06Cap4-DesechosSolidos,LiquidosYGaseosos[1]

CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS

CAPÍTULO 4

DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS

4.1 Conceptos generales

4.1.1 La norma boliviana1

La Norma Boliviana NB 742: Residuos Sólidos, tiene como objetivo fundamental

regular y ordenar el diseño, consecuentemente, la planificación del manejo de los

residuos sólidos, mejorando las condiciones del medio ambiente y por ende el

bienestar y salud del pueblo boliviano.

Según esta norma, desechos son los materiales generados en los procesos de

extracción, beneficio, transformación, producción, consumo, utilización, control,

reparación o tratamiento, cuya calidad no permite usarlos nuevamente en el proceso

que los generó.

4.1.2 Concepto de desecho

Los desechos son recortes, residuos o desperdicios de la materia que se ha empleado

con algún fin y que resultan directamente inutilizables en la misma operación. Es el

residuo que queda de una cosa, después de haber escogido lo mejor.

1 Norma Boliviana NB 742: Residuos Sólidos

123

SANEAMIENTO AMBIENTAL

4.2 Clases de desecho

4.2.1 Desecho sólido

Eliminación de los materiales sólidos o semisólidos, aparentemente sin utilidad, que

generan las actividades humanas y animales, y que, mediante ciertos procesos, se

pueden recuperar para otros fines (Ej.: abono).

Se representan en cuatro categorías: residuos agrícolas, industriales, comerciales y

domésticos. Los residuos comerciales y domésticos suelen ser materiales orgánicos,

ya sean combustibles, como papel, madera y tela, o no combustibles, como metales,

vidrio y cerámica. Los residuos industriales pueden ser cenizas procedentes de

combustibles sólidos, escombros de la demolición de edificios, materias químicas,

pinturas y escoria; los residuos agrícolas suelen ser estiércol de animales y restos de

la cosecha.

4.2.2 Desecho líquido

Se refiere a la eliminación de líquidos sin utilidad que generan las actividades

humanas, principalmente. Están constituidas por aguas provenientes de

alcantarillados sanitarios, derrames industriales, aguas de infiltración y aguas de

lluvia.

4.2.3 Desecho gaseoso

Es el producto del metabolismo de los seres vivos, vale decir, de los humanos,

animales y plantas. No siempre son reaprovechados posteriormente.

124


4.3 Concepto de aguas residuales y aguas servidas

4.3.1 Aguas residuales

Son el conjunto de las aguas que son contaminadas durante su empleo en

actividades realizadas por las personas. Resultan de la combinación de los líquidos y

residuos arrastrados por el agua proveniente de casas, edificios comerciales, fábricas

e instituciones, junto a cualquier agua subterránea, superficial o pluvial que pueda

estar presente.

Las aguas residuales se componen, básicamente, de un 99,9% de agua en su estado

conocido como agua potable y de, un 0,1% por peso de sólidos, sean éstos disueltos

o suspendidos. Este 0,1% referido es el que requiere ser removido para que el agua

pueda ser reutilizada. El agua sirve o actúa como medio de transporte de estos

sólidos, los que pueden estar disueltos, en suspensión o flotando en la superficie del

líquido.2

Tabla 4.1 Composición típica de las aguas residuales

AguaPotable

SólidosGases

DisueltosComponentes

Biológicos

99,9%0,1% (por

peso)

SuspendidosDisueltosColoidales

Sedimentables

O2

CO2

H2SN2

BacteriasMicro y macroorganismos

Virus

Fuente: Adaptado de <http://www.aguamarket.com/temas_interes/027.asp>

4.3.2 Aguas servidas

Son aquellas aguas limpias que han sido utilizadas o degradadas por una población.

Son aguas de desecho provenientes de los lavamanos, tomas de baño, duchas,

lavaplatos y otros aparatos que no descargan heces fecales.

4.3.3 Aguas grises

2 http://www.aguamarket.com/temas_interes/027.asp

125


Son aguas ligeramente sucias provenientes de la bañera, el lavabo y la lavadora. La

reutilización de esta agua, dentro de un mismo edificio, consigue disminuir el gasto

en agua potable, así como reducir el vertido de aguas residuales.

Las aguas grises pueden emplearse para usos que no requieren agua potable: el

tanque del inodoro, el riego de jardines o la limpieza de recintos.

4.3.4 Reutilización de las aguas

Consiste en aguas que tuvieron una función y vuelven a ser utilizadas para otro fin.

Los organismos responsables de la gestión del agua se han visto obligados a buscar

nuevas fuentes de recursos hídricos como consecuencia del continuo crecimiento de

la población, de la contaminación, tanto de las aguas superficiales como de las

subterráneas, de la desigual distribución de los recursos hídricos, y de las sequías

periódicas. En muchas poblaciones, la reutilización del agua residual ya se da en la

planificación de los recursos.

Existen diversas formas de reutilización del agua, como ser:

- Infiltración al terreno.

- Uso para riegos.

- Limpieza de vías públicas.

- Reutilización industrial.

- Aguas de aporte para torres de refrigeración.

4.4 Clasificación de las aguas residuales

126


4.4.1 Aguas residuales domésticas (ARD)

Son aquellas provenientes de inodoros, lavaderos, cocinas y otros elementos

domésticos. Estas aguas están compuestas por sólidos suspendidos (generalmente

materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (principalmente materia

orgánica), nutrientes (nitrógeno y fósforo) y organismos patógenos.3

Son el resultado de la utilización de agua potable en zonas residenciales y

comerciales, deben ser recolectadas y llevadas a sus áreas de disposición final o

tratamiento lo más antes posible, para que se pueda evitar el desarrollo de sus

condiciones sépticas. Sus flujos de desagüe son muy variables y éstos presentan

sólidos ya sean flotantes o en suspensión.4

4.4.2 Aguas residuales industriales (RIL: Residuos Industriales Líquidos)

Se refiere a las aguas empleadas en los procesos de manufactura y en las

operaciones complementarias en las industrias, y que luego son dispuestas.

4.4.3 Concepto de reducción en fuente

Es la estrategia para reducir la contaminación que consiste en prevenir la generación

antes que limpiarla, tratarla o reciclarla luego de que se ha producido.

4.5 Disposición de excretas

3 Sistemas de alcantarillado y evacuación de aguas residuales, Texto guía para la materia de Ingeniería Sanitaria II, Escalera V. Armando, Herrera Y. Keiko y Terán A. Rodrigo, U.M.S.S., F.C. y T., 2000 4 Engenharia do Saneamento Ambiental, Francilio Paes Leme, Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos Editora, 1982, traducido al español por John Medina Iriarte.

127


La disposición de excretas se refiere a la manera y al lugar en que éstas van a ser

depositadas.

En este subtítulo enfocaremos nuestra atención a la disposición de excretas por medio de

letrinas. Una letrina es el lugar destinado para expeler en él los excrementos humanos.

Cuando se estudian los diferentes tipos de sistema de saneamiento, se puede establecer una

diferencia básica entre los sistemas secos, que esencialmente sólo manejan heces con algo

de orina y los sistemas húmedos, que manejan heces, orina y desperdicios (los desechos

líquidos de la cocina, lavado de ropa y otra operaciones caseras). A continuación se

explican estos dos tipos de sistemas de saneamiento:

4.5.1 Letrinas con arrastre de agua y sello hidráulico5

Es un sistema apropiado para la disposición de las excretas en zonas rurales y

urbanas marginales donde no existe sistema de alcantarillado convencional.

Este sistema consta de una taza sanitaria que conduce las excretas y la orina que se

depositan en ella a un foso negro o sumidero, en donde el agua de enjuague y la

parte líquida de las excretas se filtran en el suelo y los sólidos se descomponen

biológicamente.

Debido a que la taza permite mantener el sifón lleno de agua, este inodoro es tan

higiénico como el convencional y se puede instalar dentro de la vivienda, teniendo

en cuenta que el foso negro o sumidero debe localizarse por fuera y a una distancia

mínima de dos metros de cualquier cimentación o bases de la vivienda.

Objetivos

5 http://www.disaster-info.net/desplazados/documentos/saneamiento01/2

128


- Disminuir la cantidad de agua que se requiere para su lavado cada vez que se

utilice.

- Evitar que salgan malos olores del foso.

- Facilitar la conexión a un sistema de alcantarillado.

- Solucionar en el largo plazo la adecuada disposición de excretas.

- Eliminar la reproducción de moscas y otros insectos.

- Digerir los sólidos para reducir su volumen (Los sólidos se digieren

biológicamente, reduciendo el volumen de sólidos acumulados en el foso

negro)

- Evitar la contaminación de aguas superficiales o subterráneas y del suelo.

Figura 4.1 Letrina con arrastre de agua y sello hidráulico6

Operación y mantenimiento


129


Para realizar la adecuada operación y el mantenimiento del inodoro se deben

tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

- No arrojar el papel higiénico a la taza sanitaria.

- Utilizar como máximo cuatro litros de agua para el lavado de la taza cada

vez que se utilice.

- Localizar el foso negro o sumidero en una parte más baja con respecto a una

fuente de abastecimiento.

- Si el nivel de aguas subterráneas es alto, construir el foso elevado al igual

que la base de la caseta.

4.5.2 Letrinas aboneras secas (ecológicas) 7

Consisten de una taza o asiento especial (con separación para heces y orina). Posee

dos cámaras recipientes que se usan en forma alterna; una se está llenando mientras

la otra descompone el material previamente depositado.

Para conveniencia del varón se puede instalar un orinal aparte, así no tendrá que

sentarse para llevar a cabo esta función.

Esta es una letrina lenta que le da tiempo suficiente a las heces para que sufran su

descomposición. El proceso seguido es secar las heces, para ello se utiliza cal o

ceniza. Por esa básica razón, desde el inicio se separa la orina.

Los lodos o material seco que de ellas se extrae pueden ser aplicados como abono o

acondicionador de suelos.

C aracterísticas sobresalientes

7 http://www.disaster-info.net/col-ops/saludambiente/guia-letrinas.htm#Letrina

130


- Las heces caen en la cámara y la orina llega por un tubo hasta afuera de las

cámaras. Este tubo o manguera saliendo del asiento se une con la que viene

del orinal para recolectar toda la orina en un recipiente adecuado, antes de su

posible aplicación posterior.

- Una de las funciones de la ceniza es secar las heces para lograr una mejor

descomposición y muerte de los microbios.

- La letrina abonera seca produce menor cantidad de gases olientes y algo de

humedad. Unas pequeñas aberturas entre los bloques son suficientes para

que esos gases escapen.

- Semanalmente, se tiene que apelmazar la mezcla de heces y ceniza, para

entre otros, lograr un mejor uso del volumen de la cámara.

- Cuando una cámara está casi llena, se cubre la mezcla con tierra, se coloca la

tapa, se traslada la taza al otro compartimiento y se deja descansando por 6

meses, la cámara y todo su contenido.

- Cada persona produce aproximadamente la cantidad de 1,5 sacos de abono

por año.

Figura 4.2 Vista posterior de la letrina abonera8

La biblioteca del Centro de Aguas y Saneamiento Ambiental de la Universidad Mayor

de San Simón cuenta con un video técnico acerca de este tipo de letrinas. El docente

8 http://ecoletrina.sdsu.edu/letrinas_ecologicas_secas_uso.html

131


de la materia fijará una sesión de video con los alumnos para darles a conocer este

material.

Figura 4.3 Vista interior de la letrina abonera9

4.5.3 Propuesta de un diseño propio

9 http://ecoletrina.sdsu.edu/letrinas_ecologicas_secas_uso.html

132


Ver página 176.

4.5.4 Inconvenientes

En ciertos lugares no ven con buenos ojos el que la persona tenga que manipular de

alguna forma sus heces fecales en todo el proceso (al echar ceniza o cal después de

cada deposición, tener que mezclarla, esperar 6 meses para poder sacarla de la

cámara, embolsarla, etc.)

4.6 Riesgos para la salud por la disposición de excretas

La disposición inadecuada de las excretas es una de las principales causas de enfermedades

infecciosas intestinales y parasitarias, particularmente en la población infantil y en aquellas

comunidades de bajos ingresos ubicadas en áreas marginales urbanas y rurales, donde

comúnmente no se cuenta con un adecuado abastecimiento de agua, ni con instalaciones

para el saneamiento. La disposición adecuada de las excretas tiene como finalidad:10

- Proteger las fuentes de aguas superficiales o subterráneas.

- Proteger la calidad del aire que respiramos y del suelo.

- Proteger la salud de las personas.

Infecciones causadas por la mala disposición de las excretas

Los organismos patógenos que causan enfermedades intestinales viven en los excrementos

o materias fecales de los seres humanos y de los animales, y utilizan diferentes formas de

contagio, como por ejemplo:

- Contacto directo de las manos sucias con la boca o con los alimentos.

- Uso de agua contaminada con materia fecal.


133


- Transmisión a través de cultivos fertilizados con materias fecales o aguas negras sin

tratar.

Las enfermedades transmitidas por la inadecuada disposición de las excretas incluyen las

transmitidas por vía fecal-oral (la disentería amibiana, el cólera, la diarrea, la fiebre

tifoidea, etc.); y las infecciones helmínticas del tracto intestinal como la ascariasis (lombriz

intestinal) y la tricuriasis (lombriz latiguiforme), entre otras.

El problema de la mala disposición en las excretas se puede solucionar mediante la

implementación de tecnologías simples y la participación de la comunidad, en aquellos

sectores que no cuentan con las instalaciones adecuadas.

4.6.1 Bacterias existentes en el suelo

El suelo presenta una gran cantidad de bacterias propias del mismo, las cuales

permiten la degradación de elementos que entran en contacto con él.

Las bacterias desarrollan dos actividades extremadamente importantes. Las

bacterias autótrofas realizan importantes cambios en los suelos al fijar en éste el

nitrógeno atmosférico (bacterias nitrificantes). Las heterótrofas cierran el ciclo de la

materia en los ecosistemas al degradar casi cualquier sustancia orgánica a sus

elementos inorgánicos originales. Pueden vivir libres o en simbiosis con plantas

superiores.

4.6.2 El ciclo del: carbono, nitrógeno, azufre y fósforo11

11 http://www.wwtlearn.org.uk/factfile/round-and-round.htm, traducido al español por John Medina Iriarte.

134


Ciclo del Carbono

Figura 4.4 Ciclo del Carbono

El carbono es un componente químico importante, esencial para la vida, como

hidratos de carbono, grasas, proteínas y ADN. El ciclo del carbono está basado en el

gas de anhídrido carbónico que está presente en la atmósfera de la Tierra (0.036%

del volumen), y también disuelto en el agua.

Los productores de la planta quitan el anhídrido carbónico de la atmósfera (o del

agua en el caso de plantas acuáticas) y lo convierten en azúcares durante la

fotosíntesis. Los consumidores animales descomponen los azúcares durante la

respiración aeróbica (involucrando oxígeno) y convierten el carbono de nuevo en

anhídrido carbónico, que es devuelto a la atmósfera o al agua para el

reaprovechamiento de las plantas productoras.

Gran parte del carbono de la Tierra está almacenado en los océanos. Éste entra en la

atmósfera muy lentamente, cuando algunos sedimentos lo disuelven y forman el

anhídrido carbónico disuelto. Cuando el agua calienta, parte del anhídrido carbónico

135


reacciona con el agua de mar para formar iones de carbonato y de bicarbonato.

Algunos de éstos pueden reaccionar con el calcio en el agua de mar producir

compuestos como el carbonato cálcico, usado para formar las conchas y esqueletos

de organismos marinos. Cuando éstos se mueren, las cáscaras y los huesos se

hunden y son devueltos al fondo del océano.

Una cantidad menor de carbono reposa en las profundidades de la Tierra como

combustible fósil (carbón, petróleo y gas natural). Éste sólo es devuelto a la

atmósfera cuando dichos combustibles fósiles son extraídos y quemados.

Las personas impactan en el ciclo del carbono de dos maneras principales, como

sigue:

- La deforestación, que ha dejado menos plantas para absorber el anhídrido

carbónico, y

- La quema creciente de combustibles fósiles y madera.

Los impactos anteriores han agregado, en las décadas recientes, más anhídrido

carbónico a la atmósfera del que las plantas han sido capaces de quitar.

Un aumento en el anhídrido carbónico atmosférico (y otros gases) podría acelerar el

efecto invernadero natural de la Tierra con consecuencias significativas para los

patrones climáticos globales. Esto, a su vez, puede elevar los niveles promedio del

mar, alterar la producción de alimentos, y puede romper los hábitats de la fauna.

Ciclo del Nitrógeno

136


Figura 4.5 Ciclo del Nitrógeno

Los organismos necesitan el nitrógeno como componente de muchos químicos

esenciales para la vida, como las proteínas, ARN y ADN. El nitrógeno es abundante

en la atmósfera de la Tierra (78% del volumen), pero no puede ser asimilado

directamente por la mayoría de los animales. La disponibilidad de nitrógeno es a

menudo un factor limitante en el crecimiento de plantas y animales. Algunas

plantas, en los pantanos acidificados pobres en nitrógeno, obtienen el nitrógeno

atrapando y “comiendo” insectos. Muchos granjeros agregan fertilizantes a base de

nitrógeno al suelo para estimular el crecimiento de la cosecha.

Ciertas bacterias son capaces de convertir el gas de nitrógeno en químicos que las

plantas pueden asimilar (principalmente nitrato e iones de amonio). Esto se llama

fijación de nitrógeno. Estas bacterias viven en la tierra, en el agua y en los nódulos

de los sistemas radiculares de muchas especies vegetales.

Los animales obtienen su nitrógeno al comer plantas o herbívoros.

137


Las bacterias descomponedoras transforman los compuestos orgánicos ricos en

nitrógeno de los cuerpos muertos, en compuestos inorgánicos más simples. Otras

bacterias, más especializadas, convierten los compuestos inorgánicos otra vez en

nitritos, nitratos, y eventualmente en gas de nitrógeno, el cual es liberado a la

atmósfera para recomenzar el ciclo.

Las personas impactan en el ciclo de nitrógeno de varias maneras, incluyendo:

- Quemando combustible, lo que produce el óxido nítrico. Éste se combina con el

oxígeno para formar gas de dióxido de nitrógeno, el cual puede reaccionar con

el agua para producir ácido nítrico, un componente de la lluvia ácida. La lluvia

ácida daña los árboles y puede dañar los ecosistemas acuáticos.

- El óxido nitroso (un gas que captura calor) es liberado en la atmósfera por las

bacterias presentes en el excremento del ganado, y por los fertilizantes

inorgánicos comerciales aplicados al suelo.

El nitrógeno puede ser removido de la corteza terrestre cuando los depósitos

minerales ricos en nitrógeno son explotados para la elaboración de los fertilizantes;

cuando el nitrógeno es removido de la capa superior del suelo al cosechar los

cultivos ricos en nitrógeno, y a través de la lixiviación de la irrigación siguiente.

Cuando las praderas y bosques son chaqueados, el nitrógeno también es perdido de

la capa superior del suelo, y los óxidos de nitrógeno son liberados en la atmósfera.

El escurrimiento de químicos agrícolas y la descarga de aguas residuales pueden

agregar componentes de nitrógeno en exceso a los ecosistemas acuáticos.

Ciclo del Fósforo

138


Figura 4.6 Ciclo del Fósforo

El fósforo circula a través del agua, de la corteza terrestre, y organismos vivos. No

es transportado en la atmósfera y es más probable que entre en las cadenas

alimenticias siguiendo el lento intemperismo de los depósitos de roca de fosfato.

Parte de los fosfatos liberados se disuelven en el agua del suelo, la cual es absorbida

por las raíces de las plantas. Los fosfatos no son muy solubles en el agua, y no se

encuentran en muchos tipos de rocas. El fósforo es, por lo tanto, el principal factor

limitante para el crecimiento de las plantas en la mayoría de los suelos y

ecosistemas acuáticos.

Los animales obtienen el fósforo al comer plantas y/o herbívoros. Los organismos

muertos y los desechos de animales devuelven el fósforo al suelo, a los arroyos, y

eventualmente al fondo de los océanos como depósitos de roca.

Las personas alteran el ciclo del fósforo al explotar grandes cantidades de roca de

fosfato para los fertilizantes y detergentes; y a través de tales sustancias, junto con

desechos de animales y aguas residuales, en los ecosistemas acuáticos.

139


Ciclo del Azufre

Figura 4.7 Ciclo del Azufre

La mayor parte del azufre de la tierra existe en las rocas subterráneas. Parte es

liberado como gas de sulfuro de hidrógeno, de olor fétido, por los volcanes y la

descomposición de materia orgánica en los pantanos, ciénagas, y otros humedales,

por descomponedores que no utilizan oxígeno.

El dióxido de azufre atmosférico reacciona con el oxígeno para producir dióxido de

azufre. Éste, nuevamente, puede reaccionar con el agua para producir ácido

sulfúrico, un componente de la lluvia ácida.

Las personas impactan en el ciclo del azufre al quemar carbón y aceites, que

contienen azufre, para producir energía eléctrica, y durante otros procesos

industriales como la refinación del petróleo.

4.7 Eliminación de excretas

140


4.7.1 Consideraciones técnicas ambientales

La excreción es una función muy personal y como tal, la gobiernan los patrones

sociológicos de una comunidad en particular. Si se toma en consideración lo

anterior, un primer paso, crucial en cualquier programa de saneamiento, es tener un

panorama completo de las prácticas de excreción y de la posible aceptación de otras

alternativas viables.

Las condiciones de vivienda y de saneamiento ambiental definen, en gran medida,

la forma de vida de la población; la vivienda inadecuada y la falta de saneamiento

básico son manifestaciones visibles de la pobreza. El bienestar y la salud de los

miembros del hogar dependen de las condiciones sanitarias de la vivienda. La

eliminación de excrementos humanos en forma higiénica es necesaria para asegurar

un ambiente saludable y proteger a la población de enfermedades crónicas. Los

sistemas de saneamiento básico evitan la contaminación del suelo y del agua. La

falta de sistemas de saneamiento básico favorece la proliferación de vectores así

como de agentes infecciosos.

La epidemia de cólera de inicios de la década de 1990 fue un recordatorio del

peligro que conlleva el saneamiento deficiente.

La relación que existe entre el considerable número de enfermedades de origen

hídrico y la presencia en el ambiente de excremento de la gente que las sufre, está

bien establecida. Ante este hecho se podría argumentar en un contexto de salud, que

la eliminación sanitaria del excremento humano es más importante que el suministro

de agua segura. Aun si se cuenta con agua de buena calidad, el contacto directo

fecal-oral puede provocar una incidencia elevada de enfermedades.

Es importante que como objetivo primario se realicen todos los esfuerzos para evitar

la contaminación fecal de las fuentes de agua, ya que el tratamiento de agua

contaminada es costoso.

141


Cuando se trabaje en cómo realizar una eliminación adecuada de excretas o

deposiciones, es necesario, antes, que la población conozca que la eliminación de

las deposiciones o excretas de manera adecuada (uso de letrinas), hará que

disminuya la llegada de los microbios a la boca y se produzcan enfermedades.

Figura 4.8 Patógenos en los alimentos

Las mejoras en la salud pública no son necesariamente resultado de la instalación

de un sistema de saneamiento, ya que a no ser que se use correctamente y se le dé

el mantenimiento apropiado, se obtendrá poco beneficio del mismo.

4.8 Contaminación de suelos y aguas subterráneas

4.8.1 Contaminación del suelo

La contaminación del suelo es el desequilibrio físico, químico o biológico del suelo

debido, principalmente, al inadecuado manejo de residuos sólidos y líquidos. Los

142


elementos tóxicos depositados en el suelo se trasladan a las plantas y animales, y

luego a las personas.

Un suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que

repercutan negativamente en el comportamiento de los mismos. Las sustancias, a

esos niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los organismos del suelo. Se

trata pues de una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la

productividad del suelo.

Hemos de distinguir entre contaminación natural, frecuentemente endógena, y

contaminación antrópica, siempre exógena.

Los fenómenos naturales pueden ser causas de importantes contaminaciones en el

suelo. Así es bien conocido el hecho de que un sólo volcán activo puede aportar

mayores cantidades de sustancias externas y contaminantes, como cenizas, metales

pesados, H+ y SO4=, que varias centrales térmicas de carbón.

Pero las causas más frecuentes de contaminación son debidas a la actuación del

hombre, que al desarrollarse sin la necesaria planificación, producen un cambio

negativo de las propiedades del suelo, por ejemplo:

- Uso de plaguicidas, productos químicos en la agricultura.

- Derrame de petróleo.

- Actividades mineras (relaves y residuos en general).

- Erosión por la deforestación de grandes extensiones de terreno.

- Incendios forestales.

143


Figura 4.9 Ruta de incorporación de contaminantes

4.8.2 Contaminación de aguas subterráneas

Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas:

los puntuales, que afectan a zonas muy localizadas, y los difusos, que provocan

contaminación dispersa en zonas amplias, en las que no es fácil identificar un foco

principal.

Las actividades que suelen provocar contaminación puntual son:

- Lixiviados de vertederos de residuos urbanos y fugas de aguas residuales que se

infiltran en el terreno.

- Lixiviados de vertederos industriales, depósitos de residuos radiactivos o tóxicos

mal aislados, gasolineras con fugas en sus depósitos de combustible, etc.

- Pozos sépticos y acumulaciones de purines procedentes de las granjas.

La contaminación difusa suele ser más intensa junto al lugar de origen y se va

diluyendo al alejarnos. La dirección que sigue el flujo del agua del subsuelo influye

144


de forma muy importante en determinar en qué lugares los pozos tendrán agua

contaminada y en cuáles no. Puede suceder que un lugar relativamente cercano al

foco contaminante tenga agua limpia, porque la corriente subterránea aleja el

contaminante de ese lugar, y al revés.

La contaminación difusa suele estar provocada por:

- Uso excesivo de fertilizantes y pesticidas en la agricultura o en las prácticas

forestales.

- Explotación excesiva de los acuíferos que facilita el que las aguas salinas

invadan la zona de aguas dulces, por desplazamiento de la interfase entre los dos

tipos de aguas.

- Este tipo de contaminación puede provocar situaciones especialmente

preocupantes con el paso del tiempo, al ir cargándose de contaminación, lenta

pero continuamente, zonas muy extensas.

Figura 4.10 Fuentes puntuales y difusas de contaminación de las aguas subterráneas

Depuración

145


Los acuíferos tienen una cierta capacidad de autodepuración, mayor o menor según

el tipo de roca y otras características. Las sustancias contaminantes, al ir el agua

avanzando entre las partículas del subsuelo, se filtran y dispersan, y también son

neutralizadas, oxidadas, reducidas o sufren otros procesos químicos o biológicos

que las degradan. De esta manera el agua va limpiándose.

Cuando la estructura geológica del terreno facilita una zona amplia de aireación, los

procesos de depuración son más eficaces. También es muy favorable la abundancia

de arcillas y de materia orgánica. En cambio en los depósitos aluviales o las zonas

kársticas la purificación del agua es mucho más difícil y este tipo de acuíferos son

mucho más sensibles a la contaminación.

Es muy importante, de todas formas, tener en cuenta que las posibilidades de

depuración en el acuífero son limitadas y que el mejor método de protección es, por

tanto, la prevención. No contaminar, controlar los focos de contaminación para

conocer bien sus efectos y evitar que las sustancias contaminantes lleguen al

acuífero son los mejores métodos para poder seguir disfrutando de ellos sin

problemas.

4.9 Tipos de recolección y acumulación de excretas

4.9.1 Pozos de absorción

Son pozos subterráneos, cilíndricos o rectangulares, donde se filtran las aguas

residuales.

El pozo de absorción se recomienda como alternativa cuando no se pueden usar los

campos de oxidación, o donde el suelo permeable es muy profundo.

146


El líquido proveniente del tanque séptico o de la letrina con arrastre de agua, pasa a

través del pozo hecho con ladrillos o rocas con juntas abiertas (sin mortero) y llega

al suelo circundante. Luego es tratado por las bacterias presentes en el suelo.

Las dimensiones y el número de pozos dependerán de la permeabilidad del terreno y

del nivel freático (agua subterránea). La distancia entre dos pozos debe ser de por lo

menos tres veces el diámetro interno del mayor de ellos. Cada pozo debe tener tapa

de inspección

4.9.2 Cámara séptica

Es un receptáculo que recibe la descarga de aguas servidas de una edificación.

Proyectado y construido de manera que permita separar los sólidos de líquidos

durante el período de retención correspondiente, para digerir la materia orgánica y

permitir la salida del líquido clarificado para ser dispuesto por los diferentes

métodos de disposición de efluentes.12

La cámara séptica tiene como objetivo reciclar las aguas grises y las excretas para

eliminar de ellas los sólidos sedimentables en uno a tres días.

Consideraciones13

- El líquido que sale de la cámara séptica tiene altas concentraciones de materia

orgánica y organismos patógenos por lo que se recomienda no descargar dicho

líquido directamente a drenajes superficiales sino conducirlo a un campo de

oxidación para tratamiento.

- Las cámaras sépticas deben ser herméticas al agua, durables y estructuralmente

estables.

- El concreto reforzado y el ferrocemento son los materiales más adecuados para

su construcción.

12 http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp13 http://www.disaster-info.net/desplazados/documentos/saneamiento01/2

147


- Al tanque séptico se le deben colocar tapas para la inspección y el vaciado.

- Se deben tomar precauciones para que salgan los gases que se producen dentro

del tanque. Para esto se puede colocar un tubo de ventilación.

Ver Figura 4.11.

148


Fig

ura

4.1

1 C

ámar

a sé

ptic

a

149


Recomendaciones

- Utilizar agua de una manera conservadora para no saturar la cámara séptica.

- Evitar verter compuestos como acetona, aceites, alcohol o líquidos para lavado

en seco en la cámara séptica, pues no se descomponen fácilmente.

- La cámara séptica se debe inspeccionar por lo menos una vez al año.

- Cuando se abra la tapa de cualquier parte del sistema para inspección o limpieza

se debe dejar pasar un tiempo que garantice una adecuada ventilación, porque

los gases acumulados pueden causar explosiones o asfixia.

- Nunca utilizar fósforos o antorchas para inspeccionar una cámara séptica.

- No arrojar tapas ni basuras que puedan obstruir el sistema.

- Cuando se haga la limpieza no se debe extraer la totalidad de los lodos. Debe

dejarse un volumen que sirva de semilla.

- No se debe lavar ni desinfectar la cámara séptica después de la extracción de

lodos.

- Los campos de oxidación y los pozos de absorción se deben inspeccionar

periódicamente para observar su funcionamiento.

4.9.3 Biodigestores14

El incremento de la polución y aumento del precio de los combustibles

convencionales han llevado al hombre a aprovechar lo que brinda la naturaleza. No

siendo ésta una fuente inagotable y, sumada la tradicional virtud del ser humano

para producir desperdicios, se ha generado un impulso hacia el estudio de cómo

aprovechar la energía que la masa de residuos posee (biomasa).

Biodigestor es el recipiente dentro del cual se transforma la materia orgánica en la

producción de gas. Son una excelente alternativa en las zonas rurales.

14 http://buffy.cs.caltech.edu/espanol/energia/biogas01.html

150


Los biodigestores están construidos en concreto, ladrillos, hierro o plástico. Tienen

forma se silos, tanques, etc. Se los construye, preferentemente, bajo tierra o sobre

nivel. Todos tienen los componentes básicos: área de pre-mezclado, la cámara de

digestión, sistema de uso del biogás y, la salida de efluentes (biofertilizante).

El biogás, conocido como “gas de los pantanos”, es producido por la fermentación

anaeróbica (sin oxígeno) de residuos orgánicos e inorgánicos. Mezclados con agua y

depositados en un recipiente cerrado e impermeable (biodigestor) a temperatura

entre los 20ºC y 30ºC. Estos residuos se descomponen debido a las bacterias

anaeróbicas.

Los productos obtenidos son un gas y un líquido. El gas contiene entre 55 - 70 % de

metano, 30 - 40 % de dióxido de carbono e hidrógeno, y entre 1 - 5 % de otros

gases.

El líquido, conocido como biofertilizante, el cual es inodoro, contiene un 20% de

proteínas, 4 % de N, P, K solubles (un 14% más de nitrógeno y 20% más de potasio

que una mezcla similar de residuos procesados aeróbicamente), y tiene un pH de

7,5.

Otra característica de la biodigestión es que el 99% de los parásitos (amebas, colis,

tenias, etc.) mueren en el proceso. No sólo resuelve problemas de saneamiento sino

además produce combustible y un fertilizante que posibilita la independencia

energética de la propiedad rural. El proceso digestivo se completa entre los 30 y 40

días produciéndose la mayor cantidad de biogás.

Se deberán renovar los insumos para mantener la producción. Cuando los residuos

no digeribles alcancen cierta magnitud, se deberá limpiar el biodigestor, de 1 a 2

veces al año, vaciándolo totalmente en forma manual o por bombeo. Debe estar

provisto de mecanismos para: extracción de los lodos, acumulación y expulsión de

151


gases, eliminación de los sólidos, dispositivos de seguridad contra explosión y el

vaciado del digestor.

El manejo de un biodigestor implica una gran responsabilidad, ya que genera un

gas explosivo. Se debe contar con sistemas de seguridad.

Tabla 4.2 Biogás: propiedades y equivalencias

Propiedades Físicas y CalóricasEquivalencias: 1m3 de biogás es

igual que:Peso Específico Poder Calórico

0,6 en relación al aire 5500 Kcal. Relación aire/gas = 10 /1 0,61 m3 de gas natural0,55 L de Kerosén

0,45 de Propano Butano1,43 Kw/h.

Fuente: Adaptado de <http://buffy.cs.caltech.edu/espanol/energia/biogas01.html>

Figura 4.12 Biodigestor tipo chino15

15 http://buffy.cs.caltech.edu/espanol/energia/biogas01.html

152


Figura 4.13 Biodigestor de domo flotante tipo hindú16

Figura 4.14 Biodigestor de domo fijo17

16 http://buffy.cs.caltech.edu/espanol/energia/biogas01.html17 Ob. Cite [16]

153


Con su instalación se derivan una serie de ventajas, las cuales, para los efectos de

este capítulo, se agruparán en:

a) Relacionadas con el medio ambiente:

- Reducción de la producción de gas metano. El excremento en estado natural

expulsa grandes cantidades al espacio de este gas, que es uno de los más

perjudiciales para la capa de ozono.

- Evita los malos olores entre el 90 y 100%.

- Se evita en un 100% la contaminación de suelos y agua. Los excrementos

constituyen uno de los elementos más contaminantes de nuestro medio

ambiente.

- Se evita la tala de árboles para ser utilizados en la cocción; los biodigestores son

una de las grandes posibilidades para evitar la tala desmedida que se está dando.

- Producción de fertilizante orgánico; es una opción para cambiar la agricultura

tradicional por una orgánica, el afluente del biodigestor es una excelente

alternativa.

- No se produce humo; este es uno de los males que afectan la salud de las amas

de casa que cocinan con leña, liberando gran cantidad de CO2 a la atmósfera.

- No se da la proliferación de insectos. En las actividades pecuarias abundan los

insectos, especialmente moscas y zancudos.

- La leña que se utilizaría en la cocción de los alimentos se deja en el campo y

tiene gran importancia como abono orgánico, a la vez también retiene la

escorrentía del agua y permite mejorar las condiciones del suelo.

b) Asociado con el bienestar familiar:

- El hollín de los trastos, techo y toda la casa de habitación, cuando se cocina con

leña, es inevitable, la familia tiene que construir una cocina aparte de la casa

para evitar los efectos del humo. Además, debe invertir para la reposición de

trastos y techo para su casa, lo que se traduce en un gasto económico muy alto.

154


- No se recoge leña. A nadie le agrada la idea de tener que ir a recoger la leña.

Con el biodigestor se evita por completo esta responsabilidad.

4.9.4 Alcantarillado sanitario

Es el sistema de recolección diseñado para evacuar exclusivamente aguas residuales

domesticas e industriales de una población.18

Las aguas residuales son transportadas desde su punto de origen hasta las

instalaciones depuradoras a través de una red de alcantarillado.

Las instalaciones domésticas suelen conectarse mediante tuberías de arcilla, hierro

fundido o PVC de entre 8 y 10 cm. de diámetro. El tendido de alcantarillado, con

tuberías maestras de mayor diámetro, puede estar situado a lo largo de la calle a una

profundidad entre 1,5 a 2,0 m. Los tubos más pequeños suelen ser de arcilla,

hormigón o cemento, y los mayores, de cemento reforzado con o sin revestimiento.

A diferencia de lo que ocurre en el tendido de suministro de agua, las aguas

residuales circulan por el alcantarillado más por efecto de la gravedad que por el de

la presión. Es necesario que la tubería esté inclinada para permitir un flujo de una

velocidad de al menos 0,3 m/s, ya que a velocidades más bajas la materia sólida

tiende a depositarse. 19

4.10 Sistemas de tratamiento de residuos líquidos

4.10.1 Consideraciones generales

Son los distintos procesos implicados en el tratamiento y control sanitario de los

productos de desecho arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e

18 Sistemas de alcantarillado y evacuación de aguas residuales, Texto guía para la materia de Ingeniería Sanitaria II, Escalera V. Armando, Herrera Y. Keiko y Terán A. Rodrigo, U.M.S.S., F.C. y T., 2000 19 http://aguamarket.com/diccionario/terminos.asp

155


industrias. El tratamiento de los residuos líquidos cobró importancia

progresivamente desde principios de la década de 1970 como resultado de la

preocupación general expresada en todo el mundo sobre el problema, cada vez

mayor, de la contaminación humana del medio ambiente, desde el aire a los ríos,

lagos, océanos y aguas subterráneas, por los desperdicios domésticos, industriales,

municipales y agrícolas.

4.10.2 Características de los residuos líquidos

a) Características físicas

El agua residual es más del 99.9% agua potable, pero el material remanente

tiene efectos muy importantes sobre la naturaleza de la mezcla. El agua

residual doméstica fresca tiene un olor escasamente jabonoso o aceitoso, es

turbia y contiene sólidos reconocibles, a menudo de tamaño considerable. A

medida que envejece, su carácter cambia como resultado de fenómenos

biológicos y químicos. El agua residual descompuesta tiene un olor

pronunciado de sulfuro de hidrogeno, es gris, oscura y contiene sólidos más

pequeños aunque en ocasiones reconocibles.

El cambio de agua fresca a descompuesta requiere entre 2 y 6 horas a una

temperatura de 20ºC, dicho tiempo depende en primera medida de la

concentración de materia orgánica, la cual varía con el uso de agua por

habitante, la infiltración y la cantidad de residuo industrial que entra al

sistema de recolección. La cantidad de residuos domésticos producidos por

persona es relativamente invariable sobre una base de sólidos secos, pero la

cantidad de agua de transporte no lo es.

156


b) Características químicas

El agua residual contiene tanto químicos inorgánicos como orgánicos. Los

constituyentes inorgánicos están presentes en el agua transportada y se

incrementan a causa del uso del agua. En general, el tratamiento del agua

residual no tiene el objetivo de alterar la concentración de contaminantes

inorgánicos, aunque las concentraciones de fósforo y nitrógeno son algunas

veces importantes en procesos de tratamiento biológico. El tratamiento

terciario, que puede ser requerido en algunos casos para mantener la calidad

del agua, remueve contaminantes inorgánicos mediante técnicas similares a

aquellas utilizadas en el tratamiento de agua para consumo.

El nitrógeno puede estar presente en el agua residual tanto en forma

inorgánica como orgánica y tanto en estado reducido como oxidado. En

aguas residuales no tratadas está presente principalmente como amonio o

como un constituyente de proteínas (nitrógeno orgánico).

Las aguas naturales y las aguas residuales por lo general tienen composiciones

altamente complejas, y normalmente se necesita modificar dicha composición para

ajustarlas a un uso en particular. En consecuencia, se requiere una variedad de

procesos de tratamiento para separar los diversos contaminantes que con seguridad

se encontrarán.

Los contaminantes pueden estar presentes como:

1. Sólidos en suspensión, flotantes o grandes:

En el agua natural: hojas, ramas, etc.

En el agua residual; papel, trapos, arenas, etc.

157


2. Sólidos suspendidos pequeños y coloidales:

En el agua natural: partículas de arcilla y limo, microorganismos;

En el agua residual; moléculas orgánicas grandes, partículas de suelo,

microorganismos.

3. Sólidos disueltos:

En el agua natural: alcalinidad, dureza, ácidos orgánicos;

En el agua residual: compuestos orgánicos, sales inorgánicas.

4. Gases disueltos:

En el agua natural: dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno;

En el agua residual: sulfuro de hidrógeno.

5. Líquidos no mezclables:

Grasas y aceites.

4.10.3 Procesos de tratamiento de residuos líquidos

Existen tres tipos de procesos de tratamiento:

4.10.3.1 Procesos Físicos

Dependen esencialmente de las propiedades físicas de la impureza, como

tamaño de partícula, peso específico, viscosidad, etc. Ejemplos comunes de

este tipo de procesos son: cribado, sedimentación, filtrado, y otros.

4.10.3.2 Procesos Químicos

Son los que dependen de las propiedades químicas de una impureza o que

utilizan las propiedades químicas de reactivos agregados. Algunos procesos

químicos son: coagulación, precipitación, intercambio iónico.

158


4.10.3.3 Procesos Biológicos

La mayor parte de los componentes orgánicos de las aguas residuales sirven

como alimento que proporciona energía para el crecimiento microbiano. Este

es el principio que se utiliza en el tratamiento biológico de los residuos, en

donde ciertos microorganismos, principalmente bacterias, transforman el

sustrato orgánico en dióxido de carbono, agua y células nuevas. Los

microorganismos pueden ser aerobios (necesitan oxigeno libre), anaerobios

(no requieren oxígeno libre), o facultativos (crecen con o sin oxígeno).

4.11 Sistemas de tratamiento

Los tratamientos de aguas residuales han sido clasificados en sistemas preliminares,

primarios, secundarios y terciarios o avanzados, división que, está bastante bien

establecida.

4.11.1 Tratamientos Preliminares

Son procesos destinados para preparar las aguas residuales para un posterior

tratamiento. La función que cumple es de minimizar el material flotante; separación

de la parte gruesa, lo que implicaría los aceites, maderas, plásticos, gomas y otros.

Para ello se utilizan:

- Rejas: retienen los sólidos en suspensión.

- Tamices burdos: espacios de 100 mm a 150 mm.

- Desmenuzadores: desmenuzan el material retenido por las rejas.

- Desgarradores: hacer que las partículas de grasa queden pegadas en las paredes.

- Desarenadores: retienen arena, detritos minerales.

Los tratamientos preliminares también incluyen medición y regulación del caudal

entrante.

159


La calidad del agua residual no es sustancialmente mejorada por los sistemas

preliminares. Más bien, la operación de los procesos subsiguientes es mejorada a

través de la medición y el control del flujo y por la remoción de materiales que

pueden interferir con el tratamiento mecánico, químico o biológico.

4.11.2 Sistema de tratamiento primario

Es un tratamiento físico que consiste en retener una buena parte de los sólidos en

suspensión que lleva el agua residual, para lo cual se emplea la gravedad terrestre

para que sedimenten los sólidos sedimentables en los decantadores o en las lagunas.

En algunos casos, por las especiales características de los sólidos, es mejor

separarlos en flotadores por aire disuelto.

Esta etapa permite separar al rededor del 30% de la DBO original y

aproximadamente el 60 % de los sólidos en suspensión.

En algunas ocasiones se potencia el tratamiento primario con la adición de reactivos

de manera que aumenta la formación de sólidos sedimentables a partir de sólidos

coloidales o disueltos. En otras es necesario proceder a la neutralización del pH

antes del siguiente tratamiento.

4.11.3 Sistemas de Tratamiento Secundario

Los sistemas de tratamiento secundario son proyectados para remover la materia

orgánica soluble y coloidal que permanece después del tratamiento primario.

Aunque la remoción de este material puede ser efectuada por medios

fisicoquímicos, usualmente se entiende que el tratamiento secundario implica un

proceso biológico.

El agua residual además de contener materia orgánica, también transporta un gran

número de microorganismos que son capaces de estabilizar el residuo en un proceso

160


de purificación natural. El tratamiento biológico consiste en la aplicación de un

proceso natural controlado, en el cual los microorganismos remueven material

orgánico soluble coloidal del residuo y, a su vez, ellos mismos son removidos.

Para realizar este proceso natural, en un tiempo razonable, es necesario que un

número muy grande de microorganismos esté disponible en un recipiente. Los

sistemas de tratamiento biológico son diseñados para mantener una gran masa activa

de bacteria dentro de los confines del sistema. Si bien los mismos principios básicos

permanecen en todos los procesos biológicos, las técnicas usadas en su aplicación

pueden variar ampliamente.

La mayor parte de los sólidos suspendidos que entran en una planta de tratamiento

de aguas residuales, y los sólidos residuales generados en el tratamiento biológico,

deben ser manejados como lodos en algún punto en el proceso de tratamiento. El

carácter y la cantidad de los sólidos dependen del número y tipo de industrias de la

comunidad, del grado a que sus residuos son pretratados antes de descargarlos a las

alcantarillas públicas.

El tratamiento secundario es un tratamiento biológico que persigue transformar la

materia orgánica del agua residual en materia celular, gases, energía y agua

mediante la actividad de los microorganismos. A su vez se retienen también sólidos

en suspensión y sólidos coloidales. Algunas veces se generan problemas por el

crecimiento de microorganismos indeseables.

4.11.4 Tratamientos finales o terciarios

Es posible tratar el agua residual a cualquier grado que se pueda desear, hasta

convertirla en potable o aun en agua químicamente pura. El tratamiento avanzado de

agua residual abarca aquellas técnicas que son aplicadas con el fin de mejorar la

calidad del agua residual más allá de la que usualmente es lograda en tratamiento

secundario. La remoción de sólidos suspendidos es una aplicación del tratamiento

161


avanzado de residuos y es probablemente la más común. Otras técnicas de

tratamiento avanzado de residuos están dirigidas hacia la reducción de amoniaco,

nitrógeno orgánico, nitrógeno total, fósforo, orgánicos refractarios y sólidos

disueltos.

El tratamiento terciario constituye un complemento a la depuración del agua

residual, también muchas veces se le llama de afino. Los diferentes tratamientos

empleados persiguen: reducir los sólidos en suspensión y la parte orgánica asociada,

reducir la DBO y DQO solubles, reducir el contenido de fósforo y/o nitrógeno,

eliminar microorganismos patógenos, eliminar detergentes o tóxicos no

biodegradables.

162


RECAPITULANDO...

Desechos

Los desechos son recortes, residuos o desperdicios de la materia que se ha empleado con

algún fin y que resultan directamente inutilizables en la misma operación. Es el residuo que

queda de una cosa, después de haber escogido lo mejor.

Desecho sólido

Eliminación de los materiales sólidos o semisólidos, aparentemente sin utilidad, que

generan las actividades humanas y animales, y que, mediante ciertos procesos, se pueden

recuperar para otros fines (Ej.: abono).

Desecho líquido

Se refiere a la eliminación de líquidos sin utilidad que generan las actividades humanas,

principalmente.

Desecho gaseoso

Es el producto del metabolismo de los seres vivos, vale decir, de los humanos, animales y

plantas. No son reaprovechados posteriormente.

Aguas residuales

Son el conjunto de las aguas que son contaminadas durante su empleo en actividades

realizadas por las personas. Resultan de la combinación de los líquidos y residuos

arrastrados por el agua proveniente de casas, edificios comerciales, fábricas e instituciones,

junto a cualquier agua subterránea, superficial o pluvial que pueda estar presente.

163


Aguas servidas

Son aquellas aguas limpias que han sido utilizadas o degradadas por una población. Son

aguas de desecho provenientes de los lavamanos, tomas de baño, duchas, lavaplatos y otros

aparatos que no descargan heces fecales.

Aguas grises

Son aguas ligeramente sucias provenientes de la bañera, el lavabo y la lavadora. La

reutilización de esta agua, dentro de un mismo edificio, consigue disminuir el gasto en agua

potable, así como reducir el vertido de aguas residuales.

Reutilización de las aguas

Consiste en aguas que tuvieron una función y vuelven a ser utilizadas para otro fin.

Clasificación de las aguas residuales:

Aguas residuales domésticas (ARD): Son aquellas provenientes de inodoros, lavaderos,

cocinas y otros elementos domésticos. Estas aguas están compuestas por sólidos

suspendidos (generalmente materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables

(principalmente materia orgánica), nutrientes (nitrógeno y fósforo) y organismos

patógenos.

Aguas residuales industriales (RIL: Residuos Industriales Líquidos): Se refiere a las

aguas empleadas en los procesos de manufactura y en las operaciones complementarias en

las industrias, y que luego son dispuestas.

164


Disposición de excretas

La disposición de excretas se refiere a la manera y al lugar en que éstas van a ser

depositadas.

Letrinas con arrastre de agua y sello hidráulico

Este sistema consta de una taza sanitaria que conduce las excretas y la orina que se

depositan en ella a un foso negro o sumidero, en donde el agua de enjuague y la parte

líquida de las excretas se filtran en el suelo y los sólidos se descomponen biológicamente.

Letrinas aboneras secas (ecológicas)

Consisten de una taza o asiento especial (con separación para heces y orina). Posee dos

cámaras recipientes que se usan en forma alterna; una se está llenando mientras la otra

descompone el material previamente depositado.

Riesgos para la salud por la disposición de excretas

La disposición inadecuada de las excretas es una de las principales causas de enfermedades

infecciosas intestinales y parasitarias, particularmente en la población infantil y en aquellas

comunidades de bajos ingresos ubicadas en áreas marginales urbanas y rurales, donde

comúnmente no se cuenta con un adecuado abastecimiento de agua, ni con instalaciones

para el saneamiento.

Bacterias existentes en el suelo

El suelo presenta una gran cantidad de bacterias propias del mismo, las cuales permiten la

degradación de elementos que entran en contacto con él.

165


Ciclo del Carbono

Ciclo del Nitrógeno

166


Ciclo del Fósforo

Ciclo del Azufre

167


Eliminación de excretas

Consideraciones técnicas ambientales

La excreción es una función muy personal y como tal, la gobiernan los patrones

sociológicos de una comunidad en particular. Si se toma en consideración lo anterior, un

primer paso, crucial en cualquier programa de saneamiento, es tener un panorama completo

de las prácticas de excreción y de la posible aceptación de otras alternativas viables.

Contaminación de suelos y aguas subterráneas

Contaminación del suelo

Un suelo se puede degradar al acumularse en él sustancias a unos niveles tales que

repercutan negativamente en el comportamiento de los mismos. Las sustancias, a esos

niveles de concentración, se vuelven tóxicas para los organismos del suelo. Se trata pues de

una degradación química que provoca la pérdida parcial o total de la productividad del

suelo.

Contaminación de aguas subterráneas

Se suelen distinguir dos tipos de procesos contaminantes de las aguas subterráneas: los

puntuales, que afectan a zonas muy localizadas, y los difusos, que provocan contaminación

dispersa en zonas amplias, en las que no es fácil identificar un foco principal.

Tipos de recolección y acumulación de excretas

Pozos de absorción: Son pozos subterráneos, cilíndricos o rectangulares, donde se filtran

las aguas residuales.

168


Cámara séptica: Es un receptáculo que recibe la descarga de aguas servidas de una

edificación, proyectado y construido de manera que permita separar los sólidos de líquidos,

durante el período de retención, correspondiente a digerir la materia orgánica y permitir la

salida del líquido clarificado para ser dispuesto en los diferentes métodos de disposición del

efluente de esta cámara séptica.

Biodigestores: Biodigestor es el recipiente dentro del cual se transforma la materia orgánica

en la producción de gas. Son una excelente alternativa en las zonas rurales.

Alcantarillado sanitario: Es el sistema de recolección diseñado para evacuar

exclusivamente aguas residuales domesticas e industriales de una población.

Sistemas de tratamiento de residuos líquidos

Consideraciones generales

Son los distintos procesos implicados en el tratamiento y control sanitario de los productos

de desecho arrastrados por el agua y procedentes de viviendas e industrias.

Características de los residuos líquidos

a) Características físicas: El agua residual es más del 99.9% agua potable, pero el

material remanente tiene efectos muy importantes sobre la naturaleza de la mezcla.

El agua residual doméstica fresca tiene un olor escasamente jabonoso o aceitoso, es

turbia y contiene sólidos reconocibles, a menudo de tamaño considerable.

b) Características químicas: El agua residual contiene tanto químicos inorgánicos

como orgánicos. Los constituyentes inorgánicos están presentes en el agua

transportada y se incrementan a causa del uso del agua.

169


Procesos de tratamiento de residuos líquidos

Existen tres tipos de procesos de tratamiento:

Procesos Físicos: Dependen esencialmente de las propiedades físicas de la

impureza, como tamaño de partícula, peso específico, viscosidad, etc. Ejemplos

comunes de este tipo de procesos son: cribado, sedimentación, filtrado, y otros.

Procesos Químicos: Son los que dependen de las propiedades químicas de una

impureza o que utilizan las propiedades químicas de reactivos agregados. Algunos

procesos químicos son: coagulación, precipitación, intercambio iónico.

Procesos Biológicos: La mayor parte de los componentes orgánicos de las aguas

residuales sirven como alimento que proporciona energía para el crecimiento

microbiano. Este es el principio que se utiliza en el tratamiento biológico de los

residuos, en donde ciertos microorganismos, principalmente bacterias, transforman

el sustrato orgánico en dióxido de carbono, agua y células nuevas. Los

microorganismos pueden ser aerobios (necesitan oxigeno libre), anaerobios (no

requieren oxígeno libre), o facultativos (crecen con o sin oxígeno).

Sistemas de tratamiento

Los tratamientos de aguas residuales han sido clasificados en sistemas preliminares,

primarios, secundarios y terciarios o avanzados, división que, está bastante bien

establecida.

Tratamientos Preliminares: Son procesos destinados para preparar las aguas residuales

para un posterior tratamiento. La función que cumple es de minimizar el material flotante;

separación de la parte gruesa, lo que implicaría los aceites, maderas, plásticos, gomas y

otros. Para ello se utilizan:

170


- Rejas: retienen los sólidos en suspensión.

- Tamices burdos: espacios de 100 mm a 150 mm.

- Desmenuzadores: desmenuzan el material retenido por las rejas.

- Desgarradores: hacen que las partículas de grasa queden pegadas en las

paredes.

- Desarenadores: retienen arena, detritos minerales.

Sistema de tratamiento primario: Es un tratamiento físico que consiste en retener una

buena parte de los sólidos en suspensión que lleva el agua residual, para lo cual se emplea

la gravedad terrestre para que sedimenten los sólidos sedimentables en los decantadores o

en las lagunas. En algunos casos, por las especiales características de los sólidos, es mejor

separarlos en flotadores por aire disuelto.

Sistemas de Tratamiento Secundario: Los sistemas de tratamiento secundario son

proyectados para remover la materia orgánica soluble y coloidal que permanece después del

tratamiento primario. Aunque la remoción de este material puede ser efectuada por medios

fisicoquímicos, usualmente se entiende que el tratamiento secundario implica un proceso

biológico.

El tratamiento secundario es un tratamiento biológico que persigue transformar la materia

orgánica del agua residual en materia celular, gases, energía y agua mediante la actividad

de los microorganismos. A su vez se retienen también sólidos en suspensión y sólidos

coloidales. Algunas veces se generan problemas por el crecimiento de microorganismos

indeseables.

171


Tratamientos finales o terciarios: Es posible tratar el agua residual a cualquier grado que

se pueda desear, hasta convertirla en potable o aun en agua químicamente pura. El

tratamiento avanzado de agua residual abarca aquellas técnicas que son aplicadas con el fin

de mejorar la calidad del agua residual más allá de la que usualmente es lograda en

tratamiento secundario. La remoción de sólidos suspendidos es una aplicación del

tratamiento avanzado de residuos y es probablemente la más común. Otras técnicas de

tratamiento avanzado de residuos están dirigidas hacia la reducción de amoniaco, nitrógeno

orgánico, nitrógeno total, fósforo, orgánicos refractarios y sólidos disueltos.

172


ALGUNAS DEFINICIONES...

ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO): Material genético de todos los organismos

celulares y casi todos los virus. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la

síntesis de proteínas y la replicación. Se llama síntesis de proteínas a la producción de las

proteínas que necesita la célula o el virus para realizar sus actividades y desarrollarse. La

replicación es el conjunto de reacciones por medio de las cuales el ADN se copia a sí

mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y transmite a la descendencia la

información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado

en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula.

AEROBIO: Que necesita del oxígeno molecular para subsistir.

ANAEROBIO: Que es capaz de vivir y desarrollarse en ausencia del oxígeno del aire.

ANTRÓPICA: Relativo al hombre o a sus actos.

APELMAZAR: Hacer que (una cosa) esté menos esponjosa de lo requerido.

ASCARIASIS: Infección causada por el gusano cilíndrico Áscaris lumbricoides, un

parásito intestinal de los seres humanos y otros mamíferos, que puede alcanzar 40 cm. de

longitud; es el mayor nematodo intestinal de la especie humana. La infección se produce

por contacto con suelo contaminado con huevos del parásito. Una vez que los huevos han

penetrado en el organismo, llegan al intestino delgado, donde liberan las larvas. Éstas pasan

luego al hígado, corazón, pulmón, vías aéreas superiores y, nuevamente, se instalan en el

intestino delgado, donde se transforman en adultos.

BIODEGRADABLE: Que se puede descomponer en compuestos menos o nada

contaminantes a través de procesos catalizadores de las enzimas.

BIOMASA: Conjunto de productos obtenidos por fotosíntesis, susceptibles de ser

transformados en combustible útil para el hombre.

173


CLOROFLUOROCARBONOS (CFC): Gas usado como propulsor y en sistemas de

refrigeración.

COLOIDE: Cuerpo que, disgregado en un líquido, aparece como disuelto por la extremada

pequeñez de sus partículas, pero que, a diferencia del cristaloide, no se difunde con su

disolvente si tiene que atravesar ciertas láminas porosas.

COMBUSTIBLES FÓSILES: Sustancias ricas en energía que se han formado a partir de

plantas y microorganismos enterrados durante mucho tiempo. Los combustibles fósiles, que

incluyen el petróleo, el carbón y el gas natural, proporcionan la mayor parte de la energía

que mueve la moderna sociedad industrial. La gasolina o el diesel que utilizan nuestros

automóviles, el carbón que mueve muchas plantas eléctricas y el gas natural que calienta

nuestras casas son todos combustibles fósiles.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGENO (DBO): Indicador de la capacidad de

polución de un efluente expresada por el consumo de oxígeno disuelto por parte de los

microorganismos que descomponen la materia orgánica presente en el propio efluente. Se

parte, para ello, de la capacidad autodepurativa del agua, conferida por los propios

microorganismos.

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO): La demanda química de oxígeno es la

cantidad de oxígeno consumido por las materias existentes en el agua, oxidables en unas

condiciones determinadas. Esta medida es una estimación de las materias oxidables

presentes en el agua, cualquiera que sea su origen, orgánico o mineral. Las aguas no

contaminadas tienen valores de DQO de 1 a 5 ppm, o algo superiores. Las aguas residuales

domésticas suelen contener entre 250 y 600 ppm, y en las residuales industriales la

concentración depende del proceso de fabricación.

ENDÓGENA: Que se origina en virtud de causas internas.

EXÓGENA: Que es debido a causas externas.

FOTOSÍNTESIS: Formación de un compuesto químico mediante la acción de la luz; esp.,

la función realizada por la clorofila de las plantas.

HECES FECALES: Excrementos o materiales residuales de desecho eliminados por el

intestino.

HIDROCARBURO: Término general usado para los compuestos orgánicos que contienen

solamente carbono e hidrógeno en su molécula.

174


INTERCAMBIO IÓNICO: método por el que se sustituyen iones de una disolución por

otros iones con la misma carga.

KARST: Paisaje calcáreo modelado por la acción del agua rica en anhídrido carbónico que

disuelve la caliza.

KÁRSTICO: Pertenceciente o relativo al karst.

LIXIVIACIÓN: Proceso de lavado que realiza el agua que se infiltra en el suelo.

METABOLISMO: Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células

de los organismos vivos, las cuales transforman energía, conservan su identidad y se

reproducen.

pH: Término que indica la concentración de iones hidrógeno en una disolución. Se trata de

una medida de la acidez de la disolución.

PURÍN: Parte líquida del estiércol.

RELAVES: Partículas de mineral que el agua del lave arrastra y mezcla con el barro

estéril, y que para ser aprovechados necesitan un nuevo lave.

SIMBIÓTICO: Que tiene carácter de simbiosis.

SIMBIOSIS: Asociación íntima de organismos de especies diferentes que se favorecen

mutuamente en su desarrollo.

SMOG FOTOQUÍMICO: El llamado smog fotoquímico, que irrita las membranas

sensibles y que daña las plantas, se forma cuando los óxidos de nitrógeno de la atmósfera

experimentan reacciones con los hidrocarburos excitados por radiaciones ultravioletas y

otras que provienen del Sol.

SUSTRATO: Medio de cultivo.

175


ACTIVIDADES

Los alumnos, en grupos de 3 personas como máximo, deben realizar la propuesta de un

diseño para un sistema de disposición de excretas, en este caso, una letrina.

Dicha propuesta debe contener objetivos, tanto generales como específicos, el desarrollo de

la propuesta, y una conclusión.

Esto debe realizarse en base a lo mencionado en este capítulo acerca de los sistemas de

disposición de excretas (letrinas) y con la información que les dará el docente en clases.

176


CONTESTANDO...

1. ¿Qué son los desechos líquidos?

2. Explique la diferencia entre aguas servidas y aguas residuales

3. ¿Qué se entiende por desecho?

4. Mencione las clases de desecho y explique cada una de ellas

5. Explique qué se entiende por RIL.

6. ¿En qué consiste la disposición de excretas? ¿Qué criterios de tienen que tomar en

cuenta cuando se propone un sistema?

7. ¿Cuáles son los sistemas de tratamiento de residuos líquidos?

8. ¿Cuáles son las características de los residuos?

9. ¿Cuáles son los principales procesos de tratamiento de los residuos sanitarios?

10. ¿Qué es la demanda bioquímica de oxígeno? ¿Qué es la demanda química de

oxígeno? ¿En qué unidades se expresan?

11. Mencione y explique cada uno de los procesos físicos.

12. Mencione y explique cada uno de los procesos químicos.

13. ¿En qué consisten los procesos biológicos?

14. Mencione los principales sistemas de tratamiento que se consideran para las aguas

residuales domésticas.

15. Explique esquemáticamente el ciclo del fósforo.

16. Explique esquemáticamente el ciclo del carbono.

17. Explique esquemáticamente el ciclo del nitrógeno.

18. Explique esquemáticamente el ciclo del azufre.

19. ¿Qué es un biodigestor?

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PARA PROFUNDIZAR...

Para mayor información referente a este capítulo, el alumno puede buscar más información

en los siguientes libros y/o sitios de Internet:

- Norma Boliviana NB 742: Residuos Sólidos.

- Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2002. ©

- http://www.aguamarket.com/temas_interes/027.asp [Acceso Marzo 2004]

- http://www.aguamarket.com/diccionario/terminos.asp [Acceso Marzo 2004]

- Sistemas de alcantarillado y evacuación de aguas residuales, Texto guía para la materia

de Ingeniería Sanitaria II, Escalera V. Armando, Herrera Y. Keiko y Terán A. Rodrigo,

U.M.S.S., F.C. y T., 2000.

- http://www.disaster-info.net/col-ops/saludambiente/guia-letrinas.htm#Letrina [Acceso

Marzo 2004]

- http://buffy.cs.caltech.edu/espanol/energia/biogas01.html [Acceso Abril 2004]

- http://www.wwtlearn.org.uk/factfile/round-and-round.htm [Acceso Octubre 2003]

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06Cap4-DesechosSolidos,LiquidosYGaseosos[1]