AGUA - Efluentesindustrialactea

INFLUENCIA DE LAGUNAS DE TRATAMIENTO DE UNA INDUSTRIA LÁCTEA EN AGUAS
SUBTERRÁNEAS.
INFLUENCE OF DAIRY TREATMENT PONDS IN UNDERGROUND WATER.
M. Cecilia Panigatti
Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rafaela
Doctora en Química graduada en la Fac. de Ingeniería Química de la Universidad
Nacional del Litoral. Santa Fe. Argentina.
Jefa del Laboratorio de Química y Adjunta de la cátedra de saneamiento y Medio
Ambiente de la U.T.N. Fac. Regional Rafaela
Rosana Boglione
Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rafaela
Carina Griffa
Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rafaela
Bv Roca 989. Rafaela - 2300. Provincia de Santa Fe. Argentina. Tel: +54 (3492) 432702 FAX: +54 (3492) 432710.
e-mail: [email protected]
RESUMEN
La contaminación de las aguas subterráneas, es uno de los problemas más serios que están afrontando actualmente
los países industrializados y los de economías emergentes. Los vertidos de aguas residuales son la fuente de la mayor
parte de la contaminación antropogénica que puede hallarse en las aguas naturales.
Los sistemas biológicos constituidos por lagunas de estabilización, han demostrado ser adecuados para el tratamiento
de efluentes líquidos de empresas lácteas, ya que bacterias típicas (aeróbicas y/o anaeróbicas) degradan la materia
orgánica, principal componente de este tipo de efluente.
El objetivo del trabajo fue evaluar el impacto que generan las lagunas de tratamiento de efluentes de una industria
láctea, en el agua subterránea, determinando si existe contaminación, dado que el sistema no cuenta con
impermeabilización adecuada.
Para evaluar el tratamiento de los desechos líquidos, se realizaron análisis fisicoquímicos en tres puntos de muestreo
en las lagunas de estabilización. También, se efectuó la caracterización fisicoquímica y bacteriológica de las aguas
en los pozos de monitoreo, ubicados cerca del sistema de tratamiento, realizando semestralmente la toma de muestras
de agua en los mencionados pozos.
Si bien las lagunas de tratamiento no cuentan con un sistema de impermeabilización, no se detectó una influencia
importante del sistema en la calidad del agua subterránea.
ABSTRACT
Groundwater contamination is one of the most serious problems that industrialized and emerging economies
countries are presently having. The waste water discharges are the source of most of anthropogenic pollution that can
be found in natural waters.
Biological systems, which consist of stabilization ponds, have proved suitable for treating dairy liquid effluent, as
typical bacteria (aerobic and/or anaerobic) degrade the organic matter, the main component of this type of effluent.
The objective was to evaluate the impact created by dairy treatment ponds, in groundwater, determining whether
there is pollution because the system lacks adequate waterproofing.
To assess the treatment of liquid waste, physicochemical analyses were conducted in three plots in the stabilization
ponds. Physicochemical and bacteriological water analyses were done in monitoring wells, located near the treatment
system.
Though stabilization ponds do not have a waterproofing system, no significant influence of the treatment system in
groundwater quality was detected.
Palabras claves: agua subterránea, contaminación, efluentes, lagunas.
INTRODUCCIÓN
La contaminación de las aguas subterráneas, es uno de los problemas más serios que están afrontando actualmente
los países industrializados y los de economías emergentes. Los vertidos de aguas residuales son la fuente de la mayor
parte de la contaminación antropogénica que puede hallarse en las aguas naturales. Por ello, el control de la
contaminación mediante la depuración o tratamiento constituye un aspecto fundamental desde el punto de vista
ecológico y de obligado cumplimiento desde el punto de vista legal.
Los sistemas biológicos, constituidos por lagunas de estabilización, han demostrado ser adecuados para el
tratamiento efluentes líquidos de empresas lácteas, ya que bacterias típicas (aeróbicas y/o anaeróbicas) degradan la
materia orgánica, principal componente de este tipo de efluente.
Para realizar el presente estudio, se trabajó con una industria láctea de la principal cuenca lechera argentina. La
misma presenta un sistema de tratamiento de efluentes por medio de lagunas de estabilización.
OBJETIVO
El objetivo del trabajo fue evaluar el impacto que generan, en el agua subterránea, las lagunas de tratamiento de
efluentes de una industria láctea.
METODOLOGÍA
La presente industria láctea posee desde hace aproximadamente 25 años un sistema de tratamiento de efluentes, que
consiste de dos lagunas: una anaeróbica (laguna 1) y la siguiente facultativa (laguna 2). Para evaluar el tratamiento
de los desechos líquidos, se realizaron análisis fisicoquímico de tres puntos de muestreo. Los mismos están situados
en la entrada y en la salida de la laguna 1 (Puntos 1 y 2) y en la salida laguna 2 (Punto 3). En cada uno de los sitios,
se determinó pH, Sólidos Totales, Sólidos Sedimentables (2 horas), Sólidos Suspendidos Fijos, Fósforo Total,
Nitrógeno Total, Amonio, Sustancias Solubles en Éter Etílico (S.S.E.E.), Demanda Química de Oxígeno (DQO),
Demanda Biológica de Oxígeno (DBO) Total y Filtrado.
Se comenzó con el estudio, hace 4 años, de la calidad de agua en pozos de monitoreo ubicados cerca del sistema de
tratamiento, realizando semestralmente la toma de muestras de agua en los mencionados pozos, ubicados en las
cuatro esquinas del predio de tratamiento de efluentes. Los pozos 1 y 2 (P1 y P2) se encuentran aguas arriba de las
lagunas y los pozos 3 y 4 (P3 y P4) aguas abajo. Los freatímetros tienen 8,50 metros de profundidad, poseen una
camisa cribada en un 60 % entre los 6 y 8 metros de profundidad.
Para evaluar la calidad del agua, en cada uno de los pozos, se determinaron las siguientes variables físicoquímicas:
pH, Sólidos Totales, Alcalinidad Total, Cloruro, Sulfato, Dureza, Calcio, Magnesio, Nitrito, Nitrato, Amonio, DQO
DBO, Arsénico, Cromo, Plomo, Cadmio, Cobre, Hierro, Mercurio, Níquel, Zinc y Estaño. También se analizaron los
siguientes parámetros bacteriológicos: Recuento de Bacterias Aerobias Mesófilas a 37 ºC y a 22 ºC; Bacterias
Coliformes Totales; Bacterias Coliformes Fecales, E. coli y P. aeruginosa.
Para todos los análisis se utilizaron los métodos propuestos por Standard Methods for Examination of Water and
Wastewater (2000).
RESULTADOS
Los parámetros fisicoquímicos obtenidos del efluente muestran que las lagunas de estabilización poseen buena
eficacia en su funcionamiento (Tabla 1).
Para evaluar la influencia del sistema de tratamiento en las aguas subterráneas, se comparan los resultados de los
pozos 1 y 3 y los pozos 2 y 4; además se analizan algunos parámetros significativos.
En las Fig. 1 y 2 se grafican las concentraciones promedio de amonio y nitrato obtenidas en cada uno de los pozos de
monitoreo. El ion amonio se encuentra generalmente en bajas concentraciones en las aguas subterráneas, debido a
que es adsorbido en las partículas y arcillas del suelo y no se extrae fácilmente por lixiviación, lo que implica que
posee una baja movilidad. La concentración de amonio no sería afectada por la presencia de las lagunas. Existe
contaminación aguas arriba, con concentraciones cercanas al límite establecido por el Código Alimentario Argentino
(C.A.A.), que es de 0,20 mg/l. Los valores encontrados podrían ser consecuencia de otra fuente de residuos cercana.
Tabla 1. Valores promedio de los parámetros fisicoquímicos analizados.
Parámetro
Punto 1
Punto 2
Punto 3
pH
Sólidos Totales (mg/l)
Sólidos sedimentables 2 hs. (ml/l)
Sólidos suspendidos fijos (mg/l)
Fósforo Total (mg/l P)
Nitrógeno Total (mg/l N)
Amonio (mg/l NH4+)
S.S.E.E. (mg/l)
D.B.O.5 Total (mg/l O2)
D.Q.O. (mg/l O2)
9,05
6489,2
5,85
788,7
20,45
95,3
17,13
514
2840
4353
7,39
4392,2
0,39
660,1
27,39
115,5
94,55
171
1255
2149
7,39
3872,5
0,22
443,4
14,46
113,0
82,73
87
697
1198
La presencia de nitratos en agua procede de la descomposición de materias vegetales y animales, de efluentes
industriales y del lixiviado de tierras en donde se utilizan abonos que los contienen como componentes en sus
fórmulas. El nitrato es uno de los contaminantes más comunes identificados en el agua subterránea, ya que son
aniones de sales solubles que son fácilmente arrastrados dentro del suelo y hacia el acuífero con el agua de drenaje.
Si bien las concentraciones promedios de nitrato aguas arriba (P1 y 2) son significativas, en la Fig. 2 se puede
observar que aguas abajo (P3 y 4) las mismas aumentan hasta valores cercanos al límite permitido por C.A.A. de 45
mg/l.
45,0
40,0
Nitrato (mg/l NO3-)
Amonio (mg/l NH4+)
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0,00
1
2
3
4
Nº Pozo
Figura 1: Gráfico comparativo de la concentración
promedio amonio en cada uno de los pozos.
1
2
3
4
Nº Pozo
Figura 2 Gráfico comparativo de la concentración
promedio de nitrato en cada uno de los pozos.
Las concentraciones de nitrito en los pozos analizados en todos los muestreos fueron menores que 0,05 mg/l. El
nitrito es un estado de oxidación intermedio entre el amonio y el nitrato, y aparece en forma natural en el suelo y el
agua. En general, la concentración de nitrito en agua subterránea es muy baja.
Las aguas en estudio presentan un elevado contenido de sólidos totales disueltos en todos los puntos ensayados (por
encima de lo establecido por el C.A.A.). Se puede observar la influencia del sistema de tratamiento comparando solo
los pozos 2 y 4 (Figura 3).
El cloruro, como el nitrato es un ion móvil. Se encuentra en los efluentes de las industrias lácteas y es un
constituyente de los residuos orgánicos. En la Figura 4 se puede observar un aumento de la concentración de dicho
ion, comparando P2 y P4. En el caso del ion sulfato se detecto un aumento en todos los casos.
En todos los muestreos las concentraciones de Cromo, Plomo, Cadmio, Cobre, Hierro, Mercurio, Níquel, Zinc y
Estaño se encontraron por debajo del límite de detección de los métodos correspondientes. En el caso del arsénico los
4500
1400
4000
1200
3500
1000
3000
mg /l
Solidos Totales (mg/l)
valores hallados fueron superiores al valor establecido por el C.A.A. (0,01 mg/l), pero esto no sería como
consecuencia de las lagunas de tratamiento sino debido a las características propias del agua del lugar.
2500
2000
800
600
1500
400
1000
200
500
0
1
0
1
2
3
4
Nº Pozo
Figura 3: Gráfico comparativo de los sólidos totales
concentración promedio en cada uno de los pozos.
2
3
Nº Pozo
4
Cloruro
Sulfato
Figura 4: Gráfico comparativo de las concentraciones promedio de cloruros y sulfatos.
Con respecto al análisis bacteriológico, en todos los pozos se pudo determinar la presencia de bacterias Mesófilas
Totales, a 22 y 37 ºC, en valores menores a 50, no encontrándose diferencias aguas arriba respecto de aguas abajo.
En ninguna de las muestras analizadas a lo largo de todo el estudio se encontró presencia de Coliformes totales,
coniformes fecales y Escherichia coli. Se detectó Pseudomonas aeruginosa sólo en dos oportunidades. Estos
resultados indicarían que no hay influencia en la carga microbiana del agua subterránea.
CONCLUSIONES
Los parámetros fisicoquímicos obtenidos del efluente muestran que las lagunas de estabilización poseen buena
eficacia en su funcionamiento.
Si bien las lagunas de tratamiento no cuentan con un sistema de impermeabilización, no se detectó una
contaminación importante del sistema de tratamiento en la calidad del agua subterránea.
Se registraron aumentos en las concentraciones promedio de nitrato, cloruro y sulfato aguas abajo respecto a las
obtenidas aguas arriba.
No se detectaron variaciones en la contaminación bacteriológica en las aguas de los pozos de monitoreo, lo que
indicaría que no hay influencia del sistema de tratamiento, en la carga microbiana del agua subterránea.
El suelo del lugar posee una baja permeabilidad, lo que retardaría la infiltración del líquido residual en las napas
freáticas.
BIBLIOGRAFIA
APHA (2000). Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. American Public Health Assoc., N.Y.
1268 pp.
Código Alimentario Argentino 982 Res Conj SPRyRS y SAGPyA Nº 68/2007 y Nº 196/2007.
Gray, N.F. (1994) Calidad del agua potable. Problemas y Soluciones. Ed. Acribia, Zaragoza, España. 365 pp.
Kiely, G. (1997). Ingeniería Sanitaria. Ed. Mc Graw Hill. Madrid, España.
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Stoker, H.S., Seager, S.L. (1994) Química Ambiental. Contaminación del aire y del agua, Ed. Blume, Barcelona,
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Urrutia Perez, R, O. Parra, A. Acuña (2003) Los Recursos Hídricos. Una perspectiva global e integral. Colección
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