Incremento de las aguas servidas en la sociedad

Medio ambiente. Agua. Contaminación. Industrialización. Ríos. Lagos. Educación ambiental. Recursos naturales. Depuración de residuos. Desagües. Autoridad marítima. Agua contaminada. Degradación. Características físico-químicas

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CAPITULO I

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El agua es uno de los recursos naturales más fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo.

La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua esta fuera de toda duda.

El agua es uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza y cubre aproximadamente las tres cuartas partes de la superficie de la tierra. Sin embargo, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan la disponibilidad de agua para uso humano. Más del 97% del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas, y no están disponibles para casi ningún propósito. Del 3% restante, por encima del 2% se encuentra en estado sólido, hielo, resultando prácticamente inaccesible. Por tanto, podemos terminar diciendo que para el hombre y sus actividades industriales y agrícolas, sólo resta un 0,62 % que se encuentra en lagos, ríos y agua subterráneos. La cantidad de agua disponible es ciertamente escasa, aunque mayor problema es aún su distribución irregular en el planeta.

El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas servidas. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas.

Hay que considerar también que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se ha dicho, o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas.

Nuestro mundo por muchos años ha sido descuidado y maltratado por nosotros los seres humanos. La industrialización y el modernismo son algunos factores que ayudan a la contaminación de nuestro ambiente.

Como consecuencia del incontrolable crecimiento urbano y del sector industrial, en las últimas décadas hemos venido atendiendo y soportando un grave problema de salubridad como son los incrementos constantes y masivos de las aguas servidas, el colapso y la falta de mantenimiento de las estaciones de bombeo existentes arrastran diferentes problemas urbanísticos, como son el afeamiento y deterioro de las calles, así mismo como enfermedades a la comunidad afectada; que para la actualidad es conformada por la mayoría de los habitantes de nuestro país.

Dentro del contexto nacional, el problema de las aguas servidas, ha ocupado en los últimos años un lugar relevante en las políticas sanitarias del país al punto de haberse constituido en una de las principales actividades requeridas por las entidades bancarias del país para el otorgamiento de créditos para los proyectos hidráulicos y sanitarios.

El deficiente mantenimiento que reciben los drenajes y las estaciones de bombeo de las aguas servidas es la causa de que generalmente los equipos se encuentren colapsados y por lo tanto fuera de servicio, lo que ocasiona una sedimentación masiva en lo colectores generando consigo desbordamientos y hundimientos en las calles y avenidas cuando hay precipitaciones.

Los contaminantes de las aguas servidas municipales son los sólidos suspendidos y disueltos que consisten en materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, y microorganismos patógenos.

El agua de lluvia urbana puede contener estos contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasitica (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida).

Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de su eliminación o reutilización, existen los mismos peligros para la salud publica en el punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentaran peligrosos efectos adicionales. Si la descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar a las pesquerías y áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguas servidas pueden contaminar el suelo y las aguas si no son manejados correctamente.

El problema de las aguas servidas se enfoca mas que todo en los efectos que ocasiona el incremento de estas, afectando más específicamente los sistemas de salud, de infraestructura y funciona como factor contaminante del agua potable o apta para el consumo humano. Por esta razón es nuestra tarea estudiar más a fondo porque se producen estos constantes desbordamientos y aportar una solución al problema.

Las aguas servidas tienen un origen domestico, industrial y subterráneo; y estos tipos de aguas suelen llamarse respectivamente domesticas, industriales, de infiltración, entre otras.

Las aguas servidas domesticas son el resultado de actividades cotidianas de los habitantes, la cantidad y naturaleza es muy variada.

Las aguas servidas infiltradas se producen cuando se sitúan conductos de alcantarillado y/ò cuando el agua servida se une con el agua de lluvia y se filtra hasta el nivel de las tuberías.

Las aguas servidas industriales provienen de los desechos contaminantes de las diferentes industrias ubicadas en la comunidad, la cantidad de agua desechada depende del tipo de industria, de la gestión, de su consumo y del grado de tratamiento que recibe antes de su descarga.

Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando no son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.

En la mayoría de las circunstancias, es sensato conectar las industrias a los sistemas de alcantarillado público. Reduce el número de puntos de descarga y por tanto la complejidad y costo del control y la coacción, posibilita un mejor control del efluente industrial, y puede ser menor en su costo total. Sin embargo, un programa de pretratamiento industrial que incluya reglamentos con limites específicos sobre las descargas de sustancias peligrosas y toxicas y otros contaminantes a las alcantarillas publicas, procedimientos de monitoreo, y capacidad de coacción.

Para estimar los consumos o volúmenes normales generados en Aguas Negras y Grises se pueden considerar los siguientes valores como parámetros de referencia: Para las Aguas Negras se puede estimar que una persona al día utiliza el W.C. unas seis (6) veces, el volumen de cada drenada varia con el tipo y sistemas usados. El W.C. estándar por gravedad, utiliza 18 litros por descarga, por lo que se puede estimar el consumo diario por persona en aproximadamente 110 litros. Para las Aguas Grises se puede estimar como promedio aceptable de consumo diario por persona alrededor de 150 - 160 litros.

FORMULACION DEL PROBLEMA

El hombre debe disponer de agua natural y limpia para proteger su salud. El agua se considera contaminada cuando su composición o estado no reúne las condiciones requeridas para los usos a los que se hubiera destinado en su estado natural. En condiciones normales disminuye la posibilidad de contraer enfermedades como el cólera, la fiebre tifoidea, la disentería y las enfermedades diarreicas; esta última es la principal causa de mortalidad de los niños de 1 a 4 años. El crecimiento de la industrialización, de la urbanización y de la población humana acrecienta los problemas de contaminación y en consecuencia el suministro de agua potable y el tratamiento de las aguas cloacales.

El agua es el elemento vital para la alimentación, higiene y actividades del ser humano, la agricultura y la industria. Por eso, las exigencias higiénicas son más rigurosas con respecto a las aguas destinadas al consumo de la población, exigencias que están siendo cada vez menos satisfechas por su contaminación, lo que reduce la cantidad y calidad del agua disponible, como también sus fuentes naturales.

Los ríos y lagos se contaminan porque en ellos son vertidos los productos de desecho de las áreas urbanas y de las industrias. El agua potable, para que pueda ser utilizada para fines alimenticios debe estar totalmente limpia, ser insípida, inodora e incolora y tener una temperatura aproximada de 15ºC; no debe contener bacterias, virus, parásitos u otros gérmenes que provoquen enfermedades, además, el agua potable no debe exceder en cantidades de sustancias minerales mayores de los límites establecidos.

El agua que nos proporciona, en sus distintas formas, la naturaleza, no reúne los requisitos por ser consumida por el ser humano debido a la contaminación. Para lograr la calidad de agua potable se realiza destilación u otros procesos de purificación.

¿Hemos pensado alguna vez si nosotros contribuimos en la contaminación del agua de nuestro planeta? ¿Hemos meditado si las aguas servidas están libres de agentes contaminantes.

OBEJTIVOS DE LA INVESTIGACION

OBJETIVO GENERAL

  • Determinar las causas del incremento de las aguas servidas en las distintas comunidades afectadas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

  • Verificar la capacidad de las instituciones ambientales y educativas a nivel nacional, estatal, y local, para mejorar la informaron y la educación ambiental.

  • Ampliar la utilización de instrumentos económicos apara proteger el medio ambiente más eficientemente y para financiar actividades ambientales en donde participe la comunidad afectada.

  • Verificar el estado de las estaciones de bombeo más afectadas del territorio.

  • Motivar a la comunidad por medio de indicadores ambientales a reducir al mínimo la generación de desechos y la creación de impuestos que penalicen la producción excesiva de residuos.

JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

La vida comunitaria unida al desarrollo industrial, apoyado en el desarrollo técnico, origina el problema de la contaminación del agua.

La contaminación, como modificación de la composición o estado de las aguas originada por la actividad del hombre, consiste en la incorporación de gérmenes patógenos, materia orgánica, materia en suspensión, grasas y petróleos, ácidos y bases, sales, elementos tóxicos y elevación de la temperatura como características más representativas.

Con la depuración de las aguas servidas se pretende corregir las características que tienen estas aguas, a fin de que las mismas no tengan efectos dañinos en el cauce receptor. Por ello, es necesario conocer bien las características que definen la contaminación de un agua, cuáles son las que inciden más, en qué concentraciones son tolerables, cuánto hay que corregir, cuánto cuesta la corrección en función del rango que se corrige y cuánto se reduce el canon.

El agua es uno de los recursos naturales más fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo.

La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua está fuera de toda duda.

El agua es uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza y cubre aproximadamente las tres cuartas partes de la superficie de la tierra. Sin embargo, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan la disponibilidad de agua para uso humano. Más del 97% del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas, y no están disponibles para casi ningún propósito. Del 3% restante, por encima del 2% se encuentra en estado sólido, hielo, resultando prácticamente inaccesible. Por tanto, podemos terminar diciendo que para el hombre y sus actividades industriales y agrícolas, sólo resta un 0,62 % que se encuentra en lagos, ríos y agua subterráneos. La cantidad de agua disponible es ciertamente escasa, aunque mayor problema es aún su distribución irregular en el planeta.

El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas.

Hay que considerar también que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se ha dicho, o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas.

Nuestro mundo por muchos años ha sido descuidado y maltratado por nosotros los seres humanos. La industrialización y el modernismo son algunos factores que ayudan a la contaminación de nuestro ambiente.

El interés en esta investigación es debido a que en el uso del agua domestica se maneja una gran cantidad de productos químicos y se efectúan diversas prácticas que conllevan la generación de residuos. En la mayoría de los casos estos residuos son peligrosos para la salud y el medio ambiente. Aunque el volumen de residuos que se generan del agua domestica es generalmente pequeño en relación al proveniente del sector industrial, no por ello se debe minimizar el problema.

El desinterés o apatía nos ha llevado a que olvidemos que debemos cuidar y preservar nuestro medio ambiente, y esta actitud nos está haciendo daño todos. Debido a todo esto, nos interesa el tema para documentarlo y sugerir propuestas o recomendaciones para reducir los efectos secundarios a la salud y al medio ambiente del uso de estos químicos durante prácticas escolares.

CAPITULO II

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

Los métodos de depuración de residuos se remontan a la antigüedad y se han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades asirias. Las canalizaciones de desagüe construidas por los romanos todavía funcionan en nuestros días. Aunque su principal función era el drenaje, la costumbre romana de arrojar los desperdicios a las calles significaba que junto con el agua de las escorrentías viajaban grandes cantidades de materia orgánica. Hacia finales de la edad media empezaron a usarse en Europa, primero, excavaciones subterráneas privadas y, más tarde, letrinas. Cuando éstas estaban llenas, unos obreros vaciaban el lugar en nombre del propietario. El contenido de los pozos negros se empleaba como fertilizante en las granjas cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas.

Unos siglos después se recuperó la costumbre de construir desagües, en su mayor parte en forma de canales al aire o zanjas en la calle. Al principio estuvo prohibido arrojar desperdicios en ellos, pero en el siglo XIX se aceptó que la salud pública podía salir beneficiada si se eliminaban los desechos humanos a través de los desagües para conseguir su rápida desaparición. Un sistema de este tipo fue desarrollado por Joseph Bazalgette entre 1859 y 1875 con el objeto de desviar el agua de lluvia y las aguas residuales hacia la parte baja del Támesis, en Londres. Con la introducción del abastecimiento municipal de agua y la instalación de cañerías en las casas llegaron los inodoros y los primeros sistemas sanitarios modernos. A pesar de que existían reservas respecto a éstos por el desperdicio de recursos que suponían, por los riesgos para la salud que planteaban y por su elevado precio, fueron muchas las ciudades que los construyeron.

A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias empezaron a reconocer que el vertido directo de desechos en los ríos provocaba problemas sanitarios. Esto llevó a la construcción de instalaciones de depuración. Aproximadamente en aquellos mismos años se introdujo la fosa séptica como mecanismo para el tratamiento de las aguas residuales domésticas tanto en las áreas suburbanas como en las rurales. Para el tratamiento en instalaciones públicas se adoptó primero la técnica del filtro de goteo (véase más abajo). Durante la segunda década del siglo, el proceso del lodo activado, desarrollado en Gran Bretaña, supuso una mejora significativa por lo que empezó a emplearse en muchas localidades de ese país y de todo el mundo. Desde la década de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado la cloración, un paso más significativo del tratamiento químico.

A lo largo de los últimos años, el rápido desarrollo industrial, la creciente urbanización y el cambio en las prácticas agrícolas, entre otros factores, han provocado no sólo un notable incremento de la demanda de los recursos hidráulicos sino también un significativo deterioro de su calidad.

La degradación del medio ambiente hídrico ha sido y sigue siendo un factor limitante para el desarrollo económico pues afecta de forma negativa a sus usos potenciales, desde el abastecimiento público hasta cualquier actividad recreativa, llegando incluso a afectar y modificar los ecosistemas.

Puede afirmarse que, en general, el grado de contaminación de las aguas está íntimamente relacionado con alguna o algunas de las causas siguientes:

- Aguas residuales municipales no tratadas o sólo parcialmente tratadas.

- Vertidos industriales o de origen agropecuario.

- Contaminación de origen difuso (escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.).

La aprobación de la Directiva Comunitaria 91/271/CEE de mayo de 1991 sobre el Tratamiento de las Aguas Residuales, cuyo objetivo es proteger el medio ambiente de los efectos adversos de los vertidos, establece la necesidad de estudio y tratamiento de los vertidos urbanos

El hecho ocurrió la noche del martes 02 de diciembre luego de que la Empresa de Obras Sanitarias de Valparaíso (Esval) rompiera una parte del colector a petición del Ministerio de Obras Públicas.

Un sumario sanitario y otro marítimo iniciaron respectivamente el Servicio de Salud Valparaíso-San Antonio y la Dirección General del Territorio Marítimo de la Armada (Directemar) por la descarga de miles de metros cúbicos de aguas servidas al mar. El hecho ocurrió la noche del martes 2 de diciembre luego de que la Empresa de Obras Sanitarias de Valparaíso (Esval) rompiera una parte del colector a petición del Ministerio de Obras Públicas.

La descarga del contenido del colector se produjo directamente en las playas San Mateo y Rubén Darío, afectando también al balneario Las Torpederas, cuyo concesionario, por orden de la autoridad marítima, debió recomendar a los bañistas no utilizar sus aguas. Pese a las advertencias, en todos estos lugares afectados ayer hubo personas que se introdujeron en el mar.

El problema surgió debido a que las obras del proyecto de Acceso Sur al puerto de Valparaíso (camino La Pólvora) se toparon con el colector de Esval (que data desde 1998), que a juicio de los encargados del proyecto impediría la colocación de un pilar de la obra vial.

El lugar específico del conflicto se produjo en avenida Varas, entre los ascensores Villaseca y Artillería, donde debió romperse el colector y construirse un by pass.

La autoridad marítima, a través de un comunicado, informó que el 24 de noviembre la empresa sanitaria había pedido permiso para efectuar "reboses de alcantarillado, arrojando aguas del emisario al mar, sin previo tratamiento", pero agregó que "analizados los antecedentes técnicos y medioambientales, se determinó no autorizar dicha acción".

Cuando se habla de agua como derecho humano es necesario recapacitar sobre el valor que cada uno de nosotros le damos a la misma. El campesino considera el agua como un bien de propiedad común y local, generador de vida y de riqueza, o fuerza destructiva que condiciona su supervivencia, desarrollo y bienestar. El habitante urbano usa el agua como elemento de consumo que tiene a su alcance con sólo abrir una llave, o al contrario, de un servicio básico faltante. Cuando lo tiene normalmente desperdicia el agua. El industrial lo ve come un insumo más en sus procesos productivos. En la mayoría de los casos no lo incorpora a los mismos y una vez usado lo devuelve al medio ambiente contaminado.

A su vez, para los indígenas el agua alcanza niveles sagrados y se vuelve verdaderamente una cuestión de vida o muerte.

En cuanto a las autoridades es un recurso limitado, cada vez más escaso, con una demanda creciente, no sólo porque la población aumenta, sino también porque las condiciones de vida van mejorando y requiriendo mayores cantidades de agua. Por ello la escasez no sólo es natural, sino también provocado, puesto que la contaminación limita su uso.

Podríamos seguir cuestionando el valor de uso del agua para distintos segmentos de los grupos antes mencionados: los niños, ¿para las mujeres que deben invertir varias horas de su jornada de trabajo diario para transportarla de fuentes lejanas a sus hogares? ¿Cuánto vale el agua para los estudiantes, los ambientalistas, las amas de casa, los científicos?

A su tiempo, disponibilidad, población, procesos productivos y contaminación inciden en la distribución espacial del vital líquido. En México, el 42% del territorio, principalmente en el norte, las precipitaciones medias anuales son inferiores a los 500 milímetros y en algunos casos, como en las zonas próximas al río Colorado, en la frontera con los Estados Unidos de Norteamérica, son inferiores a 50 milímetros. Por el contrario en el 7% del territorio del Sureste, existen zonas con precipitaciones medias anuales superiores a los 2,000 milímetros, localizándose regiones donde se registran precipitaciones mayores a los 5,000 milímetros. En general, estas precipitaciones se registran en unos cuantos meses.

En el territorio nacional existen regiones con disponibilidad que varia entre 211 y 1,478 metros cúbicos anuales por persona. Por otro lado hay zonas, donde esta disponibilidad varía de 14,445 a 33,285 metros cúbicos anuales por persona. En promedio cada habitante dispone de 5 200 metros cúbicos anuales. Esta cantidad parece alta, pero debe recordase que se trata de un promedio y que la mayor parte de la República tiene disponibilidades muy inferiores a ese valor.

El sector agrícola es el mayor consumidor de agua en la mayoría de los países. Utiliza más del 80% de toda el agua extraída. Normalmente, se considera a la agricultura como el motor del progreso y al agua como el componente esencial de un desarrollo agrícola sostenible.

Desde 1950, el área regada mundialmente se ha incrementado al triple y se estima en aproximadamente 275 millones de hectáreas. Actualmente, casi la mitad del alimento a nivel mundial se produce en sólo el 18% de las tierras regadas. No obstante, en el afán de incrementar el área de riego, se ha puesto poca atención en la eficiencia con que operan los sistemas.

Se pierde mucha agua en la conducción de las presas o pozos hasta las parcelas. Se estima que en promedio, la eficiencia de los sistemas de riego es del 37%, a nivel mundial. Mucho del volumen perdido se vuelve improductivo o se degrada severamente en su calidad, al arrastrar sales, pesticidas y elementos tóxicos del suelo. Por lo tanto, el problema no es siempre de recursos hidráulicos adicionales. En muchos casos, los recursos hidráulicos existen para su manejo es ineficiente y la contaminación lo deterioran.

Los principales problemas de abastecimiento a los centros urbanos son el agotamiento de las fuentes locales, la contaminación de las mismas, los altos costos de captación y conducción del agua y los conflictos generados por los intereses de diferentes usuarios sobre las fuentes. Paradójicamente, ante esta difícil situación, en las ciudades ocurren grandes porcentajes de fugas, se utilizan tecnologías derrochadoras de agua, no se reusa este recurso, los sistemas de facturación y cobranza son deficientes, las tarifas por el servicio frecuentemente no cubren los costos del suministro y existe poca conciencia ciudadana.

En las industrias, las maquinarias, los procesos y los servicios accesorios demandan grandes cantidades de agua. Los usos industriales de este recurso se pueden dividir en tres grandes grupos: transferencia de calor, generación de energía y aplicación a procesos.

En 1980 las aguas residuales en el mundo ascendían a unos 1 870 kilómetros cúbicos y se estima que esta cantidad se incrementará a 2,300 kilómetros cúbicos a finales del siglo.1

De acuerdo con los estudios de 218 cuencas que cubren el 77% del territorio nacional, donde se ubica el 93% de la población, el 72% de la producción industrial y el 98% de la superficie bajo riego, tan sólo en 20 cuencas se genera el 89% de la carga contaminante total, medida como Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBD).

En las cuencas de los ríos Pánuco, Lerma, San Juan y Balsas se recibe el 50% de las descargas de agua residual, otras cuencas con altos niveles de contaminación son las de los ríos Blanco, Papaloapan, Culiacán y Coatzacoalcos.

Los acuíferos mas contaminados se localizan en la Comarca Lagunera, el Valle de México, la región del Bajío y el Valle del Mezquital, así como los que subyacen las zonas agrícolas, este último como producto de los lixiviados de los agroquímicos.

El agua contaminada usada para consumo humano y aseo personal es una vía para la transmisión de enfermedades contagiosas y alteraciones mutagénicas. Casi la mitad de la población del mundo sufre enfermedades relacionadas con el agua y la mayoría de los enfermos son pobres y viven en países en desarrollo. Se estima que solamente las enfermedades diarréicas producen la muerte a cuatro millones de niños anualmente.

La presente pandemía del cólera que afecta a casi toda América Latina, es una muestra de los efectos devastadores que las enfermedades relacionadas con el agua pueden tener sobre la sociedad.

La tarea básica para limitar las enfermedades de carácter hídrico que afectan sobre todo los niños mayores de cinco años es el saneamiento rural. El abastecimiento de agua potable y los servicios de drenaje en el medio urbano y el mejoramiento de la calidad del agua y la disposición adecuada de las excretas en el medio rural, son tareas básicas que no pueden posponerse si se quiere reducir la mortalidad infantil relacionada con enfermedades hídricas.

En México hemos logrado avances importantes en los dos últimos años. Por ejemplo, se ha reducido en un 54% menos las defunciones de niños menores de cinco años, como resultado de las acciones del Programa Agua Limpia y de las campañas de higiene entre la población más desprotegida. Sin embargo, aún muchos habitantes carecen de los servicios de agua potable y alcantarillado.

El deterioro de la calidad del agua en nuestro país es muy notable, debido a la escasa depuración, el escaso caudal circulante y la irregularidad de estos caudales.

Un tercio de los cauces de los ríos españoles está contaminado. La calidad de las aguas desciende de forma radical en los cauces próximos a las grandes ciudades. La causa de la degradación de la calidad del agua se encuentra sobre todo en vertidos urbanos e industriales, aunque cada vez tienen mayor importancia los agrícolas.

Los retornos del agua utilizada en usos urbanos e industriales suponen el 80% del agua suministrada. Una vez utilizada vuelve a los ríos con menos calidad. En las zonas costeras los vertidos suelen hacerse directamente al mar o a través de emisarios submarinos.

La eliminación de residuos sólidos urbanos o industriales con vertidos incontrolados en terrenos y cauces, contamina los acuíferos y las aguas superficiales.

La Directiva CE 91/271 obliga a todos los países comunitarios a depurar sus vertidos. En el año 2000 todas los núcleos urbanos con más de 15.000 habitantes equivalentes deberán disponer de sistemas de colectores y depuración secundaria, y para los comprendidos entre 2000 y 15000 el plazo concluye en el 2005. Los vertidos que se produzcan en zonas sensibles, el plazo termina en 1998 y la depuración tendrá que ser más eficaz (tratamiento terciario, eliminación del fósforo. Parece que estos objetivos no van a ser alcanzados en el plazo previsto, debido a las limitaciones presupuestarias, como así lo reconoce el Secretario de estado de Aguas y Costas Blanco Rodríguez, es objetivamente difícil llegar al año 2005 teniendo la población equivalente que prevé la Directiva con sistemas de depuración y de saneamiento como prevé la misma. (Congreso de los Diputados, comisión de medio ambiente, 18 de octubre de 1996.

Las aguas residuales domesticas según esta directiva las define como: Aguas Residuales Domésticas, son las aguas residuales procedentes de zonas de vivienda y de servicios, y generadas principalmente, por el metabolismo humano y las actividades. En general, estas aguas procedentes de grandes poblaciones están formadas por aportes de distinto origen: domésticas, de escorrentía, de infiltración, de lluvia, y de origen industrial procedentes de pequeñas industrias que han quedado inmersas en el núcleo urbano como consecuencia de su expansión.

La situación de la depuración de estas aguas residuales urbanas en España presenta, sin embargo, una situación claramente deficitaria. Así, si el 26% de la población española habita en municipios menores de 10.000 habitantes, el 80% de dicha población no trata sus aguas residuales o lo hace de manera deficiente. Para los municipios de mayor tamaño, no existe tratamiento para un 47% de la población.

Los datos nos aportan que sólo el 41% de la población española trata sus aguas residuales de manera acorde a la Directiva comunitaria. Para la población restante se construye en la actualidad infraestructuras para el saneamiento y depuración.

UN ANÁLISIS DEL AGUA DE UN RIACHUELO

El ecólogo David Kuczynski, especialista en contaminación hídrica, realizo un estudio tomando muestras en cuatro puntos del Riachuelo: la Boca y los puentes La Noria, Victorino de la Plaza y Pueyrredon. El resultado del análisis es el siguiente:

  • Oxigeno disuelto: Indica la ¨salud¨ del agua. Un río sano supera los 8 mg por litro y los peces mueren cuando hay menos de 4,5. Las cuatro muestras analizadas rozan la anoxia (falta total de oxigeno). Fluctúan entre 0,3 (en Abellaneda, donde hay más fábricas) y 1. Se detectaron microorganismos que no consumen oxigeno y que suelen metabolizar el sulfuro de hidrógeno, causante del típico olor a ¨ huevo podrido ¨.

  • Bacterias coliformes: su hábitat natural es el intestino humano y su presencia en el río indica contaminación cloacal. Para que el agua sea potable no debe tener más de 2/100 ml (dos bacterias cada 100 mililitros) y para que un rió sea factible de potabilizar no puede superar los 5.000/ml En el riachuelo fluctúan entre 2.400.000 y 7.900.000 ml. Este último índice tomado en puente La Noria señalaría una mayor descarga de desechos cloacales.

  • Cromo: el agua dulce virgen tiene menos de un microgramo por litro. La ley permite arrojar cromo por los desagües hasta un máximo de 2 por litro. En el riachuelo se detectaron de 20 a 45 por litro. Las curtiembres y los talleres de cromado son los que más aportan. La alta concentración de cromo irrita las mucosas y produce graves daños e intoxicaciones.

  • Fenoles: la ley establece un límite de 1 microgramo por litro para la protección de la vida acuática. Las muestras oscilan entre 27 y 52 por litro, registrándose el máximo a la altura de Avellaneda. Los fenoles, altamente tóxicos, provienen de desechos que arrojan químicas, petroleras, papeleras, textiles, plásticas y fabricas de pintura. Además de matar a la fauna provocan sabor y olor desagradable.

  • PH (índice de acidez): Los valores hallados son aceptables. Las muestras están entre 7 y 8 unidades de p. Pero, en realidad, la cantidad y variedad de compuestos del agua es tan grande que las sustancias que elevan los índices de ph. podrían estar neutralizándose entre sí.

EXPERIENCIAS SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

  • El agua, recurso renovable pero limitado. Falkenmark, M. (1988.)España.

El agua disponible se produce gracias a un transporte atmosférico del agua del mar a la tierra, se puede considerar el mar como una caldera de destilación y la tierra como el condensador. El exceso de precipitación sobre la evaporación que se da en los continentes constituye el agua utilizable. Cualquiera que sea el uso del agua por el hombre (regadío, refrigeración, etc.) aumenta su evaporación, convirtiendo una fracción mayor de los continentes en calderas de destilación, lo que repercutirá en el balance precipitación evaporación en los continentes disminuyéndolo, pues parte del vapor generado en los continentes se precipitará también en el mar. Esto unido a cambios climáticos que probablemente lleven a situaciones más secas, conduce a que nuestros objetivos deban estar dirigidos a obtener un consumo más eficaz del recurso y no a aumentar el suministro. Esto sin contar los enormes daños que el sobreuso del agua está haciendo a los ecosistemas acuáticos que o están contaminados o están secos. Aumentar el suministro además de ser la solución más costosa, solo lleva a retrasar una crisis que por esta vía sin duda se producirá.

En nuestro país se calcula que el balance precipitación menos evaporación (incluida la evapotranspiración de las plantas) es de 114.000 Hm3/año (estimación del Plan Hidrológico Nacional 1993) Esto sería un máximo potencial inalcanzable debido a que unos 20.000 Hm3/año corresponden a la recarga media anual de los acuíferos y a que gran parte del resto de aquella agua cae en forma torrencial principalmente cerca de la costa, produciendo avenidas, de forma que torna al mar como escorrentía rápida; como media para toda la tierra se ha calculado que esto representa un 66 por 100 del agua que cae en los continentes (La Riviere 1989). (Si aplicásemos la misma proporción para España solo nos quedarían 39.000 Hm3/año útiles). Además habría que descartar también otras partes, difíciles de evaluar, no utilizables del balance hídrico, pero básicas para el mantenimiento de los ecosistemas terrestres tanto naturales como cultivados, es decir la parte del agua que es absorbida por el suelo y los organismos vivos para mantener su biomasa. Según el plan Hidrológico Nacional antes citado los recursos realmente disponibles en España, contando incluso explotaciones subterráneas, se estimaba que eran en 1992 unos 47.000 Hm3/año, mientras que la demanda de agua para usos consuntivos (abastecimiento, industria y agricultura) en el mismo año fue de 30.500 Hm3/año, si a esto se añade la demanda de usos no consuntivos, los que devuelven la mayor parte del agua que toman, como la refrigeración hay que añadir 4.000 Hm3/año más y si se consideran los embalses hidroeléctricos, la manipulación se incrementa en 16.000 Hm3 anuales más. Esto indica que casi toda el agua disponible es utilizada. Sin embargo, esta cifra global tiene poco significado porque hay enormes diferencias en la cuantía del balance precipitación-evapotranspiración de unas regiones a otras, por lo que en algunas de ellas consumen más agua de la que disponen y se están mermando las reservas de embalses y acuíferos, a no ser que proceda al ahorro, al tiempo que se reutilicen las aguas. Para toda España, el consumo medio de agua se distribuye en un 80 por 100 para regadíos y un 20 por 100 para abastecimientos urbanos e industriales. Esta proporción general se invierte en el caso de zonas turísticas y las que contienen grandes urbes. Las aguas de regadío se devuelven en poca proporción al sistema natural y las de abastecimientos urbanos cada día que pasa son menos reutilizables ya que la reducción de los caudales de los ríos, por efecto de los regadíos, embalses, etc., unido al vertido excesivo de aguas residuales, ha disminuido dramáticamente su capacidad de autodepuración, convirtiendo amplios tramos fluviales en auténticas "cloacas a cielo abierto" de difícil recuperación. Otro factor a tener en cuenta es la estacionalidad de las lluvias. Por ejemplo, se pasa por períodos muy secos donde se evapora una gran cantidad de agua, especialmente en los regadíos y luego las lluvias torrenciales no son utilizables más que para destruir, entre otras cosas, parte de las cosechas que tanta agua han consumido inútilmente. Las carencias de agua local se ven pues agravadas, puesto que donde falta más el agua es donde hay más demanda para regadíos y éstos incrementan todavía más la evaporación. La situación de las aguas subterráneas no es diferente. Aunque la mayoría del agua dulce del planeta es subterránea, no toda ella es fácilmente utilizable, ni se encuentra en las zonas donde se precisa. La escasez del recurso superficial en muchas regiones ha llevado a la sobreexplotación de los acuíferos, produciéndose casos de disminuciones de niveles freáticos que pueden llegar a ser alarmantes. Se cita en España el caso del acuífero 23 en La Mancha, cuyo descenso de nivel ha conseguido secar el antaño paraje húmedo del Parque Nacional de las Tablas de Daimiel.

La calidad de las aguas subterráneas también sufre deterioros por otras actividades humanas. Si nuestras extracciones se sitúan en zonas de cultivo intensivo, la lixiviación de sustancias procedentes de los campos produce un aumento de la concentración de nitratos y agrotóxicos consecuencia del abonado y de los tratamientos fitosanitarios y muchos lugares dependen de estas aguas para el suministro urbano.

Otro factor que acentúa la carencia de agua es la concentración de las poblaciones humanas en determinadas zonas, de modo que actualmente unos 2.000 millones de personas viven en zonas de escasez crónica de agua y a medida que la población humana vaya creciendo la crisis se agravará, ya que su aumento es función exponencial del número de individuos y por tanto más grave en las zonas más densamente pobladas.

  • Sistema integrado de tratamiento de residuos y aguas residuales en las marismas de Calcuta (india). Experiencia seleccionada en el Concurso de Buenas Prácticas patrocinado por Dubai en 1996, y catalogada como BEST.

Las marismas de Calcuta se extienden por el borde este de la ciudad. Estas marismas periurbanas están situadas entre las coordenadas de latitud norte de 22 25' a 22 23' y de longitud este de 88 24' a 88 35'. Estas marismas y masas de agua son el resultado de un complicado modelo de desagüe en el delta, que estaba a punto de desaparecer. Hasta el siglo XIX el río Bidyadhari, que discurre a través de la región, fue un río activo y afectado por las mareas. En la actualidad, la región se ha convertido en una cuenca de descarga en la que se han formado lagos de agua salada. Coincidiendo con el declive del río Bidyadhari, a principios de la década de los treinta, el Sr. B. N. Dey, ingeniero jefe de la Corporación de Calcuta, hizo excavar un canal que recogiese el agua en la estación de las lluvias (SWF) para desaguar las aguas residuales de la ciudad, conectando con la bahía de Bengala. Más tarde y para facilitar el buen funcionamiento del desagüe, se excavó un canal paralelo al canal SWF para el caudal de la estación seca. Este cambio en la disposición del sistema de desagüe dio lugar al desarrollo de la ciudad. Todas las aguas residuales domésticas de Calcuta, que se estiman en 680 millones de litros diarios, fluyen a través de un sistema de canales principales y auxiliares que desembocan en las marismas de Calcuta. Estos caudales se utilizan en las zonas dedicadas a la piscicultura que utilizan aguas residuales tratadas (STF) como nutrientes. En las marismas se purifican las aguas residuales mediante un proceso natural de oxidación, radiación y descomposición biológica de los residuos orgánicos y piscicultura. La descomposición de los residuos orgánicos, la temperatura tropical y la abundante radiación solar, de 250 a 600 langleis/día (unidad de medición de la radiación) y la poca profundidad del agua (inferior a un metro) han favorecido la evolución de un ecosistema único. Estos procesos totalmente ecológicos han sido bien aprovechados por los pescadores tradicionales de esta región de marismas, que han experimentado para crear recursos y puestos de trabajo.

Agricultura a base de aguas servidas

El cultivo de arroz "paddy", utilizando para el riego los efluentes de las piscifactorías, ricos en nutrientes, es aquí también el más extendido. Este tipo de cultivo se conoce como agricultura a base de aguas residuales y se practica en las "mouzas" de Bhangar y las comisarías de Sonarpur, y ocupa un área de cerca de 4.888 hectáreas. Se cultiva "aman", durante la estación lluviosa, y "boro", durante el invierno. La producción de "aman" es de cerca de 2.000 kg por hectárea anuales, y la de "boro" de cerca de 10 quintales anuales. Sin embargo, si se compara con la producción de las piscifactorías adyacentes, que producen peces durante todo el año, la producción media de las explotaciones agrícolas a base de aguas residuales, no es muy relevante. Esto se debe a que la mitad de las tierras en las que se cultiva "aman", que no son aptas para el cultivo de "boro", permanecen en barbecho después de la primera cosecha.

En conjunto, cerca de 8.000 hectáreas de tierras situadas al este de Calcuta están ocupadas por explotaciones agrícolas a base de aguas residuales, (cultivos regados con los efluentes de las piscifactorías) que producen de 11 a 16 cosechas cada año. La producción media diaria de verduras frescas es de 147 toneladas y se cultivan cerca de 15 productos, además de una variedad de arroz "paddy".

Las piscifactorías toman las aguas residuales sin tratar como un insumo y liberan efluentes ricos en nutrientes y de gran pureza, mediante unos canales de drenaje integrados en forma de cuadrícula, de cuya excavación y mantenimiento se han hecho cargo los empresarios. Estos efluentes se vuelven a utilizar para regar los cultivos y el arroz "paddy" que crece en las cercanas explotaciones agrícolas abonadas con basura. En la actualidad, existen cerca de 130 explotaciones agrícolas de este tipo. El inmenso volumen de residuos urbanos de Calcuta, 680 millones de litros diarios, es tratado de este modo natural, lo que constituye un sistema excepcional y económico.

En un "bheri" o piscifactoría en la que se tratan aguas residuales, éstas entran sin tratar a través de una ensenada en la zona séptica, desde donde desembocan a la zona eutrófica, donde se crían y desarrollan los peces durante 10 o 15 días, y luego salen a través de un canal. Es de señalar que el agua en la zona eutrófica y la de salida tiene valores mucho más bajos de E. coli y de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) que la zona séptica y un valor considerablemente alto de oxígeno disuelto, debido al proceso biológico natural que permite la producción de peces. La profundidad del tanque de alimentación a base de aguas residuales es de aproximadamente 1m (de 50 a 150cm) y su fondo es plano, lo que permite la entrada de los rayos de sol que matan a muchas bacterias y permite a las algas llevar a cabo la fotosíntesis.

  • Nuevas tecnologías para la planta de tratamiento de agua, Slobozia (Rumanía) .1996.

El Municipio de Slobozia es la capital de la Región La Lomita, situada en la extensa llanura de Baragan en la parte sudeste de Rumania. La cuenca del río La Lomita está en las cercanías de la ciudad. El número total de habitantes es de unos 55.000 que se alojan en diversos tipos de viviendas. El nivel de consumo de agua está entre los 180 y los 415 litros/persona y día.

Las plantas industriales locales se dedican a la industria pesada, textil y de alimentación.

En la ciudad hay una única empresa, llamada R.A.G.C.L. Slobozia, responsable de la distribución de agua a los consumidores, domésticos e industriales, y también del alcantarillado y el tratamiento de aguas residuales.

El proyecto se ha pensado para alcanzar los siguientes objetivos, entre 1988 y 1992:

  • Mejorar el equipamiento existente: mecánico, eléctrico e instalaciones;

  • Elevar las capacidades de tratamiento biológico y mecánico del agua;

  • Completar el tratamiento de lodos con nuevos procedimientos;

  • Elevar la eficacia tecnológica interrelacionada con el descenso de los consumos de energía usando depósitos de lodos activos en los que se controla la distribución del aire;

  • Ayudar a través de la automatización al control de los parámetros tecnológicos, mecánicos y energéticos.

  • Nuevo proyecto europeo para depurar aguas residuales altamente contaminadas. Universidad de Cádiz.09/08/2006

Un grupo de investigación de la Universidad estudia nuevas técnicas para depurar aguas tóxicas, una iniciativa enmarcada dentro del proyecto europeo denominado "Área Atlántica".

El objetivo de este proyecto consiste en eliminar los desechos de las aguas negras contaminadas y depositar estos vertidos en contenedores de residuos.

Planta piloto de oxidación de aguas residuales Incorpora un sistema para oxidación de aguas y dispone de dos reactores. A través de uno de ellos entran los fluidos supercríticos y se produce la depuración de las aguas contaminadas.

La planta está equipada por un sistema de cambio de calor para hacer uso de la energía generada durante el proceso de oxidación, de tal forma que la planta funciona en condiciones con niveles térmicos normales.

Como señala Juan Ramón Portela, científico que trabaja en este grupo de investigación, “la mayoría de los vertidos de aguas residuales no son tratados. Simplemente se descargan en el río, mar o lago más cercano".

Para evitar esta tendencia, las estaciones depuradoras de aguas residuales tratan de desechar estos vertidos, reducir la carga de contaminantes y eliminarlos con el fin de que no ocasionen daños irreparables al medio ambiente”.

El invento permitirá eliminar las sustancias tóxicas de las aguas residuales negras de tal forma que, una vez limpia, el agua pueda ser empleada para otros usos diarios, como es el caso del riego en la agricultura, en la industria o la limpieza de las calles.

La Universidad de Cádiz trabaja desde hace tres años en este proyecto internacional y lo hace conjuntamente con la Universidad de Valladolid, la Universidad francesa de Pau, el Instituto Químico de la Materia Condensada (ICMCB) y el Centro de Oxidación Hidrotermal (HOO), ambos ubicados en la localidad francesa de Burdeos.

  • El proyecto sobre un estudio de descontaminación de aguas residuales realizado por la alumna Ana maría paya en la unidad de ingeniería medioambiental recibe el premio bancaja-upv. Ana Maria Payá Jorge gana el Premio Bancaja - Universidad Politécnica de Valencia convocatoria 2002 - 2003 para Proyectos Final de Carrera en Programa de Cooperación Educativa.

Durante su estancia en AIMME como alumna en prácticas realizó un proyecto de descontaminación de las aguas residuales de los tratamientos superficiales de una empresa de fabricación de lámparas, para presentarlo en la UPV como proyecto de fin de carrera.

Dicho estudio ha consistido en un análisis previo del agua de vertido de una empresa del sector de transformados metálicos con el objeto de descubrir los parámetros que no cumplen con el límite de vertido establecido.

En esta primera etapa se ha obtenido que los principales contaminantes son:

- Nitratos

- Metales

Contaminantes muy comunes en este tipo de empresas.

En una segunda etapa se ha realizado el seguimiento del proceso de producción con el objetivo de determinar la procedencia de los distintos efluentes que se generan.

Una vez identificados los procesos generadores de vertidos contaminantes, se ha estudiado su composición, volumen y frecuencia de renovación.

Los procesos a estudio han sido:

- Baño de desengrase ultrasonidos

- Enjuagues baños decapado ácido, color y desbarnizado.

En relación al baño de desengrase se han realizado pruebas a escala laboratorio para determinar el mejor tratamiento de descontaminación; consistiendo éste en una rotura ácida para separación del aceite y posterior tratamiento junto con el resto de efluentes.

Con respecto al enjuague corriente procedente del proceso de desbarnizado, se ha convertido éste en estanco y posteriormente se gestiona por poder contener restos de disolvente.

Para el resto de enjuagues se he dimensionado un sistema de depuración físico - químico convencional acorde con el volumen de efluente contaminado generado y el tipo de metales a eliminar mediante precipitación.

Finalmente, como los nitratos no son eliminables mediante un sistema de depuración convencional, ha sido necesaria la instalación de una columna de intercambio iónico selectiva.

Del proceso de depuración se obtiene, por un lado un efluente no contaminante que puede ser vertido libremente, y por otro lado se obtienen los siguientes residuos:

- Lodos de depuración que se gestionan.

- Restos de aceite procedente de la rotura ácida que se gestiona.

- Aguas de regeneración de la columna de intercambio iónico que se llevan a sequedad mediante evaporación al aire con la finalidad de disminuir el volumen de residuo a gestionar.

  • Tratamiento de aguas residuales mediante sistemas de depuración natural.

El proyecto DEPURANAT ha implementado y adecuado diversos proyectos piloto de depuración de aguas residuales por procesos naturales y de bajo coste energético. En Canarias, con la colaboración del Instituto Tecnológico de Canarias, se han adaptado y están en proceso de control y seguimiento cinco proyectos piloto: Aula de la Naturaleza de La Laurisilva (T.M. de Valleseco) en coordinación con el Área de Medio Ambiente del Cabildo de Gran Canaria, Albergue de Bolico y Caserío de El Carrizal Alto (T.M. de Buenavista del Norte) en colaboración con el Área de Medio Ambiente del Cabildo de Tenerife, Finca de La Data del Coronado (T.M. de El Rosario) en colaboración con el Área de Desarrollo Rural del Cabildo de Tenerife y, por último, el proyecto piloto ubicado en el Campus Universitario de Tafira en colaboración con el Departamento de Química de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria.

Las tecnologías aplicadas en estos proyectos combinan fosas sépticas con humedales artificiales de flujo libre y flujo subsuperficial con diferentes sustratos (gravas y cenizas volcánicas, popularmente conocidas como picón). Estos proyectos están demostrando cómo, partiendo de un diseño adecuado, materiales del entorno, y facilidad constructiva, es posible obtener altos rendimientos de depuración sin generar olores desagradables, con un consumo energético mínimo e incluso nulo, y una buena integración paisajística en los entornos rurales.

En esta misma línea, las Mancomunidades de Municipios de Medianías y Sureste de Gran Canaria han emprendido nuevos proyectos piloto combinando humedales artificiales de flujo vertical y horizontal en Lomo Fregenal / La Colomba (T.M. de Valsequillo y Telde), Ingenio de Santa Lucía (T.M. de Santa Lucía) y en Temisas (T.M de Agüimes).

En Portugal y Andalucía se han implementado tres Filtros Verdes, uno de ellos con una variedad especial de eucalipto y humedales artificiales de flujo vertical y horizontal. Todos estos trabajos de experimentación y demostración están siendo coordinados por el Centro de Nuevas Tecnologías del Agua de Andalucía.

El desarrollo de este proyecto supone que, por primera vez y de forma coordinada entre las regiones participantes, se establezcan medios para una política decidida de gestión descentralizada y productiva de las aguas residuales generadas en ámbitos rurales y en espacios naturales. Además será la primera vez que se evalúen, con idéntica metodología y enfoque, de forma directa y coordinada, diferentes experiencias demostrativas de este tipo a pequeña escala.

  • Prototipo de planta para el tratamiento de nuevos contaminantes en aguas servidas .El proyecto lo desarrollan el CSIC y la Agencia Catalana del Agua en el marco del proyecto europeo P-THREE. Barcelona, 28 de abril de 2004.

Una investigación liderada por el Instituto de Investigaciones Químicas y Ambientales de Barcelona del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y que ha contado con la colaboración de la Agencia Catalana del Agua (ACA), está implementando y evaluando un nuevo prototipo de planta para el tratamiento de aguas servidas.

Esta nueva planta de tratamiento se basa en el uso de bioreactores de membrana, considerada la tecnología más prometedora para eliminar del agua esos nuevos contaminantes. Esta tecnología se está implementando y evaluando en el marco del programa europeo P-THREE, que forma parte de las actividades del Waste Water Cluster (WWC), grupo europeo de aguas residuales, coordinado por Damià Barceló, profesor de investigación del CSIC. Barceló ha dirigido la implementación del prototipo de Rubí junto a Antoni Ginebreda, jefe de Departamento de Calidad de aguas de la ACA.

Dificultades en el tratamiento del agua

La progresiva falta de aguas puras para el consumo doméstico, especialmente para agua de bebida, y el creciente consumo de agua por parte de la industria y la agricultura plantea un reto a la tecnología actual. La solución debe pasar por un uso racional y eficiente de los recursos.

La reutilización de las aguas servidas es una parte esencial del uso sostenible del agua. Sin embargo, las actuales plantas de tratamiento no están preparadas para tratar determinados compuestos como los denominados "nuevos contaminantes" o "contaminantes emergentes", y su tasa de eliminación es baja. Además, la nueva Directiva Marco europea del agua establece el control progresivo de estos contaminantes.

Estos compuestos, entre los que hay que destacar fármacos, pesticidas y metabolitos de surfactantes, son contaminantes muy persistentes y altamente solubles en agua, por lo que pueden penetrar fácilmente en todos las etapas del ciclo del agua, lo que supone un riesgo en potencia el suministro de agua potable.

Eliminar estos componentes en las plantas de potabilización del agua es difícil y costoso. La opción más razonable es, pues, atacar el problema en su origen: eliminar esos compuestos de las aguas residuales, antes de que éstas sean vertidas al ecosistema. Eso es precisamente lo que se persigue en el proyecto europeo P- THREE.

Bioreactores de membrana

Dentro del proyecto P-THREE se está implementando y evaluando un prototipo de planta para el tratamiento de aguas residuales, industriales y urbanas, que permite extraer compuestos polares y tóxicos (fármacos, surfactantes y pesticidas).

El sistema se basa en el uso de bioreactores de membrana como la tecnología disponible con mayores expectativas para abordar el tratamiento de estos contaminantes. El potencial de esta tecnología se está investigando desde experimentos en laboratorio hasta el desarrollo de plantas piloto - como la que se presenta- con las que se evaluará la eficiencia de la tecnología en condiciones reales.

Se espera que los resultados de P-THREE tengan un importante efecto sobre la calidad del agua, no sólo en la extracción de los contaminantes emergentes sino también en la eliminación de bacterias y protozoos.

El experimento se está realizando también en otras partes de Europa, con otros tres prototipos semejantes que se han instalado otras plantas de Europa (dos en Alemania y otra en Bélgica).

  • Aguas residuales urbanas. Tratamientos naturales de bajo costo y aprovechamiento. Mariano Seoanez Calvo. Curso de tratamiento de aguas (Tomo II).

En la actualidad, el diseño de la mayoría de las EDAR que se están Construyendo se ajusta, con ligeras variaciones, al siguiente esquema funcional.

La línea de tratamiento se inicia en el predesbaste, que en determinadas circunstancias es fundamental para eliminar fuertes aportaciones de arena y grandes sólidos, tras él, se procede a la elevación del agua bruta, para que toda la denominada “línea de agua” sea por gravedad, de forma que permita el vertido al cauce natural en la mayoría de las circunstancias.

Este predesbaste, es aconsejable dotarlo de elementos eléctricos de manipulación, para la extracción de residuos.

La elevación, se puede efectuar mediante bombas ó mediante tornillos de Arquímedes, la experiencia nos dicta, que esta segunda forma es mejor, pues al tener esta máquina la singularidad de elevar el caudal que le llega, introduce menor variabilidad en la carga contaminante a tratar. Para conseguir este mismo efecto mediante bombas, sería necesario ir a un gran número de unidades de poco caudal, aparte de requerir un diseño más delicado del pozo de bombeo, para evitar septicidades.

A continuación, el agua bruta es sometida a una serie de procesos físicos. Para la eliminación de los residuos sólidos se utiliza un conjunto de rejas en cascada, normalmente rectas y con limpieza automática. La eliminación de grasas y aceites se consigue mediante la insuflación de aire, que produce la flotación de los mismos. Las arenas se eliminan al disminuir la velocidad de la vena líquida, lo que produce la decantación de la misma.

Es aconsejable disponer de un tanque desnatador para la concentración de grasas y aceites, pues no se deben enviar nunca a digestión. Para la eliminación y lavado de las arenas extraídas es conveniente instalar un clasificador de vaivén.

Como norma general, se debe procurar que la intervención humana en la manipulación de los residuos del pretratamiento sea mínima, limitándose al control del proceso y a la limpieza de los equipos instalados pues de otra forma es necesario emplear un gran número de horas en la explotación del pretratamiento.

Se debe normalizar el tipo de contenedor a utilizar en la EDAR, a fin de agilizar la retirada de todo tipo de residuos a un vertedero controlado.

Tras estos procesos físicos el agua es introducida en los decantadores primarios, donde se produce la separación del fango primario, el cual debe ser eliminado del interior de los mismos de una forma continua, para evitar su envejecimiento.

De los decantadores también son extraídos pequeños flotantes los cuales son eliminados de la superficie de los mismos mediante rasquetas superficiales. Es aconsejable enviarlos al desnatador de grasas y aceites para su posterior eliminación junto con ellos

El agua decantada es sometida a un proceso de fangos activados.

En las cubas de aireación se debe cuidar el sistema de regulación y control de la aportación de oxigeno al proceso de depuración.

La utilización de aireadores superficiales o turbinas tiene una gran ventaja y es la accesibilidad de los equipos, lo que permite un sencillo y fácil mantenimiento. En otro sentido, hoy día está resuelto, de forma bastante satisfactoria, la regulación del sistema de aportación de oxigeno mediante temporizadores y variadores de velocidad, que junto a los analizadores de oxigeno disuelto, instalados en las cubas, permiten un eficaz control del proceso.

La ubicación de las sondas de los analizadores, se debe estudiar cuidadosamente, pues hay que conseguir que la medida efectuada se corresponda con el valor medio del oxigeno disuelto, para poder ajustar los equipos de regulación con una medida fiab1e.

En cada cuba, la última turbina debe tener una regulación independiente del resto de las turbinas de esa línea de tratamiento, pues la interferencia que crea en el sistema es elevada, lo que puede desvirtuar todo el sistema de regulación.

La recirculación de los fangos activados se puede efectuar mediante Tornillos de Arquímedes o mediante bombas.

Si se realiza con Tornillos de Arquímedes, se debe instalar un sistema de regulación del caudal a recircular, mediante válvulas motorizadas.

Cuando esta recirculación se efectúe con bombas se debe buscar, que el caudal unitario de las bombas al menos tres escalones de caudal, con un 60%, 120% y 180% de recirculación sobre caudal total.

En el sistema de recirculación se efectúa la purga del exceso de fangos activados.

Su diseño debe permitir que la extracción de fangos se rea1ice de forma continua.

Tras la clarificación del efluente se suele instalar un tanque, que permita la donación final del mismo en caso de emergencia.

Los fangos primarios son sometidos a un proceso de tamizado para eliminar pequeños sólidos, plásticos, etc. que no han sido retenidos en el pretratamiento y que son el causante, la mayoría de las veces, de la formación de una gran costra superficial en los digestores.

La zona de tamizado es aconsejable que esté cubierta, y que tenga una buena ventilación.

A continuación los fangos primarios son introducidos en los espesadores de gravedad a fin de aumentar su concentración.

Por otra parte el exceso de fangos activados son espesados en un flotador, ya que al ser unos fangos muy ligeros tienen gran tendencia a espesar por flotación.

En estos procesos de espesamiento, se debe cuidar que los caudales aportados, sobre todo en la flotación, sean en lo posible constantes, pues de esa forma se facilita su explotación.

Para ello se deben diseñar, tanto los bombeos como los pozos de purgas, para que efectuándose una purga cuasi-continua se consiga un caudal aportado constante.

Se debe prever una interconexión entre las impulsiones de las purgas de fangos primarios y del exceso de fango activado, pues en determinadas ocasiones la mayor concentración del fango se consigue introduciendo la mezcla de fangos primarios y actividades en exceso, en el espesador de gravedad.

Siempre debe mezclarse el fango espesado en los distintos tanques. Su introducción en los digestores primarios, mediante bombeo, debe efectuarse junto con los fangos calientes que vienen de los intercambiadores del sistema de calefacción, para de esa forma conseguir que el gradiente de temperatura dentro de los mismos sea el menor posible.

Hay que conseguir, mediante un adecuado diseño de las tuberías de alimentación y extracción de fangos que no se produzcan “zonas muertas” dentro de los digestores.

La homogeneización de la masa de fango en el interior del digestor, se consigue mediante una enérgica agitación, que bien se consigue por la insuflación a presión del propio biogás producido ó mediante la recirculación con grupos motobombas, del fango de su interior, debiendose efectuar la misma por varios puntos del perímetro del digestor.

El primer sistema es quizás el más extendido teniendo gran eficacia y muy bajo mantenimiento, siempre que se cuiden las calidades de los materiales empleados, en la construcción de los equipos instalados en el interior del digestor, que deben ser de acero inoxidable.

Como norma general, se debe tender a que en el interior de los digestores, ya sean primarios ó secundarios, existan el menor número posible de elementos metálicos y que el material de los mismos sea de acero inoxidable, incluyéndose, por supuesto, todos los pasamuros, con su aro de estanqueidad y bocas de hombre.

Otra instalación fundamental en los digestores es la calefacción de fangos, que a veces es conjunta con la agitación de la masa de fangos, siendo la mayoría de ellas independientes.

En cualquier caso, toda la parte interior de los intercambiadores debe estar construida en acero inoxidable, debiéndose calorifugar todas las tuberías, intercambiadores y calderas.

Los digestores deben dotarse de un calorifugado exterior, para disminuir las pérdidas de calor y para aumentar la inercia del sistema, ante una posible avería en el sistema de calefacción. La proyección de poliuretano expandido ó una cámara de aire suele ser suficiente.

Igualmente debe estar protegido el hormigón de toda la cúpula y la zona de gas con un revestimiento estanco al mismo, a base de resina epoxi bicomponente, previo un chorreado con arena de toda la zona a tratar. Este tratamiento debe darse siempre por el interior del digestor.

Se deben diseñar los digestores primarios para que el tiempo de estancia sea suficiente para efectuar en su interior la total digestión de los fangos. Con este criterio, el digestor secundario cumple su verdadera misión, la de servir de depósito para el secado de fangos.

Debe dotarse a los digestores secundarios de un rebose, para que el agua sobrenadante vaya a cabecera de la instalación.

Es importante contar con un circuito de siembra de fangos entre los digestores secundarios y primarios, así como de una instalación para la dosificación de cal que permita corregir el pH en las fases de metanización de la digestión,

El biogás producido debe ser almacenado en un gasómetro. Es normal que sea de baja presión, pues su posterior utilización como combustible de las calderas, no requiere una mayor presión.

Si en la EDAR, por su tamaño, hubiesen sido instalados moto-generadores, si sería interesante contar con gasómetros de alta presión, pues se reducen los volúmenes de almacenamiento.

Los gasómetros de baja presión son aconsejables instalarlos sobre un depósito independiente, realizando el sello mediante agua limpia.

El exceso de gas se quema en una antorcha, que debe ser de acero inoxidable en su totalidad.

El fango ya digerido es secado normalmente mediante máquinas, ya que la opción de eras de secado es poco utilizada por su alto costo de explotación, además de la gran cantidad de terreno que requieren.

Las máquinas más usadas habitualmente son los filtros bandas, frente a otro tipo de máquinas como los filtros de vacío ó centrifugadoras, que son menos rentables ya sean por el tipo de reactivo que emplean ó por su coste.

Se debe cuidar la limpieza de las telas filtrantes, esta debe hacerse con agua limpia a presión. Otro punto a cuidar en el diseño es el tiempo de contacto durante la flotación del fango, para conseguir una buena separación de las fases sólido-líquido.

Toda la manipulación del fango seco hasta el lugar de almacenamiento, debe hacerse mediante cintas transportadoras.

Se debe prever una zona para el almacenamiento de fangos que permita una mayor flexibilidad en la posterior utilización del fango seco.

Durante la exposición realizada sobre lo que denominaba "esquema funcional de una EDAR" hemos hecho hincapié repetidas veces en las expresiones “diseñar”, “prever”, “proyectar”, porque queremos resaltar ahora un aspecto importante que demasiadas veces se olvida cuando se está desarrollando el proyecto de una EDAR.

Lo mismo que se aplican criterios mecánicos estructurales, químicos ó eléctricos en el diseño y construcción de una EDAR, también se deben aplicar criterios de explotación en su concepción, pues una instalación deficientemente diseñada da lugar, a una explotación más costosa o incluso deficiente que indudablemente se paga durante toda su vida útil, siendo necesario en muchas ocasiones realizar nuevas inversiones para mejorar esta explotación que la mayoría de las veces solo producen resultados parciales, muy inferiores a los que probablemente se hubiesen alcanzado, si estas inversiones hubiesen sido hechas durante las etapas de diseño y construcción de la EDAR.

El explotador de una EDAR debe intervenir en su concepción, en el desarrollo del proyecto, en la construcción de la misma, y en su puesta en servicio.

Hay algunos criterios "digamos" de explotación que son necesarios tener en cuenta durante las fases de concepción y desarrollo del proyecto, y otros durante las fases de construcción y montaje de la EDAR.

Entre los primeros podemos citar:

-La homogeneización o estandarización de los equipos electro-mecánicos redundará en menores costos de repuestos.

-La intercambiabí1idad de los equipos electromecánicos permitirá tener menor número de unidades de reserva.

-La implantación de los equipos electromecánicos previendo la accesibilidad a los puntos de atención, de forma que permita la creación de "rutas" o "caminos" de explotación facilitarán el control e inspección de los mismos.

-Se procurará que el proyecto contemple el máximo ración de los procesos, para que la manipulación reduzca al mínimo y que se dispongan de equipos como polipastos eléctricos, para facilitar al trabajo humano.

-La instalación de equipos de medida y control como caudalímetros, cuentahoras, cuentamaniobras, registradores, permitirá una evaluación de la explotación.

Igualmente se deberá cuidar que se proyecte la EDAR teniendo en cuenta las normas de Seguridad e Higiene en todo lo referente a accesos, ventilación forzada, equipos de seguridad general y personal, etc.

Mención aparte es cuidar que se proyecte con equipos electromecánicos de la mejor calidad, que las protecciones anticorrosivas previstas sean suficientes, para el alto grado de agresividad química existente en el ambiente de una EDAR, que se proyecten instalaciones que permitan un ahorro de energía eléctrica, como condensadores, variadores de velocidad en motores etc., en definitiva llevar a cabo una supervisión con el fin de conseguir que la futura explotación tenga el menor costo posible.

Durante la fase de construcción y montaje debe cuidarse, no solo que los anteriores criterios se concreten en esta fase, sirio que además se tengan en cuenta otros, entre los que cabe citar:

-Que los montajes se realicen teniendo en cuenta en todo momento que alguna vez será necesario proceder a su desmontaje.

-Que la explotación va a ser realizada por hombres corrientes no por superhombres, por lo que se cuidará, que los accesos sean cómodos y fáciles, que no haya zonas poco ventiladas donde se puedan acumular gases tóxicos o se puedan crean zonas de anoxia o falta de oxigeno, que las tapas de arquetas sean ligeras y resistentes, etc.

Merece destacar dos aspectos fundamentales para la explotación que deben concretarse en esta fase: el primero es la recopilación de toda la información técnica, sobre todos y cada uno de los; equipos electromecánicos, planos constructivos de los mismos, de las redes de tuberías y eléctricas, instrucciones de mantenimiento, listas de piezas, firmas distribuidoras de las distintas marcas, repuestos aconsejables, esquemas eléctricos, etc.

Toda esta información debe estar recopilada y comprobada su exactitud antes de la puesta en servicio de la EDAR.

El segundo aspecto es la estandarización de productos fungibles como grasas, aceites, etc. , que debe realizarse antes de la puesta en marcha y que redundará en un menor coste de mantenimiento preventivo, al reducirse los stockages de almacenamiento y la posibilidad de averías por errores en la reposición ó sustitución de eso los productos.

Para ello es fundamental que parte del futuro personal técnico y de mantenimiento que se adscribirá a la explotación de la EDAR colabore estrechamente con la dirección técnica de las obras durante las últimas fases de montaje y construcción, a fin de conseguir una continuidad entre la construcción, las pruebas de funcionamiento y la explotación propiamente dicha.

En una EDAR el personal adscrito a la explotación se estructura generalmente, con 1igeras variaciones, según el siguiente esquema organizativo.

Bajo la supervisión, control y responsabilidad de un jefe de Planta se organiza el personal técnico, el personal administrativo y el personal obrero.

El personal técnico está constituido además de por el Jefe de Planta por otro de Explotación.

El personal administrativo suele estar constituido por un administrativo-almacenero.

El personal obrero es conveniente organizarlo en tres grandes grupos, Mantenimiento, Explotación y Conservación.

Examinemos ahora las funciones que deben desarrollarse por cada puesto de trabajo y las relaciones de interdependencia que deben crearse entre ellos.

Corno ya se ha dicho el Jefe de Planta es el responsable de la explotación, mantenimiento y conservación de la misma, debe tener una sólida formación no sólo de depuración aguas residuales sino electromecánica y organizativa.

Deberá emitir informes a sus superiores sobre el desarrollo de la explotación, realizar las gestiones de adquisición de repuestos reactivos y suministros varios, organizar los turnos de personal y proponer las posibles mejoras de las instalaciones a fin de conseguir una explotación más eficaz.

Como segundo responsable de la EDAR debe existir un Jefe de Explotación, con una formación similar al jefe de Planta pues debe sustituirlo en su ausencia, siendo el responsable directo del control analítico del proceso, y colaborando por delegación del Jefe de Planta en el control y supervisión de la EDAR. Lógicamente por ausencia de uno de ellos, las funciones de ambos puestos se acumulan en un sólo responsable.

El personal administrativo deberá desarrollar las funciones propias de su cometido, corno mecanografía de escritos, archivo de documentos y control administrativo del almacén de repuestos y reactivos de la EDAR.

El personal obrero lo hemos dividido en tres grandes grupos que en principio no tienten porque ser estancos, aunque es conveniente para un mejor desarrollo de la explotación una cierta especialización del personal en determinados puestos de trabajo.

El denominado personal de Mantenimiento, bajo la dependencia de un Encargado de Mantenimiento, que puede ser incluso un oficial electromecánico, debe efectuar todos los trabajos de mantenimiento, tanto en sus aspectos predictivo, preventivo y correctivo.

Es fundamental la misión del denominado Encargado de Mantenimiento, que bajo la supervisión del Jefe de Planta, debería mantener al día los Ficheros de Maquinarias y de Mantenimiento, controlará y supervisará los trabajos de mantenimiento, informará a sus superiores de los trabajos efectuados, así como organizará el trabajo de todo el personal obrero en ausencia de los responsables de la planta.

El personal de mantenimiento debe estar formado por operarios con cualificación de oficiales electromecánicos, y deben ser cuidadosamente seleccionados, pues de su trabajo depende fundamentalmente, que el envejecimiento de una instalación de este tipo, que de por si es rápido, se ralentice al máximo pudiéndose alcanzar vidas útiles aceptables.

El personal de explotación, que estará formado por parejas de operarios integrados por un oficial y un peón, deberá en todo momento efectuar las tareas de vigilancia y control de la planta.

Estas tareas se pueden dividir en tres grandes apartados, el primero es el control somero del proceso, vigilando las purgas de fangos, la formación de nubes de fangos, el color y el olor de las aguas y los fangos. El segundo es el control electromecánico de la planta, comprobando el funcionamiento efectivo de los distintos equipos, efectuando lecturas de cuentahoras y cuentamaniobras, y realizando las lecturas y comprobaciones de los equipos de control, como caudalimetro, analizadores de pH y oxigeno disuelto, termómetros, etc. Finalmente efectuará la recopilación escrita de toda esta información en los partes de explotación con la triple finalidad de ser transmitida a los turnos siguientes de explotación, al personal de Mantenimiento para que puedan efectuar los trabajos propios de su función y al personal Técnico que efectuará las correcciones pertinentes de los sistemas de depuración, en función del desarrollo del proceso y de los resultados obtenidos.

Hay que resaltar esta última función, pues es primordial, en este tipo de instalaciones que funcionan las 24 horas del día, y todos los días del año, que la información de lo que ocurre, sea conocida por las personas responsables, de aquí parte una especial misión del personal técnico, la formación de personal obrero para que esa toma de información sea además de cierta, válida para la explotación. Para ello deberá crear lo que denominábamos "rutas" ó "caminos de explotación", donde se fijen qué puntos deben ser inspeccionados, qué se debe inspeccionar, con qué frecuencia y qué información se debe recoger además de las anomalías observadas.

Una instalación singular, en cuanto a su explotación, es el secado de fangos tanto por su complejidad, como por aun estando englobada en los trabajos de explotación, no tiene la característica fundamental de ser una tarea que deba realizarse en continuo durante las 24 horas, de todos los días del año.

Para la realización de los trabajos de explotación del secado de fangos se debe especializar a una parte del personal de explotación, pues además de ser una instalación compleja requiere la atención permanente del personal y la manipulación humana en muchas tareas auxiliares como preparación de reactivos, ajustes de espesores de tortas de fangos, etc.

Para el tipo de EDAS que estamos hablando, las necesidades de personal se cifran en mantener por turno un equipo de explotación (oficial y peón), a esto hay que añadir un operario de mantenimiento, al menos en los dos turnos diurnos y un operario para el secado de fangos. En función de la jornada anual del personal se determina el número de operarios necesarios para cubrir la explotación y mantenimiento de la EDAR.

El tercer apartado de personal obrero, es lo que denominamos personal de Conservación, en el se incluye el personal para Jardinería, Limpieza y Vigilancia.

Es aconsejable la realización de estos trabajos mediante contratas pues además, de qué se pueden definir perfectamente su contenido, estos tienen menor importancia, frente al conjunto de los demás trabajos de explotación.

Para el control de la planta además de las tareas anteriormente indicadas de control de la maquinaria, lectura de cuentahoras y cuentamaniobras, etc. es necesario efectuar otros controles analíticos que permitan evaluar la marcha del proceso de depuración.

Los parámetros que habitualmente sirven para este control son los sólidos en suspensión y la DB05 que junto con el caudal permiten evaluar la contaminación eliminada. Dependiendo de las características propias de la planta es conveniente controlar otros parámetros como la DQO, las grasas, los metales pesados, etc. Un indicador que es preciso controlar de forma permanente es el pH del agua de entrada, siendo habitual que no se admita en la instalación aguas con pH superiores a 10 en inferiores a 5 pues pueden ocasionar un colapso en el tratamiento biológico.

En el tratamiento biológico se suelen controlar las aportaciones diarias de DBOS, la concentración de sólidos en suspensión en la cuba, la concentración de sólidos volátiles, el denominado V30, el índice volumétrico de lodos, la edad de los lodos, la carga másica, así como los caudales y sólidos en suspensión recirculados y el caudal de fangos extraído para espesamiento y digestión. Fundamental es el control del oxigeno disuelto en la cuba para el proceso de depuración.

En los espesadores se suelen controlar, las concentraciones de fango, caudales y pH tanto en entrada como en salida.

En los digestores aparte de los caudales aportados y concentraciones es necesario controlar el pH, la temperatura de los fangos y la relación entre ácidos volátiles y alcalinidad. Otros parámetros a controlar son la reducción de volátiles y las producciones de gas en los digestores.

Para el secado de fangos es conveniente controlar aparte del caudal aportado a las máquinas de secado, la concentración del fango, e1 consunto de polielectrolíto, la sequedad de la torta final, la concentración de fango en el agua de escurrido y el peso de materia seca y fangos producidos, así como el rendimiento del polielectrolito por Tn de materia seca.

Con estos parámetros se puede controlar el proceso de depuración y no se debe pensar que existen valores óptimos preestablecidos que se deben alcanzar, pues la experiencia nos demuestra que no hay dos plantas que funcionen exactamente con los mismos valores en los parámetros de explotación. El explotador debe conseguir, en un proceso continuo de ajuste, los valores en que optimice la explotación y encontrar las reglas de actuaciones con su agua y su planta para poder mantener los mejores rendimientos.

Hay otros cuatro capítulos junto con el de personal que componen el costo total de la explotación de una EDAR, nos referimos a Energía, Reactivos, Mantenimiento y Retirada de Residuos.

En relación al primeramente citado, Energía, cabe destacar que los principales puntos de consumo de energía eléctrica son las cubas de aireación y la elevación de agua bruta.

Por ello se deberá cuidar que el centro de Transformación equidiste de estos dos puntos de máximo consumo, controlando al máximo el consumo energético de estas dos instalaciones.

Se debe instalar una batería automática de condensadores, a fin de mantener el factor de potencia por encima del 0,92. Igualmente es aconsejable instalar condensadores en los transformadores de potencia.

La contratación del suministro de energía eléctrica debe hacerse buscando las ventajas que permiten las actuales tarifas, se deberán incluir discriminaciones horarias, por días festivos, etc., dado que la instalación de los correspondientes equipos se rentabilizan fácilmente en este tipo de instalaciones.

El capítulo de reactivos es el que tiene la menor significación económica, pues el consumo de reactivos se circunscribe al polielectrolito para el secado de fangos y esporádicamente al consumo de cal para controlar la acidificación de los digestores.

En cualquier caso su adquisición es aconsejable efectuaría mediante concurso con las siguientes particularidades para la adquisición de polielectrolito del secado de fangos.

Debe exigirse una prueba del producto en máquina que permita evaluar los siguientes datos de explotación: consumo de reactivo, sequedad de la torta de fangos y tanto por ciento de escurrido. Estos valores junto con el precio ofertado nos permitirán calcular el coste efectivo por tonelada de materia seca.

La segunda particularidad viene impuesta por las características de los fangos que suelen cambiar sus condiciones de filtrabilidad, por lo que debe exigirse, que si no se cumplen las condiciones del concurso durante un periodo de tiempo, deberá el adjudicatario modificar el tipo de polielectrolito, sin sobrecosto para la explotación y en caso de no obtener resultados satisfactorios se rescindirá el contrato de suministro, pudiéndose adquirir a otro proveedor el producto más adecuado.

En lo referente al Mantenimiento hay una idea básica que el explotador no debe perder nunca de vista, y es la lucha contra el envejecimiento de las instalaciones.

Para ello se debe actuar en dos frentes, uno contra la corrosión de los elementos metálicos y otra efectuando un exhaustivo mantenimiento electromecánico, tanto predictivo como preventivo y en último extremo, un control exigente de las reparaciones, centrado fundamentalmente en la contratación de talleres especializados para estas reparaciones, a ser posible los servicios técnicos oficiales.

Dentro de este capítulo un tema que merece destacarse es, la estandarización de las grasas y aceites empleados para la lubrificación.

Es aconsejable utilizar grasas sintéticas de base lítica y con aditivos de bisulfuro de molibdeno que aunque son más caras, rentabilizan la explotación de la EDAR.

Un aspecto fundamental en lo referente la protección anticorrosiva de todos los elementos metálicos es, que esta protección debe efectuarse cada cinco años aproximadamente, y que el tratamiento debe iniciarse con un chorreado con arena utilizándose posteriormente pinturas tipo epoxi, tipo clorocaucho u otra pintura de alta calidad.

El último capítulo es el de retirada de residuos que aunque lo subdividimos en dos apartados, los producidos en el pretratamiento y los fangos, el primero, salvo excepciones, tiene una importancia pequeña en el costo total de la explotación, lo que si debe cuidarse es la estandarización de los contenedores de recogida, adecuándolos para ser retirados mediante camión,

Es aconsejable que este trabajo sea contratado, pero en cualquier supuesto lo que debe controlarse exhaustivamente, es el punto de vertido, siendo de obligado cumplimiento que el vertedero utilizado esté legalizado y controlado.

En cuanto a los fangos producidos, el planteamiento básico debe ser anterior al diseño y construcción de la EDAR.

Se debe pensar que una EDAR es una fábrica que tiene como producto principal el agua tratada, como materia prima el agua bruta y que además se producen una serie de subproductos como los residuos del pretratamiento y los fangos.

Todos y cada uno de estos elementos deben tener una salida ó destino previamente estudiado o en caso contrario se produciría el colapso en la fabricación.

El fango por su propia naturaleza tiene como posible salida, su utilización como abono agrícola, tras un proceso de compostaje, que lo haga comercialmente utilizable.

Para esta utilización, se debe controlar exhaustivamente la composicióndel fango, así como la incidencia de determinados metales pesados, que lo inhabilitan para este fin.

La otra salida es a vertedero, siendo en este caso más interesante sustituir la digestión del fango por su incineración, pues las ventajas de una mayor estabilidad del producto final, menor volumen de las cenizas frente al del fango digerido y mayor disponibilidad de vertederos, pues al ser el producto final totalmente inerte desaparece la obligación de controlar el punto de vertido.

En cualquier caso, el costo de explotación que supone la manipulación de este gran volumen de residuos hace aconsejable el realizar un estudio cuidadoso sobre su eliminación, para evaluar realmente su verdadero coste económico.

Por el sistema de tarificación actual es indudable que el costo por metro cúbico de agua tratada es el dato a conocer pues de ahí partirá la repercusión al usuario.

Este coste unitario es muy variable ya que depende fundamentalmente de tres factores específicos de cada EDAR; tamaño de la planta, número de líneas iguales y tipo de tratamiento empleado. Se puede decir sin temor a equivocarse que cada planta tiene su coste unitario de explotación.

El personal necesario para el Mantenimiento y la Explotación de una EDAR vendrá determinado por el número de puntos a controlar e inspeccionar, dependiendo directamente del número de líneas y del tipo de tratamiento efectuado.

La energía es un costo que depende fundamentalmente del caudal tratado, por tanto del tamaño de la planta y del tipo de tratamiento empleado.

El costo de reactivo va ligado fundamentalmente al igual que la energía al caudal tratado dependiendo directamente del tamaño de la planta.

La eliminación de residuos es directamente proporcional al caudal de agua tratada y por tanto dependiente del tamaño de la planta.

Como una idea general y orientativa, se puede cifrar que la influencia de los anteriores factores en el costo total de la explotación tienen los siguientes órdenes de magnitud:

El personal puede representar entre el 40% y el 45% del costo total, aumentando su peso relativo en el costo total de la explotación, al disminuir el tamaño de la planta.

La energía es un factor relativamente constante, siempre que estemos hablando del mismo tipo de tratamiento, puede suponer entre el 34% y el 35% del costo total.

La variación del costo de explotación, sin tener en cuenta la amortización, que puede oscilar entre tres y cuatro pesetas por metro cúbico, va desde las tres ó cuatro pesetas por metro cúbico en las plantas grandes (200.000 m3/día) hasta las ocho ó nueve pesetas por metro cúbico en las plantas medianas (25 000 m3/día), aumentando progresivamente en las de tamaño inferior.

BASES TEORICAS

La Carga Orgánica es la medida orgánica a tratar en el flujo de las aguas residuales (grises y negras). La medida se da en “kilogramos de BOD5 por litro”, la capacidad de cada planta se ve severamente limitada por la carga orgánica que puede manejar. El concepto de carga orgánica es quizás el menos utilizada de los criterios de selección de una planta, pero es sin duda el más importante, las sociedades que otorgan certificados especifican la capacidad de una planta de tratamiento en términos de BOD5, esto es de la capacidad de proveer carga orgánica.

El último criterio de selección mencionado, nivel de máxima exigencia del sistema, se refiere básicamente al punto de flujo de Aguas Negras y Grises mas alto que pueda generarse en un momento determinado, ya que los drenajes rara vez fluyen con un gasto constante, es esencial considerar una planta de tratamiento que sea capaz de manejar estos flujos máximos generados. Un sistema operando por periodos largos de tiempo en condiciones de carga máxima generaría dos problemas a la planta; el primero causaría una baja en la calidad del afluente pudiendo generar falla en las condiciones mínimas de descarga, en segundo lugar, un tratamiento de baja eficiencia trae como consecuencia una sobreproducción de lodo residual que producirá taponamientos en todo el sistema, siendo muy costoso el proceso de limpieza.

Las bacterias que comúnmente se encuentran presentes en las aguas servidas son conocidas como Bacterias Coliformes Fecales, que son aquellos organismos asociados con el intestino de animales de sangre caliente cuya proliferación es utilizada comúnmente para indicar la presencia de materiales fecales y la presencia de organismos capaces de causar enfermedades. La medición de tal proliferación se efectúa en base a la cuenta microscópica de colonias por milímetro cúbico. Las aguas residuales típicas contienen 500 mg/lt de BOD5, población coliforme de 1,5 a 4x10^9 y sólidos en suspensión alrededor de 900 mg/lt. Para propósitos de prueba, las aguas residuales no refinadas deben contener una concentración mínima de 500 mg/lt, de masa sólida. En Europa Oriental el BOD5 del drenaje domestico normal es de aproximadamente 400 mg/lt. La concentración es relativa al volumen porque el agua actúa como diluyente de los desechos humanos. Una obrada normal de una persona diluida con 100 litros de agua de drenaje tendría un BOD5 de 600 mg/lt.

Puede afirmarse que, en general, el grado de contaminación de las aguas está íntimamente relacionado con alguna o algunas de las causas siguientes:

  • Aguas residuales municipales no tratadas o sólo parcialmente tratadas.

  • Vertidos industriales o de origen agropecuario.

  • Contaminación de origen difuso (escorrentías, aguas de tormentas, transporte por vía atmosférica, etc.).

Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la salud pública en el área de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras.

Adicionalmente, la instalación de un sistema de recolección y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control mas efectivo de las aguas servidas industriales y cotidianas mediante su tratamiento previo y conexión con el alcantarillado publico, y ofrece el potencial para la reutilización beneficiosa del efluente tratado.

Básicamente, todo sistema de abastecimiento por complejo que sea, viene a estar constituido por cuatro fases fundamentales: Captación, Tratamiento, Distribución y Disposición de las aguas servidas. De acuerdo al uso que será destinado las aguas deben cumplir con unos requisitos mínimos de calidad, dependiendo que se trate de aguas para riego, aprovechamiento hidro- electrónico, uso recreacional, industrial o consumo humano. El tratamiento de las aguas tiene como objetivo provocar los cambios físicos, químicos y biológicos que conviertan el agua natural en agua potable.

No habiendo sobre el planeta aguas naturales puras, ni de conformación idénticas los métodos de tratamiento Aplicados varían en cada caso particular.

El método de tratamiento depende de las características fisico-quimicas del agua a tratar y del uso al que se destinara; encontrando en algunos casos, que un proceso industrial pueda recurrir a métodos de tratamientos más complejos y costosos que los que requerirían esa misma agua si fuese para el consumo humano. Las aguas varían notablemente en sus características y así encontramos indistintamente en las aguas subterráneas y las superficiales. Aguas de baja mineralización y fácil tratamiento o bien aguas de alta mineralización y tratamiento difícil. Aun más, una sola fuente cambiara sus características con el transcurso de los años en función de los cambios estaciónales, lavado de hoyo, proceso inducido por el almacenamiento, aporte de elementos pululantes etc.

La contaminación actúa sobre el medio ambiente acuático alterando el delicado equilibrio de los diversos ecosistemas integrado por organismos productores, consumidores y descomponedores que interactúan con componentes sin vida originando un intercambio cíclico de materiales.

Aunque el hombre no es un ser acuático, ha llegado a depender intensamente del medio ambiente acuático para satisfacer sus necesidades tecnológicas y sociales.

Las aguas servidas constituyen un importante foco de contaminación de los sistemas acuáticos, siendo necesarios los sistemas de depuración antes de evacuarlas, como medida importante para la conservación de dichos sistemas.

Las aguas residuales contaminadas, son las que han perdido su calidad como resultado de su uso en diversas actividades. También se denominan vertidos.

Se trata de aguas con un alto contenido en elementos contaminantes, que a su vez van a contaminar aquellos sistemas en los que son evacuadas.

Del total de vertido generado por los focos de contaminación, sólo una parte será recogida en redes de saneamiento, mientras que el resto será evacuado a sistemas naturales directamente.

TRATAMIENTOS DE LAS AGUAS

Básicamente, todo sistema de abastecimiento por complejo que sea, viene a estar constituido por cuatro fases fundamentales: Captación, Tratamiento, Distribución y Disposición de las aguas servidas. De acuerdo al uso que será destinado las aguas deben cumplir con unos requisitos mínimos de calidad, dependiendo que se trate de aguas para riego, aprovechamiento hidro-electrónico, uso recreacional, industrial o consumo humano. El tratamiento de las aguas tiene como objetivo provocar los cambios físicos, químicos y biológicos que conviertan el agua natural en agua potable.

No habiendo sobre el planeta aguas naturales puras, ni de conformación idénticas los métodos de tratamiento Aplicados varían en cada caso particular. El método de tratamiento depende de las características fisicoquímicas del agua a tratar y del uso al que se destinara; encontrando en algunos casos, que un proceso industrial pueda recurrir a métodos de tratamientos más complejos y costosos que los que requerirían esa misma agua si fuese para el consumo humano. Las aguas varían notablemente en sus características y así encontramos indistintamente en las aguas subterráneas y las superficiales. Aguas de baja mineralización y fácil tratamiento o bien aguas de alta mineralización y tratamiento difícil. Aun más, una sola fuente cambiara sus características con el transcurso de los años en función de los cambios estaciónales, lavado de hoyo, proceso inducido por el almacenamiento, aporte de elementos pululantes.

Dado que las características que definen un agua son las siguientes:

  • Organolépticas

  • Físicas.

  • Químicas

  • Biológicas

  • Bacteriológicas

Normalmente, debido al creciente desarrollo del país que conlleva a una modificación sostenida del medio ambiente con un aumento de las cargas poluciónales sobre los cuerpos de agua las fuentes explotables van exigiendo de un tratamiento que implica las siguientes fases: Desinfección (Cloración), Coagulación - Floculación, Sedimentación, Estabilización, Filtración.

Desinfección: la presencia de infinidades de microorganismos de las aguas entre las cuales se encuentran gran cantidad de ellos que son indispensables en las aguas potables, por diferentes razones hace necesario un proceso de desinfección entre los que podemos mencionar la cloración, ozonización, el uso de permanganato de potasio usado hacia la destrucción de materia orgánica. En nuestro país se usa fundamentalmente el cloro, que permite su aplicación bajo diferentes formas como son las soluciones concentradas de cloro, hipoclorito de calcio, bióxido de cloro y la combinación cloro-amonio. Básicamente en nuestro planeta se desinfecta a base de soluciones concentradas de cloro gas y de hipoclorito de calcio.

FUNCIONAMIENTO DE LAS PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

  • PLANTAS FÍSICO /QUÍMICAS

Los dispositivos de saneamiento marino (MSD) del tipo físico químico utilizan una disolución de hipoclorito de sodio diluido al 5%, para efectuar el proceso de desinfección y está diseñado específicamente para aplicaciones marinas.

Estos sistemas están equipados con un sistema de control y monitoreo a base de un microprocesador de estado sólido, el cual controla automáticamente el tratamiento del efluente de aguas de desecho, advierte la ocurrencia de cualquier paro en la operación así como también señala las causas de cualquier mal funcionamiento. El microprocesador de control activa el sistema solamente cuando es necesario, por lo tanto, el sistema consume energía solamente cuando se requiere la aplicación del tratamiento.

  • DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Las aguas crudas de desecho entran al tanque de tratamiento (el esquema del MSD) que se encuentra en la figura 1, donde son maceradas. Las aguas crudas de desechos son recicladas continuamente y de regreso hacia el tanque de tratamiento hasta que los sólidos que contienen son lo suficientemente pequeños para pasar a través de la pantalla de retención o reducción. Esta pantalla se lava por corriente de agua limpia en forma continua para evitar la acumulación de sólidos. Después de pasar a través de la pantalla de retención o reducción, las aguas de desecho fluyen a través de una serie de tanques de sedimentación donde se restringe el movimiento de los sólidos en suspensión. Dichos sólidos en suspensión se dejan sedimentar y son devueltos al tanque de tratamiento por medio de la bomba de retorno de lodos para ser procesados nuevamente. El efluente pasa a través de los módulos de sedimentación y posteriormente se descarga sobre la borda. La desinfección de las aguas de desechos se logra mediante la hipoclorinación al 5% de sodio (tipo doméstico), la oxidación química dentro del tanque de tratamiento del sistema, la cual se mide por medio de un sistema que permite la inyección de la cantidad adecuada de desinfectante desde el recipiente de almacenamiento hasta el tanque de tratamiento.

  • PLANTA BIOLÓGICA

Este tipo de plantas de aguas servidas tiene una técnica similar a las plantas centrales terrestres, en las cuales todas las aguas de desechos domésticos pasan a través de un sistema biológico, asegurando un afluente purificado al máximo.

Este sistema ofrece diversas ventajas y puede mantenerse en operación en cualquier parte donde quiera que la nave arribe con fines comerciales.

  • DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Son plantas de tratamiento biológico de primera generación. Su característica principal es que las aguas grises pasan simplemente por una unidad de cloración u otro tipo de esterilizante y sólo las aguas negras son tratadas biológicamente. Las aguas servidas contienen materiales flotantes y disueltos con presencia de microorganismos, es muy importante que éstos sean activados, lo que se efectúa agregando oxigeno (aeróbico) o eliminando todo el oxígeno (anaeróbico). Todas las plantas de tratamientos de aguas servidas para buques son aeróbicas.

Los microorganismos no son animales ni vegetales, sino los llamados "Protoestén", los cuales se dividen en formas superiores, llamadas "Eucayotén" (algas y protozoos) y formas inferiores, llamadas "Procayontes" (bacterias y algas azules). Los procayontes viven a temperaturas hasta 90 ºC y se reproducen en forma extraordinariamente rápida. Un ser humano produce diariamente aproximadamente 1 billón de bacterias.

Todas las aguas servidas provenientes de los baños, duchas, cocina, etc. Llegan directamente por gravedad o través de un sistema de vacío a la cámara de activación I, a la cual continuamente se introduce aire (oxigeno) para estimular la acción biológica (ver figura 2.). El aire necesario para esto lo produce un soplador y se distribuye en los estanques a través de los bloques de aireación. El proceso aeróbico continúa en la cámara de activación II, en donde también se distribuye oxigeno para estimular la acción biológica.

Los sólidos inorgánicos (plásticos, por ejemplo) son separados en ésta cámara por medio de un separador mecánico instalado. En la cámara de decantación III, se produce la separación de los sólidos en suspensión. El agua purificada pasa a la cámara de agua tratada IV, y desde éste estanque es expulsada al mar por medio de la bomba de descarga. El lodo activado que se acumula en la cámara de decantación III, se bombea a la cámara de activación I, a través de un eyector accionado neumáticamente. Los depósitos de lodo en las cámaras de activación I y II, deben ser retirados o bombeados después de intervalos en tiempos determinados, esto puede ser a un depósito especial de lodo del barco. Para evitar que se bloquee la bomba de descarga existe instalado un "triturador" delante de la bomba, este triturará los sólidos hasta un tamaño aceptable para el paso por la bomba.

  • PLANTAS ELECTROCATALITICAS

Estos sistemas de tratamientos de aguas servidas, oxida y desinfecta la corriente de aguas contaminadas mediante el uso de un proceso electroquímico. El proceso utiliza una celda electrolítica, la cual produce hipoclorito de sodio desinfectante a partir de agua salada (agua de mar) y lo introduce directamente en la corriente de aguas negras. Como este proceso tiene lugar mientras la corriente pasa entre los electrodos energizados de la celda, también tiene lugar la descomposición electrocatalitica de las moléculas orgánicas contenidas en la corriente de aguas negras: estos variados grupos de reacciones ocurren en forma simultánea, producen la eliminación rápida y casi total de los compuestos orgánicos y bacterias.

  • DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Las aguas negras fluyen al interior del estanque de compensación. El estanque de compensación, sirve como cámara de compensación, lo cual permite el almacenamiento temporal del afluente en los periodos de sobrecarga de utilización, y permite la operación de la unidad sobre demanda, por medio de interruptores automáticos de nivel en el tanque. El afluente es bombeado desde el estanque de compensación por el macerador (la bomba trituradora de las aguas negras) a través de la celda electrocatalitica. Para asegurar un flujo regulado a través de la celda, una porción de la descarga del macerador es devuelta al estanque de compensación a través de un orificio de restricción.

El macerador tritura y reduce todas las partículas presentes en la corriente de aguas residuales a un tamaño máximo de 1,5 mm, con el objeto de asegurar un flujo uniforme entre los electrodos de la celda. Durante la operación normal, se agrega agua de mar a la salida del macerador y antes de la celda. El propósito principal de esta operación es suministrar el electrólito requerido para el funcionamiento apropiado de la celda.

La descarga de la celda electrolítica es una corriente desgasificada que entra a la “zona de reposo” del estanque de efluente. Como la zona de reposo del estanque de efluente siempre esta llena y el flujo total del sistema esta regulado, el afluente oxidado se elevara para ser descargado sobre la borda. Cuando la planta de tratamiento de aguas servidas negras se instala debajo de la línea de flotación, se requiere una bomba de descarga sobre la borda para elevar y descargar el líquido tratado desde el estanque de efluente.

CRITERIOS DE SELECCIÓN

La selección de una planta de tratamiento de aguas servidas es una decisión que debe ser estudiada detalladamente, debido a que representa una inversión significativa para los armadores. Los parámetros generales para determinar una planta apropiada para la embarcación estudiada pueden ser agrupados en los siguientes puntos, sin perjuicio de parámetros particulares que podrían surgir en algún caso específico.

a) Exigencias de Reglamentaciones Nacionales e Internacionales vigentes en el país.

b) Volúmenes de aguas servidas que deben ser tratadas y la materia orgánica a tratar en el flujo de las aguas residuales.

c) Nivel de máxima exigencia del sistema.

El primer punto fue tratado anteriormente en el capítulo Reglamento Vigente, donde se realizó un análisis de las reglamentaciones y normativas que regulan la contaminación de las aguas.

Los volúmenes de aguas servidas a tratar son el resultado de la adicción de los consumos de agua con los agregados de desechos humanos, alimenticios, etc. Esta agua se conoce con los nombres de Aguas Negras (producidas por W.C., inodoros y urinarios) y Aguas Grises (producidas por duchas, lavamanos, drenajes de cubiertas, lavanderías y cocinas). La mayoría de las Sociedades Clasificadoras y Reglamentos, señalan como aguas a tratar las Aguas Negras con la excepción de las aguas árticas, especificando claramente en los certificados la capacidad de tratamiento en kilogramos de BOD5 (Demanda Biológica de Oxigeno) por día. Sin embargo, en ocasiones es tan difícil separar los drenajes de los dos tipos, que se hace necesario el tratamiento en común de ambos.

CONSUMOS

Para estimar los consumos o volúmenes normales generados en Aguas Negras y Grises se pueden considerar los siguientes valores como parámetros de referencia: Para las Aguas Negras se puede estimar que una persona al día utiliza el W.C. unas seis (6) veces, el volumen de cada drenada varía con el tipo y sistemas usados. El W.C. estándar por gravedad, utiliza 18 litros por descarga, por lo que se puede estimar el consumo diario por persona en aproximadamente 110 litros. Para las Aguas Grises se puede estimar como promedio aceptable de consumo diario por persona alrededor de 150 - 160 litros.

La Carga Orgánica es la medida orgánica a tratar en el flujo de las aguas residuales (grises y negras). La medida se da en “kilogramos de BOD5 por litro”, la capacidad de cada planta se ve severamente limitada por la carga orgánica que puede manejar. El concepto de carga orgánica es quizás el menos utilizada de los criterios de selección de una planta, pero es sin duda el más importante, las sociedades que otorgan certificados especifican la capacidad de una planta de tratamiento en términos de BOD5, esto es de la capacidad de proveer carga orgánica.

El último criterio de selección mencionado, nivel de máxima exigencia del sistema, se refiere básicamente al punto de flujo de Aguas Negras y Grises mas alto que pueda generarse en un momento determinado, ya que los drenajes rara vez fluyen con un gasto constante, es esencial considerar una planta de tratamiento que sea capaz de manejar estos flujos máximos generados. Un sistema operando por periodos largos de tiempo en condiciones de carga máxima generaría dos problemas a la planta; el primero causaría una baja en la calidad del afluente pudiendo generar falla en las condiciones mínimas de descarga, en segundo lugar, un tratamiento de baja eficiencia trae como consecuencia una sobreproducción de lodo residual que producirá taponamientos en todo el sistema, siendo muy costoso el proceso de limpieza.

Un método de estimación de flujos máximos recomendado por algunos fabricantes de Plantas de Tratamiento (ENVIROVAC Marine Systems, ELTECH International Corporation), es el que se obtiene de la siguiente formula:

S = Ve + (Tm - W) x 60

Donde:

S = Máximo Flujo generado para una hora, expresado en litros.

Ve = Gasto tolerado (capacidad efectiva) del Estanque de Compensación, expresado en litros/minuto.

Tm = Máxima capacidad de tratamiento cuando el estanque esta lleno, expresado en litros/minuto.

W = Es la capacidad de introducción de agua salada a la unidad, expresado en litros/minuto.

  • = Constante de tiempo, expresado en litros/hora o litros/minuto.

INSTALACIONES MECÁNICAS Y ELÉCTRICAS DE LOS SISTEMAS:

Las plantas de tratamiento de aguas servidas, son unidades modularizadas y por tanto vienen listas para ser instaladas y conectadas. La unidad viene completa y lista para operar, montada en su propia base del tipo SKID, con su tanque de proceso, los módulos de sedimentación, motobomba maceradora, motobomba de flujo, motobomba de retorno de lodos, motobomba de retrolavado, motobomba para descarga fuera de borda, panel eléctrico completo de control, operación y protección. Además de un estanque de 50 galones con sus conexiones, mangueras, etc. para ser montadas en un lugar conveniente. Junto a este equipo se adjunta un Kit de Transferencia, que empalma el estanque de almacenamiento a la Planta de Tratamiento, compuesta de: Motobomba trituradora lobular, los sensores de nivel y el tablero eléctrico que recibe las órdenes del programa Lógico de la Planta.

Como se menciono anteriormente, las plantas de tratamiento de aguas servidas son unidades modularizadas y por lo mismo su instalación mecánica y de circuitos, no representa mayores dificultades ya que trae las salidas y conexiones, claramente señaladas. Por otra parte, si además de la planta se cuenta con un estanque séptico (mencionado anteriormente) al cual todas las descargas de las aguas grises y negras están conectadas, será necesario y/o imprescindible contar con el Kit de Transferencia ya descrito. Importante es destacar las ventajas que representa tener un estanque séptico, es decir, en caso de que la planta presente alguna falla, los usuarios pueden seguir utilizando los sanitarios en forma normal, ya que existe la alternativa de efectuar la descarga desde el estanque directamente al mar.

Con respecto a la instalación eléctrica, se debe tener en cuenta los consumos totales de cada uno de los componentes de la planta, como por ejemplo: Bomba de Descarga, Soplador, Bomba Dosificadora y Bomba de Descarga, en caso de contar con estanque séptico. La instalación eléctrica, básicamente consiste en conectar la planta al tablero de distribución principal, el cual esta alimentado por los generadores y en caso de contar con un estanque séptico se debe conectar al partidor directo de la bomba de descarga al mismo, paralelamente a esto los controles de la planta se deben conectar al panel de alarma general.

TRATAMIENTO BIOLOGICO DE LAS AGUAS SERVIDAS

Las aguas residuales son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud pública y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. Los materiales inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por métodos mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que nos tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales.

El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de abastecimiento. Específicamente el tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento secundario ya que este está ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios.

El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gas metano, este último se puede separar y quemar como una fuente de energía. Debido a que ambos productos finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de un proceso de tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO inicial.

  • PROCESOS ANAEROBICOS

El proceso anaeróbico depende de reacciones de transferencia de H2 Inter-especies como:

  • Digestión inicial de las sustancias macromoleculares por Proteasas, polisacaridasas y lipasas extracelulares hasta sustancias solubles.

  • Fermentación de los materiales solubles a ácidos grasos.

  • Fermentación de los ácidos grasos a acetato, CO2 e H2.

  • Conversión de H2 mas CO2 y acetato en CH4 (metano) por las bacterias metanogénicas.

Las bacterias celulolíticas rompen las células en celulosa, celobiosa y glucosa libre; la glucosa es fermentada por anaerobios en varios productos de fermentación: acetato, propionato, butirato, H2 y CO2.

Las bacterias metanogénicas, homoacetogénicas o reductoras de sulfatos, consumen inmediatamente cualquier H2 producido en procesos fermentativos primarios. Los organismos claves en la conversión de sustancias orgánicas complejas en metano, son bacterias productoras de H2 y oxidantes de ácidos grasos, por ejemplo Syntrophomonas y Syntrophobacter, las primeras oxidan los ácidos grasos produciendo acetato y CO2 y las ultimas se especializan en la oxidación de propionato y genera CO2 y H2. En muchos ambientes anaeróbicos los precursores inmediatos del metano son el H2 y CO2 por parte de las bacterias metanogénicas: Metanosphaera, Stadtmanae, Metanopinillum, Metanogenium, Metanosarcina, Metanosaeta y Metanococcus.

  • PROCESOS AEROBICOS

En el tratamiento aeróbico de las aguas servidas se incrementa fuertemente el aporte de oxigeno por riego de superficies sólidas, por agitación o agitación y aireación sumergida simultaneas. El crecimiento de los microorganismos y su actividad degradativa crecen proporcionalmente a la tasa de aireación. Las sustancias orgánicas e inorgánicas acompañantes productoras de enturbiamiento son el punto de partida para el desarrollo de colonias mixtas de bacterias y hongos de las aguas residuales, los floculos que, con una intensidad de agitación decreciente, pueden alcanzar un diámetro de unos mm dividiéndose o hundiéndose después. La formación de floculos se ve posibilitada por sustancias mucilaginosas extracelulares y también por las microfibrillas de la pared bacteriana que unen las bacterias unas con otras. El 40 - 50% de las sustancias orgánicas disueltas se incorporan a la biomasa bacteriana y el 50 - 60% de las mismas se degrada.

La acción degradativa o depuradora de los microorganismos en un proceso se mide por el porcentaje de disminución de la DBO en las aguas residuales tratadas. Dicha disminución depende de la capacidad de aireación del proceso, del tipo de residuos y de la carga de contaminantes de las aguas residuales y se expresa así mismo en unidades de DBO.

El numero de bacterias de los fangos activados asciende a muchos miles de millones por ml, entre ellas aparece regularmente la bacteria mucilaginosa Zooglea ramigera, que forma grandes colonias con numerosas células encerradas en una gruesa cubierta mucilaginosa común, las células individuales libres se mueven con ayuda de flagelos polares. Entre las bacterias de los floculos predominan las representantes de géneros con metabolismo aerobio-oxidativo como Zooglea, Pseudomonas, Alcaligenes, Arthrobacter, Corynebacterium, Acinetobacter, Micrococcus y Flavobacterium. Pero también se presentan bacterias anaerobias facultativas, que son fermentativas en ausencia de sustratos oxigenados, de los generos Aeromonas, Enterobacter, Escherichia, Streptococcus y distintas especies de Bacillus. Todas las bacterias contribuyen con las cápsulas de mucílago y con las microfibrillas al crecimiento colonial y a la formación de los floculos.

En las aguas servidas con una composición heterogénea, la microflora se reparte equitativamente entre muchos grupos bacterianos. En la selección de bacterias y en la circulación y formación de floculos juegan un importante papel los numerosos protozoos existentes, la mayoría de ellos ciliados coloniales y pedunculados de los géneros Vorticela, Epystilis y Carchesium, aunque también puedan nadar libremente como los Colpidium que aparecen a la par de ellos, alimentándose de las bacterias de vida libre que se encuentran tanto sobre la superficie como fuera de las colonias. Su función es esencial en la consecución de unas aguas claras y bien depuradas.

La salida de los fangos activados sintéticos libres de ciliados se ve contaminada y enturbiada por la presencia de bacterias aisladas. Se realiza una inoculación de ciliados que crecen rápidamente, favoreciendo con su actividad depredadora el crecimiento y la circulación de las bacterias de los fangos, con lo que posibilitan un efluente más limpio. Además en los fangos activados aparecen regularmente hongod edaficos y levaduras, siendo las más frecuentes las especies de Geotrichum, Trichosporum, Penicillium, Cladosporium, Alternaria, Candida y Cephalosporium.

Tras la depuración biológica, las aguas residuales contienen compuestos orgánicos, fosfatos y nitratos disueltos que solo se degradaran ya lentamente. Los nitratos se forman por oxidación del amonio desprendido en la degradación de compuestos orgánicos nitrogenados. Esta es una tarea de las bacterias Nitrificantes, uno de cuyos grupos esta reprensado en las aguas residuales principalmente por Nitrosomonas y Nitrosospira, que únicamente llevan a cabo la reacción de oxidación del amonio a nitrito para obtener energía metabólica, mientras que un segundo grupo de bacterias, que aparece siempre junto al ya citado y que esta reprensado por Nitrobacter, oxida el nitrito a nitrato y obtiene energía gracias exclusivamente a este proceso:

  • OXIDACIÓN DEL AMONIO:

a.- NH4 + ½ O2 à NH2OH + H

b.- NH2OH + O2 + 2ADP + 2PO4 à HNO2 + H2O + 2 ATP

  • OXIDACIÓN DEL NITRITO:

NO2 + ½ O2 + ADP + PO4 ð NO3 + ATP

Otros microorganismos que también intervienen en el tratamiento aerobio de aguas servidas son: Citrobacter, Serratia, mohos y levaduras que actúan mas de componentes acompañantes que de degradantes y algunas algas como Anabaena que convierte los poliuretanos en H2; Chrorella los alginatos los convierte en glicolato; Dulaniella los alginatos en glicerol; Nostoc el agar el H2; Algas como el Volvox, Tabellaria, Anacistis y Anabaena; las algas que obstruyen los filtros son Anacistis, Chorella, Anabaena y Tabellaria.

DEPURACIÓN DE AGUAS SERVIDAS

Los procesos empleados en las plantas depuradoras municipales suelen clasificarse como parte del tratamiento primario, secundario o terciario.

  • Tratamiento primario: Las aguas residuales que entran en una depuradora contienen materiales que podrían atascar o dañar las bombas y la maquinaria. Estos materiales se eliminan por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. El agua residual pasa a continuación a través de una trituradora, donde las hojas y otros materiales orgánicos son triturados para facilitar su posterior procesamiento y eliminación.

  • Cámara de arena:

En el pasado, se usaban tanques de deposición, largos y estrechos, en forma de canales, para eliminar materia inorgánica o mineral como arena, sedimentos y grava. Estas cámaras estaban diseñadas de modo que permitieran que las partículas inorgánicas de 0,2 mm o más se depositaran en el fondo, mientras que las partículas más pequeñas y la mayoría de los sólidos orgánicos que permanecen en suspensión continuaban su recorrido. Hoy en día las más usadas son las cámaras aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores, provistos de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral y se vierte en vertederos sanitarios. La acumulación de estos residuos puede ir de los 0,08 a los 0,23 m3 por cada 3,8 millones de litros de aguas servidas.

  • Sedimentación:

Una vez eliminada la fracción mineral sólida, el agua pasa a un depósito de sedimentación donde se depositan los materiales orgánicos, que son retirados para su eliminación. El proceso de sedimentación puede reducir de un 20 a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en suspensión.

La tasa de sedimentación se incrementa en algunas plantas de tratamiento industrial incorporando procesos llamados coagulación y floculación químicas al tanque de sedimentación. La coagulación es un proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico o polielectrolitos a las aguas residuales; esto altera las características superficiales de los sólidos en suspensión de modo que se adhieren los unos a los otros y precipitan. La floculación provoca la aglutinación de los sólidos en suspensión. Ambos procesos eliminan más del 80% de los sólidos en suspensión

  • Flotación

Una alternativa a la sedimentación, utilizada en el tratamiento de algunas aguas residuales, es la flotación, en la que se fuerza la entrada de aire en las mismas, a presiones de entre 1,75 y 3,5 kg por cm2. El agua residual, supersaturada de aire, se descarga a continuación en un depósito abierto. En él, la ascensión de las burbujas de aire hace que los sólidos en suspensión suban a la superficie, de donde son retirados. La flotación puede eliminar más de un 75% de los sólidos en suspensión.

  • Digestión

La digestión es un proceso microbiológico que convierte el lodo, orgánicamente complejo, en metano, dióxido de carbono y un material inofensivo similar al humus. Las reacciones se producen en un tanque cerrado o digestor, y son anaerobias, esto es, se producen en ausencia de oxígeno. La conversión se produce mediante una serie de reacciones. En primer lugar, la materia sólida se hace soluble por la acción de enzimas. La sustancia resultante fermenta por la acción de un grupo de bacterias productoras de ácidos, que la reducen a ácidos orgánicos sencillos, como el ácido acético. Entonces los ácidos orgánicos son convertidos en metano y dióxido de carbono por bacterias. Se añade lodo espesado y calentado al digestor tan frecuentemente como sea posible, donde permanece entre 10 y 30 días hasta que se descompone. La digestión reduce el contenido en materia orgánica entre un 45 y un 60 por ciento.

  • Desecación

El lodo digerido se extiende sobre lechos de arena para que se seque al aire. La absorción por la arena y la evaporación son los principales procesos responsables de la desecación. El secado al aire requiere un clima seco y relativamente cálido para que su eficacia sea óptima, y algunas depuradoras tienen una estructura tipo invernadero para proteger los lechos de arena. El lodo desecado se usa sobre todo como acondicionador del suelo; en ocasiones se usa como fertilizante, debido a que contiene un 2% de nitrógeno y un 1% de fósforo.

  • Tratamiento secundario: Una vez eliminados de un 40 a un 60% de los sólidos en suspensión y reducida de un 20 a un 40% la DBO5 por medios físicos en el tratamiento primario, el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son aeróbicos, es decir, los microorganismos actúan en presencia de oxígeno disuelto. El tratamiento secundario supone, de hecho, emplear y acelerar los procesos naturales de eliminación de los residuos. En presencia de oxígeno, las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como otros materiales orgánicos. La producción de materia orgánica nueva es un resultado indirecto de los procesos de tratamiento biológico, y debe eliminarse antes de descargar el agua en el cauce receptor.

Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario, incluyendo el filtro de goteo, el lodo activado y las lagunas.

  • Filtro de goteo:

En este proceso, una corriente de aguas servidas se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. La materia orgánica de la corriente de agua residual es absorbida por la película microbiana y transformada en dióxido de carbono y agua. El proceso de goteo, cuando va precedido de sedimentación, puede reducir cerca de un 85% la DBO5.

  • Fango activado:

Se trata de un proceso aeróbico en el que partículas gelatinosas de lodo quedan suspendidas en un tanque de aireación y reciben oxígeno. Las partículas de lodo activado, llamadas floc, están compuestas por millones de bacterias en crecimiento activo aglutinadas por una sustancia gelatinosa. El floc absorbe la materia orgánica y la convierte en productos aeróbicos. La reducción de la DBO5 fluctúa entre el 60 y el 85 por ciento.

Un importante acompañante en toda planta que use lodo activado o un filtro de goteo es el clarificador secundario, que elimina las bacterias del agua antes de su descarga.

  • Estanque de estabilización o laguna:

Otra forma de tratamiento biológico es el estanque de estabilización o laguna, que requiere una extensión de terreno considerable y, por tanto, suelen construirse en zonas rurales. Las lagunas opcionales, que funcionan en condiciones mixtas, son las más comunes, con una profundidad de 0,6 a 1,5 m y una extensión superior a una hectárea. En la zona del fondo, donde se descomponen los sólidos, las condiciones son anaerobias; la zona próxima a la superficie es aeróbica, permitiendo la oxidación de la materia orgánica disuelta y coloidal. Puede lograrse una reducción de la DBO5 de un 75 a un 85 por ciento.

TRANSPORTE DE LAS AGUAS SERVIDAS

Las aguas servidas son transportadas desde su punto de origen hasta las instalaciones depuradoras a través de tuberías, generalmente clasificadas según el tipo de agua servida que circule por ellas. Los sistemas que transportan tanto agua de lluvia como aguas residuales domésticas se llaman combinados. Generalmente funcionan en las zonas viejas de las áreas urbanas. Al ir creciendo las ciudades e imponerse el tratamiento de las aguas servidas, las de origen doméstico fueron separadas de las de los desagües de lluvia por medio de una red separada de tuberías. Esto resulta más eficaz porque excluye el gran volumen de líquido que representa el agua de escorrentía. Permite mayor flexibilidad en el trabajo de la planta depuradora y evita la contaminación originada por escape o desbordamiento que se produce cuando el conducto no es lo bastante grande para transportar el flujo combinado. Para reducir costes, algunas ciudades, por ejemplo Chicago, han hallado otra solución al problema del desbordamiento: en lugar de construir una red separada, se han construido, sobre todo bajo tierra, grandes depósitos para almacenar el exceso de flujo, después se bombea el agua al sistema cuando deja de estar saturado.

Las instalaciones domésticas suelen conectarse mediante tuberías de arcilla, hierro fundido o PVC de entre 8 y 10 cm de diámetro. El tendido de alcantarillado, con tuberías maestras de mayor diámetro, puede estar situado a lo largo de la calle a unos 1,8 m o más de profundidad. Los tubos más pequeños suelen ser de arcilla, hormigón o cemento, y los mayores, de cemento reforzado con o sin revestimiento. A diferencia de lo que ocurre en el tendido de suministro de agua, las aguas residuales circulan por el alcantarillado más por efecto de la gravedad que por el de la presión. Es necesario que la tubería esté inclinada para permitir un flujo de una velocidad de al menos 0,46 m por segundo, ya que a velocidades más bajas la materia sólida tiende a depositarse. Los desagües principales para el agua de lluvia son similares a los del alcantarillado, salvo que su diámetro es mucho mayor. En algunos casos, como en el de los sifones y las tuberías de las estaciones de bombeo, el agua circula a presión.

Las canalizaciones urbanas acostumbran a desaguar en interceptadores, que pueden unirse para formar una línea de enlace que termina en la planta depuradora de aguas residuales. Los interceptadores y los tendidos de enlace, construidos por lo general de ladrillo o cemento reforzado, miden en ocasiones hasta 6 m de anchura.

EL REUSO DE LAS AGUAS SERVIDAS PROCESADAS

El reuso del agua es aprovechamiento de las aguas servidas tratadas en actividad diferente a la que las originó. El reuso puede hacerlo quien efectúa la actividad que las generó, en uno o varios de sus procesos o servicios menos exigentes en calidad, pero generalmente lo hace un usuario diferente que puede utilizar el agua por gravedad disminuyendo el consumo de energía para llevar este recurso al sitio o sitios donde van a ser aprovechadas.

'Incremento de las aguas servidas en la sociedad'

Reuso de aguas servidas o residuales

Cuando se efectúa la utilización de aguas residuales tratadas en la actividad que la generó hablamos de recirculación, siendo esta una forma especial del reuso.

El reuso es una práctica frecuente en países en los cuales el agua es valorada económicamente y en los cuales no existe una disponibilidad natural u oferta hídrica suficiente. Cuando la demanda de agua excede la oferta de la fuente existente, el reuso del agua es una actividad que se torna prioritaria.

El reuso de aguas no implica la utilización de aguas de mala calidad. Considera, por el contrario, una adecuación de las aguas residuales a una calidad tal que su uso no afecte la salud humana ni al medio ambiente. Las aguas residuales deben ser tratadas por diferentes procesos, hasta cumplir con todos los criterios de calidad establecidos a nivel nacional en la normatividad vigente, de acuerdo con su utilización.

Debido a la tendencia cada vez mayor de la población a ubicarse en centros urbanos y a las crisis recurrentes de disponibilidad de agua potable en estos centros, es importante procurar que no se utilice agua potable en actividades que no requieran agua de esta calidad.

Muchas necesidades actuales en el sector residencial, comercial e industrial pueden ser satisfechas con aguas de menor calidad. El riego de parques y jardines, el lavado de pisos, la construcción de obras civiles y el lavado de vehículos son actividades que no requieren agua potable. En el sector industrial, los sistemas de aire acondicionado y de enfriamiento industrial, el tratamiento de gases por burbuteo tampoco necesita agua potable para su funcionamiento y sin embargo su utilización es práctica común.

Con el reuso se busca reducir la demanda sobre las actuales fuentes de

suministro. Esta reducción implica la postergación de importantes inversiones en los sistemas de captación y de distribución de aguas crudas, y una oportunidad para la disminución de la contaminación generada por las aguas residuales.

VENTAJAS DEL REUSO

  • Se disminuye o elimina el pago por concepto de tasa retributiva establecida en la normatividad ambiental vigente.

  • Se mejora la productividad agrícola, industrial y minera al utilizar aguas residuales domésticas como materia prima.

  • Se minimiza el uso de materias primas en la industria y el agro.

  • Se mejora el paisaje y espacios verdes en la periferia de ciudades.

El reuso implica que las aguas tratadas que deberían verterse cumpliendo normas de calidad a las corrientes o cuerpos de agua, sean derivadas directamente de la planta de tratamiento para ser reutilizadas, lo que origina una disminución del agua disponible, pues los caudales de vertimiento ya no se adicionan a la fuente natural.

La situación más frecuente de uso de aguas residuales municipales se esquematiza en la figura 5 en la que se observa la entrega de aguas servidas sin tratamiento a corrientes de agua donde se mezclan (diluye la carga contaminante). Estas aguas contaminadas son captadas aguas abajo para su utilización en agricultura y ganadería principalmente por lo que la merma de caudal anotada en el párrafo anterior, afectaría estas actividades si no le otorga prelación en el otorgamiento de las concesiones del efluente de las plantas de tratamiento a quienes disfrutan de concesiones directas de la corriente o cuerpo de agua a la que se evita el vertimiento.

El reuso busca que simultáneamente a la disminución de la contaminación se disminuya la captación de aguas de corrientes o cuerpos de agua naturales. Para lo cual lo más acertado es que el reuso se haga por parte de beneficiarios de concesiones, aguas abajo del vertimiento actual.

Una vez utilizada y/o reutilizada el agua otorgada en concesión, esta debe retornar al ambiente como “bien público” en condiciones utilizables, es decir, que su vertimiento o descarga no genere problemas al medio ambiente o a la salud humana. Para tal fin el decreto 1594 de 1984, establece las normas de vertimiento mínimas que a nivel nacional deben cumplir los efluentes previo a ser descargados o incorporados a las corrientes receptoras. Esta norma de vertimiento puede ser más restrictiva a nivel regional mediante acuerdos o disposiciones de las Corporaciones con base en planes de ordenamiento de las corrientes principales y la fijación de objetivos de calidad del agua por tramos del río, a fin de garantizar los usos del recurso.

BASES LEGALES

LEY ORGÁNICA DEL AMBIENTE

CAPÍTULO I, Disposiciones Generales

Artículo 1°.- La presente Ley tiene por objeto establecer dentro de la política del desarrollo integral de la Nación, los principios rectores para la conservación, defensa y mejoramiento del ambiente en beneficio de la calidad de la vida

Artículo 2°.- Se declaran de utilidad pública la conservación, la defensa y el mejoramiento del ambiente.

Artículo 3°.- A los efectos de esta Ley, la conservación, defensa y mejoramiento del ambiente comprenderá:

CAPÍTULO V, De la Prohibición o Corrección de Actividades Susceptibles de

Degradar el Ambiente

Artículo 19.- Las actividades susceptibles de degradar el ambiente quedan sometidas al control del Ejecutivo Nacional por órgano de las autoridades competentes.

Artículo 20.- Se consideran actividades susceptibles de degradar el ambiente:

  • Las que directa o indirectamente contaminen o deterioren el aire, el agua, los fondos marinos, el suelo o el subsuelo o incidan desfavorablemente sobre la fauna o la flora;

  • Las alteraciones nocivas de la topografía;

  • Las alteraciones nocivas del flujo natural de las aguas;

  • La sedimentación en los cursos y depósitos de aguas;

  • Los cambios nocivos del lecho de las aguas;

  • La introducción y utilización de productos o sustancias no biodegradables;

  • Las que producen ruidos molestos o nocivos;

  • Las que deterioran el paisaje;

  • Las que modifiquen el clima;

  • Las que produzcan radiaciones ionizantes;

  • Las que propenden a la acumulación de residuos, basuras, desechos y desperdicios;

  • Las que propenden a la eutrificación de lagos y lagunas;

  • Cualesquiera otras actividades capaces de alterar los ecosistemas naturales e incidir negativamente sobre la salud y bienestar del hombre.

Artículo 21.- Las actividades susceptibles de degradar el ambiente en forma no irreparable y que se consideren necesarias por cuanto reporten beneficios económicos o sociales evidentes, sólo podrán ser autorizados si se establecen garantías, procedimientos y normas para su corrección. En el acto de autorización se establecerán las condiciones, limitaciones y restricciones que sean pertinentes.

Artículo 22.- La autorización prevista en el artículo anterior, deberá otorgarse en atención a los objetivos, criterios y normas establecidas por el Plan Nacional de conservación, defensa y mejoramiento ambiental.

Artículo 23.- Quienes realicen actividades sometidas al control de la presente Ley deberán contar con los equipos y el personal técnico apropiados para el control de la contaminación. La clasificación y cantidad del personal dependerá de la magnitud del establecimiento y del riesgo que ocasione. Corresponderá al Reglamento determinar los sistemas y procedimientos de control de la contaminación.

CAPITULO VI

De las Sanciones

Artículo 24.- Los infractores de las disposiciones relativas a la conservación, defensa y mejoramiento ambiental serán sancionados con multas, medidas de seguridad o con penas privativas de la libertad, en los términos que establezcan esta Ley o las demás leyes aplicables.

Artículo 25.- La aplicación de las penas a que se refiere el artículo anterior no obsta para que el organismo correspondiente adopte las medidas necesarias para evitar las consecuencias perjudiciales derivadas del acto sancionado.

Tales medidas podrán consistir:

  • Ocupación temporal, total o parcial de las fuentes contaminantes, la cual no podrá exceder de seis (6) meses;

  • Clausura temporal o definitiva de las fábricas o establecimiento que con su actividad alteren el ambiente, degradándolo o contaminándolo, ya sea directa o indirectamente;

  • Prohibición temporal o definitiva de la actividad origen de la contaminación;

  • La modificación o demolición de construcciones violatorias de disposiciones sobre protección, conservación o defensa del ambiente;

  • Cualesquiera otras medidas tendientes a corregir y reparar los daños causados y evitar la continuación de los actos perjudiciales al ambiente.

Artículo 26.- El organismo competente para decidir acerca de las sanciones previstas en el artículo anterior, podrá adoptar en el curso del proceso correspondiente, las medidas preventivas que fueren necesarias para evitar las consecuencias degradantes del hecho que se investiga. Tales medidas podrán consistir:

  • Ocupación temporal, total o parcial de las fuentes contaminantes, hasta tanto se corrija o elimine la causa degradante;

  • Clausura temporal de las fábricas o establecimientos que con su actividad alteren el ambiente, degradándolo o contaminándolo, ya sea directa o indirectamente;

  • Prohibición temporal de la actividad origen de la contaminación;

  • La modificación de construcciones violatorias de disposiciones sobre conservación, defensa y mejoramiento del ambiente; y Cualesquiera otras medidas tendientes a corregir y reparar los daños causados y evitar la continuación de los actos perjudiciales al ambiente.

Artículo 27.- Sin perjuicio de la aplicación de las penas y sanciones previstas en los artículos 24 y 25, de las acciones que se ejerzan en virtud del artículo 32 de esta Ley o de otras acciones que se derivan del derecho común, quienes realicen actividades que produzcan degradación de los bienes del dominio público, serán responsables ante la República de los daños causados, salvo que demuestren que han sido ocasionados por el hecho de un tercero, por caso fortuito o fuerza mayor. En las mismas condiciones estarán obligados al pago de los daños correspondientes, quienes resulten civilmente responsables en los términos de los artículos 1.190 al l.194 del Código Civil.

La determinación de la cuantía de los daños se hará mediante dictamen de tres expertos nombrados por el Tribunal de la causa. El dictamen de los expertos tomará en cuenta el deterioro que se haya causado al ambiente, la situación económica del obligado a reparar el daño y los demás elementos que según el caso deban considerarse como indispensables.

Las partes podrán impugnar el dictamen si no cumpliese los requisitos que sobre la materia establece el Código Civil en su artículo 1.425. El Juez, si se demostrare la justeza de la impugnación, ordenará., por una sola vez, la realización de una nueva experticia.

Parágrafo Único. - Si la indemnización que deba pagarse se fundamenta en daños causados a bienes propiedad de los Estados o de los Municipios, las sumas correspondientes ingresarán al Tesoro de los Estados o de los Concejos Municipales de que se trate, deducidos los costos y gastos judiciales.

Artículo 28.- La acción penal que surja en virtud de los hechos sancionados en esta Ley o de las leyes especiales correspondientes, es pública y procede por denuncia o de oficio.

Artículo 29.- Los procesos sobre la materia que trata la presente Ley, las leyes especiales y los reglamentos que en ejecución de ellas se dictaren, serán gratuitas, en papel común y sin estampillas.

CONCLUSIONES

  • A través de este trabajo, aprendimos que el agua es el compuesto más abundante en la naturaleza. Cada molécula está formada por un átomo de oxigeno y dos de hidrógeno, unidos por enlaces covalentes polares que forman entre sí un ángulo de 105º.

  • El agua constituye un 70% de nuestro cuerpo. Además es insípida, incolora e inodora y es un recurso renovable en peligro por culpa de la actividad humana, ya que toda agua pura procede de la lluvia.

  • La contaminación puntualmente es la que procede de fuentes localizadas y es controlada mediante plantas depuradoras. Pero ninguna medida de control será efectiva, sino va acompañada de disposiciones destinadas a reducir la cantidad de residuos y a reciclar todo lo que se pueda. Por esto es importante concientizar a la población para que cuide nuestro recurso, ya que existe desde tiempos prehistóricos y el hombre siempre se ha establecido cerca de lugares de fácil abastecimiento de agua, porque esta es una necesidad básica para el desarrollo de la vida y hay que mantenerla incolora, insípida e inodora De lo contrario (si el agua estuviera contaminada y no presentara las características anteriormente mencionadas) provocaría enfermedades como diarrea aguda, lesiones en el hígado y en los riñones, etc. Y no solamente a los humanos, sino que también a los animales al ingerirla y a las planta al absorberla.

  • La contaminación del agua se debe al crecimiento demográfico, desarrollo industrial y urbanización. Estos tres factores evolucionan rápidamente y se dan uno en función de otro.

  • En décadas recientes miles de lagos, ríos y mares, se han contaminado mas debido a las actividades humanas.

  • Las fuentes de contaminación del agua pueden ser naturales o artificiales, la contaminación natural la genera el ambiente, y la artificial el ser humano.

  • El agua que bebemos es sometida a uno o más de los procesos de purificación según las impurezas que contenga.

  • La escasez cada vez mayor de las aguas dulces debido al crecimiento demográfico, a la urbanización y, probablemente, a los cambios climáticos, ha dado lugar al uso creciente de aguas residuales para la agricultura, la acuicultura, la recarga de aguas subterráneas y otras áreas. En algunos casos, las aguas residuales son el único recurso hídrico de las comunidades pobres que subsisten por medio de la agricultura. Si bien el uso de aguas residuales en la agricultura puede aportar beneficios (incluidos los beneficios de salud como una mejor nutrición y provisión de alimentos para muchas viviendas), su uso no controlado generalmente está relacionado con impactos significativos sobre la salud humana. Estos impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prácticas de manejo.

RECOMENDACIONES

  • Se debe plantear la realización de las actividades necesarias para modificar las ordenanzas de construcción, y de esta forma incluir la VA en los proyectos de viviendas.

  • Las oficinas técnicas del Municipio Iribarren, y los promotores de viviendas deben interpretar la VA como una necesidad para la protección del ambiente, y no como un requisito adicional para la realización de un proyecto habitacional.

  • La DMPU debe ser el responsable de regular la permisología inicial, tanto en aspecto urbano como en el aspecto ambiental.

  • Los funcionarios de la Alcaldía que otorgan la permisología deben estar en sintonía con los cambios que impone el desarrollo de estrategias ambientales. Para ello deben actualizarse de forma permanente.

  • Se deben proveer a los organismos competentes de una infraestructura de servicios y de atención al usuario, acorde con el avance tecnológico, así mismo, crear una base de datos en los aspectos urbanísticos y ambientales, para la planificación de los servicios públicos a mediano y largo plazo.

  • Incluir el tema ambiental en la formación académica del profesional de la Ingeniería y Arquitectura que este egresando de nuestras Universidades, a fin de sensibilizarlos hacia la búsqueda del equilibrio necesario entre los proyectos habitacionales y el ambiente.

BIBLIOGRAFÍA

  • Marpol 73/78 anexo IV "Reglas para prevenir la contaminación por las aguas sucias de los buques" (páginas: 209 - 214).

  • Ley de Navegación (Aprobada por decreto ley (M) Nro. 2222, del 21 de Mayo de 1978.

  • Tesis: Plantas de tratamiento de aguas servidas en un buque pesquero. De Ivan F. Tobar - 1995.

  • Tesis: Planta de tratamiento de aguas servidas de un buque de Turismo - 1995.

  • Bassols batalla ángel, recurso naturales de México, editorial nuestro tiempo, 2001, Pág. 353.

  • Programa nacional de aprovechamiento de aguas residuales, imta-cna, México, 1990.

  • WWW. LaFACU.com/quimica/purificación del agua.

  • La Magia de la Química-Allier.Castillo.Fuse.-Tercer grado- editorial EPSA-Mc Graw Hill-Nueva Edición 1999.

  • Falkenmark, M. (1988.) "Disminución de la demanda de agua, resultado del programa sueco contra la contaminación". (En: Ambio. El Agua. Blume ecología: 126-134.)

  • Ferreiro, D. (1991.) "Depuración por lagunaje de aguas residuales. Manual de operadores". (Monografías de la Secretaría de Estado para políticas del Agua y del Medio Ambiente. MOPT.)

REPUBILCA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DE EDUCACION SUPERIOR

LA UNIVERSIDAD DEL ZULIA

NUCLEO L.U.Z C.OL

QUIMICA DEL AGUA (ELECTIVA)

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE ING. CIVIL.

INTEGRANTES

Cabimas, 26 de Febrero de 2007