EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN
GERENCIA AGUAS
SUBGERENCIA AGUAS RESIDUALES
OPCIONES PARA LA DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA
PLANTA SAN FERNANDO
Ponentes: Ingeniero Gustavo Ignacio García Montoya
Ingeniero Guillermo Morales Zapata
45 Expo Congreso Internacional ACODAL
Medellín, Noviembre 20 - 22 de 2002
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
TABLA DE CONTENIDO
Pág.
RESUMEN
INTRODUCCIÓN
1. DEFINICIONES Y GENERALIDADES 8
2. NORMATIVIDAD 9
3. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA
SAN FERNANDO 10
4. DESARROLLO DE LOS ESTUDIOS 14
4.1. Conocimiento de los antecedentes mundiales sobre las alternativas
viables de disposición de los biosólidos 14
4.1.1 Alternativas de uso benéfico y disposición final 14
4.1.2 Tendencias futuras de aplicación de los biosólidos según la EPA 15
4.1.3 Tasa de aplicación 15
4.2. Identificación de las alternativas de utilización para el caso de los
biosólidos de la planta San Fernando a corto y mediano plazo 16
4.2.1 Alternativas de corto plazo 16
4.2.2 Mediano plazo 17
4.3. Ensayo de rehabilitación de suelos en el municipio de La Estrella 18
4.3.1 Variables de análisis para cada era 18
4.4. Proceso de compostaje realizado en el municipio de Caldas 19
4.4.1 Diseño del ensayo 19
5. RESULTADOS 20
5.1 Ensayo de rehabilitación de suelos 20
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
Pág.
5.2 Compost 22
6. CONCLUSIONES 24
6.1 Ensayo de rehabilitación de suelos 24
6.2 Compost 25
7. CONCLUSIONES GENERALES DEL PROYECTO 26
ÍNDICE DE TABLAS
Pág.
Tabla 1. Clasificación de biosólidos según criterios microbiológicos 9
Tabla 2. Características físicas de los biosólidos de la planta San Fernando 10
Tabla 3. Características químicas de los biosólidos de la planta San Fernando 11
Tabla 4. Contenido de metales pesados de los biosólidos de la planta
San Fernando 11
Tabla 5. Características microbiológicas de los biosólidos de la planta
San Fernando 12
Tabla 6. Análisis CRETIB y TCLP de los biosólidos de la planta San Fernando 12
Tabla 7. Concentración de algunos metales pesados en la naturaleza
(mg/g de materia seca) 13
Tabla 8. Tendencias futuras del aprovechamiento de los biosólidos según
la EPA 15
Tabla 9. Sitios para aplicación de biosólidos en el corto plazo. Radio de acción
de 60 km alrededor de la planta San Fernando 17
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
Pág.
Tabla 10. Concentración de metales pesados en el lixiviado generado en el
ensayo de rehabilitación de suelos 21
Tabla 11. Metales pesados reportados en los bioindicadores del ensayo de
rehabilitación de suelos. Rábano 21
Tabla 12. Metales pesados reportados en los bioindicadores del ensayo de
rehabilitación de suelos. Brachiaria 21
Tabla 13. Tasas de aplicación utilizadas para ensayos de rehabilitación 22
Tabla 14. Ensayo de compostado. Análisis del producto final 23
Tabla 15. Ensayo de fototoxicidad. Raphanus sativus 23
Tabla 16. Concentración de metales pesados en el compost. 24
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
5
RESUMEN
Las Empresas Publicas de Medellín E.P.S. desarrollaron en los años 2000 y 2001 un
contrato con la Universidad Pontificia Bolivariana y la participación de la Escuela de
Ingeniería de Antioquia. Su objeto fue la “realización de proyectos pilotos para la utilización
de los biosólidos generados en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales San
Fernando, incluyendo las recomendaciones que para su implementación se deberían
adoptar”. Este contrato se dividió en dos fases:
Fase 1. Informe prospectivo: Compendio general de las diferentes normatividades
existentes en el mundo, prácticas generales de manejo, utilización de los biosólidos, y
además, se evaluaron los sitios potenciales para disposición final de biosólidos en el Valle
del Aburrá y en algunos otros sectores del departamento de Antioquia.
Entre los resultados de aplicación, y de acuerdo con la norma 40 EPA 503, existen
criterios para la disposición final de lodos crudos y disposición final y usos benéficos para
biosólidos.
El lodo crudo sólo tiene una aplicación, como disposición final, utilización en rellenos,
landfarming (utilización del suelo como un sistema de tratamiento) e incineración.
Para la aplicación de los biosólidos, existen prácticas de disposición final en sitios
dedicados exclusivamente a la disposición de lodos residuales o biosólidos, tales como
rellenos o depósitos, como uso benéfico. Se aplica biosólido en suelos para uso benéfico
en agricultura, aplicación forestal y restauración o recuperación de suelos.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
6
Fase 2. Ensayos pilotos: Para evaluar algunos de los usos benéficos de los biosólidos,
propuestos y usados en los Estados Unidos de América, se realizaron pruebas pilotos de
restauración de suelos en el municipio de La Estrella y de fabricación de compost en el
municipio de Caldas, ambos en el departamento de Antioquia.
Restauración de suelos. Para el desarrollo de esta prueba se construyeron seis (6) eras,
cada una con un porcentaje de mezcla biosólido – suelo diferente, y todas con siembra
de dos bioindicadores para evaluar la bioacumulación de compuestos o elementos
contaminantes en dichas especies. Además se instalaron sistemas de filtro, dispuestos
de manera independiente para cada una de las eras, con el objetivo de extraer y analizar
el lixiviado generado al ingresar a la era agua lluvia que pudiera generar lavado de
materiales del biosólido hacia la fracción líquida del suelo.
Fabricación de compost. Se realizó un piloto para fabricación de compost, con la
finalidad de comparar el tiempo de maduración y el contenido de nutrientes, metales
pesados y potencia bacteriana, con otros compostados fabricados con desechos sólidos.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
7
INTRODUCCIÓN
Con la entrada en operación de la planta de tratamiento de aguas residuales San
Fernando y la generación de los biosólidos producidos en ella, mediante la estabilización
de los lodos residuales, y debido a que en Colombia no existían experiencias con este
producto, tanto para su disposición final como para su aplicación en usos benéficos,
además de la ausencia de una norma que regulara estas actividades, las Empresas
Públicas de Medellín E.S.P. contrataron con la Universidad Pontificia Bolivariana la
consultoría y realización de proyectos pilotos para la disposición de los biosólidos
generados en San Fernando, incluyendo las recomendaciones que para su
implementación se debían adoptar.
Con los resultados obtenidos en este estudio y basados en experiencias internacionales,
las Empresas esperan poder dar una aplicación confiable de los biosólidos generados en
la planta de tratamiento de aguas residuales San Fernando, sin afectar al medio
ambiente.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
8
1. DEFINICIONES Y GENERALIDADES
Lodos: Es la suspensión de sólidos en un líquido, provenientes del tratamiento de aguas,
sin restricción de contaminantes, y sin tratamiento que les permita un aprovechamiento
directo.
Biosólidos: Son lodos generados en el tratamiento de las aguas residuales, los cuales
han sido sometidos a un proceso de estabilización biológica, lo cual les permite ser
utilizados posteriormente.
No se consideran biosólidos:
• Las escorias o cenizas producto de la incineración de los lodos.
• Las cenizas de la incineración de los residuos sólidos de origen domiciliario.
• Los residuos industriales que se retiran en los equipos e instalaciones removedoras
de grasas.
• Los residuos cuya calidad los clasifique como especiales o desechos peligrosos.
Clasificación de los biosólidos según su calidad. (Environmental Protection Agency
EPA 40 CFR 503)
• Biosólido EQ (Exceptional Quality Biosolids): Biosólidos de calidad excepcional,
niveles bajos de contaminantes y virtual ausencia de patógenos.
• Biosólido PC (Pollutent Concentration Biosolids): Poseen las mismas concentraciones
bajas de contaminantes que los biosólidos EQ, pero con niveles detectables de
patógenos, sin que representen una amenaza para la salud pública.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
9
La clasificación de los biosólidos según sus criterios biológicos se presenta en la Tabla 1.
Tabla 1. Clasificación de biosólidos según criterios microbiológicos
Parámetro
microbiológico Biosólido Clase A Biosólido Clase B
Coliformes fecales <1000 NMP/g Media geométrica de 7 muestras
<2 x 106 NMP/g
Huevos de helminto <5 Hh viable/g <15Hh viable/g
Salmonella <100 NMP/g <1000 NMP/g
2. NORMATIVIDAD
• COLOMBIA: No existe aún normatividad específica para la disposición de biosólidos,
pero algunas normas generales podrían relacionarse con ello.
- Manejo y protección de recursos naturales: Ley 99/93 y sus normas reglamentarias
- Manejo y disposición de residuos sólidos: Res. 189/94, Decreto 605/96, RAS/2000
- Aguas Residuales: Decreto 1594/84.
• USA – EPA (Enviromental Proteccion Agency):
- NORMA 40CFR503: Establece los requerimientos para uso y disposición de lodos
residuales.
- NORMA 40CFR258: Presenta criterios mínimos para todos los rellenos
municipales, incluso los usados para disponer lodos residuales.
- NORMA 40CFR261: Establece criterios de peligrosidad CRETIB (corrosividad,
reactividad, explosividad, toxicidad, ignición y riesgos biológicos) y toxicidad
(TCLP) (Toxicity Characteristic Leaching Procedure).
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
10
3. CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
Los biosólidos de San Fernando se caracterizaron partir de sus condiciones físicas,
químicas, metales pesados, característica de lixiviación (TCLP) y microbiológicas.
Las principales características físicas, químicas y microbiológicas de los biosólidos
generados en la planta de aguas residuales San Fernando se presentan en las Tablas 2 a
6. Las características químicas se comparan con la normatividad de la EPA, según se
especifica para cada caso.
Tabla 2. Características físicas de los biosólidos de la planta San Fernando
Parámetro Unidades base seca Biosólido San Fernando
Humedad % 69.03
Materia seca % 30.97
Cenizas % 48.24
Sólidos volátiles % 51.76
Densidad aparente g/cc 0.80
Retención de humedad % 85.55 a 0.3 atm 72.72 a 15 atm
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
11
Tabla 3. Características químicas de los biosólidos de la planta San Fernando
Parámetro Unidades base seca Biosólido San Fernando
Carbono orgánico % 2.94
Nitrógeno total, NTK % 1.60
Relación C/N 1.84
Potasio, K % 1661.21
Fósforo, P205 % 4.54
Calcio mg/Kg 2064.21
Magnesio mg/Kg 3827.83
Molibdeno mg/Kg 4.90
Poder calórico cal/g 2120
Tabla 4. Contenido de metales pesados de los biosólidos de la planta San
Fernando
Metales pesados Unidades base
seca
Biosólido San
Fernando
Concentración límite
(EPA 40 CRF 503)
Arsénico mg/Kg <0.011 75
Aluminio % 9.60 No regulado
Cadmio mg/Kg <0.011 85
Cobre mk/Kg 225.45 4300
Cromo (1) % 0.36 No regulado
Mercurio mg*/Kg <1.76 57
Molibdeno mg/Kg <4.9 75
Níquel mg/Kg 115.43 420
Plomo mg/Kg 125.43 840
Selenio mg/Kg <0.05 100
Zinc % 0.16 0.75
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
12
(1) Eliminado de la EPA, ya que con base en estudios de campo, no se han comprobado los efectos nocivos
de estos metales.
Tabla 5. Características microbiológicas de los biosólidos de la planta San
Fernando
Parámetro microbiológico Unidades base seca Biosólido San Fernando
Coliformes fecales NMP/g < 8 x 10 4
Huevos de helminto Hh viable/g 0
Salmonella NMP/g <13.7
Tabla 6. Análisis CRETIB y TCLP de los biosólidos de la planta San Fernando
Análisis Biosólido TCLP mg/l Regulación EPA 40CFR-
261
TOXICIDAD:
TCLP Negativo para todos los metales
pesados
As, Ag, Ba, Cd, Cr, Hg, Ni,
Pb, Se
PELIGROSIDAD:
Corrosividad – pH 8.35 2 < pH < 12
Ignición Negativo
Reactividad Negativo
Inflamabilidad Negativo
Es importante tener en cuenta que los metales pesados se encuentran presentes en el
suelo de forma natural, o pueden ser aportados por compuestos base de formulación de
una gran gama de abonos o fertilizantes, y es así como se encuentran comúnmente
niveles de metales pesados en los suelos. Las principales concentraciones de metales
pesados en el suelo se presentan en la Tabla 7.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
13
Tabla 7. Concentración de algunos metales pesados en la naturaleza (mg/g de
materia seca)
Suelo Metal Litosfera
Típico Rango Plantas
Cd 0.2 0.06 0.01 – 0.7 0.2 – 0.8
Co 40 8 1 – 40 0.05
Cr 200 100 5 – 3000 0.2 – 1.0
Cu 70 20 2 – 100 4 - 15
Fe 50000 38000 7000 140
Hg 0.5 0.03 0.01 – 0.3 0.015
Mn 1000 850 100 15 – 100
Mo 2.3 2 0.2 – 5 1 – 10
Ni 100 40 10 – 1000 1
Pb 16 10 2 – 200 0.1 – 10
Sn 40 10 2 – 200 0.3
Zn 80 50 10 – 300 8 - 100
Fuente: Litósfera (Goldschmidy, 1958), en el suelo (Bowen, 1966) y en las plantas (Allaway 1968).
Finalmente y tomando como base las tablas citadas previamente, de la caracterización
realizada a los biosólidos de la planta San Fernando, se concluye que éstos son:
Clase PC y Tipo B: Existe presencia de contaminantes y patógenos, siempre por debajo
de los límites máximos establecidos por la EPA.
No peligrosos: Cumple con los análisis para TCLP y CRETIB.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
14
4. DESARROLLO DE LOS ESTUDIOS
El estudio se dividió en dos fases. En la primera de ellas se hizo un análisis de las
experiencias sobre aprovechamiento de biosólidos en otros países. En esta fase se
analizó la legislación ambiental existente, tendencias y tasas de aplicación en los usos
prevalentes, así mismo se realizó una identificación de las alternativas de utilización de
los biosólidos de San Fernando.
En la segunda fase se realizaron ensayos de aplicación del biosólido de San Fernando,
en la cual se investigó con rigurosidad científica el comportamiento de este material, los
suelos, los lixiviados y los bioindicadores utilizados.
4.1 Conocimiento de los antecedentes mundiales sobre las alternativas viables
de disposición de los biosólidos
4.1.1 Alternativas de uso benéfico y disposición final
Los usos más comunes son los siguientes:
• Disposición final:
- Monorrellenos.
- Rellenos mixtos: Codisposición en mezclas con residuos sólidos.
• Aplicación para uso benéfico:
- Aplicación en suelo agrícola (EQ).
- Aplicación en suelo forestal (EQ, PC).
- Rehabilitación o acondicionador de áreas degradadas (EQ, PC).
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
15
• Valoración térmica:
- Áridos ligeros expandidos.
- Materiales cerámicos y vitrificados.
4.1.2 Tendencias futuras de aplicación de los biosólidos según la EPA
Las tendencias en cuanto a utilización de los biosólidos en la agricultura, rellenos
sanitarios, incineración, etc. se presentan en la Tabla 8. De la información presentada en
ésta se concluye que existe una tendencia en el aumento de los usos benéficos como
agricultura, recuperación de suelos y una disminución de la disposición final en rellenos
sanitarios e incineración.
Tabla 8. Tendencias futuras del aprovechamiento de los biosólidos según la EPA
USO BENÉFICO DISPOSICIÓN FINAL
Año Agricultura, Forestal y
recuperación de suelos
Tratamiento
avanzado
Otros
usos Rellenos Incineración
1998 41% 12% 7% 17% 23%
2001 43% 12.5% 7.5% 14% 23%
2005 45% 13% 8% 13% 21%
2010 48% 13.5% 8.5% 10% 20%
4.1.3 Tasas de aplicación
Las tasas de aplicación dependen de la topografía, clima, estado del suelo, contenido de
metales del suelo, cultivos, etc.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
16
• Disposición final en rellenos sanitarios (codisposición): Relación Biosólido/Residuo
sólido. De 900 a 7900 m3/ha, con una relación mínima de 1:4.
• Uso Agrícola: Entre 2 y 70 ton bs/ha, una o dos veces al año.
• Uso Forestal: Entre 10 y 220 ton bs/ha/año, en intervalos de 3 a 5 años.
• Rehabilitación de áreas degradadas: De 7 a 450 ton bs./ha, una sola vez.
4.2 Identificación de las alternativas de utilización para el caso de los biosólidos
de la planta San Fernando a corto y mediano plazo
4.2.1 Alternativas de corto plazo
Identificación de los sitios con potencial para aplicación de biosólidos en 60 kilómetros
alrededor de la planta San Fernando. Según criterios de la EPA, se analizó la posibilidad
de uso de los biosólidos en rehabilitación de terrenos y como material para compostaje.
Los sitios para aplicación en el corto plazo fueron los siguientes:
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
17
Tabla 9. Sitios para aplicación de biosólidos en el corto plazo. Radio de acción de
60 km alrededor de la planta San Fernando
Lugar Área (m2) Uso Tasa de
aplicación
Capacidad
(ton)
Vida
útil
(días)
Relleno sanitario
Curva de Rodas 240,000
Acondicionador
de suelos en
cobertura final
2 35,057 501
Laderas centro
occidental 20,000 Recuperación 2 2,921 42
Proyecto vial
Aburra río Cauca 229,000 Recuperación 2 33,450 478
Depósitos
materiales 20,000
Acondicionador
de suelos en
cobertura final
1 4,286 61
Canteras río
Medellín 24,000 Recuperación 1 5,143 73
Depósitos Porce II 8,000 Recuperación 1 1,714 24
Ladera Occidental 30,000 Recuperación 2 4,382 63
Porce II Compost 4286 61
TOTAL 91,325 4 Años
1: 50% suelo: 50% biosólido 2: 60% suelo: 40% biosólido Pendientes entre 5 y 20%
4.2.2 Mediano plazo
En el mediano plazo se debe continuar con investigaciones sobre valoración térmica y uso
agrícola de los biosólidos.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
18
4.3 Ensayo de rehabilitación de suelos en el municipio de La Estrella
Se realizó el montaje de ensayos pilotos para evaluar el comportamiento del biosólido
como uso benéfico en rehabilitación de suelos y en procesos de compostaje.
Se construyeron seis (6) eras de 48 m2 cada una, con diferentes % de mezclas suelo –
biosólido:
• 100% suelo (Blanco).
• 50% suelo y 50% biosólido.
• 60% suelo y 40% biosólido.
• 70% suelo y 30% biosólido.
• 80% suelo y 20% biosólido.
• 100% biosólido.
Se sembraron dos (2) clases de bioindicadores: Raphanus sativus (Rábano) y Brachiaria
decumbens (Pasto).
4.3.1 Variables de análisis para cada era
Entre las que se analizaron se pueden mencionar:
• Cambios de propiedades en cada mezcla.
• Análisis de crecimiento y desarrollo vegetativo de bioindicadores.
• Actividad microbiológica en las mezclas.
• Generación y calidad de lixiviado.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
19
4.4 Proceso de compostaje realizado en el municipio de Caldas
A escala de laboratorio se evaluó la evolución del proceso de compostaje, con diferentes
materiales, y la calidad final del producto en diferentes porcentajes de mezcla, y de allí se
seleccionaron las mezclas óptimas del ensayo a escala piloto.
4.4.1 Diseño del ensayo
• Sistema de Compostaje Utilizado:
- Tres (3) pilas con volteo manual.
- Tres (3) pilas estáticas con aireación natural.
• Área de cada Pila:
- 18 m2 y un volumen promedio de 14.5 m3.
• % de mezclas biosólido - material de soporte:
- 50% biosólido y 50% equinaza.
- 60% biosólido y 40% equinaza.
- 60% biosólido, 30% equinaza y 10% aserrín.
• Variables de análisis para cada pila:
- Cambios de propiedades en cada mezcla.
- Seguimiento diario de temperatura.
- Actividad microbiológica.
- Generación de olores y vectores.
- Seguimiento en generación de lixiviados.
- Reducción en el volumen final de compost.
- Calidad del producto final.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
20
5. RESULTADOS
5.1 Ensayo de rehabilitación de suelos
Los niveles de metales pesados en el lixiviado generado se comparó con lo establecido
en el decreto 1594/84 (vertimiento a cauce receptor). La concentración de metales
pesados en los lixiviados y en los bioindicadores utilizados en el ensayo de rehabilitación
de suelos se presenta en las Tablas 10 a12.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
21
Tabla 10. Concentración de metales pesados en el lixiviado generado en el ensayo
de rehabilitación de suelos
mg/kg 100%
suelo
20% b-
80% s
30% b-
70% s
40% b-
60% s
50% b-
50% s
100%
biosólido Norma
Zinc 0.26 0.28 0.07 0.66 0.34 0.11 No regulado
Plomo 0.17 0.15 0.20 0.35 0.29 0.36 0.50
Cromo 0.12 0 0 0 0.05 0.10 0.50
Cobre 0 0 0 0 0 0.04 3.00
Níquel 0.43 0.83 0.40 0.53 0.73 0.73 2.00
Tabla 11. Metales pesados reportados en los bioindicadores del ensayo de
rehabilitación de suelos. Rábano
mg/kg 100%
suelo
20% b –
80% s
30% b –
70% s
40% b –
60% s
50% b –
50% s
100%
biosólido
Especie
comercial
Cromo 0 0 0 0 0 1.41 0
Níquel 0 0 0 0 0 0 0
Cobre 0.24 0.99 1.2 2.40 2.77 3.06 ND
Plomo 0 0 0 0 0 0 0
Zinc 35.83 80.35 92.15 106.47 111.41 149.99 168.15
Tabla 12. Metales pesados reportados en los bioindicadores del ensayo de
rehabilitación de suelos. Brachiaria
mg/kg 100%
suelo
20% b –
80% s
30% b –
70% s
40% b –
60% s
50% b –
50% s
100%
biosólido
Especie
comercial
Cromo 1.57 1.75 16.72 34.99 49.28 65.82 ND
Níquel 0 0 0 0 0 0 10.24
Cobre 1.26 3.30 4.14 6.50 7.12 11.21 9.06
Plomo 0 0 0 0 0 0 0
Zinc 79.68 42.40 50.40 80.33 90.16 131.60 43.51
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
22
De los ensayos realizados, se recomendaron las tasas de aplicación indicadas en la Tabla
13.
Tabla 13. Tasas de aplicación utilizadas para ensayos de rehabilitación
Porcentajes de mezcla tasa de aplicación base seca
40% biosólido – 60% suelo 436.36 ton/Ha
30% biosólido – 70% suelo 347.52 ton/Ha
Estas tasas de aplicación recomendadas, fueron calculadas con base en los resultados
del ensayo. La EPA recomienda tasas entre 7 y 450 ton bs/ha, en aplicación única para
recuperación de suelos degradados.
5.2 Compost
Los ensayos sobre compostado se realizaron por medio de un piloto construido en el
municipio de Caldas. El compostado se preparó con mezclas de biosólido, equinaza y
aserrín en diferentes proporciones. Los resultados de este ensayo para las diferentes
mezclas se presentan en las Tablas 14 a 16.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
23
Tabla 14. Ensayo de compostado. Análisis del producto final
Pila 1 Pila 2 Pila 3
50 B – 50 E 60 B – 40 E 60 B – 30 E – 10 A
Colimetría total (NMP) 1100 1100 930
Colimetría fecal (NMP) 0 230 210
Samonella sp. Ausencia Ausencia Ausencia
Staphylococcus aureus coagulasa Ausencia Ausencia Ausencia
Pseudomonas aeruginosa Presencia Presencia Presencia
A: Aserrín B: Biosólido E: Equinaza
Tabla 15. Ensayo de fototoxicidad. Raphanus sativus
Inicio: Julio 17 de 2001
Tratamiento % germinación Long. Plántulas
(cm)
Long. Raíces
(cm)
Control 100 1 2.3
50 B- 50 E 100 1.2 2.7
60B – 40 E 90 1.1 2.5
60B – 30E – 10 A 90 1.1 2.5
Final: Septiembre 4 de 2001
Tratamiento % germinación Long. Plántulas
(cm)
Long. Raíces
(cm)
Control 100 1.3 3.6
50 B- 50 E 95 1.2 3.4
60B – 40 E 95 2.7 3.9
60B – 30E – 10 A 90 2.1 3.8
El porcentaje de germinación fue superior al 80 %.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
24
Tabla 16. Concentración de metales pesados en el compost
Metal mg/kg
base seca
RAS 2000
Agricultura 50 B – 50 E 60B – 40 E 60B – 30E – 10 A
Arsenico 54 <0.01 <0.01 <0.01
Aluminio NA 17259.06 33843.48 30144.79
Cadmio 18 <0.01 <0.01 <0.01
Cobre 1200 65.33 73.22 117.07
Cromo (1) 1200 1642.69 1971.23 2053.09
Mercurio 5 z1.76 <1.76 <1.76
Molibdeno 20 <4.90 <4.90 <4.90
Níquel 180 41.32 50.14 52.18
Plomo 300 14.91 20.18 20.38
Selenio 14 <0.05 <0.05 <0.05
Zinc 1800 154 241.47 253.33
A: Aserrín B: Biosólido E: Equinaza
(1) Para que el biosólido de la planta San Fernando pueda ser aplicado en sus diferentes formas benéficas, es
necesario rebajar las concentraciones del Cromo en las aguas residuales que llegan a ella, para
potencializar su uso. Este control ya se está llevando a cabo, lo cual se ha reflejado en menores valores
de Cromo en las últimas caracterizaciones de biosólidos.
6. CONCLUSIONES
6.1 Ensayo de rehabilitación de suelos
- Las tasas de aplicación del biosólido para rehabilitación de terrenos están entre 400 y
600 ton bs/ha. En aplicación única.
- Los espesores recomendados en mezclas biosólido/suelo deben ser hasta de 0.5 m
para terrenos con pendientes < 2%.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
25
- Espesores entre 0.3 y 0.5 m para pendientes hasta 20%.
- No se recomienda disponer biosólidos para recuperar suelos con pendientes
superiores al 20%.
6.2 Compost
- A partir de los biosólidos de la planta San Fernando se puede obtener actualmente un
compost para ser utilizado como mejorador de terrenos.
- Si se realiza adecuadamente el proceso de compostaje, no se generan lixiviados.
- La reducción del volumen inicial puede ser de hasta de 48%.
- Bajo el punto de vista microbiológico, en el proceso de compostaje se reduce
considerablemente la presencia de patógenos, por lo tanto permite el paso de
biosólido de clase PC a clase EQ.
- Por la cantidad de nutrientes que posee el biosólido compostado, se puede
considerar como un material con propiedades de fertilizante.
De acuerdo con las características finales del compost, puede disponerse para:
- Rehabilitación capa vegetal en áreas degradadas.
- Reforestación.
- Jardines y parques.
- Separadores de vías.
- Cementerios.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
26
7. CONCLUSIONES GENERALES DEL PROYECTO
- El biosólido de la planta San Fernando no es tóxico ni peligroso.
- Los metales pesados del biosólido de la planta San Fernando se encuentran dentro
de los límites de la EPA.
- Los lixiviados se encuentran dentro de las normas establecidas para vertimientos a
fuentes de agua.
- El biosólido es un material noble para compostaje, debido a su potencial de fertilidad.
DISPOSICIÓN DE LOS BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA SAN FERNANDO
27
REFERENCIA
Informe final de consultoría y realización de proyectos pilotos para la disposición de
biosólidos generados en la planta de tratamiento de aguas residuales San Fernando,
incluyendo las recomendaciones que para su implementación se deben adoptar.
Empresas Públicas de Medellín E.S.P., Universidad Pontificia Bolivariana y Escuela de
Ingeniería de Antioquia. Medellín, octubre de 2001.
Top Related