evaluaciÓn de sistemas de saneamiento domiciliares y … y... · 2019-09-23 · hidráulico in...
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FONDO DE INVERSIÓN SOCIAL DE EMERGENCIA FISE
EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE SANEAMIENTO DOMICILIARES Y DISEÑO DE SISTEMAS PARA EL TRATAMIENTO, REÚSO Y DISPOSICIÓN DE LODOS
FECALES Y EFLUENTES DE VIVIENDAS DEL SECTOR RURAL CON DISPOSITIVOS DE ARRASTRE HIDRÁULICO EN USO EN NICARAGUA
Realizado por: Ing. Richard R. Montiel D.
Managua. Julio de 2019
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Contenido
I. INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................................................... 4
II. OBJETIVOS ................................................................................................................................................................. 5
III. EVALUACIÓN DE LAS UNIDADES DE SANEAMIENTO IN SITU QUE ACTUALMENTE SE ENCUENTRAN EN
FUNCIONAMIENTO EN EL ÁMBITO RURAL. ......................................................................................................................... 6
A. HALLAZGOS: ...................................................................................................................................................................... 8 B. DISEÑO DE LOS SISTEMAS PARA LA EXTRACCIÓN, TRANSPORTE, TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN FINAL DE LODOS Y EFLUENTES PRODUCTO DE
LOS SISTEMAS DE SANEAMIENTO DOMICILIAR IN SITU PARA ZONAS RURALES. ....................................................................................... 13 C. TRATAMIENTO DE LODOS .................................................................................................................................................. 16 D. DETERMINACIÓN DEL DISEÑO ÓPTIMO DE LA PLANTA .............................................................................................................. 19
IV. CRITERIOS, PARÁMETROS Y NORMATIVAS UTILIZADAS EN LOS DISEÑOS PROPUESTOS ....................................... 19
A. CRITERIOS, PARÁMETROS Y NORMATIVAS ............................................................................................................................. 19 B. DISEÑOS DE SISTEMAS PARA LA EXTRACCIÓN DE LODOS .......................................................................................................... 20 C. DISEÑO Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS PROCESOS PARA EL TRANSPORTE DE LODOS ...................................................................... 21 D. DISEÑOS Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO REQUERIDOS ...................................................................... 22 E. RESULTADO DE LAS EVALUACIONES. ..................................................................................................................................... 25 F. TRATAMIENTO SECUNDARIO .............................................................................................................................................. 26 G. CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES ........................................................................................................................................... 28 H. DETERMINACIÓN DEL ÁREA DE FILTRACIÓN ........................................................................................................................... 28 I. DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE LODOS ................................................................................................................. 30 J. DISEÑO DE LA ETAPA I PROCESO RURAL ............................................................................................................................... 33
V. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE DISEÑO Y PARA CONSTRUCCIÓN............................................................................ 36
A. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA DISEÑO. SANEAMIENTO ..................................................................................................... 36 B. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA CONSTRUCCIÓN. SANEAMIENTO ......................................................................................... 38
VI. REVISIÓN DEL MARCO CONCEPTUAL Y NORMATIVO LEGAL DEL SECTOR .............................................................. 44
A. LEYES DEL MARCO JURÍDICO .............................................................................................................................................. 44 B. LEYES DE REGULACIÓN Y DE OPERACIÓN ............................................................................................................................... 44 C. LEY RELACIONADA CON EL MEDIO AMBIENTE ........................................................................................................................ 45 D. LEY RELACIONADA CON LA SALUD ........................................................................................................................................ 45 E. LEYES DEL MARCO JURÍDICO MUNICIPAL Y REGIONAL ............................................................................................................ 45 F. PRINCIPALES ACTORES JURÍDICOS EN EL SECTOR DE AGUA Y SANEAMIENTO ................................................................................ 46
VII. PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA INCORPORACIÓN DE LOS ASPECTOS ESTUDIADOS Y DISEÑADOS A LAS
NORMATIVAS Y PROCEDIMIENTOS INSTITUCIONALES DE FISE Y A LA LEGISLACIÓN NACIONAL CORRESPONDIENTE......... 47
A. PARÁMETROS DE DISEÑO PARA LA CONFIGURACIÓN GEOMÉTRICA DE LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO........................................... 47 B. PROPUESTA PARA LAS UNIDADES DE TRATAMIENTO INDIVIDUAL EN PROYECTOS NUEVOS .............................................................. 49 C. PROPUESTA PARA EL MANEJO, EXTRACCIÓN Y TRANSPORTE DE LODOS ....................................................................................... 53
VIII. ORGANIZACIÓN BÁSICA PARA EL MODELO DE GESTIÓN Y MANEJO DE LODOS ..................................................... 59
A. MODALIDAD DE GESTIÓN Y MANEJO DE LODOS .................................................................................................................... 59 B. PARÁMETROS DE DISEÑO PARA LA CONCENTRACIÓN DE CARGA ORGÁNICA DBO5 AFLUENTE Y PER CÁPITA ...................................... 63
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C. PARÁMETROS DE DISEÑO EN LA PRODUCCIÓN PER CÁPITA DE LODOS ......................................................................................... 64 D. PROPUESTA DE UN PROYECTO PILOTO PARA EL MODELO DE GESTIÓN DE LODOS FECALES DOMICILIARES EN EL ÁREA RURAL .............. 65 E. EVALUACIÓN Y MITIGACIÓN DE RIESGOS .............................................................................................................................. 72 F. COSTOS DE LAS OBRAS PROPUESTAS .................................................................................................................................... 73
IX. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES DEL CONSULTOR .......................................................................................... 74
A. CONCLUSIONES ................................................................................................................................................................ 74 B. RECOMENDACIONES ......................................................................................................................................................... 78
ACRÓNIMOS Y ABREVIACIONES ......................................................................................................................................... 83
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA ............................................................................................................................................. 84
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I. Introducción
El agua es un derecho humano y parte esencial de la vida, por lo que, dentro de las prioridades del Plan
de Desarrollo Humano (PNDH) 2012-2016 se establece la provisión con equidad, solidaridad y justicia
social, de servicios de agua y saneamiento a la población, asociados con sostenibilidad para mejorar la
calidad de vida de los protagonistas.
Para tal efecto el Gobierno de Reconciliación y Unidad Nacional consecuente con este derecho y como
un planteamiento de los compromisos de Buen Gobierno, elaboró en el año 2013, el Programa Integral
Sectorial de Agua y Saneamiento Humano Rural (PISASH-R) donde se establece al FISE como la institución
garante del acceso a los servicios de A&S con calidad, accesibilidad y sostenibles en las zonas rurales del
país.
Basado en ello, el GRUN y el Banco Mundial firmaron el Convenio para el Proyecto de Sostenibilidad del
Sector de Agua y Saneamiento Rural (PROSASR), el cual será ejecutado a través del Fondo de Inversión
Social de Emergencia (FISE), destinado a ampliar el acceso a servicios sostenibles de agua y saneamiento
en las zonas rurales del país mediante la consolidación de las instituciones del sector y el suministro de
la infraestructura adecuada.
Dentro de los componentes de este Proyecto, se encuentra el componente 3, el cual está dirigido a la
realización de estudios para las innovaciones en los servicios de agua, saneamiento e higiene en las zonas
rurales y comprende la elaboración, ejecución, seguimiento y evaluación de proyectos pilotos, los cuales
son el medio para la aplicación de nuevos enfoques en un campo limitado y así aprender acerca de la
interacción innovación – contexto y utilizar estas lecciones para mejorar la innovación.
Los proyectos pilotos definidos en el marco del PROSASR se pusieron a prueba en áreas seleccionadas y
del seguimiento y apoyo a estas experiencias piloto resultarán lineamientos de nuevos enfoques
tecnológicos para mejorar la sostenibilidad de las inversiones de A&S en las zonas rurales y que nos
permita dotar a las comunidades de sistemas de agua y saneamiento más sostenibles y adaptados al
contexto de los protagonistas, así como garantizar la calidad de los servicios que recibe la población.
Para asegurar la ejecución de este componente 3, se contrataron especialistas en sistemas de
tratamiento de aguas residuales que apoye los procesos de investigación tecnológica vinculados con la
evaluación de sistemas de saneamiento domiciliares individuales y el diseño de sistemas para el
tratamiento y disposición de lodos fecales y efluentes domiciliares para viviendas del sector rural
(concentrado y disperso) con dispositivos de arrastre hidráulico.
Como parte de la búsqueda de mejorar las condiciones de vida de las poblaciones rurales se han provisto
en los últimos años de una gran cantidad de Sistemas de Saneamiento individual con arrastre hidráulico,
que se han convertido en productores de lodos y efluentes, que demandan de manera general, un
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tratamiento antes de su disposición final o reutilización por lo que resulta de suma importancia definir
sistemas de tratamiento adecuados a las condiciones del sector rural y garantizar a los usuarios métodos
de extracción, transporte, estabilización, tratamiento, disposición final y/o reúso de estos desechos, de
una manera higiénicamente segura, socialmente y culturalmente aceptable, económicamente factible,
ambientalmente seguro y capaces de sostener.
Por otro lado, urge promover la normación de estos sistemas a fin de garantizar que tanto FISE como
otros actores que trabajan en el ámbito del saneamiento rural, promoviendo sistemas con arrastre
hidráulico puedan implementarlos en las condiciones antes mencionadas.
II. Objetivos
General
Identificar en las unidades de saneamiento domiciliares in situ que actualmente se encuentran en
funcionamiento en diferentes zonas rurales del país, los aciertos y las debilidades técnicas que afectan
la eficiencia de los procesos de extracción, tratamiento y disposición de los lodos producidos por estos
y que influyen en la calidad de sus efluentes, proponiendo soluciones técnicas para mejorar estas
debilidades y mediante el diseño de los sistemas requeridos para la correcta extracción, transporte,
estabilización, tratamiento y disposición final de lodos y efluentes, considerando para ello nuevos
enfoques y tecnologías innovadoras, de forma que se logre la mejora al acceso sostenible a los servicios
de saneamiento en el ámbito rural y que estos puedan servir como propuesta de normativa nacional
para el Diseño, construcción, operación de los mismos.
Objetivos Específicos
1. Evaluar la muestra representativa de los diferentes tipos de unidades de saneamiento de arrastre
hidráulico in situ que actualmente se encuentran en funcionamiento en el ámbito rural
incluyendo el monitoreo y evaluación de los parámetros de eficiencia de los mismos para que se
identifiquen los aciertos y las debilidades técnicas que inciden en la eficiencia de dichos
dispositivos.
2. Identificar las mejoras que se requieren en el diseño de los dispositivos evaluados para el ajuste
de las normativas y especificaciones técnicas.
3. Contar con soluciones técnicas específicas para el tratamiento y disposición final de los lodos
fecales y efluentes de los diferentes sistemas de tratamiento para el sector rural.
4. Proponer recomendaciones técnicas y normativas, con base en el proceso de evaluación, y
definición de soluciones, para la promoción de la mejora continua de la prestación de servicios
de saneamiento a nivel rural.
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III. Evaluación de las unidades de saneamiento in situ que actualmente se
encuentran en funcionamiento en el ámbito rural.
En los trabajos de campo se analizaron los actuales sistemas, la factibilidad de sus costos, la aceptación
social, la eficacia en la promoción de cambio de hábitos y la sostenibilidad. Asimismo, se determinó la
eficiencia del tratamiento, a partir de los resultados de laboratorio de las muestras de los efluentes y
lodos monitoreados y la comparación de estos con los estándares establecidos en las normas nacionales
respectivas, identificándose las debilidades y propuestas técnicas específicas para mejorarlas.
Mapa 1. Área definida para la Evaluación de los Sistemas de Arrastre Hidráulicos
Los resultados del diagnóstico mostraron que las unidades de arrastre hidráulicos eran los sistemas
más frecuentes operando en el área de estudio y establecidos claramente como los de mayor
aceptación.
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En la figura siguiente se indica la magnitud comparativa de las estructuras existentes:
Revolución evolutiva sustancial en la cultura de saneamiento
Elementos analizados de las Unidades de Arrastre Hidráulico:
a) Higiénico
b) Cerca de la Vivienda
c) Facilidades para niños y adultos mayores
d) Ningún olor
Figura No. 2
Letrinas (40.3%)Unidades de
Arrastre Hidráulico
(59.7%)
Figura No. 1Tipo de Unidades Sanitarias Existentes
Letrinas Unidades Arrastre Hidráulico
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A. Hallazgos: En la figura siguiente se presentan los hallazgos en las instalaciones muestreadas:
Figura No. 3. Resultados en la verificación del estado de las Unidades Sanitarias
Causas principales del colapso de Unidades de tratamiento:
a) Aspectos Técnicos
Generalización de la tecnología.
Sistemas de infiltración obstruidos.
Poco volumen.
Velocidades de arrastre elevadas.
No cumplen el principio de sedimentación.
Distancia entre la entrada y salida muy cortas.
Baja eficiencias de remoción de la carga orgánica (DBO5).
b) Aspectos Ambientales y Socio – Económicos:
Poco conocimiento del proceso de tratamiento.
No hubo capacitación referida a la tecnología específica.
Requerimiento de mantenimiento prematuro.
Exceso de operaciones de mantenimiento que provocan el abandono de las unidades.
Altos costos de restauración para puesta en marcha nuevamente.
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c) Inodoros ecológicos colapsados:
Volumen de 190 L:
o Déficit en volumen de biodigestión.
o Déficit volumen para almacenamiento de lodos.
Velocidades de arrastre >90 m/h.
COV elevada (>10 Kg DQO/m3/d).
Colmatación rápida de las zanjas de infiltración, y la misma área independiente del tipo de
suelo.
Acceso difícil para el mantenimiento (tanques sellados).
Alta frecuencia de mantenimiento (extracción de lodos), requiere cortar el tanque.
Baja eficiencia de remoción de contaminante orgánico (Resultados de Laboratorio UNI).
d) Los Biodigestores (distribuidos por proveedores privados):
Déficit en volumen de biodigestión: reducido por el filtro interno (cuando hay).
Déficit volumen para almacenamiento de lodos: tolva reducida.
Velocidades de arrastre >20 m/h.
Colmatación rápida de las zanjas de infiltración.
Acceso difícil para el mantenimiento (tapa de inspección pequeña).
Alta frecuencia de mantenimiento (extracción de lodos): 3-4 veces por año.
Baja eficiencia de remoción de contaminante orgánico (Ver Resultados de Laboratorio UNI).
Eficiencias de remoción.pptx
Diseños incongruentes con parámetros reales (dotación de 150-200lppd…Dotación.pptx
concentración de DBO5=280-300mg/l…Concentración de DBO.pptx
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Tabla 1. Parámetros de calidad de aguas residuales y lodos determinados
Tabla 2. Composición Típica del Agua Residual Doméstica Cruda
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Tabla 3. Concentración del Afluente y Carga Per cápita. Resultados de Análisis de Laboratorio
Tabla 4. Eficiencias Promedios de Remoción de la DBO5
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Tabla 5. Eficiencia de sólidos y otros parámetros
Tabla 6. Evaluación Financiera de Opciones de Construcción de Unidades Sanitarias
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B. Diseño de los Sistemas para la extracción, transporte, tratamiento y disposición final
de lodos y Efluentes producto de los sistemas de saneamiento domiciliar in situ para zonas
rurales. Tomando como base los criterios señalados, se formula a todas las unidades de saneamiento para que
respondan a los siguientes criterios específicos de decisión:
Condiciones hidrogeológicas: Profundidad del Nivel freático.
Permeabilidad del terreno: Capacidad de infiltración.
Factor de configuración geométrica de la unidad de tratamiento.
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En estos estudios se han considerado las recomendaciones de las Normas Técnicas de INAA en su parte
II Saneamiento Básico Rural, que mandan tolerancia de una distancia mínima de 7 metros como brecha
entre el fondo de los depósitos de heces en letrinas y las aguas subterráneas o sub-superficiales.
Sumado a ello, en los archivos de proyectos evaluados a nivel nacional integrados en el Sistema de
Información Computarizada de Proyectos (SICPRO) ubicada en el área de informática del FISE, se
determinó que los niveles del NEA freática medidos en dichos proyectos oscilan en forma estacional, y
en promedio se informa de la siguiente manera:
a) En período de estiaje: mínimo de 8 metros y máximo de 15 metros
b) En período de invierno: mínimo de 3 metros y máximo de 8 metros
Resumen de clasificación de acuerdo con las condiciones hidrogeológicas y permeabilidad del terreno
de instalación:
En función de la profundidad del agua en las zonas, se clasifican de la siguiente manera:
a) Nivel estático del agua (NEA) profundo >15 metros, cualquier uso del agua, con suelos de baja,
media o alta permeabilidad, sin riesgo sanitario, nominado como Caso 1. Ver Cuadro No. 1.
b) Nivel estático del agua 15>NEA>8 metros, fuente superficial de agua cercana para uso doméstico,
con suelos de baja, media o alta permeabilidad, bajo riesgo sanitario, nominado como Caso 2.1
Ver Cuadro No. 1.
c) Nivel estático del agua 15>NEA>8 metros, fuente subterránea de agua para uso doméstico, con
suelos de baja, media o alta permeabilidad, riesgo sanitario de grado medio, nominado como
Caso 2.2 (Ver Cuadro No. 1).
d) d) Nivel estático del agua 3<NEA<8 metros, con fuente subterránea o superficial de agua para
uso doméstico, con suelos de baja o media permeabilidad, riesgo sanitario de grado mayor,
nominado como Caso 3.1 Ver Cuadro No. 1.
e) e) Nivel estático del agua NEA<3 metros, con fuente subterránea o superficial de agua para uso
doméstico, con suelos de baja o media permeabilidad, riesgo sanitario mayor, nominado como
Caso 3.2 Ver Cuadro No. 1.
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Cuadro No.1
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Tabla 7. Tanques Sépticos
C. Tratamiento de Lodos
Opciones:
1. No brindar Tratamiento y continuar como hasta ahora. Que los protagonistas se las arreglen para
evacuarlos cuando es tiempo de mantenimiento (contratos con privados, extracción manual y
disponerlos en zanjas, lanzarlos a cauces, etc.
2. Instalación de una Planta Territorial.
Departamento Municipio
Tecnología de tratamiento Potencial
Pozos de absorción
único
TS (Relación
L/b=1)
TS+Pozo de
absorción (Relación
L/b=1)
TSM+Pozo de absorción
(Relación 2<L/b<2.4)
TSM+FAFA (Relación L/b=2.4)
TSM+FAFA (Relación L/b>2.4)
Nva Segovia Ocotal X X X
Estelí
San Juan de Limay
X X X
Chinandega
El Viejo X X X
Villanueva X X
Puerto Morazán X X
Chichigalpa X X X
León Achuapa X X
Masaya
San Juan de Oriente
X X
Niquinohomo X X
Rivas
Rivas X X X
San Juan del Sur X X X X
Isla de Ometepe X X X
Boaco Boaco X X X X
Región Atlántico Caribe Sur
El Rama X X X
Nva Guinea X X X
Muelle de los Bueyes
X X X
Corn Island X
Región Atlántico Caribe Norte
Mulukukú X X X
Jinotega
La Concordia X X
San Rafael del Norte
X X
San Sebastián Yalí
X X
Matagalpa
San Ramón X X X
El Tuma - La Dalia
X X X
Río San Juan San Miguelito X X X
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Tabla 8. Características Promedios de Lodos. Resultados de Laboratorio de Calidad*
Sólidos volátiles ≈50%
pH=8.3
Relac.DBO5/fósf. total ≈100:1 Tabla 9
Se tomaron en cuenta los factores siguientes:
1. Limitada experiencia operativa inmediata de los protagonistas.
2. Las posibilidades de re uso de los lodos producidos por las unidades de saneamiento de arrastre
hidráulico para la agricultura en plantas ornamentales y/o restauración de suelos.
3. Que hay una gran variedad en uso de los dispositivos de tratamiento, tales como tanques sépticos
individuales, familiares y multifamiliares, digestores patentados, todos ellos además con sus
características particulares y grados de eficiencias.
4. Que las características de los lodos de igual forma dependen de la frecuencia de utilización de las
unidades, de las limpiezas o evacuación de los lodos y el tiempo de almacenamiento.
Límites de concentración de metales pesados en lodos Clase B
Descripción Concentración límite
mg/kg BMS Concentración lodos
existentes*
Arsénico <20 <10
Cadmio <8 <1
Cobre <1000 <110
Mercurio <4-10 <8
Níquel <80 N/D
Plomo <100-300 <1
Cromo total N/D <20
Zinc <2000 <950
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5. Que hay un clima favorable en las zonas de instalación de las unidades con temperaturas promedio
del agua de 25°C (Ver Informe de resultados de laboratorio de la UNI).
6. La buena calidad de los lodos efluentes generados en las unidades de tratamiento, como fue
demostrado en los resultados de laboratorio.
7. Que se conoce con buena estimación, el volumen de lodos producidos por los protagonistas.
8. Experiencia actual de pago de tarifas, para el servicio de extracción y transporte de lodos de
acuerdo a las cortas distancias de recorrido.
9. Las unidades se consideran productoras de un valor comercial, no son meramente unidades
sanitarias.
10. Esto genera la posibilidad de construcción de la planta en un Sistema Modular con una dinámica
económica.
Cuadro 2. Elementos Analizados para la selección de la Planta
Productividad del tratamiento
Contexto a nivel local y territorial
Requisitos de Operación y
Mantenimiento Costos
La calidad esperada de los lodos y efluentes tratados estará en armonía con las normas nacionales.
Lodos pre tratados o “madurados” en los Tanques Sépticos Mejorados (TSM)
Existe disponibilidad y experiencias empíricas de los protagonistas para la operación y el mantenimiento a nivel local
La infraestructura y los componentes mínimos para el funcionamiento de la planta son simples y de fácil adquisición
Enfoque de gestación de lodos tratados tipo B para reuso agrícola
Cantidades pequeñas y manejables de lodos producidos. Se conoce frecuencia de lodos a descargar en la Planta
En las municipalidades hay capacidades para el monitoreo, y en algunas hay disponibilidad con equipos portátiles de laboratorio
El proyecto PROSASR del FISE, cuenta con financiamiento para la adquisición de obras requeridas en la planta
Clima predominante soleado, favorable al tratamiento, en la mayoría de territorios de las comunidades.
Experiencia comprobada de la Municipalidad en asesorías técnicas a las organizaciones comunitarias
La capacitación de los actores involucrados está prevista en el proyecto PROSASR
Agua residual con temperatura de clima tropical (25°C).
En el comercio local hay repuestos disponibles para equipos sencillos como los previstos para la planta de tratamiento
El FISE, a través del PROSASR, planifica la realización de pilotajes que capitalicen los recursos humanos de la institución y del sector rural
Existe accesibilidad en los lotes de viviendas. Disponibilidad de terreno requerido para la planta.
Existen en los territorios microempresas con experiencia en prestar servicio de extracción y transporte de lodos
Existe interés de varias ONG´s en los nuevos enfoques de intervención para el sector rural
Los comunitarios tienen interés en el uso de abono orgánico como productos finales del tratamiento.
Facilidad de operación y mantenimiento de los equipos propuestos para el funcionamiento de la planta de tratamiento
En algunas haciendas cercanas a las comunidades ya existe experiencia con el aprovechamiento del Biogás a partir de heces del vacuno
Hay Organismos del tipo ONG´s experimentando en biosólidos ubicados en el Municipio de León
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D. Determinación del diseño óptimo de la planta Tomando en cuenta las particularidades del sector rural y las dimensiones promedio de sus
comunidades, se ha previsto la construcción de una planta con características que se encuentran en
relación directa con la magnitud típica de sus comunidades y relacionadas con las capacidades de pago
de los protagonistas. En este sentido, el volumen de lodos producidos define el tamaño físico de la
planta, y las facilidades y equipos técnicos sencillos a emplear en las operaciones, que logre el equilibrio
técnico y económico.
Para este proyecto se propone una Planta Modular de tratamiento de lodos considerando la magnitud
óptima de 34 viviendas, que es precisamente la cantidad promedio en una comunidad típica del medio
rural del país, percibida durante la realización de los estudios de evaluación de la presente consultoría.
Esta cantidad de viviendas involucra a 190 personas.
Para el dimensionamiento de la planta, se determinó como media de varias comunidades, durante la
realización del estudio de evaluación de unidades de tratamiento que integran las unidades de arrastre
hidráulico, que la dotación per cápita de agua potable determinada en el capítulo anterior. A esta
dotación se le aplican los factores de retorno y el factor de flujo para sólo aguas de los inodoros (ABC).
IV. Criterios, parámetros y normativas utilizadas en los diseños
propuestos
A. Criterios, parámetros y normativas
Como se demostró en el capítulo anterior, con el análisis realizado de los resultados del diagnóstico y de
laboratorio de calidad de aguas residuales, se plantea como premisa soluciones que incorporen tanto el
manejo ambiental como el sanitario en las unidades de saneamiento de arrastre hidráulico.
En los mismos, las acciones de operación y de mantenimiento de los dispositivos de tratamiento deben
incluir de manera simultánea, simplicidad, sencillez y el factor económico, con un excelente tratamiento
de aguas residuales en términos de eficiencia, con la finalidad de permitir la reutilización del efluente.
En esta consultoría, se ha concluido y demostrado que las estructuras de tratamiento primario del tipo
anaerobio que muestran una relación alongada en su configuración geométrica, generan mayores
eficiencias de remoción de carga orgánica (DBO5) y sólidos, comparativamente con aquellas unidades
de saneamiento que cuentan con estructuras de tratamiento de sección circular dispuestas en forma
vertical.
El análisis técnico conduce a proponer el “tanque séptico mejorado (TSM)”, el cual consiste en un
sistema de tratamiento anaerobio con las características topológicas y geométricas que generan altas
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eficiencias de remoción de la materia orgánica. En este sentido, todos los diseños finales que se
describen a continuación tienen su base en este concepto, como fruto de los estudios de campo.
B. Diseños de Sistemas para la extracción de lodos
En la Tabla No.10, se describe el procedimiento del trabajo para la remoción o extracción de lodos desde
las unidades de saneamiento que están instaladas en las viviendas de los protagonistas.
En esta propuesta se planea que las remociones de lodos se harán en forma manual desde los tanques
sépticos, FAFAS y otros existentes en las viviendas, para trasladarlo después al tanque-cisterna en el
remolque.
Tabla No.10. Procedimiento manual del trabajo de extracción de lodos
Paso Descripción de la actividad
1.0 El protagonistas de cada vivienda programará extracción de lodos de acuerdo con los tiempos para la remoción y transporte definidos en el plan de la microempresa territorial de gestión de lodos
2.0 Si la extracción de lodos se hace por el protagonista, éste deberá utilizar una Bomba Manual de Pistón. Procederá a abrir la tapa de la unidad descentralizada (tanque séptico), debe esperar unos 15 minutos para propiciar la evacuación de gases y luego extenderá la manguera flexible dentro de la unidad para luego accionar el vástago de la bomba de pistón. No debe fumar en la operación.
2.0 La remoción de las natas y grasas sobrenadante acumuladas en el tanque séptico puede realizar con baldes, cargándolas luego en una cisterna o barril
3.0 A continuación, el protagonista dueño de la vivienda, extraerá el 80% del volumen, dejando un residuo de al menos 20% para que actúe como material inoculante al momento de reanudar la puesta en marcha del tanque. Este porcentaje del volumen será indicado en las capacitaciones de mantenimiento, sin embargo, lo podrá estimar en función de la altura del tanque.
4.0 En aquellos casos de instalaciones en áreas que cuentan con condiciones extremas (Zonas Atlánticas), de existir un FAFA en la casa del protagonista, también se realizará la limpieza del filtro, aplicando el procedimiento que le fue indicado en las capacitaciones de mantenimiento, similar al de tanque séptico.
De no existir un FAFA en la vivienda del protagonista, saltará del paso 3.0 al paso 5.0
5.0 Todo el material extraído del tanque séptico, será almacenado en un recipiente o barril, para que la microempresa de recolección y transporte se lo lleve a la planta de tratamiento de lodos.
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Existe además la opción de que las remociones de lodos se realicen en forma mecanizada, a través de la microempresa comunitaria municipal y/o privadas. En estos casos, la extracción de lodos de los tanques sépticos, FAFAS y otros hasta el tanque-cisterna del remolque, se hará utilizando bombas de succión propiedad de esas microempresas, con la cual el protagonista hará la negociación y trato tarifario de manera independiente, con la sugerencia del Asesor Regional de Agua y Saneamiento (ARAS) y el responsable de la UMAS del Municipio. A continuación, se muestra el procedimiento para esta opción en la Tabla No.11, en la que se incorporan algunas variantes:
Tabla No.11. Procedimiento del trabajo de extracción de lodos con equipo mecánico
C. Diseño y dimensionamiento de los procesos para el transporte de lodos
Para el trabajo de transporte de lodos es necesario tomar en cuenta el volumen a transportar por lo
equipos.
El volumen de lodos define el tamaño, a fin de lograr un equilibrio técnico y económico, así mismo, los
equipos de transporte, deben estar en correspondencia con el ancho de calles, acceso y periplos para
Paso Descripción de la actividad
1.0 Programar la extracción de lodos con los protagonistas de cada vivienda de acuerdo con los tiempos para la remoción y transporte definidos en el plan de la microempresa de gestión de lodos
2.0 De previo los actores encargados de la recolección y transporte deben haber efectuado una estimación del tamaño del tanque séptico existente, así como de la cantidad de personas por protagonista, para conocer el volumen de lodos a extraer
3.0 La cuadrilla de limpieza llega con su equipo a cada vivienda y procede a abrir las tapas de los registros en los tanques
4.0 Espera al menos 15 minutos para liberar los gases acumulados en los tanques
5.0 La remoción de las natas y grasas acumuladas en el tanque séptico puede realizar con baldes, cargándolas luego en la cisterna adherida al remolque
6.0 A continuación, extrae el 80% del volumen, dejando un residuo del 20% para que actúe como material inoculante al momento de reanudar la puesta en marcha del tanque
7.0 En los Filtros Anaerobios de Flujo Ascendentes (FAFA), de la casa del protagonista, se realizará la limpieza mediante retro lavado con agua
8.0 Todo el material (lodos) será trasladado en la cisterna al sitio de la planta de tratamiento
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llegar a los patios de las viviendas en las comunidades del país, a fin de asegurar la accesibilidad, lo cual
es de mucha importancia en las comunidades rurales, puesto que ello conlleva al logro de la
sostenibilidad de las microempresas en formación. Los vehículos que circularán deben ser de pequeño
tamaño, de sencillo manejo y de bajo costo.
Para este proyecto se hará un cálculo del dimensionamiento de una planta de tratamiento de lodos,
tomando en cuenta 34 viviendas, que es la cantidad en una comunidad típica en el medio rural del país,
involucrando a 190 personas, utilizando la dotación de 80.7 LPPD determinado en el estudio de
evaluación de unidades de arrastre hidráulico realizado por esta consultoría. A esta dotación se le aplican
los factores de retorno y el factor de flujo de sólo inodoros (ABC).
En el siguiente Cuadro No.3, se muestra el cálculo de la cantidad de lodos producidos y sujetos a
tratamiento.
Cuadro No.3
Como se puede ver en el Cuadro No.3 anterior, para atender sólo las aguas provenientes de inodoros,
en dos años y la estimación de una distribución de tamaños de familias en un total de 34 viviendas, se
tendrá una producción total redondeada de lodos en digestión igual a 10 m3, valor que para efectos de
este trabajo y propuesta se encuentra en un valor comercial de tanque digestor de lodos provenientes
de las unidades de tratamiento primario (tanques sépticos mejorados) cada dos años, lo cual está en
correspondencia con las condiciones planteadas en los productos de esta consultoría.
D. Diseños y dimensionamiento de los sistemas de tratamiento requeridos
Diseños y dimensionamiento de los sistemas de tratamiento requeridos para la estabilización, tratamiento y disposición final de lodos y efluentes producidos por los sistemas individuales rurales de saneamiento.
Índice promedio
Volúmenes 4 5 6 7 5.5
Volsed 0.068 0.085 0.102 0.119
Volbiod 0.079 0.099 0.118 0.138
Volalm 0.193 0.241 0.289 0.338
Voltotal 0.340 0.425 0.510 0.594 Total viviendas
Cantidad de Viv 7 11 9 7 34
Vollodos a tratar 1.664 3.269 3.210 2.913 11 m3
Volúmenes requeridos para 34 viviendas con residuales sólo de inodoros
Habitantes por viviendas
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Tratamiento Primario Diseño de Tanques Sépticos mejorados (TSM)
Para el tratamiento primario esta consultoría ha propuesto la aplicación de los criterios que han sido validados a nivel centroamericano para el diseño de unidades descentralizadas, del mismo tipo que se propone para el medio rural en el país:
Diseño basado en el concepto de tanque séptico mejorado (TSM)
a) Considera el concepto de sedimentación de la partícula b) Estructuras topológicamente eficientes por su configuración geométrica c) Aprovecha, en proporción, el beneficio del efecto pistón, a razón de su dimensión longitudinal
En el dimensionamiento de las unidades se toma en cuenta:
a) El tiempo de retención hidráulica para sedimentación y digestión, b) La biodigestión de la materia de acuerdo con la temperatura del agua c) El volumen de lodos a almacenar y el tiempo para extracciones
Considera a la estructura con pendiente de fondo para limpieza
Cumplir con la normativa vigente para aguas tratadas, previendo su re utilización como valor agronómico en abono de plantas ornamentales (según Decreto Ejecutivo 33-95 con su Reglamento de Vertido y el Decreto 21-2017 de MARENA) La eficiencia de la remoción de la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) en condiciones anaeróbica en tanques sépticos, tiene una relación directa con la configuración geométrica del recipiente (relación largo/ancho 1:3), con lo cual se logra mayor eficiencia del proceso, y el tiempo de retención de los sólidos, es decir, está estrechamente relacionado con el tiempo de detención de la fracción soluble del sustrato considerando la temperatura del agua a tratar. Las formas pueden ser cilíndricas, trapezoidales, ovoides o rectangulares, esto permite que se cumpla con el principio de sedimentación de las partículas. Por otra parte, el suelo del tanque se construye inclinado, para que el material inorgánico sedimentable y la fracción pesada del influente puedan ser extraídos del tanque. Los tanques de sedimentación/digestión, cuentan con cubiertas, fijas o flotantes, cuya misión es conservar la temperatura, evitar la entrada de oxígeno e impedir que escapen olores.
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El ingreso de aguas residuales se hace por un extremo y la salida de aguas tratadas se hace por el lado opuesto. Tanto a la entrada como en la salida del digestor se deberán instalar deflectores, para permitir la estabilización del influente y el efluente; así como evitar la salida de natas y sólidos. La unidad de sedimentación/digestión anaeróbica se diseña de tal manera que contemple los volúmenes para la sedimentación, biodigestión y de almacenamiento de lodos, tomando en cuenta la caracterización de las aguas residuales y de lodos producidos. Para el proceso de cálculos, se hace referencia a la metodología de diseño racional para climas cálidos y tropicales, el cual fue desarrollado por Dr. D.D Mara y el Dr. G.S. Sinnatamby, coordinador técnico del programa HÁBITAT a través de estudios patrocinados por las Naciones Unidas y publicados en “The Public Health Engineer Año 1986”. En consecuencia, el procedimiento metodológico para determinar de forma analítica el dimensionamiento de las unidades de tratamiento primario, se deriva del método racional descrito para climas cálidos y tropicales, el cual se muestra a continuación:
1) Volumen de Sedimentación
Vs= (10-3) x P x q x Th Donde:
P=población a atender en el sistema (hab) q=caudal de agua a tratar (m3/d) Th=tiempo de retención hidráulica a considerar (día)
2) Volumen de biodigestión
Vbiod.= (10-3) x (0.50) x P x Td
Donde: P=población a atender en el sistema (hab) Td=tiempo de retención requerido para biodigestión de la materia orgánica, en función de la temperatura del agua a tratar. Se calcula de la siguiente manera: Td=28(1.035)35-T siendo T la temperatura promedio del agua a tratar.
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3) Volumen de almacenamiento de lodos
Valmac.=103 x r x P x [n-(Td/365)]
Donde: P=población a atender en el sistema (hab) n=período entre limpiezas (años) Td=tiempo de retención requerido para biodigestión de la materia orgánica, en función de la temperatura del agua a tratar. r=factor de caracterización de las aguas residuales y de lodos producidos; de acuerdo con el siguiente cuadro:
Valor del parámetro o factor “r” Condiciones y origen de los datos
25lts/pers/año Para aguas procedentes solo de los inodoros. Dato real de campo que fue determinado en los estudios de esta consultoría.
35lts/pers/año Para aguas procedentes de todos los desechos líquidos de la vivienda. Dato de campo que fue determinado en los estudios de esta consultoría.
4) Volumen Total de la Unidad de Tratamiento Primario
Vt= Vs + Vbiod. + Valmac. en (m3)
La remoción de la DBO: 60-70% de la DBO; ± 60% de SS
E. Resultado de las evaluaciones.
Los diseños se muestran en tres tipos de tanques, a saber:
1. Tanques Sépticos de geometría trapezoidal 2. Tanque Séptico de geometría Rectangular 3. Tanque Séptico de geometría Cilíndrica
Están constituidos de un volumen adecuado para tratar el caudal de agua residual de tipo doméstico provenientes de unidades individuales de arrastre hidráulico. Se ha seleccionado que sean prefabricados y el tipo de material para su estructura de fibra de vidrio reforzado, para conseguir las ventajas siguientes:
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a) Livianos para facilidad de transporte y resistentes al empuje de cargas mecánicas del suelo en el punto de instalación.
b) No requieren de anillos de refuerzo y protección adicional, c) Por la sencillez de sus formas y peso, son de fácil instalación, d) Se logra amplios períodos de retención, e) No requieren de elementos mecánicos para su funcionamiento, f) Sencillez en la operación y el mantenimiento g) Cumplen fácilmente con la relación de eficiencia largo/ancho>2.4 h) Comprobada eficiencia i) Vida útil más larga por el material componente
Los tanques sépticos de geometría rectangular también pueden ser prefabricados, sin embargo, su geometría angular les confiere posibilidad para ser producidos también “In Situ”; de tal manera que éstos podrán utilizarse con materiales de concreto reforzado, ladrillos de barro u otros elementos propios de la zona rural específica en que sean proyectados. No obstante, la construcción de tanques rectangulares con este tipo de materiales, conlleva la incorporación de energías adicionales para su construcción, puesto que será necesario el recubrimiento del concreto o ladrillos con resinas resistentes a la acción de la descomposición orgánica de las proteínas, las cuales generan corrosión de material metálico (hierro de refuerzos) y desgaste del concreto por la acción de los sulfatos, reduciendo su vida útil. Éstos materiales también le atribuyen mayor peso a la estructura, así como rigidez y falta de versatilidad en la dinámica de la ejecución de las Obras.
F. Tratamiento Secundario Diseño del Filtro Anaeróbico de Flujo Ascendente (FAFA)
El filtro anaerobio de flujo ascendente es un dispositivo de eliminación de materia orgánica soluble, procedentes de tratamientos primarios (tanques sépticos), utilizado frecuentemente para el tratamiento de aguas residuales domésticas. Los filtros anaerobios de flujo ascendente (FAFA) también son llamados reactores de cama fija, puesto que la biomasa o microorganismos anaerobios adheridos al material del filtro, atrapan las partículas y la degrada o reduce. El material del filtro provee una gran superficie de contacto a la masa bacteriana, facilitando la interacción materia orgánica y biomasa activa. Los filtros funcionan con la presencia de organismos anaerobios o anaeróbicos, que no utilizan oxígeno (O2) disuelto en su metabolismo, más exactamente que el aceptor final de electrones es otra sustancia diferente del oxígeno. En este sentido, existen los siguientes tipos:
a) Si el aceptor de electrones es una molécula orgánica (tales como piruvato, acetaldehido, etc.) se trata de metabolismo fermentativo;
b) Si el aceptor final es una molécula inorgánica distinta del oxígeno (sulfato, nitrato, carbonato, etc.) se trata de respiración anaeróbica.
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c) Aquellos organismos que no pueden vivir o desarrollarse con la presencia de oxígeno se denominan anaerobios estrictos.
d) Algunos microorganismos aeróbicos, que pueden desarrollarse en ausencia de oxígeno, por medio de la fermentación se denominan anaerobios facultativos.
En el proceso anaeróbico no se usa oxígeno, sino que para la misma función se emplea otra sustancia oxidante distinta, como el sulfato o el nitrato. En el cuadro siguiente se muestran algunos ejemplos de microorganismos que realizan tales procesos y sus productos: Cuadro 4. Ejemplos de Microrganismos
Aceptor Producto final Microorganismo
Nitrato Nitritos, óxidos de nitrógeno y N2
Pseudomonas, Bacillus
Sulfato Sulfuros Desulfovibrio, Clostridium
Azufre Sulfuros Thermoplasma
CO2 Metano Methanococcus, Methanosarcina, Methanopyrus
Fe3+ Fe2+ Shewanella, Geobacter, Geospirillum, Geovibrio
Características granulométricas para el material filtrante
El material utilizado como lecho del filtro anaeróbico debe cumplir con ciertas características tales como el grado de porosidad y tamaño del poro, para no afectar a la tasa de colonización de la población microbiana. Los materiales utilizados pueden ser ladrillos, granito, vinilos, poliésteres, poliuteranos, materiales cerámicos, de vidrio y otros. Para el cálculo de las dimensiones se utilizará el procedimiento basado en las investigaciones de expertos y recomendaciones de las Normas Brasileñas:
28
Tabla 12. Características del material Filtrante Se presenta la situación de una familia integrada por 6 personas a tratar en un FAFA. Las características básicas de la unidad son las siguientes:
Tiempo de retención hidráulico TRH = 10 horas (valor recomendado hasta 12 horas)
Caudal sólo de inodoros
G. Cálculo de las dimensiones
Tabla 13. Diseño Simplificado Descripción Unidades Resultado
Volumen requerido para 6 personas
m3 0.091
Considerando el criterio de ABC´s y dotación establecida en el Producto 3
Espesor de la camada Filtrante
m 1.0 Grava o material pet
Agua sobrenadante m 0.10
Espacio libre sobre nivel de agua
m 0.20
Espacio para entrada de agua (inferior)
m 0.30
Altura Total m 1.60
H. Determinación del área de filtración
En este cálculo se considera una configuración cilíndrica para el área del FAFA, para facilidad de obtención en el comercio local, y además, se reconocen en el cálculo los aspectos en el proceso, tales como: el área por los espacios vacíos del medio filtrante, el área para el líquido y el volumen del líquido definido por el piso falso que soporta al medio filtrante.
29
a. Medio filtrante Volumen del estrato (m3) = 1,0A
Volumen del agua (m3) Vmf = (1,0 A)*0,45= 0,45A
b. Agua libre, volumen de solo agua: Si es circular (para utilizar los disponibles en el mercado) Vagualibre= (π D2 / 4) (√ (4 A/ π)) + 0,1ª = 0,08√A + 0,1A
c. Volumen total de agua a filtrar Vmf=0,45A Val=0,08√A+0,1 A Vtotal=0,08√A+0,55A este valor se iguala al volumen calculado anteriormente, que es de 0,057 m3
d. Por tanto, despejando el valor de A Resulta A= 0,091 m2
y haciendo A =0,091=π Df2 / 4 para un recipiente de sección circular
e. Entonces el Diámetro del recipiente cilíndrico a utilizar como filtro para una familia de 6 personas es de Df =0,35 m Entre los productos prefabricados existentes en el mercado y que ofrecen los
proveedores locales, podemos encontrar hasta de 40 centímetros de diámetro, por tanto,
utilizar D=0.40m con altura del material filtrante de 1.0m
Cálculo de la pérdida de carga en el material filtrante:
Para el cálculo de las pérdidas de carga en el material filtrante se utilizará la siguiente ecuación:
Hm = (1 – p) * L* ( f – w/ w);
Donde:
Hm=pérdida de carga o carga requerida para el funcionamiento en metros
P=porosidad
L= altura del medio filtrante
( f – w/ w) =diferencia de densidades entre material y agua
Con esta fórmula se puede calcular la resistencia máxima al flujo del material filtrante; el valor
resultante será el requerimiento de carga hidráulica del sistema propuesto.
Hm =(1– 0,45)*(1,0)*((1,461-1000)/1000)= 0,254 m
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Para efectos prácticos, se utilizará una carga hidráulica de 0,40 m
La carga hidráulica propuesta disponible será de 40 centímetros que es la diferencia de niveles entre la
salida del tanque séptico y entrada al FAFA. Esta altura se le conoce como “carrera de filtración” y los 40
centímetros son suficientes para el funcionamiento del FAFA en un período de un año mínimo, hasta el
momento en que la carga orgánica que atraviesa el material filtrante solicite totalmente esa pérdida de
carga. Luego del cual habrá que realizar la operación de mantenimiento.
El tiempo de retención celular es de mucha importancia para conocer la permanencia de la biomasa y
su relación con la eficiencia de remoción de la carga orgánica. En este capítulo se muestra en el Cuadro
No.4 y en el Gráfico No.1 el tiempo estimado de retención celular en el filtro de contacto o (FAFA):
Cuadro No.5 Gráfico No.1
I. Diseño del Sistema de tratamiento de Lodos
Los resultados de laboratorio de calidad realizados por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) a los
lodos provenientes de las unidades de saneamiento que funcionan en el país, no se clasifican como lodos
peligrosos, al contrario, se ha determinado que los mismos cuentan con buenas características
bioquímicas y contenido de metales pesados, que sugiere un prometedor re uso posterior al tratamiento
de los mismos.
θc = Vv/Qd fórmula
Donde:
θc= Tiempo de retención celular (días)
Vv= Volumen de contacto (m3)
Qd= caudal de diseño (m3/d)
Datos:
porosidad= 45 %
Área de superficie de
contacto= 220 m2/m3
Altura lecho filtrante= 1 m
Población atendida= 6 hab
Dotación percápita= 20 lppd
Cálculos/Resultados:
Vv= 99.0 m3
Qd= 0.12 m3/d
θc= 825.0 días
DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE RETENCIÓN CELULAR
EN UN FILTRO ANAERÓBICO DE CONTACTO
0.0
200.0
400.0
600.0
800.0
1,000.0
1,200.0
1,400.0
0 5 10 15 20 25
Tie
mp
o d
e r
ten
ció
n c
elu
lar (d
ías)
Población atendida (hab.)
Curva de relación tiempo de retención Celular vrs Población atendida
Dotación percápita=20 lppd
31
De manera resumida, podemos mencionar que los análisis de laboratorio confirman la sustentabilidad
del valor agrícola que tienen estos lodos, al menos para uso en plantas ornamentales; lo mismo podemos
decir por el lado microbiológico, en la concentración de Coliformes Fecales se muestra que están muy
cerca del valor permisible para vertido según las normas del MARENA.
La reducción de los sólidos volátiles ya es del orden del 50%, lo cual es un indicativo que los lodos
producidos por la mayoría de las unidades de saneamiento actualmente en operación, están
constituidos por lodos con un significativo grado de estabilización; así como también el potencial de
hidrógeno promedio es del orden de 8.3, que es propicio para proceder a un sencillo tratamiento de
digestión de lodos con la producción de biogás, posiblemente sin recurrir a mayores controles de la
alcalinidad.
En la Tabla 14 se muestra los resultados de laboratorio en los lodos provenientes de las unidades de
saneamiento con arrastre hidráulico:
Tabla 14 Características Promedios de Lodos. Resultados de Laboratorio de Calidad*
Concentración (mg/l)
Constituyente Resultado de Laboratorio Valor típico antes del tratamiento de lodos
Sólidos Totales (ST) 3,550.9 40,000
Sólidos en Sedimentables (SSD) 335 1,500
Sólidos volátiles (SSV) 1,731.3 7,000
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), a 20°C 2,644.0 6,000
Demanda Química de oxígeno (DQO) 10,108.6 30,000
Nitrógeno Kjeldhal Total (N) <100 700
Potencial Hidrógeno (pH) 8.3
Temperatura °C 25 <30
Fósforo Total (P) 20.7 250
Metales pesados (Fe, Zn, Al) <50 300
Coliforme Fecal 2.6E+06 5.0E+05
Recuento Huevos de Helmintos Ausentes
*Fuente: Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) Decreto No. 21-2017
En la misma tabla también puede observarse que la relación DBO5/Fósforo total (PTotal), es cercana a
100 a 1, indicativo indiscutible de existencia del poco riesgo de eutrofización de cuerpos receptores.
Así que, los lodos que están generando los tratamientos anaerobios en los sistemas de tratamiento
primario (tanques sépticos), están muy cerca del cumplimiento, en términos bioquímicos y
bacteriológicos, con las exigencias que impone la entidad reguladora MARENA para el uso en algunas
actividades agrícolas, al menos para plantas ornamentales; alternativa considerada como la más
sustentable en el mediano y largo plazo para las comunidades rurales que operarán las instalaciones.
32
Como se indicó en los productos anteriores (Productos No. 2 y 4), dadas las características de los
protagonistas del subsector rural de Nicaragua, se ha seleccionado el tratamiento tomando en cuenta
factores como:
1) Limitada experiencia operativa inmediata de los protagonistas
2) Las posibilidades de re uso de los lodos producidos por las unidades de saneamiento de arrastre
hidráulico para la agricultura ornamental,
3) Que hay una gran variedad en uso de los dispositivos de tratamiento, tales como tanques sépticos
familiares y multifamiliares, tanques digestores patentados, todos ellos además con sus
respectivas complejidades de acceso
4) Que las características de los lodos de igual forma dependen de la frecuencia de utilización de las
unidades, de las limpiezas o evacuación de los lodos y el tiempo de almacenamiento
5) Que hay un clima favorable en las zonas de instalación de las unidades (temperatura promedio
de 25°C)
6) La estimación del volumen de lodos producidos por los protagonistas
7) La buena calidad de los lodos efluentes generados en las unidades de tratamiento mostrado en
los resultados de laboratorio y
8) Tarifa promedio por vivienda del servicio de extracción de lodos y su dependencia de las
distancias de recorrido.
9) Construcción de un sistema modular
La revisión de los diferentes esquemas de tecnologías y la planificación de manejo de lodos, fueron
básicos para ayudar en el diseño de la selección.
La propuesta técnica, aplicando la tecnología más apropiada para el subsector, consiste en lo siguiente:
Biodigestión anaerobia
en el sitio de la planta
Secado con
insolación
Solar
Alcalinización para
re uso como valor
agrícola plantas
ornamentales
33
En el siguiente diagrama de flujos, se muestra la propuesta detallada:
J. Diseño de la Etapa I Proceso Rural
Diseño del Tanque Digestor Anaeróbico
De acuerdo con la literatura especializada, el tiempo de retención recomendado para los tanques
digestores anaeróbicos de lodos, es de 42 días, para una temperatura de 21º C considerando que las
operaciones se harán con alimentación discontinuas, es decir del tipo “batch”.
En el caso de aquellos lodos provenientes de tanques séptico, en los cuales se ha realizado una
“maduración” previa, al tiempo de retención puede aplicarse un factor reductor igual a 0,50 (según Fair,
Geyer y Okun).
34
Reconociendo que la temperatura media en el área de estudio se determinó en 25°C y que
efectivamente los lodos a tratar se derivan de unidades de tanques sépticos donde se ha experimentado
un tratamiento de maduración previa, se proponen 30 días como tiempo de retención para el Tanque
Digestor formulado para esta planta.
El tanque digestor (volumen calculado en el Capítulo VI), se prevé del tipo prefabricado fácilmente de
adquirir en el comercio, de sección circular, con las dimensiones siguientes:
Diámetro: 2.20m Altura: 2.05m
El tanque digestor de lodos en su interior, tendrá una inclinación de 10% máxima en dirección a la
descarga de los lodos tratados. El orificio de descarga estará conectado a una tubería de diámetro
mínimo de 6 pulgadas (15 cm de diámetro), en el cual se instalará una válvula de compuerta del tipo ¼
de vuelta para las operaciones manuales. Esta válvula se conectará a unos canales de desagüe para
conducir los lodos tratados a los lechos de secado.
Es conveniente mencionar que en el tanque digestor, se producirán gases de metano y otras trazas
(hidrógeno sulfuroso, gas carbónico), los que serán ventilados mediante tuberías de menor diámetro
hacia puntos altos, no obstante, también pueden ser tratados en zanjas de oxigenación natural. En los
planos se muestran detalles.
Diseño de Lechos de Secado
En el diseño de los lechos de secado interviene de manera ineludible la información referida a las
condiciones hidrometeorológicas de la zona de construcción de las instalaciones, de tal manera que es
necesario conocer los valores promedio mensual de precipitaciones y de evaporación.
En este sentido, se realizó una revisión general del comportamiento de las lluvias en el territorio nacional
considerando registros del Instituto de Estudios Territoriales (INETER), en los que se ha identificado que
los meses de mayor insolación y evaporación se da en prácticamente dos etapas bien definidas como es:
entre los meses de enero a abril la primera y entre julio a agosto la segunda. En estas condiciones la
dimensión promedio de la superficie para el lecho de secado en este módulo se determina así:
El volumen de lodos tratados a colocar procedentes del biodigestor de lodos es de 10 m3 como se ha
calculado. Distribuyendo el lodo en un espesor de 20 cm, entonces el área requerida es de 50,0 m2
Se proponen dos superficies de 5.0mx5.0m con una ocupación de períodos de secado del orden de 2
meses máximos.
No obstante, en aquellas zonas donde las bajas precipitaciones lo permitan, el tiempo requerido podría
ser menor, lo cual sería aprovechado para obtener aún mejores resultados en el producto final.
35
Como se puede observar en la planificación de actividades descritas en el Cronograma No.1, es posible
extender o incrementar la versatilidad y capacidad de la actividad comercial para el funcionamiento de
la planta, puesto que las actividades propias se conseguirían en los primeros meses del año, haciendo
perfectamente factible la prestación de servicios a otras comunidades que cuenten con un volumen
similar de protagonistas, permitiendo así la continuidad de trabajo en todo el año.
Considerando que en esta propuesta se ha establecido que la actividad de secado de lodos sea
implementada mediante el método de exposición solar, se previene que habrá siempre una limitante
por el período requerido para esa labor de secado; en consecuencia, el Cronograma No. 1 muestra la
planificación de actividades para la gestión de los lodos originados en el Tanque Digestor o de
maduración, en el que se describen al menos dos ocasiones de uso que aprovecha y optimiza los meses
y oportunidades climáticas que brindan las condiciones particulares estacionales en el país.
Cronograma No.1
Área de drenaje e infiltración de lixiviados de los lechos de secado
El área de terreno requerida para que se infiltren los lixiviados, depende tanto de las características
propias del suelo donde se desarrolle este tipo de proyecto, como también de las condiciones
hidrogeológicas respecto a la profundidad de las aguas subterráneas de la zona. Por tanto, los trabajos
de determinación de la capacidad de infiltración del suelo como de los riesgos de contaminación de la
tabla freática, serán de suma importancia para cada zona de estudio específico.
Se proyecta una superficie de 15 m2 para el caso de la planta propuesta para una población de 34
viviendas típica cantidad en las comunidades rurales del país.
Actividades a realizar por mes Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.
MODULACIÓN PRINCIPAL
Acarreo y llenado de Tanque Digestor
Maduración (Digestión de lodos)en
Tanque
Secado de lodos tratados
Alcalinización al 12% (mezclado con
Hidróxido de calcio)
MODULACIÓN OPCIONAL
Acarreo y llenado de Tanque Digestor
Maduración (Digestión de lodos)en
Tanque
Secado de lodos tratados
Alcalinización al 12% (mezclado con
Hidróxido de calcio)
Programación de Actividades en la Planta de Tratamiento de Lodos
Planta Modular de 10 m3 para una comunidad de 34 viviendas
36
Tabla 15. Estimación general de Costos de cada uno de los diseños propuestos
No. Descripción Unidad Cantidad Costo
Unitario (US$)
Costo Total (US$)
1.0 Extracción, recolección y transporte 10,430.00
1.1 Triciclo con Equipo Bomba-Motor para lodos. Potencia 5 HP
Unid 1 10,150.00 10,150.00
1.2 Cisterna montada en triciclo m3 1 180.00 180.00
1.3 Bomba manual de pistón para extracción de lodos
Unid 1 100 100
2.0 Tratamiento de lodos 32,895.00 2.1 Tanque Digestor (fibra de vidrio) m3 10 850.00 9,000.00 2.2 Loseta concreto para Área de Secado m2 50 151.50 7,575.00 2.3 Lecho para Filtración de lixiviados m2 15 385.00 5,775.00 2.4 Loseta techada p/Mezcla alcalinizante m2 30 151.50 4,545.00 2.5 Techado de lámina traslúcida m2 80 75.00 6,000.00 3.0 Obras Civiles 14,860.00 3.1 Caseta m2 30 280.00 8,400.00 3.2 Canal de Drenaje Glb 1 100.00 100.00 3.3 Cercado de Predio Ml 120 23.00 2,760.00 3.4 Terrenos m2 900 4.00 3,600.00 Costos de venta 17,455.50
Totales 75,640.50
V. Especificaciones técnicas de diseño y para construcción
A. Especificaciones Técnicas para Diseño. Saneamiento
Residuos líquidos:
Los residuos procedentes de los sistemas de arrastre hidráulico (inodoros y tazas rurales), serán
depurados en unidades de tratamiento del tipo anaeróbico; el cual está constituido por procesos
unitarios primarios y secundarios, de acuerdo con lo estipulado en el análisis y selección descrito en el
37
Cuadro No.5 del capítulo anterior.
El proceso de tratamiento primario constituido por un tanque séptico mejorado (TSM), y el tratamiento
secundario contempla el filtro anaeróbico de flujo ascendente (FAFA), llamado también filtro de
contacto o de cama fija.
Tanque Séptico Mejorado: Es el dispositivo primario de tratamiento, donde se realiza el proceso de sedimentación, retención y
digestión de los afluentes de aguas residuales domésticas (en este caso solo de inodoros) y la producción
de lodos digeridos. Las partículas livianas y las grasas se acumulan en la parte superior.
El tanque séptico separa los sólidos de los líquidos, reduce la contaminación de DBO5 y SST. En el tanque
séptico mejorado (TSM) se cumple la relación largo/ancho mayor de 2.4 y su configuración geométrica
permite se verifique el principio de sedimentación de las partículas y aprovechar el efecto pistón,
convirtiéndose en una unidad topológicamente eficiente.
Las dimensiones del tanque séptico mejorado están en función de variables propias del ámbito de
instalación, y no se recomienda cometer el error de generalizarlos. Estas variables son: la calidad del
efluente requerido, que está en correspondencia con las condiciones hidrogeológicas del sitio de
instalación; la temperatura, la permeabilidad del suelo y el cumplimiento de las Normativas de vertido
de efluentes tratados al medio ambiente.
Por lo general, este tanque se instala bajo tierra, a menos que las condiciones topográficas del sitio
ameriten su instalación a cielo abierto (por las condiciones de viviendas en las zonas atlánticas del país),
sin embargo, esta modalidad estará a criterio técnico del proyectista especializado.
En el tanque séptico se definen varias zonas, la de acumulación de lodos, la zona de sedimentación
donde se ubican los líquidos con materia orgánica disuelta, sobre estos se encuentran las grasas o natas
y por encima se tiene el espacio libre apropiado para los gases producidos por el proceso anaeróbico de
descomposición de la materia.
El tiempo de permanencia y la acción de los micro organismos degradan la materia orgánica
sedimentada (los sólidos) formando una capa de lodos, el cual se extrae periódicamente.
El material del tanque séptico mejorado está constituido por fibra de vidrio reforzado, que posee
características de alta resistencia y no requiere de construcción de obras adicionales de protección.
Las actividades de excavación, relleno y compactación son de aplicación manual sobre terreno natural,
no necesita de mano de obra calificada.
Filtro anaeróbico de flujo ascendente (FAFA):
El Filtro Anaerobio de flujo ascendente también es denominado “reactor de cama fija” y constituye el
módulo que elimina el remanente de la materia orgánica soluble, que no haya tratado el tanque séptico
38
mejorado (TSM).
En este proceso se afina el sustrato procedente del TSM, alimentando y desarrollando el metabolismo
de la biomasa anaeróbica, para lograr efluentes de alta calidad, los cuales son requeridos en aquellas
zonas rurales con fuentes cercanas de agua potable o para la protección de las aguas subterráneas
presentes poco profundas.
El filtro anaeróbico logra su eficiencia gracias al material filtrante, que provee una gran superficie de
contacto para que, a la biomasa, que está constituida de microorganismos anaerobios, se le facilite la
interacción con la materia orgánica, generando así la biodegradación y reducción de la DBO5.
Este sistema está contenido en un recipiente compacto fabricado de fibra de vidrio reforzado, aunque
también suelen admitirse variantes en concreto. Las dimensiones se definen conforme lo descrito en el
Producto 4 fase No.1
La unidad también es una función del tamaño de familias beneficiadas y en su instalación puede
colocarse enterrado, semienterrado o integrado a un tanque séptico, a fin de generar tratamiento
complementario de calidad y reducir costos de inversión.
Se debe instalar procurando que la parte superior quede a ras de suelo, para facilitar el mantenimiento.
El recipiente está cubierto con una tapa hermética de manera que no deje entrar aire. Ver planos
constructivos.
La tubería de interconexión entre tanque séptico y FAFA, para drenar o propiciar la salida del efluente
tratado, se propone de PVC-SDR-41 y tener como mínimo 0.5 % de pendiente con diámetro nominal de
3 pulgadas tal como se indica en planos.
B. Especificaciones Técnicas para Construcción. Saneamiento
Interpretación de documentos, planos y especificaciones
Los trabajos se efectuarán de conformidad con los planos y especificaciones. Si se encuentran
discrepancias entre los planos y las especificaciones, deberán prevalecer los requerimientos de las
especificaciones a menos que el Supervisor disponga otra cosa.
Ante la presencia de errores u omisiones en los planos y especificaciones, el contratista deberá informar
al Supervisor, con la mayor brevedad, sobre esta situación. Este hará las correcciones e interpretaciones
necesarias para el cumplimiento del propósito de los documentos y su resolución será final.
Todo cambio durante la construcción de las obras y aquellos trabajos que requieran aclaración, consultas
y/o cambios, debe ser autorizados por el Supervisor.
39
Trabajo comprendido
La reparación, reemplazo, ampliación y construcción de cualquier infraestructura financiada por El
Nuevo FISE, pueden producir efectos adversos sobre el medio ambiente si no se toman en consideración
las medidas de mitigación necesarias.
Los impactos ambientales comúnmente asociados al proyecto, son: la contaminación del aire por
generación de polvo, contaminación de cuerpos de agua por arrastre de sedimentos y mala disposición
de excretas del personal y producción de desechos sólidos de construcción. Estos efectos son
generalmente de carácter temporal, con un área de influencia puntual o local, de intensidad variable,
mitigable y prevenibles con la aplicación de normas y medidas sencillas.
El contratista debe tomar las precauciones necesarias para evitar la contaminación ambiental durante
la ejecución del contrato. La violación de las siguientes normas es causa suficiente para la cancelación
del contrato y el retiro o descalificación del contratista como proveedor de servicios del Nuevo FISE.
Trazado y Nivelación
Las líneas bases, puntos topográficos de referencia, y los elementos de control necesarios para
determinar la indicación y elevación del trabajo en el terreno, están mostrados en los planos o serán
suministrados por el Ingeniero. El contratista trazará su trabajo partiendo de las líneas bases y bancos
de nivel o puntos topográficos de referencia establecidos en el terreno y de las elevaciones indicadas en
los planos, siendo responsable por todas las medidas que así tome.
El Contratista será responsable por la ejecución del trabajo en conformidad con las líneas y cotas de
elevación indicadas en los planos o establecidas por el Ingeniero. El Contratista tendrá la responsabilidad
de mantener y preservar todas las estacas y otras marcas hasta cuando el Ingeniero supervisor lo
autorice para removerlas.
Los bancos de nivel y las niveletas deberán ser cuidadosamente conservados por el contratista hasta la
aceptación final del trabajo, y si son destruidos o aterrados, su relocalización o construcción será hecha
por cuenta del contratista. Cualquier trazado erróneo será corregido por el contratista por su cuenta, en
caso que haya obras construidas, erróneamente será perdida para el contratista.
Para evitar errores en el trazado de las obras el contratista colocará las suficientes niveletas sencillas, así
como dobles en los lugares donde se formen vértices en la construcción, indicando los niveles tomando
como referencia los puntos indicados en el plano o indicados por el ingeniero supervisor. En caso que el
contratista, encontrare errores en el nivel del punto de referencia, lo indicara por escrito en el libro de
bitácora, antes de comenzar cualquier obra; el supervisor contestara de la misma manera indicando el
nivel correcto; en caso que el contratista haya incurrido en avances de obras con niveles incorrecto de
las terrazas correrá por cuenta de la corrección de la obra.
Para el trazado de las obras el contratista usará niveletas de madera o metálicas, de cuartones de 2"x2"
y 0.50 metros de alto con reglas de1"x3" debidamente acepillada el canto superior donde se referirá el
40
nivel. Las niveletas sencillas llevarán dos cuartones de apoyo de la regla del nivel espaciados a 1.10
metros, para niveletas dobles serán tres cuartones espaciados a 1.10 metros pero formando ángulo
recto, la madera podrá ser de pino o madera blanca.
El contratista será responsable de proteger de daños todas las líneas, niveles y puntos de referencia y si
se destruyen deberán ser reparados y repuestos por su cuenta, notificando al supervisor, cuando el trazo
este sustancialmente terminado se solicitará si puede eliminarlos. El contratista para hacer el trazo y
nivelación, antes tiene que verlas condiciones del terreno. Es igualmente obligación del contratista
notificar al dueño por medio del supervisor, sobre las condiciones inesperadas o sospechosas que se
detecten en el terreno durante el proceso de la construcción.
Materiales, Equipos y Suministros
Todos los materiales y equipos requeridos para los trabajos comprendidos serán suministrados por
cuenta del contratista. Deberán ser nuevos y calidad de primera clase (certificados de calidad de los
materiales). Trabajos de montaje y construcción deberán ser nítidos y de primera clase. Tanto los
materiales como los equipos, deberán ser fabricados por manufactureros de reconocida experiencia y
habilidad en el ramo, teniendo la calidad, clase y tipos especificados.
Cuando de manera específica los planos indiquen materiales, artículos o normas, se considerará la
posibilidad de usar materiales, artículos o normas substitutas, siempre que sean de igual naturaleza y
función. Si fuese el caso de efectuar tales cambios, los datos técnicos concernientes a dichos substitutos
deberán ser sometidos a la aprobación del Supervisor.
Todo material y equipo utilizado en la construcción de las obras, así como los medios de transporte de
la misma, deberán ser suministrados por el contratista y estar incluidos en los precios unitarios.
Limitaciones de Trabajo
Los derechos de vía o servidumbre necesaria para el trabajo especificado deberán ser coordinados con
las autoridades municipales y con la organización comunitaria respectiva. La instalación de toda
infraestructura en propiedad privada (patios de las casas de los protagonistas) deberá tener el
consentimiento del propietario del inmueble por escrito.
Se entiende que el derecho de vía aquí referido significa solamente permiso de usar o pasar a través de
cierto local o espacio de calles, carreteras o a través de propiedades públicas o privadas en las cuales se
va a llevar a efecto el trabajo.
Protección de la propiedad pública y privada
El contratista deberá tomar todas las precauciones necesarias para prevenir daños a las estructuras
sobre o bajo la tierra y para proteger y preservar la propiedad dentro y adyacente al trabajo.
Barricadas, avisos preventivos y luces (Señalización Verticales y Horizontales)
El contratista, deberá proveer y mantener avisos preventivos luminosos y señales de desvío adecuados
41
en todos los cierres e intersecciones y a lo largo de todos los desvíos, dirigiendo el tránsito (en el caso
que haya) alrededor de los tramos cerrados de vías, caminos o calles, de manera que las rutas
temporales de desvío estén claramente señaladas a través de toda su longitud.
Todas las barricadas deberán estar provistas de luces espaciadas a distancias no mayores de dos metros,
no debiendo usarse menos de tres (3) luces. En los sitios donde cambien las líneas de tránsito, las
barricadas deberán tener luces adicionales que señalen sus extremos finales.
Disposición de los materiales y residuos sólidos
Los materiales y escombros no reciclables deben ser enviados a botaderos municipales, donde existan.
De no existir botadero autorizado, los desechos sólidos deben ser enterrados en sitios aprobados por el
Ingeniero Supervisor o quemados con autorización previa del supervisor.
El contratista no podrá directamente o a través de terceras personas, disponer estos residuos en sitios
diferentes que los establecidos para ello y autorizados por el supervisor. Por ningún motivo se permitirá
botar los residuos en ríos o quebradas, calzadas, canales de aguas pluviales o cauces, cuerpos de agua o
cualquier otro sitio donde puedan ser causa de contaminación del ambiente o deterioro del paisaje.
Residuos de tierra sobrante
Los residuos de tierra sobrante deben utilizarse, cuando sea posible como relleno, de lo contrario deberá
disponerse como material sólido.
Por ningún motivo se permitirá botar los residuos en ríos o quebradas, calzadas públicas, canales de
aguas pluviales o cauces, cuerpos de agua o cualquier otro sitio donde puedan ser causa de
contaminación del ambiente o deterioro del paisaje.
Apertura de zanjas
Las zanjas o fosas que se excaven para la instalación de las unidades de saneamiento, tuberías de
descarga de aguas servidas y zanja de infiltración, deberán señalizarse con cinta de color naranja
internacional, para evitar accidentes.
El material excavado se deberá depositar al lado de la misma y cubrir con plástico durante la época
lluviosa, para evitar el arrastre de material por la escorrentía. En época de sequía, se deberá humedecer
el material para minimizar la producción de polvo.
Si el material excavado es inestable, se deberán entibar las zanjas independientemente de la altura. Si
el material es estable, se entibará a partir de 2.50 metros, si fuese el caso.
Tala de árboles y reemplazo de estos
Si la tala de árboles es requerida para la construcción del proyecto, el contratista deberá contar con el
permiso respectivo de MARENA. Para cada árbol derribado, se extraerá el tronco y la raíz. Se rellenará
el hueco provocado por la eliminación del árbol.
42
De acuerdo a la reglamentación de MARENA, por cada año que tenga el árbol derribado, se deberán
sembrar tres árboles hasta un máximo de 25.
Si el contratista, da negligencia en la ejecución del proyecto, talas más árboles diferentes a los
contemplados en los planos y diseños del proyecto, deberá asumir la reposición de dichos árboles y
cumplir con la normativa establecida por MARENA.
Si las condiciones del terreno no permiten la siembra del número de árboles requeridos, el contratista
podrá disminuir el número de estos con previa autorización del supervisor.
Terraplén
El terraplén a construirse en zonas bajas (con riesgo de inundación), donde se instalarán las unidades de
saneamiento, será de material selecto compactado,
La tubería es de PVC-SDR-41 de 3 pulgadas de diámetro con largo como se indica en los planos, sale del
pedestal hacia el tanque séptico (Sistema de tratamiento) con una pendiente del 2% y entra en la zona
de la tapadera del tanque, inclinándose por medio de “Tee” de PVC sanitario de 90° de 3 pulgadas de
diámetro, este tubo penetra como se indica en planos de manera que una vez inundado dentro del
tanque por el material acuoso que entra a éste sirva de sello de agua.
El tubo que acarrea las excretas se colocará con una ligera pendiente, la cual no debe ser tan
pronunciada (2% pendiente máximo) ya que pendientes mayores provocan un arrastre más rápido del
líquido u orina que el sólido, mientras que una inclinación leve permite que los sólidos se encaminen
casi flotando.
Cuando el efluente tratado sea conducido hacia un pozo de absorción, las dimensiones según el tamaño
de familias de cada vivienda beneficiada de conformidad con lo estipulado para este tipo de diseño
específico y en correspondencia con los resultados obtenidos en las pruebas de infiltración realizadas en
cada terreno de protagonista beneficiado. A este pozo de absorción se instalará una tapa prefabricada
in situ, reforzada con acero 3/8” grado 60, y sus accesorios, cuyas características están reflejadas en
planos constructivos.
Características del Pozo de absorción
Cuando se emplee un pozo de absorción, este deberá ubicarse en sitio donde no ofrezca riesgo de
contaminación a las fuentes de abastecimiento de agua para uso humano; estipulándose como mínimo
las siguientes distancias: 20.00 mts a un estanque subterráneo de almacenamiento de agua; 10.00 mts
de tanques sobre suelo; 7.50 mts a piscinas; 30.00 mts de pozos de agua y de corrientes de agua; 5.00
mts de fundaciones de tanques aéreos, y de estaciones de bombeo de agua potable; 3.00 mts de
tuberías de servicio de agua potable; 1.50 mts de cualquier lindero; 3.00 mts de edificaciones; 3.00 mts
de árboles grandes. Esta última distancia podrá ser aumentada, cuando el terreno donde se construirá
el pozo presente considerable desnivel hacia el predio vecino, y exista peligro de que el líquido pueda
aflorar en ese predio.
43
Tubo de ventilación
Instalar según los planos, será de PVC-SDR-41 de 2 pulgadas de diámetro que termina en la parte
superior con una Tee sanitaria lisa PVC de 2 pulgadas y forradas las salidas del tubo con cedazo de
alambre para evitar entrada de moscas, mosquitos y otras especiales similares de animales.
Cascote
El cascote consiste en una retorta de concreto de simple de 2000 PSI de 7.50 cm de espesor. La relación
de materiales a usarse debe cumplir la siguiente proporción 1: 2.5: 5 (cemento-arena-piedra triturada).
La preparación del concreto se hará a través de medios mecánicos o manuales. La mezcla deberá ser
satisfactoriamente plástica y laborable durante el proceso de colado. El cascote será curado durante un
periodo de siete (7) días, antes de colocar las unidades de tratamiento para anclaje.
Limpieza
A medida que el trabajo progresa, el contratista deberá quitar del lugar de trabajo toda clase de
desperdicios y materiales sobrantes a fin de mantener el área en condiciones originales y depositarlos
en sitios establecidos para tal fin.
Material Fibra de vidrio de fabricación para Tanque Séptico y FAFA
Las unidades construidas con materiales de fibra de vidrio reforzado, con resinas específicas y
catalizadores que activen la polimerización, unidos al material estructural fibra de vidrio que define la
resistencia y el grosor.
Considerando el material constitutivo, todas las unidades son de peso muy livianos, por lo que los costos
de transporte se reducen en gran magnitud.
Debido al material que están constituidos, no requieren de tiempos de fragua y garantizan la
estanqueidad en sus componentes.
Su composición y forma geométrica, mantienen sencillez y la facilidad para el mantenimiento. El proceso
de instalación en estos casos es rápido y seguro, pudiéndose poner en operación de manera inmediata.
Las unidades propician la versatilidad por el tipo de material que están hechos, por lo que se pueden
hacer diferentes formas y tamaños de manera rápida; pudiendo también combinarlas con otros
procesos anaerobios o aerobios sin cambios significativos.
Las unidades de fibra de vidrio reforzado permitirán vida útil mayor de 40 años, eliminando los costos
de reposiciones frecuentes, en comparación con otras unidades que se distribuyen en el comercio local.
El material también cuenta con una alta resistencia mecánica y estructural, que evita la construcción de
obras adicionales de protección, como anillos de refuerzo, mallas de fibrocemento, etc., reduciendo por
tanto los costos de inversión inicial y con menor costo de energía incorporada.
Las unidades de fibra de vidrio reforzado son resistentes a la descomposición orgánica de las aguas
44
residuales, resisten la intemperie y a las condiciones agresivas de suelos difíciles.
Todos los materiales deberán cumplir con las normas de resistencia a la flexión y a la tensión, de acuerdo
con la American Water Works Association AWWA D120-09 para tanque de plástico reforzado con fibra
de vidrio con poliméricos termoestables; cumplir con la norma AWWA M-45 del Manual de diseño de
tuberías de fibra de vidrio y con la American Society for Testing Materials ASTM D3299 referente a la
especificación estándar para tanques de plástico reforzado con fibra de vidrio con resina termoestable
resistente a la corrosión.
VI. Revisión del Marco conceptual y normativo legal del Sector
A. Leyes del Marco Jurídico
En la constitución política de Nicaragua, en el Arto. 60 del capítulo III Derechos Sociales, se indica que
los nicaragüenses, tienen derecho de habitar en un ambiente saludable y que es obligación del Estado
la preservación, conservación y rescate del medio ambiente y de los recursos naturales.
En este sentido, la legislación nicaragüense relativa al agua potable y saneamiento ha experimentado
grandes avances en los últimos años, principalmente con la aprobación de la Ley General de Aguas
Nacionales Ley No.620 y su reglamento mediante el Decreto 106-2007, que constituye el marco jurídico
para el Manejo Integral de los Recursos Hídricos.
Esta ley tiene por objeto establecer el marco para la administración, conservación, desarrollo, uso,
aprovechamiento sostenible, equitativo y de preservación en cantidad y calidad de todos los recursos
hídricos existentes en el país, sean estos superficiales, subterráneos, residuales y de cualquier otra
naturaleza, garantizando a su vez la protección de los demás recursos naturales, los ecosistemas y el
ambiente.
B. Leyes de regulación y de operación La Ley No. 297 Ley General de Servicios de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario y su Reforma Decreto
No. 52-98, tiene por objeto regular las actividades de producción de agua potable, su distribución, la
recolección de aguas servidas y la disposición final de éstas.
Decreto No. 45-98 Disposiciones para la Fijación de las Tarifas en el Sector de Agua Potable y
Alcantarillado Sanitario y su Reforma, que fija los niveles tarifarios máximos para la prestación de los
servicios públicos de agua potable y alcantarillado sanitario, basándose en el criterio de costo marginal
de largo plazo.
Ley No. 169 Ley de Disposición de Bienes del Estado y Entes Reguladores de los Servicios Públicos23 y su
Reforma, que establece la capacidad del Estado de disponer de los bienes y el patrimonio en uso, así
45
como los servicios que brinda el Estado en salud, educación y seguridad social, no son enajenables, ni se
darán en concesión, ni en delegación administrativa a personas naturales o jurídicas de carácter privado
y que el Estado está en la obligación de proveer los recursos para el desarrollo de estos servicios y de la
creación de un Ente Regulador para cada uno de estos servicios.
Ley No. 182 Ley de Defensa de los Consumidores y su reglamento No. 2187, ley que refiere a que los
proveedores de servicios deberán tener una tarifa adecuada a la clase de los mismos, expuesta en sitio
visible del lugar en que se prestan, y ajustarse a ella sin perjuicio de detallar al consumidor los materiales
empleados, no incluidos en la tarifa con su precio respectivo
C. Ley relacionada con el Medio ambiente En relación con los parámetros de calidad se expone la ley 21-2017, Disposiciones para el Control de la
Contaminación Proveniente de las Descargas de Aguas Residuales Domesticas, Industriales y
Agropecuarias
D. Ley relacionada con la salud Ley No. 423 Ley General de Salud, que comprende el saneamiento ambiental para la promoción,
educación, mejora, control y manejo del ruido, calidad de aguas, eliminación y tratamiento de líquidos
y sólidos, aire, la vigilancia sanitaria sobre factores de riesgo y adecuación a la salud del medio ambiente
en todos los ámbitos de la vida y el fomento de la investigación científica en la materia.
El Ministerio de Salud en el ámbito de su competencia tendrá la facultad de determinar los rangos
máximos contaminantes permisibles y las normas técnicas a que deben sujetarse las personas naturales
o jurídicas en las materias relacionadas con el medio ambiente; coordinados con otras autoridades e
instancias correspondientes. En especial el Ministerio de Salud deberá promover acciones para el
control, disposición apropiada y eliminación de desechos plásticos y productos químicos contaminantes.
E. Leyes del Marco Jurídico Municipal y Regional Marco jurídico municipal, Leyes No. 40 y 261 Reformas e Incorporaciones a la Ley No. 40, “Ley de
Municipios” publicada en La Gaceta, Diario Oficial, Nº 155 de 17 de agosto de 1988
Esta ley se refiere al derecho y la capacidad efectiva de las Municipalidades para regular y administrar,
bajo su propia responsabilidad y en provecho de sus pobladores, los asuntos públicos que la Constitución
y las leyes le señalen.
Con esta ley el Gobierno Municipal tendrá, entre otras, la competencia de la prestación a la población
de los servicios básicos de agua y alcantarillado sanitario. Desarrollar, conservar y controlar el uso
racional del medio ambiente y los recursos naturales como base del desarrollo sostenible del Municipio
y del país, fomentando iniciativas locales en estas áreas y contribuyendo a su monitoreo, vigilancia y
control, en coordinación con los entes nacionales que correspondan.
Marco jurídico de las Regiones Autónomas de la Costa Atlántica Ley No. 28 Estatuto de la Autonomía de
46
las Regiones de la Costa Atlántica de Nicaragua y el Reglamento No.3584, que establece el estatuto de
autonomía de las regiones atlánticas de Nicaragua, sus fundamentos, la administración mediante
consejos regionales, el patrimonio y la propiedad comunal, de las atribuciones de las regiones
autónomas y del impulso de los proyectos propios. El uso de las aguas bosques y tierras comunales y de
la defensa de su sistema ecológico.
F. Principales Actores Jurídicos en el sector de Agua y saneamiento Entre los actores principales que intervienen en el tema de agua y saneamiento se pueden mencionar:
INAA, ENACAL, FISE, MINSA, MINED, MARENA y ANA, todos con leyes, decretos y reglamentos que
propician un cierto grado de dispersión de responsabilidades entre actores y en algunos casos, los
ámbitos de competencia correspondientes a cada organización del estado.
En Nicaragua, aun cuando se direccionan recursos con una estrategia nacional de saneamiento que
promueve el establecimiento y coordinación entre las instituciones, no obstante, estas últimas
continúan realizando sus operaciones de saneamiento en forma separada y con objetivos y fines
particulares en sus proyectos. En este aspecto se revela que la promoción de saneamiento e higiene está
siendo integrada en los planes operativos de cada una de las instituciones en forma individual, lo que
indica esa dispersión de los recursos financieros aún con el marco legal e institucional para el
saneamiento.
Es importante señalar que, el marco legal está descrito de una manera que suscita el realce del agua
potable y, por otra parte, en los proyectos y programas institucionales se fusionan los temas de agua
potable y saneamiento, de tal manera que cuando el presupuesto se dificulta, se pone más atención al
agua que al saneamiento, restringiendo el desarrollo en ese ámbito.
De manera paralela, existen otros aspectos que limitan el desempeño de algunas instituciones, como el
caso de INAA que dispone de un bajo presupuesto que afecta la realización de sus labores; así como
también barreras en cuanto a coordinaciones en la implementación de acciones habituales entre el
MINSA y alcaldías municipales relacionadas con las campañas de educación sanitaria y la promoción de
higiene.
La Ley General de Aguas Nacionales, Ley 620, permite la creación de otras entidades como el Consejo
Nacional de los Recursos Hídricos (CNRH) que es la autoridad máxima; la Autoridad Nacional del Agua
(ANA) y organismos de cuencas y los comités de cuencas.
47
VII. Propuesta metodológica para la incorporación de los aspectos
estudiados y diseñados a las normativas y procedimientos institucionales
de FISE y a la legislación nacional correspondiente.
A. Parámetros de diseño para la Configuración Geométrica de las unidades de
tratamiento
Durante la realización de los presentes estudios, se determinó que las unidades descentralizadas de
saneamiento, con el sistema de arrastre hidráulico actualmente en funcionamiento en el ámbito rural,
por lo general son los siguientes:
a) Los denominados como “Inodoros Ecológicos”, que consisten en Unidades Sanitarias con sus
elementos: caseta, inodoro de bajo consumo o taza rural, tanque plástico de 190 litros de
capacidad operando como tanque séptico y una zanja de infiltración
b) Los “Biodigestores” que es el nombre
comercial impuesto por los proveedores
locales, sus componentes prácticamente
son los mismos que el inodoro ecológico
(caseta, inodoro de bajo consumo o taza
rural), pero con un tanque patentado de
polietileno de 600 litros funcionando como
proceso unitario de tratamiento anaerobio,
también con una zanja de infiltración como
disposición final de los efluentes.
Figura 4
En las investigaciones de campo de línea base, se determinó que la inmensa mayoría de las unidades de
sanitarias con esas tecnologías están colapsadas, por cuanto además de lo anterior, en el área de estudio
aún se encuentran operando otros tipos de dispositivos de evacuación de excretas, como las letrinas
convencionales, semi elevadas y sistemas de arrastre hidráulico con descarga directa a pozos de
absorción.
Prácticamente los motivos principales están referidos a factores técnicos, relativos al poco volumen del
tanque muy por debajo de lo requerido para lograr la adecuada fase de sedimentación, biodigestión o
almacenamiento de lodos producidos en dichas unidades, generando altas velocidades de arrastre de
material y colmatando rápidamente las zanjas de infiltración.
Muchos protagonistas comunitarios optaron, de manera empírica, por modificarlos con otro tipo de
técnicas de disposición de los efluentes de aguas residuales, eliminando los tanques plásticos de 190
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
Inodoros Ecológicos Biodigestores Otros tipos
43.8
31.2
25.0
Tecnología Instaladadatos de la muestra In Situ
48
litros, transformándolos en instalaciones con descarga directa a pozos de absorción.
En relación con los “biodigestores” patentados, éstos cuentan con válvulas “autolimpiantes” que
realmente son utilizadas por los usuarios como mecanismos de vaciado manual total, a fin de compensar
el cese de operación de las zanjas de infiltración. Estas opciones, pese a que no es un sistema de
tratamiento y que más bien contaminan los acuíferos de aguas subterráneas, constituyen el común
proceder actual de los usuarios en las comunidades, puesto que ese sistema ha resistido más tiempo en
operación.
Considerando ese escenario, esta consultoría ha conducido acciones de revisión en detalle de las causas,
profundizando en el aspecto de la calidad de los efluentes; encontrando con suma evidencia que existe
una relación de la configuración geométrica de las unidades de tratamiento con las eficiencias de
remoción de carga orgánica DBO5, confirmándose con los resultados de los análisis de laboratorio de
calidad de aguas residuales practicados en la muestra nacional por la Universidad Nacional de Ingeniería
(UNI), los cuales señalan que los dispositivos de tratamiento primario con una relación Largo/ancho
mayor que uno, reflejan claramente y con rigor técnico las mayores eficiencias de remoción del
contaminante orgánico.
En este sentido, se demuestra que aquellas unidades descentralizadas que cuentan con dispositivos de
tratamiento con una sección que presenta una relación Largo/ancho igual a uno (sección circular
horizontal), revelan tendencias a ofrecer bajas eficiencias, al compararlas con las unidades de sección
rectangular actualmente en operación.
En el Gráfico No.2 se expone la síntesis de los resultados de la hipótesis relativa a la configuración
geométrica de las unidades, graficando las diferentes relaciones Largo/ancho versus la eficiencia
remoción:
En base al Gráfico No.2 y extrapolando a
partir de las curvas de correlación
determinadas, se encuentra que, la
relación Largo/Ancho (ds/Dm) igual o
mayor a 2.4 se corresponde con altas
eficiencias que cumplen con el límite
(90mgDBO5/l) de vertido de efluentes
tratados a cuerpos receptores, normado
por el Ministerio del Ambiente y Recursos
Naturales (MARENA).
Decreto 21 – 2017.
Queda en evidencia que, la mayor
eficiencia de remoción de la materia
y = -45.872x2 - 63.078x + 503.44R² = 0.8394
y = 37.064x0.8462
R² = 0.8835
0.00
50.00
100.00
150.00
200.00
250.00
300.00
350.00
400.00
450.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00
DB
O5
efl
ue
nte
(m
g/l)
Relación ds/Dm
Gráfico No. 1
Remoción de DBO5 vs ds/Dm
Remoción
de DBO5
Eficiencia (%)
Gráfico No.2 Remoción de DBOs vs ds/Dm
49
orgánica se relaciona con la mayor distancia óptima disponible entre la entrada y la salida de la unidad,
porque precisamente con esa geometría se cumple con el principio de sedimentación y el efecto pistón
en el proceso de tratamiento biológico.
Sin lugar a dudas, esto comprueba la veracidad de la hipótesis inicial, y por tanto constituye la base del
diseño de los Tanques Sépticos Mejorados Integrales aquí propuestos por esta consultoría.
B. Propuesta para las unidades de tratamiento individual en proyectos nuevos La evaluación de las condiciones actuales realizadas por esta consultoría concluye que la opción más
sencilla y adecuada para brindar tratamiento a las aguas residuales de origen doméstico, provenientes
de las unidades de saneamiento descentralizadas con arrastre hidráulico en el sector rural, es el proceso
unitario de tipo anaerobio.
Este proceso unitario de tratamiento se verifica en un dispositivo que incorpora mejoras y arreglos
técnicos que lo convierten en una Unidad Topológicamente eficiente como depurador de contaminantes
orgánicos presentes en las aguas residuales y excretas, protegiendo el medio ambiente.
Este dispositivo de tratamiento se ha concebido bajo un enfoque integral, el cual no se debe definir
solamente como una unidad sanitaria, sino que también es un elemento que genera un producto de
retorno, con carácter comercial, económicamente factible, auto sostenible y de fácil manejo para los
usuarios que sean beneficiados con los proyectos de saneamiento. El dispositivo se ha denominado
Tanque Séptico Mejorado Integral (TSMI), el cual cumple con las condiciones de diseño propuestas en
el presente estudio de evaluación de sistemas de saneamiento domiciliares con arrastre hidráulico.
El cuerpo del tanque séptico integral puede construirse con materiales locales, concreto, ladrillos,
bloques o de fibra de vidrio reforzado; con todo es ineludible que cumpla y considere los criterios y
condiciones de diseño siguientes:
Condiciones hidrogeológicas del sitio de instalación
Permeabilidad del terreno (tasa de infiltración)
Configuración geométrica de la unidad (relación Largo/ancho)
La situación socioeconómica del beneficiario y,
El factor de valor de retorno comercial, para lograr un desarrollo económico sostenible
Para la incorporación de mejoras técnicas identificadas en unidades sanitarias existentes
Los dispositivos de tratamiento propuestos (tanques sépticos mejorados integrales), también logran
acoplarse con las unidades sanitarias descentralizadas que existen en los territorios y que fueron
construidas a través de proyectos y programas anteriores a esta fecha.
Considerando que estas unidades sanitarias ya cuentan con la caseta que alberga la taza rural o el
50
inodoro de bajo consumo (de tipo ABC), puede perfectamente agregarse el dispositivo de tratamiento o
tanque séptico mejorado integral, a fin de que el sistema se vuelva funcional y cumpla con los requisitos
ambientales y de diseño formulados en los estudios.
No obstante, previo a la instalación del tanque séptico mejorado integral correspondiente, será
necesario realizar los siguientes estudios de campo:
Condiciones hidrogeológicas, referido a la profundidad de las aguas subterráneas y la ubicación
de fuentes de agua superficial en el proyecto
Uso potencial de las fuentes de agua cercanas
Grado de permeabilidad del terreno en que serán instaladas las unidades, determinando la tasa
de infiltración de diseño para los efluentes tratados
Configuración geométrica requerida para la unidad, cumpliendo con el principio de
sedimentación de las partículas, aprovechar el efecto pistón en el tratamiento de las aguas
residuales, y la relación de elongación Largo/ancho que determina el grado de eficiencia del
tratamiento
La situación socioeconómica del beneficiario
Dimensiones del lote o patio de la vivienda, y el
Factor de desarrollo económico sostenible previsible a nivel territorial
En el siguiente Diagrama de Flujo se muestra la metodología de selección de la unidad de tratamiento
integral para las aguas residuales de tipo doméstico a instalar en la unidad descentralizada de arrastre
hidráulico para mejora de las existente o en las nuevas instalaciones en el ámbito rural. En el Cuadro 6
se presenta el detalle metodológico analítico de selección y en el Cuadro 7 se muestra el ámbito de
aplicación viable, distribuido por territorio en la muestra Nacional de los estudios.
51
Diagrama de Flujo. Metodología de selección de la Unidad de Tratamiento Integral, para nuevos
proyectos y/o sistemas existentes
Cuadro 6
No No No
Si Si
Si
Si
Diagrama de Flujo de Selección del tratamiento para la Unidad Descentralizada de aguas residuales de tipo Doméstica
Sistemas de Arrastre Hidráulico en el Sector Rural
Inicio
NEA>15m
Caso 1
Condiciones Hidro
geológicas
Estudio de Suelos
Uso de Fuente de Agua
Condiciones del Clima
15m>NEA>8m
Superficial AguaPotable
Subterránea AguaPotable
Coeficiente permeabilidad
Temperatura:a) Ambienteb) Agua Residual
Revis
ds/Dm=1Tanque Séptico Sección Circular
+ pozo de absorción
ds/Dm=N/APozo de Absorción ó
Tanque Séptico Sección Circular
2<ds/Dm<2.4Tanque Séptico Mejorado (TSM)
+ pozo de absorción
8m>NEA>3m
Determinar parámetros:
Permeabilidad;
Temperatura; Uso de Fuente
Determinar parámetros:
ds/Dm=2.4Tanque Séptico Mejorado (TSM)
NEA< 3 m
Determinar parámetros:
Permeabilidad;
Temperatura; Uso de Fuente
Solución
Caso 3.2; ds/Dm>2.4Tanque Séptico Mejorado (TSM) +
FAFA
Solución
Solución
Solución
Solución
Caso 2.2
Caso 2.1
Caso 3.1
Caso 3.2
Clima
Temperatura
(°C)Tipo de suelo Opción adicional
1NEA>15
Caso1
Alta, Media o
baja22 ó mayor Cualquier N/A
Pozo de Absorción ó
Tanque Séptico Sección
Circular
40<Ef(%)≤ 45 Suelos secos -
15>NEA>8
Caso 2.1
Alta, Media a
baja22 ó mayor
Superficial
(para agua
potable)
ds/Dm=1
Tanque Séptico Sección
Circular + pozo de
absorción
45<Ef(%)≤ 55
Suelos
secos/semi
húmedos
Zanja infiltración
Biojardineras
15>NEA>8
Caso 2.2
Alta, Media a
baja22 ó mayor
Subterránea
(para agua
potable)
2<ds/Dm<2.4
Tanque Séptico Mejorado
(TSM) + pozo de
absorción
60<Ef(%)<70
Suelos
húmedos no
saturados
Opcional cauce
seco
3<NEA<8
Caso 3.1Media o baja 22 ó mayor
Superficial/
subterránea
para agua
potable
ds/Dm=2.4Tanque Séptico Mejorado
(TSM)Ef(%) 70 - 80
Suelos
húmedos no
saturados
FAFA, Pozo de
absorción
NEA<3
Caso 3.2Media o baja 22 ó mayor
Superficial/
subterránea
para agua
potable
ds/Dm>2.4 con
límite económico
Tanque Séptico Mejorado
(TSM) + FAFA>80
Suelos
saturados
Biojardinera/pozo
de absorción
Nota:
Descripción del
tratamiento principal
Eficiencia
Esperada de
Tratamiento
(%)
METODOLOGÍA DE SELECCIÓN DE TRATAMIENTO PARA LAS UNIDADES DE SANEAMIENTO EN EL ÁMBITO RURAL
Sistemas de Arrastre Hidráulicos
Relación largo ancho (ds/Dm). Condiciones No previstas en este cuadro deberán someterse a evaluaciones económicas y técnicas y en caso necesario a un pilotaje
Cumplimiento de condiciones
No.Relación
ds/Dm
3
2
Disposición final de efluentes
PermeabilidadHidrogeológicas
NEA (m)
Uso de la
fuente de
agua
52
Cuadro 7
Departamento Municipio
Tecnología de tratamiento Potencial
Pozos de absorción
único
TS (Relación
L/b=1)
TS+Pozo de
absorción (Relación
L/b=1)
TSM+Pozo de
absorción (Relación
2<L/b<2.4)
TSM+FAFA (Relación L/b=2.4)
TSM+FAFA (Relación L/b>2.4)
Nva Segovia Ocotal X X X Estelí
San Juan de Limay X X X
Chinandega
El Viejo X X X
Villanueva X X
Puerto Morazán X X
Chichigalpa X X X
León Achuapa X X
Masaya
San Juan de Oriente
X X
Niquinohomo X X
Rivas
Rivas X X X
San Juan del Sur X X X X
Isla de Ometepe X X X
Boaco Boaco X X X X
Región Atlántico Caribe Sur
El Rama X X X
Nva Guinea X X X
Muelle de los Bueyes
X X X
Corn Island X
Región Atlántico Caribe Norte
Mulukukú X X X
Jinotega
La Concordia X X San Rafael del Norte
X X
San Sebastián Yalí X X
Matagalpa San Ramón X X X
El Tuma - La Dalia X X X
Río San Juan San Miguelito X X X Notas: TS= Tanque Séptico Sección Circular (biodigestores patentados) TSM= Tanque Séptico Mejorado FAFA= Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente
L/b= Relación largo ancho del tanque
53
La investigación en el campo de proveedores de servicios ha revelado que en el mercado local se han
desarrollado técnicas de fabricación de unidades de tratamiento primario y secundario (tanques sépticos
y otros dispositivos), que permiten la construcción de unidades modulares con las geometrías descritas
en estos estudios.
En consecuencia, los cálculos y diseños elaborados por esta consultoría se han realizado considerando
la versatilidad y ese respaldo práctico, con el propósito de crear un esfuerzo de homogeneidad en la
metodología de selección y en la línea constructiva, y evitar la proliferación exuberante de dispositivos
que más bien llevan complejidades innecesarias, y que en la experiencia habitual han generado lecciones
poco loables.
C. Propuesta para el manejo, extracción y transporte de Lodos
Extracción de Lodos
Se proponen dos modalidades para el procedimiento de remoción de lodos generados en las unidades
de las viviendas de cada protagonista:
1. Procedimiento manual, utilizando una bomba de pistón operada a través de su émbolo flexible
2. Procedimiento mecánico, interviniendo una pequeña bomba de succión, para el caso en que
haya participación del sector privado.
54
Tabla 16. Procedimiento manual para la extracción de lodos
Paso Descripción de la actividad
1.0 El protagonistas de cada vivienda programará extracción de lodos de acuerdo con los tiempos para la remoción y transporte definidos en el plan de la microempresa territorial de gestión de lodos
2.0 Si la extracción de lodos se hace por el protagonista, éste deberá utilizar una Bomba Manual de Pistón. Procederá a abrir la tapa de la unidad descentralizada (tanque séptico), debe esperar unos 15 minutos para propiciar la evacuación de gases y luego extenderá la manguera flexible dentro de la unidad para luego accionar el vástago de la bomba de pistón. No debe fumar en la operación.
2.0 La remoción de las natas y grasas sobrenadante acumuladas en el tanque séptico puede realizar con baldes, cargándolas luego en una cisterna o barril
3.0 A continuación, el protagonista dueño de la vivienda, extraerá el 80% del volumen, dejando un residuo de al menos 20% para que actúe como material inoculante al momento de reanudar la puesta en marcha del tanque. Este porcentaje del volumen será indicado en las capacitaciones de mantenimiento, sin embargo, lo podrá estimar en función de la altura del tanque.
4.0 En aquellos casos de instalaciones en áreas que cuentan con condiciones extremas (Zonas Atlánticas), de existir un FAFA en la casa del protagonista, también se realizará la limpieza del filtro, aplicando el procedimiento que le fue indicado en las capacitaciones de mantenimiento, similar al de tanque séptico.
De no existir un FAFA en la vivienda del protagonista, saltará del paso 3.0 al paso 5.0
5.0 Todo el material extraído del tanque séptico, será almacenado en un recipiente o barril, para que la microempresa de recolección y transporte se lo lleve a la planta de tratamiento de lodos.
55
Descripción del procedimiento mecánico para la extracción de lodos:
Para el Transporte de Lodos
La recolección del volumen y su acarreo hacia la planta
modular se ha establecido con una planificación de 2.5
m3 por semana, correspondiendo a unos 660 galones
semanales. De esta manera se utilizarán tanques para
el acarreo manual con capacidad de 200 galones, a fin
de realizar el trabajo en cuatro días por semana como
máximo. El volumen total se recolectará en un mes,
utilizando un equipo de traslado automotor sencillo,
equipado con una cisterna y bomba de succión como
se muestra en la figura.
Triciclo con cisterna y bomba succionadora portátil
Paso Descripción de la actividad
1.0 Programar la extracción de lodos con los protagonistas de cada vivienda de acuerdo con los tiempos para la remoción y transporte definidos en el plan de la microempresa de gestión de lodos
2.0 De previo los actores encargados de la recolección y transporte deben haber efectuado una estimación del tamaño del tanque séptico y/o biodigestor existente, así como de la cantidad de personas por vivienda, para conocer el volumen de lodos a extraer
3.0 La cuadrilla de limpieza llega con su equipo a cada vivienda y procede a abrir las tapas de los registros en los tanques
4.0 Esperar al menos 15 minutos para liberar los gases acumulados en los tanques
5.0 La remoción de las natas y grasas acumuladas en el tanque séptico puede realizar con baldes, cargándolas luego en la cisterna adherida al remolque
6.0 A continuación, extraer entre el 80% del volumen, dejando un residuo del 20% para que actúe como material inoculante al momento de reanudar la puesta en marcha del tanque
7.0 En los Filtros Anaeróbios de Flujo Ascendentes (FAFA), de la casa del protagonista, se realizará la limpieza mediante retrolavado con agua
8.0 Todo el material (lodos) será trasladado en la cisterna al sitio de la planta de tratamiento
56
Planta Modular para Tratamiento de Lodos
El diseño óptimo de la planta de tratamiento de los lodos procedentes de las unidades de tratamiento
primario o secundario instaladas en los sistemas de arrastre hidráulico, se tomó en cuenta las
particularidades del sector rural y las dimensiones promedio de sus comunidades, se ha previsto la
construcción de una planta con características que se encuentran en relación directa con la magnitud
típica de sus comunidades y relacionadas con las capacidades de pago de los protagonistas.
En este sentido, con los datos del volumen de lodos determinados In Situ que producirán los tanques
sépticos mejorados integrales instalados en las unidades de saneamiento de arrastre hidráulico, se
define el tamaño físico de la planta, considerando solamente equipos técnicos sencillos a emplear en las
operaciones, a fin de lograr equilibrio técnico y económico.
Para este proyecto se propone una Planta Modular de tratamiento de lodos con una capacidad de 10m3,
que brinde servicio a nivel territorial, considerando la magnitud óptima de 34 viviendas como mínimo,
que es precisamente la cantidad promedio en una comunidad típica del medio rural del país,
determinada durante la realización de los estudios de evaluación de la presente consultoría. Esta
cantidad de viviendas involucra a 190 personas.
En base esta evaluación de los criterios y detalles, se propone aplicar la tecnología de tratamiento
considerada más apropiada para el sector rural, que consiste en lo siguiente:
Dimensiones definidas: Tanque Digestor
Volumen: 10 m3
Geometría: Cilíndrica
Diámetro: 2.20 m
Altura: 2.05 m
Drenaje de lodos tratados Salida: 0.15 m
Con pendiente de fondo de 10% para descarga de los lodos tratados
Tuberías de ventilación de gases
Biodigestión anaerobia
en el sitio de la planta
Secado con
insolación
Solar
Alcalinización para
re uso como valor
agrícola en plantas
ornamentales
Entrad
a
Salida
57
Lechos de Secado
La planta estará dotada de áreas para lechos de secado de los lodos tratados. El secado de lodos se hará
en forma natural mediante insolación solar por un período de 2 a 3 meses, en una dimensión total de
50 m2 distribuidos en dos eras de 5.0m x 5.0m cada una. El período exacto de secado para reducir el
porcentaje de humedad de los lodos, según las condiciones climáticas del territorio en que se encuentre
instalada.
Área de Alcalinización
Posterior al tiempo de secado de los lodos, se procederá a las labores de mezcla con un ingrediente
alcalino; para ello se utilizará hidróxido de calcio Ca(OH)2 conocido en el comercio local como cal
apagada, la cual es distribuida en sacos de 25 ó 45 kilogramos de muy bajo costo.
Esta mezcla se realizará manualmente, utilizando herramientas sencillas como palas y carretillas. La
proporción de la mezcla se hará de tal manera que se produzca una concentración del 12% por un
período de dos horas, a fin de que la alcalinización de los lodos finales permita una calidad adecuada y
lista para su reuso agrícola, como abono de plantas ornamentales y/o restauración de suelos.
Considerando los resultados de laboratorio de calidad realizados por la UNI, se espera producir un abono
de clasificación B, excelente como valor comercial para el reuso agrícola.
Administración Se prevé una pequeña caseta para albergar los sacos de cal y un pequeño espacio para oficina. Un área
de parqueo, acceso y descargue de lodos para los triciclos motorizados que llevarán los lodos
procedentes de los sistemas de arrastre hidráulico desde las viviendas de los protagonistas, para
depositarlos en el tanque digestor de lodos.
En el Cronograma 1 se muestra el modelo para la planificación de actividades en la Cadena de Gestión
de Lodos, con el período de trabajo optimizado de acuerdo con las oportunidades climáticas que brindan
las condiciones particulares estacionales en el país.
En el cronograma se observa que es factible extender el funcionamiento de la planta, puesto que
después de realizar las actividades propias que se consiguen en los primeros meses del año, se hace
perfectamente viable la prestación de servicios a nivel territorial para otras comunidades que cuenten
con un volumen similar de protagonistas, consiguiendo así el beneficio de las economías de escalas y
permitiendo a la continuidad el trabajo en todo el año.
58
Cronograma 1
A continuación, en la Figura 5 se muestra la panorámica completa del prototipo del Diseño Óptimo de
la Planta Modular Territorial para el tratamiento de lodos.
Figura No.5
Tamaño Óptimo de la Planta Modular Territorial para el Tratamiento de Lodos efluentes de los sistemas de Arrastre Hidráulico
Actividades a realizar por mes Ene. Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Set. Oct. Nov. Dic.
MODULACIÓN PRINCIPAL
Acarreo y llenado de Tanque Digestor
Maduración (Digestión de lodos)en
Tanque
Secado de lodos tratados
Alcalinización al 12% (mezclado con
Hidróxido de calcio)
MODULACIÓN OPCIONAL
Acarreo y llenado de Tanque Digestor
Maduración (Digestión de lodos)en
Tanque
Secado de lodos tratados
Alcalinización al 12% (mezclado con
Hidróxido de calcio)
Programación de Actividades en la Planta de Tratamiento de Lodos
Planta Modular de 10 m3 para una comunidad de 34 viviendas
59
VIII. Organización básica para el Modelo de Gestión y Manejo de Lodos
A. Modalidad de Gestión y Manejo de Lodos Producto de las evaluaciones efectuadas durante la realización de los estudios, para la dirección de las
actividades en el Modelo de Gestión y Manejo de Lodos se propone el concepto de cooperación Mixta
Municipal-Comunitario, organizada de la siguiente manera:
Gráfico 3. Fase inicial: Organización del Sistema Municipal-Comunitario
Nivel 1 Nivel 2 Notas: Nivel 1 de Coordinación y Control Nivel 2 de Operación
Esta estructura básica se enfoca con actividades ejecutivas transversales, a fin de conseguir el
empoderamiento y versatilidad en las acciones por parte de los actores involucrados.
En el nivel 1 se encuentran los Actores con roles de asesorías, como la municipalidad quien tendrá el rol
principal directo de asesorar a la organización comunitaria, no obstante, para el éxito de ello, el FISE
deberá realizar capacitaciones y colaborar en la elaboración del plan de atención y actividades en el
Modelo, en conjunto con los protagonistas de las organizaciones comunitarias específicas en cada
territorio.
Apoyo
Institucional:
Asesores-FISE
Asesoría de
UMAS
Municipales
Otros actores
colaboradores
(ONG´s, INIFOM,
MARENA
Junta
Comunitaria
territorial:
CAPS
Recolector de
Lodos
Encargado de
Planta de
Lodos
Menestrales
Comunidades receptoras del servicio en el territorio
(censo)
60
El nivel 2 compete a los Actores comunitarios que tendrán las funciones ejecutivas en el Modelo de
Gestión.
Este sistema de organización de pequeño porte, planteado para los territorios, permite una fácil
aceptación y gradual desarrollo de las comunidades, en relación con la atención a las unidades
descentralizadas de producción de lodos.
La actual experiencia acumulada por las instituciones nacionales que actúan en el sector y, la experiencia
vivida por los comunitarios en la última década, en la que han estado utilizando variados sistemas de
arrastre hidráulico, es el talento esencial en el proceso de apropiación y que ha llevado a la escogencia
del modelo trazado y diseñado en este informe para el sector rural.
No se olvida que, la participación efectiva de la mujer en la población atendida, en conjunto con su
organización social o gremial, asegura el éxito, tomando en cuenta que las familias beneficiadas conocen
de sus necesidades sanitarias reales, así como su realidad ambiental y económica, que es precisamente
lo que incentivará el desarrollo y la activa participación en la tecnología diseñada y adecuada a sus
condiciones, puesto que no constituye la implantación de una metodología tecnológica, sino que es un
sistema con tareas que ellos ya han estado realizando de manera empírica aunque parcialmente.
En relación con la generación de los recursos que brinden sostenibilidad del modelo, se plantea la
implementación de la aplicación del modelo de generación de recursos bajo el Prototipo de la Ruta de
Rentabilidad del Mercado de Saneamiento y la modalidad de recolección-ahorro de la tarifa de
extracción y transporte de lodos, tal como se demostró en los presentes estudios de evaluación, basado
en el análisis y consideraciones de los resultados del diagnóstico de campo.
En las siguientes láminas se describen los diagramas de flujo de recursos financieros y la Ruta de
Rentabilidad del Mercado de Saneamiento:
61
Diagrama de flujo de Recursos financieros Modalidad de Gestión y Manejo de Lodos provenientes de las unidades de saneamiento de arrastre
hidráulico Evacuación de lodos Flujo de fondos
Si
No
Evaluar factibilidad futura
Unidades
descentralizadas
Extracción y
transporte
de lodos
Planta de
tratamiento de
Lodos
(Empresa Mixta
Comunitaria-Municipal)
Comercialización
del Producto para
reuso agrícola
Comité CAPS
Modalidad tripartita:
Comunitaria-Municipal-Privados
Modalidad mixta:
Comunitaria-Municipal
Protagonistas
Beneficiados
Aporte
para
tarifa
Gobierno
(FISE)
Apoyo al
presupuest
o
Población en general
y clientes
potenciales
Precio de
compra del
subproduct
o
Incentivo a
la descarga
Publicidad
comercial
del
producto
Canon de
saneamient
o
Privados
Licencia de
descarga
62
Ruta de Rentabilidad del Mercado de Saneamiento
El Diagrama anterior muestra en forma clara la esfera que relaciona de manera directa la ruta de
demanda-oferta y la ruta de rentabilidad del mercado de saneamiento.
A partir de los descubrimientos realizados durante la realización de los estudios se puede señalar que,
los protagonistas, desde la perspectiva del trabajo conjunto con sus Organizaciones Comunitarias, ya
sean éstas CAPS u otras de tipo gremial, tienen capacidades reales para conseguir acceso a las fuentes
de financiamiento para sus proyectos y, disponen de verdaderas facultades de Auto Gestión para
construcción, mantenimiento y por tanto de diligencia para el manejo de la Cadena de Manejo de Lodos,
siempre y cuando se realicen capacitaciones dirigidas y coherentes.
63
Esta realidad de capacidades existentes en las organizaciones del ámbito rural, se manifiesta en los
logros visibles obtenidos por los protagonistas de las comunidades incluidas en la muestra nacional de
los presentes estudios, a saber: infraestructura de agua potable, electricidad, parques recreacionales,
saneamiento, centros de salud, escuelas entre otras; todas ellas alcanzadas gracias a sus capacidades de
Auto Gestión, es por tanto innegable asegurar que podrán cumplir con los compromisos que conlleva
dirigir las actividades de la Ruta de Rentabilidad del Mercado de Saneamiento, por estar constituidas de
tareas sencillas, educativas y habituales, sin embargo, para lograrlo será necesaria la implementación
expedita de un entrenamiento preciso, práctico y armónico con la tecnología concertada.
En consecuencia, todos los actores financieros que intervienen en el sector, deben coordinar esfuerzos
para enlazar sus formulaciones a modo homogéneo, con la finalidad de establecer un orden que
propenda a una verdadera etapa de desarrollo del subsector rural.
B. Parámetros de diseño para la concentración de carga orgánica DBO5 afluente y per
cápita Los resultados del monitoreo de calidad de agua residual elaborados por el laboratorio de la Universidad
Nacional de Ingeniería (UNI) durante la realización de los estudios de evaluación de sistemas de arrastre
hidráulicos domiciliares a nivel nacional, reflejan que la concentración de la DBO5 afluente puede
clasificarse como concentraciones fuertes, a causa de presentar valores mayores a las concentraciones
típicas de 400 mg/l para afluentes de aguas residuales de este tipo de acuerdo con lo que reporta la
bibliografía especializada.
El análisis estadístico concluido muestra que el parámetro de diseño de los procesos de tratamiento (la
concentración de la demanda bioquímica de oxígeno), tiene características particulares en cada una de
las regiones estudiadas, por tanto, no se estima conveniente el uso de un dato único a nivel nacional,
sino que su distribución se haga con carácter territorial. La misma recomendación territorial para las
cargas per cápita de DBO5
En consecuencia, en este informe final se determina que para el diseño de los procesos unitarios de
tratamiento se utilicen los parámetros presentados en el siguiente Cuadro 8:
64
Cuadro 8
C. Parámetros de diseño en la producción per cápita de lodos Para estimar el volumen de lodo generado en las unidades de tratamiento, se realizaron mediciones
directas en las unidades descentralizadas de saneamiento existentes (tanques sépticos), disponibles y
con accesibilidad dentro de sus estructuras.
El estudio de medición de los volúmenes de lodos acumulados se realizó en diez unidades de
saneamiento, distribuidas en las comunidades que se muestran en el siguiente Cuadro 9:
Media
aritméticaMediana Moda
Desviación
EstándarHomogeneidad Débil Media Fuerte INAA(1)
Resultado
de
laboratorio(2)
Promedio Gotaas/BM
Las Segovias
(Ocotal, Estelí)596.00 541.00 376.00 381.05
mediana
homogeneidad16.8 - 41.8 29.3
Occidente
(Chinandega,León)642 642 - - homogenio 15 - 43 29.0
Zona Septentrional
(Jinotega,Matagalpa)681.20 669.70 639.0 97.58 homogenio 14.6 - 48.7 31.7
Zona Suroeste
(Masaya, Rivas)734.00 734 - - homogenio 14.9 - 49.7 32.3
Zona Suroeste
(Río San Juan,
Boaco)
575.00 480.00 420.00 109.54 homogenio 11.6 - 38.6 25.1
Caribe Sur
(NvaGuinea, Rama,
Muelle de los
Bueyes)
696.05 798.97 862.30 320.15mediana
homogeneidad15.6 - 51.9 33.8
Caribe Sur
(Corn Island)356.75 345.50 345.50 76.85 homogeneo 8.0 - 25.0 16.5
Caribe Norte
(Mulukukú)548.00 548 homogeneo 11.1 - 37.1 24.1
Notas: (1) “Criterios de Diseño para Sistemas de Alcantarillados Sanitario”, elaborados en 1976 por DENACAL
(2) Rango en función del caudal aporte calculado
Concentración de DBO5 (mg/l) Concentración típica de DBO5 (mg/l) Carga percápita (g/hab/día)
RegiónMétodo de
análisis
Standard
Method
5210B for
the
examination
of water and
wastewater
Concentración del Afluente y Carga percápita. Resultados de Análisis de Laboratorio
220-350 250 - 1000110 >400 50 - 70
65
Cuadro 9
El resultado de la medición de la tasa per cápita de lodos obtenida en la muestra del estudio, se presenta
en el siguiente Cuadro 10:
Cuadro 10
D. Propuesta de un Proyecto Piloto para el Modelo de Gestión de Lodos Fecales
Domiciliares en el área Rural
Con la finalidad de que el Fondo de Inversión Social de Emergencia (FISE) lleve a la práctica exitosa lo
planteado en los presentes estudios, en este informe se ha desarrollado un Marco Lógico que contiene
el Diseño para realizar el Proyecto Piloto que materialice el Modelo de Gestión de Lodos Fecales
Domiciliares en el área Rural, iniciando de esa manera una nueva, verdadera y efectiva etapa de
desarrollo del sector.
En los cuadros siguientes, se describen al detalle sus componentes:
Deparatamento Municipio Comunidad ProtagonistaTiempo en
uso (años)Tecnología
Ubicación
de la
Unidad
Nva Segovia Ocotal Santa Ana Bertha Gómez 2 Tanque Séptico Familiar
Villanueva Israel Ana Julia Escalante 6 Inodoro Ecológico Familiar
Villanueva Matapalo Víctor Centeno 5 Inodoro Ecológico Familiar
Villanueva Israel María Espinoza 6 Inodoro Ecológico Familiar
El Viejo Fco. Laguna Pablo García 6 Inodoro Ecológico Familiar
Héctor Hernández 5 Inodoro Ecológico Familiar
Andrés Rocha 5 Inodoro Ecológico Familiar
Región Atlántica
Caribe SurNueva Guinea Naciones Unidas Alejandra Reyes 4 Inodoro Ecológico Familiar
Estelí San Juan de Limay San Lorenzo Yelson Ramírez 5 Tanque Séptico Familiar
Boaco Boaco El Pueblito Ainán Martínez 6 Inodoro Ecológico Familiar
Chinandega
Unidades de Saneamiento en que se midió Volúmenes de Lodos
León Achuapa La Calera
DescripciónUnidad de
MedidaCantidad Observaciones
Cantidad de Unidades de Saneamiento C/U 10
Tiempo promedio en uso (promedio) años 2.6
Capacidad del Tanque Lts 190
Volumen de lodo existente en el
momento de medición (promedio)m3 0.37
Índice habitante por Vivienda Hab. 5.50
Percápita (litros de lodos/hab/año)* 25.5
Resultado de medición de volumen de lodos en Tanque Sépticos
Tanques Sépticos en
operación
66
Propuesta de Marco Lógico para proyectoPiloto
Cuadro 11. Diseño de proyecto Piloto para la Gestión de Lodos Fecales Domiciliares en el área Rural en una comunidad modelo de 34 viviendas
PROPÓSITO INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
El propósito del proyecto es asegurar la cadena de gestión y manejo de lodos domiciliares en los servicios de recolección, transporte y tratamiento, facilitando la regulación de los servicios de limpieza, la disposición segura en la comunidad, el tratamiento e impulso del factor económico del producto final, desarrollado por la comunidad
Al menos dieciséis descargas de lodos por mes se realizan cumpliendo el estándar de calidad estipulado y supervisado por los técnicos responsables, al finalizar el proyecto. Al menos 10,000 litros de lodos transportados y tratados bajo las técnicas de calidad y seguridad. Al finalizar el proyecto. Al menos el 80% de los usuarios del servicio de recolección, transporte y tratamiento de lodos muestran satisfacción con el servicio. Al menos el 50% de lodos Clase B son producidos en la planta y comercializados
Registros de descargas de extracción y transporte en la estación de tratamiento de la Microempresa Mixta Municipal Comunitaria. Reporte, informes de tratamiento de lodos de la Microempresa Mixta Municipal-Comunitaria. Encuestas de satisfacción Informe Contable de la Gestión Comercial
Capacitación previa de los
usuarios en la nueva tecnología
Confección de una campaña
activa de comunicación social, a
través de capacitaciones antes y
después de la implementación del
proyecto piloto de saneamiento,
dirigida a los actores, a fin de
lograr la efectiva comprensión y
participación; así como definir y
sensibilizar La Ruta del Mercado
Potencial para la comercialización
de lodos tratados Clase B
67
Cuadro 12. Componente 1: Asegurar el eslabón de generación de lodos
PROPÓSITO ACTIVIDADES INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
Establecer articulación entre usuarios y prestadores de servicios de extracción de lodos en la comunidad objeto del proyecto piloto, con el propósito de asegurar la cadena gestión de lodo domiciliar.
Elaboración de un catastro de viviendas con unidades de saneamiento con arrastre hidráulico In Situ
Catastro de 34 viviendas con sistemas de arrastre hidráulico existentes en el área de intervención del proyecto piloto, concluido el período de duración
Registros de la Base de Datos Compromisos y voluntad de
los actores principales (FISE,
Alcaldía, CAPS) en completa
coordinación para el
cumplimiento de la
actividades previstas en el
proyecto piloto
Implementación de un sencillo módulo de registro manual o digital para monitoreo del período limpieza de los sistemas de arrastre hidráulico existentes
Módulo de registro y monitoreo elaborado en hoja Excel o manual, concluido en el período del proyecto piloto
Actas impresas, reportes de ejecución
CAPS y Municipalidades
apropiados del sistema y con
responsabilidades definidas
Capacitación de los actores en la construcción/instalación adecuada de las unidades de tratamiento domiciliar enfatizando sistemas prefabricados
Capacitados miembros del CAPS y al menos dos albañiles comunitarios en TSMI (Tanques Sépticos Mejorados Integrales) y zanjas de absorción en el primer mes del proyecto piloto
Certificado de capacitación entregado Ayuda Memoria de las capacitaciones
Interés de los actores
principales y externos en
formar parte de las
capacitaciones y sistema de
monitoreo
Campañas publicitarias elaboradas e implementadas
El 100% de las viviendas con unidades de arrastre hidráulico utilizan los servicios de extracción y limpieza.
Actas y reportes de trabajo realizado Actas de las campañas de publicidad
Interés de los actores
externos (ONG´s) en ser
sujetos de cambio y formar
parte del sistema de
monitoreo
68
Cuadro 13. Componente 2: Asegurar y regularizar el eslabón de transporte de lodos
PROPÓSITO ACTIVIDADES INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
Establecer una operación de transporte segura en la cadena de extracción y gestión lodos domiciliares, reduciendo los riesgos ambientales y sociales, garantizando además que los proveedores privados entreguen los lodos en la planta de tratamiento del proyecto piloto
Equipamiento y control de cumplimiento del transporte de lodos desde las viviendas con arrastre hidráulico cumpliendo con el estándar de calidad y equipos operativos
Estándares de calidad aplicados desde el inicio del proyecto piloto
Actas de certificación, etiquetas, reportes de ejecución Equipos de extracción y transporte de lodos (manual y mecánico)
Voluntad de los actores
principales, financiamiento
asegurado por parte de FISE
para la adquisición de
equipos y capacitación de
los involucrados y el
suministro de equipos para
el proyecto piloto
Capacitación a operadores en el trasporte, manipulación de lodos provenientes de las unidades de arrastre hidráulico domiciliar del proyecto
Al menos dos técnicos de la línea de extracción y transporte de lodos capacitados para la apertura, vaciado y limpieza de los TSMI (Tanques Sépticos Mejorados Integrales) en los primeros tres meses del proyecto piloto
Certificado de capacitación Ayuda Memoria de los eventos
CAPS y Municipalidades
Interesados en las
capacitaciones del personal
técnico
Capacitación para supervisión y control del cumplimiento de estándares en operación de extracción, recolección y transporte de lodos
El 100% de los técnicos encargados de la planta comunitaria territorial capacitados y al menos dos miembros del CAPS en los primeros meses del proyecto piloto
Certificado de capacitación Ayuda Memoria de los eventos
Actores externos (ONG´s)
bien informados y con
interés en formar parte del
sistema de capacitaciones
69
Cuadro 14. Componente 3: Eslabón de descarga y tratamiento de lodos
PROPÓSITO ACTIVIDADES INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
Regular la descarga en la planta, para asegurar el tratamiento de lodos efluentes de los sistemas descentralizados de arrastre hidráulico existentes en la comunidad objeto del proyecto piloto, cumpliendo los estándares técnicos y administrativos
Implementación de la primera fase de la Planta Modular de tratamiento de lodos diseñada en los estudios de evaluación para los sistemas de arrastre hidráulico
Estudio de evaluación y diseño final concluido y entregado a FISE por la consultoría
Documentos y Productos del estudio de evaluación realizados por la consultoría.
Convenio interinstitucional
entre el FISE, Alcaldía (s)
participantes y CAPS,
suscritos para construir e
implementar el proyecto
piloto de la planta modular
de tratamiento de lodos
provenientes de las
unidades de arrastre
hidráulico en el área
seleccionada.
Convenio, Ayuda Memoria
de reuniones de gestión de
ventas del producto con el
comercio local y nacional
Definición del sitio y construcción de la planta de lodos del proyecto Producción de lodos Clase B
Planta del proyecto piloto construida y funcionando a nivel territorial. Recibiendo descargas de lodos Lodo Clase B disponible para la comercialización
Acta de Recepción de Obras Reporte de funcionamiento de la Planta Generado el producto para la comercialización
Capacitación del personal en los aspectos técnicos y en administración para la puesta en marcha, operación y la actividad de mantenimiento del módulo de tratamiento de lodos
El 100% de los técnicos encargados de la planta territorial capacitados y al menos dos miembros de la Junta Comunitaria de CAPS capacitados en administración, en los primeros meses del proyecto piloto
Certificado de capacitación Ayuda Memoria de los eventos Lista de participantes
Ajustes para la descarga; muestreo de calidad de lodos en los distintos procesos de tratamiento, según estándar de laboratorio
Ajustes técnicos realizados y al menos el 70% de las muestras ensayadas a nivel de laboratorio
Programa de descarga, Reporte de procedimientos, Reporte de muestreo y análisis de laboratorio
70
Cuadro 15. Componente 4: Cadena de Gestión para el Reúso y/o disposición segura de lodos tratados
PROPÓSITO ACTIVIDADES INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
Generar insumos con valor agrícola y promover normativas nacionales en el ámbito rural para la disposición segura y/o reuso de lodos tratados en la planta del proyecto piloto
Aplicación de los conceptos vertidos en los estudios de investigación y evaluación de efluentes domiciliares realizados por la consultoría para el reuso y/o disposición de lodos tratados
Estudio de evaluación y diseño final concluido y entregado a FISE por la consultoría
Resultados, documentos, Productos del estudio de evaluación realizados por la consultoría
Sensibilizados los actores e
implementación de las
acciones de publicidad
dirigida a los integrantes de
la Ruta del Mercado
potencial: las floristerías,
supermercados, población
en general y productores
agrícolas
Elaboración e implementación de La Ruta del Mercado de Saneamiento
Campaña de comunicación, publicidad del valor energético del producto final (Lodos Clase B)
Comercialización de lodos Clase B y obtención de los recursos financieros de la venta Publicaciones a nivel de Gestión Comercial
Financiamiento inicial de
FISE
Elaboración de estudio de investigación para profundizar en nuevas aplicaciones del reuso de lodos tratados en el ámbito de abonos agrícolas a mayor escala
Convocatorias Reportes de convocatorias Sistematización de los resultados y nuevo estudio
Actores externos (ONG´s)
con interés en participar en
estudios para ampliar la
temática.
71
Cuadro 16. Componente 5: Divulgación y Conocimiento de la Cadena de Gestión y Manejo de Lodos
PROPÓSITO ACTIVIDADES INDICADORES FUENTES Y MEDIOS DE
VERIFICACIÓN SUPUESTOS
Promover la apropiación del proyecto de la Cadena de Gestión y Manejo de Lodos por parte de los actores directos e indirectos
Realizar campañas de sensibilización ambiental y normativas de construcción de unidades de saneamiento con el enfoque integral
Estudio de evaluación y diseño final concluido y entregado a FISE por la consultoría
Resultados, documentos, Productos del estudio de evaluación realizados por la consultoría
Compromiso de actores
principales (FISE y
Municipalidades), para destinar
presupuesto para
comunicación propaganda y
actividades supletorias
Elaboración de estrategias y mensajes de comunicación y educación a la población en general, para asegurar La Ruta del Mercado de Saneamiento
Campaña de comunicación, publicidad del valor energético del producto final (Lodos Clase B)
Publicaciones a nivel de Gestión Comercial Cartas Técnicas que incluyen las características bioquímicas y nutrientes del producto final (Lodos Clase B)
Realizar campañas de sensibilización del factor de valor comercial del producto final (lodos clase B)
Convocatorias Reportes de convocatorias Afiches, boletines de proyectos
Actores externos (ONG´s) con interés en participar como agentes de cambio en la temática.
Socialización y concientización del proyecto en trabajo con los CAPS y las juntas comunitarias gremiales
Taller con Juntas Comunitarias y técnicos Municipales
Lista de participación
Impresión de planos y difusión de Guías de Selección, construcción de sistemas de saneamiento con enfoque integral propuesto en los estudios de consultoría
Tiraje, registro de talleres de instrucción
Actitud de parte de los Actores
principales para socializar la
información técnica y
resultados del pilotaje
Sistematización de la experiencia con el pilotaje e intercambio de experiencias con otras entidades y países
Documento de validación y sistematización del proyecto Realización de eventos tipo talleres informativos
Informe de resultados y de sistematización publicados Ayuda memoria de taller
72
E. Evaluación y Mitigación de Riesgos Considerando que siempre hay un cierto grado de riesgo en relación con la sostenibilidad,
que podría estancar o impedir el porvenir de una adecuada ejecución y gestión del proyecto
Modelo de Gestión y Manejo de Lodos, en este sentido, y conociendo que esos riesgos están
relacionados con la determinación de los roles y las responsabilidades de los actores
internos y externos, en la siguiente tabla se plantean algunas acciones estratégicas de
control y de mitigación de los riesgos potenciales percibidos a la fecha, como una
herramienta de aplicación inmediata, toda vez que surjan esas eventualidades:
Tabla 17. Evaluación de Riesgos en los Recursos Claves
Riesgos Estrategia de control y mitigación
Sectores involucrados
Inadecuada determinación de roles y tareas de los actores claves privados y de la institución de gobierno local involucrada
Firma de convenios con definición clara de roles y responsabilidades de los actores claves, así como definida la manera de participar de cada uno de los elementos dentro del Modelo de Gestión de lodos
Alcaldía Municipal; Microempresas del sector privado; CAPS (Comité de Agua Potable); FISE; INIFOM; INAA
Alta rotación del personal técnico del Gobierno Municipal
Definición de una Comisión o Junta Directiva territorial con autonomía Interinstitucional para la Ejecución del proyecto de Gestión y Manejo de lodos, y la formación de un grupo de apoyo técnico para el apoyo del personal que ejecuta, supervisa y evalúa las tareas.
Alcaldía Municipal; FISE; INIFOM; Actores proveedores de servicio del sector privado; CAPS
Limitado financiamiento Inserción en POA Municipales el presupuesto requerido en los primeros años de establecimiento del proyecto de Gestión y Manejo de lodos. Financiamiento del FISE para la fase posterior del proyecto
Alcaldía Municipal; FISE; BM
Reducida aceptación del proyecto por los protagonistas y de los actores del sector privado
Confección de una campaña activa de comunicación social, a través de capacitaciones antes y después de la
FISE; Alcaldía Municipal; INIFOM BM; Juntas Directivas Autónomas; Microempresas mixtas, proveedor privado de
73
implementación de los proyectos de saneamiento, dirigida a los actores, a fin de lograr la efectiva comprensión y participación en el tema. Entrega de equipos y bienes de apoyo para los miembros y las organizaciones involucradas en el territorio
servicios de recolección y transporte
Discrepancias en la metodología de fundación de la propuesta, que genera conflictos en cumplimiento de objetivos establecidos
Elaboración de un manual de procedimientos y estatutos para la resolución de dicotomías, así como el seguimiento para la toma de decisiones
FISE; Alcaldía Municipal; UMAS; ARAS; INIFOM; INAA; MARENA; Juntas Directivas Autónomas; ONG´s
F. Costos de las obras propuestas
La inversión inicial requerida para el Sistema del Modelo propuesto, se presenta en el
cuadro siguiente:
Cuadro 17. Costos de las obras propuestas
No. Descripción Unidad Cantidad Costo
Unitario (US$)
Costo Total (US$)
1.0 Extracción, recolección y transporte
10,430.00
1.1 Triciclo con Equipo Bomba-Motor para lodos. Potencia 5 HP
Unid 1 10,150.00 10,150.00
1.2 Cisterna montada en triciclo
m3 1 180.00 180.00
1.3 Bomba manual de pistón para extracción de lodos
Unid 1 100 100
2.0 Tratamiento de lodos 32,895.00
74
2.1 Tanque Digestor (fibra de vidrio)
m3 10 850.00 9,000.00
2.2 Loseta concreto para Área de Secado
m2 50 151.50 7,575.00
2.3 Lecho para Filtración de lixiviados
m2 15 385.00 5,775.00
2.4 Loseta techada p/Mezcla alcalinizante
m2 30 151.50 4,545.00
2.5 Techado de lámina traslúcida
m2 80 75.00 6,000.00
3.0 Obras Civiles 14,860.00 3.1 Caseta m2 30 280.00 8,400.00 3.2 Canal de Drenaje Glb 1 100.00 100.00 3.3 Cercado de Predio Ml 120 23.00 2,760.00 3.4 Terrenos m2 900 4.00 3,600.00 Costos de venta 17,455.50
Totales 75,640.50
IX. Conclusiones y recomendaciones del consultor
A. Conclusiones 1. En las condiciones actuales, existe una generalización de la tecnología, sin
considerar aspectos técnicos y socioculturales.
2. En ninguno de los proyectos/programas se realizó alguna validación previa (a nivel
de pilotaje) para la instauración de las tecnologías relativas a las unidades de
tratamiento denominadas “Inodoros Ecológicos” y/o “biodigestores”, éstos
actualmente no cuentan con un soporte técnico de sus eficiencias de remoción y
funcionamiento.
3. Municipio de Nueva Guinea, ocurrido el aplastamiento del biodigestor, debido a que
están constituidos de material plástico polietileno, el cual no soporta el empuje de
las cargas mecánicas que ejerce el suelo y el agua sub-superficial sobre el cuerpo de
las unidades.
4. Las capacitaciones en operación y mantenimiento realizadas en los proyectos, no
fueron coherentes con la tecnología, a excepción de recientes proyectos en la zona
75
de Nueva Guinea y Jinotega en los que se han realizado mayores esfuerzos.
5. El componente de concentración de carga orgánica afluente DBO5 en el subsector
rural se clasifica fuerte, habiendo variaciones territoriales. Esta carga está
relacionada con el hábito de consumo, bajo caudal de descarga entre otros.
6. La carga per cápita de DBO5 por habitante y día como promedio global en el ámbito
rural resultó ser de 30.3 gr/hab/día, el cual se encuentra en el rango de las
características en otras partes del planeta; sin embargo, existe una tendencia
diferenciada territorial en el país, por lo que se debe tomar en cuenta a la hora de
cada diseño específico.
7. Hay excelente aceptación de los protagonistas a los sistemas instalados de arrastre
hidráulico, sin embargo, solicitan mayor adiestramiento (capacitación)
incorporando la base teórica que fije de manera clara el concepto y la metodología
para el manejo de la tecnología construida en sus territorios.
8. Las unidades de tratamiento propuestas son topológicamente adecuadas para las
condiciones de espacio existentes en las viviendas de los protagonistas.
9. Las unidades de tratamiento propuestas cuentan con la configuración geométrica
que responde a la relación Largo/Ancho en el orden de 2.4, que genera mayor
eficiencia de remoción de la materia orgánica, tal como fue demostrado en la fase 1
del Producto No.4 del informe de Consultoría “evaluación de los sistemas de
arrastre hidráulico en el sector rural”.
10. Las unidades cumplen con el principio de sedimentación y el efecto pistón en el
proceso de eficiencia de tratamiento biológico para la depuración del contaminante
orgánico DBO5, considerando que la mayor eficiencia está evidentemente
relacionada con la mayor distancia óptima disponible entre la entrada y la salida de
la unidad, lo que está presente en las unidades de tratamiento primario formuladas
en el presente informe de consultoría.
11. Las labores de extracción, transporte y tratamiento de lodos planteadas en este
estudio, tienen su base de aceptabilidad de acuerdo con en el diagnóstico de campo,
que fue realizado en las comunidades incorporadas en la muestra nacional.
12. Las labores de extracción, transporte y tratamiento de lodos son de aplicación
sencilla, fácil de operar y mantener, y con un costo de inversión reducido, acorde
con las limitaciones del sector rural.
13. Los requerimientos de inversión para la conformación de una planta de tratamiento
de lodos en los territorios tiene su plataforma en que la instalación de unidades de
tratamiento de los efluentes de sistemas de arrastre hidráulico irremisiblemente
producirán lodos; en este sentido, la gestión de manejo, tratamiento y disposición
76
final de los lodos efluentes de las unidades de arrastre hidráulico, deberá procurarse
a través de la conformación inicial de microempresas mixtas del tipo Municipales-
Comunitaria.
14. En términos bioquímicos y bacteriológicos, los lodos tienen características
excelentes para lograr sistemas de tratamiento sencillos y de poco costo, así como
para cumplir con las exigencias que impone la entidad reguladora MARENA para el
uso en algunas actividades agrícolas (al menos en plantas ornamentales), que es la
alternativa considerada como la más sustentable en el mediano plazo en las
comunidades rurales que operarán las instalaciones de tratamiento de lodos.
15. Se concluye que existe amplia demanda de unidades de arrastre hidráulico por parte
de los protagonistas (usuarios) en el sector rural.
16. Se concluye que, los protagonistas, desde la perspectiva del trabajo conjunto con
sus Organizaciones Comunitarias, ya sean éstas CAPS u otras de tipo gremial, tienen
capacidades reales para conseguir acceso a las fuentes de financiamiento para sus
proyectos y, disponen de verdaderas facultades de Auto Gestión para construcción
y mantenimiento de las instalaciones planteadas, y por tanto de diligencia para el
manejo de la Cadena del Modelo de Gestión y Manejo de Lodos, siempre y cuando
haya capacitaciones dirigidas.
17. Que las unidades de tratamiento propuestas en este informe, cumplen con los
requerimientos de eficiencia, estabilidad en el horizonte de diseño y sostenibilidad
solicitados por los usuarios.
18. Todas las unidades de tratamiento formuladas son topológicamente adecuadas para
las condiciones de espacio existentes en las viviendas de los protagonistas.
19. Las unidades cuentan con la configuración geométrica que responde a la relación
Largo/Ancho en el orden de 2.4, que genera mayor eficiencia de remoción de la
materia orgánica porque además cumplen con el principio de velocidad de
sedimentación y aprovecha el efecto pistón en el proceso de tratamiento.
20. Que la mayor eficiencia de las unidades para el tratamiento biológico de depuración
del contaminante orgánico DBO5, está evidentemente relacionada con la mayor
distancia óptima disponible entre la entrada y la salida de cada unidad (relación
largo/ancho), presente en las unidades de tratamiento primario formuladas en el
este informe de consultoría.
21. Las labores de extracción, transporte y tratamiento de lodos planteadas en este
estudio, tienen su base en la aceptabilidad mostrada por los usuarios, resultado del
diagnóstico de campo realizado en comunidades incorporadas en la muestra
nacional.
77
22. La metodología propuesta de extracción, transporte y tratamiento de lodos son de
aplicación sencilla, fácil de operar y mantener y, con un costo de inversión reducido,
acorde con las limitaciones del sector rural.
23. Los requerimientos de inversión para la construcción de una planta de tratamiento
de lodos en los territorios, tiene su base en que, la instalación de unidades de
tratamiento de los efluentes de sistemas de arrastre hidráulico, irremisiblemente
producirán lodos; en este sentido, se concluye que la gestión de manejo,
tratamiento y disposición final de los lodos efluentes de esas unidades, no tiene más
opción que la de procurarse a través de la conformación del Modelo de
Microempresas Mixtas del tipo Municipal-Comunitaria.
24. En términos bioquímicos y bacteriológicos, los lodos efluentes de los sistemas de
arrastre hidráulico se estiman con buenas características, permitiendo aplicar
sistemas de tratamiento sencillos y de poco costo, así como para cumplir con las
exigencias de calidad que impone la entidad reguladora MARENA para el vertido en
cuerpos receptores.
25. Que las unidades tecnológicas expuestas, no constituyen solamente simples
unidades sanitarias, sino que a la vez son elementos que forman un producto de
retorno con amplio carácter comercial, económicamente factible, auto sostenible y
de fácil manejo para los usuarios que sean beneficiados con los proyectos de
saneamiento.
26. Que, por la excelente característica esperada de los lodos tratados, al menos
producirán lodos clasificados como Tipo B, lo cual admitirá su uso en actividades
agrícolas (para abono de plantas ornamentales), siendo esta la opción considerada
como la más sustentable en el mediano plazo en las comunidades rurales que
operarán las instalaciones de tratamiento de lodos.
27. Se concluye que las unidades propuestas reducen la contaminación imperante y
facilitan las operaciones de mantenimiento de los sistemas descentralizados de
evacuación de excretas, así como también promueven el desarrollo del mercado de
subproductos que ellas generan, incentivando la economía rural mediante la
formación de micro empresas de abono orgánico y de prestación de servicios de
tratamiento de lodos con evidente beneficio socio ambiental.
28. Que el beneficio del subproducto se establece a partir de la amplia vida útil de las
unidades propuestas, que tienen vigencia de conformidad con los períodos
económicos comparativos recomendados por las Normas vigentes de diseño; por
cuanto el aprovechamiento de los subproductos (lodos digeridos, estabilizados y
transformados en lodos clase B) permite una excelente dimensión comercial y
78
económica.
29. Que las unidades propuestas constituyen factores de bienestar social, originados en
el ahorro por la reducción de enfermedades diarreicas (por su eficiencia de
remoción del contaminante orgánico) y el hecho de establecer un subproducto que
favorece el bienestar y mejoría de las condiciones de vida de la familia rural.
30. Es imprescindible que la nueva tecnología no se introduzca en forma generalizada,
sino que se posicione diferente de la oferta existente, a modo que propicie a los
protagonistas receptores, la transmisión del conocimiento en operación y
mantenimiento, se aplique la metodología de selección descrita en el estudio y
facilite la comercialización de los subproductos de valor generados, considerando la
flexibilidad de los diseños y la capacidad de adaptarse a las particularidades de cada
uno de los beneficiados.
31. Considerando que surge de una base sólida (proveniente de un Estudio de
Evaluación a nivel Nacional) se debe incorporar en la Norma Técnica de diseño, el
resultado relacionado con las características de las aguas residuales de origen
doméstica, que relaciona la descarga de lodos en función de su procedencia, los
resultados son los siguientes:
a) Volumen de lodos per cápita de 25.50 litros/hab./año cuando la descarga
proviene solamente de inodoros.
b) Volumen de lodos per cápita de 35.00 litros/hab./año cuando incluye todas las
aguas grises.
B. Recomendaciones
1. No generalizar la tecnología
2. Seleccionar la Unidad de Tratamiento en función de (ver Producto 2):
a) Condiciones hidrogeológicas niveles de agua subterránea y cercanía de aguas
superficiales de consumo;
b) Permeabilidad del terreno que será instalada
c) Tamaño de lotes
d) Hábitos, Cultura social y étnica
e) Configuración Geométrica en el diseño de la unidad de tratamiento en la unidad
sanitaria de arrastre hidráulico…Efic. geométrica.pptx
3. Diseño con el método racional para climas cálidos y tropicales, desarrollado por Dr.
D.D Mara. Naciones Unidas “The Public Health Engineer . 1986” que ha sido validado
79
para Centroamérica…Método Racional.pptx
4. Las unidades de tratamiento con geometrías rectangulares, cilíndricas horizontales
y trapezoidales ensayadas en la propuesta de la presente consultoría, tienen su base
práctica y teórica en las validaciones hechas en países tropicales como el nuestro,
por lo que se recomienda la construcción inmediata y su puesta en marcha en el
programa de agua y saneamiento PROSASR.
5. Para lograr activar acciones concretas de conformación de microempresas del tipo
Municipal-Comunitaria, se recomienda activar los planes institucionales existentes
y disponibles para el financiamiento de operaciones de este tipo, así como la
voluntad institucional de dar un paso precedente, a fin de prepararse de antemano
a la avalancha de demanda del servicio que se suscitará con el desarrollo de
unidades de arrastre hidráulico en el ámbito rural.
6. Se recomienda iniciar con el concepto de la cooperación mixta Municipal-
Comunitario para la gestión, manejo y tratamiento de lodos y experimentar con la
organización tripartita Municipal-Sector Privado-Comunitario, para las labores de
extracción y transporte de lodos generados en los sistemas de tratamiento
anaeróbicos de las unidades de saneamiento.
7. Que las microempresas comunitarias o municipales que sean establecidas en los
territorios, para la gestión y administración del manejo de lodos (extracción,
transporte y tratamiento), incorporen equipamiento sencillo y de fácil operación,
que sean portátiles y con las capacidades volumétricas acorde con la cantidad de
unidades de arrastre hidráulico existentes en sus territorios, previendo su gradual
crecimiento en función de proyectos futuros.
8. Se recomienda que en la medida que se realicen campañas de capacitación en el
nivel comunitario y demás actores involucrados en la cadena de gestión de lodos,
vaya estimulándose la creación de microempresas intercomunitarias, para que los
mismos protagonistas puedan atender un territorio de tamaño apropiado, que
optimice sus capacidades técnicas y financieras.
9. Se recomienda la definición de nuevas cartillas de capacitación que sean coherentes
con la nueva tecnología en ejecución, para uso en la capacitación en operación y
mantenimiento del personal que estará a cargo de la labor de manejo de lodos,
tanto en a nivel Municipal, comunitario o convenios con grupos ambientalistas del
sector privado.
10. Se recomienda que el FISE implemente un nuevo estudio piloto, que incorpore
realizar monitoreo de seguimiento de la calidad de aguas residuales afluentes
considerando los períodos estacionales, monitoreo de eficiencia del desempeño de
80
las nuevas unidades de tratamiento, así como de la planta de lodos producidos en
el ámbito rural, a fin de fortalecer y precisar aún más los estudios de evaluación
realizados en la presente consultoría.
11. Se recomienda utilizar unidades fabricadas con material de fibra de vidrio reforzado,
con la finalidad de aprovechar las ventajas técnicas, reducción de costos de
inversión, la facilidad y rapidez que muestran en su instalación, y la versatilidad de
obtener formas adecuadas para los diseños topológicamente eficientes como los
propuestos en los presentes estudios.
12. Se recomienda que todos los actores financieros que intervienen en el sector rural,
coordinen esfuerzos para enlazar sus formulaciones a modo homogéneo, con la
finalidad de establecer un orden que propenda a una verdadera etapa de desarrollo
del sector.
13. Se recomienda la construcción, su utilización inmediata y puesta en marcha en los
Programas de Agua y Saneamiento del FISE de todas las unidades de tratamiento
con enfoque integral que tienen geometrías rectangulares, cilíndricas dispuestas de
manera horizontal y la geometría trapezoidal ensayadas en la propuesta de la
presente consultoría, las cuales tienen su base práctica y teórica en los resultados
de laboratorio realizados a nivel nacional durante los estudios de evaluación, así
como también en las validaciones hechas en países tropicales como el nuestro.
14. Se recomienda que las instituciones y demás actores que intervienen en el sector
con la implementación de obras de saneamiento, deben favorecer la sensibilización
y brindar conocimientos claros a la población sobre el tratamiento de las aguas, e
impedir la proliferación de unidades sanitarias no adecuadas que son
comercializados por los proveedores locales.
15. Se recomienda activar los planes institucionales disponibles para el financiamiento
de conformación del Modelo de Microempresas del tipo Municipal-Comunitaria,
confirmando la voluntad institucional de dar un paso precedente, a fin de prepararse
de antemano a la avalancha de demanda del servicio que se suscitará con el
desarrollo de unidades de arrastre hidráulico en el ámbito rural.
16. Se recomienda iniciar con el concepto del Modelo de Microempresa Mixta
Municipal-Comunitario para la Cadena de Gestión y Manejo de Lodos.
17. Se recomienda de manera paralela ensayar con la organización del tipo tripartita
Municipal-Sector Privado-Comunitario, sólo para las labores de extracción y
transporte de lodos generados en los sistemas de tratamiento anaeróbicos de las
unidades de saneamiento de arrastre hidráulico.
18. Se recomienda que las microempresas comunitarias o municipales que sean
81
establecidas anticipen con previsión su gradual crecimiento en el entorno territorial,
considerando aplicación del concepto de economías de escala, en función de los
proyectos futuros de arrastre hidráulico programados por las instituciones y los
organismos que intervienen con inversiones en el sector rural (FISE, ONG, entre
otras).
19. Se recomienda aplicación del modelo de generación de recursos bajo el Prototipo
de la Ruta de Rentabilidad del Mercado de Saneamiento y la modalidad de
recolección-ahorro de la tarifa de extracción y transporte de lodos, tal como se
demostró en el estudio de evaluación.
20. Se recomienda incorporar equipamiento sencillo y de fácil operación, que sean
portátiles y con las capacidades volumétricas acorde con la cantidad de unidades de
arrastre hidráulico existentes en sus territorios, para lograr puntos de equilibrio
entre eficiencia y costo en la gestión y administración del manejo de lodos, para
realizar las actividades de extracción, transporte y tratamiento.
21. Se recomienda que en la medida que se realicen campañas de capacitación en el
nivel comunitario y demás actores involucrados en la cadena de gestión de lodos,
vaya estimulándose la creación de microempresas intercomunitarias, para que los
mismos protagonistas puedan atender un territorio de tamaño apropiado, que
optimice sus capacidades técnicas y financieras.
22. Se recomienda aplicar el nuevo modelo básico de cartillas de capacitación en
operación y mantenimiento para el personal que estará a cargo de las labores de
manejo de lodos propuestas en el presente informe, por su coherencia con la nueva
tecnología en ejecución.
23. Se recomienda que todas las soluciones a implementar en los programas de
saneamiento, tengan como base los criterios de diseño y la metodología de
selección de las unidades de sanitarias propuestas en base a los resultados de los
estudios de evaluación de sistemas de arrastre hidráulico para el ámbito rural
realizados, a fin de conseguir uniformidad, seguridad de éxito de la inversión y
dinamizar la economía en el mercado de soluciones sanitarias con el nuevo enfoque
integral.
24. Se recomienda utilizar unidades prefabricadas, con la finalidad de aprovechar las
ventajas técnicas referidas a la versatilidad geométrica de obtener formas
adecuadas para los diseños topológicamente eficientes como los propuestos en los
presentes estudios, aprovechar la reducción de costos de inversión y la facilidad de
transporte y rapidez en su instalación.
25. Se recomienda que el FISE implemente un estudio piloto de monitoreo y
82
seguimiento de la calidad de aguas residuales afluentes en las nuevas unidades
sanitarias, considerando los períodos estacionales, a fin de verificar eficiencias de
desempeño, así como de la planta modular de tratamiento de lodos producidos en
el ámbito rural, con la finalidad de fortalecer y precisar aún más los estudios de
evaluación realizados en la presente consultoría.
26. Se recomienda como elemento clave, que el FISE como entidad rectora, establezca
relaciones de alianza, cooperación técnica y de confianza con las otras
organizaciones que intervienen en el ámbito rural, cohesionándolas sobre marcos
institucionales de integración en una Planificación Única de carácter Nacional, con
división del trabajo en los territorios por atender.
27. Se recomienda que el FISE reactive y mejore el sistema de información del sector,
sumando las nuevas experiencias a las que hay en este momento recopilada, a fin
de determinar un Plan Estratégico con la participación integral de todos los actores
claves, y redirigir los recursos financieros basado en programas de corto, mediano y
largo plazo, aprovechando la disponibilidad sustantiva de participación activa de
protagonistas beneficiarios, de los técnicos municipales, de los actores privados, las
ONG consecuentes y las organizaciones comunitarias.
28. Se recomienda incorporar en el Norma Nacional de Saneamiento el parámetro de
carga orgánica per cápita distribuida a nivel regional, determinada en los estudios
de evaluación e indicada en el Capítulo V del presente informe
29. Se recomienda incorporar en el Norma Nacional de Saneamiento el parámetro de
concentración de carga orgánica afluente, distribuida a nivel regional, determinada
en los estudios de evaluación e indicada en el Capítulo V del presente informe
30. Se recomienda incorporar en el Norma Nacional de Saneamiento el parámetro
referido al volumen de lodos per cápita, determinado en los presentes estudios y
que muestran las características de descarga de las aguas residuales de origen
doméstica a nivel rural, en función de su procedencia, el cual se presenta en el
Capítulo V del presente informe.
31. Se recomienda mantener la forma rectangular o geometría semejante, para las
unidades de tratamiento, con una relación entre el largo y el ancho en una
proporción de 3:1, a fin de asegurar el funcionamiento apropiado de las acciones de
sedimentación y biodigestión, tomando en cuenta que los resultados de laboratorio
señalan que la distancia corta entre la entrada y salida reduce la eficiencia para la
remoción de contaminantes.
83
Acrónimos y Abreviaciones
ARAS: Asesor Regional de Agua y Saneamiento
BM: Banco Mundial
DBO5: Demanda Bioquímica de Oxígeno a 5 días
DQO: Demanda Química de Oxígeno
FISE: Fondo de Inversión Social de Emergencia
FAFA: Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente
INAA: Instituto Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillados
LPPD: Litros por persona por día
MARENA: Ministerio del Ambiente y Recursos Naturales
PROSASR: Proyecto de Sostenibilidad del Sector de Agua y Saneamiento Rural
ST: Sólidos Totales
SST: Sólidos Suspendidos Totales
SD: Sólidos Disueltos
SSD: Sólidos Sedimentables
SSV: Sólidos Volátiles
UNI: Universidad Nacional de Ingeniería
UMAS: Unidad Municipal de Agua y Saneamiento
84
Bibliografía Consultada 1. Manejo de lodos fecales. Un enfoque sistémico para su implementación y operación.
IWA Publishing 2014
2. Decreto 21 – 2017 Reglamento en el que se establecen las disposiciones para el vertido
de aguas residuales. La Gaceta No. 229 año 2017
3. Decreto 77 – 2003 Disposiciones que regulan las descargas de aguas residuales
domésticas provenientes de los sistemas de tratamiento en el lago Xolotlán. Diario La
Gaceta No.218 año 2003
4. Decreto 33 – 95 Disposiciones para el control de la contaminación provenientes de las
descargas de aguas residuales domésticas, industriales y agropecuarias. MARENA,
Nicaragua
5. Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales Escuela de Colorado. Abangares,
Guanacaste Costa Rica 2014
6. Memoria de Cálculo TSM A-A Fibromuebles de Costa Rica. 2017
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8. Tratamiento y Depuración de las Aguas Residuales. Metcalf & Eddy. 1981
9. Servicios de laboratorios para realizar pruebas de calidad de agua potable, aguas
residuales y lodos fecales en sistemas de agua y saneamiento rurales. UNI-UNAN 2019
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Básico Rural” INAA. Nicaragua
11. Mara, D. D. (2004). Domestic wastewater treatment in developing countries. Earthscan,
Gran Bretaña
12. Purificación de Aguas y Tratamiento y Remoción de Aguas Residuales. Fair, Geyer y
Okun, 1976
Managua. Julio de 2019