APORTE INDIVIDUAL

REUSO DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS

Juliana Madrid Agudelo C.C. 39214550

Docente: Nelson Rodríguez Valencia

Módulo: Manejo Integrado del Agua

Introducción

El crecimiento demográfico, la industrialización, las prácticas agrícolas y la urbanización,

incrementan la demanda del agua y por tanto la cantidad de aguas residuales generadas.

Una de las prácticas más comunes de disposición final de las aguas residuales domésticas

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 importantes 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 (Silva, Torres, & Madera,

2008), 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 (Silva, Torres, & Madera, 2008).

Tradicionalmente el tratamiento de aguas residuales se ha centrado en la reducción de la

contaminación, protección de la salud pública y la protección del medio ambiente mediante

la eliminación de materiales biodegradables, nutrientes y patógenos (Ochoa, 2011).

En Colombia y en general en los países de América Latina, el nivel máximo aplicado es el

secundario, por costos y porque los criterios de vertimiento de efluentes en los cuerpos

receptores establecidos por sus legislaciones se cumplen con este nivel; en algunos casos se

realiza desinfección como etapa final del tratamiento.

Las prácticas actuales de uso de aguas residuales en países en desarrollo incluyen

comúnmente el uso de aguas residuales diluidas, aunque por lo general no documentada,

que implica grandes riesgos para la salud de la población consumidora de productos

alimenticios crudos regados con esta agua.

Muchas comunidades en todo el mundo se aproximan o han alcanzado los límites de

suministros de agua disponible por lo que el reciclo y reúso del agua se han convertido en

prácticas necesarias para la conservación y ampliación de la disponibilidad del recurso

hídrico. El reúso también representa para las comunidades un método de eliminación de

aguas residuales alternativo, y proporciona la disminución de la contaminación de las

fuentes hídricas (Ochoa, 2011).

Marco teórico

El crecimiento acelerado de la población, especialmente en países en vía de desarrollo; la

contaminación de los cuerpos de agua superficial y subterránea; la distribución desigual del

recurso hídrico y los graves períodos secos; han forzado a buscar nuevas fuentes de

abastecimiento de agua, considerándose a las aguas residuales una fuente adicional para

satisfacer la demanda del recurso (Silva, Torres, & Madera, 2008).

El reúso de aguas residuales está definido como su aprovechamiento en actividades

diferentes a las cuales fueron originadas (Ministerio del Medio Ambiente, 2001 En: (Silva,

Torres, & Madera, 2008) y de acuerdo a la Resolución 1207 de 2014 del Ministerio de

Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible, “Por la cual se adoptan disposiciones

relacionadas con el uso de aguas residuales tratadas”, son aquellas aguas residuales, que

han sido sometidas a operaciones o procesos unitarios de tratamiento que permiten cumplir

con los criterios de calidad requeridos para su reúso. Los tipos y aplicaciones se clasifican

de acuerdo con el sector o infraestructura que recibe el beneficio, siendo los principales: el

urbano, que incluye irrigación de parques públicos, campos de atletismo, áreas

residenciales y campos de golf; el industrial, en el que ha sido muy empleado durante los

últimos años, especialmente en los sistemas de refrigeración de las industrias, y el agrícola,

en la irrigación de cultivos. Este último es el principal uso (Silva, Torres, & Madera, 2008).

La disposición en el suelo, o reúso, comprende diferentes tipos de irrigación: superficial,

subsuperficial o subterránea; en todos los casos de uso de aguas residuales en el suelo es

indispensable la aplicación de un cierto nivel de tratamiento, para separar los sólidos y

material flotante. Adicionalmente, el tratamiento previene o minimiza los riesgos de salud

por el reúso agrícola de aguas residuales sin tratar.

El tratamiento se puede clasificar por mecanismos o niveles –preliminar, primario,

secundario y terciario o avanzado–y, dependiendo del proceso para ser usado, varios

mecanismos pueden actuar separada o simultáneamente (Silva, Torres, & Madera, 2008).

De acuerdo al grado de tratamiento, existen varios tipos de sistemas de tratamiento de

aguas residuales:

Tratamientos preliminares

- Cribado: Rejas o rejillas de barras metálicas paralelas e igualmente espaciadas. Su función

es retener sólidos gruesos que floten o que se encuentren suspendidos en el agua. Pueden

ser de limpieza manual (gruesas) o de limpieza mecánica (finas) (Lizarazo Becerra &

Orjuela Gutiérrez, 2013) .

- Tamices estáticos: Es un filtro utilizado para la separación sólido-líquida en Estaciones

Depuradoras de Aguas Residuales (E.D.A.R.). Este equipo se instala como pre tratamiento

en aguas industriales, con luces de 0,5 a 1 mm, para eliminar los gruesos en industrias

papeleras, textiles, de curtidos, lavaderos, conserveras, mataderos y lácteas. El tamiz

estático también se emplea como tratamiento primario en aguas urbanas, con luces de malla

de 1 a 1,5 mm (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013)

- Trituradores de canal: Reduce los sólidos de aguas servidas con sus poderosos trituradores

dobles y una avanzada tecnología de barrido. Se emplean para triturar los sólidos gruesos

con objeto de mejorar las operaciones y procesos que se llevan luego a cabo y para eliminar

los problemas que producen los diferentes tamaños de los sólidos presentes en el agua

residual. Los sólidos se trituran para conseguir partículas de tamaño menor y más uniforme.

Su empleo resulta especialmente ventajoso en las estaciones de bombeo para la protección

de las bombas frente a problemas de obstrucciones producidas por objetos de gran tamaño,

y para evitar tener que manejar y eliminar manualmente residuos (Lizarazo Becerra &

Orjuela Gutiérrez, 2013)

- Homogenización o tanques de igualación: Son tanques que sirven para regular o disminuir

los efectos de la variación del flujo o de la concentración de las aguas residuales. Estos

tanques son indispensables en el tratamiento de las aguas residuales industriales y a veces

se utilizan en las instalaciones municipales. Un tanque de igualación es un depósito con

capacidad suficiente para contener el flujo de agua que sobrepasa un determinado valor

(Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013).

- Desarenadores: Estructuras destinadas a remover arenas y otros guijarros presentes en las

aguas residuales. Los desarenadores pueden ser rectangulares o circulares; de flujo

horizontal o helicoidal; aireados o no; de limpieza manual o mecánica. Tienen como

función prevenir la abrasión de equipos mecánicos, evitar la sedimentación de arenas en

tuberías, canales y tanques ubicados aguas abajo (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez,

2013).

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 (Lizarazo Becerra & Orjuela

Gutiérrez, 2013).

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 (Lizarazo Becerra &

Orjuela Gutiérrez, 2013).

- 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

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

arrastren las partículas suspendidas hacia la superficie (DAF) (Lizarazo Becerra & Orjuela

Gutiérrez, 2013).

- 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 (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013).

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 (Lizarazo Becerra &

Orjuela Gutiérrez, 2013)

- 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 (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013)

- 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 (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013).

Tratamiento terciario: el efluente de un tratamiento secundario puede estar todavía

insuficientemente depurado para determinados usos, siendo precisa una serie de procesos

que se agrupan bajo el nombre de tratamiento terciario. Este se lleva a cabo para eliminar

fundamentalmente la materia orgánica que no ha sido retenida en el tratamiento biológico,

o bien que no es biodegradable, y las sales inorgánicas disueltas, entre las que destacan el

nitrógeno y el fósforo, que son dos de los máximos responsables de la eutrofización de los

cursos y depósitos de agua (Calvo, 2016)

Tratamiento avanzado: Si el agua que ha de recibir el vertido requiere un grado de

tratamiento mayor que el que puede aportar el proceso terciario porque el efluente va a

reutilizarse, es necesario un tratamiento avanzado de las aguas residuales. A menudo se usa

el término tratamiento terciario como sinónimo de tratamiento avanzado, pero no son

exactamente lo mismo (Calvo, 2016).

El tratamiento terciario, o de tercera fase, suele emplearse básicamente, para eliminar sales

inorgánicas, mientras que el tratamiento avanzado incluye pasos adicionales para mejorar la

calidad del efluente eliminando los contaminantes recalcitrantes. Hay procesos que

permiten eliminar más de un 99% de los sólidos en suspensión y reducir la DBO5 en

similar medida. Los sólidos disueltos se reducen por medio de procesos como la ósmosis

inversa y la electrodiálisis. La eliminación del amoníaco, la desnitrificación y la

precipitación de los fosfatos pueden reducir el contenido en nutrientes. Si se pretende la

reutilización del agua residual, la desinfección por tratamiento con ozono es considerada el

método más fiable (Calvo, 2016).

Es probable que en el futuro se generalice el uso de estos y otros métodos de tratamiento de

los residuos a la vista de los esfuerzos que se están haciendo para conservar el agua

mediante su reutilización (Calvo, 2016).

Colombia tiene una superficie irrigada con aguas residuales de 1.230.193 ha, con 27% de

agua residual tratada y 73% sin tratar, por lo general diluida con aguas superficiales; al

igual que sucede en toda América Latina, no se cuenta con información completa y

confiable sobre el tema del reúso y solamente 8% del total de aguas residuales que se

producen diariamente es tratado (Silva, Torres, & Madera, 2008).

En Colombia y en general en los países de América Latina, el nivel máximo aplicado es el

secundario, por costos y porque los criterios de vertimiento de efluentes en los cuerpos

receptores establecidos por sus legislaciones se cumplen con este nivel; en algunos casos se

realiza desinfección como etapa final del tratamiento. A escala mundial se utiliza el reúso el

agua para abastecimiento de agua potable mediante tratamiento a nivel terciario,

recargándola en el subsuelo y extrayéndola después de 6 meses ó 2 años, según su nivel de

tratamiento (Silva, Torres, & Madera, 2008).

La Resolución 1207 de 2014, establece en Colombia, los usos para las aguas residuales

tratadas, así como los respectivos criterios de calidad y distancias mínimas de retiro al

momento de realizar la actividad de reúso; no implica para el empleo de estas aguas como

fertilizantes o acondicionador de suelos. Los usos son agrícola e industrial.

Dentro del uso agrícola sólo se permite la utilización de aguas residuales en cultivos no

alimenticios para humanos o animales; dentro de los usos permitidos están pastos y

forrajes, fibras celulósicas, maderables y obtención de biocombustibles; también se permite

su uso en áreas verdes en parques y campos deportivos y jardines de aguas no domiciliarias.

Así mismo, la Resolución 631 de 2015, ajusta los instrumentos económicos aplicados a los

generadores de residuos contaminantes mediante el mecanismo del cobro de la Tasa

Retributiva, teniendo en cuenta el grado de contaminación de las descargas, evitando

inequidades en el cobro a las empresas productoras e incentivando el tratamiento de aguas

residuales.

En la reutilización de aguas residuales, el factor que normalmente determina el grado de

tratamiento necesario y el nivel de confianza deseado de los procesos y operaciones de

tratamiento suele ser el uso para el que se destina el agua (Silva, Torres, & Madera, 2008).

Las prácticas actuales de uso de aguas residuales en países en desarrollo incluyen

comúnmente el uso de aguas residuales diluidas, aunque por lo general no documentada,

que implica grandes riesgos para la salud de la población consumidora de productos

alimenticios crudos regados con esta agua.

Discusión

El crecimiento acelerado de la población, especialmente en países en vía de desarrollo; la

contaminación de los cuerpos de agua superficial y subterránea; la industrialización; las

prácticas agrícolas; la urbanización; la distribución desigual del recurso hídrico y los graves

períodos secos; han forzado a buscar nuevas fuentes de abastecimiento de agua,

considerándose a las aguas residuales una fuente adicional para satisfacer la demanda del

recurso; ya que muchas comunidades se aproximan o han alcanzado los límites de sus

suministros de agua disponible (Ochoa, 2011).

Las descargas de las aguas residuales municipales se han convertido en una de los

problemas ambientales más críticos y más crecientes, si consideramos que el incremento

poblacional de la mayoría de los centros urbanos medianos y grandes es notable debido a la

situación socioeconómica y de orden publicó del país (Lizarazo Becerra & Orjuela

Gutiérrez, 2013).

Esta situación se refleja en el aumento de las descargas de tipo doméstico y productivo,

deteriorando cada vez más el estado de la calidad del recurso. La situación se hace más

crítica cuando la corriente tiene un uso definido aguas abajo, pues se alteran las condiciones

de calidad del agua requeridas para el abastecimiento de actividades específicas (domestica,

industrial, agrícola, pecuaria, etc.) y la vida acuática (Lizarazo Becerra & Orjuela

Gutiérrez, 2013)

Las evaluaciones reportan que los centros urbanos en Colombia captan alrededor de los 170

metros cúbicos/seg, de agua de los cuales se pierden entre 40% y 50 %, regresando al

ambiente en forma de aguas residuales entre un 70% a 80% de las aguas consumidas. Se

estima que en Colombia se descargan diariamente cerca de 700 toneladas de carga orgánica

del sector doméstico urbano a los cuerpos de agua (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez,

2013).

El inventario de sistemas de tratamiento de aguas residuales del Ministerio del Medio

Ambiente, reporta que solo 22% de las cabeceras municipales del país hacen tratamiento de

las aguas residuales y muchas están funcionando deficientemente, o lo que es más crítico

sin ser operadas (Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013).

Se reporta que los departamentos con mayor cobertura de plantas de tratamiento de aguas

residuales, PTAR (operando y/o en diseño) son Cundinamarca (38 PTAR), Antioquia (26

PTAR), Cesar (14 PTAR), Valle del Cauca (14 PTAR) y Tolima (13 PTAR). El caso

crítico en el país se presenta en la cuenca del Magdalena-Cauca (25 % del ·rea territorial),

con un 70% de la población y solo 11 % de la oferta hídrica del país; estas condiciones han

contribuido a la desregulación del régimen hídrico y al deterioro de la calidad de la cuenca

(Lizarazo Becerra & Orjuela Gutiérrez, 2013).

La recuperación de aguas residuales – incluyendo la de recuperación, reutilización y

reciclaje – es hoy una de las herramientas alternativas que pueden contribuir a una mejor

gestión de los recursos de agua desviada del ciclo natural al ciclo antrópico. Aunque el

reúso de las aguas residuales se promueve como una de las principales soluciones para la

escasez de agua, hay pocos países donde la práctica realmente ha sido implementada a gran

escala (Ochoa, 2011).

Algunas de las ventajas que trae consigo el reúso de aguas residuales tratadas son: la

disminución de la desviación de agua dulce de los ecosistemas sensibles, disminución de la

descarga en cuerpo de aguas, creación y/o mejoramiento de los humedales y hábitats

ribereños, reducción y prevención de la contaminación y el ahorro de energía, ya que, el

uso de agua reciclada que es de menor calidad para usos que no requieren agua de alta

calidad ahorra energía y dinero al reducir los requisitos de tratamiento. A pesar que se

requiere energía adicional para el tratamiento de aguas residuales para su reciclaje, la

cantidad de energía necesaria para tratar y/o transportar de otras fuentes es generalmente

mucho mayor (Ochoa, 2011).

Existe preocupaciones adicionales planteadas en relación con el destino y transporte de

compuestos orgánicos traza. Estos incluyen los disruptores endocrinos, farmacéuticos,

hormonas, antibióticos, antiinflamatorios, y productos de cuidado personal que están

presentes en aguas residuales. Ninguno de estos compuestos individuales están regulados o

supervisados por niveles máximos de contaminantes (Ochoa, 2011).

Conclusiones

Las implicaciones para la salud son las preocupaciones más importantes en la mayoría de

las aplicaciones del reúso del agua, por presencia de microorganismos patógenos y

elementos traza.

Para garantizar un manejo adecuado de las aguas residuales con un mínimo riesgo para la

salud humana y del patrimonio natural, sería recomendable que los países hicieran un

manejo integrado de los recursos hídricos, que considere la participación y el compromiso

de todos los organismos relacionados con los temas ambientales y agrícolas, como

ministerios del ambiente y de agricultura, corporaciones ambientales, instituciones no

gubernamentales, instituciones de investigación y el sector productivo.

Se hace necesario el desarrollo de investigación para el tratamiento de aguas residuales y su

reúso, así como la implementación de tecnologías tanto en el sector público como privado,

a fin de minimizar la presión del patrimonio hídrico, garantizar su disponibilidad y

disminuir la contaminación de los ecosistemas.

Referentes bibliográficos

Calvo, M. d. (Noviembre de 2016). Tratamiento avanzado de aguas residuales para riego

mediante oxidación con ozono: una alternativa ecológica. Obtenido de

https://www.cosemarozono.es/pdf/noticia_22.pdf

Lizarazo Becerra, J. M., & Orjuela Gutiérrez, M. I. (2013). Sistemas de plantas de

tratamiento de aguas residuales en Colombia. Bogotá D.C., Colombia: Universidad

Nacional de Colombia.

Ochoa, L. M. (2011). Estudio de alternativas de reuso y reciclo de aguas residuales en

aplicaciones industriales y municipales. Bucaramanga , Santander, Colombia.

Silva, J., Torres, P., & Madera, C. (2008). Reúso de aguas residuales domésticas en

agricultura. Una revisión. Agronomía Colombiana, 347-359.