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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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
- 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
6 http://www.disaster-info.net/desplazados/documentos/saneamiento01/2
129
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
- 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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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.
10 http://www.disaster-info.net/desplazados/documentos/saneamiento01/2
133
SANEAMIENTO AMBIENTAL
- 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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
- 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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
Fig
ura
4.1
1 C
ámar
a sé
ptic
a
149
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
- 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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
Ciclo del Carbono
Ciclo del Nitrógeno
166
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
Ciclo del Fósforo
Ciclo del Azufre
167
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
- 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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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
CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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
SANEAMIENTO AMBIENTAL
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.
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CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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.
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SANEAMIENTO AMBIENTAL
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.
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CAPÍTULO 4 DESECHOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS
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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SANEAMIENTO AMBIENTAL
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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