i-139 - manejo de las aguas residuales en el sector costero boca

XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
I-139 - MANEJO DE LAS AGUAS RESIDUALES EN EL SECTOR COSTERO
BOCA CIEGA-PLAYA VENECIANA
Ana I. Tur Pérez-Castañeda(1)
Ingeniera Química graduada en la Universidad de Matanzas, Cuba. Investigadora
Agregado del Centro de Ingeniería y Manejo Ambiental de Bahías y Costa (Cimab),
especialista en Saneamiento Ambiental, ha recibido más de 15 cursos de postgrado cuenta
con 20 publicaciones en revistas nacionales e internacionales y ha participado en 20
eventos nacionales e internacionales.
Marta Valdés Martínez
Ingeniera Química graduada en el Instituto Politécnico José Antonio Echevarría.
Investigadora Agregado del Centro de Ingeniería y Manejo Ambiental de Bahías y Costas
(Cimab), Ha recibido 20 cursos de postgrado, ha publicado 20 artículos en revistas nacionales e
internacionales y ha participado en eventos nacionales e internacionales
Manuel Becerra Valdés
Ingeniero Químico graduado en la Universidad de Matanzas. Investigador Agregado del Cimab Master en
Ciencias, especialista en Ingeniería Sanitaria
Orleans García Fuentes
Ingeniero Químico graduado en el Instituto Politécnico José Antonio Echevarría. Aspirante a Investigador.
Dirección(1): Calle 108 entre Avenida 41 y 43 # 4108 - Buen Retiro - Marianao - Ciudad de La Habana Código Postal - Cuba - Tel: 207484 ó 624387 - Fax: 339681 - e-mail: [email protected]
RESUMEN
La zona de estudio Boca Ciega - Playa Veneciana se encuentra ubicada al este de la ciudad de La Habana y
comprende una franja litoral de aproximadamente 5.2 Km. de longitud. En ella están situadas las playas de
Boca Ciega, Guanabo y Playa Veneciana. Sus usos son fundamentalmente el turístico- recreativo y el urbano.
Las perturbaciones introducidas por el desarrollo incorrecto de las actividades humanas han favorecido el
impacto negativo que se aprecia en este sector de costa, lo que ha motivado la realización del presente
estudio tendiente a evaluar la calidad de los efluentes líquidos de las principales fuentes de aportes de
contaminantes y proponer soluciones para el control de las descargas de aguas residuales, con el fin de
alcanzar los parámetros de calidad establecidos por las normativas nacionales vigentes.
Para la ejecución de este trabajo se realizaron encuestas y muestreos de las aguas en el período de abril julio de 1998, revelando que: 1) La zona Boca Ciega-Playa Veneciana; no presenta un desarrollo industrial
fuerte, las industrias e instalaciones existentes pueden clasificarse como generadoras de residuales de origen
doméstico y de hidrocarburos 2) Los residuales de origen doméstico constituyen la fuente de contaminación
más importante de la zona.
Los datos de los muestreos a las fuentes estudiadas se transformaron según el coeficiente de Pearson,
obteniéndose una clasificación jerárquica, lo que permitió establecer dos grupos en cuanto a la agresividad de
los residuales. Estos resultados dan un criterio para establecer las prioridades en la ejecución de las
soluciones de mitigación de las fuentes estudiadas.
Teniendo presente que la solución definitiva implica un volumen de inversiones que obviamente no puede
ser ejecutado a corto plazo, se propusieron un conjunto de medidas de mitigación, con proyectos y costos
asociados, que a un costo menor permitan aportar soluciones locales.
En general puede hablarse de una zona que presenta poca incidencia de fuentes de contaminación terrestres
a excepción de la afectación que introduce en esta la no-existencia de un sistema adecuado para la
recolección y manejo de los residuales domésticos, lo que crea algunos problemas puntuales agudos y
potencialmente peligrosos, teniendo en cuenta el intenso uso turístico y las actividades acuáticas con contacto
primario que presenta el tramo del litoral estudiado.
PALABRAS-CLAVE: Contaminación, Zona Costera, Residuales Industriales, Residuales Domésticos,
Medidas de Mitigación.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
1
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
INTRODUCCIÓN
La zona de estudio Boca Ciega - Playa Veneciana se encuentra ubicada al Este de la ciudad de La Habana y
comprende una franja litoral de aproximadamente 5.2 Km. de longitud. En ella están situadas las playas de
Boca Ciega, Guanabo y Playa Veneciana. Sus usos son fundamentalmente el turístico - recreativo y el
urbano.
Las perturbaciones introducidas por el desarrollo incorrecto de las actividades humanas han favorecido el
impacto negativo que se aprecia en este sector de costa, lo que ha motivado la realización del presente
estudio tendiente a evaluar la calidad de los efluentes líquidos de las principales fuentes de aportes de
contaminantes y proponer soluciones para el control de las descargas de aguas residuales, con el fin de
alcanzar los parámetros de calidad establecidos por las normativas nacionales vigentes.
En general puede hablarse de una zona que presenta poca incidencia de fuentes de contaminación terrestres a
excepción de la afectación que introduce en esta la no-existencia de un sistema adecuado para la recolección
y manejo de los residuales domésticos, lo que crea algunos problemas puntuales agudos y potencialmente
peligrosos, teniendo en cuenta el intenso uso turístico y las actividades acuáticas con contacto primario que
presenta el tramo del litoral estudiado.
MATERIALES Y MÉTODOS
Para la ejecución de este trabajo se realizaron encuestas y muestreos en el período de abril - julio de 1998,
para actualizar el inventario de las instalaciones e industrias que de una forma u otra pueden afectar esta
zona recreativa y caracterizar los vertimientos de residuales en la zona de estudio. En el caso de las
corrientes fluviales las estaciones de toma de muestras y aforo fueron ubicadas en puntos donde la influencia
de las mareas fuera nula . Los parametros a medir se seleccionaron de acuerdo a las características del
residual, las técnicas analíticas y los métodos para medir el caudal están descritos en la literatura
especializada.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diagnóstico de la calidad ambiental de los efluentes líquidos.
Industrias e instalaciones.
La zona de estudio Boca Ciega- Playa Veneciana no presenta un desarrollo industrial fuerte. Cuenta con una
infraestructura propia para su uso eminentemente turístico-recreativo. Las industrias e instalaciones
existentes pueden clasificarse como generadoras de hidrocarburos y de materia de origen doméstico, que son
las que predominan.
Fuentes con vertimientos de hidrocarburos.
1 Terminal de ómnibus de Guanabo.
Las aguas residuales son generadas fundamentalmente en el área de fregado, las que contienen sustancias
oleosas. En esta terminal, la actividad de fregado no cumplía con las condiciones adecuadas (1). En el año
1997, se evidenciaron mejoras en el manejo de los residuos líquidos dado por la aplicación de medidas
técnico-organizativas hasta tanto se rehabilitaran y construyeran los órganos de tratamiento (2).
En el año 1998 la situación empeora, los residuales oleosos se acumulan en la fosa de fregado, que por falta
de extracción se desbordan, corren por el área y de ahí pasan al río. Las aguas residuales de origen doméstico
que se generan en la instalación son tratadas mediante fosas sépticas.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
2
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
2. Base del Este de EMPRESTUR.
Durante el período 1992-1996 esta instalación presentaba problemas en las áreas de fregado y los residuales
oleosos corrían por la calle (1, 2). En el año 1998 estos problemas quedaron resueltos una vez que se
concluyó la remodelación del taller. Las aguas residuales domésticas son tratadas mediante trampa de grasas
y fosas sépticas.
3. Base náutica.
Está en proceso de remodelación y en un futuro será una base de reparaciones y mantenimiento de yates para
el turismo.
4. Cooperativa de pescadores.
Se realizan reparaciones menores. Los aceites usados son recogidos periódicamente.
5. Pozos de petróleo.
Del total de pozos de pozos localizados en la zona sólo uno está en explotación
Otras fuentes con residuales de origen doméstico y que por su similitud no se detallan de forma particular son
las siguientes: Playa Hermosa-Cuandas, los comedores de Bello Mar y Hermanos Gómez, la Escuela de la
Rotonda de Guanabo, Mar Bella, los restaurantes La Barca, El Bodegón y El Castillito, el Profilactorio del
MINBAS. En todos los casos, las aguas residuales generadas en estas instalaciones son tratadas en trampas
de grasas y sólidos y fosas sépticas.
Corrientes fluviales
Río Itabo
Es una corriente intermitente asociada al régimen de lluvias, que nace a 500 m al Norte de la localidad de
Arango, en el municipio de Guanabacoa. Esta corriente posee una cuenca hidrográfica de 32.6 km2, presenta
una longitud de 18.9 km y recibe en su recorrido los vertimientos de los residuales generados en tres
vaquerías, las aguas servidas de núcleos poblacionales aislados y las del hotel que lleva su nombre.
Estas últimas en la actualidad son tratadas en el sistema de lagunas de oxidación construidas con la finalidad de
tratar los residuales domésticos procedentes de Santa María del Mar. Esta corriente serpentea en su desembocadura
por una zona de bajos pantanosos cubierta de manglares, donde existen aves y moluscos, lo que ha determinado que
esa área sea denominada zona protegida con categoría de Parque Natural con Recursos Marinos .
Las concentraciones de materia orgánica expresada como DBO5 (Figuras 1 y 2) resultaron bajas. El valor
medio de los hidrocarburos totales resultó bajo (0.06 mg.L-1) y no se detectó la presencia de plaguicidas
organoclorados. Las concentraciones medias de los coliformes fecales resultaron menores que las
encontradas en el Río Guanabo, influido por un número mayor de fuentes contaminantes.
93
100
mg/L
90
80
R. Itabo (V.B)
70
60
50
40
30
20
12
11.6
4.8
4.5
0.06
10
0
DBO5
Nt
Pt
SST
Grasas
Hidrocarburos
Figura 1- Concentración de los parámetros hidroquímicos analizados en el Río Itabo.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
3
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
L o g G (NM P/100m L )
1,00E+06
CT
CF
1,00E+05
1,00E+04
1,00E+03
1,00E+02
1,00E+01
1,00E+00
Gu an ab o
Itab o
Figura 2 - Concentración media de los indicadores microbiológicos analizados.
Río Guanabo
El Río Guanabo es una corriente fluvial que atraviesa entre Loma Bella y la Sierra Sibarimar, elevaciones
que se extienden paralelas a la costa. Cuenta con una longitud de 23 km. y posee una cuenca hidrográfica de
72 km2. Este río se encuentra regulado por las presas La Coca y La Zarza las que tienen una cuenca de 23.0 y
31.0 Km2, respectivamente (3). Es una corriente con un caudal muy pequeño que recibe el aporte de
residuales domésticos, agrícolas y ganaderos, recibiendo pocos vertimientos de origen industrial.
En la Figura 3 se reflejan el flujo y las cargas. Las cargas presentan una disminución si se comparan con los
resultados obtenidos por Martínez en 1990, lo que está relacionado con la reducción del caudal de agua
(40 %) y la actividad ganadera. No obstante las concentraciones de los indicadores hidroquímicos y
microbiológicos, resultan superiores a las normas (4). Con relación a los hidrocarburos, el mayor valor
resultó 1.58 mg.L-1. No se detectó la presencia de plaguicidas organoclorados.
HT
Grasas
29.0
722.2
SST
Pt
Nt
DQO
DBO5
4916.0
361.0
65.0
760.8
407.8
Q
19830
Figura 3 - Carga contaminante (kg.día-1) y flujo (m3.día-1) aportada por el Río Guanabo.
Drenajes pluviales
En Boca Ciega el drenaje es natural y existen áreas donde se producen inundaciones y deterioro de las vías
por la carencia de drenajes pluviales. Las fosas trabajan eficientemente en la zona privada aunque existen
áreas que presentan problemas.
La zona de Guanabo está provista de tanques sépticos cuyo funcionamiento no es eficiente, por lo que se han
construido pozos absorbentes como solución inmediata a este problema. Existen drenajes pluviales a lo largo
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
4
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
de la playa que se encuentran contaminados por la conexión a ellos de aguas residuales domésticas. El
aumento del nivel realizado en la ave 5ta, provocó la pérdida del drenaje natural, lo que unido a la forma en
que se construyeron, produce inundaciones y la penetración de la arena. Este problema afecta también a las
fosas sépticas que se localizan en esta zona. Los puntos más críticos se encuentran en las calle 460, 464, 472,
478, 480, 482, 488, 490 y 494 y el tanque séptico del Reparto Peñas Altas. De estos, por su importancia se
estudiaron el tanque séptico y los drenajes de las calles 478, 480 y 494.
Los resultados se resumen en la Figura 4, las concentraciones de los parámetros hidroquímicos indican
correspondencia con un albañal débil (5), en todos los casos, excepto en el dren ubicado en la calle 480,
donde las concentraciones resultaron bajas. No se detectaron plaguicidas organoclorados y las
concentraciones de hidrocarburos fueron menores a 3 mg.L-1, valor inferior a las normas consultadas (4, 6).
El uso fundamental de la zona, baño con contacto primario, y las características de las fuentes nos lleva a
centrar el análisis en la contaminación de origen fecal. Los resultados obtenidos aparecen en la Figura 5,
donde se destacan las altas concentraciones en el tanque séptico que recolecta las aguas albañales del Reparto
Peñas Altas, lo que indica la necesidad de su rehabilitación. Con relación a los drenajes pluviales, las
concentraciones encontradas son altas y demuestran la conexión de residuales domésticos con ellos.
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
D BO 5
D QO
Nt
Pt
SST
G rasas
Q
165.6
429.5
7.8
42.0
394.7
51.2
858
D ren calle 494
18.8
39.3
1.0
4.7
65.3
1.4
184
D ren calle 480
1.8
4.2
0.1
0.1
24.2
0.7
85
D ren calle 478
47.6
93.0
3.1
11.8
182.8
4.0
514
T .S Peñ as Altas
Figura 4 - Cargas contaminantes (Kg.día-1) y flujo (m3.día-1) aportadas por los drenes estudiados.
Log G (NMP/100mL)
1,00E+07
1,00E+06
CT
CF
1,00E+05
1,00E+04
1,00E+03
1,00E+02
1,00E+01
1,00E+00
T.S Peñas Altas
Dren calle 494
Dren calle 480
Dren calle 478
Figura 5 - Concentraciones medias de los indicadores microbiológicos analizados.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
5
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
Los resultados de la clasificación jerárquica considerando los aportes en términos de carga contaminante indican
que es posible establecer dos grupos, uno representado por el Río Guanabo que presenta las mayores cargas
contaminantes y un segundo formado por el resto de las fuentes, donde es posible hacer una diferenciación entre el
tanque séptico de Peñas Altas y los drenes estudiados. Estos resultados dan un criterio para establecer las
prioridades en la ejecución de las soluciones de mitigación de las fuentes estudiadas.
En general puede hablarse de una zona que presenta una baja incidencia de fuentes de contaminación
terrestres a excepción de la afectación que introduce en esta la inexistencia de un sistema adecuado para la
recolección y manejo de los residuales domésticos, lo que crea algunos problemas puntuales agudos y
potencialmente peligrosos, teniendo en cuenta el intenso uso turístico y las actividades acuáticas con contacto
primario que presenta este sector de costa.
Coeficiente de Pearson
0.4
0.35
Distancia de Enlace
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
Río Guanabo
480
478
494
Peñas Altas
Figura 6 - Clasificación jerárquica de las cargas contaminantes al litoral.
Soluciones tecnológicas viables para mitigar la contaminación procedente de las fuentes y reducir las
descargas a la zona.
Desde que se inició el desarrollo urbano en la zona de estudio, no se implementaron sistemas de alcantarillado y
drenaje acordes con aquel, lo que ha dado por resultado que en la actualidad exista una ineficiente e insuficiente
recolección de las aguas procedentes de las viviendas, actividades productivas y servicios.
La solución utilizada históricamente para el tratamiento de las aguas albañales es el uso de tanques sépticos,
y la disposición de las mismas mediante infiltración al subsuelo. Las aguas pluviales son conducidas en su
mayor parte por la superficie del terreno y solamente cerca de la costa es que se dispone de algunos tramos de
tubería para su recolección y vertimiento a la playa. La situación se ha visto agravada por la construcción de
una Avenida principal la cual está a tal nivel que favorece la acumulación de estos en algunos sectores, así
como de los desagües existentes, que frecuentemente se tupen con arena.
No hay dudas de que la solución integral al problema de contaminación que se presenta en la zona vendría
dada por el diseño y construcción de un sistema de alcantarillado y drenaje pluvial que garantizara el
tratamiento y manejo adecuado de los residuales urbano-industriales. Esta alternativa implica un volumen de
inversiones que obviamente no puede ser ejecutado a corto plazo; por ello se hace necesario poner en práctica
un conjunto de medidas de mitigación que a un costo menor permita aportar soluciones locales.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
6
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
Estrategia a utilizar a corto plazo
Resulta conveniente diseñar una estrategia que permita establecer prioridades en cuanto a la ejecución de
estas soluciones locales. Las fuentes cuya solución debe ser priorizada atendiendo a la clasificación jerárquica
son, en primer lugar, las que descargan sus residuos a través del Río Guanabo (Grupo 1), o sea, el propio Río
Guanabo y el tanque séptico de Peñas Altas, y además, concentran su descarga en el mismo punto del litoral,
y en segundo lugar los drenes que vierten al litoral (Grupo 2).
Con relación al Río Guanabo, este recibe aguas residuales procedentes de asentamientos poblacionales que
necesitan de la construcción de una laguna de oxidación, lo cual requiere de recursos financieros
considerables.
El tanque séptico de Peñas Altas presenta problemas constructivos y además recibe una carga mayor para la
cual fue diseñado. La construcción y puesta en operación de un nuevo tanque séptico, implicaría
concentración de los indicadores bacteriológicos, por debajo de la norma cubana para aguas marinas con
contacto primario. El costo de esta obra es de aproximadamente 42 000 MN y 28 000 MLC.
Con relación a las fuentes que constituyen el Grupo 2 de contaminación, las aguas albañales serán
controladas mediante su disposición en fosas y pozos de infiltración. La infiltración al subsuelo debe hacerse
mediante pozos revestidos, lo cual garantiza la durabilidad del mismo. Para la solución de la calle 478, se
plantea hacer 4 pozos de infiltración. Con relación a las calles 480 y 482 se plantea la construcción de cinco
pozos y la desconexión de los residuales de la pizzería al pluvial, así como la construcción de cuatro pozos en
la calle 494 y la rehabilitación y mantenimiento del tanque séptico existente. Las obras en su totalidad
ascienden a aproximadamente a un costo de 25 000 MN y 95 000 MLC.
Lo anterior permitirá eliminar totalmente el aporte de aguas albañales directamente a la playa, pero aún
existe el riesgo de que las aguas infiltradas contaminen las aguas marinas a través de las aguas subterráneas.
En cuanto a las pluviales, es necesario mejorar su disposición hasta el punto de descarga (playa), mediante la
limpieza sistemática de los conductos.
Otras fuentes que deben de implantar medidas de control interno
Terminal de ómnibus de Guanabo.
Estrategias de mitigación.
!
!
!
!
Revisión y rehabilitación del sistema de canalización de la instalación.
Construcción de trampa de grasas y sólidos. Costo aproximado.
Establecer un programa de limpieza en las trampas de grasas y sólidos.
Mantener el programa de limpieza de las fosas sépticas.
Empresa industrial Guanabo. Ceseta.
Estrategia de mitigación.
! Limpieza periódica de las fosas sépticas
Base del Este de EMPRESTUR.
Estrategia de mitigación.
! Limpieza periódica de las trampas de grasas y sólidos.
! Limpieza periódica de la fosa séptica.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
7
XXVII Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental
Base náutica
! Estricto control en el manejo de los productos derivados del petróleo cuando esté en funcionamiento la
nueva instalación.
Cooperativa de pescadores
! Estricto control en el manejo de los productos derivados del petróleo.
Pozos de petróleo
A pesar de no presentar incidencias en estos momentos es una fuente potencialmente peligrosa que sería
preferible eliminar de la zona. Consideramos conveniente proceder a desactivar en una primera etapa todas
aquellas instalaciones que no resultan de interés actualmente y el resto en una etapa posterior hasta eliminar
por completo esa actividad en esta zona tan sensible.
Otras fuentes de contaminación con residuales de origen domésticos y que por su similitud no son detallados
de forma particular son las siguientes:
Medidas de carácter general que deben ser adoptadas
1.
Desconectar todos los vertimientos que en estos momentos se producen en los drenajes pluviales.
2.
Ejecutar un programa sistemático de limpieza y mantenimiento de las fosas y tanques sépticos de la
zona.
3.
Realizar un mantenimiento sistemático a los drenes y taparlos.
4.
Fortalecer el sistema de inspección a este tipo de instalaciones en la zona, actividad que debe ser
atendida de forma priorizada.
CONCLUSIONES
"
"
"
"
El Río Guanabo aporta las mayores cargas contaminantes entre las fuentes estudiadas.
Los residuales de origen doméstico constituyen la fuente de contaminación más importante de la zona
de estudio, por lo que la solución definitiva a los problemas detectados vendrá dada por la construcción
de un sistema de alcantarillado y drenaje pluvial adecuado que de respuesta a la recolección, tratamiento
y disposición de estos residuales.
El Río Guanabo aporta las mayores cargas contaminantes entre las fuentes estudiadas, siguiendo en
orden de importancia el tanque séptico de Peñas Altas y los drenes de las calles 480, 478 y 494.
Los puntos más críticos pueden ser resueltos de manera inmediata si se adopta el conjunto de medidas de
mitigación enunciadas en el estudio.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
VILLASOL, A. Estudios de contaminación en las Playas del Este. CIMAB, Cuba, 40 p. (1993).
PALACIOS F. Y COL. Contaminación por residuos sólidos y petrolíferos en Playas del Este.
Propuesta de Manejo, CIMAB, Ciudad de La Habana, Cuba, 61 p. 1997.
FERNÁNDEZ MELL, O. Control de la Contaminación del Medio Ambiente de la provincia Ciudad
de La Habana. 1erCongreso de Higiene y Epidemiología. Ciudad de La Habana, Cuba. 30 p. 1980.
MASON, C. Industrail and Environment. Environmental management of industrial estates. Vol. 19
No 4 October-December, París, Francia, 30-31 p. 1996.
METCALF & EDDY. Tratamiento de las aguas residuales. Barcelona, España, 835 p. 1977.
GACETA OFICIAL. Normas de la calidad. Caracas, Venezuela, 13p. 1995.
ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental
8