tratamiento alternativo de efluentes cloacales individuales
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1. ELFO RECICLO EFLUSNTE TRATADO 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 28 FILTRO DE CONTACTO ANAER BICO ASCENDENTE ACCESO DE HOMBRE AAA y Pilsen Tak 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 29 Efluende Lecho fuldizado Resicho Distribuidor de flujo Muente Esquema de lecho Muidizado anaer bico Esquema de io amam Aon de Mujo ren dente Manto Tirana Esquema enscr bico de mano do barros ho de barro 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 30 Bibliografia Miguel Jos Keegan Terraza Villa Ballester Buenos Aires 30 11 02 keegurza Osinectis com ar Portal Ecol gico Todo ciencia com Enciclopedia Oc ano de la Ecolog a INFORMES ESPECIALES No 235 1 Quincena de Enero de 2000 INDUSTRIA Y MEDIO AMBIENTE 1 de Noviembre de 2002 Taller Ecologista Sustentabilidad Regional No a Corpus Cabildo Abierto del Pueblo de Ciudadela http orbita starmedia com cabildociudadela index html P gina de Aguas Argentinas Biblioteca EASNE 1972 Sala J M 1975 INA Informe sobre napas del Dr Santacruz Manual T cnico del Agua Degremont Ingenieria de Aguas Residuales Metcalf amp Eddy 3 ed Anuario 2002 de Aguas Argentinas Censo de Poblaci n y Vivienda Indec 1991 y 2001 Normas de2. Media 49 155 a Rango 10 695 43 485 de muestr 148 Nitrogeno Tot Media 45 Rango 9 125 de muestr 99 a Valor promedio calculado de 10 C S en 6 series de mediciones b Calculado en base a la distribuci n normal logar tmica Los factores que afectan el rendimiento de las C S son su geometr a carga hidr ulica la configuraci n de la entrada y salida el n mero de compartimientos la temperatura y el control de su operaci n y mantenimiento Si la C S es sobrecargada el tiempo de permanencia se har mas corto y los s lidos pueden no sedimentar correctamente Una c mara s ptica de un solo compartimiento puede tener un buen rendimiento pero las de mas de un compartimiento e igual volumen son mejores y ofrecen mayor protecci n contra la fuga de s lidos y espumas C mara s ptica de dos compartimentos con pantalla C mara s ptica de un solo compartimiento 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 17 Un inapropiado dise o y ubicaci n en los bafles pueden crear turbulencias en la C S y perjudicar la normal decantaci n de los s lidos como as tambi n que la espuma y los barros lleguen a la ca er a de descarga Adem s problemas de operaci n y mantenimiento como s lidos que se drenan con la descarga de los inodoros pueden obstruir las ca er as y generar problemas en las C S 4 2 Dise o La C
3. 70 al 80 esper ndose valores superiores una vez que se ponga a punto el sistema figura G El AUF es aplicado para aumentar la eficiencia de desnitrificaci n el filtro de contacto anaer bico deber cargarse en un rango de 1 a 5 kg DQO m3 por d a y tener como m nimo un tiempo de residencia hidr ulico de 1 d a El relleno del mismo puede ser de piedra o de material sint tico de un largo superior a los 5 cm Relaci n di metro altura del filtro de contacto anaer bico 2 5 para vol menes peque os y superiores a 3 para grandes reactores Un lecho sumergido vegetal puede sustituir al AUF y puede contribuir a aportar alg n carbono l bil al proceso 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 26 Remociones de N t picas de sistemas individuales Proceso Porcentaje de TN removido 40 50 RSF con reciclo a ST o AUF 70 80 ST FFS con reciclo a ST o AUF BR ser 50 80 SS y remoci n 60 80 SS TTRY 40 60 ISF AUF 55 75 a Sistemas comercialmente disponibles Nota RSF filtro de arena con recirculaci n AUF filtro anaer bico ascendente ST tanque s ptico FFS sistemas de film fijos SBR reactor batch secuencial SS segregaci n en la fuente TT tratamiento aplicado a ambos sistemas R recombinado ISF filtro de arena intermitente RETA 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 27
4. aireados para la oxidaci n de la materia org nica Los procesos aireados requieren de la presencia de equipamientos electromec nicos y por lo tanto de la utilizaci n de energ a el ctrica y adem s generan un barro mas dif cil de decantar y estabilizar que los barros obtenidos de procesos anaer bicos A estas desventajas se le opone que este tipo de sistemas son bastante compactos e ideales para emplazarlos en localidades que no disponen de mucho espacio La implementaci n con xito de una planta de tratamiento con este tipo de sistemas se tiene garantizada y su eficiencia pr cticamente no depende de las variaciones de temperatura a lo largo del a o Por otro lado los procesos anaer bicos son mas complejos muy dependientes de la temperatura y se obtienen en su reacci n productos indeseables como el sulfuro de hidr geno este gas es extremadamente soluble en agua y en presencia de la humedad ambiente se solubiliza formandose cido sulf hidrico que ataca toda estructura de hierro que encuentre a su paso provocando en un corto lapso una corrosi n y un da o irreversible El manejo de este tipo de procesos anaer bicos requiere de un conocimiento mas profundo y de ingenio pues por muchos a os se consider que otro gas producto de la reacci n tambi n sea considerado indeseable cuando en realidad es valioso como fuente de energ a Nos estamos refiriendo al metano En el siguiente gr fico se observan las principales diferencias entre
5. con dise os patentados empleando este sistema logrando eficiencias de remoci n total de N del 65 al 75 Como variante algunos sistemas reciclan a un filtro de contacto anaer bico de flujo ascendente en vez de hacerlo a la C S 5 3 2 Reactor Secuencial Batch SBR 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 22 Si el tiempo de retenci n hidr ulico es lo suficientemente grande permite que se lleve a cabo la nitrificaci n durante la fase de reacci n del ciclo del SBR la etapa de llenado es an xica y si tiene el suficiente tiempo de permanencia hidr ulico el sistema puede remover entre 50 y 80 de nitr geno total y cantidades importantes de f sforo Este sistema est disponible comercialmente en USA figura 5 3 3 Filtro intermitente de arena La nitrificaci n es producida en el filtro intermitente de arena mientras que la desnitrificaci n se llevada a cabo haciendolo pasar posteriormente por un filtro de contacto anaer bico de flujo ascendente El filtro anaer bico puede ser reemplazado por un filtro fitoterrestre subsurface flow wetland La eficiencia en la remoci n total de nitr geno de estos sistemas es del orden de 55 al 75 figura C A continuaci n en la tabla 1 se observan los par metros b sicos para su dise o TABLE 1 TYPICAL DESIGN CRITERIA FOR I5Fs liem Design Eriterka Prata ala At Bii saple tank ar Filter mediumi dra
6. desactivaci n de pozos de explotaci n domiciliarios y de pozos de mayor envergadura presencia de pozos ciegos y ascenso de niveles de agua subterr nea A esto debe sumarse la sensible disminuci n de la actividad industrial en todo Buenos Aires a causa de la recesi n econ mica lo que tambi n implic una sensible merma en el consumo del agua de napas De esta manera las napas que durante d cadas fueron succionadas por miles de bombas ahora crecen a un nivel incontrolable 2 3 2 4 El aumento de la cantidad de pozos absorbentes Uno de los mayores problemas que plantea el uso de aguas subterr neas es su contaminaci n La recuperaci n de las aguas contaminadas es muy d ficil y lenta no llegando a ser total Por tanto conviene tomar medidas preventivas para que la contaminaci n no ocurra Los acu feros por la lenta circulaci n de las aguas y la capacidad de adsorci n de los terrenos pueden tardar mucho en 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente presentar la contaminaci n Los acu feros presentan un notable poder depurador frente a muchos contaminantes aunque tiene un l mite dependiendo del agente contaminante El agua subterr nea se contamina por las fosas s pticas pozos negros fugas del sistema de alcantarillado El aumento de los pozos absorbentes de los sistemas individuales de tratamiento domiciliarios son consecuencia directa de la urbanizaci n descontrolada sin la adecuada provisi n de desag es cloaca
7. estas dos reacciones 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 11 MASA E i CELULAR H DEGRADAOLES AMAER DICO DEGRADADLES MASA CELULAR Ho 1 Eficiencias de los procesos de degradaci n biol gicos A modo de ejemplo compararemos la degradaci n de la glucosa en un medio aer bico y posteriormente en un medio anaer bico En presencia de Oxigeno tenemos C6H1206 6 0 P 6 6 650 cal mol En ausencia de Ox geno la degradaci n ser C H1206 Y W 3 CHa 34 4 cal mol Un an lisis r pido nos dir a que el calor liberado en anaerobiosis es solo el 5 3 de la energ a librada en aerobiosis Como es probable que el orden de magnitud de la energ a necesaria para la s ntesis de nuevas c lulas sea el mismo en ambos casos se llega a la conclusi n que en el campo bacteriano ser a mas econ mico buscar la energ a vital en procesos aerobios que en procesos anaerobios Dicho en otras palabras parecer a que la multiplicaci n celular ser a bastante mas abundante en sistemas aer bicos y el estado final se alcanzar a antes a igualdad de las restantes condiciones Si ahora tomamos una visi n un poco mas amplia del problema y analizamos mas estrictamente las pertinentes reacciones observamos que a la reacci n aer bica hay que suministrarle 6 mol culas gramo de Oxigeno por cada mol cula gramo de glucosa reaccionado A su vez el Oxigeno es uno de los element
8. ideal a partir de la superficie del terreno vamos a encontrar de arriba hacia abajo la zona de aireaci n o no saturada separada de la zona de saturaci n por una franja capilar gr ficos 1 y 2 La primera zona est conformada por materia en los tres estados de agregaci n posibles S s lido L l quido y G gaseoso Esta es la zona donde en los sistemas de infiltraci n se producen los fen menos de oxidaci n y el amoniaco NH se transforma en nitrito y nitrato y Por ultimo en la segunda zona se encuentra la materia solo en estado S y L esta es la regi n an xica anaer bica donde se produce la desnitrficaci n de los nitritos y nitratos y transformandose en N20 y NO estos tres ltimos en condiciones normales son gaseosos our Borra 1075 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente Figura 1 perfil subterr neo con niveles de napa historicas hasta la d cada del 90 Figura 2 perfil de la situaci n actual Los acu feros se encuentran separados entre si por capas con comportamiento acuitardo formaci n que conteniendo agua la transmiten muy lentamente por lo que tanto no son aptos para captaciones pero si que permiten una recarga de otro acu fero Las tres capas principales son Subacu fero Epipuelche alojado en sedimentos pampeano y Pospampeanos Subacu fero Puelche alojado en arenas puelches Subacu fero Hipopuelche for
9. nivel terreno 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 10 El desarrollo instalaci n y operaci n de los filtros biol gicos para el tratamiento de efluentes cloacales urbanos es una gran soluci n brindando una alternativa de tratamiento por dem s interesante Su uso es ideal para viviendas unifamiliares hoteles apart hoteles clubes clubes de campo countries peque as localidades etc 2 4 Efecto de los nitratos en la salud El problema principal de la ingesta de nitratos en el cuerpo humano radica en que pueden ser reducidos a nitritos en el interior del mismo especialmente en los ni os de menos de tres meses de edad y en adultos con ciertos problemas Los nitritos producen la transformaci n de la hemoglobina a metahemoglobina La hemoglobina se encarga del transporte del ox geno a trav s de los vasos sangu neos y capilares pero la metahemoglobina no es capaz de captar y ceder ox geno de forma funcional La cantidad normal de metahemoglobina no excede el 2 Entre el 5 y el 10 se manifiestan los primeros signos de cianosis Entre el 10 y el 20 se aprecia una insuficiencia de oxigenaci n muscular y por encima del 50 puede llegar a ser mortal Una vez formados los nitritos pueden reaccionar con las aminas sustancias ampliamente presentes en nuestro organismo originando las nitrosaminas un tipo de compuestos sobre cuya acci n cancer gena no existen dudas En las experiencias de laboratorio se ha comprobad
10. Estudio Criterios de Dise o y Presentaci n de Proyectos de Desag es Cloacales para localidades de hasta 30 000 habitantes ENOHSa a o 1993 Innovative and Alternative Technology Assessment Manual U S EPA 1980 Municipal Wastewater Treatment Technology Fact Sheets U S Departament of Commerce 1991 Design Manual Constructed Wetlands for Municipal Wastewater Treatment U S EPA 1975 Onsite Wastewater Treatment and Disposal System U S EPA 1980 Onsite Wastewater Treatment System Manual U S EPA 2002 Wastewater Treatment and Disposal for Small Communities U S EPA 1980 Manual of Appropiate Wastewater Treatment Technologies for the Caribbean Incluiding Relevant Technologies in Operation Worlwide Millette E 1992 Instituto Tecnol gico de Costa Rica Pub N 221 mayo 2002 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 31
11. Idealmente se puede obtener ese dato con un medidor de caudal aplicado en un lapso determinado en el suministro de agua como esto generalmente no es posible principalmente en los edificios o casas en construcci n se calcula el consumo de acuerdo al tipo vivienda y de acuerdo al nivel social y n mero de personas que habitan A modo de referencia y teniendo presente que no hay restricciones en el uso del agua se puede sugerir 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 18 EA Casa urbana de barrio 150 200 Casa suntuosa gt 250 No se aplica el factor de retorno y de esa manera nos quedamos un margen de seguridad De acuerdo a las recomendaciones de la O M S para la Evacuaci n de excretas para medios rurales la misma determina las capacidades de las c maras s pticas Para viviendas particulares N2max pers serv C S ptica vol It Ancho m Largo m Prof l quido m Prof Total m A 2 e sa MW 106 122 152 Dotaciones consideradas pers serv latido nomina Dot h d Vol cons A aaga nominal C m Sep It O e D ELIO E Comentarios Los vol menes de las C S para viviendas particulares se han calculado considerando un consumo de 190 hab d a y un volumen adicional para el almacenamiento de barros equivalente a un d a de consumo Para consumos mayores a los 1000 y hasta los 4560 litros la capacidad de la fosa
12. S debe dise arse para asegurar que todos los s lidos sedimentables puedan ser removidos para ello deber n tener 1 Un volumen de l quido suficiente para una retenci n de l quido de por lo menos 24 h a m xima cantidad de barro y espuma acumulados 2 Dispositivos de entrada y salida que prevengan la descarga de barro o espuma en el efluente 3 Suficiente volumen para el deposito de barro y espuma para prevenir su descarga con el efluente 4 Proveerlo de ventilaci n adecuada que le permita ventear los gases formados de metano y sulfuro de hidr geno 5 Una relaci n de longitud ancho que puede variar de 2 a 3 para c maras s pticas peque as se utiliza habitualmente la relaci n menor 6 La profundidad para c maras s pticas peque as puede variar entre 0 90 a 1 20 m con una revancha de 0 20 a 0 30m entre el nivel del l quido y la cubierta de la c mara Para c maras s pticas de mayor capacidad la profundidad no ser menor a los 1 20 m y no superior a los 1 70 m En caso de ser factible se aconseja utilizar los valores mayores 7 Distancia m nima entre la superficie del l quido y el borde de la estructura de 0 20 a 0 30 8 La velocidad promedio horizontal no deber exceder los 0 30 m minuto y en el calculo del rea transversal se deber tener en cuenta el volumen para el almacenamiento de lodos 4 2 1 Criterios El primer paso para definir el volumen de la C S es determinar el volumen promedio de agua consumido diariamente
13. TEMS IN PLACER COUNTY Efluent Sharacteriviie Tank ISF E lueni Change CHID 150 2 4151 2 17 4 E TES 46 2 idj 27 15 31 1 99 HH dd a7 A isr piii 5 THH 81847157 53 4 en 613157 37 414 TE 6021054137 102 dor a Mag FG 114005441 177 102 43 Ads gal Humba w sample AGD 16 ad noopen sapessa 22 mp4 antimetio mean Paza ami ovim express as pomelo mean d 1 mi Cage demon 16d MIR pemes ire ls gis tral Engl 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 24 5 3 4 Tratamiento segregados en la fuente con reciclo Este es un sistema comercial donde el efluente es segregado las aguas grises pasan por una c mara s ptica y posteriormente por un filtro anaer bico ascendente AUF utilizada la desnitrificaci n Las agua negras pasan son decantadas en otra c mara s ptica y posteriormente es procesada por el mismo AUF que utiliza las agua grises figura D 5 3 5 Filtro de arena con recirculaci n y con filtro anaer bico fuente de carbono externa Los sistemas de tratamiento aplicando filtros de arena con recirculaci n tienen una eficiencia de remoci n de nitr geno total del 40 al 50 Para aumentar la misma se suele agitar el tanque de recirculaci n para que se combine con una mayor cantidad de carbono org nico figura E Rendimientos de 70 al 80 de remoci n de nit
14. TRATAMIENTO ALTERNATIVO DE EFLUENTES CLOACALES INDIVIDUALES Ulises D Pepe Ingeniero Sanitario y Ambiental UBA DNI 10 126 822 Te 4982 3055 E mail ulidamOyahoo com ar Especializado en Abastecimiento de Agua Potable y Saneamiento Rural Contratado por el Banco Interamericano de Desarrollo BID 740 OC AR ENOHSa trabajos realizados en el Plan Nacional de Saneamiento para el Programa de Abastecimiento Rural de Agua Potable y cuyo objetivo era el Relevamiento Selecci n y Caracterizaci n de Necesidades y Condiciones Institucionales de Prestaci n Desarrollo de t cnicas innovadoras en el pa s en el sector de Agua Potable y Saneamiento Marcelo Oscar Lombardi Licenciado en Ciencias del Ambiente UCAS DNI 20 816 860 Te 4683 0422 E mail m lombardiOciudad com ar Especialista en Gesti n Ambiental En los ltimos a os trabajos realizados para diferentes Consultoras realizando Auditorias Ambientales y Evaluaciones de Impacto Ambiental para PyMES y proyectos de saneamiento Estudios de Campo Diagn stico Ambiental armado de Declaraciones Juradas de Residuos Especiales Efluentes L quidos y Efluentes Gaseosos Resoluci n de problemas ambientales diversos y el correspondiente manejo de la normativa ambiental vigente Nacional Provincial y Normas IRAM ISO 14 000 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente INDICE N 1 1 Problemas Directos 1 2 Problemas Indirectos que afectan al medio ambiente 2 Situac
15. Timer seguace and adug every 3 moni Apure mn monhe Filbar media continaors hydraulic or ng cocura ha lop parbon ol lh mada can cig ar mir need io be renkioed in hire gihar Wesdas necdet Moniborsalkraia device Priami ica ah astir 5 3 6 Filtro anaer bico con filtro de arena con reciclo Por ltimo proponemos una alternativa del caso anterior y que no requiere de fuentes externas de carbono org nico La misma est basada siguiendo el principio del proceso Bardenpho utilizado para la remoci n de nitr geno Este proceso es continuo y posee cuatro unidades o etapas la primera es an xica con un volumen del 25 del total la segunda ocupa un volumen del 50 y es la etapa aer bica a continuaci n de esta hay una nueva etapa an xica con una capacidad del 20 y finalmente la ultima etapa que es aer bica con una capacidad del 5 del volumen total A continuaci n se comparara las eficiencias en remoci n de NOz N de un sistema tradicional de barros activados la variaci n de Ludzack Ettinger y el proceso Bardenpho Afluente Activado mg lt Ludzack Etting mg lt Bardenpho mg l a 0 El sistema en cuesti n est compuesta por un filtro anaer bico an xico de flujo ascendente y de filtro de arena con recirculaci n Los valores de remoci n de nitr geno total como m nimo ser n del
16. a distrito con su problema a causa de su r o su arroyo o su baj o El fen meno de sobreelevaci n de napas en la regi n sudoeste del primer cord n del Gran Buenos Aires indica un cambio marcado en el balance h drico de las cuencas de los cursos interiores en particular la del R o Matanza Riachuelo y de los arroyos Santa Catalina Del Rey De las Perdices San Francisco Las Piedras Jim nez y Las Conchitas Esquema ilustrativo del perfil subterr neo hidrol gico de una localidad con abastecimiento de agua por perforaci n 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente f c La contaminaci n del agua subterr nea ETE MEN Maras d csin sub draiar Saphi dia tE gral raci n Ab dida esapocci n depor ander ada plai go saparan Misma localidad donde se reemplaz el abastecimiento de agua subterr nea por un sistema centralizado a contaminaci n del agua subterr nea Taras dele at r 2 3 Causas del Fen meno de las Napas Como en todos los grandes problemas las causas son muchas y se entremezclan entre s debido al tiempo en que se vienen manifestando Podr amos dividir estas causas en dos naturales y artificiales 2 3 1 Causas Naturales En estos ltimos a os se registra en la regi n pampeana un aumento en las precipitaciones que genera
17. al id neo para manejarlas talleres transportes y una gran variedad de accesorios Ser a bueno utilizar el agua extra da en vez de las que se toman del R o de la Plata para su potabilizaci n Posiblemente as se revertir a el desequilibrio eficazmente Un paliativo no una soluci n es la de crear espacios verdes con urgencia en todos los espacios disponibles plantando especies tiles de buen requerimiento h drico y de crecimiento r pido como ginkos paltas tilos palo borrachos y otras similares Esta medida habr a que implementarla inicialmente en todas las zonas bajas donde se levantaron barrios populosos para que la superficie recupere su condici n natural Tambi n habr a que aplicarla en todas las ciudades y en todas las casas que tengan el espacio suficiente para albergar un rbol Otro paliativo es construir la red de desag es que se le adeuda a la ciudad desde hace d cadas ya que el gran crecimiento de la densidad de la poblaci n no fue acompa ado del crecimiento de la adecuada infraestructura h drica Liberar limpiar y purificar los cauces naturales tambi n ayudar a aunque sabemos que esta tarea se la han propuesto varios gobiernos sin haber efectuado luego el menor intento seguramente por las grandes dificultades que hallar a 2 3 4 2 De respuesta inmediata Este trabajo intenta salvaguardar las fuentes subterr neas de agua de la contaminaci n qu mica producida por la incorporaci n de ni
18. as h dricas que un d a necesitaremos Hoy contaminamos el agua que ma ana deberemos beber 2 3 3 Las consecuencias El trabajo de las napas ascendentes puede llegar a ser muy destructivo aunque es lento y permite adoptar precauciones Las primeras manifestaciones son el exceso de humedad en la superficie de los terrenos veredas y calles las que pueden aparecer como ligeras emanaciones de agua tanto como un chorro similar al de una canilla apenas abierta Tambi n aparecen manchas en la parte baja de las paredes mojaduras permanentes en los pisos acumulaci n de agua en s tanos fosas y subsuelos grietas y ca das de revoques da os en instalaciones de electricidad emanaciones entre azulejos y desprendimiento de baldosas mosaicos y parquets Luego de un tiempo las manifestaciones aumentan su intensidad hasta ocasionar la descomposici n de las ra ces de los rboles algunos de los cuales caen al perder sustentaci n da ar los vegetales incapaces de adaptarse al exceso de agua hasta descomponer huertas y sembrad os causar el deterioro de veredas calles y cimientos generar pantanos cenagales y lagunas y deteriorar viviendas hasta destruirlas Puede aventurarse la suposici n de que en casos extremos la napa puede elevarse hasta afectar barrios enteros cubri ndolos por completo si la zona es baja Y no es una locura pensar en edificios que pierden sustentaci n por exceso de agua en sus bases 2 3 4 Soluciones posibles La dividir
19. comprender mejor los mecanismos que est n presentes en estos procesos Entre los sistemas desarrollados encontramos A tanque anaer bico filtro aer bico empacado B Reactor secuencial Batch C Filtro intermitente de arena D Tratamiento segregados en la fuente y recombinado E Filtro de arena con recirculaci n con filtro anaer bico y fuente de carbono 5 3 1 Nitrificaci n Desnitrificaci n con filtro aer bico empacado tanque s ptico El efluente del filtro aer bico empacado con un medio filtrante pl stico es recirculado mediante una bomba al tanque s ptico En el filtro ocurre la nitrificaci n posteriormente retorna al tanque s ptico proveyendo este un medio adecuado para la desnitrificaci n biol gica Se lo usa para remover DBO pat genos y nitr geno est n compuestos por un lecho de material poroso piedras escoria anillos pl sticos o cualquier relleno que tenga una gran rea superficial y alta permeabilidad El efluente es distribuido por arriba y se forma una fina biopel cula aer bica sobre el relleno y es colectado en el fondo a trav s del drenaje Una poci n del efluente filtrado igual al caudal afluente es descargado para su posterior infiltraci n gr fico A Para obtener una nitrificaci n total gt al 85 por ciento el filtro de pel cula fija no debe cargarse por encima de 3a6 y DBO m por 120 DBO m por d a para piedra y rellenos pl sticos respectivamente En USA se venden plantas compactas
20. diado el dise o de su entrada y salida pero sin embargo persisten los problemas de colmataciones frecuentes del pozo En estos casos el problema lo provocan los elevados niveles de la napa fre tica el pozo es anegado por la capa fre tica pudiendo perder este hasta todo su volumen til 4 1 ndice de remoci n En la tabla siguiente se muestran las concentraciones de los contaminantes hallados en el efluente de las c maras s pticas La remoci n bacteriana no es significativa y practicamente no se detectan cambios a la salda de ella Remociones t picas de aceite y grasas var an entre el 70 y 80 produciendo un efluente con concentraciones de 20 25 mg l La remoci n de f sforo es m nima 1 5 y con una concentraci n en el efluente de alrededor de 20 mg l total de f sforo 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 16 Estudios realizados sobre c mara s pticas por Brandes han demostrado que la eficiencia en el tratamiento de las aguas negras aumenta considerablemente cuando se las separa de las aguas grises y se las trata por separado Datos de efluente de c maras s pticas de varios estudios efectuados Par metro 7 locali 10 C S 19 local 4 local 1 C S DBO5 Media 138 138 240 6 120 Rango 7 480 64 256 70 335 30 280 de muestr 150 50 COD Media 327 200 Rango 25 780 de muestr 152 Sol Sus
21. egradaci n incompleta de ella 3 2 3 1 Ciclo de degradaci n de la urea Debido a la gran velocidad de descomposici n de la urea esta se transforma rapidamente en amoniaco por hidr lisis esta reacci n es catalizada por la enzima ureasa Posteriormente el amoniaco es transformado en Nitritos y Nitratos por la presencia de bacterias aut trofas aerobias estrictas Algunas de las bacterias que producen nitritaci n son Nitrosomonas Nitrosocystis Nitrosospira Nitrosoglea etc Bacterias que causan nitrataci n son Nitrobacter Nitrocystis Bactoderma Microderma etc Para los Nitrosomonas la ecuaci n es la siguiente 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 14 55 NH7 76 109 C5H7O2N 54 57 H20 104 H2 CO Para los Nitrobacter la ecuaci n es 400 4 CO H2 HCO 195 305H702N H20 400 NOz Si bien la nitritaci n y la nitrataci n ocurren en medio aerobio estas reacciones se llevan a cabo porque el agua utilizada en el arrastre hidr ulico pose oxigeno disuelto o es tomada del oxigeno presente en el humus presente y ese oxigeno es utilizado como fuente de provisi n para la oxidaci n del amoniaco en nitrito y posteriormente en nitrato ureasa H2N CO NH2 H20 DP 2 El NHz esta presente en equilibrio de acuerdo al del medio seg n siguiente reacci n de equilibrio NH gt NH OH niveles de pH superio
22. eliminarlo considerando la fuente con oxigeno disuelto y sin carbono org nico disponible O sea que se transforma en una contaminaci n permanente Desde el punto de vista econ mico la eliminaci n del nitrato es cara y en muchos casos inviable debi ndose descartar esa fuente como suministro de agua potable La remoci n habitual del se realiza habitualmente por resinas de intercambio i nicos o por osmosis inversa 4 C maras s pticas Las c maras s pticas son los primeros componentes de los sistemas de tratamiento domiciliario y es verdaderamente fundamental para el desempe o futuro de todo el sistema de evacuaci n domiciliario pero habitualmente es tratada con bastante ligereza a la hora de conformar la misma Una dimensi n no adecuadas peque a y un dise o poco estudiado de la entrada y salida de la misma suelen ser las causas principales que el pozo absorbente colapse en poco tiempo Las grasas y los aceites que se escapan terminaran irremediablemente impermeabilizando el pozo absorbente De la experiencia recogida en el estudio de varios casos el proceder de los usuarios de este tipo de sistema es similar aparecen las colmataciones frecuentes y cuando llega el momento de solucionar el problema y tomar decisiones hacen ejecutar y habilitar un nuevo pozo absorbente sin siquiera sospechar que el problema principal est en la c mara s ptica Ahora bien puede que la c mara s ptica tenga el tama o adecuado y bien estu
23. emos en acciones a tomar y cuyas respuestas se observen a largo plazo y acciones con respuestas inmediatas 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 2 3 4 1 A largo plazo El problema no tiene una soluci n definida debido a que estos casos no son de los m s frecuentes y no abundan antecedentes Pero como con cualquier situaci n an mala lo primero que se debe hacer es tomar conciencia de ella para luego reconocer su naturaleza su magnitud y su gravedad Ver de qu se trata evaluar por completo la situaci n recurrir a especialistas y preparar una soluci n sin improvisaciones con la mayor brevedad En el caso de las napas de Buenos Aires todo est bien definido En cuanto a la naturaleza es un crecimiento anormal pero comprensible de las napas fre ticas ocasionado por diversos factores que se hallan descontrolados La magnitud tambi n es importante porque el aumento de las napas abarcan tambi n una parte al menos de las provincias lim trofes Finalmente se sabe que de acuerdo al an lisis de las denuncias presentadas comenz a manifestarse hace varios a os se halla en franca expansi n y se desconocen los medios para neutralizarlo La nica idea que se present fue la de colocar bombas de achique en los lugares m s afectados pero nadie se siente responsable como para hacerse cargo de la erogaci n seria regular y generalizadamente Se tratar a de una gran cantidad de bombas de caudal importante con el person
24. es se habla del acu fero Puelche con una reserva de agua de 40 kms c bicos de agua total con una recuperaci n natural de un 15 Esto da la posibilidad de dar agua potable a casi las partes de la poblaci n total de la Rep blica Argentina En casos puntuales la sobreextracci n produce Rebasamiento de las propiedades de filtro lento bacteriol gico y qu mico No reposici n de los niveles fre ticos normales bajan las napas Salinizaci n del acu fero El Subacu fero Hipopuelche es el menos conocido de los tres debido a la poca cantidad de perforaciones que lo alcanzan La calidad qu mica de sus aguas es baja ya que presenta altos valores de salinidad 6000 a 10 000 ppm 2 2 El problema de las Napas Cuando el problema irrumpi en algunas zonas de la Capital se supo que est bamos ante un drama colectivo de alcances inimaginables Villa Devoto Villa Real y Versalles fueron los primeros barrios afectados seguidos por algunos sectores de la franja paralela a la Av General Paz A fines del 2002 el problema creci notablemente San Fernando Lomas de Zamora La Matanza Almirante Brown Esteban Echeverr a Ezeiza Quilmes Mor n Ituzaing Hurlingham General San Mart n San Isidro y Tigre se sumaron a la lista de distritos suburbanos afectados A ellos se deben sumar otros distritos del interior de la provincia m s varios distritos pertenecientes a otras provincias como Santa F Entre R os La Pampa y C rdoba Cad
25. he garler D 26 076 rmm 40 14 334 in Hald or pipa ke ara Sdin Hydra ube loading E G galih Iranie 6005 00 DOZ Ibal Pressure d siibilkon Pipa Grii siza 144 444 in Head n aniis z8 ij Laleral spachy 1 4 11 rios pad no 1 4 Bosa 12 ti DSAI Doa tank valme 0 51 5 Ha cla Adapled from 00 3 EPA 1980 and and En la tabla 2 se recomiendan las tareas a realizar durante la operaci n y mantenimiento de los filtros intermitentes de arena 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 23 TABLE 2 RECOMMENDED 04M FOR Ifa l AAA AA bem OAM rarest Pretrealment Depende on procesa remove solids from septice or other Dosing clamor Pumps controla GRESK every 3 monta Timer sequence Check and aya rf 3 Dpputenantas Check every monta Filt r Raking AS Replacement Skim agd when Nedw noria daban bo design Bihar Weed as devies neck Prawent los dies din Por ltimo en la tabla 3 se comparan las eficiencias de remoci n de los filtros intermitentes frente a la c mara s ptica TABLE 3 COMPARISON OF EFFLUENTS FROM SINGLE FAMILY RESIDENTIAL SEPTIC TANKS AND SFs FOR 30 SYS
26. i n ambiental del rea de estudio 2 1Composici n H drica subterr nea 2 2 El problema de las Napas 2 3 Causas del Fen meno de las Napas 2 3 1 Causas naturales 2 3 1 1 La corriente del ni o 2 3 1 2 El efecto invernadero 2 3 2 Causas artificiales 2 3 2 1 La Urbanizaci n sin planificaci n y control 2 3 2 2 La desaparici n de los bosques 7 naturales 2 3 2 3 La abrupta disminuci n del consumo 7 de agua de napas 2 3 2 4 El aumento de la cantidad de pozos 7 absorbentes 2 3 2 5 La obstaculizaci n de las napas 8 2 3 3 Las consecuencias 8 2 3 4 Soluciones posibles 9 2 3 4 1 A largo plazo 9 2 3 4 2 De respuesta inmediata 9 10 10 Y Y YO O O YN 2 4 Efecto de los nitratos en la salud 3 Diferencias de los procesos de degradaci n biol gicos en medio aer bico y anaer bico 3 1 Mecanismo de las reacciones anaer bicas 12 3 2 Degradaci n anaer bia de la materia 13 org nica presente en el efluente 3 2 1 Hidratos de Carbono 13 3 2 2 L pidos 13 3 2 3 Compuestos Nitrogenados 13 3 2 3 1 Ciclo de degradaci n de la urea 13 4 C maras s pticas 15 4 1 ndice de remoci n 15 4 2 Dise o 17 4 2 1 Criterios 17 5 Remoci n de Nitr geno 19 5 1 Separaci n por Segregaci n 20 5 2 M todos f sico qu micos de tratamientos 20 5 2 1 Resinas de intercambio i nico 20 5 2 2 Osmosis Inversa 20 5 3 Tratamientos Biol gicos 21 5 3 1Nitri Desni Con filtro aer bio empacado 21 y c mara s ptica 5 3 2 Reactor sec
27. i n del nitr geno en forma de nitrato y nitrito a nitr geno gas es llevada a cabo mediante diversos tipos de bacterias como Achromobacter Aerobacter Alcaligenes Bacillus Brevibavterium Flavobacterium Lactobacillus Micrococcus Proteus Pseudomonas y Spirillum La reducci n que estas bacterias producen es en etapas El primer paso consiste en la conversi n de nitrato a nitrito y a continuaci n se producen oxido n trico oxido nitroso y nitr geno A A A NO3 N20 Los tres ltimos compuestos son gaseosos y se pueden difundir a la atm sfera Asimismo la presencia de ox geno disuelto inhibe el sistema enzim tico y la desnitrificaci n no se producir Como se observa en el esquema de las transformaciones sufridas por los compuestos nitrogenados derivados de la urea comprendemos que en los sistemas de tratamiento con pozos absorbentes si la napa fre tica se encuentra cercana al nivel terreno no habr tiempo suficiente para la desnitrificaci n y los nitratos se solubilizan e incorporaran al agua subterr nea contaminando la misma Este fen meno se viene produciendo hace tiempo en bastas regiones suburbanas del gran Buenos Aires y es uno de los principales motivos de los altos contenidos de nitratos en las aguas subterr neas en la actualidad El nitrato una vez solubilizado en el agua es pr cticamente irreversible y por m todos naturales los cursos subterr neos no tienen capacidad de transformarlo y
28. i ndole agresiones sin recapacitar que en alg n momento l se recuperar de tanto abuso La ley de acci n y reacci n es inalterable y deber amos preocuparnos al considerar los excesos cometidos en todo el mundo Pero limit ndonos al tema que nos interesa es grande la falta de conciencia de la poblaci n muchas de las veces por falta de informaci n en relaci n al cuidado que merecen los r os arroyos y toda corriente de agua Pocos saben que esas corrientes son las arterias y venas de la tierra y que da arlas significa un mal irreparable que se vuelve en nuestra propia contra Sin embargo todos las corrientes de agua de la zona suburbana est n alteradas por inexplicables dep sitos de residuos que arrojan los mismos vecinos Diariamente se arrojan toneladas de desechos a los cauces indefensos en algunos casos hasta obstruirlos por completo Estos abusos por lo general coinciden con asentamientos de barrios precarios con elevado ndice de analfabetizaci n lo que les impide conocer el da o que hacen El poco contralor o la falta total del mismo por parte de las autoridades contribuye a su agravamiento en esta marco nos encontramos con industrias que arrojan pinturas lubricantes combustibles y hasta desechos qu micos de gran toxicidad como el ars nico y el cianuro En estos casos el da o ecol gico es mucho mayor debido a que las filtraciones l quidas desde la superficie hacia las napas arrastran contaminantes que da an las reserv
29. l agujero de ozono ambos fen menos causados por el hombre 2 3 2 Causas Artificiales 2 3 2 1 La Urbanizaci n sin planificaci n y control En el AMBA hay un cuadro complejo de situaci n debido a que No existi un uso racional y planificado del territorio eso esta definido por los an lisis desde fines del siglo XIX al actual con la distribuci n urbana y el uso de la tierra con una distribuci n casi an rquica y de intereses econ micos El crecimiento de las ciudades ocasiona que las construcciones avancen arbitrariamente sobre los espacios verdes rompiendo el m nimo equilibrio natural imprescindible La falta de plazas suficientes la p rdida de los pulmones de manzana la paulatina desaparici n de canteros y jardines y el aumento de superficies impermeabilizadas imposibilitan la respiraci n del suelo con todos los procesos naturales que son consecuencia de ello El r pido crecimiento de la poblaci n obliga a extender la construcci n de barrios de mediano y bajo costo Por ello es que aparecen organizaciones inmobiliarias inescrupulosas que aprovechan esta situaci n para apropiarse de terrenos bajos a los que en poco tiempo los preparan lotean y venden a bajo precio o en planes a largo plazo La poblaci n carenciada y sin mayor formaci n es presa f cil de esas organizaciones que los arroja en medio de un problema que luego nadie puede remediar En estos casos tambi n parte de la responsabilidad es de las autoridades q
30. la segunda a los cursos naturales de arroyos y r os receptores finales de las redes pluviales 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente Si bien esto nos afecta a todos son las autoridades Provinciales y Municipales las que deben tomar activa participaci n y buscar una soluci n t cnica e institucional viable que les permita cumplir con la funci n que tienen encomendada por ley de velar por la conservaci n y el cuidado de los recursos naturales y de fuentes tan vitales como las de agua potable y reglamentar la ley 12 257 C digo de Agua de la Prov de Bs As Dentro de este marco los Municipios deber n establecer la prohibici n de la infiltraci n directa o posterior a c maras s pticas de todo efluente urbano y reglamentar los sistemas de tratamiento secundario que ser n homologados y aprobados 2 Situaci n ambiental del rea de estudio 2 1Composici n H drica subterr nea En gran parte del Conurbano el acu fero Puelches hidraulicamente vinculado en forma vertical y constituyendo un nico sistema con la fre tica tiene valores de nitratos altos y subsisten sectores costeros con los fen menos de intrusi n salina A partir del 90 el sistema acu fero es m s vulnerable a la contaminaci n por la disminuci n del espesor en la zona saturada y de aireaci n por ascenso de la fre tica Del mismo modo aumenta el riesgo ambiental por descarga de efluentes domiciliarios a las napas sobreelevadas Falta tambi n el sanea
31. les que en alguna medida contribuye con sus aportes al incremento de las napas y especialmente a su contaminaci n mediante los Nitritos y Nitratos siendo el principal problema de contaminaci n de las aguas subterr neas en las ciudades de nuestro pa s 2 3 2 5 La obstaculizaci n de las napas Las napas corren bajo la tierra en forma de r os subterr neos con afluentes y lagos igual que en la superficie En muchos casos esas corrientes de agua no circulan libremente sino que lo hacen a trav s de unas capas porosas del suelo como si fuera circulando dentro de una gran esponja El desarrollo o ampliaci n de nuevas rutas o la construcci n de obras importantes que obstaculicen inadvertidamente una de esas corrientes como los subterr neos provocar a el efecto de un dique Un ejemplo de esto es el ensanche relativamente reciente de la Av General Paz y otro es el barrio La Horqueta en las Lomas de San Isidro dentro de una Y formada la bifurcaci n del Acceso Norte en el Acceso a Pilar y el Acceso a Tigre Si bien estas rutas fueron construidas hace tal vez m s de treinta a os sin que se informen trastornos urbanizar la superficie entre los brazos de la Y podr a ser un factor desencadenante y en cualquier momento podr an darse a conocer anomal as en el comportamiento de las napas Es muy dif cil para nuestra civilizaci n vivir en armon a con el medio ambiente Tal es as que permanentemente estamos inflig
32. limitantes de la velocidad de reacci n biol gica del proceso son pH l pidos grasas y Oc ACIDOGENESIS Velocidad de reacci n mayor METANOGENESIS Velocidad de reacci n menor es la etapa limitante en la degradaci n anaer bica de productos solubles En sistemas mal operados hay acumulaci n de cidos org nicos e inhibici n de metanog nesis 3 2 Degradaci n anaer bia de la materia org nica presente en el efluente Los principales compuestos org nicos producidos en el metabolismo humano y presentes en las aguas residuales son Hidratos de Carbono compuestos org nicos L pidos Compuestos Nitrogenados 3 2 1 Hidratos de Carbono Los Hidratos de Carbono est n presentes en un rango medio del 25 50 cidos org ALMIDON H20 Aldehldos Alcoholes 3 2 2 L pidos El porcentaje medio de l pidos grasas y aceites presentes es del 10 Alcohol Glic rico cidos org TRIGLIC RIDOS gt _ cidos Grasos Alcoholes 3 2 3 Compuestos Nitrogenados Entre los compuestos nitrogenados constituyentes del agua residual las prote nas y la urea son los mas importantes Las prote nas aportan alrededor de un 40 cidos org gt PROTEINAS AMINO CIDOS Amina CO2 H20 SH Mercaptanos En relaci n a la urea desarrollaremos en particular su proceso de degradaci n porque la contaminaci n con nitrato de muchos cuerpos receptores es debida a la d
33. mado por los sedimentos de las series Paraniana y Preparaniana rea del dou ero SUBACU FERO EPIPUELCHE SUBACU FERO PUELCHE SUBACU FERO HIPOPUELCHE Esquema de los Subacuiferos El Subacu fero Epipuelche est m s cerca de la superficie por lo tanto es receptor inmediato de las actividades del hombre Este acu fero superficial fue y es muy explotado lo que ha dejado como consecuencia que la profundidad a la que se lo localiza es cada vez mayor y en algunos casos ya se ha agotado como en los alrededores de Berazategui Qu lmes etc El grado de contaminaci n que presenta es en general elevado en las zonas urbanas producto principalmente de la falta de redes 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente cloacales lo que deriva en contaminaci n de Nitritos y Nitratos y adem s por los desechos industriales La parte superior normalmente es conocida como la napa fre tica A menudo se explota los acu feros de manera excesiva lo que ocasiona la reducci n de sus niveles Esto implica un incremento en los costos de bombeo y la posibilidad de que el acu fero se contamine con el agua salada que esta por debajo Las aguas subterr neas tambi n se pueden contaminar con las aguas residuales que se descargan en los r os o debido a determinadas pr cticas agr colas Una vez que se contaminan resulta muy dif cil y costoso lograr que vuelvan a adquirir su caracter stica inicial en ocasiones la co
34. miento de los cursos superficiales Est n en ejecuci n en algunas localidades proyectos de emergencia de depresi n de napas No existe en el AMBA un conocimiento integrado de la din mica y situaci n actual del agua subterr nea ni de la calidad de la misma Se torna indispensable la eficiente intervenci n del sector p blico a fin de poder implementar una gesti n integrada y sustentable del recurso H drico mejorando el conocimiento de los procesos y sus impactos naturales sociales y econ micos Por ultimo la falta de una pol tica nacional de manejo y protecci n de los recursos h dricos que perdure en el tiempo nos expone a sufrir en un corto lapso la perdida total de ese recurso y de una fuente alternativa de abastecimiento del R o de la Plata La provincia de Buenos Aires tiene la m s importante reserva de agua subterr neas del pa s La hidrolog a del rea puede caracterizarse como un solo acu fero m ltiple integrado por varias capas con comportamiento acu fero A las formaciones geol gicas que permiten la circulaci n del agua por estos poros se las denomina acu feros Tendremos en el subsuelo dos zonas diferenciadas una inferior saturada y otra superior no saturada llamada zona de aireaci n o vadosa El nivel fre tico fluct a verticalmente a lo largo del tiempo en estas dos zonas y cuando asciende demasiado a la superficie la zona no saturada se transforma en saturada y desaparece la zona de aireaci n En un perfil
35. ntaminaci n es irrevesible El Subacu fero Puelche se lo puede encontrar con una variaci n entre los 20 y 90 metros de profundidad en el terreno Hasta hace un tiempo atr s era naturalmente potable en toda su extensi n de muy buena calidad pero la excesiva explotaci n y la falta de cloacas en determinados lugares esta haciendo que su calidad baje ya sea por contaminaci n qu mica y o bacteriol gica En algunos lugares del cintur n urbano que rodea a la Ciudad de Buenos Aires ya no se lo puede utilizar por la sobreexplotaci n a que se vio sometida o por la carga contaminante hist rica que ha recibido de los efluentes cloacales domiciliarios hasta los peligrosos industriales En otros sectores al suspenderse masivamente la explotaci n por la llegada de las redes de agua corriente ha comenzado una recuperaci n no controlada de los antiguos niveles del agua fre tica lo cual sumado al per odo h medo del clima por el que estamos atravesando en la ltima d cada producen las ya conocidas inundaciones de s tanos y en algunos casos que el agua llegue directamente a superficie este fen meno se ve maximizado cuando no existe una red cloacal en paralelo con la red de agua En suma el clima h medo el abandono masivo de los pozos de explotaci n domiciliarios la importaci n de agua a sectores sin cloacas son los principales factores a tener en cuenta para planificar una soluci n efectiva a este problema En la Provincia de Buenos Air
36. o por una zeolita natural como la Clinotilolite que tiene excelente selectividad para el amonio mayor que otras cationes presentes en el efluente En los sistemas ani nicos el efluente debe ser nitrificado previamente antes de su paso por la columna de intercambio Una resina b sica ani nica fuerte puede ser empleada para capturar el nitrato Ambos sistemas requieren que la regeneraci n se realice en otro lugar 5 2 2 Osmosis Inversa El sistema requiere un pretratamiento para remover los s lidos suspendidos de los compuestos org nicos e inorg nicos El efluente pretratado se almacena a presi n y luego se hace pasar por una membrana semipermeable que permite la separaci n de y mol culas antes de su disposici n final Gran cantidad de l quido de rechazo es generado y debe ser almacenado para su posterior tratamiento en otro lugar 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 21 En EL TERRENO IA Ll PROCESO _ UPRRFCIA Atik TS ETE LC PAE a FICA DE ACI EM LESA E PALTA D N ELSA ENE TERRENU 5 3 Tratamientos Biologicos Muchos sistemas de tratamiento individuales de efluentes utiliza sistemas biol gicos de desnitrificaci n para remover el nitr geno de los efluentes clocacales domiciliarios D a a d a estos sistemas se est n monitoreando y mejorando pero a n falta mas investigaci n para
37. o que alrededor del 75 de ellas pueden originar c nceres hep ticos y aunque con menor frecuencia tambi n de pulm n est mago ri ones es fago y p ncreas Tambi n se ha podido comprobar que existe una correlaci n directa entre el consumo de alimentos o aguas con exceso de nitratos y los c nceres g stricos y entre el trabajo en las f bricas de abonos qu micos y dichos c nceres Se ha comprobado que cuando las embarazadas ingieren cantidades altas de nitratos se eleva la mortalidad durante los primeros d as de vida del hijo principalmente debido a malformaciones que afectan al sistema nervioso central al muscular o al seo Tambi n se han descrito efectos perniciosos sobre las gl ndulas hormonales Las sales s dicas y pot sicas de los nitratos y de los nitritos se utilizan como aditivos conservantes de alimentos especialmente de determinados productos c rnicos ya que el nitrito impide de forma muy eficaz el crecimiento de esporas de Clostridium botulinum y por lo tanto la formaci n de la toxina botul nica Estudios realizados en diferentes comunidades indican que la ingesta media de nitratos a trav s de la dieta excluida el agua de bebida es de aproximadamente 50 mg d a 3 Diferencias de los procesos de degradaci n biol gicos en medio aer bico y anaer bio Si bien los procesos naturales de degradaci n de la materia org nica son generalmente anaer bicos hay una costumbre arraigada de la utilizaci n de procesos
38. oluci n mas habitual de evacuaci n de excretas es por letrinas las mismas seg n la disponibilidad o no de agua son con o sin arrastre Los problemas de estos precarios sistemas desde el punto de vista operativo son sus colmataciones frecuentes Por otro lado en los barrios las viviendas poseen sistemas individuales de tratamiento de efluentes compuesto por c mara s ptica y pozo absorbente sistema CaSePA estos sistemas si no est n bien calculados y ejecutados por lo general colapsan y comienzan a colmatarse periodicamente Hay varios factores que conspiran contra el buen funcionamiento de este tipo de sistemas y su vida til depende de un buen dise o inicial y de los niveles de la capa fre tica Un volumen peque o de la c mara s ptica provoca una retenci n parcial de los flotantes la grasa y los aceites que se escapan de la c mara s ptica terminaran irremediablemente impermeabilizando el pozo absorbente en corto plazo al ejecutar un nuevo pozo absorbente el mismo correr la misma suerte Ahora bien puede que la c mara s ptica tenga el tama o adecuado y bien estudiado el dise o de su entrada y salida pero sin embargo persisten los problemas de colmataciones frecuentes del pozo En estos casos el problema lo provocan los elevados niveles de la napa fre tica el pozo es anegado por la capa fre tica pudiendo perder este hasta todo su volumen til 1 2 Problemas Indirectos que afectan al medio ambiente Las napas fre ticas
39. os componentes del aire y se encuentra en una relaci n aproximada del 21 Como ya nos estamos imaginando se necesitaran aproximadamente 29 mol culas gramo de aire por mol cula gramo de glucosa En CNPT una mol cula gramo ocupa 22 4 litros por lo tanto para degradar una mol cula gramo de glucosa har n falta aproximadamente 650 litros de aire Estas cantidades importantes de aire son transferidas a la reacci n habitualmente por equipamientos accionados por energ a el ctrica Desde el punto de vista estricto de la s ntesis org nica para la obtenci n de nuevas c lulas la reacci n aer bica es mas eficiente pero es realmente tambi n mas 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 12 eficiente desde el punto de vista econ mico donde la variable de la energ a consumida en el proceso es fundamental Como se puede inferir el costo de operaci n de los sistemas aerobios es inferior a los anaerobios Esta diferencia se hace mas notoria y es limitante para los pa ses emergentes donde el precio relativo de la energ a es varias veces superior a la de los pa ses hoy conocidos como del primer mundo y donde es practica com n la utilizaci n de sistemas aerobios Como vemos la mejor soluci n para el tratamiento de efluentes para un determinado pa s no tiene por que ser la mejor soluci n para otro pa s con econom as e indicadores socio econ micos diferentes Este trabajo hace hincapi en ello y trata de desarrollar la mejor
40. que en muchas regiones del gran Buenos Aires se encuentran a escasos cent metros del suelo niveles estos inimaginables hace diez a os est n contamin ndose con los efluentes de las letrinas y los pozos absorbentes contaminando a su vez a las capas mas profundas La soluci n tradicional de infiltraci n directa en el subsuelo no es mas recomendables por los problemas de operaci n que sufren y o por que contaminan irreversiblemente los recursos h dricos subterr neos Si bien fue por muchos a os la soluci n indiscutible para localidades sin servicios centralizados las modificaciones de los niveles de las napas del subsuelo que se vienen produciendo en particular en la cuenca del acu fero Pampeano hacen hoy en impracticable dicha aplicaci n por que son fuente de contaminaci n a pesar que su pozo absorbente o letrina funcione aparentemente bien La contaminaci n es generada por a sistemas individuales de tratamiento de efluentes por letrinas y por sistemas CaSePA que funcionan incorrectamente habitualmente con elevados niveles fre ticos produciendo ello un tratamiento incompleto y b por las conexiones clandestinas a desag es pluviales Ambas causas son las responsables de generar una contaminaci n potencial por NO y de 50 Tn diarios que son incorporados a los cuerpos receptores en forma irreversible produciendo una contaminaci n permanente y un importante impacto ambiental los primeros a las capas subterr neas de agua y
41. r geno total se obtienen haciendo recircular el efluente por la c mara s ptica produciendose un mejor mezclado aumentando el tiempo de permanencia hidr ulico al atravesar por un filtro de contacto anaer bico ascendente o agregandole una fuente externa de carbono org nico figura F CRITERIO DE DISE O DE RSFs Fiber mediar size ecelician Lnderdrane pE Saps Bedding Hora bading aana load ra aton mia Bacircu lion tank and dosing aalarm Mi LANE Firre ot D sign Criteria Hinimorn val lank eq ala len Washed durable granular maberka 1 16ti30rm 00 z4 i Batej or pipa 0 01 washed durable grevel er crushed alana 10 25 1 50 ir 3 016 6 0 lorward Do wi ia 31t 61 Yoke Lo at kasi dae wasbswa maniak Asr tulan Slem and pra y nadm wher pam ited e MM ES Wars 48 120 meat ay or moro 4 2 dose 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 25 RECOMENDACIONES PARA LA OPERACI N Y MANTENIMIENTO 05M Requiren nt ds on process calida ron lank or oler pratrealment uni Sos chambar Pumpa camide awar
42. res a 7 el equilibrio se desplaza hacia izquierda mientras que el i n amonio es predominante a valores inferiores a 7 A continuaci n esquematizamos las transformaciones sufridas por el nitr geno org nico proveniente de un efluente cloacal urbano afectado por un tratamiento natural como es el sistema de pozo absorbente y su posterior infiltraci n en el terreno Agua residual Desnitrificaci n Nitr geno organico Volatilizaci n NH3 Descomposici n nitrificaci n NH 3 NH3 Reducci n disasimilativa Red asimilativa Lixiviaci n Agua subterr nea Reducci n asimilativa los nitratos y nitritos en ausencia de nitr geno amoniacal se reducen a amoniaco form ndose nuevas c lulas El amoniaco obtenido se oxida a su vez posteriormente transform ndose nuevamente en nitritos y nitratos 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 15 Reducci n disasimilativa o reducci n respiratoria de los nitratos Es el proceso que se conoce con el nombre de desnitrificaci n el cual bacterias heter trofas reducen en condiciones an xicas los nitratos y nitritos a gas nitr geno la s ntesis requiere de presencia de materia org nica carbonada y trazas de amon aco Los principales mecanismos bioqu micos puestos en juego no son anaer bios sino modificaciones de mecanismos aerobios es por ello que se dice que la reacci n de desnitrificaci n ocurre en condiciones an xicas y no anaer bicas La convers
43. ron ascensos continuos del nivel fre tico En el AMBA se ve mas claramente en sectores de topograf a baja de las cuencas y a subcuencas hidrogr ficas dando lugar a afloramiento y colmataci n de pozos ciegos Este incremento de las precipitaciones se debe a los siguientes fen menos 2 3 1 1 La Corriente del Ni o El Ni o es una manifestaci n natural del clima que aparece con una periodicidad de dos a siete a os Es el resultado de la b squeda del equilibrio din mico entre el oc ano Pac fico ecuatorial y la atm sfera a trav s de un proceso que se autoalimenta en forma permanente provocando que el clima se condicione por el comportamiento de los oc anos los vientos regionales y la temperatura de las aguas Ante la coincidencia de ciertos factores un pulso Ni o se dispara y desarrolla un ciclo que puede extenderse por m s de un a o modificando las condiciones atmosf ricas y manifestando su efecto en las precipitaciones 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 2 3 1 2 El Efecto Invernadero Sabemos que el paulatino aumento de la temperatura global por diversos factores est ocasionando un lento pero firme derretimiento de los hielos polares lo que trae aparejado un incremento en las precipitaciones en todo el mundo con el consiguiente aumento en los niveles de las aguas de superficie y de las napas Las causas de este incremento es el exceso de anh drido carb nico en la atm sfera y posiblemente tambi n e
44. s ptica deber ser como m nimo igual a la afluencia de agua residuales durante un d a y medio Cuando el caudal efluente oscila entre 4560 y 37 850 litros por d a la capacidad m nima til del tanque deber ser de 4 500 litros mas un 75 de la afluencia diaria de las aguas residuales La siguiente tabla indica como calcular los vol menes de los tanques s pticos Rango de Consumos diarios Q It Volumen del tanque s ptica It Hasta 1 000 1 000 hasta 4 500 4 500 hasta 38 000 4 500 0 75 Q V volumen til de la fosa s ptica Q Afluencia diaria de aguas residuales a la misma unidad 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 19 Para campamentos y escuelas diurnas diurna vol It La EPA establece como valores de capacidades para los tanques s pticos los siguientes Antiguamente fue basado en el n mero de dormitorios por casa y en el promedio de personas por habitaci n Se asignaban dotaciones de 170 It pers d a como factor de seguridad y asignando una densidad de 2 personas por habitaci n con un consumo de 284 It pers d a se obtiene un consumo de 570 It dormitorio d a Es com n tomar una capacidad de 2 a 3 d as de permanencia obteni ndose vol menes de 1140 a 1700 It por dormitorio Todav a en muchos estados los C digos locales se basan en alguna versi n de las mencionadas anteriormente teniendo presente el n mero de dormitorios Por otro lado las variaciones horarias y diaria
45. s de los consumos provocan descargas con gran concentraci n de s lidos Un buen dise o de un tanque s ptico con dos compartimientos reduce los efectos de las cargas pico Otra clave para un buen dise o y rendimiento es la relaci n entre el rea superficial el dep sito de lodos la tasa de descarga y su velocidad de salida Estos par metros afectan la eficiencia hidr ulica y la capacidad de retenci n de los lodos en el tanque Tanques con reas superficiales mayores y mas profundos son preferidos porque incrementan la capacidad de retenci n de lodos y disminuyen la agitaci n permitiendo una velocidad de descarga mas lenta Aumentando el rea superficial se disminuye la velocidad y se reduce la posibilidad de fugas de lodos y espuma a trav s de la salida Esto se logra incrementando el area de salida reemplazando la ca er a de 110 mm por otro de 150 mm Vol menes t picos de tanque s pticos Federal Housing Aut U S Public Healt Ser Uniform Plumbing Rango de requerim Code entre Estados 4 dormitorios 3785 3785 4542 3785 7570 4731 4731 5678 4164 7570 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 20 5 Remoci n de Nitr geno La EPA en su Manual para el tratamiento descentralizado de efluentes domiciliarios recomienda para la remoci n de nitr geno tres sistemas diferenciados por sus procesos El primero es el m todos de segregaci n el segundo los m todos fisico qu micos y por l
46. soluci n a nuestra actual situaci n sanitaria y la de muchos pa ses en desarrollo como el nuestro La realidad rural de nuestro pa s es muy dura y nos damos cuenta inmediatamente que es imposible implementar sistemas de tratamiento de efluentes o de abastecimiento de agua potable que requieran de desembolsos de sumas de dinero significativas para su operaci n y mantenimiento Por estos motivos se profundiz a n mas el estudio de los filtros anaer bicos y su aplicaci n tambi n a nuestra problem tica rural y la de otros pa ses con carencias similares a la nuestra Por otro lado la energ a que se consume en la reacci n aer bica es superior en relaci n a la reacci n anaer bica 3 1 Mecanismo de las reacciones anaer bicas Etapas de degradaci n de materia org nica PRODUCTOS COMPLEJOS SOLUBLES POLIMEROS NATURALES gt EFLUENTE CRUDO HIDR LISIS ENZIM TICA microorganismos hidrol ticos PRODUCTOS SOLUBLES PEPTIDOS AMINO CIDOS AZUCARES SIMPLES ACIDOS GRASOS BACTERIAS ACIDOG NICAS BACT 76 FERMEN TATIVAS BACT FERMEN TATIVAS 4 ALCOHOLES CIDOS CARBOX LICOS PROPIONATO 24 H2 CO2 BACTERIAS ACETATO METANOGENICAS ACETOTR FICAS 28 72 HIDROGENOTROFICAS CH4 CO2 BIOGAS 350 I CH4 CNPT por kg DQO removidos 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 13 HIDR LISIS Los factores
47. timos los biol gicos La remoci n de nitr geno se lleva a cabo para proteger al medio ambiente y asegurar las fuentes de agua subterr neas La remoci n biol gica de nitr geno requiere la nitrificaci n en condiciones aer bias y la desnitrificaci n en medio an xico anaerobio es el m todo mas utilizada hasta el momento 5 1 Separaci n por Segregaci n Separar las agua Negras de las Grises Las aguas Negras agua de toilet pueden ser separadas de las otras fuentes de emisi n como ser la de cocina lavadero ducha etc aguas Grises y disponerse por separado mediante un sistema de ca er as ejecutado en la casa para tal fin Las aguas Negras contienen un 80 y mas de nitr geno del efluente de una casa y puede ser almacenado en un tanque el resto de las aguas rises son descargadas en un tanque s ptico absorci n en el terreno PROCEED POSTERIORA RALTRECI N EN EL TERRENO 5 2 M todos f sico qu micos de tratamientos Existen dos tipos de sistemas fisico qu micos para la reduci n de nitr geno en los efluentes domiciliarios Uno por resinas de intercambio i nicos y el otro por osmosis inversa Tienen un promisorio futuro para los tratamientos domiciliarios individuales pero actualmente no hay actualmente alguno en uso 5 2 1 Resinas de intercambio i nico Hay dos tipos de sistemas que se pueden utilizar las resinas de intercambio cati nica y las ani nicas El amoniaco del tanque s ptico es removido por ejempl
48. tritos y nitratos en ellas motivada por los elevados niveles de las napas de agua subterr neas y por la falta de servicios centralizados de evacuaci n de efluentes domiciliarios en vastas zonas del Gran Bs As y no profundiza como mitigar la problem tica de la elevaci n de las napas En este marco se propone como tratamiento alternativo a los pozos absorbentes la implementaci n de dos filtros biol gicos uno an xico anaer bico y otro aer bio que ofrecen excelentes resultados de depuraci n y son econ micos en su implementaci n La t cnica del tratamiento de efluentes cloacales urbanos con filtros biol gicos es tan antigua como los mismos pozos absorbentes pero su uso no fue arraigado en nuestro pa s debido a las capacidades optimas del subsuelo y a los niveles hist ricos de las capas fre ticas Los filtros biol gicos aplicados al tratamiento de efluentes urbanos se siguen aplicando actualmente en regiones que no son aptas o que posen normativas que proh ben el tratamiento de efluentes cloacales por infiltraci n Los suelos en que estos filtros muestran sus mayores ventajas comparativas frente a los pozos absorbentes son a suelos impermeables b suelos con velocidades de infiltraci n muy grandes y c suelos aptos pero con niveles fre ticos cercanos al nivel del terreno Suelos arcillosos e impermeables con k gt 10 E para Filtros rocosos y o fracturados vel infiltraci n elevada Biol gicos aptos con napa fre tica cercana al
49. ue permiten a las organizaciones concretar su plan dejando que se cubra un espacio que s lo debiera destinarse a la arborizaci n como espacio verde Adem s a n falta completar la red p blica de agua potable con un d ficit grande en redes cloacales y en tratamiento de efluentes 2 3 2 2 La desaparici n de los bosques naturales Si bien no existieron bosques importantes en Buenos Aires no se puede negar la importancia que tiene en todo el mundo la r pida destrucci n de los bosques selvas y montes en general Adem s en Buenos Aires debe agregarse la notoria disminuci n de la explotaci n agr cola todo lo cual incide en buena medida en el equilibrio de la humedad de la atm sfera y el suelo Y tambi n la cada vez m s generalizada tendencia a quitar rboles a osos que con sus ra ces da an veredas tapiales paredes ca er as pozos ciegos y natatorios Nadie considera que es imprescindible reponer cada rbol talado y que en esta poca por cada uno quitado se deber an plantar dos o m s para compensar el d ficit de rboles y el aumento de poblaci n 2 3 2 3 La abrupta disminuci n del consumo de agua de napas Al implementarse la instalaci n masiva de redes de agua potable sin tener presente el estudio de su respectivo impacto ambiental se disminuy en forma muy importante la extracci n de agua con bombas En muchos sectores parece verse una relaci n entre el aumento de redes con agua importada del R o de La Plata
50. uencial Batch 22 5 3 3 Filtro intermitente de arena 22 5 3 4 Tratamiento segregado en la fuente con 23 reciclo 5 3 5 Filtro de arena con recirculaci n filtro 24 anaer bico y fuente externa de carbono 5 3 6 Filtro anaer bico con filtro de arena y 25 reciclo 13 Congreso Argentino de Saneamiento y Medio Ambiente 1 Problem tica a resolver Actualmente en la Provincia de Buenos Aires viven 13 818 677 habitantes solo en los 24 partidos del Gran Bs As residen 8 684 953 de los mismos solo 2 762 000 poseen desagues cloacales centralizados equivalente al 32 el 68 restante o sea 5 922 953 poseen servicios individuales de letrinas o c maras s pticas y pozos absorbentes Estos grupos generan una potencial y real contaminaci n de las fuentes subterr neas de agua y adem s se encuentran en permanente riesgo sanitario Los inconvenientes y problemas que estas situaciones producen son numerosos y se pueden clasificar en directos e indirectos 1 1 Problemas Directos Son los que padecen los usuarios de estos sistemas individuales Hay que diferenciar la problem tica de los n cleos habitacionales transitorios NHT o asentamientos de emergencia del Gran Buenos Aires del de los barrios conformados siguiendo una planificaci n Municipal preestablecida Los NHT est n caracterizados por construcciones precarias sin seguir ning n ordenamiento y por la falta de espacio las viviendas son edificadas una a continuaci n de la otra La s
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