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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS
ALEXANDRA SOFIA TOBAR VARGAS
Maestría Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente II Semestre
Cohorte XIII
NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
Docente
LEIDY SALGADO
LUZ ANGELICA CARDONA
Tutoras
MODULO MANEJO INTEGRADO DEL AGUA
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
2015
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS
RESUMEN
El tratamiento de aguas residuales en la isla de San Andrés Islas, es llevado a
cabo por PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., empresa responsable
de la operación, optimización y ampliación de la red de alcantarillado sanitario, y
tiene la visión de ampliarlo con el fin de brindar un mejor servicio a la población
isleña y proteger los recursos hídricos del territorio, mejorando la calidad de vida.
Debido a las condiciones de insularidad y teniendo en cuenta principalmente el
estado de Isla oceánica, es claro que el principal cuerpo receptor de aguas
residuales en la Isla, es el mar. Por lo cual el vertimiento de las aguas residuales
se hace a través del Emisario submarino y vertimientos no autorizados (V.
Puntuales) a la costa. Por otra parte la mayoría de la población isleña posee
pozos sépticos, en pésimas condiciones filtrándose las AR a los acuíferos de la
isla y el subsuelo en general, afectando no solo el recurso hídrico sino la salud
humana.
La región cuenta con 3 estaciones de captación de aguas residuales, que reciben
los vertimientos de los 4 distritos de la isla, ubicados en la parte norte, mientras
que barrios como San Luis y El Cove no poseen alcantarillado sanitario por la
falta de estudios preliminares y altos costos de la infraestructura.
A la región se le deben implementar tratamientos de aguas residuales
descentralizados, que son de bajo costo y benefician a la población en general,
también se debe implementar una planta de tratamiento de lodos para que la
descarga del emisario submarino no cause daños irreversibles en los
ecosistemas marinos.
INTRODUCCION
El Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina se encuentra en el
Caribe suroccidental, en la región intertropical, con una superficie marina de más
de 250.000 km2 de aguas oceánicas y sólo 70 km2 de tierra emergida terrestre.
Las islas se encuentran en la zona de transición entre el seco tropical y el clima
húmedo tropical. La influencia de los vientos alisios mitiga el clima seco y cálido.
La temperatura media anual es de 27.4˚C (Tobar et al, 2013).
El crecimiento de la población y por ende de la infraestructura de servicios
básicos sin el lleno de los requerimientos técnicos pertinentes, se traduce en
dispersión de agentes patógenos y contaminantes que exponen a la población y
al medio ambiente al riesgo de desastre de carácter antrópico (Arboleda, L.
2010).
Actualmente, las aguas residuales recolectadas por la red de alcantarillado
sanitario existente, son vertidas sin ningún tipo de tratamiento al mar; (excepto
de un pretratamiento que se le realiza al agua por medio de un sistema de
cribado ubicado en la Estación de Bombeo de Aguas Residuales N° 3,
aprovechando de este, su capacidad para asimilar y transformar las sustancias
mediante una serie de fenómenos fisicoquímicos y biológicos que reducen
significativamente la carga orgánica y bacteriana, sustancias típicas de las
descargas provenientes del sector de North End (Vertimiento Final).
Las aguas residuales se vierten al mar, y debido a las condiciones de uso de
pozos sépticos, construidos en muchos casos sin estándares técnicos y sin que
sea efectuado un mantenimiento apropiado de los mismos, se puede establecer
que las fuentes de agua y los acuíferos de la Isla, son susceptibles a percibir
contaminación por aguas residuales. En la actualidad el vertimiento final que
finaliza en el mar se realiza mediante el emisario submarino (cumple la función
de sistema de transporte, tratamiento y disposiciónfinal de las aguas residuales)
con previo cribado de las aguas residuales en la Estación de Bombeo de Aguas
Residuales N°3 (Informe Proactiva, 2008).
De acuerdo con la Resolución N° 507 del 20 de Noviembre de 1997, la
corporación Ambiental CORALINA otorgó la Licencia Ambiental para la
construcción del Emisario Submarino de Carácter Oceánico y luego la modifico
mediante Resolución No 423 del 7 de junio 2007, la cual estableció la
implementación del programa de vigilancia, control y monitoreo ambiental del
proyecto emisario submarino. Dicho programa establece dos clases de
monitoreo: uno sobre el cuerpo receptor del vertimiento (monitoreo estaciones a
componentes bióticos, abióticos, características físico-químicas y
microbiológicas del agua) y otro del efluente antes del ingreso al emisario
submarino.
En general el vertimiento de aguas residuales en la región no es el más óptimo
por falta de infraestructura, y además la empresa requiere rediseñar las obras a
mediano y largo plazo, pues los costos de inversión son muy elevados con
relación al número de usuarios a vincular, por lo que en la actualidad le genera
la búsqueda de nuevos estimes y la implementación de nuevos materiales que
reduzcan el costo de inversión en las obras. Con el fin de maximizar los recursos
entregados tanto por el Gobierno Nacional y el Departamental y obtener una
mayor vinculación de usuarios a las redes de alcantarillado sanitario.
OBJETIVO GENERAL
 Realizar un análisis del vertimiento de aguas residuales en la isla de San
Andrés.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Describir el proceso de tratamiento de aguas residuales en San Andrés
Islas.
 Sugerir nuevos Tratamientos de aguas residuales para la región.
MARCO TEORICO
La problemática de la contaminación marina y su marcada influencia en la “salud”
de los ecosistemas costeros, está estrechamente relacionada con el aumento
creciente de las poblaciones que habitan las zonas costeras y de igual forma,
con el incremento de las actividades domésticas, agrícolas e industriales que,
por el mal manejo e inadecuado control de los desechos sólidos y líquidos,
afectan el medio marino con significativas implicaciones a nivel ecológico,
socioeconómico y de salubridad (Garay et al, 2001).
Dado el tamaño del territorio y el carácter insular, el archipiélago de San Andrés,
Providencia y Santa Catalina se considera como una zona costera cuyos
componentes están estrechamente relacionados entre sí, por lo tanto, cualquier
factor que ocasione un impacto negativo sobre la misma, se reflejará de forma
directa o progresiva en la calidad del recurso hídrico. En las islas no existen ríos
o cursos de agua con caudal permanente y el aporte de agua a éstas se garantiza
mediante el ciclo hidrológico. Como el sistema es reducido, ante las fuentes de
contaminación el agua se deteriora fácilmente. La capacidad de autodepuración
del recurso hídrico soluciona en parte este problema; sin embargo, cuando las
acciones antrópicas incontroladas aportan más carga contaminante, el sistema
de depuración se debilita drásticamente haciendo más difícil la remediación.
(Garay et al, 2001).
La zona costera de la isla de San Andrés está siendo afectada principalmente
por los vertimientos directos de aguas residuales sin ningún tipo de tratamiento,
los cuales se deben a un bajo cubrimiento del sistema de alcantarillado.
De esta forma, están llegando a las aguas marinas y costeras 14466 m3/día de
aguas servidas de la ciudad sin ningún tratamiento (Garay et al, 2001), de
aproximadamente 73000 habitantes (DANE, 2005). Estos vertimientos
representan en términos de cargas que entran a los ecosistemas acuáticos
adyacentes a la isla, en promedio 1.91 ton/día de SST, 3.23 ton/día de DBO5,
1.45 ton/día de aceites y grasas, 0.7 ton/día de nutrientes y aproximadamente
1.49 X 1018 NMP/día de Coliformes fecales (Garay et al, 2001).
Otro problema derivado del anterior se relaciona con la disposiciónfinal de parte
de esas aguas servidas, a través de la construcción inadecuada de pozos
sépticos, permitiendo que las aguas negras se filtren hacia los acuíferos,
contaminándolos y finalmente, estas aguas a su vez confluyen al mar (Marín,
2001).
Otros factores también influyen en el deterioro de la calidad de esta zona costera:
Inapropiada disposición de los residuos sólidos cuyos lixiviados llegan al mar,
vertimientos de aceites lubricantes provenientes de las embarcaciones, alta
densidad poblacional, explotación desmesurada de los recursos marinos,
deterioro de bosques de manglar, entre otros (Marín y Garay, 2001). El aporte
de contaminantes al medio marino causa progresivamente un impacto sobre la
calidad misma del agua creando efectos sobre la salud pública debido a la
posibilidadde encontrar microorganismos patógenos, así como efectos estéticos
por la contaminación visual y olfativa que se produce y efectos sobre la ecología
marina por la presencia de sustancias tóxicas (Garay et al, 2001).
Por las razones expuestas anteriormente la Corporación Autónoma Regional y
de Desarrollo Sostenible del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa
Catalina – CORALINA, implementó desde 1997 una red de monitoreo de la
contaminación de las aguas costeras alrededor de la isla de San Andrés. Esta
red se diseñó con base en la presencia de vertimientos directos de aguas
residuales domésticas, así como el conocimiento previo de zonas contaminadas
por grasas y aceites, como es el caso de bahía Hooker, debido a la importancia
que representa la zona costera en su totalidad, la Corporación también
implementó redes de monitoreo de manglares, aguas subterráneas, arrecifes y
vertimientos y en 1998 extendió el monitoreo de zona costera a la isla de
Providencia con base en la presencia de descargas puntuales y de zonas
protegidas como el manglar Mc Bean (Garay et al, 2001).
En el departamento de San Andrés, se pueden identificar cuatro (4) formas o
alternativas de disposiciónde las aguas residuales: el sistema de alcantarillado,
pozos sépticos, tuberías de conducción hacia el mar y disposición sobre el
terreno. Ante la falta de redes de alcantarillado en algunos sectores de la Isla,
los habitantes se han visto obligados a emplear como mecanismo de disposición
final de las aguas residuales, aguas negras y excretas los pozos sépticos; de
igual forma, es común encontrar en los barrios de bajos recursos económicos,
vertimientos al aire libre en patios, calles y terrenos baldíos. (Informe Proactiva,
2008).
Estas formas de disponer el agua residual que tiene la población no son
aconsejables ya que están causando contaminación y deterioro de los
ecosistemas de la región. Según el informe de Proactiva 2008, este vertimiento
se realiza en zonas donde el nivel freático es muy alto la profundidad del lente
de agua es bastante baja, de tal forma que todas las aguas residuales de los
pozos sépticos se infiltran en éste, contaminando el acuífero deteriorando su
calidad y restringiendo su utilización para consumo humano; adicionalmente la
proliferación de vectores debido al mal manejo de las aguas residuales, las
múltiples enfermedades de origen hídrico y la contaminación del medio ambiente
generan detrimento de la calidad de vida de los habitantes de la Isla.
Por observación se ve en barrios como Sarie Bay, Cabañas Altamar, Rocosa y
San Luis, vertimientos puntuales por medio de tubos que salen directamente al
mar, estos por supuesto vierten las aguas residuales domesticas sin ningún tipo
de tratamiento, contaminando las aguas costeras. Y según Informe de Proactiva
2008, los efectos son la mala calidad del agua, aumento de la turbidez
(sedimentos), sólidos suspendidos, bacterias, altas concentraciones de
nutrientes, la reducción de la salinidad de las aguas cerca al punto de descarga
y drenajes y la contaminación visual.
Esta situación incide negativamente sobre los ecosistemas marino-costeros, así
como sobre las actividades recreativas (por la degradación del paisaje y la
calidad del agua en las zonas de playa), turísticas y pesqueras. La contaminación
de las aguas costeras y marinas también se debe a la inapropiada disposición
de los residuos sólidos, cuyos lixiviados llegan al mar; el deterioro de bosques
de manglar cuyas escorrentías desembocan al mar; la alta sedimentación como
resultado de la erosión del suelo; el daño físico y fragmentación de los arrecifes
coralinos y la proliferación de algas por el aumento de nutrientes aportados por
las aguas negras, entre otros (Informe de Proactiva, 2008).
De acuerdo con la infraestructura existente, entregada por la contratante a
PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., se cuenta con un sistema
compuesto por una red de acueducto abierta y una red de alcantarillado
separativa. La Isla de San Andrés presenta un sistema de alcantarillado de tipo
separativo, en el que las aguas residuales domésticas y las aguas lluvias son
recolectadas por sistemas de conducción independientes.
Según el Informe por parte de Proactiva S, A del año 2008, el manejo y
disposición de las aguas residuales en la Isla de San Andrés se lleva a cabo
mediante un sistema de alcantarillado sanitario, que a la fecha (incluye redes
construidas por Proactiva) presenta una longitud total de 25.817,34 metros de
redes construidas, en diámetros nominales que varían entre 180mm a 760mm,
con predominio de redes en 200mm y en materiales que varían desde PVC,
GRESS hasta PAD.
Las redes de alcantarillado que existían eran 20322,67 y las construidas por la
empresa son 5037,87, teniendo un total de 25360,53 para isla. La red construida
se encuentra en la parte norte de la isla, mientras que en San Luis y El Cove no
existe ninguna. En total hay 13 avenidas conectadas a la red de alcantarillado
sanitario. Donde no existe conexión a la red se usa el pozo séptico, que en su
mayoría no cumplen las normas mínimas establecidas por la ley.
La empresa Proactiva S.A, realizo un reconocimiento en campo de la red de
alcantarillado y se encontró con:
 La red se ubica en una zona de topografía con bajas diferencias de
nivel, que provocan escasas pendientes en los colectores.
 La ausencia general de trampas de grasa y desarenadores en los
productores principales de la red, provocan la existencia de gran
contenido de elementos sólidos en las aguas residuales, que generan
zonas de taponamiento en los colectores.
 Gran parte de los colectores existentes se ubican en zonas cercanas al
mar, por lo que la red se ubica próxima o por debajo del nivel freático,
influyendo en el aumento de la dificultad y los elevados costos en la
construcción de nuevos colectores, así como el aumento de caudales
circulantes procedentes de posibles infiltraciones desde la capa freática.
 Escaso o casi nulo mantenimiento de la red.
 Rebosamientos de pozos por conexión erróneas.
Proactiva S.A, cuenta con 3 estaciones de bombeo y 3 pequeñas estaciones (El
Bigth, ARD No 1 y Mini Rey), que impulsan el agua residual de los 4 distritos de
la región. También cuenta con un emisario submarino que cumple la función de
verter directamente las aguas residuales al mar.
El tratamiento que reciben las aguas residuales según el Informe de Proactiva
de 2008, es: de las conexiones domiciliarias a los colectores secundarios y de
estos a los colectores principales, luego es conducida en su mayor parte por
gravedad en las redes recolectoras hasta las estaciones de bombeo uno, dos y
tres, las cuales funcionan como elevadoras secuencialmente, hasta llegar al
punto de tratamiento preliminar, donde serán separadas las partículas sólidas de
mayor tamaño, para luego como parte final del proceso, ser conducidas a través
del emisario submarino de carácter oceánico para ser vertidas al océano a una
profundidad que oscilará entre 20 y 25 metros, donde al ser vertida el agua
residual, se espera la dilución de las cargas contaminantes.
Las aguas residuales domiciliarias que ingresan a los colectores secundarios, lo
hacen por descarga directa y otros mediante bombeo, la red en su totalidad se
tiene (4) grandes distritos, los cuales conducen por gravedad las aguas
residuales domésticas, hacia las estaciones de bombeo, de las cuales existen
tres (3) construidas y en operación.
En resumen el proceso que tienen las aguas residuales en la región es:
1. Descargue de Aguas residuales a la red domiciliaria.
2. Conducción de AR al colector secundario.
3. Conducción al colector principal.
4. Conducción a las estaciones de bombeo.
5. Descarga final al mar por el emisario submarino.
La cobertura total de la red de alcantarillado sanitario en la Isla, según el informe
de Proactiva de 2008, es del 30.6%, concentrándose hacia parte urbana o norte
de la isla, mientras que los sectores de San Luis y El Cove, no cuentan con este
servicio, por falta de estudios preliminares y recursos económicos. No obstante,
la mayoría de habitantes de la Isla que no se encuentran conectados a la red ni
cuentan con pozos sépticos, y optan por tener como método de disposición final
de sus aguas residuales sistemas descentralizados como: tanques sépticos, en
algunos casos tienen conectados sus tazas sanitarias a una letrina, en otras
circunstancias llevan a cabo la disposición de las aguas residuales a campo
abierto, así como otros casos las aguas residuales son vertidas directamente a
las calles, generando problemas de salubridad pública y malos olores.
Figura 1: Sistemas de disposición de aguas residuales
Fuente: Informe Proactiva S.A, 2008.
Es importante resaltar que una de las condiciones ambientales favorables para
la operación del emisario submarino, es la calidad del agua vertida, que por
provenir de una Isla sin industrias, no presenta altos niveles de sustancias
tóxicas, como compuestos orgánicos persistentes, metales pesados, entre otros,
que podrían causar efectos nocivos al ecosistema y al medio ambiente marino
en general. Los resultados de los diferentes parámetros analizados en la
muestras de agua colectadas en los vertimientos, se ven influenciados por la
mezcla con el agua del mar ocurrida durante la toma de la muestra, se
consideran normales para este tipo de agua (informe Proactiva, 2008).
Por otra parte el emisario submarino está siendo la opción más viable y legal
para el tratamiento de aguas residuales de la región ya que según la resolución
0631 de 2015, por la cual “se establecen los parámetros y valores límites
máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas
superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan otras
disposiciones” en el artículo 1, objeto y ámbito de aplicación, parágrafo: la
resolución no aplica a vertimientos que se realicen a aguas marinas o suelos.
Situación que preocupa pues se está impactando los ecosistemas marinos de la
región y no hay como regular los contenidos de contaminantes de las descargas
de aguas residuales y según el informe de Proactiva de 2008, las muestras
tomadas generalmente se mezclan con agua de mar, pudiendo alterar los
resultados y parámetros permitidos y establecidos según la ley 9 de 1979.
La Corporación Ambiental Coralina permanentemente realiza acciones
tendientes a implementar las funciones de la Reserva de la Biosfera Seaflower,
se destaca la formulación del Plan de Manejo de la Cuenca del Cove 2005-2014
que formula los lineamiento para el manejo sostenible de una zona núcleo de la
Reserva de Biosfera Seaflower; en cuanto a acciones específicas se encuentra
la implementación de sistemas alternativos comunitarios 54, para el tratamiento
de aguas residuales en la cuenca del Cove (19 viviendas); en San Luis (19
viviendas) y en Tom Hooker (7) viviendas. Bajo el contexto de soluciones
individuales, a finales del 2008 y principios del 2009 se implementó el sistema
alternativo de manejo de aguas residuales en el sector de La Loma (Linval Cove
y Barrack) ubicado en la zona núcleo de la Reserva de la Biosfera, que beneficia
a 9 viviendas. Los anteriores reportan beneficio para un total de 270 persona
aproximadamente, que aunque no corresponde ni al 2% de la población de la
zona rural, de alguna manera denotan la gestión que pocos años antes no se
lograba (Arboleda, 2010).
DISCUSION
Según Arboleda 2010, se debe profundizar en los estudios pertinentes que
involucren los parámetros de diseño correspondientes (periodo de diseño,
población, dotación de agua, factores de retorno, caudales, etc.), para
determinar las tecnologías adecuadas para el manejo integral del agua y
disposición de desechos de acuerdo con las características de cada sector.
Para el manejo de aguas residuales tipo doméstico, se recomiendan tecnologías
apropiadas tales como sistemas séptico con inclusión de filtros anaerobios,
sistemas de alcantarillado sin arrastre de sólidos ASAS, alcantarillado
simplificado RAS, alcantarillados de pequeño diámetro, alcantarillados
comunitarios, los cuales –además de ser de carácter comunal–, técnicamente
cumplen con aspectos como eficiencia (legalmente requerida), disponibilidad de
tierra, operación, mantenimiento e igualmente los desechos clarificados pueden
ser incorporados técnica y estratégicamente a los sistemas convencionales
existentes (compuesto por alcantarillado y emisario submarino).
Se deben ejecutar obras de construcción, rehabilitación y expansión del sistema
de alcantarillado sanitario, mediante la implementación de proyectos a mediano
y largo plazo, con el fin disminuir el uso de pozos sépticos y lograr una
disposición final adecuada de las aguas residuales, dando cumplimiento al
contrato de operación para los servicios de acueducto y alcantarillado para la Isla
de San Andrés, suscrito entre Aguas de San Andrés S.A. E.S.P. y PROACTIVA
Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P.
Las aguas residuales producidas en la Isla contienen una serie de componentes
comunes en las aguas residuales de tipo doméstico, descartando las cargas a la
red de efluentes industriales y agrícolas de alto contenido de contaminantes
químicos, lo que genera menor riesgo de afectación al mar y un funcionamiento
más efectivo y eficiente del emisario submarino.
Pero sin lugar a dudas la mejor alternativa teniendo en cuenta que en la isla no
existe una red de alcantarillado que cubra la demanda del servicio y aparte hay
centros poblados alejados del casco urbano que cuentan con diferentes niveles
freáticos e inclinaciones (pendiente), que no benefician el sistema actual
implementado (Bombeo hacia el emisario submarino), se podría realizar la
propuesta de implementar tratamientos residenciales descentralizados teniendo
en cuenta que el agua residual aportada al sistema tiene características propias
que se pueden aprovechar para riego e infiltración natural pos tratamiento. Este
puede constar de tratamiento de agua primario:
1. Separación de aguas grises de las negras.
2. Tratamiento de aguas grises mediante trampas de grasa, sedimentación,
filtrado y recirculación para el sistema de descargas locales a las tazas
sanitarias y riego de zonas verdes.
3. Las aguas negras ingresan al sistema de tratamiento que consta de un
pozo séptico, filtro anaerobio ascendente, lecho de filtración con capas y
carbón activado, que sea aprovechable en cubierta vegetal aprovechable
autóctona de la región (Plátano, Mango, Fruta de pan, Guayaba etc.).
Los beneficios serian, que se puede realizar el tratamiento desde los hogares
con baja inversión inicial y con una seguridad alimentaria futura para la familia,
con posible rentabilidad económica.
CONCLUSIONES
El manejo actual que se le está dando a las aguas residuales en el departamento
no es el adecuado debido a que no se realiza un tratamiento que reduzca los
factores de riesgo a la salud y medio ambiente, puesto que la descarga generada
por el emisario solo remueve solidos de gran tamaño y no se efectúa ningún
tratamiento que reduzca los posibles contaminantes, afectando el borde litoral
costero, con altas cargas de nutrientes que afectan arrecifes de coral y otros
organismos.
Se debe implementar un sistema de tratamiento de lodos con el fin de reducir la
carga orgánica de las aguas residuales para que estas no generen daños
irreversibles sobre el ecosistema marino.
La región requiere compromiso real por parte de los gobernantes, para dar
soluciones amenas y prontas con nuestro entorno, ya que al sugerir estudios y
otros protocolos, estos solo representan gastos de recursos innecesarios porque
las condiciones físicas, químicas, sociales y biológicas de la región se conocen.
Las políticas, programas, planes, proyectos y acciones que se emprendan en el
departamento deben re- direccionarse de cara al modelo de desarrollo socio
económico, sostenible y humano en pro de la Reserva de Biosfera Seaflower.
BIBLIOGRAFIA
LEY 9 DE 1979. “Por la cual se dictan medidas sanitarias”. República de
Colombia.
Arboleda Garzón, Luz Estela 2010. Estado del sector agua potable y
saneamiento básico en la zona rural de la isla de San Andrés, en el contexto de
la reserva de la biosfera. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de
Ciencias Económicas, Sede Bogotá.
Garay Jesús, Marín Bienvenido y Vélez María (2001). Contaminación marino
costera en Colombia. Informe del estado de los ambientes marinos y costeros en
Colombia. INVEMAR.
Plan de saneamiento y manejo de vertimientos para la isla de San Andrés. 2008.
PROACTIVA, Aguas del Archipiélago S.A E.S.P. Gerencia de planeación y
construcción. Departamento Archipiélago de San Andrés Providencia y Santa
Catalina.
Tobar, A.S, B. Gavio and J.L. Fernández. 2013. New records of plants for San
Andres and Old Providence islands (International Biosphere Reserve Seaflower),
Caribbean Colombia. Check List 9(6): 1361–1366.
http://www.checklist.org.br/getpdf?SL131-1.
Tratamiento aguas residuales San Andrés

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Tratamiento aguas residuales San Andrés

  • 1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS ALEXANDRA SOFIA TOBAR VARGAS Maestría Desarrollo Sostenible y Medio Ambiente II Semestre Cohorte XIII NELSON RODRIGUEZ VALENCIA Docente LEIDY SALGADO LUZ ANGELICA CARDONA Tutoras MODULO MANEJO INTEGRADO DEL AGUA UNIVERSIDAD DE MANIZALES 2015
  • 2. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CASO SAN ANDRES ISLAS RESUMEN El tratamiento de aguas residuales en la isla de San Andrés Islas, es llevado a cabo por PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., empresa responsable de la operación, optimización y ampliación de la red de alcantarillado sanitario, y tiene la visión de ampliarlo con el fin de brindar un mejor servicio a la población isleña y proteger los recursos hídricos del territorio, mejorando la calidad de vida. Debido a las condiciones de insularidad y teniendo en cuenta principalmente el estado de Isla oceánica, es claro que el principal cuerpo receptor de aguas residuales en la Isla, es el mar. Por lo cual el vertimiento de las aguas residuales se hace a través del Emisario submarino y vertimientos no autorizados (V. Puntuales) a la costa. Por otra parte la mayoría de la población isleña posee pozos sépticos, en pésimas condiciones filtrándose las AR a los acuíferos de la isla y el subsuelo en general, afectando no solo el recurso hídrico sino la salud humana. La región cuenta con 3 estaciones de captación de aguas residuales, que reciben los vertimientos de los 4 distritos de la isla, ubicados en la parte norte, mientras que barrios como San Luis y El Cove no poseen alcantarillado sanitario por la falta de estudios preliminares y altos costos de la infraestructura. A la región se le deben implementar tratamientos de aguas residuales descentralizados, que son de bajo costo y benefician a la población en general, también se debe implementar una planta de tratamiento de lodos para que la descarga del emisario submarino no cause daños irreversibles en los ecosistemas marinos.
  • 3. INTRODUCCION El Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina se encuentra en el Caribe suroccidental, en la región intertropical, con una superficie marina de más de 250.000 km2 de aguas oceánicas y sólo 70 km2 de tierra emergida terrestre. Las islas se encuentran en la zona de transición entre el seco tropical y el clima húmedo tropical. La influencia de los vientos alisios mitiga el clima seco y cálido. La temperatura media anual es de 27.4˚C (Tobar et al, 2013). El crecimiento de la población y por ende de la infraestructura de servicios básicos sin el lleno de los requerimientos técnicos pertinentes, se traduce en dispersión de agentes patógenos y contaminantes que exponen a la población y al medio ambiente al riesgo de desastre de carácter antrópico (Arboleda, L. 2010). Actualmente, las aguas residuales recolectadas por la red de alcantarillado sanitario existente, son vertidas sin ningún tipo de tratamiento al mar; (excepto de un pretratamiento que se le realiza al agua por medio de un sistema de cribado ubicado en la Estación de Bombeo de Aguas Residuales N° 3, aprovechando de este, su capacidad para asimilar y transformar las sustancias mediante una serie de fenómenos fisicoquímicos y biológicos que reducen significativamente la carga orgánica y bacteriana, sustancias típicas de las descargas provenientes del sector de North End (Vertimiento Final). Las aguas residuales se vierten al mar, y debido a las condiciones de uso de pozos sépticos, construidos en muchos casos sin estándares técnicos y sin que sea efectuado un mantenimiento apropiado de los mismos, se puede establecer que las fuentes de agua y los acuíferos de la Isla, son susceptibles a percibir contaminación por aguas residuales. En la actualidad el vertimiento final que finaliza en el mar se realiza mediante el emisario submarino (cumple la función de sistema de transporte, tratamiento y disposiciónfinal de las aguas residuales) con previo cribado de las aguas residuales en la Estación de Bombeo de Aguas Residuales N°3 (Informe Proactiva, 2008). De acuerdo con la Resolución N° 507 del 20 de Noviembre de 1997, la corporación Ambiental CORALINA otorgó la Licencia Ambiental para la
  • 4. construcción del Emisario Submarino de Carácter Oceánico y luego la modifico mediante Resolución No 423 del 7 de junio 2007, la cual estableció la implementación del programa de vigilancia, control y monitoreo ambiental del proyecto emisario submarino. Dicho programa establece dos clases de monitoreo: uno sobre el cuerpo receptor del vertimiento (monitoreo estaciones a componentes bióticos, abióticos, características físico-químicas y microbiológicas del agua) y otro del efluente antes del ingreso al emisario submarino. En general el vertimiento de aguas residuales en la región no es el más óptimo por falta de infraestructura, y además la empresa requiere rediseñar las obras a mediano y largo plazo, pues los costos de inversión son muy elevados con relación al número de usuarios a vincular, por lo que en la actualidad le genera la búsqueda de nuevos estimes y la implementación de nuevos materiales que reduzcan el costo de inversión en las obras. Con el fin de maximizar los recursos entregados tanto por el Gobierno Nacional y el Departamental y obtener una mayor vinculación de usuarios a las redes de alcantarillado sanitario. OBJETIVO GENERAL  Realizar un análisis del vertimiento de aguas residuales en la isla de San Andrés. OBJETIVOS ESPECIFICOS  Describir el proceso de tratamiento de aguas residuales en San Andrés Islas.  Sugerir nuevos Tratamientos de aguas residuales para la región. MARCO TEORICO La problemática de la contaminación marina y su marcada influencia en la “salud” de los ecosistemas costeros, está estrechamente relacionada con el aumento creciente de las poblaciones que habitan las zonas costeras y de igual forma, con el incremento de las actividades domésticas, agrícolas e industriales que, por el mal manejo e inadecuado control de los desechos sólidos y líquidos,
  • 5. afectan el medio marino con significativas implicaciones a nivel ecológico, socioeconómico y de salubridad (Garay et al, 2001). Dado el tamaño del territorio y el carácter insular, el archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina se considera como una zona costera cuyos componentes están estrechamente relacionados entre sí, por lo tanto, cualquier factor que ocasione un impacto negativo sobre la misma, se reflejará de forma directa o progresiva en la calidad del recurso hídrico. En las islas no existen ríos o cursos de agua con caudal permanente y el aporte de agua a éstas se garantiza mediante el ciclo hidrológico. Como el sistema es reducido, ante las fuentes de contaminación el agua se deteriora fácilmente. La capacidad de autodepuración del recurso hídrico soluciona en parte este problema; sin embargo, cuando las acciones antrópicas incontroladas aportan más carga contaminante, el sistema de depuración se debilita drásticamente haciendo más difícil la remediación. (Garay et al, 2001). La zona costera de la isla de San Andrés está siendo afectada principalmente por los vertimientos directos de aguas residuales sin ningún tipo de tratamiento, los cuales se deben a un bajo cubrimiento del sistema de alcantarillado. De esta forma, están llegando a las aguas marinas y costeras 14466 m3/día de aguas servidas de la ciudad sin ningún tratamiento (Garay et al, 2001), de aproximadamente 73000 habitantes (DANE, 2005). Estos vertimientos representan en términos de cargas que entran a los ecosistemas acuáticos adyacentes a la isla, en promedio 1.91 ton/día de SST, 3.23 ton/día de DBO5, 1.45 ton/día de aceites y grasas, 0.7 ton/día de nutrientes y aproximadamente 1.49 X 1018 NMP/día de Coliformes fecales (Garay et al, 2001). Otro problema derivado del anterior se relaciona con la disposiciónfinal de parte de esas aguas servidas, a través de la construcción inadecuada de pozos sépticos, permitiendo que las aguas negras se filtren hacia los acuíferos, contaminándolos y finalmente, estas aguas a su vez confluyen al mar (Marín, 2001). Otros factores también influyen en el deterioro de la calidad de esta zona costera: Inapropiada disposición de los residuos sólidos cuyos lixiviados llegan al mar,
  • 6. vertimientos de aceites lubricantes provenientes de las embarcaciones, alta densidad poblacional, explotación desmesurada de los recursos marinos, deterioro de bosques de manglar, entre otros (Marín y Garay, 2001). El aporte de contaminantes al medio marino causa progresivamente un impacto sobre la calidad misma del agua creando efectos sobre la salud pública debido a la posibilidadde encontrar microorganismos patógenos, así como efectos estéticos por la contaminación visual y olfativa que se produce y efectos sobre la ecología marina por la presencia de sustancias tóxicas (Garay et al, 2001). Por las razones expuestas anteriormente la Corporación Autónoma Regional y de Desarrollo Sostenible del Archipiélago de San Andrés, Providencia y Santa Catalina – CORALINA, implementó desde 1997 una red de monitoreo de la contaminación de las aguas costeras alrededor de la isla de San Andrés. Esta red se diseñó con base en la presencia de vertimientos directos de aguas residuales domésticas, así como el conocimiento previo de zonas contaminadas por grasas y aceites, como es el caso de bahía Hooker, debido a la importancia que representa la zona costera en su totalidad, la Corporación también implementó redes de monitoreo de manglares, aguas subterráneas, arrecifes y vertimientos y en 1998 extendió el monitoreo de zona costera a la isla de Providencia con base en la presencia de descargas puntuales y de zonas protegidas como el manglar Mc Bean (Garay et al, 2001). En el departamento de San Andrés, se pueden identificar cuatro (4) formas o alternativas de disposiciónde las aguas residuales: el sistema de alcantarillado, pozos sépticos, tuberías de conducción hacia el mar y disposición sobre el terreno. Ante la falta de redes de alcantarillado en algunos sectores de la Isla, los habitantes se han visto obligados a emplear como mecanismo de disposición final de las aguas residuales, aguas negras y excretas los pozos sépticos; de igual forma, es común encontrar en los barrios de bajos recursos económicos, vertimientos al aire libre en patios, calles y terrenos baldíos. (Informe Proactiva, 2008). Estas formas de disponer el agua residual que tiene la población no son aconsejables ya que están causando contaminación y deterioro de los
  • 7. ecosistemas de la región. Según el informe de Proactiva 2008, este vertimiento se realiza en zonas donde el nivel freático es muy alto la profundidad del lente de agua es bastante baja, de tal forma que todas las aguas residuales de los pozos sépticos se infiltran en éste, contaminando el acuífero deteriorando su calidad y restringiendo su utilización para consumo humano; adicionalmente la proliferación de vectores debido al mal manejo de las aguas residuales, las múltiples enfermedades de origen hídrico y la contaminación del medio ambiente generan detrimento de la calidad de vida de los habitantes de la Isla. Por observación se ve en barrios como Sarie Bay, Cabañas Altamar, Rocosa y San Luis, vertimientos puntuales por medio de tubos que salen directamente al mar, estos por supuesto vierten las aguas residuales domesticas sin ningún tipo de tratamiento, contaminando las aguas costeras. Y según Informe de Proactiva 2008, los efectos son la mala calidad del agua, aumento de la turbidez (sedimentos), sólidos suspendidos, bacterias, altas concentraciones de nutrientes, la reducción de la salinidad de las aguas cerca al punto de descarga y drenajes y la contaminación visual. Esta situación incide negativamente sobre los ecosistemas marino-costeros, así como sobre las actividades recreativas (por la degradación del paisaje y la calidad del agua en las zonas de playa), turísticas y pesqueras. La contaminación de las aguas costeras y marinas también se debe a la inapropiada disposición de los residuos sólidos, cuyos lixiviados llegan al mar; el deterioro de bosques de manglar cuyas escorrentías desembocan al mar; la alta sedimentación como resultado de la erosión del suelo; el daño físico y fragmentación de los arrecifes coralinos y la proliferación de algas por el aumento de nutrientes aportados por las aguas negras, entre otros (Informe de Proactiva, 2008). De acuerdo con la infraestructura existente, entregada por la contratante a PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P., se cuenta con un sistema compuesto por una red de acueducto abierta y una red de alcantarillado separativa. La Isla de San Andrés presenta un sistema de alcantarillado de tipo separativo, en el que las aguas residuales domésticas y las aguas lluvias son recolectadas por sistemas de conducción independientes.
  • 8. Según el Informe por parte de Proactiva S, A del año 2008, el manejo y disposición de las aguas residuales en la Isla de San Andrés se lleva a cabo mediante un sistema de alcantarillado sanitario, que a la fecha (incluye redes construidas por Proactiva) presenta una longitud total de 25.817,34 metros de redes construidas, en diámetros nominales que varían entre 180mm a 760mm, con predominio de redes en 200mm y en materiales que varían desde PVC, GRESS hasta PAD. Las redes de alcantarillado que existían eran 20322,67 y las construidas por la empresa son 5037,87, teniendo un total de 25360,53 para isla. La red construida se encuentra en la parte norte de la isla, mientras que en San Luis y El Cove no existe ninguna. En total hay 13 avenidas conectadas a la red de alcantarillado sanitario. Donde no existe conexión a la red se usa el pozo séptico, que en su mayoría no cumplen las normas mínimas establecidas por la ley. La empresa Proactiva S.A, realizo un reconocimiento en campo de la red de alcantarillado y se encontró con:  La red se ubica en una zona de topografía con bajas diferencias de nivel, que provocan escasas pendientes en los colectores.  La ausencia general de trampas de grasa y desarenadores en los productores principales de la red, provocan la existencia de gran contenido de elementos sólidos en las aguas residuales, que generan zonas de taponamiento en los colectores.  Gran parte de los colectores existentes se ubican en zonas cercanas al mar, por lo que la red se ubica próxima o por debajo del nivel freático, influyendo en el aumento de la dificultad y los elevados costos en la construcción de nuevos colectores, así como el aumento de caudales circulantes procedentes de posibles infiltraciones desde la capa freática.  Escaso o casi nulo mantenimiento de la red.
  • 9.  Rebosamientos de pozos por conexión erróneas. Proactiva S.A, cuenta con 3 estaciones de bombeo y 3 pequeñas estaciones (El Bigth, ARD No 1 y Mini Rey), que impulsan el agua residual de los 4 distritos de la región. También cuenta con un emisario submarino que cumple la función de verter directamente las aguas residuales al mar. El tratamiento que reciben las aguas residuales según el Informe de Proactiva de 2008, es: de las conexiones domiciliarias a los colectores secundarios y de estos a los colectores principales, luego es conducida en su mayor parte por gravedad en las redes recolectoras hasta las estaciones de bombeo uno, dos y tres, las cuales funcionan como elevadoras secuencialmente, hasta llegar al punto de tratamiento preliminar, donde serán separadas las partículas sólidas de mayor tamaño, para luego como parte final del proceso, ser conducidas a través del emisario submarino de carácter oceánico para ser vertidas al océano a una profundidad que oscilará entre 20 y 25 metros, donde al ser vertida el agua residual, se espera la dilución de las cargas contaminantes. Las aguas residuales domiciliarias que ingresan a los colectores secundarios, lo hacen por descarga directa y otros mediante bombeo, la red en su totalidad se tiene (4) grandes distritos, los cuales conducen por gravedad las aguas residuales domésticas, hacia las estaciones de bombeo, de las cuales existen tres (3) construidas y en operación. En resumen el proceso que tienen las aguas residuales en la región es: 1. Descargue de Aguas residuales a la red domiciliaria. 2. Conducción de AR al colector secundario. 3. Conducción al colector principal. 4. Conducción a las estaciones de bombeo. 5. Descarga final al mar por el emisario submarino.
  • 10. La cobertura total de la red de alcantarillado sanitario en la Isla, según el informe de Proactiva de 2008, es del 30.6%, concentrándose hacia parte urbana o norte de la isla, mientras que los sectores de San Luis y El Cove, no cuentan con este servicio, por falta de estudios preliminares y recursos económicos. No obstante, la mayoría de habitantes de la Isla que no se encuentran conectados a la red ni cuentan con pozos sépticos, y optan por tener como método de disposición final de sus aguas residuales sistemas descentralizados como: tanques sépticos, en algunos casos tienen conectados sus tazas sanitarias a una letrina, en otras circunstancias llevan a cabo la disposición de las aguas residuales a campo abierto, así como otros casos las aguas residuales son vertidas directamente a las calles, generando problemas de salubridad pública y malos olores. Figura 1: Sistemas de disposición de aguas residuales Fuente: Informe Proactiva S.A, 2008. Es importante resaltar que una de las condiciones ambientales favorables para la operación del emisario submarino, es la calidad del agua vertida, que por provenir de una Isla sin industrias, no presenta altos niveles de sustancias tóxicas, como compuestos orgánicos persistentes, metales pesados, entre otros, que podrían causar efectos nocivos al ecosistema y al medio ambiente marino en general. Los resultados de los diferentes parámetros analizados en la
  • 11. muestras de agua colectadas en los vertimientos, se ven influenciados por la mezcla con el agua del mar ocurrida durante la toma de la muestra, se consideran normales para este tipo de agua (informe Proactiva, 2008). Por otra parte el emisario submarino está siendo la opción más viable y legal para el tratamiento de aguas residuales de la región ya que según la resolución 0631 de 2015, por la cual “se establecen los parámetros y valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan otras disposiciones” en el artículo 1, objeto y ámbito de aplicación, parágrafo: la resolución no aplica a vertimientos que se realicen a aguas marinas o suelos. Situación que preocupa pues se está impactando los ecosistemas marinos de la región y no hay como regular los contenidos de contaminantes de las descargas de aguas residuales y según el informe de Proactiva de 2008, las muestras tomadas generalmente se mezclan con agua de mar, pudiendo alterar los resultados y parámetros permitidos y establecidos según la ley 9 de 1979. La Corporación Ambiental Coralina permanentemente realiza acciones tendientes a implementar las funciones de la Reserva de la Biosfera Seaflower, se destaca la formulación del Plan de Manejo de la Cuenca del Cove 2005-2014 que formula los lineamiento para el manejo sostenible de una zona núcleo de la Reserva de Biosfera Seaflower; en cuanto a acciones específicas se encuentra la implementación de sistemas alternativos comunitarios 54, para el tratamiento de aguas residuales en la cuenca del Cove (19 viviendas); en San Luis (19 viviendas) y en Tom Hooker (7) viviendas. Bajo el contexto de soluciones individuales, a finales del 2008 y principios del 2009 se implementó el sistema alternativo de manejo de aguas residuales en el sector de La Loma (Linval Cove y Barrack) ubicado en la zona núcleo de la Reserva de la Biosfera, que beneficia a 9 viviendas. Los anteriores reportan beneficio para un total de 270 persona aproximadamente, que aunque no corresponde ni al 2% de la población de la zona rural, de alguna manera denotan la gestión que pocos años antes no se lograba (Arboleda, 2010).
  • 12. DISCUSION Según Arboleda 2010, se debe profundizar en los estudios pertinentes que involucren los parámetros de diseño correspondientes (periodo de diseño, población, dotación de agua, factores de retorno, caudales, etc.), para determinar las tecnologías adecuadas para el manejo integral del agua y disposición de desechos de acuerdo con las características de cada sector. Para el manejo de aguas residuales tipo doméstico, se recomiendan tecnologías apropiadas tales como sistemas séptico con inclusión de filtros anaerobios, sistemas de alcantarillado sin arrastre de sólidos ASAS, alcantarillado simplificado RAS, alcantarillados de pequeño diámetro, alcantarillados comunitarios, los cuales –además de ser de carácter comunal–, técnicamente cumplen con aspectos como eficiencia (legalmente requerida), disponibilidad de tierra, operación, mantenimiento e igualmente los desechos clarificados pueden ser incorporados técnica y estratégicamente a los sistemas convencionales existentes (compuesto por alcantarillado y emisario submarino). Se deben ejecutar obras de construcción, rehabilitación y expansión del sistema de alcantarillado sanitario, mediante la implementación de proyectos a mediano y largo plazo, con el fin disminuir el uso de pozos sépticos y lograr una disposición final adecuada de las aguas residuales, dando cumplimiento al contrato de operación para los servicios de acueducto y alcantarillado para la Isla de San Andrés, suscrito entre Aguas de San Andrés S.A. E.S.P. y PROACTIVA Aguas del Archipiélago S.A. E.S.P. Las aguas residuales producidas en la Isla contienen una serie de componentes comunes en las aguas residuales de tipo doméstico, descartando las cargas a la red de efluentes industriales y agrícolas de alto contenido de contaminantes químicos, lo que genera menor riesgo de afectación al mar y un funcionamiento más efectivo y eficiente del emisario submarino. Pero sin lugar a dudas la mejor alternativa teniendo en cuenta que en la isla no existe una red de alcantarillado que cubra la demanda del servicio y aparte hay
  • 13. centros poblados alejados del casco urbano que cuentan con diferentes niveles freáticos e inclinaciones (pendiente), que no benefician el sistema actual implementado (Bombeo hacia el emisario submarino), se podría realizar la propuesta de implementar tratamientos residenciales descentralizados teniendo en cuenta que el agua residual aportada al sistema tiene características propias que se pueden aprovechar para riego e infiltración natural pos tratamiento. Este puede constar de tratamiento de agua primario: 1. Separación de aguas grises de las negras. 2. Tratamiento de aguas grises mediante trampas de grasa, sedimentación, filtrado y recirculación para el sistema de descargas locales a las tazas sanitarias y riego de zonas verdes. 3. Las aguas negras ingresan al sistema de tratamiento que consta de un pozo séptico, filtro anaerobio ascendente, lecho de filtración con capas y carbón activado, que sea aprovechable en cubierta vegetal aprovechable autóctona de la región (Plátano, Mango, Fruta de pan, Guayaba etc.). Los beneficios serian, que se puede realizar el tratamiento desde los hogares con baja inversión inicial y con una seguridad alimentaria futura para la familia, con posible rentabilidad económica. CONCLUSIONES El manejo actual que se le está dando a las aguas residuales en el departamento no es el adecuado debido a que no se realiza un tratamiento que reduzca los factores de riesgo a la salud y medio ambiente, puesto que la descarga generada por el emisario solo remueve solidos de gran tamaño y no se efectúa ningún tratamiento que reduzca los posibles contaminantes, afectando el borde litoral costero, con altas cargas de nutrientes que afectan arrecifes de coral y otros organismos. Se debe implementar un sistema de tratamiento de lodos con el fin de reducir la carga orgánica de las aguas residuales para que estas no generen daños irreversibles sobre el ecosistema marino.
  • 14. La región requiere compromiso real por parte de los gobernantes, para dar soluciones amenas y prontas con nuestro entorno, ya que al sugerir estudios y otros protocolos, estos solo representan gastos de recursos innecesarios porque las condiciones físicas, químicas, sociales y biológicas de la región se conocen. Las políticas, programas, planes, proyectos y acciones que se emprendan en el departamento deben re- direccionarse de cara al modelo de desarrollo socio económico, sostenible y humano en pro de la Reserva de Biosfera Seaflower. BIBLIOGRAFIA LEY 9 DE 1979. “Por la cual se dictan medidas sanitarias”. República de Colombia. Arboleda Garzón, Luz Estela 2010. Estado del sector agua potable y saneamiento básico en la zona rural de la isla de San Andrés, en el contexto de la reserva de la biosfera. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias Económicas, Sede Bogotá. Garay Jesús, Marín Bienvenido y Vélez María (2001). Contaminación marino costera en Colombia. Informe del estado de los ambientes marinos y costeros en Colombia. INVEMAR. Plan de saneamiento y manejo de vertimientos para la isla de San Andrés. 2008. PROACTIVA, Aguas del Archipiélago S.A E.S.P. Gerencia de planeación y construcción. Departamento Archipiélago de San Andrés Providencia y Santa Catalina. Tobar, A.S, B. Gavio and J.L. Fernández. 2013. New records of plants for San Andres and Old Providence islands (International Biosphere Reserve Seaflower), Caribbean Colombia. Check List 9(6): 1361–1366. http://www.checklist.org.br/getpdf?SL131-1.