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  1. 1. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 1 TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES ESTUDIANTE: BIVIANA ESPERANZA ROCHA GIL SANDRA LILIANA MORENO ORDOÑEZ HEIBER ALEXANDER PANTEVEZ VILLAMIL DOCENTE: HENRY REYES PINEDA MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS UNIVERSIDAD DE MANIZALES 2018
  2. 2. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 2 Tratamiento de aguas residuales 1. Resumen A medida que la población en el planeta aumenta, el consumo de recursos naturales también, debido a la incuestionable necesidad de garantizar la supervivencia humana y el acceso a las necesidades básicas. En muchos aspectos se ha generado un desarrollo que ha beneficiado a la humanidad, pero a su vez éste desarrollo no ha sido equilibrado, pues se han suplido necesidades básicas, pero también se ha generado un fenómeno de consumismo desmedido y de uso ineficiente de los recursos naturales. La concentración de la población a lo largo de la geografía nacional y mundial, en determinadas zonas, ha generado una presión por el acceso a recursos vitales, como lo es, el acceso a los recursos hídricos, lo que a su vez ha generado una problemática ambiental importante por la excesiva generación de aguas residuales, que son vertidas a las fuentes hídricas, en la mayoría de los casos, sin ningún tratamiento previo. De acuerdo a lo anterior surge la necesidad de crear estrategias y tecnologías para el tratamiento y disposición final de las aguas residuales, especialmente en las cabeceras municipales, industrias, empresas de servicios y actividades comerciales que generen vertimientos; con el objeto de generar el mínimo impacto en las condiciones de calidad de las fuentes hídricas receptoras de los vertimientos, es decir, propender por su conservación, mantener como mínimo los criterios la calidad para los diferentes usos y el equilibrio del ecosistema, según la capacidad de asimilación de la corriente hídrica, de allí la importancia de realizar análisis en torno a la urgente necesidad de que la humanidad nos concienticemos de aportar en la preservación de este recurso vital para la existencia de todo ser vivo, por ende, el presente documento presenta una reflexión respecto al tema del consumo y usos del agua, que inciden directamente en la generación de aguas residuales y en la necesidad de investigar las tecnologías de tratamiento de aguas residuales. 2. Introducción Las aguas residuales son aquellas que se generan del abastecimiento de agua de una población, después de haber tenido un uso ya sea en actividades domésticas, industriales
  3. 3. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 3 o comunitarias resultantes de las actividades diarias que se realizan en los hogares, industrias, aguas superficiales, subterráneas y de precipitación. Las aguas residuales son utilizadas en el riego de cultivos, donde los agricultores generadores de contaminación, pueden ocasionar la proliferación de enfermedades gastrointestinales, por la utilización de agua residual (sin tratar en la mayoría de los casos) o con un tratamiento muy deficiente; al ofrecer a los consumidores alimentos como verduras, frutas y hortalizas. Las aguas residuales poseen componentes que se convierten en factores de riesgo para las unidades bióticas y abióticas inmersas en los sistemas que son objeto de los vertimientos y por ende exposición a elementos de contaminación física, química y biológica. El grado de afectación y de exposición a los factores de riesgo dependen en gran parte de factores externos (características biofísicas como temperatura, precipitación y el tipo de fuente hídrica, entre otros) y factores internos (tipo de conglomerado y actividades antropogénicas que se asocian con la dinámica de desarrollo socioeconómico) (MAVDT, 2016). Por su localización geográfica, su orografía y una gran variedad de regímenes climáticos, Colombia se ubica entre los países con mayor riqueza en recursos hídricos en el mundo. Sin embargo, cuando se considera en detalle que la población y las actividades socioeconómicas se ubican en regiones con baja oferta hídrica, que existen necesidades hídricas insatisfechas de los ecosistemas y que cada vez es mayor el número de impactos de origen antrópico sobre el agua, se concluye que la disponibilidad del recurso es cada vez menor. (Política Nacional Gestión Integral del Recurso Hídrico, 2010). Es decir, que los problemas relacionados con el agua dependen más de su manejo y control que de su disponibilidad natural. Con respecto a la calidad del agua, es imprescindible cambiar la forma como descartamos los residuos domésticos, industriales y agropecuarios vertiéndolos sin tratamiento a los ríos, con cargas contaminantes orgánicas, químicas y sobretodo de patógenos, en cantidades que hacen imposible su utilización. Durante la última década, debido a la concentración de la población en zonas urbanas, ha aumentado la presión de las ciudades sobre los recursos naturales, la dotación de vivienda y la prestación de servicios públicos (agua, saneamiento básico, energía, etc.). Esto ha
  4. 4. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 4 intensificado las problemáticas ambientales, entre las que se destaca la contaminación del recurso hídrico generada por la descarga de las aguas residuales no tratadas provenientes de los alcantarillados municipales. Gran parte de los municipios del país deberían contar con plantas de tratamiento que permitan disminuir el impacto del vertimiento de aguas residuales a las fuentes de agua. Sin embargo, en el momento de realizar las inversiones, se presentan múltiples limitantes, ya que se requiere inicialmente de estudios de las redes e infraestructura existente, caracterizaciones de las aguas residuales generadas, documentos previamente aprobados por las autoridades ambientales y sanitarias de vigilancia y control, personal profesional calificado, estudio presupuestal, estudio civil, estructural, diseños, documentos, permisos y autorizaciones, que difícilmente se obtienen en el corto plazo, a esto se suma que si la infraestructura existente en materia de saneamiento básico y alcantarillado es precaria, se deben priorizar las inversiones y como resultado, en la mayoría de municipios del territorio nacional se obtiene que las inversiones en tratamiento de aguas residuales se deben aplazar, hasta tanto no se cumplan las obras e inversiones prioritarias. De acuerdo a lo anterior, el presente documento pretende inicialmente identificar la problemática relacionada con el tratamiento de las aguas residuales en Colombia, articulando los aspectos sociales, culturales, económicos, políticos, ecológicos y marco normativo, para destacar la importancia del tratamiento de las aguas residuales en la gestión integral de los recursos hídricos e investigar sobre los tratamientos de depuración adecuados para los diferentes tipos de aguas residuales que se generan en el País. 3. Objetivos  Identificar la problemática relacionada con el tratamiento de las aguas residuales en Colombia, articulando los aspectos sociales, culturales, económicos, políticos, ecológicos y marco normativo.  Evidenciar la importancia del tratamiento de las aguas residuales en la gestión integral de los recursos hídricos.
  5. 5. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 5  Investigar los tratamientos de depuración adecuados para los diferentes tipos de aguas residuales. 4. Marco teórico y Discusión Teniendo en cuenta la necesidad de realizar una adecuada gestión del recurso hídrico el estado colombiano a través de las instituciones y organismos de vigilancia y control, ha desarrollado el marco legal regulatorio ambiental en el tema de la generación, tratamiento y vertimiento de aguas residuales a fuentes hídricas y han generado programas y proyectos encaminados a lograr la descontaminación y recuperación de las que han sufrido un alto deterioro por el vertimiento de aguas residuales y de esta manera, también, evitar la contaminación de las fuentes que aún no han sido tan ampliamente intervenidas, sin embargo, se ha observado la necesidad de lograr una articulación política, financiera, institucional, tecnológica e investigativa para que se logre alcanzar este propósito a lo largo del tiempo. 5. Contexto de la problemática generada por las aguas residuales La problemática en el control y gestión de las aguas residuales inicia desde el uso indiscriminado del recurso y consumo ineficiente, que genera grandes volúmenes de agua contaminada, circunstancia que podría ser controlada en el punto de generación, si se realizara la gestión adecuada en el origen donde se generan los residuos líquidos, realizando una segregación de los residuos líquidos contaminantes más peligrosos que se generan, evitando que se viertan directamente a los alcantarillados municipales o fuentes hídricas y sí se realizara un consumo responsable, ahorrativo y eficiente del agua. Otro factor determinante en el impacto ambiental generado por los vertimientos es la precaria infraestructura existente para la recolección, tratamiento y disposición final de las aguas residuales; en muchos municipios en cabeceras municipales y más aun en áreas rurales, donde incluso se carece de redes sanitarias, en el contexto de las aguas residuales
  6. 6. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 6 domésticas y la inadecuada gestión de las aguas residuales generadas en las actividades industriales, agrícolas y comerciales, que generan problemas como la alteración de la calidad de los ecosistemas, problemas de salud pública y aguas contaminadas que al requerirse para consumo en las diversas actividades humanas, requiere de inversiones elevadas en tratamiento de potabilización o en el peor de los casos, la imposibilidad de su uso por representar un factor de riesgo. La calidad del agua es un factor que limita su uso, razón por la cual existen diversas corrientes hídricas que tienen restricciones para su aprovechamiento, como es el caso del Río Bogotá, Medellín, Sogamoso, Cali, entre otros; que por la alta concentración de contaminantes han llegado a tener tramos en comportamiento anóxico, es decir en ausencia de oxígeno y con ello se genera toda una problemática social, cultural, ambiental por la generación de olores ofensivos, atracción y lugar de reproducción de vectores y roedores, eutroficación, colmatación, foco de infecciones y virus, que conllevan a enfermedades. Los estimativos económicos hacen evidente la imposibilidad de iniciar simultáneamente la solución a todos los casos de contaminación hídrica, por lo cual aparece la necesidad de priorizar para abordar el tema de la recuperación y descontaminación de los recursos hídricos. (Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales Municipales. 2010). El Gobierno Nacional ha adelantado diferentes acciones con la finalidad de ampliar la cobertura de saneamiento básico y reducir los impactos sanitarios y ambientales más significativos. En este contexto, se han desarrollado e implementado diferentes instrumentos y estrategias, entre las cuales se destacan: la política de agua potable y saneamiento básico, con metas específicas para el incremento de la cobertura de acueducto y alcantarillado; la política ambiental, en cuyo marco se han desarrollado instrumentos económicos como la tasa retributiva, y los diagnósticos, guías y modelos de priorización para la gestión de aguas residuales; y el establecimiento de agendas conjuntas entre los Ministerios. (Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales Municipales en Colombia, 2004). Adicionalmente, debe resaltarse la labor de algunas autoridades ambientales regionales – CAR y de los municipios en la construcción de la infraestructura en saneamiento básico y
  7. 7. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 7 de sistemas de tratamiento de aguas residuales (STAR), lo cual ha contribuido al fortalecimiento de la gestión para la descontaminación del recurso hídrico. La ley 373 de 1997, aunque con énfasis en el “Uso Eficiente y Ahorro del agua”, contribuye de manera indirecta a la menor generación de aguas residuales y fomenta el desarrollo del reúso de las aguas residuales como una alternativa para evitar la contaminación de las fuentes hídricas y disminuir la extracción del líquido de los ecosistemas. 6. Marco legal regulatorio A nivel mundial se ha establecido la necesidad de iniciar las acciones requeridas para el uso sostenible de los recursos hídricos, como política para el desarrollo económico sostenible, el cual incluye los temas de saneamiento, salud humana y protección al medio ambiente. Colombia forma parte de los convenios para la protección y el desarrollo del medio marino de las regiones Caribe y del Pacífico, en los que se han desarrollado protocolos para la protección de la contaminación marina por fuentes y actividades terrestres, en los cuales se plantean políticas y metas para el manejo de las aguas residuales. (Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales Municipales en Colombia, 2004). El país cuenta con los lineamientos de política para el manejo integral del agua, que contiene orientaciones generales para la gestión del recurso. En materia de descontaminación, el Conpes 3177 de 2002 define las acciones y lineamientos para la formulación del Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales Municipales (PMAR). Específicamente para el tema de espacios oceánicos y zonas costeras e insulares, se cuenta con los Lineamientos de la Política Nacional, la Política Nacional Ambiental para el Desarrollo Sostenible, y el Conpes 3164 de 2002. La política y el marco normativo vigente que se relacionan con la gestión de aguas residuales ha sido expedido por los sectores de salud, agua potable, saneamiento básico y medio ambiente. El marco normativo vigente relacionado con el manejo y tratamiento de aguas residuales, comprende la legislación expedida para regular el uso del agua,
  8. 8. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 8 establecer el manejo de vertimientos y definir instrumentos económicos, administrativos e institucionales necesarios para garantizar avanzar en el tema de la recuperación y prevención de la contaminación hídrica, así como lograr articular las políticas, con las actividades de vigilancia y control por parte de las autoridades ambientales y sanitarias. Cronológicamente existe un marco legal regulatorio aplicable a la generación, control, minimización, recolección, tratamiento y vertimiento de aguas residuales; que tiene sus inicios con la expedición del decreto 2811 de 1974 “Código Nacional de los Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente” que básicamente establece la necesidad de realizar un manejo y control de los recursos naturales, evitando su contaminación y cualquier impacto ambiental que perjudique la salud de las personas y el deterioro de los ecosistemas; posteriormente se expidió la Ley 9 de 1979 “Código Sanitario Nacional” que estableció medidas para el control sanitario de los usos del agua, lineamiento y prohibiciones respecto a residuos líquidos, luego se expide el Decreto 1594 de 1984 que reglamento específicamente los “Usos del Agua y Residuos Líquidos”, fue un decreto de trascendencia e importancia ya que durante su vigencia fue la herramienta de control por medio del cual las autoridades sanitarias y ambientales exigieron el cumplimiento de los límites de vertimiento y calidad de aguas residuales requerida para ser vertidas en sistemas de alcantarillado, así como a fuentes hídricas. Por medio de la aplicación de éste decreto se logró un gran avance en el control y tratamiento de las aguas residuales. En el año 1993 se expide la Ley 99 por medio de la cual se organiza el “Sistema Nacional Ambiental y se crea el Ministerio del Medio Ambiente”, se reordena el Sector Público encargado de la gestión y conservación del medio ambiente y los recursos naturales renovables, en el año siguiente se expide la Ley 142 de 1994, por la cual se establece el “Régimen de Servicios Públicos Domiciliarios”, luego se expide la Ley 373 de 1997 que reglamenta el “Uso Eficiente y Ahorro del Agua”, esta Ley es de importancia para el tema de aguas residuales, ya que toda actividad orientada a la reducción de los consumos de agua y uso eficiente; directamente incide en la disminución de los vertimientos generados y de la contaminación hídrica, complementariamente en el año 1998 se expide la Resolución 372 que estableció las tarifas mínimas de las tasas retributivas por vertimientos líquidos. En el año 2000 se expidió la Resolución 1096 “Reglamento Técnico del Sector de
  9. 9. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 9 Agua Potable y Saneamiento Básico” por medio del cual se dieron directrices técnicas y especificaciones de relevancia para el cumplimiento en el desarrollo de los proyectos ingenieriles concernientes a acueductos, potabilización, alcantarillados, tratamiento de aguas residuales, aseo urbano y especificaciones para la construcción de obras civiles. En el año 2003 se expidió el Decreto 3100 que reglamento las “Tasas Retributivas” por la utilización directa del agua como receptor de vertimientos puntuales, importante reglamentación que gracias al cobro según la carga contaminante vertida, ha sido una de las herramientas más eficaces para obligar a los agentes generadores a reducir sus cargas contaminantes, con la implementación tecnologías más limpias antes del vertimiento e implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales al final del tubo. En el año 2004 se expidieron varias regulaciones también de importancia, el Decreto 155 de 2004 que reglamento las “Tasas por Utilización del Agua” y constituyo una de las herramientas para el uso eficiente del agua y con ello reducir la captación y consumo de agua, también se expidió ese año la Resolución 240 de 2004 que estableció la tarifa mínima para las tasas por utilización de agua y la Resolución 1433 que reglamento la elaboración de los “Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos” como elemento fundamental para lograr la formulación de programas, proyectos y actividades, con sus respectivos cronogramas e inversiones necesarias para avanzar en el saneamiento y tratamiento de los vertimientos, incluyendo la recolección, transporte, tratamiento y disposición final de las aguas residuales descargadas al sistema público de alcantarillado, tanto sanitario como pluvial, de manera articulada con los objetivos, metas de calidad y uso de la fuente hídrica receptora. En el año 2010 se expidieron los Decretos 3930 y 4728, que básicamente actualizaron el Decreto 1594 de 1984, reglamentando específicamente los “Usos del Agua y Residuos Líquidos”. En el año 2011 se expidió la Resolución 0075 que estableció el uso del “formato de reporte sobre el estado de cumplimiento de la norma de vertimiento puntual al alcantarillado público”. En el año 2012 se expide el Decreto número 2667, por el cual se reglamenta la tasa retributiva por la utilización directa e indirecta del agua como receptor de los vertimientos puntuales, básicamente se actualiza el Decreto 3100 de 2003.
  10. 10. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 10 En el año 2014 se expide la Resolución 1207 se adoptan disposiciones concretas relacionadas con el reúso de aguas residuales tratadas teniendo en cuenta los parámetros de interés y valores admisibles de calidad para usos específicos, como estrategia para evitar que se continúen vertiendo aguas contaminadas a fuentes hídricas que potencialmente pueden ser aptas para el abastecimiento de agua, se disminuiría la extracción de agua en ecosistemas sensibles, que, por disminución sustancial de su caudal en época de verano, casi que subsisten con únicamente su caudal ecológico. El marco legal regulatorio ha estado en constante cambio para lograr ajustarse a las condiciones reales de nuestro País y por tanto en el año 2015 se expidió la Resolución 631 de 2015 que estableció los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público, teniendo como gran diferencial aguas residuales domésticas y no domesticas; de una manera más específica por actividad se establecieron los valores máximos permisibles. En el año 2017 se expide la resolución 0330, la cual actualiza la Resolución 1096 “Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico” derogando las Resoluciones 1096 de 2000, 0424 de 2001, 0668 de 2003, 1459 de 2005, 1447 de 2005 y 2320 de 2009. La Resolución reglamenta los requisitos técnicos que se deben cumplir en las etapas de diseño construcción, puesta en marcha, operación, mantenimiento y rehabilitación de la infraestructura relacionada con los servicios públicos de acueducto, alcantarillado y aseo. Recientemente se estableció la Resolución 883 de mayodel 2018 que estableció los límites máximos permisibles en vertimientos puntuales a cuerpos de aguas marinas. También el Decreto 1090 de 2018, que básicamente actualiza la Ley 373 de 1997 sobre programas de “Uso Eficiente y Ahorro del Agua” y la Resolución1257 de 2018 que reglamenta el contenido del Programa para el Uso Eficiente y Ahorro de Agua. El país ha realizado un trabajo en la formulación de un marco normativo que busca garantizar la preservación, restauración, conservación, gestión y uso de recursos en el marco de la sostenibilidad en el proceso de desarrollo económico. Cuando se hace lectura
  11. 11. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 11 de dicha normatividad se podría, preliminarmente, concluir que el problema está en la gobernabilidad y las características socioeconómicas queconfieren factores condicionantes para que se cumplay se exprese él debe ser filosófico que está implícito en la normatividad. La gobernabilidad del agua, es objeto de interés y estudio, algunos se refieren a la aglomeración de los factores inmersos en los componentes político, social, económico, ambiental y cultural que están implícitos en los modelos de gestión y manejo de los recursos hídricos en los territorios y a nivel nacional. En parte, los problemas de gobernabilidad del agua es la expresión de los problemas que a nivel de territorio se observan en los componentes social, político, ambiental y cultural, puesto que todo está interconectado (Zamudio, 2011). Por lo cual, territorios con conflicto armado, baja cobertura de educación y salud, alta incidencia de pobreza, conflicto con el uso del suelo, fronteras de deforestación, corrupción y detrimentos de recursos públicos, entre otros, son parte de los condicionantes que promueven los actuales problemas del manejo y gestión del recurso hídrico y del tratamiento de aguas residuales en el país. Para garantizar la gobernabilidad del recurso agua en términos del manejo y gestión, incluyendo los procesos de tratamientos de aguas residuales, es imprescindible abordar de manera holística, multidimensional y sistémica desde lo social, político, cultural, económico y ambiental un modelo de desarrollo que garantice la perdurabilidad del recurso hídrico en términos de cantidad y calidad en el tiempo. 7. Tratamiento de aguas residuales Las diversas actividades agrícolas, ganaderas, industriales y recreacionales del serhumano han traído como consecuencia la contaminación de las aguas superficiales con sustancias químicas y microbiológicas, además del deterioro de sus características estéticas. Para hacer frente a este problema, es necesario someter al agua a una serie de operaciones o
  12. 12. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 12 procesos unitarios, a fin de purificarla o potabilizarla para que pueda ser consumida por los seres humanos. Una operación unitaria es un proceso químico, físico o biológico mediante el cual las sustancias objetables que contiene el agua son removidas o transformadas en sustancias inocuas. Existen distintos tipos de tratamiento de las aguas residuales para lograr remover los contaminantes. Se pueden usar desde sencillos procesos físicos como la sedimentación, en la que se deja que los contaminantes se depositen en el fondo por gravedad, hasta complicados procesos químicos, biológicos o térmicos. (Modulo Manejo Integral del Agua - Sistemas de tratamiento de aguas, 2018). En una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales – PTAR ocurren operaciones y procesos unitarios físicos, químicos y biológicos. Se puede considerar que las reacciones bioquímicas que se llevan a cabo en estos procesos son las mismas que se realizan en la naturaleza (ríos, lagos, suelo, etc.) sólo que en forma controlada dentro de tanques o reactores y a velocidades mayores. El nivel de tratamiento de una PTAR, lo impone la capacidad de asimilación (capacidad de soporte o capacidad de carga) de la fuente receptora y los usos de las aguas abajo del punto de descarga. A continuación, se presentan en una tabla resumen los tipos de tratamiento y operaciones unitarias que son más comúnmente utilizados para el tratamiento de las aguas residuales. Tabla 1. Tipos de tratamiento para aguas residuales y operaciones unitarias Tipo de tratamiento Descripción Operación unitaria (unidad de tratamiento) Preliminar Remueve material causante de problemas operacionales como residuos sólidos gruesos,trapos, ramas, arenisca, materiales diversos depositados en los sistemas de alcantarillado. Rejas, tamices, desarenador, tanques de homogenización, trampas de grasas Primario simple Remueve sólidos suspendidos y materia orgánica principalmente.Contempla solo procesos físicos para remoción de material suspendido Sedimentador, unidades con inyección de aire, tanque séptico, Imhoff
  13. 13. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 13 Primario avanzado Procesos físicos más procesos químicos para remoción de material suspendido Secundario Remueve materia orgánica biodegradable disuelta o suspendida. Prevé la remoción de la materia orgánica mediante procesos biológicos Lodos activados, biodiscos, filtros percoladores, humedales, lagunas, reactor UASB Terciario Remueve sólidos suspendidos. Contempla la remoción de nutrientes (fósforo y nitrógeno) y otras sustancias indeseables en las aguas a ser vertidasen la fuente receptora. Microfiltración, coagulación - floculación, adsorción por carbón activado, cloración Avanzado Remueve material remanente suspendido o disuelto. Destilación, osmosis, cloración, ozonización, intercambio iónico, nanofiltración, adsorción por carbón activado, electrodiálisis Tratamiento de lodos Todo sistema de tratamiento de aguas residuales genera lodos residuales que deben ser tratados y dispuestos, por lo tanto, todos los sistemas deben incluir este componente. Lechos de secado, filtros prensa, espesador de lodos, biodigestor, Fuente. Adaptada de Idelovitch y Ringslog, 1997; Metcalf y Eddy, 2003; Hernández et al., 2000 Una PTAR está integrada por varias etapas e independiente del tipo de tecnología utilizada, es necesario la instalación de tratamiento o niveles preliminares que impidan el desgaste de equipos y reduzcan los riesgos por obstrucción y posibles daños. Existen diversidad de tecnologías para el tratamiento de aguas residuales, las tecnologías convencionales en Colombia se basan en tratamientos de tipo aerobio como lodos activados, oxidación total, reactor SBR (reactor biológico secuencial), lagunas aireadas, filtro percolador, biodiscos y en tratamientos de tipo anaerobio en los que se destacan los reactores UASB y filtros anaerobios. Cada tecnología presenta unas eficiencias de remoción especificas según la calidad del agua residual a tratar, ventajas y desventajas que se deben analizar en el momento de conceptualizar el esquema de tratamiento; desde el punto de vista social, cultural, económico, ambiental, climatológico, operativo, funcional y de los objetivos ambientales de la fuente receptora de vertimientos.
  14. 14. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 14 Según presentación del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017 sobre el estado y avances de saneamiento básico; para generar recursos para la construcción de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales existen las siguientes opciones y fuentes de financiación:  Tarifas del servicio público de alcantarillado  Sistema General de Participaciones–SGP  Programa Saneamiento para Vertimientos - SAVER  Cooperación Internacional  Planes Departamentales de Agua  Autoridades Ambientales Regionales A raíz de los crecientes niveles de degradación de la calidad del recurso hídrico en el país, generados por vertimientos municipales sin tratamiento previo, el Gobierno Nacional con base en estudios detallados de diagnóstico de la problemática y las principales corrientes hídricas afectadas, formuló el Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales Municipales. Este Plan priorizó los municipios del país, de acuerdo al impacto ambiental generado por los vertimientos sobre las fuentes hídricas receptoras, y generó estrategias de corto, mediano y largo plazo para resolver esta problemática. La priorización de los municipios que generan una mayor contaminación dio como resultado que las cuencas críticas en el país son:  Río Bogotá.  Cuenca alta del Río Chicamocha.  Río Medellín.  Cuenca alta de Río Cauca.  Río Suárez en los sectores de la Laguna de Fúquene y el Río Fonce.  Río Pasto.  Río Chinchiná.  Cuenca de los Ríos Otún y Consota.  Cuenca de los Ríos Quindío y La Vieja.  Río de Oro
  15. 15. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 15 Según presentación del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2017 sobre el estado y avances de saneamiento básico; las inversiones realizadas en las cuencas priorizadas entre el año 2011 y 2014 son las siguientes. Tabla 2. Inversiones en cuencas priorizadas Fuente. Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Viceministerio de Agua y Saneamiento Básico. ESTADO Y AVANCES SANEAMIENTO BASICO “MANEJO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS”. Cuenca del Río Magdalena. Bogotá. 2017 Recuperado de: http://w w w .minambiente.gov.co/images/3._Cuenca_Rio_Magdalena_MinVivienda.pdf El estado actual de estos proyectos entre el año 2006 – 2017 también es presentado en este informe, donde se reportan 142 plantas de tratamiento construidas en 93 municipios, de las cuales 122 se encuentran en operación y 20 de las cuales no se tiene información. Como proyección para los años 2017 – 2030 articulado con los objetivos de desarrollo sostenible, se tiene la meta de tener el 68% del agua residual tratada en todo el territorio nacional, con la ampliación de la PTAR Salitre: Bogotá, Canoas: Bogotá/Soacha, PTAR Bello: Área Metropolitana, Manizales-Villamaría, Pereira-Dosquebradas, ampliación Río Frío: Bucaramanga/Floridablanca, Río de Oro: Bucaramanga/Girón, Popayán. 8. Estado nacional de tratamiento de aguas residuales en Colombia Cuando indagamos los antecedentes y la dinámica en la estructuración de la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales observamos que para el año 2002, el número de municipios que contaban con sistemas de tratamiento eran 279, los cuales aumentaron a 454 municipios para el año 2006 (MAVDT, 2010). Para el año 2017, de acuerdo a los reportes de la Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios
  16. 16. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 16 (Superservicios) 541 municipios de los 1.122 del país cuentan con algún tipo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (La Republica, 2017), los que quiere decir que el 48.2% de los municipios del país cuentan con planta de sistema de tratamiento de aguas residuales, ver figura 3. Adicional, Superservicios reporta que de 1.068 municipios encuestados, se reportan que sus aguas residuales son vertidas a 1.498 fuentes de aguas (Superservicios, 2016). Figura 3. Plantas de tratamiento de aguas residuales por departamento Fuente: La Republica, adaptado del DANE. El escenario en inquietante, junto a lo anterior, se reportan otras cifras que discrepan entre las fuentes, por lo cual genera una mayor alarma. Por ejemplo, en el 2010 se reportó por el IDEAM (2010) que 304 municipios relacionaron información acerca de sus sistemas de tratamiento de aguas residuales, los demás se consideran sin información y sin sistema de tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, hay una gran probabilidad de sesgo en el número de municipios que tienen implementad sistemas de tratamiento de aguas residuales, aun mas, sobre la calidad de los procesos dada la debilidad en la institucionalidad para determinar los sistemas de tratamientos que son usados en el territorio.
  17. 17. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 17 Aunado al crecimiento poblacional y el modelo de desarrollo económico actual, el país puede estar en una situación de alerta roja por las falencias en la adopción a nivel territorial de sistemas de tratamiento de aguas residuales, por lo cual es muy probable que se esté contaminando los recursos hídricos del país y deteriorando sus entornos puesto que se vierten las aguas residuales directamente a las fuentes hídricas receptoras. Lo anterior se fundamenta cuando se hace lectura de los inventarios de vertimientos en el país reportados por el IDEAM (2014), para el caso de los vertimientos de materia orgánica biodegradable, expresados como DBO, se observa que el sector industrial y doméstico vierten1.059.734 toneladas al año, de los cual apenas se procesó en sistemas de tratamientos de aguas residuales el 31%. En resumen, se estableció para el años 2008 que la materia orgánica vertida a los recursos hídricos alcanzó 729.300 toneladas. Para el caso del vertimiento de sólidos totales en suspensión, se estima un vertimiento de 1.114.700 toneladas para el mismo año de reporte. Lo anterior converge con las características socioeconómicas y tendencias en términos de pobreza y desigualdad, puesto que los territorios con mayores incidencias de pobreza monetaria, multidimensional y desigualdad son los mismos quetienen ausencia de sistemas de tratamiento de aguas residuales, porque es claro que tienen la limitante de disponibilidad de agua potable. El país tiene un gran reto, en el marco de la ejecución de políticas formuladas y compromisos adquiridos en el marco de la gestión y manejo del recurso hídrico, es difícil desarrollar desde el territorio o desde lo local una gestión del recurso hídrico cuando existe población en condiciones de pobreza y desigualdad. Un ejemplo es el objetivo de desarrollo sostenible número 6, que dice: Agua Limpia y Saneamiento Para 2030 “mejorar la calidad del agua mediante la reducción de la contaminación, la eliminación del vertimiento y la reducción al mínimo de la descarga de materiales y productos químicos peligrosos, la reducción a la mitad del porcentaje de aguas residuales sin tratar y un aumento sustancial del reciclado y la reutilización en condiciones de seguridad a nivel mundial” “ampliar la cooperación internacional y el apoyo prestado a los países en desarrollo para la creación de capacidad en actividades y programas relativos al agua y el saneamiento, incluidos el
  18. 18. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 18 acopio y almacenamiento de agua, la desalinización, el aprovechamiento eficiente de los recursos hídricos, el tratamiento de aguas residuales y las tecnologías de reciclaje y reutilización”, en el que el país se comprometió con el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). 9. Conclusiones La contaminación de los recursos hídricos es generada principalmente por los vertimientos, con deficiente tratamiento o sin él, de una población en crecimiento y concentrada sobre algunos sistemas hídricos, así como, por los vertimientos de las actividades productivas de una economía igualmente en crecimiento y concentrada a lo largo de corredores industriales. Es urgente la necesidad de articular las normas e instrumentos existentes para la gestión integral del recurso hídrico, con los procesos de reglamentación en temas específicos como mares y costas, reúso de aguas residuales tratadas y recarga de acuíferos, así como se debe completar el marco normativo para la implementación del pago por servicios ambientales. El Plan Hídrico Nacional busca reducir en los cuerpos de agua priorizados los aportes de contaminación puntual y difusa implementando, en su orden, acciones de reducción en la fuente, producción limpia y tratamiento de aguas residuales, para reducir además de la contaminación por materia orgánica y sólidos en suspensión, patógenos, nutrientes y sustancias de interés sanitario y eliminar la disposición de los residuos sólidos a los cuerpos de agua, en el marco de lo establecido en los planes de gestión integral de residuos sólidos (PGIRS). El servicio básico adecuado de agua potable y de alcantarillado permite reducir las enfermedades de origen hídrico y elevan las condiciones vida de la población. Sin embargo, aún existe una importante diferencia en la cobertura y calidad de los servicios que se
  19. 19. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 19 brindan en las áreas urbana y rural, por lo que se requiere que los esfuerzos del país orientados hacia las zonas rurales. En relación con la calidad del agua, las autoridades ambientales vienen adelantando acciones de monitoreo de la calidad el recurso y actividades relacionadas con la determinación de los objetivos de calidad para algunas de las corrientes hídricas de sus jurisdicciones, la fijación de metas de reducción de la carga contaminante y la exigencia y seguimiento a las empresas de alcantarillado de los planes de saneamiento y manejo y de vertimientos. Es preciso mencionar que cerca del 90% de las autoridades ambientales adelantan actividades para evaluar la calidad del agua en las corrientes superficiales que tienen alto impacto por vertimientos de origen doméstico, como son las ubicadas cerca de las cabeceras municipales y que reciben las aguas servidas de éstas. Dentro del espectro de instrumentos regulatorios y de planificación del recurso hídrico en Colombia, se han utilizado ampliamente los llamados instrumentos económicos,entre ellos, los que han logrado un mayor grado de utilización y de implementación en el territorio nacional los constituyen las tasas por la utilización del agua y las retributivas por vertimientos puntuales. Estos instrumentos han sido reglamentados por el Gobierno Nacional y aplicados en el territorio nacional por parte de las CAR a partir del año 1997. En los inconvenientes analizados por los cuales se presenta no operatividad de los sistemas de tratamiento de aguas residuales construidos y sistemas ineficientes se encuentra que algunas de las tecnologías empleadas no siguen una secuencia lógica de tratamiento o se presentan tratamiento con un esquema lógico incompleto, muchas de las veces desde la fase de diseño conceptual de la tecnología se cometen errores al diseñar el tren de tratamiento adecuado a las condiciones de calidad del agua, también existen pocas acciones de seguimiento y control para los procesos que se desarrollan en las plantas ya construidas, falta de capacitación del recurso humano que opera las plantas y ausencia en el mantenimiento de las estructuras. Construir un sistema de tratamiento de aguas residuales no es la solución total a la problemática ambiental, se requiere que el Estado y la comunidad garanticen su eficiencia
  20. 20. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 20 y sostenibilidad a través del tiempo mediante una adecuada selección de la tecnología y operación del sistema. Se debe trabajar mancomunadamente en excelentes programas de generación de desechos, recolección de basuras, tratamiento de aguas residuales de cualquier origen con excelentes y completos sistemas de tratamiento de agua residual. Y así se podría obtener y promover soluciones al grave impacto ambiental. El estado colombiano, a través del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible y de las Corporaciones Autónomas Regionales, han estado al frente del proceso de mejoramiento de las tecnologías y han generado programas y proyectos encaminados a lograr la descontaminación y recuperación de las fuentes hídricas que ya han sufrido un alto deterioro por el vertimiento de aguas residuales y evitar la contaminación de las fuentes que aún no han sido intervenidas, sin embargo, se requiere de una articulación, política, financiera, institucional, tecnológica e investigativa para que se logre alcanzar este propósito. El problema de manejo y gestión del recurso hídrico, en parte, puede traducirse en un problema de gobernabilidad del agua, puesto que es la expresión de los problemas que a nivel de territorio se observan en los componentes social, político, ambiental y cultural, puesto que todo está interconectado. Por lo cual es imprescindible abordar de manera holística, multidimensional y sistémica un modelo de desarrollo que garantice la perdurabilidad del recurso hídrico en términos de cantidad y calidad en el tiempo. 10. Bibliografía Corantioquia – Centro Nacional de Producción Más Limpia. (2017). Guía para la formulación y/o ajuste de Planes de Saneamiento y Manejo de Vertimientos. Colombia. Recuperado de: http://www.corantioquia.gov.co/SiteAssets/PDF/Tramites/guia_PSMV/Guia_PSMV.pdf HERNÁNDEZ, J.E., SAGASTUME, J.M., NOYOLA, R.A. (2000). Arranque de reactores anaerobios industriales: dos casos de estudio. Instituto de Ingeniería, Universidad Nacional Autónoma de México. México, D.F.
  21. 21. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 21 IDELOVITCH, E., RINGSLOG, K. (1997). Wastewater treatment in Latin-American: old and new options. World Bank. Washington DC (USA). Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), 2010. Capítulo 6: Calidad del Agua Superficial en Colombia. Rescatado de http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/021888/CAP6.pdf Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), 2014. Estudio nacional del agua. Rescatado de http://documentacion.ideam.gov.co/openbiblio/bvirtual/023080/ENA_2014.pdf LA REPÚBLICA, 2017. Artículo: Solamente 48,2% de los municipios cuentan con plantas de tratamiento de aguas residuales rescatado de https://www.larepublica.co/infraestructura/solamente-482-de-los-municipios-cuentan-con- plantas-de-tratamiento-de-aguas-residuales-2611155. METCALF Y EDDY. (1998). Ingeniería de Aguas Residuales. Tratamiento, vertido y reutilización. 3ª edición, Editorial McGraw-Hill. METCALF Y EDDY. (2003). Wastewater Engineering. Treatment and Reuse. Fourth edición, McGraw-Hill. New York (USA). Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección de Gestión Integral de Recurso hídrico. Bogotá, julio de 2016 Recuperado de: http://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/Uso- eficiente-y-ahorro-del-agua/Presentaci%C3%B3n_Re%C3%BAso_2016.pdf Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. (2014). Resolución 1207 de 2014. Recuperado de:
  22. 22. Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Modulo Manejo Integrado del Agua Fecha: 25 de Noviembre/2018 Pág. 22 http://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/normativa/R es_1207_2014.pdf Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. (2010). Política Nacional para la Gestión Integral del Recurso hídrico. Bogotá, Colombia. Recuperado de: http://www.minambiente.gov.co/index.php/gestion-integral-del-recurso-hidrico/direccion- integral-de-recurso-hidrico/politica-nacional-para-la-gestion-integral-del-recurso- hidrico#documentos-de-inter%C3%A9s Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección de Gestión Integral de Recurso hídrico. Bogotá, julio de 2016 Recuperado de: http://www.minambiente.gov.co/images/GestionIntegraldelRecursoHidrico/pdf/Uso- eficiente-y-ahorro-del-agua/Presentaci%C3%B3n_Re%C3%BAso_2016.pdf Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Viceministerio de Agua y Saneamiento Básico. ESTADO Y AVANCES SANEAMIENTO BASICO “MANEJO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS”. Cuenca del Río Magdalena. Bogotá. 2017 Recuperado de: http://www.minambiente.gov.co/images/3._Cuenca_Rio_Magdalena_MinVivienda.pdf Zamudio, R., 2011. Gobernabilidad sobre el recurso hídrico en Colombia: entre avances y retos. Rescatado de https://revistas.unal.edu.co/index.php/gestion/article/view/36284

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