Depuración natural de aguas residuales-POEM

De Neotrópicos, plataforma colaborativa.
Saltar a: navegación, buscar

oferta | demanda | balance | síntesis PMA | interventoría | fase de obras | normas | patrimonio arqueológico | información | restauración | conservación | DENARIO | fase de servicio


DENARIO puede ser un sistema alterno, innovador, para depuración de las aguas residuales municipales, con base en su circulación a través de una batería de pozos de oxidación y su descarga a una zona renaturalizada de ciénagas/bajos/pantanos, conectada en forma natural con el río Magdalena. DENARIO combina el manejo de aguas residuales con la restauración ecológica, la educación ambiental y la producción perdurable de recursos persistentes: madera, leña, vida silvestre, pesca, entre otros.[1]

DENARIO surge de la necesidad de minimizar las posibles consecuencias deletéreas de las obras del POEM frente a Puerto Berrío por la disminución temporal, cíclica y recurrente -cada estación seca- del nivel de estiaje y la prolongación de su duración; condiciones que dismunuyen efectivamente el caudal de dilución de las descargas de aguas cloacales que en la actualidad son vertidas directamente en el brazo del río. Ver ficha detallada sobre identificación de efecto en esta página, las características de las aguas del río y de las descargas en el frente fluvial se pueden ver en Aguas del Puerto, 2007.

2POEM 031.jpg Descarga de aguas cloacales crudas en el brazo del Magdalena frente a Puerto Berrío, durante el estiaje del primer semestre de 2007. Nótense las canoas arrimadas justo en la boca del descole. El playón del fondo -con los toldos rojos- se habilita para el esparcimiento durante los días feriados; está sujeto a cambios rápidos de nivel como sucedió el sábabo 24.02.2007, cuando éste aumentó ca. 15 cm en 6 horas e impidió su utilización. Estos hechos subrayan la insensibilidad de la población hacia la problemática de la contaminación. El POEM contempla la construcción de un dique de revestimiento, ca. 1.350 m de longitud, a través del brazo, para encauzar las aguas de estiaje hacia el canal de navegación, distal a Puerto Berrío. En consecuencia, los estiajes en el brazo pueden tener niveles más bajos y prolongados; si bien esto favorece la pesca, la recreación y la extracción de arena, puede disminuir los caudales de dilución de las aguas cloacales. Esta situación no será permanente y aún puede no ocurrir, por cuanto el Municipio y Aguas de Puerto, adelantan desde 2003 el Plan maestro saneamiento y vertimientos, aprobado por Corantioquia y apoyado financieramente por Cormagdalena.
Fotos: L. M. Otálvaro/neotropicos, 26.02.2007
2POEM 044.jpg
2POEM 045.jpg


DENARIO se ajusta a las recomendaciones del CCG-131-Sectorial Cormagdalena (CCG-01 del nuevo mandato) de agosto 12 de 2006, celebrado en Puerto Berrío, cuyos temas centrales fueron: el río Magdalena e inversiones en saneamiento básico con base en recursos del Fondo Nacional de Regalías[2] .

Marco normativo

La legislación vigente requiere que los municipios (usuarios del agua) opten por un plan de manejo de aguas residuales. Éste fue registrado en Corantioquia, la CAR con jurisdicción en Puerto Berrío, en diciembre de 2005. De acuerdo con la escasa información acopiada a la fecha, el plan maestro de saneamiento de Puerto Berrío sería compatible con el concepto de DENARIO, pues contempla una batería pequeña, tradicional, de lagunas de oxidación y descarga del agua tratada al río Magdalena. Se requeriría complementar el proyecto en desarrollo con la batería de lagunas que reciba el efluente del sistema previsto, este sería el pantano propiamente dicho. En principio, la viabilidad de este concepto se debe averiguar con la Alcaldía Municipal, Puerto Berrío-Antioquia[3] . La página de Internet de Puerto Berrío, es nueva y no contiene información sobre estos aspectos.

Solución actual en desarrollo

  • Plan Maestro Saneamiento y Vertimientos de Puerto Berrío[4] . Plan a 20 años, 2006 - 2026[5]
  • Financiación
    • Corantioquia
    • Cormagdalena 60% (canal colector / interceptor paralelo al río)
    • Municipio de Puerto Berrío
    • Aguas de Puerto S. A. E. S. P., empresa de acueducto y alcantarillado de Puerto Berrío
  • Inversiones a la fecha:
    • en 2006 1.000 millones $
    • en 2007 1.000 millones $
  • Componentes
    • canal La Fortuna colector / interceptor paralelo al río, financiado por Cormagdalena, descarga a río Magdalena
    • planta de tratamiento I LaMalena para 15% ?? caudal, descarga a canal colector ?
    • planta de tratamiento II El Pensil para 15% ?? caudal, descarga a canal colector ?
    • laguna(s) de oxidación 70%

Un "maestro" da agua del río a los porteños El Colombiano 03.06.2006 p 7d, facsímil de suelto de prensa

Programas en ejecución (junio de 2006) por parte de Aguas del Puerto[6] ,

  1. Reposición de redes de acueducto y alcantarillado, este último incluye construcción de interceptores de aguas lluvias para manejo de inundaciones. Captación en zona N, conducción a canal La Fortuna y de allí al río. Tiempo de evacuación: ca. 2 horas
  2. construcción de dos sistemas de alcantarillado en sectores La Malena y El Pencil, cada uno con planta de tratamiento de aguas residuales. Capacidad conjunta para tratar 70% de aguas cloacales.
  3. laguna de oxidaxión:
    1. laguna anaerobia +
    2. dos lagunas facultativas
    3. área conjunta = 4 ha
    4. eficiencia: remoción de 85% de sólidos y materia orgánica
    5. costo: 3.407 millones $ con financiación de: Corantioquia, Cormagdalena, Municipio de Puerto Berrío y Aguas de Puerto

Nuevo alcantarillado en Puerto Berro El Mundo 23.06.2006 p A7, Facsímil de suelto de prensa

De acuerdo con Conhydra S. A. en Puerto Berrío se instalarán 4.000 m de redes de alcantarillado y se pondrá en funcionamiento 2 plantas de tratamiento de aguas residuales para los barrios Milla Dos, Bodega de Rieles y La Malena, por un valor de 1.258 millones $ con aportes de Cormagdalena, el Municipio y Aguas de Puerto S.A. (Ronda paisa). Se tiene proyectado finalizar las obras este mes [junio 2006]. De otro lado, Corantioquia abrió licitación para construir un colector principal y planta de tratamiento de aguas residuales para Puerto Berrío, por un valor de 3.400 millones $ con aportes de Cormagdalena, administración local y créditos a través de Corantioquia.

Objetivos de DENARIO

DENARIO se plantea como una alternativa para minimizar las consecuencias deletéreas, molestias e incomodidades que las obras del POEM pueden causar en el brazo del Magdalena que corre a lo largo de Puerto Berrío desde los silos, el puerto de las chalupas y los barrios Puerto Colombia y Los Corales. En este brazo descargan no menos de tres colectores cloacales; las obras del POEM en el sector tienen contemplados diques transversales para encauzar las aguas hacia el canal navegable, las cuales redundarán en menores niveles, durante un tiempo más largo, en el brazo, cada verano (época de aguas bajas) y exacerbarán las condiciones deletéreas del agua: H2S, mercaptanos, Escherichia coli faecal, etc.

Perfil de proyecto

A continuación se presentan algunos datos que permiten delinear el proyecto, pero que no constituyen especificaciones. La demanda en términos de población servida, caudal utilizado y descargado y carga contaminante, entre otros, no se conocen todavía.

  • 20.000 habs ≈ 25 ha con base en especs de Arcata Marsh
  • zona urbana de Puerto Berrío: 34.230 habs en 2005
  • T°C media en Puerto Berrío 28,3°C > Arcata 10 -16°C
  • dimensión debe contemplar tasas de crecimiento poblacional urbano ≈ 0,029/año en período 1993-2005, es la tasa más alta de la región POEM

DENARIO-Pto. Berrío puede requerir ca. 45 - 60 ha. Propiedad rural en Puerto Berrío es latifundio con propietarios absentistas.

  • 4.714 habs rurales en 2005, incluye Puerto Murillo ca. 1.500 habs
  • 1.250 predios en 1993
  • 1.176 km2
  • 94,08 ha = tamaño medio de predios en 1993

Depuración a través del pantano

  • tratamiento primario
    • filtración, decantación, remoción de sólidos
    • clarificación
  • tratamiento secundario
    • digestores (liberación de CO2, CH4. H2S y producción de lodos)
    • lagunas de oxidación (libres de macrófitas acuáticas, consumo de N y P por algas)

Los pasos anteriores son el tratamiento convencional. DENARIO contempla además el paso lento del agua -trh ≥ 10 - 12 días- descargada de las lagunas de oxidación a través del pantano de depuración, con abundantes macrófitas para restringir el crecimiento algal y remover los sólidos y nutrientes restantes. La superficie del pantano es función del caudal a tratar y de la carga contaminante.

diagrama de flujo semejante a RFSWTP: cantidades y calidades de agua sólidos, gases in - ex en flujos + procesos

Servicios ecológicos potenciales del pantano de Puerto Berrío

  • almacenamiento y depuración de aguas de crecientes y tormentas
  • reserva/almacenamiento de agua
  • recarga de agua freática
  • descarga de aguas de alta calidad
  • reducción de GEIs por inmovilización de C y N en MO
  • almacenamiento de germoplasma vegetal y animal
  • hábitat de vida silvestre residente y migratoria
  • criadero y refugio para alimentación y reproducción de peces de importancia ecológica y económica
  • fuente de RRNNRR de uso comunal: caza, pesca, leña, madera, fibras, etc.
  • recreación pasiva, no consuntiva
  • recreación y educación ambiental
  • espacios verdes

Manejo de DENARIO

El proyecto puede ser formulado, desarrollado y manejado por una empresa comunitaria[7] encargada del cuidado y conservación del área de pantano, manejo de fauna silvestre acuática y terrestre (pesca y caza controladas para garantizar perdurabilidad)[8] y de la producción y comercialización de algunos de los servicios ambientales:

  • venta de agua depurada a Puerto Berrío, a Cormagdalena o a Corantioquia (tasas retributivas)
  • turismo y recreación (alquiler de escenario, infraestructura e instalaciones para eventos periódicos o esporádicos de terceros, v. gr., grupos ecológicos, colegios e instituciones académicas, ESALs u ONGs ambientalistas, etc.)
  • educación ambiental (infaltil, juvenil y de adultos)
  • producción y venta de energía con biogás o co-generación para consumo interno
  • producción y venta de abono orgánico
  • CREs por retención de materia orgánica, reducción de NOx+ y reemplazo de energía térmica con base en combustión de carbón o gas por combustión de biogás

La combinación, en una solución singular, del manejo de aguas residuales, con la restauración ecológica, la educación ambiental y la producción perdurable de recursos persistentes: madera, leña, vida silvestre, pesca, etc., otorga de facto a DENARIO el carácter de proyecto ecológico y ambiental, lo cual le permitiría beneficiarse de la disponibilidad de fondos y asistencia técnica internacional mediante iniciativas tales como MDL[9] , LIL[10] , GEF[11] , etc., cuyos montos superarían las inversiones requeridas y por supuesto los costos recurrentes.

Una ventaja fundamental de este programa es la autonomía que el Municipio de Puerto Berrío tendría sobre una solución rentable a varios de sus problemas ambientales, pues todos los recursos requeridos están dentro del territorio municipal. Esta ventaja además facilitaría cualquier negociación de asistencia financiera o técnica internacional, por el carácter local o regional de los entes decisores: la CAR y el municipio.

En las últimas semanas, el programa DENARIO ha sido objeto de conversaciones informales y sondeos entre Neotropicos (los consultores de este estudio) y el Instituto de manejo de recursos hídricos y cuencas hidrográficas (Iwg) de la Universidad de Karlsruhe, Alemania[12] . En principio se ha acordado trabajar en la formulación de un proyecto conjunto Neotrópicos - Iwg para desarrollar los componentes de depuración de aguas, restauración y educación ambiental de Denario, mediante solicitud de asistencia financiera a la Comunidad Europea, para ser presentada antes de finalizar el año en curso. Entre tanto, se adelantaría en Medellín o Puerto Berrío una reunión de interesados[13] , para discutir alternativas de desarrollo del programa.

Costos de DENARIO

rubro unidad costo/unidad cantidad ∑1·103 co$
Inversiones 1.039.472
diseño de montaje y operación de DENARIO global 211.517 1 211.517
compra de terrenos ha 5.000 80 400.000
adecuación terrenos horas·máquina 240 560 134.400
construcción y dotación estación de campo m2 1.250 90 112.500
dotación amoblamiento estación de campo global 27.452 1 27.452
laboratorio (montaje) global 37.569 1 37.569
equipos de oficina global 24.690 1 24.690
equipos de comunicaciones global 3.396 1 3.396
muebles de oficina global 2.438 1 2.438
vehículos acuáticos bote-motor 13.965 2 27.930
vehículos terrestres campero 34.000 1 34.000
motocicleta 7.860 3 23.580
Costos recurrentes (anuales) 111.887
personal administrativo mes·hombre 1.875 12 22.500
personal científico seguimiento y monitoría mes·hombre 5.354 12 64.242
personal de apoyo jornales 25 720 18.000
laboratorio (operación y mantenimiento) meses 157 12 1.878
operación oficina meses 103 12 1.235
operación vehículos meses 336 12 4.032



Depuración natural de aguas residuales

La Internet abunda en materiales de referencia útiles para la formulación y diseño preliminar de DENARIO[14] . A continuación una lista incompleta con comentarios.

  1. Constructed wetlands Colección de artículos especializados de la USEPA[15] sobre el tema de humedales artificiales, construidos con el propósito de tratar aguas residuales de diverso origen, proveer hábitat de vida silvestre, peces y otros organismos acuáticos. Los artículos están disponibles en formato pdf. Los temas tratados son entre otros:
    1. principios orientadores para diseño de humedales artificiales
    2. estudios de casos
    3. manuales para diseño, construcción, operación y mantenimiento de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales domésticas urbanas, agrícolas, drenaje de minas de carbón y de escorrentía de tormentas y lluvias torrenciales
    4. bibliografías especializadas sobre aspectos ecológicos, de recursos, de ingeniería, etc.
    5. base de datos de humedales artificiales en EUA
  2. Concepto de humedal-parque. Esta interesante página contiene referencias a muchos temas afines a los tratados en DENARIO y en otros programas del PMA POEM. El concepto de wetpark hace referecia a humedal artificial o construido y es opuesto a wetland que es humedal natural. Aguas grises, separación de aguas negras y grises. Almacenamiento vs. flujo, etc.

Apostillas

  1. ^ . DENARIO es un proyecto similar al Arcata Marsh, promovido en la ciudad homónima de la costa norte de California (EUA) desde el decenio de 1970 por la Humboldt State University.
  2. ^ . El Fondo Nacional de Regalías como entidad separada desapareció mediante decreto 4355 del 25 de noviembre de 2005 y sus funciones fueron asumidas por la Dirección Nacional de Regalías, adscrita al Departamento Nacional de Planeación.
    (…) "los pocos recursos que pueda ejecutar el Fondo Nacional de Regalías –no las regalías departamentales y municipales sino las indirectas que maneja el Fondo- sean [serán] dedicadas básicamente a tres objetivos en estos cuatro años: el río Magdalena, La Mojana y los programas de prevención y atención de desastres." (…) Registro de Prensa CCG-131, 12.08.2006
  3. ^ . Municipio de Puerto Berrío
    Calle 50, Palacio Municipal, segundo piso
    Tel: 833 21 20 Fax: 833 21 20
    Departamento Administrativo de Planeación Municipal - Extensión 130
    Correo electrónico: planeacion.ptoberrio@gmail.com
    05.02.2008. Comunicación con Liliana Gutierrez, secretaria de Ing. Henry Jiménez, Jefe de Planeación Municipal de Puerto Berrío, Coordinador de Plan de Desarrollo 2008-2011. Teléfono directo: 833 11 50
  4. ^ . No se tiene información completa a la fecha (14.06.207), se espera recibir documentación complementaria de
    - Corantioquia; Subdirección de Calidad: Dra. Diana Jaramillo (teléfono 493 88 88: 130)
    - Alcaldía Puerto Berrío: Departamento Administrativo de Planeación: Ing. José Arturo Morales Meneses (teléfono 833 21 20: 130 | jarmome@latinmail.com)
  5. ^ . Datos suministrados por ing. José Arturo Morales DMP-Puerto Berrío, en conversación telefónica 15.06.2007 con LCGL difieren de los registrados en informes de prensa. Deben ser precisados en futuras comunicaciones
  6. ^ . Empresa municipal de acueducto y alcantarillado de Puerto Berrío. Gerente: Dra. Rosa Emilia Querubín.
  7. ^ . Concepto de empresa de propiedad comunitaria, capitalizada con base en venta de bonos o acciones. Gerenciamiento moderno.
  8. ^ . Requiere calibración experimental de tasas de remoción de individuos de población, mediante cálculos con base en matrices de Leslie-Lefkovitch y simulación con Stella u otro simulador, e. g., script de MacOS X.
  9. ^  Mecanismo de desarrollo limpio = Clean development machanism. buscar referencia y definición simple, dar un par de ejemplos
  10. ^ . Learning and innovation loans buscar referencia y definición simple en página del WB, dar un par de ejemplos
  11. ^ . Global environmental facility buscar referencia y definición simple en página de UN, dar un par de ejemplos
  12. ^ . Neotrópicos (http://wiki.neotropicos.org) es una ESAL con sede en Medellín, establecida en 1990, dedicada a la estudio, restauración, conservación y aprovechamiento sostenible de los hábitats y recursos del río Magdalena. Neotrópicos ha adelantado varios proyectos en colaboración con el Instituto de Planicies Fluviales, adscrito al IWG del cual hace parte también el Instituto para ingeniería ambiental hídrica.
  13. ^ . Municipios de Puerto Berrío, Yondó, Barrancabermeja, Puerto Parra y Cimitarra, Cormagdalena, Dap-Antioquia, Corantioquia, Cas, Aguas de Puerto S. A., Bsi, Centro nacional de producción más limpia Cnpml, Universidad de Antioquia y Universidad Nacional de Colombia-sede Medellín, entre otros.
  14. ^ . El periódico El Tiempo de Bogotá, [http://www.eltiempo.com/colombia/cali/patente-para-manejo-biologico-de-aguas-residuales-de-la-universidad-de-leeds-inglaterra/16540055 publicó el 17.03.2016 una noticia interesante sobre un método novedoso de depuración biológica de aguas residuales mediante arqueas, organismos prokarióticos como las bacterias muy eficientes en el consumo de materia orgánica: "Miguel Peña Varón inició en el 2000, como parte de su trabajo doctoral en la Universidad de Leeds (Inglaterra) para el tratamiento, a bajo costo, de aguas residuales, obtuvo patente en Estados Unidos. De este modo, BLAAT (Biorreactor Lagunas Anaeróbicas de Alta Tasa), del Instituto Cinara, de la Universidad del Valle, fue reconocido como un proyecto innovador." Esta referencia fue gentilmente facilitada por Gregorio García Pereira el 18.03.2016
  15. ^ . USEPA es la sigla inlesa de la [http//www.epa.gov Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de América].