Solución ambiental para la recuperación de las aguas residuales municipales de una pequeña población de Venezuela mediante principio anaerobio

28/05/2015

Solución ambiental para la recuperación de las aguas residuales municipales de una pequeña población de Venezuela mediante principio anaerobio



Antecedentes

 
EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES, así, con mucho énfasis, es un reto que tiene la ingeniería ambiental ante el crecimiento desmedido del impacto en los cursos de agua. La necesidad de difundir conocimientos y propender por una mayor participación de las comunidades en la solución de esta variable es un elemento que ayudará a mejorar el medio ambiente. El manejo de las aguas residuales se ha convertido en una de las problemáticas de mayor complejidad y alto costo que tienen que resolver las comunidades para alcanzar una mejor calidad de vida. Las diferentes alternativas que se presentan en ocasiones no suelen responder a la solicitud de este impacto, muchas veces por no corresponder a las características específicas del lugar o por diferencias en la operación-mantenimiento y sostenimiento  de los sistemas.
 

 

Mejoras en la aplicación de las ingenierías

 
Tradicionalmente los tratamientos de aguas residuales  se han enfocado en procesos convencionales  que abarcan parámetros tales como remoción de materia orgánica, sólidos suspendidos y patógenos. Estos alcances  han sido insuficientes y en los últimos años vemos como la eutrofización de cuerpos receptores de aguas se ha ido pronunciando, producto de los compuestos derivados del nitrógeno y fosforo.
 
Igualmente  resulta importante decir que la creciente industrialización ha potenciado el uso de variedades de productos que han dado origen a nuevos  vertidos, tal es el caso de la medicina que cada vez  emplea  mayores cantidades de antibióticos y medicamentos para el uso humano y animal. Su aplicación no queda allí, esta genera trazas que inciden en los vertidos residuales que una vez descargados crean nuevas condiciones en el agua de recepción, estimulando el desarrollo de microorganismos resistentes siendo estas adversidades aprovechadas por los patógenos para desarrollar resistencias, situación que va en detrimento en lo que respecta a la calidad de vida de los poblados que pudieran hacer uso de estas aguas intervenidas. Ante este escenario ambiental congestionado y desafiante es conveniente tratar las aguas residuales como una repuesta sensata que mitigue en lo posible los impactos desmedidos que estos vertidos ocasionan en los cuerpos de agua.
 
Consciente de esta problemática, resulta prudente el uso de la tecnología anaerobia híbrida en la contribución a soluciones de esta naturaleza. Para el manejo de líquidos residuales de pequeñas y medianas poblaciones una combinación de tratamiento anaerobio resulta muy interesante y eficiente removiendo factores físicos químicos y biológicos degradadores del ambiente. El norte de esta  ingeniería comprende el desarrollo de un tren de tratamiento anaerobio ordenado, sencillo con una tecnología depurada, suplementada en análisis técnicos y experiencias profesionales como son:
 
a) La rehabilitación en campo, mantenimiento y recuperación  de sistemas tratamiento de esta naturaleza.
 
b) Una bibliografía amplia existente en esta cátedra. 
 
c) Referencias de investigación en cuanto a alternativas económicamente viables garantizando su  sostenibilidad en el  tiempo.
 

 

Visión y alcances de la planta de tratamiento anaerobia híbrida

 
Aunado a las obras de complemento (tratamiento preliminar) a fin de retener toda aquella materia extraña al proceso, el tren de tratamiento a presentar consiste en un método práctico ordenado que funciona de una manera económica y satisfactoria en lo que respecta a sistemas procesadores de aguas residuales.
 
Sus alcances comprenden: Dos Sedimentadores primarios de alta rata en serie y dos reactores secundarios de contacto o columna fija, herramientas que en cierta forma simula el modo en que opera   la naturaleza para alcanzar la mutación necesaria para auto depurarse.
 
Sedimentador Primario: El sistema de tratamiento de aguas residuales de origen doméstico y en algunos casos industriales utilizando sedimentadores primarios en serie es una alternativa sencilla y económica para la aplicación en localidades que ameriten el tratamiento de sus aguas de alcantarillado. Su altura útil es de 3.0m-3.5m cuyo objetivo es el de remover rápidamente los residuos sólidos sedimentables y la materia flotante para así disminuir la concentración de sólidos suspendidos. Estos sedimentadores primarios separan toda aquella materia sobrenadante decantando la misma al fondo del reactor hasta alcanzar la mineralización de la misma.
 
Reactores de Contacto (Proceso Secundario): Esta fase se ejecuta con la disposición de mejorar el vertido garantizando un importante alcance en cuanto a remoción de  materia orgánica diluida (coloidal)  aprox. ( 70% de DBO, 70% DQO ) así como una desinfección representativa de los de patógenos característicos de estas aguas. La configuración hidráulica del reactor favorece el logro de estos parámetros debido a su condición de flujos combinados ( ascendentes y descendentes ) de columna de agua fija o permanente, de manera que no existen fases de reposo o ayuno en los microorganismos responsables del proceso. Estos reactores se encuentran conformados por lechos de PVC de alta superficie de contacto, con un macizo filtrante cuya altura oscila entre los 3.0m – 3.5m de manera que la bio película fija  integrada por una diversidad de microorganismos ( zooglea ) facilitan la degradación de la materia diluida presentes en esta fase del tratamiento. El atasco biológico por efectos de la biomasa no es determinante debido a la disposición y colocación del medio filtrante en el reactor que consideran enfáticamente esta variable a fin de hacer práctica su aplicación mejorando la eficiencia como objetivo principal y con insignificantes niveles de mantenimiento por taponamiento.
 
 
 
 
 
 
Ingenierías de complemento: Dada la abundancia de nutrientes producto de la biodegradación, una vez finalizado su paso por este tren de tratamiento, estos flujos pueden ser descargados controladamente. Su uso y destino queda sujeta a  elección o a los  ajustes necesarios a realizar en el área para su vertido. Su alcance comprende la aplicación de procesos complementarios híbridos o terciarios obteniendo aguas recuperadas que permiten integrarse a la ecología del área sin ocasionar ningún tipo de impacto en las masas hídricas de la cuenca.
 

 

Proceso constructivo de la planta

 

 

Ventajas del sistema

 
Como principio: Afortunadamente en este perfil ambientalista existen hoy día importantes recursos que conceptualizando y estableciendo criterios de diseños acordes al escenario a tratar y a su orden de importancia podremos obtener a voluntad efluentes que cumplan con las normativas sanitarias controlando la remoción DBO5, DQO, patógenos, sólidos suspendidos totales así como nutrientes (nitrato y fosforo), sales estabilizadas, metales pesados, atenuando el impacto de los tenso- activos para obtener un proceso de recuperación de más de 90% de remoción. Estas aguas recuperadas se integran a la ecología del área sin inconvenientes, controlando la eutrofización de los cuerpos receptores.  
 
La configuración de este medio de tratamiento resguarda de impactos la ecología del área donde se efectuará la recuperación del vertido. En aquellos sitios donde hay deficiencias de agua las especies pobladoras de la localidad tienden a hacer uso de estos almacenamientos cuando los tratamientos son superficiales convirtiéndolos en recursos para su medio de vida que a la larga se transforman en trampas ecológicas. Estos vertidos generan potentes toxinas que dañan fácilmente el tracto digestivo de cualquier especie que haga uso de ellas, creando una probabilidad muy alta en enfermedades y muerte por efecto de los mismos.
 
Como medio de tratamiento: No hay obra civil “en duro” (es sencilla). Ocupan poca superficie y libre de ruidos. Su mantenimiento y manejo puede ejecutarlo la comunidad por la sencillez del mismo para lo cual  dispondrá de un manual práctico y puede efectuarse cada 4 - 5 años en promedio. Los costos responden a lo cotidiano y no son representativos. El margen de vida útil de la infraestructura es de 50 años si sus concretos son de buena calidad y previamente tratados. Es modular por lo que prevé su ampliación a mediano o largo plazo. No requieren de implementación de equipos electromecánicos  para realizar sus procesos (si existe gravedad). Se adapta bien a las variaciones de carga manteniendo el flujo laminar. Los biogases generados en el proceso serán depuestos en sitios estratégicos a fin de evitar molestias por efecto de los mismos existiendo una disposición que les permitirá diluirse rápidamente al entrar en contacto con el aire.
 
La topografía no es una limitante se adapta fácil a terrenos accidentados y su pérdida de carga hidráulica oscila entre 1.00m-1.20m en todo el tren de tratamiento. El control de la planta se realizará a través de una disposición de tanquillas. La visita se puede efectuar una o dos veces por mes al tratamiento primario, secundario. El mantenimiento se efectúa aislando el reactor a tratar, para lo cual se dispone de un by pass sin interrumpir el proceso. Los lodos son bien estabilizados y existe un bajo riesgo de presencia de insectos y roedores en el área. El mantenimiento del tratamiento terciario queda sujeto a la ingeniería de complemento aplicada (el híbrido a utilizar). 
 
Esta infraestructura no causará impacto visual, su construcción está prevista a una profundidad que oscila entre los 4,00 y 4,50 m. respecto a la cota base de los reactores quedando ésta recubierta por una capa vegetal de unos 30cms, que puede ser utilizada como área de esparcimiento ya que prevé  colocación de áreas verdes (jardinería) optativo. La planta de tratamiento que muestran las fotos fue diseñada y construida a finales del 2005.  La vivienda más cercana está a unos 60m sin presentar molestias en la comunidad. Lleva aprox. 9 años en funcionamiento y hasta ahora no se le ha realizado el primer mantenimiento cumpliendo con los alcances para la cual fue diseñada. En sus inicios cuando los visitantes llegaban por primera vez al urbanismo, preguntaban si esa infraestructura era de aguas blancas.
 
Dada su versatilidad esta  ingeniería de planta de tratamiento de aguas residuales aplica en la recuperación y mejoramiento de sistemas de tratamiento de diversa naturaleza que se encuentren en estado abandono y desuso. También es una buena opción en el mejoramiento de cuencas intervenidas aguas arriba de tomas o captaciones, alcanzando estrategias viables para una mejor calidad de aguas de consumo y es una metodología que contribuye a una mayor cultura ambiental.                                                                                                                                                             
 
Si los servicios de alcantarillados  son tarifados estos sistemas son fuente de generación de recursos para su implementación a gran escala en beneficio de pequeñas y medianas poblaciones, cosa que es imposible realizar con una tecnología aerobia, pues el solo hecho de degradar los nutrientes (desnitricación, remoción de fosforo) hacen la infraestructura muy compleja y de una tecnología considerable cuyos costos por mantenimiento resultan muy representativo que por lo general terminan por inhibir  la aplicación de esta tecnología. 
 

 

Eutrofización

 
Detergentes (fosfatos):Cuando se desechan los detergentes fosfatados, estos son arrastrados por el drenaje y no existen tecnologías acertadas para la remoción de los mismos. Los fosfatos actúan como nutriente para las algas y plantas acuáticas y rompen la tensión superficial del agua, provocando impactos físicos químicos y biológicos en los cursos de aguas naturales cuando se descargan. En los lagos, al aumentar la cantidad de flora acuática se dificulta o impide el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. Se acumula gran cantidad de material vegetal en descomposición en el fondo que da lugar a menos profundidad del lago aumentando así su temperatura y cantidad de nutrientes. Puesto que la descomposición se da en ausencia de oxígeno, se obtienen productos secundarios como metano, amoníaco y sulfuro de hidrógeno que dan mal olor al agua. Los peces también requieren oxígeno disuelto para sobrevivir y compiten por este pero las bacterias lo absorben más eficientemente y estos mueren. A largo plazo el lago se convierte en un pantano y más tarde, en un prado o en un bosque. Este proceso natural se ve acelerado por la presencia de fosfatos. El presente diseño siempre se complementa con  un tratamiento terciario (híbrido) para mitigar el efecto de  estos vertidos  en  los cuerpos agua sobre todo el de los jabones y detergentes.
 
Ideas finales: Conceptos y resultados de trabajos de investigación de fertilidad en vegetales señalan que hasta el presente 16 elementos se han considerado esenciales para las plantas. Sin embargo se han encontrado en los tejidos de estas alrededor de 60 elementos químicos distintos, lo que hace suponer que son absorbidos simplemente por encontrarse en su medio o solución. Esta absorción es relativa y especifica a cada especie vegetal. El conocimiento de estos alcances abre los espacios para la aplicación de ingenierías complementarias de tratamiento con altos niveles de eficiencia de acuerdo a las necesidades existentes.
 
 
Documento envíado desde Venezuela por:
 
Ingenierío Alberto Candelas 
Sector Santa Elena
C/ 2 nº 1-43 Mérida
Venezuela
Móvil: +58 414 744 33 09
 
 

Publicidad

Deja tu comentario

Comentarios Publicar comentario

No hay comentarios publicados hasta la fecha.


AGUASRESIDUALES.INFO te recomienda...