TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS

ALEXANDRA SOFIA TOBAR VARGAS

Maestría Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente II Semestre

Cohorte XIII

NELSON RODRIGUEZ VALENCIA

Docente

LEIDY SALGADO

LUZ ANGELICA CARDONA

Tutoras

MODULO MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

2015

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS

RESUMEN

El tratamiento de aguas residuales en la isla de San Andrés Islas, es llevado a

cabo por PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., empresa

responsable de la operación, optimización y ampliación de la red de

alcantarillado sanitario, y tiene la visión de ampliarlo con el fin de brindar un

mejor servicio a la población isleña y proteger los recursos hídricos del

territorio, mejorando la calidad de vida.

Debido a las condiciones de insularidad y teniendo en cuenta principalmente el

estado de Isla oceánica, es claro que el principal cuerpo receptor de aguas

residuales en la Isla, es el mar. Por lo cual el vertimiento de las aguas

residuales se hace a través del Emisario submarino y vertimientos no

autorizados (V. Puntuales) a la costa. Por otra parte la mayoría de la población

isleña posee pozos sépticos, en pésimas condiciones filtrándose las AR a los

acuíferos de la isla y el subsuelo en general, afectando no solo el recurso

hídrico sino la salud humana.

La región cuenta con 3 estaciones de captación de aguas residuales, que

reciben los vertimientos de los 4 distritos de la isla, ubicados en la parte norte,

mientras que barrios como San Luis y El Cove no poseen alcantarillado

sanitario por la falta de estudios preliminares y altos costos de la

infraestructura.

A la región se le deben implementar tratamientos de aguas residuales

descentralizados, que son de bajo costo y benefician a la población en general,

también se debe implementar una planta de tratamiento de lodos para que la

descarga del emisario submarino no cause daños irreversibles en los

ecosistemas marinos.

INTRODUCCION

El Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina se encuentra en

el Caribe suroccidental, en la región intertropical, con una superficie marina de

más de 250.000 km2 de aguas oceánicas y sólo 70 km2 de tierra emergida

terrestre. Las islas se encuentran en la zona de transición entre el seco tropical

y el clima húmedo tropical. La influencia de los vientos alisios mitiga el clima

seco y cálido. La temperatura media anual es de 27.4˚C (Tobar et al, 2013).

El crecimiento de la población y por ende de la infraestructura de servicios

básicos sin el lleno de los requerimientos técnicos pertinentes, se traduce en

dispersión de agentes patógenos y contaminantes que exponen a la población

y al medio ambiente al riesgo de desastre de carácter antrópico (Arboleda, L.

2010).

Actualmente, las aguas residuales recolectadas por la red de alcantarillado

sanitario existente, son vertidas sin ningún tipo de tratamiento al mar; (excepto

de un pretratamiento que se le realiza al agua por medio de un sistema de

cribado ubicado en la Estación de Bombeo de Aguas Residuales N° 3,

aprovechando de este, su capacidad para asimilar y transformar las sustancias

mediante una serie de fenómenos fisicoquímicos y biológicos que reducen

significativamente la carga orgánica y bacteriana, sustancias típicas de las

descargas provenientes del sector de North End (Vertimiento Final).

Las aguas residuales se vierten al mar, y debido a las condiciones de uso de

pozos sépticos, construidos en muchos casos sin estándares técnicos y sin que

sea efectuado un mantenimiento apropiado de los mismos, se puede

establecer que las fuentes de agua y los acuíferos de la Isla, son susceptibles a

percibir contaminación por aguas residuales. En la actualidad el vertimiento

final que finaliza en el mar se realiza mediante el emisario submarino (cumple

la función de sistema de transporte, tratamiento y disposición final de las aguas

residuales) con previo cribado de las aguas residuales en la Estación de

Bombeo de Aguas Residuales N°3 (Informe Proactiva, 2008).

De acuerdo con la Resolución N° 507 del 20 de Noviembre de 1997, la

corporación Ambiental CORALINA otorgó la Licencia Ambiental para la

construcción del Emisario Submarino de Carácter Oceánico y luego la modifico

mediante Resolución No 423 del 7 de junio 2007, la cual estableció la

implementación del programa de vigilancia, control y monitoreo ambiental del

proyecto emisario submarino. Dicho programa establece dos clases de

monitoreo: uno sobre el cuerpo receptor del vertimiento (monitoreo estaciones

a componentes bióticos, abióticos, características físico-químicas y

microbiológicas del agua) y otro del efluente antes del ingreso al emisario

submarino.

En general el vertimiento de aguas residuales en la región no es el más óptimo

por falta de infraestructura, y además la empresa requiere rediseñar las obras a

mediano y largo plazo, pues los costos de inversión son muy elevados con

relación al número de usuarios a vincular, por lo que en la actualidad le genera

la búsqueda de nuevos estimes y la implementación de nuevos materiales que

reduzcan el costo de inversión en las obras. Con el fin de maximizar los

recursos entregados tanto por el Gobierno Nacional y el Departamental y

obtener una mayor vinculación de usuarios a las redes de alcantarillado

sanitario.

OBJETIVO GENERAL

Realizar un análisis del vertimiento de aguas residuales en la isla de San

Andrés.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Describir el proceso de tratamiento de aguas residuales en San Andrés

Islas.

Sugerir nuevos Tratamientos de aguas residuales para la región.

MARCO TEORICO

La problemática de la contaminación marina y su marcada influencia en la

“salud” de los ecosistemas costeros, está estrechamente relacionada con el

aumento creciente de las poblaciones que habitan las zonas costeras y de igual

forma, con el incremento de las actividades domésticas, agrícolas e industriales

que, por el mal manejo e inadecuado control de los desechos sólidos y líquidos,

afectan el medio marino con significativas implicaciones a nivel ecológico,

socioeconómico y de salubridad (Garay et al, 2001).

Dado el tamaño del territorio y el carácter insular, el archipiélago de San

Andrés, Providencia y Santa Catalina se considera como una zona costera

cuyos componentes están estrechamente relacionados entre sí, por lo tanto,

cualquier factor que ocasione un impacto negativo sobre la misma, se reflejará

de forma directa o progresiva en la calidad del recurso hídrico. En las islas no

existen ríos o cursos de agua con caudal permanente y el aporte de agua a

éstas se garantiza mediante el ciclo hidrológico. Como el sistema es reducido,

ante las fuentes de contaminación el agua se deteriora fácilmente. La

capacidad de autodepuración del recurso hídrico soluciona en parte este

problema; sin embargo, cuando las acciones antrópicas incontroladas aportan

más carga contaminante, el sistema de depuración se debilita drásticamente

haciendo más difícil la remediación. (Garay et al, 2001).

La zona costera de la isla de San Andrés está siendo afectada principalmente

por los vertimientos directos de aguas residuales sin ningún tipo de tratamiento,

los cuales se deben a un bajo cubrimiento del sistema de alcantarillado.

De esta forma, están llegando a las aguas marinas y costeras 14466 m3/día de

aguas servidas de la ciudad sin ningún tratamiento (Garay et al, 2001), de

aproximadamente 73000 habitantes (DANE, 2005). Estos vertimientos

representan en términos de cargas que entran a los ecosistemas acuáticos

adyacentes a la isla, en promedio 1.91 ton/día de SST, 3.23 ton/día de DBO5,

1.45 ton/día de aceites y grasas, 0.7 ton/día de nutrientes y aproximadamente

1.49 X 1018 NMP/día de Coliformes fecales (Garay et al, 2001).

Otro problema derivado del anterior se relaciona con la disposición final de

parte de esas aguas servidas, a través de la construcción inadecuada de pozos

sépticos, permitiendo que las aguas negras se filtren hacia los acuíferos,

contaminándolos y finalmente, estas aguas a su vez confluyen al mar (Marín,

2001).

Otros factores también influyen en el deterioro de la calidad de esta zona

costera: Inapropiada disposición de los residuos sólidos cuyos lixiviados llegan

al mar, vertimientos de aceites lubricantes provenientes de las embarcaciones,

alta densidad poblacional, explotación desmesurada de los recursos marinos,

deterioro de bosques de manglar, entre otros (Marín y Garay, 2001). El aporte

de contaminantes al medio marino causa progresivamente un impacto sobre la

calidad misma del agua creando efectos sobre la salud pública debido a la

posibilidad de encontrar microorganismos patógenos, así como efectos

estéticos por la contaminación visual y olfativa que se produce y efectos sobre

la ecología marina por la presencia de sustancias tóxicas (Garay et al, 2001).

Por las razones expuestas anteriormente la Corporación Autónoma Regional y

de Desarrollo Sostenible del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa

Catalina – CORALINA, implementó desde 1997 una red de monitoreo de la

contaminación de las aguas costeras alrededor de la isla de San Andrés. Esta

red se diseñó con base en la presencia de vertimientos directos de aguas

residuales domésticas, así como el conocimiento previo de zonas

contaminadas por grasas y aceites, como es el caso de bahía Hooker, debido

a la importancia que representa la zona costera en su totalidad, la Corporación

también implementó redes de monitoreo de manglares, aguas subterráneas,

arrecifes y vertimientos y en 1998 extendió el monitoreo de zona costera a la

isla de Providencia con base en la presencia de descargas puntuales y de

zonas protegidas como el manglar Mc Bean (Garay et al, 2001).

En el departamento de San Andrés, se pueden identificar cuatro (4) formas o

alternativas de disposición de las aguas residuales: el sistema de alcantarillado,

pozos sépticos, tuberías de conducción hacia el mar y disposición sobre el

terreno. Ante la falta de redes de alcantarillado en algunos sectores de la Isla,

los habitantes se han visto obligados a emplear como mecanismo de

disposición final de las aguas residuales, aguas negras y excretas los pozos

sépticos; de igual forma, es común encontrar en los barrios de bajos recursos

económicos, vertimientos al aire libre en patios, calles y terrenos baldíos.

(Informe Proactiva, 2008).

Estas formas de disponer el agua residual que tiene la población no son

aconsejables ya que están causando contaminación y deterioro de los

ecosistemas de la región. Según el informe de Proactiva 2008, este vertimiento

se realiza en zonas donde el nivel freático es muy alto la profundidad del lente

de agua es bastante baja, de tal forma que todas las aguas residuales de los

pozos sépticos se infiltran en éste, contaminando el acuífero deteriorando su

calidad y restringiendo su utilización para consumo humano; adicionalmente la

proliferación de vectores debido al mal manejo de las aguas residuales, las

múltiples enfermedades de origen hídrico y la contaminación del medio

ambiente generan detrimento de la calidad de vida de los habitantes de la Isla.

Por observación se ve en barrios como Sarie Bay, Cabañas Altamar, Rocosa y

San Luis, vertimientos puntuales por medio de tubos que salen directamente al

mar, estos por supuesto vierten las aguas residuales domesticas sin ningún

tipo de tratamiento, contaminando las aguas costeras. Y según Informe de

Proactiva 2008, los efectos son la mala calidad del agua, aumento de la

turbidez (sedimentos), sólidos suspendidos, bacterias, altas concentraciones de

nutrientes, la reducción de la salinidad de las aguas cerca al punto de descarga

y drenajes y la contaminación visual.

Esta situación incide negativamente sobre los ecosistemas marino-costeros,

así como sobre las actividades recreativas (por la degradación del paisaje y la

calidad del agua en las zonas de playa), turísticas y pesqueras. La

contaminación de las aguas costeras y marinas también se debe a la

inapropiada disposición de los residuos sólidos, cuyos lixiviados llegan al mar;

el deterioro de bosques de manglar cuyas escorrentías desembocan al mar; la

alta sedimentación como resultado de la erosión del suelo; el daño físico y

fragmentación de los arrecifes coralinos y la proliferación de algas por el

aumento de nutrientes aportados por las aguas negras, entre otros (Informe de

Proactiva, 2008).

De acuerdo con la infraestructura existente, entregada por la contratante a

PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., se cuenta con un sistema

compuesto por una red de acueducto abierta y una red de alcantarillado

separativa. La Isla de San Andrés presenta un sistema de alcantarillado de tipo

separativo, en el que las aguas residuales domésticas y las aguas lluvias son

recolectadas por sistemas de conducción independientes.

Según el Informe por parte de Proactiva S, A del año 2008, el manejo y

disposición de las aguas residuales en la Isla de San Andrés se lleva a cabo

mediante un sistema de alcantarillado sanitario, que a la fecha (incluye redes

construidas por Proactiva) presenta una longitud total de 25.817,34 metros de

redes construidas, en diámetros nominales que varían entre 180mm a 760mm,

con predominio de redes en 200mm y en materiales que varían desde PVC,

GRESS hasta PAD.

Las redes de alcantarillado que existían eran 20322,67 y las construidas por la

empresa son 5037,87, teniendo un total de 25360,53 para isla. La red

construida se encuentra en la parte norte de la isla, mientras que en San Luis y

El Cove no existe ninguna. En total hay 13 avenidas conectadas a la red de

alcantarillado sanitario. Donde no existe conexión a la red se usa el pozo

séptico, que en su mayoría no cumplen las normas mínimas establecidas por la

ley.

La empresa Proactiva S.A, realizo un reconocimiento en campo de la red de

alcantarillado y se encontró con:

La red se ubica en una zona de topografía con bajas diferencias de

nivel, que provocan escasas pendientes en los colectores.

La ausencia general de trampas de grasa y desarenadores en los

productores principales de la red, provocan la existencia de gran

contenido de elementos sólidos en las aguas residuales, que generan

zonas de taponamiento en los colectores.

Gran parte de los colectores existentes se ubican en zonas cercanas al

mar, por lo que la red se ubica próxima o por debajo del nivel freático,

influyendo en el aumento de la dificultad y los elevados costos en la

construcción de nuevos colectores, así como el aumento de caudales

circulantes procedentes de posibles infiltraciones desde la capa freática.

Escaso o casi nulo mantenimiento de la red.

Rebosamientos de pozos por conexión erróneas.

Proactiva S.A, cuenta con 3 estaciones de bombeo y 3 pequeñas estaciones

(El Bigth, ARD No 1 y Mini Rey), que impulsan el agua residual de los 4

distritos de la región. También cuenta con un emisario submarino que cumple

la función de verter directamente las aguas residuales al mar.

El tratamiento que reciben las aguas residuales según el Informe de Proactiva

de 2008, es: de las conexiones domiciliarias a los colectores secundarios y de

estos a los colectores principales, luego es conducida en su mayor parte por

gravedad en las redes recolectoras hasta las estaciones de bombeo uno, dos y

tres, las cuales funcionan como elevadoras secuencialmente, hasta llegar al

punto de tratamiento preliminar, donde serán separadas las partículas sólidas

de mayor tamaño, para luego como parte final del proceso, ser conducidas a

través del emisario submarino de carácter oceánico para ser vertidas al océano

a una profundidad que oscilará entre 20 y 25 metros, donde al ser vertida el

agua residual, se espera la dilución de las cargas contaminantes.

Las aguas residuales domiciliarias que ingresan a los colectores secundarios,

lo hacen por descarga directa y otros mediante bombeo, la red en su totalidad

se tiene (4) grandes distritos, los cuales conducen por gravedad las aguas

residuales domésticas, hacia las estaciones de bombeo, de las cuales existen

tres (3) construidas y en operación.

En resumen el proceso que tienen las aguas residuales en la región es:

1. Descargue de Aguas residuales a la red domiciliaria.

2. Conducción de AR al colector secundario.

3. Conducción al colector principal.

4. Conducción a las estaciones de bombeo.

5. Descarga final al mar por el emisario submarino.

La cobertura total de la red de alcantarillado sanitario en la Isla, según el

informe de Proactiva de 2008, es del 30.6%, concentrándose hacia parte

urbana o norte de la isla, mientras que los sectores de San Luis y El Cove, no

cuentan con este servicio, por falta de estudios preliminares y recursos

económicos. No obstante, la mayoría de habitantes de la Isla que no se

encuentran conectados a la red ni cuentan con pozos sépticos, y optan por

tener como método de disposición final de sus aguas residuales sistemas

descentralizados como: tanques sépticos, en algunos casos tienen conectados

sus tazas sanitarias a una letrina, en otras circunstancias llevan a cabo la

disposición de las aguas residuales a campo abierto, así como otros casos las

aguas residuales son vertidas directamente a las calles, generando problemas

de salubridad pública y malos olores.

Figura 1: Sistemas de disposición de aguas residuales

Fuente: Informe Proactiva S.A, 2008.

Es importante resaltar que una de las condiciones ambientales favorables para

la operación del emisario submarino, es la calidad del agua vertida, que por

provenir de una Isla sin industrias, no presenta altos niveles de sustancias

tóxicas, como compuestos orgánicos persistentes, metales pesados, entre

otros, que podrían causar efectos nocivos al ecosistema y al medio ambiente

marino en general. Los resultados de los diferentes parámetros analizados en

la muestras de agua colectadas en los vertimientos, se ven influenciados por la

mezcla con el agua del mar ocurrida durante la toma de la muestra, se

consideran normales para este tipo de agua (informe Proactiva, 2008).

Por otra parte el emisario submarino está siendo la opción más viable y legal

para el tratamiento de aguas residuales de la región ya que según la resolución

0631 de 2015, por la cual “se establecen los parámetros y valores límites

máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas

superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan otras

disposiciones” en el artículo 1, objeto y ámbito de aplicación, parágrafo: la

resolución no aplica a vertimientos que se realicen a aguas marinas o suelos.

Situación que preocupa pues se está impactando los ecosistemas marinos de

la región y no hay como regular los contenidos de contaminantes de las

descargas de aguas residuales y según el informe de Proactiva de 2008, las

muestras tomadas generalmente se mezclan con agua de mar, pudiendo

alterar los resultados y parámetros permitidos y establecidos según la ley 9 de

1979.

La Corporación Ambiental Coralina permanentemente realiza acciones

tendientes a implementar las funciones de la Reserva de la Biosfera Seaflower,

se destaca la formulación del Plan de Manejo de la Cuenca del Cove 2005-

2014 que formula los lineamiento para el manejo sostenible de una zona núcleo

de la Reserva de Biosfera Seaflower; en cuanto a acciones específicas se

encuentra la implementación de sistemas alternativos comunitarios 54, para el

tratamiento de aguas residuales en la cuenca del Cove (19 viviendas); en San

Luis (19 viviendas) y en Tom Hooker (7) viviendas. Bajo el contexto de

soluciones individuales, a finales del 2008 y principios del 2009 se implementó

el sistema alternativo de manejo de aguas residuales en el sector de La Loma

(Linval Cove y Barrack) ubicado en la zona núcleo de la Reserva de la Biosfera,

que beneficia a 9 viviendas. Los anteriores reportan beneficio para un total de

270 persona aproximadamente, que aunque no corresponde ni al 2% de la

población de la zona rural, de alguna manera denotan la gestión que pocos

años antes no se lograba (Arboleda, 2010).

DISCUSION

Según Arboleda 2010, se debe profundizar en los estudios pertinentes que

involucren los parámetros de diseño correspondientes (periodo de diseño,

población, dotación de agua, factores de retorno, caudales, etc.), para

determinar las tecnologías adecuadas para el manejo integral del agua y

disposición de desechos de acuerdo con las características de cada sector.

Para el manejo de aguas residuales tipo doméstico, se recomiendan

tecnologías apropiadas tales como sistemas séptico con inclusión de filtros

anaerobios, sistemas de alcantarillado sin arrastre de sólidos ASAS,

alcantarillado simplificado RAS, alcantarillados de pequeño diámetro,

alcantarillados comunitarios, los cuales –además de ser de carácter comunal–,

técnicamente cumplen con aspectos como eficiencia (legalmente requerida),

disponibilidad de tierra, operación, mantenimiento e igualmente los desechos

clarificados pueden ser incorporados técnica y estratégicamente a los sistemas

convencionales existentes (compuesto por alcantarillado y emisario

submarino).

Se deben ejecutar obras de construcción, rehabilitación y expansión del

sistema de alcantarillado sanitario, mediante la implementación de proyectos a

mediano y largo plazo, con el fin disminuir el uso de pozos sépticos y lograr una

disposición final adecuada de las aguas residuales, dando cumplimiento al

contrato de operación para los servicios de acueducto y alcantarillado para la

Isla de San Andrés, suscrito entre Aguas de San Andrés S.A. E.S.P. y

PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P.

Las aguas residuales producidas en la Isla contienen una serie de

componentes comunes en las aguas residuales de tipo doméstico, descartando

las cargas a la red de efluentes industriales y agrícolas de alto contenido de

contaminantes químicos, lo que genera menor riesgo de afectación al mar y un

funcionamiento más efectivo y eficiente del emisario submarino.

Pero sin lugar a dudas la mejor alternativa teniendo en cuenta que en la isla no

existe una red de alcantarillado que cubra la demanda del servicio y aparte hay

centros poblados alejados del casco urbano que cuentan con diferentes niveles

freáticos e inclinaciones (pendiente), que no benefician el sistema actual

implementado (Bombeo hacia el emisario submarino), se podría realizar la

propuesta de implementar tratamientos residenciales descentralizados teniendo

en cuenta que el agua residual aportada al sistema tiene características propias

que se pueden aprovechar para riego e infiltración natural pos tratamiento. Este

puede constar de tratamiento de agua primario:

1. Separación de aguas grises de las negras.

2. Tratamiento de aguas grises mediante trampas de grasa, sedimentación,

filtrado y recirculación para el sistema de descargas locales a las tazas

sanitarias y riego de zonas verdes.

3. Las aguas negras ingresan al sistema de tratamiento que consta de un

pozo séptico, filtro anaerobio ascendente, lecho de filtración con capas y

carbón activado, que sea aprovechable en cubierta vegetal

aprovechable autóctona de la región (Plátano, Mango, Fruta de pan,

Guayaba etc.).

Los beneficios serian, que se puede realizar el tratamiento desde los hogares

con baja inversión inicial y con una seguridad alimentaria futura para la familia,

con posible rentabilidad económica.

CONCLUSIONES

El manejo actual que se le está dando a las aguas residuales en el

departamento no es el adecuado debido a que no se realiza un tratamiento que

reduzca los factores de riesgo a la salud y medio ambiente, puesto que la

descarga generada por el emisario solo remueve solidos de gran tamaño y no

se efectúa ningún tratamiento que reduzca los posibles contaminantes,

afectando el borde litoral costero, con altas cargas de nutrientes que afectan

arrecifes de coral y otros organismos.

Se debe implementar un sistema de tratamiento de lodos con el fin de reducir la

carga orgánica de las aguas residuales para que estas no generen daños

irreversibles sobre el ecosistema marino.

La región requiere compromiso real por parte de los gobernantes, para dar

soluciones amenas y prontas con nuestro entorno, ya que al sugerir estudios y

otros protocolos, estos solo representan gastos de recursos innecesarios

porque las condiciones físicas, químicas, sociales y biológicas de la región se

conocen.

Las políticas, programas, planes, proyectos y acciones que se emprendan en el

departamento deben re- direccionarse de cara al modelo de desarrollo socio

económico, sostenible y humano en pro de la Reserva de Biosfera Seaflower.

BIBLIOGRAFIA

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Colombia.

Arboleda Garzón, Luz Estela 2010. Estado del sector agua potable y

saneamiento básico en la zona rural de la isla de San Andrés, en el contexto de

la reserva de la biosfera. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de

Ciencias Económicas, Sede Bogotá.

Garay Jesús, Marín Bienvenido y Vélez María (2001). Contaminación marino

costera en Colombia. Informe del estado de los ambientes marinos y costeros

en Colombia. INVEMAR.

Plan de saneamiento y manejo de vertimientos para la isla de San Andrés.

2008. PROACTIVA, Aguas del Archipiélago S.A E.S.P. Gerencia de planeación

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Catalina.

Tobar, A.S, B. Gavio and J.L. Fernández. 2013. New records of plants for San

Andres and Old Providence islands (International Biosphere Reserve

Seaflower), Caribbean Colombia. Check List 9(6): 1361–1366.

http://www.checklist.org.br/getpdf?SL131-1.