reuso de aguas residuales
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REUSO DE AGUAS RESIDUALES
POR:DAYRO ACEVEDO
NANCY ANDREA ALAYÓNGILDARDO ANDRÉS CANOJUAN CARLOS CHAPARRO
CATALINA MENDOZAJORGE ENRIQUE PINTO
UNIVERSIDAD DE MANIZALESMAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y
MEDIO AMBIENTESEMINARIO MANEJO INTEGRADO DEL
AGUA2012
Es fundamental conocer los parámetros de calidad.
El tratamiento de las aguas residuales consiste en diversos procedimientos y operaciones.
Las aguas residuales correctamente tratadas pueden ser reutilizadas en diversas actividades humanas
RESUMEN
Importancia de la reutilización del agua residual en el Manejo integrado del agua.
Situación en América Latina. Infraestructura de las plantas de
tratamiento es fundamental. Actualmente se están reutilizando aguas
residuales tratadas. Pero… Los usos de aguas residuales más conocidos
y estudiados son los utilizados para riego de cultivos agrícolas.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVO GENERAL Analizar los aspectos relacionados con la reutilización
de aguas residuales en el marco de la Gestión Integrada del Recurso Hídrico.
Objetivos Específicos
Estudiar las características, tipos, componentes de las aguas residuales y criterios de calidad.
Describir los procesos de tratamiento de agua residual en un sistema convencional.
Determinar las experiencias significativas en el reuso de de aguas domésticas en el sector agropecuario.
OBJETIVOS
GENERALIDADES
FACTORES DETERMINANTES USO AGUAS RESIDUALES.
- Parámetros de calidad requeridos- Tipo de tratamiento- Control- Fomento de la higiene.-Tecnologías y técnicas
GENERALIDADES
USO AGUAS RESIDUALES EN AGRICULTURA.
Numero máximo permisible de bacterias coliformes.Prevenir: Cólera, amebiasis, disentería, gastroenteritis, fiebre tifoidea, hepatitis A.
Indicador de coliformes fecales.Riesgo nulo- riesgo real.
Las aguas residuales domésticas, son aquellas que han sido utilizadas con fines higiénicos, se componen de constituyentes químicos, físicos y biológicos, en ella se encuentran diluidos sólidos, líquidos y gases, así mismo de carácter orgánico e inorgánico. Muchos de los componentes consisten en residuos de alimentos, papel higiénico, excretas, jabones, detergentes, pañales, tampones, elementos profilácticos entre una larga lista de residuos.
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
En el tratamiento de aguas residuales se pueden distinguir hasta cuatro etapas que comprenden procesos químicos, físicos y biológicos (Marsilli, 2005):
Tratamiento preliminar, destinado a la eliminación de residuos fácilmente separables y en algunos casos un proceso de pre-aireación.
Tratamiento primario que comprende procesos de sedimentación y tamizado.
Tratamiento secundario que comprende procesos biológicos aerobios y anaerobios y físico-químicos (floculación) para reducir la mayor parte de la DBO.
Tratamiento terciario o avanzado que está dirigido a la reducción final de la DBO, metales pesados y/o contaminantes químicos específicos y la eliminación de patógenos y parásitos.
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
SISTEMA DE TRATAMIENTO
El tratamiento preliminar sirve para aumentar la efectividad de los tratamientos primarios, secundarios y terciarios. Las aguas residuales que fluyen desde los alcantarillados a las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), son muy variables en su flujo y contienen gran cantidad de objetos, en muchos casos voluminosos y abrasivos, que por ningún motivo deben llegar a las diferentes unidades donde se realizan los tratamientos y deben ser removidos. Para esto son utilizado los tamices, las rejas, los microfiltros, entre otros (Kreissl, 1987).
TRATAMIENTO PRELIMINAR
TRATAMIENTO PRIMARIO
Las aguas residuales que entran en una depuradora aún contienen materiales que podrían atascar o dañar las bombas y la maquinaria. Estos materiales se eliminan por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. El agua residual pasa a continuación a través de una trituradora, donde las hojas y otros materiales orgánicos son triturados para facilitar su posterior procesamiento y eliminación (Metcalf & Eddy, 1998).
Una vez eliminados de un 40 a un 60% de los sólidos en suspensión, el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica en el agua. Los procesos microbianos empleados son aeróbicos y anaeróbicos (Metcalf & Eddy, 1998).
TRATAMIENTO SECUNDARIO.
Tiene el objetivo de remover contaminantes específicos, usualmente tóxicos o compuestos no biodegradables o aún la remoción complementaria de contaminantes no suficientemente removidos en el tratamiento secundario (Metcalf & Eddy, 1998).
Como medio de filtración se puede emplear arena, grava antracita o una combinación de ellas. El pulido de efluentes de tratamiento biológico se suele hacer con capas de granulometría creciente, duales o multimedia, filtrando en arena fina trabajando en superficie. Los filtros de arena fina son preferibles cuando hay que filtrar flóculos formados químicamente y aunque su ciclo sea más corto pueden limpiarse con menos agua (Metcalf & Eddy, 1998).
TRATAMIENTOS TERCIARIOS
CRITERIOS DE CALIDAD Y NORMATIVIDAD PARA EL USO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
CRITERIOS DE CALIDAD PARA REUSO DE AGUAS RESIDUALES Parámetros de calidad microbiológica recomendados por la Organización Mundial de la Salud (OMS, 1989).
CATEGORIA REUTILIZACION
APLICADA GRUPOS
EXPUESTOS NEMATODOS
INTESTINALES COLIFORMES
FECALES
TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES
(Media aritmética del número de huevos viables
por litro (b)
(Media geométrica del
número de coliformes por
cada 100 ml (b)
Para alcanzar la calidad
microbiológica requerida
A
Riego de cultivos de productos
que se consumen
probablemente sin cocinar.
Campos Deportivos y
parques públicos
Trabajadores, consumidores y
púbico menor o = a 1 1000 ©
Estanques de estabilización
para alcanzar la calidad
microbiológica indicada o tratamiento equivalente
B
Riego de cultivos de cereales y
especies industriales,
forrajes, pastos y árboles (d)
Trabajadores menor o = a 1 Sin estándares recomendadas
Retención de estanques de estabilización durante 8-10
días o eliminación
equivalente de helmintos y coliformes
fecales
C
Riego localizado de cultivos de categoría B
cuando no hay exposición de
público y trabajadores
Ninguno No aplicable No aplicable
Pre- tratamiento como exija la tecnología de
riego pero nunca menor que una sedimentación
primaria
a. Ascaris, Trichuris y anquilostomas. b. Durante el periodo de riego. c. Cuando los productos comestibles se consumen siempre cocinados, ésta recomendación puede ser menos estricta. d. En el caso de árboles frutales, el riego debe interrumpirse dos semanas antes de la cosecha y no debe recogerse ningún fruto del suelo. No debe utilizarse riego por aspersión.
CRITERIOS DE CALIDAD PARA REUSO DE AGUAS RESIDUALES Criterios de calidad de agua para riego en Colombia Decreto 1594/84
En Colombia, el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Salud reglamenta los usos del agua y los residuos líquidos, considerando entre el total de siete al agrícola, entendido como irrigación de cultivos y otras actividades conexas o complementarias; para ello establece los criterios admisibles para la destinación del recurso (capítulo IV, artículo 40) y los siguientes criterios: “Boro deberá estar entre 0,3 y 4,0 mg B/L, dependiendo del tipo de suelo y de cultivo; el NMP de coliformes totales y fecales no deberá exceder de 5.000/100 ml y 1.000/100 ml, respectivamente, cuando se use el recurso para riego de frutas que se consuman sin quitar la cáscara y para hortalizas de tallo corto” (Ministerio de Salud, 1984).
CRITERIOS DE CALIDAD PARA REUSO DE AGUAS RESIDUALES Criterios de calidad de agua para riego en Colombia Decreto 1594/84
Expresado: Mg/l agua
CRITERIOS DE CALIDAD PARA REUSO DE AGUAS RESIDUALES
Normativa de la Agencia de protección ambiental (EE. UU) sobre la reutilización de aguas residuales para uso agrícola.
Fuente: OMS (1989). http://www.cepis.org.pe/bvsair/e/repindex/repi84/vleh/matedu/sanita.pdf
CRITERIOS DE CALIDAD PARA REUSO DE AGUAS RESIDUALES Normas de la Agencia de Protección Ambiental EEUU para el riego de parques, campos deportivos, zonas verdes y otros usos.
Fuente: OMS (1989). http://www.cepis.org.pe/bvsair/e/repindex/repi84/vleh/matedu/sanita.pdf
EXPERIENCIAS SIGNIFICATIVAS EN EL
REUSO DE AGUAS RESIDUALES
En busca de beneficios Económicos, sociales, ambientales
TIPOS DE REUSO DE AGUA RESIDUAL
CATEGORÍA USOS
MUNICIPIO
Limpieza de vías y andenes, Riego de parques y jardines, Refrigeración, Fuentes decorativas, Sistemas contraincendios, Suministros alternativos, Agua potable
AGRICULTURA Riego
GANADERÍA Consumo, Riego
PAISAJE Y MEDIO NATURAL
Recuperación de marismas, Riego, Aguas libres, Recuperación de zonas Baldías, sistema contraincendios
ACUICULTURA Crecimiento de peces y de algas
CAUDAL ECOLOGICO Ríos, lagos, Mantenimiento de marismas
RECARGAS DE FUENTES SUBTERRÁNEAS
Recarga/Almacenamiento
INDUSTRIALSistemas de refrigeración, Torres de enfriamiento, Alimentación de calderas.
DOMESTICOReutilización de agua gris (ducha, lavamanos, lavadoras) en sanitarios y lavado de pisos.
Reuso en Agricultura• Grandes cantidades de agua para riego
• Sobre aprovechamiento de fuentes hídricas. Costo económico y ambiental
• Mas del 13% de la población mundial consume alimentos regados con agua residual
• Agua residual aporta nutrientes al suelo de los cultivos. Requiere riego como fertilización periódica.
• Riesgos de salud publica
EXPERIENCIAS NACIONALES
• Distrito de riego de La Ramada en la sabana de Bogotá: Se riegan cultivos de hortalizas, flores y pastos con agua bombeada del río Bogotá, que pasan por de humedales naturales como única forma de tratamiento.
Estudios en el Valle determinaron la viabilidad del riego con agua residual de cultivos de arroz, sorgo, pastos, soya, y algodón, a través de la tecnología de lagunas facultativas. Se encontró que son aptos sólo para uso restringido, según la OMS, y que no representan riesgo potencial de toxicidad para los cultivos por sus bajos contenidos de Cl, Na y B.
En general los principales avances en reuso de agua residual, se refieren a riego de cultivos.
Osorio, 2006, reafirma la viabilidad en términos de disponibilidad y control de impacto por las actividades productivas.EPA (2004) y Silva (2008), han evaluado el impacto de metales pesados contenidos en aguas residuales y como la calidad físico-química y microbiológica de esta agua no ha presentado restricción para su reuso y, en términos de crecimiento, las unidades experimentales regadas con los efluentes han presentado mejor desempeño que las regadas con agua de pozo
Experiencias Internacionales
• Reservorios profundos de estabilización: Para almacenamiento estacional y purificación de efluentes parcialmente tratados, de origen de sistemas de lagunas anaerobias y aerobias.•Alteraciones químicas en un suelo irrigado con agua residual filtrada en filtros de arena•Estudio experimental sobre el uso de efluentes de PTAR compuestas por sedimentación primaria y secundaria y lagunas facultativas, en cultivos de sorgo, maíz y girasol, aplicando riego por gravedad y por goteo.
En Tel Aviv, la PTAR de 300.000 m3 d-1 (lodos activados, campos de infiltración de dunas de arena y confinamiento en el suelo alrededor de 400 d) remueve eficientemente materia orgánica y nutrientes (N y P), una variedad de metales pesados, elementos tóxicos, bacterias patógenas y virus.
En Maracaibo (Venezuela), el efluente de un sistema de lagunas de estabilización.
RIESGOS E IMPACTOS DEL REUSO DE AGUAS RESIDUALES
Confiabilidad por parte de los grupos de usuarios de agua residual.Salubridad, por tratamientos no totalmente eficacesSistemas de alcantarillado que no difieren las aguas residuales domésticas, aguas lluvias e industriales.
La sociedad tiene suficiente conocimiento técnico y científico para la elaboración de sistemas de tratamiento de aguas residuales eficientes, se podría decir que el problema de la contaminación de ríos con aguas servidas, es de tipo económico, de voluntad política y de sensibilidad ambiental.
Para el reuso de aguas residuales se aconseja realizar siempre un tratamiento preliminar y primario; el tratamiento secundario, además de remover de manera eficiente materia orgánica y sólidos suspendidos, influye directamente sobre la estructura de algunos compuestos, como los de nitrógeno, siendo importante tener en cuenta los requerimientos del cultivo a irrigar y el tipo de suelo.
Unos de los mayores problemas de los sistemas de tratamiento de las aguas residuales son la gran carga de contaminantes que trae consigo, y la gran mayoría de estos contaminantes como cepillos, pañales, papel higiénico, jabones etc., pueden ser evitados por las personas, es por esta razón que se requiere una sensibilización permanente sobre los impactos sobre los cuerpos de agua, con el fin de evitar estas malas prácticas y colaborar para que el tratamiento de los vertimientos sea mas eficaz.
CONCLUSIONES
Si bien es cierto, la literatura recomienda unos pasos para el tratamiento de las aguas residuales que permiten guiar para el diseño de un sistema de tratamiento, se debe tener en cuenta que cada agua tiene unas características especiales que las hacen diferentes unas de otras, por tal razón es necesario el conocimiento pleno de estas características y der posible realizar pruebas piloto de laboratorio antes de definir la secuencia y pasos a implementar en su tratamiento.
Para garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales en actividades agrícolas con un mínimo riesgo, sería recomendable que los países hicieran un manejo integrado de los recursos hídricos, que considere la participación y el compromiso de todos los organismos relacionados con los temas ambientales y agrícolas, como ministerios del ambiente y de agricultura, corporaciones ambientales, instituciones no gubernamentales, instituciones de investigación y el sector productivo.
Los contenidos minerales o de nutrientes en el agua residual puede compensar la necesidad de utilizar fertilizantes químicos, lo que permite conservar los recursos debido a la reducción de lixiviados y vertimientos hacia los cuerpos de agua naturales.
La experiencias realizadas en diferentes países demuestran que se hace necesario realizar acciones de investigación más amplias que garanticen una calidad confiable en el reuso de aguas residuales en el sector agropecuario debido a que los agricultores sobre todo en Colombia, desconfían de los métodos de tratamiento que puedan disminuir el rendimiento y calidad de los productos.
CONCLUSIONES
BAU, J. 1991. Investigación sobre la conservación del agua en Portugal. Laboratorio. Memorias del seminario sobre usos eficientes del agua, México.
CEPIS, 2004. (Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente). Tratamiento con lagunas.
En: http://www. cepis.ops.oms.org/eswwwfulltext/repind53/arp/arp02.html. GONZALEZ, J.S. Reglamentación del reuso del agua en Colombia. Bogotá, Ministerio del Medio Ambiente, mayo
2000. Grupo de Investigación de Recursos Hídricos. Instituto Universitario de Plaguicidas y Aguas (2012). En: http://
www.agua.uji.es/pdf/leccionRH28.pdf GUTIÉRREZ, J. 2003. Reuso de agua y nutrientes. Centro de información, gestión y educación ambiental. En:
www.medioambiente.cu/revistama/articulo41.htm. KESTLER ROJAS. 2004 Patricia Jamilette. Uso, reuso y reciclaje del aguaresidual en una vivienda. Guatemala. Disponible en: http://www.bvsde.paho.org/bvsaar/fulltext/uso_reuso.pdf LLAGOSTERA , R. Centro de Servicios para la Gestión del Agua, CESGA 2000. Memorias de aprovechamiento
agrícola de aguas residuales y fangos de depuradoras. Modulo análisis de las experiencias en España de la recuperación y reutilización de recursos: aguas residuales y bio sólidos. Valencia (España ).
LEÓN, G. 1995. Tratamiento y uso de aguas residuales en las actividades agropecuarias. Lima, 14 pág.
BIBLIOGRAFÍA
MEDEIROS, S., & otros. 2005. Utilización de agua residual de origen doméstica en agricultura: estudio de alteraciones químicas. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental 9(4).
MARA, D.D. 1976. Sewage Treatment in Hot Climates, John Wiley & Sons, Londres.
MENDONÇA, S.R. 1987. Tópicos Avançados em Sistemas de Esgotos Sanitários, ABES, Rio de Janeiro, 259pp.
METCALF, & EDDY. 1998. Ingeniería de aguas residuales: tratamiento, vertido y reutilización . Madrid: Mc Graw Hill.
NACIONES UNIDAS. 1997. Evaluación general de los recursos de agua dulce en el mundo.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL. 1998. Issues in potable reuse: the viability of augmenting drinkig wáter supplies with reclaimed wáter. National academy press, Washington. En: http://ciruelo.uninorte.edu.co/pdf/ingenieria_desarrollo/9/reuso_de_aguas_residuales.pdf
OMS. Helth guidelins for the use water in agriculture and aquaculture. 1989. World health organization tech. Rep. Series 778, OMS (Suiza). En: http://ciruelo.uninorte.edu.co/pdf/ingenieria_desarrollo/9/reuso_de_aguas_residuales.pdf
OSORIO, J. 2006. Estrategia de evaluación de usos conjuntivos del agua, incluyendo reuso para contribuir con la seguridad alimentaria de distritos agroalimentarios proyectados en el Valle del Cauca, Colombia. Tesis de maestría. Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle, Cali.
PROGRAMA IBEROAMERICANO DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA PARA EL DESARROLLO. Agua potable para comunidades rurales, reuso y tratamientos avanzados de aguas residuales domésticas. Capitulo 19. La reutilización de aguas residuales. En: http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/ripda/pdfs/Capitulo_19.pdf.
REYNOLDS, K. 2002. Tratamiento de aguas residuales en Latinoamérica. EE.UU.
SANCHEZ, A. 2000. Centro de Servicios para la Gestión del Agua, CESGA Memorias de aprovechamiento agrícola de aguas residuales y fangos de depuradoras. Modulo iniciativas de aprovechamiento de aguas residuales y fangos de depurados en la comunidad Valenciana. España.
SILVA, J. 2008. Reuso del agua residual tratada en la planta de tratamiento de aguas residuales de Cañaveralejo PTAR-C en el cultivo de caña de azúcar. Tesis de maestría (en desarrollo). Facultad de Ingeniería, Universidad del Valle, Cali.
TRUJILLO, A., FLOREZ, C. H., VALBUENA, M., HERRERA, L., ARAUJO, I., & SAULES, L. 2000. Cepis - Perú. Recuperado el 11 de Marzo de 2009, de XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental. En: http://www.cepis.org.pe/bvsaidis/aresidua/i-193.pdf
VALENCIA, E. 1998. Potencialidad del reuso del efluente de una laguna facultativa en irrigación comparación de la producción utilizando dos hortalizas regadas con efluente y agua subterránea. Cali. Universidad del Valle.
BIBLIOGRAFÍA
…GRACIAS!!!