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ANÁLISIS DE LA PROBLEMÁTICA GENERADA POR VERTIMIENTO DE AGUAS

RESIDUALES EN CUATRO MUNICIPIOS DE COLOMBIA:

TIERRALTA – NEIVA – CALI - BOGOTÁ

Marcelo Aguilar – Sandra Bernal – Xiomara Gómez - Carolina Ramírez

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RESUMEN

El agua es un compuesto esencial para los seres humanos, razón por la cual los organismos deben

ingerir la cantidad como la calidad del agua necesaria para mantener sus óptimas funciones y

metabolismos, siempre que cumpla con los parámetros físicos y químicos para el consumo. El

agua es un verdadero nutriente que debe formar parte de la dieta en cantidades mucho mayores que

las de cualquier otro nutriente. Existen organismos capaces de vivir sin luz, incluso sin oxígeno,

pero ninguno puede vivir sin agua (Carbajal y González, 2012) en este sentido es la falta de agua,

una de las principales causas de muerte en el mundo.

Por otro lado, el agua contaminada transporta numerosas bacterias que dan lugar a infecciones y a

enfermedades relacionadas con el uso de agua incluyen aquellas causadas por microorganismos y

por sustancias químicas presentes en el agua potable; según la Organización Mundial de la Salud

OMS “enfermedades como la esquistosomiasis, que tiene parte de su ciclo de vida en el agua; la

malaria, cuyos vectores están relacionados con el agua; el ahogamiento y otros daños, y

enfermedades como la legionelosis transmitida por aerosoles que contienen microorganismos” (s.f)

por otra parte aproximadamente 4000 millones de casos de diarrea al año provocan 2,2 millones de

defunciones, principalmente entre niños menores de cinco años . Esas defunciones representan

aproximadamente el 15% de todas las defunciones de menores de cinco años en los países en

desarrollo. En promedio, las intervenciones relacionadas con el agua, el saneamiento y la higiene

reducen las enfermedades diarreicas entre una cuarta y una tercera parte.

Teniendo en cuenta lo anterior, se evidencia la importancia del recurso hídrico, así como la falta de

agua potable es un problemática mundial lo son las aguas residuales que se originan de las

actividades diarias domésticas, comerciales, industriales, ya que en muchos municipios de

Colombia no se cuenta con plantas de tratamiento de aguas residuales y sistemas de alcantarillado

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que permitan la recolección y trasporte de dichas aguas. En el presente documento se describe la

problemática de aguas residuales en cuatro municipios de Colombia: Tierrita-Córdoba, Neiva-

Huila, Cali-Valle y Bogotá; y posteriormente las propuestas para tratamiento de estas aguas

residuales industriales y domésticas.

PALABRA CLAVES

Contaminación hídrica, Aguas residuales domésticas, Aguas residuales industriales, Tratamiento de

aguas.

1. INTRODUCCIÓN

El tratamiento de aguas en Colombia se ha convertido en uno de los problemas ambientales

más críticos y crecientes. La descarga de aguas residuales domésticas y los vertimientos

agropecuarios están contaminando los ríos, las aguas subterráneas, los humedales y las

represas de agua, causando un grave daño al medio ambiente y a la salud humana. Este

tratamiento es muy importante realizarlo debido a que luego del uso del agua, en

actividades domésticas, agrícolas e industriales, su composición Fisicoquímica y biológica

se altera. En la actualidad existe una gran importancia por el reusó de las aguas residuales,

ya que es una alternativa sostenible para la gestión del recurso hídrico, por otra parte

conserva el medio ambiente y puede ser utilizada en actividades industriales y agrícolas a

partir del cumplimiento de la normatividad establecida para tal fin.

El tratamiento de las aguas residuales es una necesidad que tiene la sociedad para proteger

el medio ambiente y garantizar el bienestar humano, pues estas aguas configuran un peligro

potencial para la salud pública, ya que a través de ellas se pueden transmitir innumerables

enfermedades; lo cual genera grandes impactos a la población y la economía de los países

(Hrudey, 2004).

Teniendo en lo anterior descrito, se considera pertinente realizar un análisis de los factores sociales,

económicos, técnicos, culturales, ecológicos, políticos y legislativos relacionados con el vertimiento

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de aguas residuales en cuatro municipios de Colombia, posteriormente se presenta una discusión

teórica sobre los principales tratamientos para el manejo de las aguas residuales.

2. OBJETIVOS

Objetivo General

• Analizar la problemática generada por vertimiento de aguas residuales en cuatro

municipios de Colombia (Tierralta, Neiva, Cali y Bogotá).

Objetivo Especifico

• Identificar las causas de problemática existente en los municipios Tierralta, Neiva, Palmira

y Bogotá.

• Discutir acerca del impacto que genera en el ambiente y la salud, el inadecuado manejo de

las aguas residuales en los municipios objeto de estudio.

• Proponer alternativas de tratamiento de aguas residuales acorde a la problemática

identificada en los cuatro municipios.

3. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN

Las aguas residuales domésticas son las procedentes de los hogares y las aguas residuales no

domesticas son las procedentes de las actividades industriales, comerciales o de servicios distintas a

las que constituyen aguas residuales domesticas (Resolución 0631 de 2015).

Actualmente en Colombia las corrientes hídricas se ven afectadas por la creciente contaminación

producto por los vertimientos de aguas residuales, generando condiciones anóxicas (casos ríos

Bogotá, Medellín, Cali, Sogamoso, etc.). También se ha incrementado la problemática de

eutroficación o colmatación de cuerpos de agua, como sucede en las Lagunas de Fúquene y Sonzo,

y los humedales en la Sabana de Bogotá. Según el Inventario Nacional del Sector de Agua Potable y

Saneamiento, cerca de 1.300 cuerpos de agua están siendo contaminados por ser los receptores de

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los vertimientos municipales. La oferta hídrica se ha reducido notablemente, en términos de

calidad, debido a la presencia de elementos nocivos para los diferentes usos del recurso, por el

vertimiento de sustancias patógenas, tóxicas, mutagénicas, corrosivas o abrasivas.

Los principales impactos asociados con el sector de agua potable y saneamiento en el país se

relacionan con la salud pública. La falta de acceso a servicios de agua potable y alcantarillado,

unido a bajos niveles económicos y falta de educación e higiene, conforman un cuadro de alto

riesgo para la salud de la población, especialmente para la infantil. La poca disponibilidad de agua

potable, la contaminación con residuos fecales, e inadecuados hábitos de higiene personal están

asociados con enfermedades diarreicas, hepatitis A, tifoidea, cólera, y shigellosis, entre otras.

Enfermedades como las diarreicas tienen un costo económico significativo y están asociadas con

dolor físico particularmente para la población infantil. Enfermedades como cólera, tifoidea,

shigellosis requieren medicamentos como antibióticos y exigen hospitalización. Al costo de los

tratamientos médicos de enfermedades como la hepatitis, el cólera o la tifoidea se debe adicionar el

costo de la perdida laboral. Las pérdidas de días de trabajo en enfermedades como el cólera están

entre 8 a 35 días, hepatitis A de 10 a 15 días, shigellosis entre 4 y 8 días, amebiasis de 2 a 10 días, y

tifoidea de 5 a 20 días. (Ministerio de Medio Ambiente, 2004).

Una de las prácticas más comunes de disposición final de las aguas residuales domesticas e

industriales ha sido la disposición directa sin tratamiento en los cuerpos de agua superficiales y en

el suelo; sin embargo, la calidad de estas aguas puede generar dos tipos de problemas: de salud

pública, particularmente en países tropicales por la alta incidencia de enfermedades infecciosas,

cuyos agentes patógenos se dispersan en el ambiente de manera eficiente a través de las excretas o

las aguas residuales crudas; y los problemas ambientales, por afectar la conservación o protección

de los ecosistemas acuáticos y del suelo, lo que contribuye a la pérdida de valor económico del

recurso y del medio ambiente y genera a su vez una disminución del bienestar para la comunidad

ubicada aguas abajo de las descargas.

Las aguas residuales contienen material suspendido y componentes disueltos, tanto orgánicos como

inorgánicos. Los constituyentes convencionales presentes en aguas residuales domesticas son:

sólidos suspendidos y coloidales, materia orgánica e inorgánica medida como demanda química y

bioquímica de oxigeno (DQO y DBO, respectivamente), carbono orgánico total (COT), nitrógeno

(amoniacal, orgánico, nitritos y nitratos), fosforo, bacterias, protozoarios y virus. Debido a

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problemas como la predominancia de sistemas de alcantarillado combinados (aguas residuales

domesticas con aguas lluvias) y a la potencial mezcla con aguas residuales industriales, pueden

encontrarse constituyentes no convencionales (orgánicos refractarios, orgánicos volátiles, tenso

activos, metales, sólidos disueltos) o emergentes (medicinas, detergentes sintéticos, antibióticos

veterinarios y humanos, hormonas y esteroides, etc.) Los riesgos asociados con estas últimas

sustancias pueden constituirse en la mayor amenaza para la salud publica en el largo plazo y ser de

más difícil manejo que el riesgo causado por los agentes patógeno. (Silva, J, Torres, P & Madera, C,

2008).

Teniendo en cuenta lo anterior descrito, es importante realizar una contextualización de los

municipios a trabajar en el presente documento donde se muestra una problemática relacionada con

el vertimiento de las aguas residuales.

TIERRALTA es uno de los municipios más grandes del departamento de Córdoba, cuenta con

gran cantidad de recursos naturales, la represa e hidroeléctrica Urrá, sin embargo esta bastante

atrasado en el tema de saneamiento básico; al área rural no llega el servicio de acueducto ni

alcantarillado y en la zona urbana tan solo el 25% de sus habitantes cuenta con el servicio de

alcantarillado. La población beneficiaria del servicio, posee una infraestructura de alcantarillado

deficiente, lo que permite el derramamiento de aguas negras a las calles lo cual favorece la

aparición de enfermedades dermatológicas, enfermedad diarreica aguda, enfermedades trasmitidas

por vectores, hepatitis entre otras. La baja cobertura del servicio de alcantarillado en el área urbana

y la ausencia del servicio en el área rural, origina problemas de manejo y disposición de excretas y

aguas negras, con la consecuente contaminación de fuentes de abastecimiento de aguas. (Mosquera,

W, 2014).

La mayoría de la viviendas cuentan con pozos sépticos artesanales o desagües en canaletas a la

entrada de sus casas como medio de evacuación de las aguas residuales; los pozos sépticos se filtran

o rebosan en la mayoría de los casos y sus aguas van a dar a las fuentes hídricas de las que se

abastece el municipio y lo mismo sucede con las aguas de las canaletas, las cuales desaguan

directamente sobre quebradas que desembocan en el rio Sinú, rio que es la principal despensa

hídrica de Tierralta.

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En el Municipio de Tierralta en la zona rural los servicios públicos básicos, como acueducto,

alcantarillado y aseo, en general se caracterizan por sus bajos niveles de cobertura y deficiente por

no decir nula calidad en su prestación. Según el Plan de desarrollo 2012 -2015 la baja cobertura en

el servicio de acueducto es crítica en el área rural, en el orden del (5%), no sólo por el bajo grado de

potabilización del agua sino por la falta de obras de infraestructuras que permitan el suministro

adecuado del líquido a la población. Esta situación obliga a los habitantes de las Zonas rurales a

implementar soluciones individuales como pozos subterráneos artesanales, mangueras para

conducción del agua, sistemas de captación y almacenamiento de agua lluvia (en algunos casos en

pésimas condiciones) e igualmente, al uso del agua del rio para consumo sin ningún tratamiento

previo. La principal fuente de agua utilizada para consumo humano es el rio en un 57% (Sinú,

Esmeralda o Verde), la otra fuente más usada es la quebrada, que en un 43% es utilizada para el

suministro de agua en sistemas de agua existentes. En la mayoría de los casos la disposición final de

las excretas se realiza en Ríos, Quebradas, Caños o Cielo abierto; (Mosquera, W, 2014).

Foto1. Vertimiento de aguas residuales. Foto 2. Aguas residuales en cunetas.

Fuente: Carolina Ramírez.

Según el PBOT (2012-2015). La Cabecera Municipal de Tierralta, cuenta con un sistema

convencional de recolección y tratamiento de aguas servidas. En la localidad, la entidad responsable

del sistema de recolección y evacuación de aguas residuales son las Empresas Públicas

Municipales en apoyo con la Secretaria de Obras Publicas local, la cual registra un número de

usuarios (Octubre de 2010) de este servicio de 1.115 prestando una cobertura de servicio del 20%.

Los barrios que no están provistos de redes de alcantarillado, utilizan pozos sépticos para

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disposición de aguas sanitarias. Las aguas de lavado de ropas, lavamanos y duchas, se vierten hacia

cunetas construidas a los lados de calles o carreras llegando a desagües naturales.

NEIVA es un municipio del departamento del Huila y capital del departamento. Según el POT

(2012-2015) cuenta con una población de aproximada de 1.097.584 habitantes, con 78.750

viviendas, con un promedio de 4 personas por hogar, que genera descargas residuales causando

impactos negativos sobre el medio ambiente. Estas se han visto en aumento en los últimos años; ya

que la explosión demográfica contribuye al incremento de contaminación en el agua.

El municipio en la actualidad no cuenta planta de tratamiento de aguas residuales, lo cual no solo es

una necesidad ambiental, es una obligación pues es vital frenar la descarga de residuos. Al río

Magdalena caen 21 puntos de descarga del municipio. En el primer punto se descargan 1.071 litros

de aguas residuales por segundo, altamente contaminantes y que proceden de las duchas, sanitarios,

albercas, lavamanos, lavaplatos y sifones de casi todas las viviendas de la ciudad, junto a los

vertimientos, cada vez más crecientes, de algunas empresas e industrias.

Reducir ese grave impacto ambiental (que puede verse junto al puente Santander, en la salida norte

de Neiva) es un imperativo de ley –la Resolución 1433 de 2004- para todos los municipios. En el

caso de Neiva, al atraso que ya se tiene, se suma un fallo proferido por el Tribunal Administrativo

del Huila. En 2004, el Tribunal falló a favor una acción de cumplimiento instaurada por la

Asociación de Usuarios de Servicios Públicos del Departamento del Huila. Desde entonces, se

reclama la construcción de un sistema de tratamiento de las aguas residuales para este municipio.

Por otra parte el cuerpo receptor de las aguas residuales de la ciudad de Neiva es el rio Magdalena,

por lo que EPN determino el impacto de los vertimientos sobre las condiciones del rio tomando

muestras; 100 metros aguas arriba del primer vertimiento (puente Santander sur) y 100 metros

aguas abajo del segundo vertimiento (El Venadillo); completando así el recorrido del rio, en la

siguiente tabla se presenta los resultados obtenidos,

Tabla 1 Resultados: in-Situ Microbiológicos, aguas arriba y aguas abajo del primer punto de

descarga

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De acuerdo al Artículo 45 del Decreto 1594/84, permite deducir que el valor de todos los

parámetros está dentro de los límites permitidos en los dos puntos. Sin embargo, se observa

disminución de la concentración de oxígeno disuelto ya que este se consume cuando la fuente

hídrica es contaminada con materia orgánica, la cual se oxida a través de procesos aerobios. Otra

consecuencia del vertimiento de aguas con altas cargas de materia orgánica se relaciona con el

aumento de coliformes totales y fecales y disminución del potencial redox. También se puede

observar que la conductividad se incrementa a causa del vertimiento de aguas con altos contenidos

de sólidos disueltos generando así un impacto considerable por el aumento de sustancias disueltas

de tipo orgánico e inorgánico.

Se encuentra como comportamiento general, que la mayoría de los contaminantes incrementan su

concentración a medida que las aguas residuales del municipio de Neiva son vertidas en el cauce del

rio magdalena, sin embargo todos los parámetros analizados, a excepción del nitrógeno amoniacal

medido aguas abajo, cumplen con los requisitos mínimos establecidos en los Artículos 40 al 44 del

Decreto 1594 de 1984. Estos índices especifican el tipo de contaminación existente en una

corriente, con mayor especificidad que el índice de calidad de agua (ICA), cuyo procedimiento

metodológico se fundamenta en la evaluación precisa y detallada de los principales contaminantes

agrupados por el tipo de afectación que pueden causar en el cuerpo hídrico.

En la ciudad de CALI, Comuna 22, según el Censo del 2010, habita solo el 0,4% de la población

total de la ciudad, es decir 8.971 habitantes. Pero, muchas obras de vivienda se han estado

construyendo en esa zona desde finales de la década de los noventa. Se ha convertido en sitio de

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especial interés urbano, y lugar de asentamiento de estratos 5 y 6. Se toma como modelo de

infraestructura para varios proyectos urbanos, entre ellos el del Sistema Urbano de Drenaje

Sostenible SUDS que se planteó por un estudio de DAGMA-Universidad ICESI (2009). La zona a

pesar de su condición de privilegio por el asentamiento de algunos de los proyectos de vivienda más

caros y exclusivos de Cali, presenta problemas de drenaje producto del crecimiento urbanístico no

controlado, confinamiento de quebradas y derivaciones, disminución del espacio natural para el

tránsito de crecientes, aumento de la impermeabilización del suelo, ocupación de retiro y zonas

naturales de inundación, desarticulación institucional en el manejo de aguas lluvias que conllevan a

problemas de calidad (contaminación) y cantidad (inundaciones) en cauces. En la siguientes

gráficas se presenta el mapa de la esta zona y unas ilustraciones de esta problemática (focos de

taponamiento y área afectada).

Gráfica 1. Sitios actuales de inundación Grafica 2. Zona total afectada

Fuente: Etudio DAGMA-Universidad ICESI (2009)

Los problemas de inundación se han identificado, por incapacidad de quebradas y derivaciones para

ser usadas como drenaje, alto crecimiento urbanístico no planificado y se aúnan las emergencias

invernales, como as sucedida en los años 2010 y 2011. Entonces se tomó para el POT local el

concepto de Regulación de aguas (2012).

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De acuerdo con el estudio y posterior aprobación en el POT se establece unos Requerimientos de

Regulación para AR, consistentes en:

Realizar estudio hidrológico e hidráulico, Regular el volumen de TAR con nuevo proyecto a 20

años (por principio de precaución y riesgo), Retención de sólidos sediméntales y permitir

mantenimiento (para evitar que llegue a cauce o derivación), Descargar a acequia mientras se

establece el nuevo proyecto de Vertimiento y PTAR (para evitar inundaciones) y mantener

condiciones de seguridad que no generen riesgo por inundación (para evitar daño a terceros. Por

tanto se recomendó que en concepción urbanística se adopten prácticas de manejo de AR y aguas

lluvias no convencionales SUDS (POT 2014, artículo 159, promoción de SUDS, para amortiguar

caudales, mejora de la calidad del agua e integración al diseño urbanístico).

Gráfica 3. Situación actual Gráfica 4. Enfoque propuesto (SUDS)

Fuente: DAGM-ICESI (2009).

En la gráfica 3, se observan las condiciones actuales: suelos compactados, superficies

impermeables, tuberías, sistemas de alcantarillado saturados, inundaciones y contaminación.

En la gráfica 4, se observa el concepto de las SUDS para regulación de caudales: Superficies

permeables, techos y muros verdes, jardines de lluvia, agua limpia y perfecto balance hombre-

naturaleza.

De esta manera se propone definir a los SUDS como elementos integrantes de la

infraestructura hidráulica urbana cuya misión es captar, filtrar, retener, transportar,

almacenar e infiltrar las aguas pluviales y residuales al terreno de forma que permita

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eliminar, de modo natural, su carga contaminante e intente reproducir al máximo el ciclo

hidrológico natural previo a proceso urbanizador.

En cuanto a BOGOTÁ es una de las grandes ciudades del país, la capital de Colombia donde se

genera diversas actividades económicas, en la Localidad de Tunjuelito al Sur Occidente de la

cuidad se ha presentado un gran problemática ambiental debido a que durante los años 30 y 40 del

siglo pasado, campesinos establecieron las primeras colonias rurales alrededor del río Tunjuelito,

afluente principal del Río Bogotá, cerca de lo que por ese entonces se conocía como la ciudad. La

mayoría de ellos, que provenía de la parte norte de Cundinamarca, especialmente de Villa pinzón,

fundaron curtiembres artesanales. Era más rentable trabajar el cuero en el río, a pocos kilómetros

de Bogotá (periódico el espectador, 2015). La industrialización y el crecimiento demográfico fueron

generando un problema ambiental y social debido a que en el proceso de curtiembre el mayor

contaminante es el cromo y otro tipo de sedimentos que están siendo vertidos en el río Tunjuelito.

Si se revisa la problemática de las aguas residuales producto de curtiembres, se observa que con el

paso del tiempo la industria de las curtiembres se han podido establecer a lo largo de los

departamentos de Colombia. Hoy en día se cuenta con empresas dedicadas a esta actividad en

municipios de Cundinamarca, Nariño, Risaralda, Tolima, Bolívar, Santander, Huila y Valle del

Cauca. Se observa que en Bogotá existe un mayor número de curtiembres (350) que están

conformadas en su gran mayoría por microempresas, ubicadas en los barrios San Benito y San

Carlos correspondientes a la localidad de Tunjuelito. El barrio San Benito está ubicado “en un

área definida como de topografía plana irregular por su cercanía a la ronda del Río Tunjuelito y a la

quebrada la Chiguaza. Afectado tectónicamente, clima seco y árido y con desarrollo de procesos

erosivos que se manifiestan en el fenómeno de carcavamiento”. (Alcaldía de Tunjuelito, 2003). El

barrio está enmarcado, como ninguno otro en la Localidad, por el paso del Río Tunjuelito, que le

sirve de límite occidental con Ciudad Bolívar.

La localidad de Tunjuelito se han consolidado como una región donde la población ha ido

aumentando rápidamente, producto del desplazamiento de las personas de algunas regiones del país

que se han ubicado en las periferias de esta l localidad o alrededor del rio Tunjuelito. Una de las

actividades productivas que se ha desarrollado con mayor fuerza en la zona, es la actividad referente

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al proceso que trasformación de pieles, actividad económica generadora de problemática social y

ambiental debido a que tiene deficiente desempeño técnico, ambiental y normativo de la industria

curtidora existente en el lugar, afecta el desarrollo social de la población del sector, a su vez, no se

da la importancia requerida al ecosistema local, regional y nacional.

La industria de la curtiembre tiene un enorme impacto desde el punto de vista ambiental, dadas las

características de los efluentes que elimina a los cursos de agua o a la atmósfera. Teniendo en

cuenta las características del proceso productivo, éste es esencialmente agresivo a la naturaleza del

cuero y en consecuencia para el ambiente. Ello determinó que, en los últimos años, se hicieran

importantes esfuerzos para el desarrollo en el área de los insumos químicos, para responder a la

demanda creciente por productos menos agresivos y más compatibles con el ambiente.

El proceso de curtido “consiste en transformar la piel de ganado vacuno u otros animales, en cuero,

que es una valiosa materia prima, incorruptible, flexible e inmune al ataque bacteriano. Este proceso

se puede realizar mediante la aplicación de taninos, que son sustancias de origen vegetal, o también

de cromo. Estas sustancias reaccionan con las proteínas del colágeno de la piel evitando su posterior

degradación por acción de microorganismos y aportando flexibilidad y mayor insolubilidad del

cuero en el agua” (Ortiz, 2013).

Los aspectos centrales de la preocupación actual, en el orden ambiental, corresponden con el

enorme volumen de agua que demanda y, en consecuencia y la carga contaminante que transporta

es muy alta, ya que en el proceso de pelambre y lavado se encuentra un alto contenido de sólidos,

proteínas del pelo y de la piel hidrolizadas, grasas saponificados, restos de sulfuro de sodio sin

reaccionar.

Es importante resaltar que la Resolución 0631 del 2015 señala que es de obligatorio cumplimiento

para todas aquellas personas que desarrollen actividades industriales, comerciales o de servicios y

que, en el desarrollo de estas, generen aguas residuales que serán vertidas en un cuerpo de agua

superficial o al alcantarillado.

Años anteriores a la Resolución 0631, y para dar respuesta a la problemáticas mencionadas, se

habían promulgado por parte del Esatado, algunas normativas, aún vigentes, sobre manejo de AR.

En la siguiente tabla se presenta la normatividad al respecto:

Tabla 2. Normatividad para el Tratamiento de Aguas Residuales

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Resolución 0631 de 2015 Se establecen los parámetros y los valores límites máximos

permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de agua

superficiales y a los sistemas de alcantarillado público.

Decreto 2811 de 1974 Código Nacional de los Recursos Naturales Renovables y de

Protección al Medio Ambiente

Decreto 1594 de 1984 Uso del agua y vertimientos

Sector Agua Potable y Saneamiento Básico

Ley 142 de 1994 Régimen de los servicios públicos domiciliarios

Ley 373 de 1997 Uso Eficiente y Ahorro del agua

Resolución 1096 de 2000 Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento -

RAS.

Medio Ambiente

Ley 99 de 1993 Organiza el SINA y crea el Ministerio del Medio Ambiente.

Decreto 3100 de 2003 Tasas retributivas

Resolución 372 de 1998 Monto de las tasas mínimas para las tasas retributivas

Decreto 155 de 2004 Tasas por utilización del agua

Resolución 240 de 2004 Establece tarifa mínima para las tasas por utilización de agua

Decreto 1180 de 2003 Licencias Ambientales

Documentos de Política

Constitución Política Nacional. 1991.

Ley 812 de 2003 por la cual se aprueba el Plan Nacional de Desarrollo 2003-2006, hacia un

Estado comunitario.

Lineamientos de Política para el Manejo integral del agua. Aprobado por el Consejo Nacional

Ambiental en 1996.

Política pública para el sector de agua potable y saneamiento básico de Colombia. 2001.

Política Nacional Ambiental para el Desarrollo Sostenible de los Espacios Oceánicos y las

Zonas Costeras e Insulares de Colombia. Aprobado por el Consejo Nacional Ambiental en

2000.

Conpes 3146 de 2001, Estrategia para consolidar la ejecución del Plan Nacional para la

Prevención y Atención de Desastres en el corto y mediano plazo.

Conpes 3164 de 2002, Política Nacional Ambiental para el Desarrollo Sostenible de los

Espacios Oceánicos y las Zonas Costeras e Insulares de Colombia – Plan de Acción 2002 –

2004.

Conpes 3177 de 2002, Acciones Prioritarias y Lineamientos para la Formulación del Plan

Nacional de Manejo de Aguas Residuales (PMAR)

Ley 812 de 2003, Ley del Plan Nacional de Desarrollo 2002 –2006 Hacia un Estado

Comunitario.

Lineamientos de la Política Nacional del Océano y los Espacios Costeros – LPNOEC. Adoptado

por los miembros de la Comisión

Fuente: Ministerio del medio Ambiente, (2015).

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En la Resolución 0631 se incorporó la diferenciación de las Aguas Residuales Domésticas (ARD)

de las Aguas Residuales no Domésticas (ARnD), por otra parte menciona los porcentajes máximos

permitidos de vertimientos por actividad productiva. El Ministro de Ambiente y Desarrollo

Sostenible, Gabriel Vallejo López señala que “Antes, todas las actividades productivas debían

cumplir con un 20 % de porcentaje de vertimientos. Ahora, se establece un límite máximo

permitido por actividad económica” (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2015).

Teniendo en cuenta lo anterior, es necesario establecer propuestas de tratamiento de aguas

residuales enfocadas en dos ejes de acción uno hacia las aguas residuales domésticas (ARD) y la

otra sobre aguas residuales no domésticas (ARnD).

En cuanto a las aguas residuales no domésticas (ARnD) se realizó una revisión de la literatura y se

encuentra que el primer sistema de tratamiento en la humanidad que se utilizó fue anaerobio: pozo

séptico. En 1887 A.N. Talbot de Urbana (Illinois) le colocó bafles a dicho pozo. En 1905 Karl

Imhoff, ingeniero alemán separa las dos fases del proceso: sedimentación y digestión. El gran

avance fue el proceso de mineralización de lodos en periodos largos de retención, haciendo más

segura e inofensiva la disposición. La primera planta de tratamiento de aguas residuales en

Colombia (Vitelma), fue construida en 1.933 en Bogotá. A continuación se relacionan los tipos de

Tratamiento de Aguas Residuales industriales.

Tratamientos primarios: Reducen los sólidos en suspensión del agua residual.

Sedimentación: La sedimentación es un proceso físico que aprovecha la diferencia de

densidad y peso entre el líquido y las partículas suspendidas. Los sólidos, más pesados que

el agua, se precipitan produciéndose su separación del líquido. La sedimentación primaria

aplica para partículas floculentas (con o sin coagulación previa). Los sedimentadores

pueden ser circulares o rectangulares.

Flotación: Es un proceso utilizado para la separación de partículas sólidas o líquidas en un

medio líquido. En el tratamiento de las aguas residuales se utiliza para remover aceites y

grasas y también para aglutinar sólidos suspendidos. La separación se consigue por

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flotación simple o introduciendo burbujas muy finas de aire en la masa líquida para que

arrastren las partículas suspendidas hacia la superficie (DAF).

Coagulación: Es el proceso por el que los componentes de una suspensión o dilución

estables son desestabilizados por suspensión de las fuerzas que mantienen su estabilidad,

por medio de coagulantes químicos. (Universidad de Murcia, 2002).

Tratamientos secundarios: Remoción de la DBO soluble y de sólidos suspendidos que no

son removidos en los procesos anteriores; aproximadamente el 85% de DBO y SS, aunque

la remoción de nutrientes, nitrógeno, fosforo, metales pesados y patógenos es baja. Las

reacciones que generan estos procesos son generalmente biológicas

Sistema de biomasa en suspensión –Lodos activados-: Desarrollado por Ardern y Lockett

en Inglaterra en 1914. El nombre del proceso se deriva de la formación de una masa de

¨microorganismos activos¨ capaz de estabilizar un desecho orgánico bajo en condiciones

aerobias. El ambiente aerobio se logra mediante aireación difusa o mecánica en un tanque

de aireación. Después de tratado el residuo en el tanque de aireación, la biomasa es

separada en un sedimentador secundario. En esencia es la agitación y aireación de una

mezcla de agua residual y lodos biológicos, a medida que las bacterias reciben el oxígeno,

consumen la materia orgánica del agua residual y la transforma en sustancias más simples.

Este caldo bacteriano recibe el nombre de lodo activado. La mezcla de lodos activados y

agua residual recibe el nombre de licor mezclado que se lleva a un tanque de sedimentación

para su purga.

Sistema de biomasa adherida: Los microorganismos se encuentran pegados a un medio de

soporte que puede ser de plástico, piedra o cualquier otro material inerte. Dependiendo de

las condiciones ambientales que rodean el medio de soporte, los sistemas de biomasa

adherida pueden ser aerobios o anaerobios. (Aldana, M; Zuluaga, N & Arredondo, S. 2011)

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

Tanque Séptico

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Un tanque séptico es un recipiente fabricado en fibra de vidrio que se instala enterrado y tapado. Su

función es recibir y descontaminar las aguas residuales que se producen en nuestros hogares cuando

realizamos labores cotidianas como cocinar, entrar al baño o lavar la ropa. Cuando el agua

contaminada entra al tanque los residuos sólidos van al fondo, en un proceso llamado

sedimentación. Para lograr una buena descontaminación del agua el tanque cuenta con cuatro

cámaras: la Primera es la trampa de grasas, la segunda y la tercera son el tanque séptico y la cuarta

(ubicada en el centro) es el filtro biológico o Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente (FAFA).

Funcionamiento del Tanque Séptico: En la primera cámara los materiales sólidos más pesados

(materia fecal, sobras de comida, entre otros) van al fondo por sedimentación y los más livianos

(grasas, natas, aceites, entre otros) se quedan en la superficie del agua por flotación. En la segunda

cámara caen los residuos que no fueron retenidos en la primera cámara, dando inicio al proceso

biológico. En la tercera cámara se retienen los residuos que no fueron retenidos en las cámaras uno

y dos. (SANEAR 30, 2015).

Gráfica 5. Sistema séptico domiciliario

Fuente: ROTOPLAST.

Un tanque séptico es un recipiente fabricado en fibra de vidrio que se instala enterrado y tapado. Su

función es recibir y descontaminar las aguas residuales que se producen en nuestros hogares cuando

realizamos labores cotidianas como cocinar, entrar al baño o lavar la ropa. Cuando el agua

17

contaminada entra al tanque los residuos sólidos van al fondo, en un proceso llamado

sedimentación. Para lograr una buena descontaminación del agua el tanque cuenta con cuatro

cámaras: la Primera es la trampa de grasas, la segunda y la tercera son el tanque séptico y la cuarta

(ubicada en el centro) es el filtro biológico o Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente

(FAFA). (ROTOPLAST, 2015).

Filtro anaerobio.

Un Filtro Anaeróbico es un reactor biológico de cama fija. Al fluir las aguas residuales por el filtro,

se atrapan las partículas y se degrada la materia orgánica por la biomasa que está adherida al

material del filtro.

Gráfica 6. Filtro Anaerobio

Fuente: Alianza por el agua.

Esta tecnología consiste en un tanque de sedimentación (o fosa séptica) seguido de una o más

cámaras de filtración. Los materiales comúnmente usados para el filtro incluyen grava, piedras

quebradas, carboncillo, o piezas de plástico formadas especialmente. El tamaño típico de los

materiales del filtro varía entre 12 y 55 mm de diámetro. Idealmente, el material proporcionará

entre 90 y 300 m2 de superficie por 1 m3 de volumen del reactor. Al proporcionar una gran

superficie para la masa bacteriana, hay un mayor contacto entre la materia orgánica y la biomasa

activa que la degrada efectivamente.

18

El Filtro Anaeróbico puede ser operado ya sea con flujo ascendente o descendente. Se recomienda

el modo de flujo ascendente porque hay un menor riesgo de que la biomasa fijada sea arrastrada. El

nivel de agua debe cubrir el material del filtro por lo menos 0.3 m para garantizar un régimen de

flujo regular. Los estudios han demostrado que el TRH es el parámetro de diseño más importante

que afecta el desempeño del filtro. Lo normal y recomendable es un TRH de entre 0.5 y 1.5 días. Se

ha demostrado que lo adecuado es una tasa de carga superficial máxima (p.ej. flujo por área) de 2.8

m/d. La eliminación de sólidos suspendidos y de DBO puede ser llegar hasta entre 85% a 90% pero

normalmente está dentro de 50% y 80%. La eliminación de Nitrógeno es limitada y normalmente no

excede del 50% en lo que se refiere a nitrógeno total (NT). (Alianza por el agua, 2015).

Laminas Filtrantes:

El sistema de láminas filtrantes es la tecnología verde que está cambiando el estándar ecológico

mundial en tratamiento en todo tipo de aguas residuales. Se trata de un tratamiento biológico que

utiliza la gran capacidad depuradora de la naturaleza para la descontaminación de aguas residuales

lodos. La tecnología se caracteriza por carecer de equipo electromecánico para realizar su función

de depuración.

Gráfica. 7 Láminas Filtrantes

Fuente: TEBAG

El principio de esta tecnología consiste en activar la capacidad de múltiples procesos biológicos en

plantas y microorganismos para obtener una remoción y degradación de diversos contaminantes

presentes en las aguas residuales. Esto es posible gracias a las características especiales de ciertas

plantas, como cañas y juncos, de transferir sustanciales cantidades de oxigeno atmosférico a través

19

de su sistema de raíces, promoviendo una gran cantidad y diversidad de especies de

microorganismos que prosperan en el suelo alrededor de sus raíces.

El sistema de tratamiento es autosuficiente como un ecosistema artificial, que utiliza combinaciones

particulares de plantas, suelos y sistemas hidráulicos de flujo para optimizar los procesos químicos

y microbiológicos que se llevan a cabo en la zona de raíces. La remoción de los contaminantes y el

consecuente tratamiento de aguas residuales se logran por medio de una filtración controlada de los

afluentes contaminados a través del lecho vegetal de sistema. (TEBAG, 2015).

Otra opción sencilla y económica es recurrir a un sistema de tratamiento conocido como terreno de

infiltración. En él, la depuración de las aguas residuales se realiza en tres etapas sucesivas.

Gráfica 8. Modelo del sistema.

.

Fuente: Alejandro Mariñelarena. 2006

20

BIO-REMEDIACIÓN. PROPUESTA DE VANGUARDIA

La biotecnología industrial nos ofrece distintos tipos de soluciones a problemáticas y

requerimientos para los cuales otras respuestas tecnológicas son insostenibles. Los EM

(Microorganismos Eficientes), son organismos que bajo supervisión de genética y cultivo proveen,

entre otras, la bondad para nosotros de realizar naturalmente el soncumo de residuos presentes en

suelos y aguas contaminados. Ayudan a complementar los sistemas físico mecánicos actuales para

la limpieza de depósitos de agua.

Investigadores de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, de la Universidad TU Dortmund e

industriales de Alemania han implementado un proyecto piloto utilizando sensores en PTAR. Estos

dispositivos sensores se instalan en diferentes niveles bajo el agua, y allí, mediante aplicación

electrónica, automatización y control, se mide el oxígeno presente en el agua y envían una señal de

activación para que un sistema electro-mecánico complementario suministre oxígeno mediante

tubería al lecho del río, en cantidades suficientes para que los EM puedan sobrevivir continuar su

reparación. Esta tecnología no está lejana puesto que en varias instituciones nacionales ya se

trabaja en ello. Por ejemplo en el SENA de Palmira, la instructora Yuria Martínez investiga los

EM, para identificar y resolver condiciones contaminantes en suelos y aguas.

Es decir, se puede aplicar biotecnología industrial a procesos de limpieza de aguas en hogares,

tanques, filtros e incluso en fuentes hídricas contaminadas. Como cualquier organismo de la

naturaleza, aún no se prevén cuáles podrían llegar a ser sus evoluciones o mutaciones, por tanto, es

imposible determinar actualmente si puedan darse efectos colaterales de su aplicación.

21

4. CONCLUSIONES

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS (ARD)

Los municipios analizados requieren modernizar y optimizar sus sistemas de TAR con el fin de

mejorar la cálida de vida de las comunidades, rehabilitar aguas para nuevos consumos y

aplicaciones y promover la sostenibilidad de las regiones.

Es evidente el daño causado a las fuentes hídricas y a la salud tanto humana como animal, por el

inadecuado manejo de las AR domésticas. Los gobiernos locales deben proveer de adecuada

infraestructura de alcantarillado a las zonas urbanizables para evitar deterioros medio ambientales

irreparables y económicamente irresponsables.

La sensibilización de la comunidad, del nivel directivo y del ejecutivo de nuestros municipios frente

a la implementación de Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenibles (SUDS) está directamente

relacionada con su percepción de ecosistema (el suelo es filtro natural: superficies permeables +

aprovechamiento máximo del sistema natural local), estética arquitectónica (inclusión de jardines,

techos, muros y zonas verdes), correcta peatonalización y óptima construcción y mantenimiento de

vías vehiculares. En conjunto se ofrece al medio ambiente una solución que actúa en el Principio de

precaución y prevención del riesgo; evita cambios de cauces y derivaciones no controladas o

controlables, evita inundaciones, evita daño a terceros de bajo es de bajos costos de mantenimiento.

El tratamiento de aguas pluviales, grises y residuales que debe involucrarse en sistema urbanos

debería ser de SUDS con el objetivo de verter al sistema de alcantarillado la menor cantidad de

carga residual, con mayor cantidad de agua y menor de sedimento y particulado. De esta manera

PTAR instaladas estratégicamente pueden optimizar su desempeño y eficiencia frente a la

rehabilitación de aguas.

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES NO DOMÉSTICAS (ARnD)

Para lograr unos resultados más eficientes en la minimización de vertimientos, se propone un

sistema de producción más limpia, el cual incluye un programa de reducción de consumo de agua,

una estrategia de aprovechamiento productivo de Materias primas y residuos, un sistema de

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tratamiento de aguas residuales, y una aplicación de las políticas de lineamientos establecidos, con

el propósito de generar un cambio equilibrado en la cultura de producción industrial y obtener todas

los incentivos tributarios que conllevan al trabajar amigablemente con el medio ambiente.

Es necesario formular políticas y estrategias con unos lineamientos generales y un plan de acción

que sea versátil, que se pueda enfocar en las necesidades de cada territorio, con el fin último de

evitar la centralidad y generar desarrollos integrales e investigativos en los diferentes campos de

trabajo y de acción que cada municipio requiere.

Aplicación de las políticas de lineamientos establecidos, con el propósito de generar un cambio

equilibrado en la cultura de producción industrial y obtener todas los incentivos tributarios que

conllevan al trabajar amigablemente con el medio ambiente.

Los gobiernos locales deben asumir la responsabilidad ambiental de controlar la conservación de las

arterias fluviales de Colombia. Las comunidades locales deben asumir la responsabilidad ambiental

de conservar las condiciones de sanidad de los ecosistemas de las arterias fluviales de Colombia.

Para ambos casos e inclusos los de AR industriales la bio-remedición se presenta como solución

indispensable para agregar a las propuestas que hoy se implementan para atender los problemas de

contaminación y rehabilitación de las AR.

23

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