Instituto Tecnológico de Cartago Plantas de tratamiento de Aguas residuales Introducción Tec. Ciencia y Tecnología Celso Vargas Elizondo Leonardo Burbano Víctor Morales Aaron Carrillo 26/5/19 Introducción En este informe le mostraremos los grandes aspectos que pueden significar una planta de tratamiento de agua, como lo pueden ser los aspectos sociales, ambientales y asi tambien los métodos que son usados para la planificación de una planta de tratamiento, como lo puede ser: anaeróbico, aeróbico, facultativo o emisario submarino, asi tambien qué consecuencias puede producir el uso de estos sistemas y cual método es usado por el TEC, es por esto que en esta investigación haremos énfasis en lo que hemos podido investigar, y asi tambien en lo que hemos podido descubrir, en cuanto a funcionamiento. Objetivo General: Analizar la necesidad de construir una planta de tratamiento de agua residuales en Costa Rica. Objetivos Específicos: 1. Describir el funcionamiento de una planta de tratamiento de aguas residuales. 2. Identificar los beneficios sociales y ambientales de construir una planta de tratamiento de aguas residuales en Costa Rica. 3. Determinar las principales razones sociales y ambientales por las cuales Costa Rica necesita implementar la planta de tratamiento de aguas residuales en la Gran Área Metropolitana. Para el tratamiento de aguas residuales en Costa Rica se han planteado varios sistemas, donde su uso se basa en procesos aerobios y anaerobios, los procesos usados en el país son: 1. Sistema de tratamiento aeróbicos: se componen de reactores biológicos aireados, donde el agua residual sirve de sustrato para realizar procesos de fermentación en fase liquida, en donde podemos encontrar dos métodos de tratamiento: Lodos activados de aireación extendida Lodos activados convencionalmente 2. Sistemas de tratamiento anaeróbicos: se componen de reactores biológicos sin aireación, del mismo modo que en el caso anterior el agua residual sirve de sustrato para realizar procesos de fermentación en fase líquida. Tanque séptico, Fosa Séptica y Drenaje. Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente (FAFA). Reactor UASB + Filtro Percolador. 3. Sistemas de tratamiento facultativos: son reactores biológicos compuestos por una zona aerobia y una zona anaerobia, situadas respectivamente en su superficie y su fondo. Además de las bacterias y protozoos, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que son las principales suministradoras de oxígeno disuelto. Lagunas de Estabilización Facultiva 4. Sistemas de pre-acondicionamiento con emisario submarino: se compone de una eliminación de partículas sedimentables y flotantes del líquido, transporte de las aguas desde la costa hasta un punto en el océano en que se dan las condiciones óptimas de dilución y dispersión, reducción de la contaminación Con un sistema de tratamiento aeróbico, sus costos tienden a ser más altos y una carga en el tratamiento Un sistema anaeróbico, implica un costo menor y tiene una menor actividad biológica El sistema facultativo: permiten una mayor eficacia en la reducción de nutrientes y una mayor calidad del agua obtenido En el TEC, se hace presente una planta de tratamiento de aguas, esta es hecha bajo un modelo ya considerado rustico, en este sistema se trabajan los desperdicios que llegan de toda la institución, excluyendo los residuos de los laboratorios, este al ser un sistema tan mal elaborado, tiene sus desperfectos, podemos recalcar que uno de esos errores de planificación, es que en este sistema entran tambien las aguas pluviales, haciendo que la capacidad de llenado sea menos eficaz. Este medio de purificación de agua, consiste en un sistema formado por tres lagunas, estas se componen de principalmente, “alimento”, los residuos que quedan de los estudiantes, “microorganismos”, una cantidad monitoreada de bacterias capaz de desintegrar los desechos o el “alimento”, y algas, estas permiten cierta purificación, además estas lagunas tambien tienen lirios, permitiendo la eliminación parcial de residuos grandes, como lo son las grasas, estos desechos no son consumidos por las bacterias. La primera laguna se esta compuesta de los únicos seres vivos que la pueden habitar, por los altos índices de pH, solo pueden existir organismos como las bacterias que van a consumir los desechos que ingresan del TEC, seguido de Algas que van a consumir otra pequeña parte de residuos, aqui llegan la mayoría de desperdicios, que son distribuidos a lo largo de toda la laguna, esto con el fin de que los “lodos” no quede dispareja la acomodación del espacio de la laguna, esta laguna funciona de manera anaeróbica. La segunda laguna, aquí los niveles de pH se mantienen en una condición menor a los de la primera laguna, sin embargo tampoco permiten que sea habitable al 100%, aun asi, se comprobó que habita un tipo de tortuga, ranas, algunas aves y patos, asi tambien se mantienen los mismo seres vivos que los de la primera laguna, todo llevando el peso para la purificación a mayor escala del agua, esta presenta un sistema facultativo, ingreso de oxigeno en la superficie y abajo no presenta oxigenación. La tercera laguna ya se encuentra en las condiciones correctas de pH para volver al ambiente, esto bajo las medidas aceptadas de Ministerio de Salud, aun cuando el agua no sale cristalina, puede ser usada para consumo, sin embargo, esta agua continua por un carril hasta volver al rio, esta laguna tambien es facultativa. La Asamblea General de las Naciones Unidas publico una resolución en donde se da a conocer la Agenda 2030 para el desarrollo sostenible, en este documento las naciones se comprometen con 17 objetivos y 169 metas que tienen el fin de liberar a la humanidad de la tiranía de la pobreza, las privaciones y sanar y proteger nuestro planeta (ONU, 2015). Es por esta razón Costa Rica decidió comprometerse con el objetivo 6 de dicha resolución en la cual se dice que, se debe garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos (ONU,2015). De acuerdo con el Informe del Estado de la Nación del 2017, durante el año 2016, el 96% de la población nacional tuvo acceso al agua a través de alguno de los entes operadores autorizados, los cuales lograron tener un promedio de potabilidad de un 91,8%. Estos datos son alentadores, debido a que hace constar que casi todos los costarricenses tenemos acceso al agua potable. Por otro lado, se ha logrado históricamente una adecuada separación de la materia fecal con el contacto directo de las personas, desde que se creó el Ministerio de Salud hace 90 años (Suplemento AyA, 2017). En Costa Rica se ha alcanzado la meta de que el agua potable no se contamine con el agua residual, gracias a esto se ha reducido afectaciones en materia de salud de la población costarricense, sin embargo, después de que se utiliza el agua ¿recibe un tratamiento adecuado para que no contamine ríos, quebradas o acuíferos?, esto supone un problema grave ya que, el 76,6% de los hogares del país disponen sus excretas a través de tanques sépticos, un 21,3% por alcantarillado o cloaca y 1,9% por otros sistemas (Informe de Estado de la Nación, 2017). El país ha realizado avances importantes en el subsector de agua potable, sin embargo, se encuentran serios rezagos en saneamiento (MINAE, Ministerio de Salud, AyA, 2016), esto representa un problema bastante grande debido a que estamos contaminando al ambiente. Solamente el 8,2% de las aguas residuales que son recolectadas en a través de alcantarillado y cloaca recibe el tratamiento correspondiente (Informe de Estado de la Nación, 2017). Gran mayoría de las aguas residuales en nuestro país no son tratadas, ya que carecemos de la infraestructura necesaria para procesarlas, una fracción de las aguas desechadas son dirigidas a tanques sépticos los cuales no son una solución viable, el resto son dirigidas directamente hacia los ríos y parte de la ciudad sin ser tratadas lo cual representa un impacto ambiental grave, ya que el medio ambiente no es capaz de manejar los residuos por sí mismo. Parte de la problemática con el tratamiento de aguas residuales son los costarricenses los cuales carecen de la sensibilidad ambiental y arrojan basura en los servicios sanitarios sin tomar en cuenta los daños que esto puede causar a la infraestructura y el ambiente. “Las aguas residuales por sí solas afectan al ambiente por su gran carga que desequilibra el nivel orgánico normal del suelo. Dicho impacto lo altera y eventualmente podría afectar el subterráneo que perjudicaría nuestro consumo del agua.” (García, 2018). Implementar un sistema de tratamiento de aguas residuales a gran escala beneficia al ecosistema ya que las aguas residuales pueden volver a formar parte del ciclo hidrológico de manera segura, lo cual las hace aptas para el consumo humano nuevamente, además de disminuir la contaminación en ríos, reducir los malos olores en la GAM y poblados periféricos y prevenir la muerte de la fauna acuática. Sin embargo, en Cartago se tiene una pequeña planta de tratamiento, la planta de tratamiento de aguas residuales de Iztarú, fue construida hace tiempo y fue completamente mal planificada, usa el mismo sistema de lagunas, sin embargo, se podría considerar como mera agua estancada, esto porque el lugar fue olvidado por la municipalidad, no se hace tratamiento de las aguas y esto en su mayor problema se presenta en que conecta con el carril que dirige las aguas tratadas del TEC, aun cuando estas se ubican en terrenos del instituto, se le tiene prohibido a los funcionarios encargados del Tecnológico, hacer manejo de esas aguas. La planta de Iztaru fue tan mal planificada que uno puede observar que no tienen ni medios para evitar el paso de material sólido, sino que todo pasa a como viene y llega directamente a la laguna, haciendo que las bacterias devoren los desechos que deben, sino que gasten su energía en descomponer los residuos sólidos, a la planta siguen ingresando grandes cantidades de agua contaminada, y la municipalidad sigue obteniendo ganancias de esta. Reconocer que hablar de coberturas en saneamiento que incluya tanque séptico, no es una garantía de que no haya afectaciones al ambiente o a la salud, debido a la ausencia de control en la construcción, operación y mantenimiento de estos sistemas en el país (MINAE, Ministerio de Salud, AyA, 2016), la mayoría de los hogares costarricenses tiene su sistema de aguas residuales conectado a un tanque séptico, la contaminación que se puede hacer a los acuíferos, ríos y quebradas y posteriormente a los mares alcanza probabilidades muy grandes. Lo que ha ocurrido es que la inversión en la recolección de las aguas residuales, de todos los generadores, a través del alcantarillado sanitario y posteriormente, llevarlas a una planta de tratamiento, es altamente costoso y lo tendrían que traducir en una tarifa, dijo Yamileth Astorga presidenta del AyA (MINAE, Ministerio de Salud, AyA, 2016), no obstante, en el 2016 Costa Rica aprobó La Política Nacional del Saneamiento del Aguas, esta permitió que se utilizaran 335 millones de colones en 107 proyectos de saneamiento de agua en el territorio nacional (Informe de Estado de la Nación, 2017). La solución al problema de contaminación ambiental y salud pública, al que podría enfrentarse Costa Rica, es la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales. El tratamiento de aguas residuales consta de un conjunto de operaciones físicas, biológicas y químicas, que persiguen eliminar la mayor cantidad posible de contaminantes antes de su vertido, de forma que los niveles de contaminación que queden en los efluentes tratados cumplan los límites legales existentes y puedan ser asimilados de forma natural por los causes receptores (Alianza por el Agua, 2008). En Costa Rica, desde hace unos años, se han ido multiplicando exponencialmente los problemas ambientales por contaminación de los ríos, esto debido a que en el país no existe un sistema de alcantarillado que lleve las aguas residuales a lugares de tratamiento, donde en vez de llevarlas a plantas de tratamiento, terminan siendo desechada en los ríos, y asi dañando el ecosistema, pero esto es en un eje general, porque en realidad la mayor problemática ambiental por este factor proviene de la GAM (Gran Área Metropolitana), ya que al estar en la zona de mayor concentración de empresas e industrias, entonces esto provoca mayores índices de contaminación, a esto le sumamos una alta cantidad de zonas residenciales, donde en promedio pueden vivir de 3 a 4 personas por lugar, entonces esto hace mayor consumo del recurso y donde este termina de igual manera desembocando en ríos La necesidad de una planta de tratamiento también, aparte de ser una necesidad ambiental, esta también sería una oportunidad para la mejora social, en la construcción de nuevos empleos, donde permite a personas en diversas áreas, el poder trabajar y al ser un proyecto a tan alta escala, este produciría un encadenamiento productivo donde se requeriría la necesidad de transportar materiales, obreros para la construcción, ingenieros para la supervisión, y así la necesidad de mantener parte del personal para futuras ocasiones que se dañe el equipo, y la contratación de nuevo personal para las diferentes áreas donde se usara para procesar el agua. En este momento, en el tecnológico, bajo una tesis se esta trabajando en un método fácil y eficaz para tratar el agua, que si fuese instalado en los hogares, podríamos ver una mejor pureza en los ríos , o inclusive en zonas que tienen un sistema de agua potable deficiente, es un medio impulsado bajo la misma idea de las lagunas, pero mas rápido, pues el agua ingresa por abajo, a lo alto hay filtros compuestos por tapas, que obstruyen el paso de sólidos y de ahí las bacterias consumen los residuos, haciendo un método eficaz de purificación. Las plantas de tratamiento de aguas significan en gran medida la solución de ecosistemas que son necesarios para mantener en regulación la vida, es necesario entender que la parte ambiental de esto viene siendo como la oportunidad de usar plantas de tratamiento de estilo laguna, como una forma de permitir la vida de diferentes especies, como ranas, serpientes, o hasta insectos. En la investigación de la planta de tratamiento de aguas de Iztarú, se presenta que la segunda laguna es un habitad para miles de aves, patos y peces, además de los miles en organismos unicelulares que están presentes, es por esto por lo que es necesario mantener esta planta intacta, a menos que se cree un espejo de lo que significa esta laguna. Podemos concluir que, a la hora de construir una planta de tratamiento, es necesario contemplar diferentes escenarios, entre los más obvios podemos reconocer el método que se usara, los ecosistemas que pueden verse afectados o si se podrá recuperar algún tipo de habitad. Es necesario la planificación y construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales, para la desintoxicación de residuos que puedan alterar los ecosistemas, permitiendo que muchas especies puedan mantener su forma de existencia sin verse sumamente afectadas A la hora de construir una planta de tratamiento se debe contemplar el aspecto social, la necesidad de mano de obra, el tiempo que se le permitirá a las personas mantener un trabajo, permitiendo el movimiento del dinero, haciendo que fluya, es necesario rescatar este aspecto en la necesidad de mantener una economía activa. Bibliografía Alianza por el Agua. (2008). Manual de Depuración de Aguas Residuales Urbanas. Consultado 27/02/2019. Obtenido de http://alianzaporelagua.org/documentos/MONOGRAFICO3.pdf AyA. (2017). AyA invierte en Saneamiento de Aguas Residuales y Mejoramiento Ambiental . Consultado 25/02/2019. Obtenido de https://www.aya.go.cr/Noticias/Documents/Suplemento%20Saneamiento%20y%20Mejor amiento%20Ambiental.pdf Herrera, J. (2017). Informe Estado de la Nación en Desarrollo Humano Sostenible. Consultado 01/03/2019. Obtenido de https://estadonacion.or.cr/files/biblioteca_virtual/023/Ambientales/Herrera_J_2017a.pdf MINAE, Ministerio de Salud, AyA. (2016). Política Nacional de Saneamiento de Aguas Residuales. Consultado 03/03/2019. Obtenido de https://www.aya.go.cr/noticias/documents/politica%20nacional%20de%20saneamiento% 20en%20aguas%20residuales%20marzo%202017.pdf ONU. (2015). Transformar nuestro mundo: la Agenda para 2030 para el Desarrollo Sostenible. Consultado 27/02/2019. Obtenido de https://unctad.org/meetings/es/SessionalDocuments/ares70d1_es.pdf García, V. (2018).70% del agua residual generada por hogares costarricenses carece de tratamiento. Recuperado de https://www.ucr.ac.cr/noticias/2018/03/26/70-del-agua-residualgenerada-por-hogares-costarricenses-carece-de-tratamiento.html
