PREPARADO POR:LINA MARIA WADNIPARJAIME ANTONIO RANGEL

HUGO ANDRES GUTIERREZELKIN TABARES

OCTUBRE DE 2010

PRECIPITACION900 mm / año

ESCORRENTIA47.000 Km 3 / año

EVAPORACION580 mm / año

SUR AMERICAPRECIPITACION1.600 mm / año

ESCORRENTIA11.668 Km 3 / año

EVAPORACION940 mm / año

COLOMBIA

ESCASE

ZES

PACIO

TEM

PORAL

Estrategias frente a la escasez de aguaEstrategias frente a la escasez de agua

• Aumentar la eficiencia del uso del agua en el consumo Aumentar la eficiencia del uso del agua en el consumo doméstico, industrial y agrícola.doméstico, industrial y agrícola.

• DesarrollarDesarrollar nuevas fuentes de aguas subterráneas o nuevas fuentes de aguas subterráneas o superficialessuperficiales

• Estrategias de Producción de “nueva” agua. Estrategias de Producción de “nueva” agua. • REUSO DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS (EFLUENTESREUSO DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS (EFLUENTES))

PRECIPITACION3.000 mm / año

ESCORRENTIA2.112 Km 3 / año

EVAPORACION1.150 mm / año

POTENCIAL FUTURO DEL AGUAEl volumen total de agua dulce renovable en el ciclo

hidrológico global es varias veces más de lo necesario para mantener la población actual del mundo.

Sin embargo, sólo alrededor del 31 por ciento de los recursos hídricos renovables anuales es accesible para uso humano debido a las variaciones geográficas y estacionales asociadas con el agua renovable.

PROBLEMÁTICA DEL AGUAEscasez física, debido a la carencia de agua por los bajos

niveles de precipitación o por insuficientes cuerpos de agua. Este problema se relaciona con la distribución del agua en el planeta.

Escasez económica ya que, a pesar de la existencia de agua, no se cuenta con la infraestructura necesaria para aprovecharla;

PROBLEMÁTICA DEL AGUAFalta de canalización de los ríos o la pérdida del agua

procedente de la lluvia.

Derroche, o consumo excesivo de agua en actividades

domésticas e industriales

Desperdicio de agua por empalmes defectuosos, instalaciones deterioradas o por el daño que sufren los sistemas de distribución por acciones dolosas

PROBLEMATICAEl predominio del uso de aguas residuales

crudas o diluidas con aguas superficiales y el bajo porcentaje de aguas residuales tratadas en Colombia y en los países de América Latina, en general, generan riesgos en la salud publica, en especial cuando se utilizan para riego de cultivos para consumo directo.

EL AGUA Y SU REUSO AGUA ES VITAL PARA LA VIDA HUMANA, ANIMAL Y VEGETAL

AGUA PROMUEVE LA SALUD

EL AGUA CONDICIONA LA CALIDAD DE VIDA

AGUA Y SALUD SON INSEPARABLES

ABASTECIMIENTO EN SUFICIENTE CANTIDAD, CALIDAD, COBERTURA Y CONFIABILIDAD MEJORA LA CALIDAD DE VIDA

“El agua es, antes que todo:

- una realidad social- una necesidad básica-un derecho universal”

Su importancia no está en ella como tal, sino en cuanto contribuye en múltiples formas a la: sobrevivencia, subsistencia

y desarrollo del ser humano.”

IMPORTANCIA DE LA REHABILITACION Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

Los ciclos de reuso son claves para poder vivir bien con el agua disponible.

la misma agua puede ser utilizada varias veces dentro de un ciclo, como es el caso de las aguas tratadas utilizadas para riego agrícola, que terminan recargando los acuíferos.

Cada litro reutilizado reemplaza la necesidad de importar agua ó sobreexplotar los acuíferos.

IMPORTANCIA DE LA REHABILITACION Y REUTILIZACIÓN DE AGUA

El agua utilizada (aguas residuales), después de un tratamiento adecuado, se convierte en un recurso valioso, literalmente, "a las puertas de la comunidad" en lugar de ser residuos que deben eliminarse.

En muchos casos, la reutilización del agua se practica debido a otras fuentes de agua no están disponibles debido a los intentos de física, política o económica y las restricciones adicionales para reducir el consumo no son factibles.

LA REGENERACIÓN DE AGUA Y REUTILIZACIÓN

La sustitución de agua recuperada para aplicaciones que no requieren el suministro de agua de alta calidad.

Aumentar las fuentes de agua y proporcionando una fuente alternativa de suministro para ayudar a sufragar tanto las necesidades de agua presentes y futuras.

Protección de los ecosistemas acuáticos, disminuyendo la desviación de agua dulce, reducción de la cantidad de nutrientes y otros contaminantes tóxicos entren en los canales.

reduciendo la necesidad de estructuras de control de agua.

cumplir con las regulaciones ambientales mediante una mejor gestión de consumo de agua y descargas de aguas residuales.

PATRONES DE USO DEL AGUA REGENERADA

El grado de reutilización del agua de una cuenca determinada depende de los patrones de la demanda de agua en aplicaciones comerciales, industriales y agrícolas en la cuenca.

En qué medida debe ser eliminada la compleja variable de los contaminantes en el agua residual para proteger el medio ambiente, y dónde deben ser colocados, debe responderse a la luz de un análisis de las condiciones locales, los riesgos ambientales y de salud, el conocimiento científico, los criterios técnicos, la viabilidad económica y la aceptación del público

Alcance del usoPor razones de salud y estética, la reutilización de aguas

residuales tratadas se limita actualmente a las aplicaciones no potables como el riego de los cultivos no alimentarios y el suministro de agua de refrigeración industrial.

No hay planes conocidos de reutilización directa de aguas residuales tratadas utilizando las redes de alcantarillado para consumo humano, aunque en algunos casos las aguas residuales tratadas se reutilizan indirectamente, como fuente de recarga de los acuíferos.

En general, la reutilización de aguas residuales es una tecnología que ha tenido un uso limitado, principalmente en proyectos de pequeña escala en la región, debido a las preocupaciones sobre los posibles riesgos para la salud pública.

REUSAR EL AGUA RESIDUAL TRATADA

El agua residual tratada puede proveer el mantenimiento de agua para una gran variedad de usos municipales, industriales, agrícolas y recreativos.

La venta de agua tratada produce ingresos y empleos en la industria que utiliza el efluente.

El agua tratada también se utiliza para la recarga artificial de mantos acuíferos, por medio de los lechos de las corrientes o por infiltración lenta mediante filtros de arena.

TIPOS REUTILIZACIÓN DE AGUAS

1. URBANO2. RIEGO CON ACCESO RESTRINGIDO3. AGRICOLA EN CULTIVOS DE ALIMENTOS QUE NO SE

PROCESAN COMERCIALMENTE4. AGRICOLA EN CULTIVOS DE ALIMENTOS QUE SE

PROCESAN COMERCIALMENTE5. AGRICOLA EN CULTIVOS NO ALIMENTICIOS 6. REUSO RECREATIVO7. REUSO PAISAJISTICO8. REUSO EN LA CONSTRUCCION

LA REGENERACIÓN DE AGUA Y SU FUTURO

El nuevo enfoque incorpora los principios de la sostenibilidad, la ética ambiental y la participación del público.

El uso de agua reutilización sigue siendo influenciado por diversos factores tales como la oportunidad y necesidad, la sequía y la fiabilidad del suministro de agua, el crecimiento versus ningún crecimiento, la expansión urbana, el ruido del tráfico y la contaminación del aire, y la percepción de la seguridad del agua regenerada, la estética, la voluntad política, y las políticas públicas que rigen la gestión sostenible de los recursos.

Características físico - químicas y bacteriológicas requeridas del agua

Tipo de reutilización Tratamiento requerido Calidad del agua Monitoreo recomendadoDistancias de separación

Cultivos alimenticios procesados comercialmente Huertos y Viñedos. Pasto para los animales lecherosPastos para el ganado. Forestacion.

Tratamiento secundario - Desinfección

pH = 6-9DBO < 30 mg/l SS = 30 mg/l FC < 200/100 ml Cl2

residual = 1 mg/l min.

pH, DBO semanales SS, FC diario Cl2 residual continuo

100 mts. Desde suministro de agua subterraneas.30 mts. Desde áreas con acceso al publico.

Cultivos agrícolas de alimentos no procesados comercialmente.

Tratamiento secundario-Filtración- Desinfección

pH = 6-9 DBO < 30 mg/l Turbiedad < 1 NTU FC = 0/100ml Cl2 residual = 1 mg/l min.

pH, DBO semanales SS, FC, turbiedad diario Cl2 residual continuo

15 mts. Desde suministro de agua subterraneas

Recarga de aguas subterranes Sitio específico y depende

del uso.Sitio específico y depende del uso

Depende del tratamiento y su uso

Sitio específico

Fuente: EPA, Manual de Proceso de Diseño: Directrices para la Reutilización de Agua, Cincinnati, Ohio, 1992 (Informe N º EPA-625/R-92-004).

Operación y MantenimientoSe incluye la limpieza periódica del sistema de distribución

el transporte de agua del efluente de la planta de tratamiento en el área de la reutilización, la limpieza periódica de las tuberías, bombas y filtros para evitar la deposición de los sólidos que pueden reducir la eficiencia de la distribución, y la inspección de tubos para evitar obstrucciones en toda la colección, tratamiento y sistema de distribución, que puede ser un problema potencial.

Además, hay que destacar que, para que un programa de reutilización de agua tenga éxito, se deben tener un riguroso seguimiento y control de la calidad del agua con el fin de proteger tanto a los trabajadores y como a los consumidores.

CostosLos datos de costo para esta tecnología son muy limitadas.

La mayoría de los datos se refieren al costo del tratamiento de las aguas residuales antes de su reutilización.

Los costos adicionales asociados a la construcción de un sistema de distribución dual o paralelo. En muchos casos, estos costos se pueden recuperar de los ahorros derivados de la reducción del uso de agua dulce potable.

La viabilidad de la reutilización de aguas residuales en última instancia, depende del costo de agua reciclada o regenerada en relación con suministros alternativos de agua potable, y en la aceptación pública del agua regenerada. Los costos de tratamiento de efluentes varían mucho según la ubicación y el nivel de tratamiento.

VentajasEsta tecnología reduce la demanda de fuentes de agua

dulce potable.Se puede reducir la necesidad de grandes sistemas de

tratamiento de aguas residuales, si una parte significativa del flujo de residuos son reutilizados o reciclados.

La tecnología puede disminuir el volumen de las aguas residuales, lo que resulta en un impacto beneficioso sobre el medio ambiente acuático.

Los costo de capital son bajos a medio plazo, para la mayoría de los sistemas y son recuperables en un tiempo muy corto, lo que excluye a los sistemas diseñados para la reutilización directa de aguas residuales.

VentajasLa operación y mantenimiento son relativamente

simple, excepto en los sistemas de reutilización directa, donde se requiere una tecnología más amplia y control de calidad.

La disposición de las aguas residuales ricas en nutrientes puede aumentar la producción agrícola en las zonas pobres en agua.

La contaminación del agua de mar, ríos y aguas subterráneas puede ser reducida.

El mantenimiento del césped y el riego de campos de golf se facilita en las zonas de esparcimiento.

En la mayoría de los casos, la calidad de las aguas residuales, como una fuente de agua de riego, es superior a la de agua de pozo.

DesventajasSi se aplica a gran escala, los ingresos a los servicios

públicos de abastecimiento de agua y aguas residuales puede caer como la demanda de agua potable para usos no potables y la descarga de aguas residuales se reduce.

La reutilización de las aguas residuales pueden ser de temporada en la naturaleza, dando lugar a la sobrecarga de las instalaciones de tratamiento y disposición durante la temporada de lluvias, y si la temporada de lluvias es de larga duración y / o de alta intensidad, la descarga de aguas residuales crudas puede ocurrir.

Los problemas de salud, tales como las enfermedades transmitidas por el agua y la irritación de la piel, puede ocurrir en personas que entren en contacto directo con las aguas residuales reutilizadas.

Desventajas

Los gases, como el ácido sulfúrico, producido durante el proceso de tratamiento puede dar lugar a problemas de salud crónicos.

En algunos casos, la reutilización de aguas residuales no es económicamente factible debido a la exigencia de un sistema de distribución adicional.

La aplicación de las aguas residuales sin tratar en el agua de riego o agua de recarga como inyección puede resultar en la contaminación de las aguas subterráneas.

Aceptabilidad culturalUn gran porcentaje de usuarios de agua doméstica

tienen miedo de utilizar esta tecnología para el suministro de agua potable (reutilización directa) debido a la presencia de organismos patógenos así el agua ya esté desinfectada.

Sin embargo, la mayoría de la gente está dispuesta a aceptar las aguas residuales reutilizadas para el campo de golf y riego de césped y con fines de enfriamiento en procesos industriales.

En la escala de los hogares, la reutilización de aguas residuales como fertilizante es una tecnología tradicional.

Desarrollo de tecnología La expansión de esta tecnología para aplicaciones a gran escala deben ser

alentados, por el estado mediante rebajas de impuesto.

Ciudades que ahora utilizan las plantas de tratamiento mecánico que son difíciles de manejar, costosas de mantener y requieren un alto nivel de habilidad puede sustituir estas plantas con los sistemas más simples.

Las aguas residuales tratadas pueden ser reutilizadas para el riego de cultivos, pastizales y prados.

En edificios de nueva construcción, los accesorios de plomería pueden ser diseñados para la reutilización de aguas residuales, como en el caso de usar el agua gris de lavadoras y fregaderos de cocina para limpiar los inodoros y regar los jardines.

Mejorar la educación pública para asegurar el conocimiento de la tecnología y sus beneficios, tanto ambientales como económicos.

CONDICIONES PARA EL REUSOANÁLISIS Y GESTIÓN DE RIESGO EN REUTILIZACIÓN

Dadas las características del agua residual y los tipos de tratamiento requeridos por la legislación (Directiva 91/271 de la UE con transposición casi literal a la legislación española, OMS y previsiones) puede afirmarse que no hay una reducción importante de patógenos en la depuración convencional o secundaria y que sigue manteniéndose una cantidad importante de contaminantes químicos, que en algunos casos pueden generar riesgos.

SE REQUIERE:a) el uso de parámetros de control adecuados, b) la fiabilidad de las plantas de regeneración, c) cumplimiento de los estándares, d) prácticas de buena reutilización de los efluentes, e) sistemas de análisis de riesgo y control de puntos críticos

(SARICPC).

Hay que decir que la determinación y gestión del riesgo no reduce per se el grado de riesgo asociado a la reutilización, sino que permite un mayor conocimiento de estas prácticas y en consecuencia el uso de técnicas que pueden reducir este riesgo.

CONDICIONES PARA EL REUSO

Las aguas residuales son responsables del 80% de la morbilidad en los países en vías de desarrollo; esta situación se encuentra estrechamente relacionada con las bajas coberturas en alcantarillados y el inadecuado tratamiento y disposición final de las aguas residuales (OPS/OMS, 2000).

En Colombia la infraestructura disponible en materia de aguas residuales domésticas tiene un cubrimiento efectivo del 8% (Ministerio del Medio Ambiente, 2002); siendo la mayor parte de las aguas residuales vertidas sin tratamiento o reutiliza crudas para riego.

Supervivencia de los patógenos en 20 - 30 ° C (en días)

Patógeno De agua dulce y aguas

residuales

Cultivos Suelo

virus <120 pero usualmente

<50

<60, pero por lo general

<15

<100 pero usualmente

<20 Bacteria Las bacterias

<60, pero por lo general <30

<3 0 pero por lo

general <15

<70 pero por lo general

<20 Protozoos <30 pero por

lo general <15 pero

usualmente <2

pero por lo general <20

Helmintos Muchos meses

<60, pero por lo general

<30

Muchos meses

Fuente: Agencia de Protección Ambiental de EE.UU., Manual de Diseño de Procesos: / o reutilización del agua. Directrices de Cincinnati, Ohio, 1992 (Informe N º EPA-625/R-92-004).

LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES

Parámetro Unidades LMP Aclaraciones

PH --- 6 - 9 Para residual crudo pH ˜ 7.0 Temperatura °C 40 Grasas y aceites mg/L 10 Para residual crudo 40 = G/A = 20

mg/L Materia flotante mg/L Ausente SST mg/L 1 Sólidos Sedimentables Totales DBO5 mg/L 40 Demanda Biológica de Oxígeno DQO mg/L 90 Demanda Química de Oxígeno Nitrógeno tota mg/L 10 Nutriente Fósforo total mg/L 4 Nutriente Coliformes totales NMP/100

mL 5,000 Número más probable de coliformes.

Coliformes fecales NMP/100 mL

1,000 Indicadores bacteriológicos

Aspectos básicos a considerar del Reuso

Recirculacion: aprovechamiento del agua residual, tratada o no, dentro del espacio confinado en que se genera el agua residual.

Agua residual de tipo ordinario

Agua residual:

Agua residual de tipo especial

Reuso: aprovechamiento de un efluente antes o en vez de su vertido.

Efluente: Se refiere al caudal que sale de la última unidad de conducción o tratamiento.

• Aguas pluviales:Aguas pluviales: Son las provenientes de la precipitación pluvial, se incluyen las que provienen del granizo.

• Agua residualAgua residual: Desechos líquidos de composición variada provenientes de residencias, edificios, instituciones, fabricas, industrias, comercios ó servicios, incluyendo fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

• Agua Residual Doméstica:Agua Residual Doméstica: Desechos líquidos provenientes de la actividad doméstica en residencias, edificios e instituciones (servicios sanitarios, cafeterías donde no se realice procesamiento de alimentos sólidos, efluentes generados en el lavado de pisos donde no se realicen actividades industriales, entre otros)

• Agua Residual IndustrialAgua Residual Industrial:: Desechos líquidos provenientes de establecimientos donde se realizan actividades industriales.

Aspectos básicos a considerar del Reuso

Origen de los efluentes: Nivel de contaminación, tipo de contaminantes, concentración, residualidad, persistencia, etc.

Selección del sistema de tratamiento: Relación Costo/Beneficio, Valor actual neto, Tasa interna de Retorno, eficiencia, calidad del agua residual.

Fuente receptora de las aguas tratadas: Estado de conservación de las fuentes, niveles de utilización, capacidad de asimilación.

ASPECTOS BÁSICOS A CONSIDERAR DEL REUSO

PARAMETROS PARA AGUAS DE REUSO

PARAMETROS PARA AGUAS DE REUSO

INVESTIGACION Y DESARROLLO TECNOLOGICO

Se requiere más investigación para el desarrollo tecnológico seguro, sustentable y confiable y que además se adapte a las condiciones de los países en vías de desarrollo como es el caso de Colombia.

Es necesario desarrollar investigación en torno al fortalecimiento epidemiológico de las implicaciones sanitarias de la reutilización de aguas residuales tanto por trabajadores agrícolas como para los mercados consumistas, que conduzca al establecimiento de una mínima reglamentación de amplia aceptación para la reutilización de las aguas residuales para el riego

Llevar a cabo estudios de investigación en la región que determinen la tolerancia de los cultivos principales a la salinidad, micronutrientes y elementos trazas del agua reutilizada con el objeto de no disminuir la producción agrícola.

Cuando se descarga aguas residuales en una corriente, continúan la degradación y descomposición, hasta completarse. Una corriente Una corriente contaminada en un punto dado tendera a volver a su estado similar al de contaminada en un punto dado tendera a volver a su estado similar al de antes de la contaminación, como resultado de la descomposición de la M.O antes de la contaminación, como resultado de la descomposición de la M.O contaminante, este es el proceso de AUTOPURIFICACIÓN.contaminante, este es el proceso de AUTOPURIFICACIÓN.

Sus desarrollo es por medios físicos, químicos y biológicos:Físicas: sedimentación de S.S ⇒ bancos de lodos Clarificación Reaeración Efectos de luz solarBioquímica

El proceso depende del tiempo, temperatura, abastecimiento de oxigeno y otros factores ambientales que regulen los desarrollos biológicos

La Recirculación o AutopurificaciónLa Recirculación o Autopurificación

Las principales enfermedades de origen hídrico a partir de riego:Fiebre tifoidea (bacilo de Eberth)Fiebre paratifoidea (Salmonella paratyphi-A).Disentería Bacilar (Género shigella).Cólera (Vibrio colera- Vibrio comma).Parálisis Infantil(virus).Parasitismo intestinal (virus).Gastroenterítis (microorganismo).Hepatítis infecciosa (virus).Disentería amibiana (Entomeba histolítica).

AGUAS DE REUSO Y SALUD PUBLICA

El uso de aguas residuales en la agricultura y acuacultura puede solamente resultar en un riesgo efectivo para la salud pública.Los riesgos de clasifican en:1.Para el Consumidor2.Trabajador3.Población mas cercana

Efectos socioeconómicosComercio:Un país de carácter agropecuario le impone la necesidad de producir de alimentos de calidad con un alto nivel sanitario, que beneficie la calidad de vida de sus habitantes.

Turismo:Colombia se ubica espacialmente en la zona tórrida, convirtiéndose en destino predilecto, por lo cual los efluentes utilizados deben cumplir con lo mejores estándares para no perjudicar la gran afluencia de turistas.

Salud:Un aspecto fundamental en el sistema de salud es la prevención, un elemento imprescindible es la calidad del agua ofrecida a los habitantes, que influye en la presentación de patologías , disminución de la calidad de vida y los altos costos de asistencia medica para el estado y sus habitantes

Empleo:La generación de estrategias de manejo reutilización de aguas es una alternativa para la implementación de empleos dignos para la población