GESTIN DE BIOSLIDOS EN COLOMBIA

Gian Paolo Dguer G.*

RESUMEN El tratamiento de las aguas residuales domsticas genera subproductos como los lodos, que requieren de tratamiento para ser convertidos en bioslidos. Estos materiales deben ser caracterizados para su aprovechamiento en actividades agrcolas y no agrcolas, como recuperacin de suelos, actividades forestales y cobertura de rellenos sanitarios. En la actualidad, las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de Colombia generan 274 toneladas de bioslidos al da (94 toneladas base seca). El 97% de esta produccin es generada por tres plantas: El Salitre (Bogot), Caaveralejo (Cali) y San Fernando (Medelln). Las caractersticas de los bioslidos obtenidos en las grandes plantas del pas muestran que las concentraciones de la totalidad de los metales pesados analizados se mantienen por debajo de los lmites mximos permitidos por las principales regulaciones internacionales. En la mayora de parmetros, las concentraciones estn por debajo del promedio de metales pesados de los bioslidos de EEUU y la Unin Europea. La generacin de bioslidos por parte de las grandes PTAR colombianas ha propiciado la investigacin de este tipo de materiales, con el fin de identificar la mayor cantidad de formas de aprovechamiento y garantizar as la sostenibilidad ambiental del tratamiento de las aguas residuales. Los bioslidos de las PTAR de Colombia han permitido reducir los requerimientos de suelo orgnico para la cobertura final de los sitios de disposicin final de residuos slidos de las principales ciudades del pas. De igual manera, han permitido recuperar suelos degradados por actividades antrpicas. Hasta el primer semestre de 2003 se haban cubierto mas de 20 Ha con mezclas de bioslido-suelo para cobertura final y recuperado ms de 22 Ha de suelos degradados usando bioslidos de las PTAR de Colombia. Palabras Clave: Bioslidos, Aguas Residuales, Lodos, Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales. INTRODUCCIN Las polticas de proteccin del recurso hdrico en Colombia han fomentado la construccin de plantas de tratamiento de aguas residuales domsticas. Aunque stas logran controlar en gran medida los problemas de contaminacin hdrica, tambin generan subproductos, como los lodos, que requieren de tratamiento para ser convertidos en bioslidos. Sin una adecuada gestin, stos podran convertirse en un problema adicional. Los bioslidos se han investigado en el mundo por ms de 30 aos, y hace ms de una dcada tienen en los pases desarrollados un marco normativo que regula su aprovechamiento en actividades agrcolas y no agrcolas (recuperacin de suelos, cobertura de rellenos sanitarios, aprovechamiento forestal), as como su disposicin. La entrada en operacin de plantas de tratamiento de aguas residuales en las grandes ciudades de Colombia ha generado un incremento en la produccin de bioslidos y ha propiciado la investigacin para evaluar su potencial de aprovechamiento en el mbito local y nacional. Los resultados obtenidos sern determinantes para una adecuada gestin de los bioslidos que se generarn en las plantas que se construyan en el resto de ciudades del pas.

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales El Salitre Fase I. Ingeniero Ambiental y Sanitario(Universidad de La Salle), Tecnlogo en Recursos Naturales (Universidad Santo Toms. Auditor Ambiental ISO 14001.

Direccin: Cale 93B No. 11A 44 Piso 5 - Chic Bogot Colombia. el: 2 91 44 70 Ext. 137. Fax: 2 91 44 70 Ext. 140. e mail: gdaguer@bogotanadeaguas.com.co.

QU SON LOS BIOSLIDOS Los bioslidos son un producto originado despus de un proceso de estabilizacin de lodos orgnicos provenientes del tratamiento de las aguas residuales. La estabilizacin se realiza para reducir su nivel de patogenicidad, su poder de fermentacin y su capacidad de atraccin de vectores. Gracias a este proceso, el bioslido tiene aptitud para utilizacin agrcola y forestal, y para la recuperacin de suelos degradados. CARACTERSTICAS DE LOS BIOSLIDOS DE LAS PTAR DE COLOMBIA En la actualidad, Colombia genera diariamente 274 toneladas de bioslidos (94 toneladas base seca). El 97% de la produccin es generada por tres plantas (El Salitre, Caaveralejo y San Fernando). Caracterizar los bioslidos es fundamental para una adecuada gestin. Dependiendo de su calidad, se da prelacin a una u otra alternativa de aprovechamiento. El control de los bioslidos de las PTAR se basa en el anlisis de parmetros fs icos, qumicos, agrolgicos y microbiolgicos. Tal como se observa en la tabla 1, los bioslidos de las grandes plantas del pas presentan valores de humedad similares; por el contrario, la produccin vara dependiendo del sistema de tratamiento de aguas residuales y del caudal afluente.

TABLA 1. Caractersticas fsicas de las principales PTAR de Colombia Parmetro Bioslidos PTAR

El Salitre Datos Sep 2000 Dic

2002

PTAR San Fernando

(Medelln) Datos de 2003

PTAR Caaveralejo

(Cali) Datos de 2003

PTAR Ro Fro

(Bucaramanga) Datos de 2003

Humedad (%) 67 68 66 29 Sequedad(%) 33 32 34 71 Produccin Toneladas/da (Base hmeda)

130 80 60 2

Produccin Toneladas/da (Base seca)

43 28 20 1.4

Con respecto a las caractersticas qumicas, es de resaltar que las concentraciones de la totalidad de los metales pesados analizados en los bioslidos de Colombia se mantienen por debajo de los lmites mximos permitidos por las principales regulaciones internacionales y en la mayora de parmetros por debajo de las concentraciones promedio de metales pesados de los bioslidos de EEUU y la Unin Europea, tal como se observa en la tabla 2.

TABLA 2: Caractersticas qumicas de los bioslidos de Colombia y su comparacin con bioslidos de EEUU y la UE.

Contaminante

Mg/kg

Colombia

(1)

EEUU

(2) Unin

Europea(2)

NORMA EPA 40CFR- 503

PC EQ QUALITY

Lmites recomendados Unin Europea

86/278/CEE

Arsnico 0.47 4.9 Nd 41 No regulado Cadmio 2.78 25 4 39 20-40 Cobre 180 616 380 1500 1000 1750 Cromo 849 178 145 No regulado No regulado Mercurio 0.85 2.3 2.7 17 16-25 Nquel 65.4 71 44 420 300-400 Plomo 84 204 97 300 750-1200

Contaminante

Mg/kg

Colombia

(1)

EEUU

(2) Unin

Europea(2)

NORMA EPA 40CFR- 503

PC EQ QUALITY

Lmites recomendados Unin Europea

86/278/CEE

Selenio 0.46 6 Nd 100 No regulado Zinc 966.3 1285 1000 2800 2500-4000 1. Promedio ponderado de concentraciones en Colombia de las PTAR El Salitre(Bogot), San Fernando(Medelln), Caaveralejo(Cali), Ro Fro(Bucaramanga),

Amricas y Comfenalco(Ibagu). 2. Pollutants in urban waste water and sewage sludge. EU, 2001.

Con respecto a las caractersticas agrolgicas, los bioslidos de Colombia presentan concentraciones tpicas de nitrgeno y fsforo que muestran su alto potencial de aprovechamiento en actividades agrcolas y no agrcolas (recuperacin de suelos, actividades forestales, cobertura de rellenos), tal como se observa en la tabla 3.

TABLA 3. Caractersticas agrolgicas de los bioslidos de Colombia

Parmetros

%

Rango Colombia Rango literatura*

Nitrgeno total 1.6 3.3 3 8** Nitrgeno orgnico 0.44 1.9 1 5

Nitrgeno amoniacal 0.6 2.3 1 3 Fsforo 0.04 3.3 1.5 5 Potasio 0.007 0.4 0.2 0.8

Slidos voltiles 42 50 Unidades pH 6.05 7.9

*Rangos tpicos de bioslidos digeridos anaerbicamente (NBP - Manual of good practice for biosolids) ** ADEME, Los bioslidos del tratamiento municipal y su uso en la agricultura.

Con respecto a las caractersticas microbiolgicas, las concentraciones de coliformes fecales de los bioslidos de la mayora de las PTAR de Colombia son las tpicas de un bioslido de clase B; sin embargo, con respecto a los huevos de helminto, los bioslidos de las PTAR San Fernando y El Salitre tienen caractersticas de clase A tal como se observa en la tabla 3; no obstante, no se cuenta con datos de huevos de helminto de los bioslidos de las otras plantas del pas.

TABLA 4. Indicadores de contaminacin fecal en bioslidos de Colombia

Indicador

Rango Colombia NORMA EPA 40CFR-503

Coliformes fecales (NMP/g)

1.5 x105 5.1 x105

TABLA 5: Frecuencias de caracterizacin de bioslidos.

Produccin de la planta de tratamiento de aguas residuales (Ton/anual) (Produccin en base seca)

Frecuencia de muestreo

Menor de 300 Anual Entre 301 y 1500 Trimestral Entre 1501 y 15000 Bimensual Mas de 15001 Mensual

ALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO DE BIOSLIDOS En el mundo se da prelacin al aprovechamiento benfico de bioslidos. La disposicin o la incineracin deben ser las ltimas opciones a contemplar. Sin embargo, en algunos pases o zonas se convierte en la nica posibilidad ante la ausencia de terrenos para el aprovechamiento. La gestin de bioslidos debe contemplar la mayor cantidad de opciones de aprovechamiento en caso de que el lugar de recepcin se colme o no requiera ms material. Las alternativas de aprovechamiento de bioslidos son las siguientes:

? Agrcola y pecuario ? Silvicultura (plantaciones forestales, viveros) ? Recuperacin de suelos degradados ? Adecuacin de zonas verdes (separadores viales, parques) ? Elaboracin de abonos y enmiendas ? Cobertura intermedia o final de rellenos sanitarios ? Biorremediacin de suelos contaminados ? Elaboracin de materiales de construccin

Las opciones de disposicin son:

? Codisposicin (dis posicin conjunta con residuos slidos urbanos en rellenos sanitarios) ? Monodisposicin (rellenos exclusivos para la disposicin de bioslidos) ? Incineracin (ms que una disposicin en s misma, es una opcin de tratamiento y reduccin de volumen que

deja un volumen de cenizas que es necesario disponer) En Colombia se han realizado las siguientes investigaciones con el fin de establecer la mayor cantidad de posibilidades de aprovechamiento de bioslidos:

PTAR El Salitre ? Aprovechamiento como cobertura final en el relleno sanitario Doa Juana (vase Fotografa 1) ? Compostaje de bioslidos ? Biorremediacin de suelos contaminados ? Aprovechamiento forestal ? Recuperacin de suelos degradados ? Indicadores de contaminacin fecal de lodos y bioslidos de la PTAR El Salitre ? Aprovechamiento agrcola de bioslidos

Figura 1: Cobertura orgnica con bioslidos en el relleno sanitario Doa Juana

PTAR San Fernando ? Recuperacin suelos degradados (vase Fotografa 2.) ? Compostaje de bioslidos ? Revegetacin de taludes ? Aprovechamiento agricultura ? Biorremediacin de suelos ? Lombricultura de bioslidos

Figura 2: Suelos recuperados con bioslidos en terrenos de la hidroelctrica de Porce (EEPPM)

PTAR Caaveralejo ? Aprovechamiento como cobertura final del botadero Basuro de Navarro ? Aprovechamiento agrcola ? Compostaje de bioslidos ? Lombricultura de bioslidos PTAR Ro Fro ? Compostaje de bioslidos ? Aprovechamiento forestal en viveros de la Corporacin de la Defensa de la Meseta de Bucaramanga CDMB)

Durante el primer semestre del ao las principales formas de aprovechamiento de bioslidos se describen en la tabla 6.

TABLA 6: Aprovechamiento de bioslidos en Colombia(I-Semestre de 2003) PTAR Forma de aprovechamiento principal

I-semestre 2003 El Salitre (Bogot) Cobertura final (relleno sanitario Doa Juana)

San Fernando (Medelln) Recuperacin de suelos (Porce) Caaveralejo Cobertura final (Basuro de Navarro)

Ro Fri (Bucaramanga) Aprovechamiento forestal (Viveros CDMB) Otras Aprovechamiento agrcola, adecuacin de jardines

internos de las PTAR(*) *Informacin no documentada.

NORMATIVIDAD DE BIOSLIDOS Las regulaciones de bioslidos en el mundo tienen varias consideraciones. Por ejemplo, establecen lmites y parmetros en las concentraciones de metales pesados. En EEUU y la UE existen normativas muy similares al respecto, las cuales han sido imitadas en muchos otros pases. En Espaa se tienen en cuenta valores lmite de metales pesados dependiendo del pH del suelo. Principalmente en Europa, se controla la tasa de aplicacin (concentracin de metales pesados por hectrea). EEUU recomienda calcular las tasas de aplicacin teniendo en cuenta el contenido de nutrientes del bioslido y los requerimientos de los cultivos agrcolas. Adicionalmente, regula otros metales pesados como arsnico, selenio y molibdeno. La mayora de normatividades regulan los mismos indicadores de contaminacin fecal (coliformes fecales y huevos de helminto), y establecen la necesidad de tratamiento de los lodos (digestin anaerbica, aerbica, secado trmico, estabilizacin qumica, etc.) para que al ser convertidos en bioslidos puedan ser aplicados al suelo. Antecedentes en Colombia: ? Reglamento Tcnico del Sector Agua Potable y Saneamiento Bsico (RAS 1998). Resolucin 822 de 1998.

Define el trmino lodo biolgico, pero no existe desarrollo sobre el tema. ? RAS 2000. Resolucin 1096 de 2000. Define el trmino bioslido pero no reglamenta la gestin.

En Colombia no se dispone de leyes, reglamentos o normas sobre la gestin de bioslidos. A la fecha, el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial estudia un borrador de norma presentado en marzo de 2003 por los operadores (BAS, EMCALI y EEPPM) de las 3 plantas ms grandes del pas (El Salitre, Caaveralejo y San Fernando). La propuesta ha sido elaborada cuidadosamente, tanto desde el punto de vista tcnico como jurdico, por un equipo interdisciplinario de especialistas, teniendo en cuenta las referencias obligadas de las reglamentaciones de Estados Unidos (normas EPA) y de la Unin Europea. La propuesta de norma se soporta en los siguientes principios regulatorios: nfasis en los usos benficos del bioslido frente a las opciones de disposicin. Promulgacin de una norma aplicable, especialmente en un medio como el nuestro, en el cual no se cuenta con desarrollo normativo sobre el tema. Expandibilidad de la norma. Antes que pretender expedir normas exhaustivas es preferible promulgar normas con una base de informacin suficiente, que pueda posteriormente ser mejorada y revisada. Esta expansin y mejora de la norma ser fruto de la experiencia prctica y del estudio del comportamiento del bioslido en nuestros ecosistemas tropicales. En este sentido, en las diferentes ciudades que disponen de tratamiento de sus aguas residuales se vienen realizando numerosos estudios que cada da mejoran el marco de toma de decisiones.

CONCLUSIONES

? Los bioslidos de las PTAR de Colombia han permitido reducir los requerimientos de suelo orgnico para la cobertura final de los sitios de disposicin final de residuos slidos de las principales ciudades del pas. Se han cubierto mas de 20 Ha con mezclas de bioslido-suelo para cobertura final.

? Se han recuperado ms de 22 Ha de suelos degradados usando bioslidos de las PTAR de Colombia. ? Las investigaciones realizadas a la fecha muestran un alto potencial para el aprovechamiento de bioslidos en

actividades agrcolas, forestales, de recuperacin de suelos, adecuacin de zonas verdes, de biorremediacin de suelos contaminados, entre otras.

Agradecimientos: El autor agradece la colaboracin de Juan Carlos Escobar y Jose Cern (EMCALI), Gustavo Garca y Guillermo Morales (EEPPM), Jhoana Aranda (IBAL), Ana Isabel Vargas (Core Lab), Sergio Paredes y William Gomez (PTAR Ri Fri) y Luis Alberto Jaramillo (BAS). REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Ademe-Agence de lEnvironnement et de la Matrise de lNERGIE. (2001) Los bioslidos del tratamiento municipal y su uso en la agricultura.

Dguer. (2003) Gestin de bioslidos de la PTAR El Salitre, Pontificia Universidad Javeriana, Curso Internacional de restauracin ecolgica de canteras y uso de bioslidos, 28 de julio 2 de agosto, Bogot.

EPA. (1994) A Plain English Guide to the USEPA Part 503 Biosolids Rule. EPA.(1999) Biosolids Generation, Use, and Dispos al in the United States.

National Biosolidos Partnership. (2001) National Manual of good practice for bioslids RAS - 98, Reglamento de Agua Potable y Saneamiento Bsico, Ministerio de Desarrollo Econmico, 1998. RAS 2000, Reglamento de Agua Potable y Saneamiento Bbsico, Ministerio de Desarrollo Econmico, 2000. Garca G.(2003) Gestin de bioslidos, Universidad Pontificia Bolivariana, Seminario Internacional Gestin

integral del agua, 24 27 de junio, Medelln.