  proceso  aerobio, se introduce un  relleno  móvil de alta eficiencia complementado con  Aireación  extendida para  oxidar y degradar altos porcentajes de la materia y carga contaminante.
  • Sedimentación Secundaria: Su función es separar los floc generados en  los procesos  biológicos previos. Aquí se clarifica el afluente y  se dispone  por gravedad a la  batería de filtración.
  • Filtración: El filtración se utiliza para perfeccionar la clarificación del efluente, estos filtros se encargan  de separar  mediante un lecho  filtrante los  sólidos  de menor  tamaño que pudieron  atravesar por procesos  anteriores.
  • Desinfección por cloro: como proceso final se introduce un módulo de desinfección por cloro que  logra eliminar por contacto hasta el 99.999% de los patógenos  presentes en el  afluente.

Si Deseas Mas Información de este tipo de Plantas de tratamiento visita el siguiente link: https://www.ingenieriaenaguas.com/aguas-residuales/plantas-de-tratamiento-de-aguas-residuales

Plantas de tratamiento de aguas residuales
Fuente: INGENIERIA EN AGUAS SAS