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TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL EN LA INDUSTRIA PANELERA DEL DEPARTAMENTO
DE NARIÑO
Presentado por:
ANDREA OJEDA GUERRERO
C.C. 59.586.049
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
SAN JUAN DE PASTO
2015

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TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL EN LA INDUSTRIA PANELERA DEL DEPARTAMENTO
DE NARIÑO
Presentado por:
ANDREA OJEDA GUERRERO
C.C. 59.586.049
Presentado al Doctor:
NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
SAN JUAN DE PASTO
2015

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RESUMEN
La contaminación de aguas por distintos procesos domésticos e industriales es cada vez mayor,
y genera grandes alteraciones a nivel del medio ambiente y de la salubridad tanto humana como
animal, dicha contaminación en ocasiones proviene de las aguas residuales domésticas y de las
industriales. Las aguas residuales son definidas como las aguas que contienen material disuelto
y en suspensión, luego de ser usada por una comunidad o industria. Ahora bien, toda actividad
industrial en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice agua, esta se
convierte en agua residual, la cual debe ser devuelta a las fuentes hídricas bajo parámetros
ambientales establecidos y que cumplan la normatividad.
En este aparte se menciona el tratamiento de aguas residuales provenientes de las actividades
diarias que se realizan en los trapiches artesanales en algunos municipios del departamento de
Nariño, como son Sandoná, Consacá, Ancuya y Linares, tratamientos que se basan en el sistema
anaeróbico y la inoculación de Microrganismos eficientes (EM).

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INTRODUCCION
Las aguas residuales son las aguas usadas y los sólidos que por uno u otro medio se introducen
en las cloacas y son transportados mediante el sistema de alcantarillado. Toda agua residual
afecta en alguna manera la calidad del agua de la fuente o cuerpo de agua receptor. Sin embargo,
se dice que un agua residual causa contaminación o polución solamente cuando introduce
condiciones o características que hacen el agua de la fuente o cuerpo receptor inaceptable para
el uso propuesto de la misma.
Estas aguas generan muchas alteraciones cuando son vertidas directamente a la fuente, entre
estas están: desoxigenación del agua, muerte de peces, olores indeseables, deposición en los
lechos de los ríos; si es orgánica se descompone y flota mediante el empuje de los gases, cubre
el fondo e interfiere con la reproducción de los peces o trastorna la cadena alimenticia, extinción
de peces y vida acuática, destrucciónde bacterias, interrupción de la auto-purificación, incremento
de temperatura que afecta a la fauna y micro fauna acuática; el color, olor y turbiedad hacen
estéticamente inaceptable el agua para uso público.
Estas aguas residuales se clasifican en domesticas e industriales, y dependiendo de sus
características se pueden llamar aguas negras, aguas grises o industriales. Toda industria que
procesa materia prima genera grandes cantidades de agua residual y ésta en muchas ocasiones
es vertida directamente a la fuente sin tener en cuenta la carga de dicho vertimiento.
Toda descargade aguas residuales está normatizada bajos decretos, leyes y normas que estipulan
los requisitos y condiciones que establezca el Ministerio de Salud y el Ministerio de Medio
Ambiente, por ejemplo; el grado de tratamiento requerido de acuerdo con las características de los
residuos industriales líquidos, exigencia del trámite de licencias ambientales, entre otras,
establecidas en los decretos; Decreto 1594 de 1984, Decreto 901 de 1997, Ley 09 de 1979, Ley
99 de 1993, Ley 373 de 1997.
Desde esta perspectiva hablamos de las aguas industriales generadas por los trapiches
artesanales, ubicados en algunas zonas del departamento de Nariño, como son Sandoná,
Consacá, Ancuya y Linares, en los cuales sus aguas residuales provenientes del lavado de las
actividades diarias de la molienda, son vertidos directamente al suelo o a algunas fuentes hídricas
cercanas;si bien existe una normativa para el tratamiento de estos vertimientos, esta no se cumple
de manera eficiente, teniendo como principal causa las mencionadas anteriormente. De igual
forma en Colombia no existe un tratamiento estandarizado para el manejo de las aguas residuales
provenientes de este tipo de actividades.

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A razón de ello, en algunos trapiches se implementa el tratamiento de aguas residuales mediante
la aplicación de un método anaerobio, realizado por bacterias facultativas; proceso que no
necesita demasiados recursos económicos,ya que estos son generados en la actividad bajo cierta
dificultad. La descomposición de la materia orgánica por parte de las bacterias se realiza en
ausencia de oxigeno donde las sustancias orgánicas se convierten en dióxido de carbono y
metano, el cual puede ser utilizado como fuente de energía. Finalmente después de todo un
proceso el agua puede ser descargada bajo límites aceptables estipulados por las autoridades
ambientales en la normatividad existente.
OBJETIVOS.
1. Mediante la revisión de literatura, apropiarse de los conceptos acerca del tratamiento de aguas
residuales.
2. Dar a conocer el tratamiento de las aguas residuales generadas en la producción de panela en
trapiches artesanales en el departamento de Nariño – Colombia.
MARCO TEORICO
La producción de panela ha sido tradicionalmente uno de las principales actividades de las zonas
rurales Andinas de Colombia, y después del cultivo de café, el país es el segundo productor
mundial dentro de aproximadamente 25 países, además es el mayor consumidor de panela en el
mundo. En Colombia, la caña de azúcarse cultiva en forma productiva desde el nivel del mar hasta
alturas superiores a los 2.000 metros en las más variadas condiciones de temperatura,
luminosidad, precipitación y calidad de suelos. Es un cultivo perenne, pues permite una captura
permanente del recurso tropical más abundante, la luz solar; disminuye los costos y los riesgos
asociados a la siembra en los cultivos semestrales y anuales y mantiene una cobertura constante
sobre el suelo lo que disminuye los costos de control de malezas y permite un uso más eficiente
del agua y un mejor control de la erosión.
Una vez cultivada, es aprovechada para la obtención de panela y derivados. En el país se presenta
la particularidad que este proceso se ejecuta mediante la utilización de trapiches artesanales, en

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el país aproximadamente esta labor se realiza en más de trescientos cincuenta mil trapiches, que
generan unos 3.000.000 de empleos de subsistencia.
Al ser artesanales, es muy poco el control qué se hace de los residuos sólidos y líquidos que se
derivan de la actividad de molienda; este sectores quizá uno de los más contaminantes del recurso
hídrico por las descargas de aguas residuales sin tratamiento, con altos contenidos DBO
(Demanda Biológica de Oxígeno); a razón de ello el Ministerio de Protección Social emana la
Resolución 779 de 2006 , el Decreto 3075 de 1997, donde se menciona las características que
debe tener un trapiche artesanal; así como también el Decreto 1594 del 26 de junio de 1984 del
Ministerio de Salud que enmarca los parámetros que necesita el agua residual para poder realizar
su vertimiento a los cuerpos de agua; el Decreto 1541 de 1978 del Ministerio de Agricultura que
trata del control de vertimientos líquidos domésticos e industriales
Ahora bien, el departamento de Nariño, no es ajeno a la producción de los derivados de la caña
de azúcar, y esta es una de las cinco más importantes cadenas productivas del Departamento
(Viloria de la Hoz, 2007), y como toda industria donde se procesa alimentos, genera aguas
residuales industriales, en este caso, éstas provienen de actividades diarias como el lavado de
herramientas y equipos, y lastimosamente la disposición de estas aguas se hace en los sitios
aledaños al trapiche, sin tener en cuenta los efectos que se pueda generar al medio ambiente.
Los vertimientos generados por el proceso de molienda en el trapiche, están compuestos
generalmente por altos contenidos de azúcares (glucosa y sacarosa), y sólidos suspendidos, y no
existe una tecnología estandarizada para su tratamiento y disposición final.
Desde este panorama, el tratamiento convencional de este tipo de aguas residuales involucra
costos que los dueños de trapiches en su mayoría no pueden subsidiar, dada la precaria situación
económica de la población, reflejada en los altos índices de miseria y pobreza (Dane, 2005) y las
características de subsistencia de la industria panelera en Nariño, que impiden reinversión y
mejoramiento tecnológico a nivel de cultivo y procesamiento (España, 1994).
El 68,7% de los trapiches en Nariño se localiza en los municipios de Sandoná, Consacá, Ancuya
y Linares, quienes aportan el 74,4% de la producción departamental (URPA, 1983). Sandoná es
el municipio que presenta la menor eficiencia económica de los cuatro mencionados (Luna, 1991),
aporta cercade 21.990 toneladas de caña de azúcar,representando el 24% del total departamental
y posee en operación aproximadamente 25 trapiches (GPE, 2004).

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Dadas las condiciones de los vertimientos y las características deeficiencia y costos relativamente
bajos de construcción, operación y mantenimiento, en algunos trapiches de los mencionados se
implementa el sistemaanaeróbico, que ofrece una buena alternativa para depurar las aguas mieles
residuales de este sector productivo.
En primera instancia se implementa el sistema anaeróbico; la digestión anaerobia es un proceso
de transformación y no de destrucción de la materia orgánica, como no hay presencia de un
oxidante en el proceso, la capacidad de transferencia de electrones de la materia orgánica
permanece intacta en el metano producido. En vista de que no hay oxidación, se tiene que la
Demanda Bioquímica de Oxigeno (DQO) teórica del metano equivale a la mayor parte de la DQO
de la materia orgánica digerida (90 a 97%), una mínima parte de la DQO es convertida en lodo (3
a 10%). En las reacciones bioquímicas que ocurren en la digestión anaerobia, solo una pequeña
parte de la energía libre es liberada, mientras que la mayor parte de esa energía permanece como
energía química en el metano producido.
Ahora bien la carga orgánica característicadel vertimiento producto de las actividades del trapiche,
es procesada por unas bacterias facultativas y anaerobias estrictas que se alimentan de
componentes orgánicos, en ausencia de oxígeno. De esta manera producen biogás que está
formado por metano (CH4) y Dióxido de carbono (CO2). También se obtiene lodos residuales,
subproductos orgánicos y biomasa. El resultado más importante es una corriente de agua con
menos contaminación orgánica.
El proceso se realiza en forma secuencial e involucra tres grandes grupos tróficos y cuatro pasos
de transformación: 1. Hidrólisis: Grupo I: bacterias hidrolíticas, 2. Acidogénesis, Grupo I: bacterias
fermentativas, 3. Acetogénesis Grupo II: bacterias acetogénicas, 4. Metanogénesis Grupo III:
bacterias metanogénicas. (Madigan, 1997)
El proceso se inicia con la hidrólisis de polisacáridos, proteínas y lípidos por la acción de enzimas
extracelulares producidas por las bacterias del Grupo I. Los productos de esta reacción son
moléculas de bajo peso molecular como los azúcares, los aminoácidos, los ácidos grasos y los
alcoholes, los cuales son transportados a través de la membrana celular; posteriormente son
fermentados a ácidos grasos con bajo número de carbonos como los ácidos acético, fórmico,
propiónico y butírico, así compuestos reducidos como el etanol, además de H2 y CO2. Los
productos de fermentación son convertidos a acetato, hidrógeno y dióxido de carbono por la acción
de las bacterias del Grupo II, las cuales son conocidas como “bacterias acetogénicas productoras
de hidrógeno”. Finalmente las bacterias del Grupo III o metanogénicas convierten el acetato a

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metano y CO2, o reducen el CO2 a metano. Estas Transformaciones involucran dos grupos
metanogénicos que son los encargados de llevar a cabo las transformaciones mencionadas
anteriormente: acetotróficas e hidrogenotróficas. En menor proporción, compuestos como el
metanol, las metilaminas y el ácido fórmico pueden también ser usados como sustratos del grupo
metanogénico (Díaz-Báez, 2002).
Las ventajas de la digestión anaeróbica son; alta eficiencia en purificación, estimada en un 80%
de remoción de Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), la baja producción de lodos, y el bajo
consumo de energía, si se lo compara con la digestión aerobia. Otra ventaja es la producción de
biogás que es una fuente valiosa de energía. La desventaja principal es la fácil desestabilización,
en la cual puede llegar a condiciones de lavado. En ese punto hay desaparición de biomasa, de
modo que se debe realizar una inoculación de las bacterias nuevamente.
Sin embargo, después de todo un proceso de varios años, realizado por la entidad ambiental
CORPONARIÑO y su Ventanilla Ambiental, las administraciones municipales de Sandoná, Linares
y Ancuya, FEDEPANELA y el Instituto Departamental de Salud, en el marco del Convenio de
Producción Más Limpia suscrito con este grupo de actores y Coopanela Ltda se instala en 26
trapiches artesanales, un sistema piloto para el tratamiento para las aguas residuales, basado en
la inoculación de microorganismos eficaces (EM), donde finalmente se obtuvo como resultado que
la remoción en carga contaminante fue mucho mayor a la esperada.
El funcionamiento de estos sistemas radica en remover la materia orgánica proveniente de las
descargas residuales generadas en la botija, cachaceray lavado de gaveras, moldes, pailas, pisos,
mesones e instalaciones en general, mediante la acción de procesos físicos y microbiológicos
asistidos con la adición de cepas mejoradas.
Finalmente este sistema conlleva a unas ventajas y desventajas: entre las ventajas están:
Instalación muy sencilla, mucho más económico que otras alternativas, mínima área total
requerida, fácil operación y mantenimiento, altamente eficiente aún sin la adición de
microorganismos, permite cumplir con las exigencias legales tanto en materia sanitaria como
ambiental; desvantajas, ya que es un sistema que maneja un importante contenido de azúcares y
además combina unidades anaerobias y aerobias, su operación es susceptible a la generación de
olores y a la proliferación de insectos, lo cual, por una parte requiere que su instalación se realice
en sitios aislados de la producción. (CORPONARIÑO, 2006)

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CONCLUSIONES
- La fabricación de panela, se realiza después de varias etapas, entre las cuales se destaca la
producción, la cual utiliza grandes cantidades de agua que es utilizada en el lavado de utensilios
y herramientas de las actividades diarias, generando agua residual que en ocasiones es vertida
directamente al suelo y/o fuentes hídricas sin tener en cuenta la normatividad ambiental vigente
relacionada con las cargas de los vertimientos.
- El problema de tratamiento y disposición final de las aguas mieles residuales provenientes de los
trapiches artesanales en el departamento de Nariño, en particular los asentados en el municipio
de Sandoná, Consacá, Ancuya y Linares, radica en su imposibilidad económica y tecnológica,
dadas las características de subsistencia en que se basa su funcionamiento.
- El tratamiento de aguas residuales a nivel de trapiches artesanales se realiza mediante métodos
biológicos que consiste en la actividad biológica provocada por bacterias facultativas cuyas
funciones son transformar la materia orgánica en gas carbónico y metano, en ausencia de
oxígeno.
- Debido a que en la composiciónde las aguas residuales provenientes de la molienda predominan
los componentes orgánicos, la mayoría de tratamientos están dirigidos a la eliminación de dichos
componentes, mediante los sistemas anaeróbicos y la inoculación de Microroganismos eficientes
(EM).

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BIBLIOGRAFIA
Corporación Autónoma de Nariño- CORPONARIÑO et al (2006). Sistema de tratamiento para
aguas residuales industriales de trapiches paneleros. Convenio de producción más limpia con el
sector panelero.
Díaz-Báez, M.; Espitia, S. y Molina, F. (2002) Digestión Anaerobia una Aproximación a la
Tecnología. UNIBIBLIOS. Bogotá, Colombia
España, J; Miranda, A. y Mora, E. (1994)Proyecto Regional de Comercialización de la panela en
el occidente de Nariño; San Juan de Pasto,. Trabajo de grado (Especialización en Proyectos de
Desarrollo). Universidad de Nariño-ESAP.
Madigan, M.; Mertinko, J. y parker, J. (1997) Biology of Microorganisms. Prentice Hall. New Jersey,
USA
RODRÍGUEZ J. tratamiento de aguas residuales. Universidad del valle- Cali.
Unidad Regional de Planificación Agropecuaria URPA (1983). Diagnósticoagropecuario de Nariño.
Pasto.
Viloria de la Hoz, J. (2007). Economía del Departamento de Nariño: ruralidad y aislamiento
geográfico; En:Documentos de trabajo sobre economía regional, No. 87, Banco de la República,
Centro de Estudios Económicos Regionales CEER, ISSN 1692-3715
http://www.tierramor.org/Articulos/tratagua.htm