ENSAYO

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA DESCONTAMINACION DEL RIO MEDELLÍN

GUILLERMO LEON BOLIVAR ORTIZ

JACOBO ECHAVARIA

MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

SEMINARIO MANEJO INTEGRADO DEL AGUA

DOCENTE

NELSON RODRIGUEZ VALENCIA

TUTORA

CLAUDIA ALEXANDRA MUNEVAR QUINTERO

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

RESUMEN

En este ensayo se pretende mostrar la problemática del Rio Medellín, este rio atraviesa el Valle de Aburra y divide la ciudad en dos. El rio se ha caracterizado por determinar la vida cultural, social y económica del Valle de Aburra. En torno a este rio se realizan actividades culturales y recreativas en todas las épocas del año.

Este rio recibe las aguas de aproximadamente 200 afluentes, además de las descargas de agua del alcantarillado de todos los municipios y las industrias que se establecieron en su área de influencia.

El ensayo está encaminado a mostrar los principales problemas de contaminación del Rio Medellín y las estrategias que se están realizando para su recuperación

Se presentaran las principales características del rio, sus problemas y los proyectos que se vienen realizando paras su descontaminación, en particular se muestra la planta de tratamiento de San Fernando, sus principales procesos y la contribución que se realiza a través del tratamiento de las aguas residuales en el tramo o área de influencia de esta planta.

INTRODUCCIÓN

En las grades ciudades se presentan una serie de problemas que afectan la calidad de vida, el agua es uno de los recursos que más inciden en dicha calidad de vida, todas las grandes ciudades se fundaron cerca a un reservorio de agua, la actividad económica está en cierta medida influenciada por las condiciones geográficas del asentamiento. Medellín, y en general el Valle del Aburra está rodeado de grandes montañas que forman parte de la cordillera Central, esta condición ha permitido que la ciudad cuente con un importante flujo de agua hacia el cauce del Rio Medellín a través de sus quebradas, nacimientos de aguas y riachuelos.

Este importante flujo de agua permitió que entorno al cauce del rio se fundará una serie municipios y todos ellos desarrollaron sus actividades económicas en torno a él, esto en virtud que era la principal vía de comunicación entre ellos, ya sea por su cauce o por las vías que se fueron contrayendo en sus riberas y que atraviesa todo el Valle de Aburra. Pero esta misma condición fue la que contribuyo a su deterioro desde sus ecosistemas hasta la calidad del agua que circula por su cauce.

A partir del crecimiento de estos asentamientos o pequeños pueblos se fundan empresas y grandes industrias, crece la población, se urbaniza y por consiguiente se inicia un proceso de contaminación de este rio como consecuencia de la falta de control, de infraestructura para la recolección de aguas residuales, la falta de cobertura y planificación entorno la recolección y disposición de los residuos sólidos y lo más importante a la falta de conciencia y educación ambiental.

Todo ello ha conducido a la muerte del rio y es por ello las Empresas Publicas de Medellín y ahora el Área Metropolitana se han venido encargando de ejecutar el plan de recuperación del Rio Medellín mediante la construcción y puesta en operación de plantas de tratamiento de aguas residuales, tema que será tratado en este ensayo.

OBJETIVO

Mostrar los problemas del Rio Medellín y su recuperación a través de las plantas de tratamiento de aguas residuales, caso particular la planta de tratamiento San Fernando.

MARCO CONTEXTUAL

DESCONTAMINACION DEL RIO MEDELLÍN

Para nadie es nuevo que el Río Medellín está contaminado, que la gama de residuos líquidos multicolores que caen diariamente al principal afluente de la cuidad afecta su estado de degradación y genera una gran contaminación visual.

A inicios de los años noventa daba la impresión de que el río Medellín era insalvable, sin embargo, los esfuerzos de saneamiento realizados por las Empresas Públicas de Medellín (EPM) durante más de cinco lustros, basados en una visión de planeación y ejecución de largo plazo, han logrado no sólo su oxigenación progresiva, sino también la mejora sustancial de la calidad de vida de un área metropolitana que alberga a más de tres millones de habitantes.

Por esta razón las Empresas Públicas de Medellín han puesto en marcha desde hace ya varios años el programa de saneamiento del río Medellín (PSRM) y sus quebradas afluentes, el cual contempla tres fases: colección, transporte y tratamiento de las aguas residuales.

Desde su concepción, el PSRM se planeó para desarrollarlo por etapas, bajo el concepto del manejo integral de una solución de ingeniería que pretende

recuperar la calidad del río Medellín para su uso estético y paisajístico por parte de los habitantes del Valle de Aburrá, para esto se tiene la construcción de 4 plantas de tratamiento de aguas residuales.

PROBLEMAS Y SOLUCIONES

En la década de los 60 se observan las primeras manifestaciones de contaminación en el Valle de Aburra como consecuencia de la falta de planificación urbanística y de la infraestructura para la disposición de los residuos sólidos y las aguas residuales. El las 60 quebradas que están ubicadas en la zona más densamente poblada de Medellín y que desembocan en el río sin ningún tipo de tratamiento por los habitantes de las zonas aledañas. La presencia de estas quebradas hizo que para la comunidad siempre fuera fácil deshacerse de sus desechos líquidos y muchas veces sólidos.

El crecimiento demográfico y económico impulso la creación de grandes industrias, economía informal, empresas familiares y PYMES. Se incrementaron las descargas de aguas residuales, sólidos, escombros, deforestación compuestos químicos y basuras que ha sobrepasado la capacidad de asimilación del rio, esto ha provocado inundaciones, taponamiento de las redes de alcantarillado y crecimiento del rio en invierno y disminución de su caudal y malos olores en verano.

La contaminación del rio al día de hoy está representada por toneladas de materia orgánica, desechos tóxicos como cianuros, fenoles, sulfuros, mercurio y plomo y para agravar la situación la deforestación de sus orillas por la canalización del mismo en la zona urbana de Medellín.

Fuente: www.google.com/search?q=rio+medellin&hl=es&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=DeXj

En Medellín las Empresas Públicas se han encargado de administrar, planear y ejecutar las redes e infraestructura para la recolección de las aguas residuales, las Empresas Varia de Medellín se encargan de la recolección de basuras,

escombros, los desechos producidos por la tala y poda de árboles y llevarlos a los sitios autorizados para su procesamiento.

Las administraciones municipales de los municipios por los cuales pasa el rio, han realzado grades esfuerzo por establecer un plan para la recuperación del rio y para ello se creó la división ambiental para el área Metropolitana. “El Área Metropolitana del Valle de Aburrá nació como ente administrativo en 1980, con el propósito de consolidar el desarrollo armónico de los municipios asentados bajo su jurisdicción. Ejerce funciones de planificación, de autoridad ambiental urbana y de transporte y ejecuta obras físicas de carácter metropolitano”1.

El plan de recuperación del Rio Medellín inicio con la colocación de colectores de las aguas residuales desde Caldas hacia Medellín hasta la planta de tratamiento de San Fernando en Guayabal, allí se realiza el tratamiento de estas aguas que posteriormente son vertidas al Rio. “Se han construido aproximadamente 280 kilómetros de colectores paralelos a las quebradas, e interceptores paralelos al río, 2.806 kilómetros de redes secundarias.

Entre el año 2004 y 2011 se han establecido estrategias para el monitoreo y seguimiento de la calidad del agua de la cuenca del Rio Medellín, “través del Proyecto Red de Monitoreo Ambiental en la cuenca hidrográfica del Río Aburrá – Medellín en jurisdicción del Área Metropolitana del Valle de Aburrá. La fase I se enmarcó en el Diseño de una Red preliminar de Monitoreo de la Calidad y Cantidad de las aguas del río Medellín y sus afluentes principales (Fase I), la fase II tuvo como propósito la puesta en marcha de la Red de Monitoreo de la Calidad del recurso hídrico en la cuenca del río Aburrá, mientras la fase actual (Fase III) incorpora además del objetivo general de la fase I y II, la operación de la Red de Monitoreo de la Calidad del recurso hídrico en la cuenca del río Aburrá.”2

La propuesta para la descontaminación del Rio Medellín no solo contempla la construcción de la planta de San Fernando, actualmente se viene se viene gestionando la construcción de la Planta de Tratamiento de Bello que tiene como propósito primero, transportar las aguas residuales desde los putos de descarga al rio a la altura del barrio Moravia, hasta el municipio de Bello donde será tratada hasta remover el 80% de los contaminantes para luego descargara al rio nuevamente. El trasporte se hará Interceptor Norte de aguas residuales.

1 http://www.sientetuarea.com/

2 RED DE MONITOREO AMBIENTAL EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO ABURRÁ - MEDELLÍN EN JURISDICCION DEL ÁREA METROPOLITANA FASE III UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA – UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA – UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN – UNIVERSIDAD NACIONAL

Este proyecto se inicia en el año 1980 cuando Empresas Publicas de Medellín contrata la consultoría al consorcio Compañía Colombiana de Consultores Greeley And Hansen, para el “Programa de saneamiento del río Medellín y sus quebradas afluentes” quien posteriormente ejecuta la construcción de la planta de San Fernando. Este plan contemplo la construcción una planta de tipo secundario en Itagüí, otra en Bello y dos plantas de tipo preliminar en Girardota y Barbosa. Ver figura 1.

Esto contribuirá a la creación de parques lineales para la recreación la valorización de las tierras aledañas, disminución de los malos olores, disminución de las enfermedades provocadas por las aguas contaminadas.

Este proyecto se inicio en el 2008 con la construcción del Interceptor Norte, la adquisición de los lotes para la planta de tratamiento, el diseño de la planta.

Las características de esta planta de presentan en el cuadro siguiente:

La “RED DE MONITOREO AMBIENTAL EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO ABURRÁ - MEDELLÍN EN JURISDICCION DEL ÁREA METROPOLITANA FASE III UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA – UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA – UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN – UNIVERSIDAD NACIONAL” ha establecido una metodología para la medición del grado de contaminacion del Rio Medellín, esta red parte del indice de calidad superficial del agua del agua (ICACOSU) establecida por el IDEAM, los resultados encontrado por esta red entre el 2010 y el 2011 muestran los siguientes problemas más críticos:

Se encontró que el tramo en el cual se carga (69,2 ton/día), más el rio está comprendido entre Ancón Norte, en el municipio de Girardota y el Puente de Acevedo en Medellín3.

En épocas de lluvia se incrementas las concentraciones de los sólidos fijos (291,21 ton/día SFT), los sólidos volátiles (158,28 ton/día SVT), los sólidos en suspensión (258,44 ton/día de SST)y los sólidos disueltos (191,54 ton/día de SDT) producto de la re suspensión, socavamiento y arrastre de los sólidos del cauce y las márgenes del rio y sus afluentes.

La canalización del rio, la urbanización, las vías y la impermeabilización ha provocado que los tiempos de retención de la cuenca sean bajos.

En el informe se manifiesta el gran arrastre de residuos sólidos por el rio lo que llama la atención para que se emprendan acciones entre las empresas de aseo y en particular de las comunidades para evitar arrojar basuras e incrementar la cobertura de recolección y disposición final de los residuos sólidos.

Todas esta problemáticas han sido consignadas en el informe con el fin de que el Área establezca y prioricen las acciones que permitirán la recuperación del rio en los plazos establecidos por el proyecto.

También se han consignado en este informe los modelos de simulación de la carga de oxigeno una vez se van ejecutando las acciones de recuperación del rio.

La construcción de la planta de tratamiento de aguas residuales San Fernando se inició en 1996 y se terminó a finales de 1999. En mayo 15 de 2000 entró en operación

En la actualidad San Fernando es la única planta que se encuentra en funcionamiento, las otras aquí mencionadas hacen parte del proyecto de saneamiento, las cuales serán construidas a largo plazo.

San Fernando:

(Planta de tratamiento secundario): Localizada en Itaguí, atenderá también a Envigado, Sabaneta, La Estrella, y Caldas, con una capacidad de 1.8 metros cúbicos por segundo.

Norte:(Planta de tratamiento secundario): Localizada en Bello, atenderá a los Municipios de Medellín y Bello, con una capacidad de 8.21 metros cúbicos por segundo.

3 RED DE MONITOREO AMBIENTAL EN LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL RÍO ABURRÁ - MEDELLÍN EN JURISDICCION DEL ÁREA METROPOLITANA FASE III UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA – UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA – UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN – UNIVERSIDAD NACIONAL

Girardota:(Planta de tratamiento primario): Ubicada en el Municipio del mismo nombre, atenderá a éste y a Copacabana, con una capacidad de 1.0 metros cúbicos por segundo.

Barbosa:(Planta de tratamiento primario): Localizada en este Municipio, lo atenderá con una capacidad de 0.37 metros cúbicos por segundo.

EL PROBLEMA DE LA CONTAMINACIÓN DEL RÍO MEDELLÍN

El principal parámetro para medir la contaminación de las aguas es la Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO). Ya que sería muy complicado medir cada una de las substancias que arrojamos al alcantarillado (detergentes, papel higiénico, residuos de comida, orina y materia fecal, pelos, preservativos, residuos industriales, etc.), todos esos materiales se miden por medio de la DBO, parámetro que mide la cantidad de oxígeno necesaria para oxidar la materia orgánica presente en el agua, hasta convertirla en elementos que no producen daño al agua receptora, como CO2 (dióxido de carbono) y H2O. Una quebrada relativamente limpia puede tener una DBO de 4 mg/l. Un valor típico de DBO en aguas residuales municipales es de 250 mg/l. Algunas aguas residuales industriales pueden llegar a tener valores de más de 1000 mg/l de DBO. Un río con alta DBO tiene poco contenido de oxígeno. El valor de la DBO va cambiando a lo largo del río y depende, entre otros factores, de las

descargas contaminantes que reciba el río, así como de su capacidad natural de descontaminación. Para el Valle de Aburrá se ha estimado que la producción de DBO por habitante es de 32 gramos por día.

Un río no contaminado debe tener de 7 a 7,5 miligramos de oxígeno por litro.

La Red de Monitoreo cuenta con 16 estaciones de monitoreo de la calidad del agua del Rio Medellín y 23 de sus quebradas tributarias en ellas se han medido variables como: oxigeno disuelto (OD), Demanda química de oxigeno (DQO), sólidos suspendidos totales (SST), Nitrógeno total, Fósforo Total, Conductividad Eléctrica y pH a partir de estas mediciones se logro calcular el índice de calidad de aguas superficiales para el rio Medellín (ICACOSU) que permite mostrar el estado de la calidad del agua de este rio para emprender las acciones y estrategias para su recuperación, este índice se presenta en la siguiente tabla tomada del informe de la red citado anteriormente:

CLASIFICACIÓN de la calidad del recurso

HÍDRICO

Rango NUMÉRICO de

valores

Color

Buena 0.91 – 1.00 Azul

Aceptable 0.71 – 0.90 Verde

Regular 0.51 – 0.70 Amarillo

Mala 0.26 – 0.50 Naranja

Muy Mala 0.00 – 0.25 Rojo

En la siguiente figura, tomada de

Si observan las graficas, el indicador y el estado de las quebradas se puede concluir que los procesos de urbanización descontrolados, la falta de educación ambiental, estrategias para la disposición final de los residuos no permitirá que el rio Medellín en el corto plazo mejore su calidad, se espera que con el proyecto emprendido por el área metropolitana, la construcción de los colectores y las plantas de tratamiento se logre recuperar el rio en su totalidad o por lo menos en un 80% que es lo que las plantas proyectan lograr de recuperación de las aguas residuales.

La propuesta de las Empresas Publicas de Medellín es “remover orden de 160 toneladas de DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno) por día, de acuerdo con los usos asignados por la autoridad ambiental correspondiente y con las expectativas que tiene la comunidad para tener una corriente hídrica recuperada y a su servicio”4

Nombre Quebrada Afluente

Abreviación Quebrada Afluente

RESULTADO PROMEDIO ICACOSUS DE LAS MUESTRAS COMPUESTAS

Valor Calificación

La Valeria Q1 0,50 MALA

4 Programa de saneamiento del río Medellín y sus quebradas afluentes. Biblioteca EPM 2007 Carrera. 54 (Cúcuta) #

44 48 Plaza de Cisneros Teléfono 3807516 Medellín Colombia.

La Miel Q2 0,56 REGULAR

La Doctora Q3 0,62 REGULAR

La Ayurá Q4 0,58 REGULAR

Doña María E4 0,49 MALA

La Grande E5 0,67 REGULAR

La Aguacatala Q6 0,68 REGULAR

La Presidenta Q7 0,54 REGULAR

Alta vista Q8 0,49 MALA

La Hueso Q9 0,36 MALA

Santa Elena Q10 0,41 MALA

La Iguana Q11 0,56 REGULAR

La Rosa Q12 0,40 MALA

La Madera Q13 0,45 MALA

El Hato Q14 0,47 MALA

La García E10 0,25 MUY MALA

Piedras Blancas Q15 0,80 ACEPTABLE

La Santiago Q16 0,91 BUENA

Con la construcción de la planta de San Fernando la calidad del agua en el Rio Medellín ha mejorado ostensiblemente, aun así se requieren grandes esfuerzo del Área Metropolitana para controlar algunos aspectos que contribuyen a deterioro la calidad el agua como la sedimentación provocada por la remoción de tierras aguas arriba del rio.

Antecedentes

A finales de la década de los años 50 no existía en Medellín ningún plan de manejo de las aguas residuales y había agudos problemas de abastecimiento. No fue hasta 1967 que Empresas Públicas de Medellín (EPM) implementó el Plan Piloto de Alcantarillado Sanitario, mediante el cual se inició la construcción de un sistema de recolección y transporte de aguas residuales que, con el paso del tiempo, se ha ido extendiendo a los municipios aledaños.

El Río Medellín tiene una historia profundamente ligada al crecimiento de la ciudad y las demás poblaciones del Valle de Aburrá. Cuando la urbe se expandió tomando como eje natural el río, todos los desperdicios producidos por la acción doméstica, industrial y comercial comenzaron a caer en sus aguas, lo que gradualmente ocasionó su degradación ecológica.

Como sucede con numerosos ríos en las urbes del mundo, en Medellín el crecimiento poblacional, la urbanización y la industrialización habían convertido a su principal río en vertedero de millones de toneladas de desechos domésticos e industriales que día a día lo iban privando de oxígeno.

Después de los tres primeros kilómetros de su trayecto, sus aguas comienzan a presentar desechos tóxicos como sulfuros, plomo, fenoles, mercurio, cianuros y toneladas de residuos sólidos y materia orgánica, entre muchos otros.

Las primeras manifestaciones de la contaminación del Valle de Aburrá se sintieron inicialmente en las 60 quebradas que están ubicadas en la zona más densamente poblada de Medellín y que desembocan en el río sin ningún tipo de tratamiento.

Estas quebradas recogían las aguas residuales de origen doméstico e industrial en una especie de alcantarillas abiertas, convirtiéndose así en una amenaza para la salud de la población, las condiciones estéticas de la ciudad y la calidad de vida en el valle del Aburrá.

Sin embargo a medida que fue pasando el tiempo, y por la presión del elevado crecimiento demográfico e industrial, las descargas residuales sobrepasaron el límite de asimilación del río generándose graves problemas sanitarios, biológicos, ambientales y estéticos a su alrededor y en la cercanía a las quebradas.

Es así como en la actualidad un largo trayecto del río (de 50 km aproximadamente) ubicado entre Itagüí y Barbosa, presenta condiciones anaeróbicas donde no prospera ningún tipo de vida acuática y donde además, la apariencia y los malos olores están afectando a la población.

Para hacer frente a estas condiciones de deterioro sanitario y ambiental, y a sus consecuencias adversas para la salud y bienestar de la población, en los años ochenta se aprobó el Programa de Saneamiento del Río Medellín, el cual dio inicio a un conjunto de proyectos definidos. El costo del primero de ellos se estimó en US$232 millones, de los cuales US$130 millones provendrían de un préstamo del Banco Interamericano de Desarrollo y los US$102 millones restantes de fondos locales de contrapartida.

LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES SAN FERNANDO

Esta planta hace parte de la primera etapa del plan de saneamiento del río Medellín, iniciada en 1993 y concluida en 2000, y el objetivo de esta iniciativa era lograr el saneamiento del río Medellín y sus quebradas afluentes.

El costo de la planta fue 110 millones de dólares. El prestatario del proyecto fue Empresas Públicas de Medellín.

La Planta San Fernando fue diseñada por el consorcio Compañía Colombiana de Consultores y la firma Greeley and Hansen Engineers (USA). La Planta entró en ensayos a finales de 1999 y en mayo 15 de 2000 en operación.

La Planta San Fernando está localizada en el Municipio de Itaguí en los límites con Medellín, contigua la Central Mayorista de Alimentos. Recibe las aguas residuales de las residencias, la industria y el comercio de Itaguí, Envigado, Sabaneta, La Estrella, parte del corregimiento de San Antonio de Prado, posteriormente también recibirá las del Municipio de Caldas.

Ocupa dos lotes (Norte y Sur) con una extensión total de 140.000 m2. Trata actualmente 1,8 m3 por segundo de aguas residuales residenciales, comerciales e industriales, y es el primer gran paso en el proceso de saneamiento del Río Medellín.

Las aguas residuales llegan a la Planta a través de las redes de alcantarillado localizadas en las vías de los barrios, que descargan a los colectores paralelos a las quebradas, los cuales a su vez están conectados a los interceptores localizados en cada costado del río y que, finalmente, van hasta el sitio de la Planta San Fernando.

Esta planta está en funcionamiento las 24 horas del día y sólo se para temporalmente de manera excepcional.

Aguas más adelante de San Fernando continúan otros interceptores que van recibiendo en su camino las aguas residuales de los alcantarillados de los municipios de Medellín y Bello, descargando en la zona de Moravia (Bello), donde el olor fétido del río comienza a sentirse, este problema será solucionado en el año 2012 aproximadamente con la construcción de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Municipio de Bello. Está Planta será similar a la de San Fernando, pero tendrá tres veces su tamaño y capacidad de tratamiento.

Aún con la construcción de las plantas de tratamiento en Bello y Barbosa, sólo se alcanzará a tratar un 80% de las agua residuales de los municipios que conforman el Valle de Aburrá. Se estima que un 20% de las aguas residuales será de difícil control, pues llegarán a las quebradas y al río por los problemas de invasión, de retiros obligatorios y por la gran cantidad de sedimentos que bajan desde las laderas donde se explotan materiales de construcción.

Para solucionar este problema, el Área Metropolitana del Valle de Aburrá deberá contar con un sistema de alcantarillado completo, el cual aún no se encuentra completamente instalado sobre toda el área.

Para lograr el saneamiento del Río Medellín y sus quebradas afluentes, las Empresas Públicas de Medellín han seleccionado un esquema conformado por el componente de recolección y transporte, el componente de tratamiento y el componente de disposición final o vertimiento de las aguas negras o residuales.

Componente de recolección y transporte:

Conexiones y redes domiciliarias: Sacan las aguas residuales de la vivienda.

Conexiones y redes secundarias: Recogen los desechos líquidos de las redes domiciliarias o de industrias y los transportan a redes de mayor tamaño o colectores.

Colectores: Tuberías que recolectan las agua servidas que vienen de las redes secundarias para transportarlas a los interceptores.

Interceptores: Tuberías de gran diámetro que tiene como función trasportar las aguas residuales recolectadas a las plantas de tratamiento o a los botaderos.

Componente de tratamiento:

Plantas de tratamiento: Lugares donde se descontaminan las aguas residuales para ser vertidas en las fuentes naturales, impidiendo que estas sean contaminadas.

Disposición final:

Botaderos: Lugares de corrientes de agua donde se hace el vertimiento final de las aguas residuales que se tratan y no se tratan. En el último caso se busca que estén localizados donde haya suficiente capacidad de dilución y se minimice el impacto contaminante.

Infraestructura de colección y transporte.

Fuente: Revista del Agua Nº2 enero - junio del 2011

Hasta la fecha EPM ha construido cerca de 4,184 kilómetros de redes secundarias (residuales, lluvias y combinadas), 307 kilómetros de colectores paralelos a las quebradas y 34 kilómetros de interceptores paralelos al río Medellín, con lo cual se garantiza que las aguas residuales podrán llegar a los sitios de tratamiento. Con toda la infraestructura construida, EPM ha ido eliminado gradualmente las descargas de contaminación que antes llegaban directamente a las quebradas y al mismo río Medellín, con beneficios sobre la calidad de la corriente que se evalúan de manera permanente.

La planta de tratamiento de San Fernando que, con una capacidad de 1,8 m3/segundo, está tratando actualmente el 23% de las aguas residuales, tal y como estaba previsto; se construyeron casi 270 km de colectores e interceptores de aguas residuales y unas 11.000 acometidas al sistema de alcantarillado sanitario;

El objetivo de calidad a largo plazo del programa es remover 160 ton/día de Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) del río Medellín, para elevar el nivel de oxígeno disuelto a mínimo 5 mg/l en 2014.

EL TRATAMIENTO DEL AGUA

Esta planta es la primera y única gran planta de tipo secundario en Colombia para tratamiento de aguas residuales.

Se denominan plantas secundarias porque no solo tienen la capacidad de remover los Sólidos Suspendidos Totales (SST), como las plantas preliminares, sino que disminuyen el nivel de DBO mediante tratamientos bioquímicos.

Aquí se trata aproximadamente el 20% de las aguas residuales generadas en el área metropolitana del Valle de Aburrá, es decir, en los municipios de Envigado, Itagüí, Sabaneta, La Estrella y el sur de Medellín. Estas aguas son en un 70% residuos del sector residencial y en un 30%, del sector industrial.

Para la recolección de las aguas se construyeron tuberías de alcantarillado a ambos lados de las quebradas y del Río Medellín, en el área de influencia de las Empresas Públicas de Medellín las tuberías de alcantarillado que van paralelas a las quebradas son los colectores, y las paralelas al Río Medellín, interceptores. Los vertimientos de alcantarillado se conectan a estos tubos para eliminar la contaminación de las quebradas y del Río Medellín.

La idea del sistema de colección es recoger, a través de estos colectores e interceptores, las aguas residuales. Solo una vez recogidas estas aguas residuales son llevadas a una planta de tratamiento para después, ya tratadas en un 80%, descargarlas al Río Medellín.

La planta cuenta con: Estación de Bombeo, desarenadores, sedimentación primaria, tratamiento secundario, sedimentación final, espesamiento y deshidratación de sólidos.

San Fernando incluye los procesos de tratamiento preliminar, primario y secundario mediante la tecnología de lodos activados (espesados y estabilizados en digestores anaeróbicos y luego deshidratados y enviados a un relleno sanitario): Rejas, tanque de igualación, estación de bombeo de agua cruda, desarenadores, lodos activados por mezcla completa, lodos activados por aireación extendida, sedimentadores secundarios, espesadores de lodos, estación de bombeo de lodos de recirculación, lechos de secado de lodos, relleno sanitario de lodos, e instalaciones complementarias.

La planta se diseñó para un caudal de saturación de 4.8 m3/s y se definió que su construcción sería por fases, la primera de ellas para un caudal de 1.8 m3/s.

En San Fernando primero se lleva a cabo el proceso preliminar de remoción de sólidos gruesos y arena; después, el tratamiento primario, mediante máquinas sedimentadoras que elevan los sólidos livianos a la superficie para ser removidos manualmente y decantar los sólidos pesados al fondo del tanque, desde donde son expulsados; posteriormente, en el proceso secundario, se conduce el agua a unos tanques de aireación para ponerla en contacto con las bacterias anaeróbicas, que se encargan de eliminar la materia orgánica; finalmente, el agua es conducida a los sedimentadores secundarios para remover los residuos sólidos sedimentados por acción de las bacterias. Así se consigue remover del 80% al 85% de la contaminación del agua antes de ser devuelta al río.

Fuente; revista del agua Nº2 junio 2011

Una de las labores del proceso consiste la transmisión del aire maloliente hasta el control centralizado de olores para su posterior tratamiento.

RESIDUOS ÚTILES

Los principales constituyentes del agua residual eliminados en las plantas de tratamiento incluyen basuras. arena, espumas y lodo. El lodo extraído y producido en las operaciones y procesos de tratamiento de las aguas residuales generalmente suele ser un líquido o liquido semisólido con gran contenido en sólidos entre el 0.25 y el 12 0o en peso. El lodo es, por mucho. El constituyente de mayor volumen eliminado en los tratamientos. Su tratamiento y evacuación es probablemente el problema más complejo al que se enfrentan las plantas de tratamiento.

Durante el año 2006 la planta trató un volumen de 39.4 millones de m3, al tiempo que generó alrededor de 36,000 toneladas de biosólidos.

Estos biosólidos que resultan se han convertido en un problema ya que contienen cantidades de aluminio y organismos que no permiten que sean usados como compostaje agrícola.

El lodo está formado principalmente por las sustancias responsables del carácter desagradable de las aguas residuales no tratadas. La fracción del lodo a evacuar, generada en el tratamiento biológico del agua residual, está compuesta principalmente de materia orgánica y sólo una pequeña parte del lodo está compuesta por materia sólida.

La estabilización del lodo se lleva a cabo principalmente para: reducir la presencia de patógenos, eliminar los olores desagradables, y reducir o eliminar el potencial de putrefacción. La supervivencia de microorganismos patógenos y la proliferación de olores en el lodo se producen cuando se permite que los microorganismos se desarrollen sobre la fracción orgánica del mismo.

Los medios de estabilización más eficaces para eliminar el desarrollo de estas condiciones son la reducción biológica del contenido de materia volátil: la oxidación química de la materia volátil: la adición de agentes químicos para hacer el lodo inadecuado para la supervivencia de microorganismos y la aplicación de calor con el objetivo de desinfectar esterilizar el lodo.

Los tanques de digestión anaerobia pueden ser cilíndricos, rectangulares o con forma de huevo. El objetivo del diseño de los tanques ovalados es eliminar la necesidad de limpiar los tanques. En la parte inferior del tanque. las paredes forman un cono de inclinación suficientemente pronunciada para evitar la

acumulación de arenas. Otras ventajas de estos tanques son el mejor mezclado, mejor control de la capa de espumas y las menores necesidades de superficies. Se pueden construir de acero o de hormigón.

Los lodos resultantes al final del tratamiento se someten a procesos de digestión anaeróbica y son transformados en biogás, metano y dióxido de carbono. El biogás se usa para producir energía eléctrica y calórica, que a su vez es utilizada por la planta para generar el 33% de su demanda energética. Por otra parte, los biosólidos que salen de la planta son empleados para recuperar suelos degradados, y los olores se controlan al mezclarlos con soda cáustica e hipoclorito de sodio, antes de liberarlos a la atmósfera.

La disposición adecuada de este material genera altos costos operativos sin embargo este material puede ser aprovechado en diferentes actividades siempre y cuando tengan en cuenta sus características físicas, químicas y microbiológicas.

Una de esas alternativas de utilización es el aprovechamiento agrícola, ya que el lodo tratado es un material que contienen nutrientes y materia orgánica, los cuales pueden ser aprovechados por diversos cultivos y suelos.

En un estudio para determinar la factibilidad de disposición de los biosólidos provenientes de la planta de tratamiento de aguas residuales San Fernando (Quinchia, 2004), considerándolos como potenciales rehabilitadores de suelos degradados y como materiales de compostaje. Las pruebas realizadas en la investigación incluyeron la caracterización fisicoquímica y microbiológica del biosólido, la cual permitió establecer la no peligrosidad del material bajo los criterios de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad e inflamabilidad; la identificación de aportes de sustancias al medio por la aplicación de los

biosólidos en suelos degradados y el establecimiento de las tasas más recomendadas de aplicación directa para la rehabilitación de áreas degradadas en el trópico, en lugares donde no se establezcan cultivos ni se adelanten actividades de ganadería. De igual forma se determinó el potencial del biosólido como material susceptible de compostaje, la evaluación del proceso y los materiales más recomendados; se obtuvo un material de excelente calidad orgánica que aporta nutrientes. Pese a lo anterior, se debe aclarar que el material presenta organismos patógenos y una carga alta de cromo, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de usarlo directamente; además, para el caso del compost, se supera la carga de cromo encontrada en recomendaciones de la normatividad colombiana. Los biosólidos son lodos generados en el tratamiento de aguas residuales y sometidos a un proceso de estabilización mediante una degradación biológica de carácter anaerobio. Éstos han sido definidos por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA, Environmental Protection Agency) en su código 40 CFR 503 como “sólidos provenientes del tratamiento de las aguas residuales y estabilizados biológicamente, con suficiente concentración de nutrientes, bajo contenido de microorganismos patógenos, presencia permisible de metales pesados, que se puede utilizar como fertilizante, acondicionador o mejorador de suelos, de acuerdo con la composición físicoquímica del biosólido y la vocación de uso del suelo”. La disposición de los biosólidos demanda un manejo muy cuidadoso por la cantidad que alcanzan y por los riesgos ambientales que, en algunos casos, pueden representar ante la posibilidad de contener sustancias contaminantes.

Se establece que el biosólido de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales San Fernando puede clasificarse como un residuo Clase PC, Tipo B y como un residuo No Peligroso.

Entre las alternativas más usadas a escala mundial para la disposición de este material, se encuentran la ceramización, la vitrificación, la incineración, la disposición en monorrellenos y rellenos sanitarios, la valorización agrícola del biosólido por medio de procesos de compostaje y su disposición directa en terrenos degradados de minería o en terrenos con actividades silvopastoriles y de paisajismo.

Para la planta de San Fernando, se han adelantado estudios de aplicación al suelo como recuperador de tierras erosionadas, pues se ha encontrado que sus contenidos de metales pesados y otros tóxicos es bajo y cumple con los estándares de aplicación la suelo, sin embargo el Ministerio del Medio Ambiente no ha emitido normas al respecto de la aplicación de biosólidos de PTAR a pesar de la insistencia de la empresa.

Al utilizar el lodo como mejorador de suelos, no solo disminuyen los costos y los problemas en su disposición, también genere un producto que puede llegar a disminuir la demanda de fertilizantes químicos.

Sin embargo, este aprovechamiento se debe realizar adecuadamente y bajo las más estrictas normas y controles con el fin de evitar la generación de impactos negativos en la salud pública.

Se puede concluir que para un suelo degradado, con bajo potencial de producción y pobre en contenido de nutrientes, los biosólidos que provienen de una PTAR combinada como la de San Fernando, permiten aportar cantidades de materia orgánica y nutriente que potencian su productividad. No obstante, la presencia de metales pesados y de organismos patógenos en el biosólido hacen de éste un material que presenta riesgos al ser aplicado en zonas de cultivos agrícolas para consumo humano y animal, dada su posible acumulación tanto en los suelos como en las aguas y en las especies vegetales.

Aunque el compost obtenido es de buena calidad en cuanto a criterios físicos, químicos y microbiológicos, en el contenido de metales pesados presenta contenidos de cromo total por encima de los valores estipulados por la normatividad colombiana en el Decreto 822 de 1998 RAS 2000 para compost utilizado en cultivos; sin embargo, esto no indica que el biosólido no pueda ser usado en forma compostada como recuperador de suelos degradados, pues este producto tiene gran potencial en la recuperación de zonas de minería, áreas forestales y jardines, con restricción en la frecuencia de aplicación y en zonas de cultivo.

Adicionalmente, en todo el país proyectan nuevas plantas de tratamiento de aguas lo que incrementará la producción anual de biosólidos de aproximadamente 101.105 Ton a 383.250 Ton para el año 2020 (PTAR El salitre, 2005).

Planta de tratamiento de Bello

El consorcio Hidroestación Torre del Aburrá, integrado por Pöyry Environment y HMV Ingenieros Ltda., fue el encargado del diseño de la planta de Bello, donde se realizará el tratamiento secundario por medio de lodos activados convencionales. Tendrá dos componentes: el primero es el transporte de las aguas residuales vertidas al río en el sector de Moravia hasta Bello, mediante el interceptor del Norte; y el segundo, el tratamiento de las aguas residuales de Bello y Medellín, los municipios más grandes del Valle de Aburrá.

La planta estará localizada en el sector Las Pistas, en el barrio Niquía, en un lote de 45 hectáreas que colinda con el río.

FUENTE: http://www.areadigital.gov.co/observatorio/observatorio_documentos_tematicos/Ambiental/Agua/EPM%20y%20su%20Programa%20de%20saneamiento%20del%20r%C3%ADo%20Medell%C3%ADn.pdf

En la planta de Bello, que será tres veces más grande que la de San Fernando y tendrá una capacidad de tratamiento de 5 m3/s, se procesará más del 70% de las aguas residuales, con lo cual se alcanzará un cubrimiento global del 95% entre las dos plantas. El propósito es remover alrededor de 140 toneladas

de materia orgánica diariamente de las aguas residuales producidas por la industria, el comercio y las viviendas, someter dichas aguas a los procesos de tratamiento biológico, químico y físico, para luego verterlas nuevamente al río

Debe tenerse en cuenta que esta planta sólo hace parte de la solución. Para lograr la descontaminación del principal recurso hídrico de la ciudad, hace falta la construcción de otras estructuras, y adicional a eso, es más adecuado educar la ciudadanía sobre la importancia del cuidado de los recursos naturales.

Con un río saneado habrá una valorización de las tierras aledañas al río; se podrán destinar terrenos para la recreación en parques lineales a lo largo de las riberas; habrá una disminución de enfermedades de origen hídrico en las personas que viven en las orillas o que trabajan en el río; la disminución de malos olores será notoria y la apariencia de río mejorará notablemente.

CONCLUSIONES

Aunque se viene ejecutando el proyecto de saneamiento del Rio Medellín, es necesario establecer estrategias más agresivas para el control y formación de capital humano entorno al cuidado del ambiente, la disposición final de los residuos sólidos, su manejo apropiado, el cuidado de las aguas y el control de deforestación de los cauces y riberas.

Se requiere un mayor control de las autoridades en la aprobación de licencias de construcción en zonas cercanas a los cauces de quebradas y el rio con el fin de que mantengan los ecosistemas, la flora y la fauna des estos afluentes.

Es necesario que las autoridades ambientales estén alerta con las construcciones que se realizan y la forma como se desarrolla la infraestructura hidráulica de los proyectos de tal forma que las aguas sean conducidas hacia los colectores que conducen estas aguas a las plantas de tratamiento.

Se observa que se requiere de más vigilancia ambiental para detectar aquellos vertederos ilegales, que aun ahora asombran a la ciudadanía cuando se mira al rio con tonalidades diferentes a las cuales estamos acostumbrados y no se logra encontrar las causas y los responsables de esta contaminación.

Se requiere que se evalué métodos de valoración económica de la contaminación del agua que sean incluidos en las normas ambientales locales para que sean ejecutadas permanentemente y no como multas que luego son evadidas mediante actos de corrupción.

Las planta de tratamiento de aguas residuales de San Fernando ha marcado un importante hito en la historia del Departamento de Antioquia en tanto que sido planificada y construida con altos estándares de calidad que ya se vienen presentando como unidad de negocios para otras regiones por parte de Empresas Publicas de Medellín a través de Consultorías.

Los procesos de descontaminación de las aguas residuales en la planta de tratamiento de San Fernando, están garantizando un agua de buena calidad que se vierte al rio contribuyendo a su recuperación.

CIBERGRAFIA

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Revista del agua, AÑO 1 • N °2 • Enero-junio del 2011, RIO MEDELLIN Tatiana Vargas Sabogal