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MOMENTO INDIVIDUAL: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
PRESENTADO POR:
BENÍTEZ CAMARGO ADRIANA PATRICIA
PROFESOR
NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
Doc. Investigador
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
MANEJO INTEGRADO DEL AGUA
MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS
CENTRO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA – CEDUM
2015
RESUMEN
El tratamiento de aguas residuales, es un proceso de tratamiento que incorpora
transformaciones físicas, químicas y biológicas, con el objeto de tratar y remover los
contaminantes físicos, químicos y biológicos del agua, efluente del uso humano. El objetivo
de este ensayo es realizar un análisis sobre el impacto ambiental que genera los
vertimientos de agua residual procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la
empresa EMDUPAR S.A. E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del
Cesar, para ello se realizó una búsqueda en el archivo de la empresa de servicios Públicos
de Valledupar y en el buscador Google académico. Los sistemas de tratamiento de aguas
residuales de la ciudad de Valledupar están constituidos por tres fases. Un tratamiento
primario consistente en desarenación y cribado. Una segunda fase consistente en lagunas
anaeróbicas seguidas de facultativas y un tratamiento terciario consistente en lagunas de
maduración. Actualmente el río Cesar presenta el punto más crítico de contaminación
orgánica y de material fecal (representado por bacterias de interés en salud pública por su
potencial de generar enfermedades gastrointestinales) en el sector del Puente Salguero,
por la ubicación de las lagunas de oxidación, donde se incorporan los vertimientos del
sistema de aguas residuales de la ciudad de Valledupar
I. INTRODUCCIÓN
A nivel mundial existe una gran presión sobre los recursos hídricos, según la UNESCO
(2003) el 69% del agua dulce disponible en el planeta se destina a la agricultura, el 23% a
la industria y solo el 8% al consumo doméstico, varias son las razones que han generado
la actual situación de desequilibrio entre la oferta existente y la creciente demanda de agua,
entre esas, la inequitativa distribución de las fuentes hídricas y la degradación a la que han
sido sometidas. (Delgadillo et al., 2010)
América latina se ha visto enfrentada a diversos desafíos en cuanto al manejo del agua,
entre ellos se pueden destacar los cambios climáticos, el crecimiento desmedido de
edificaciones debido al desplazamiento de las poblaciones rurales hacia las ciudades, así
como la industrialización que ha traído consigo la globalización. (Beltrán et al., 2014).
Adicional a ello la disposición final de las aguas residuales domésticas e industriales
generadas en las diversas actividades humanas representa un problema cuya magnitud se
encuentra en constante crecimiento y que empeora cuando se trata de grandes ciudades.
(Delgadillo et al., 2010)
La sobrepoblación mundial, ha traído consigo la generación de efluentes en forma
directamente proporcional, lo cual, sumado al crecimiento vertiginoso del sector industrial y
urbano han provocado la saturación de la capacidad de asimilación del medio ambiente, los
cuales en su mayoría son daños irreversibles del equilibrio ecológico. (Crespi et al., 2005)
Colombia se considera uno de los países que posee alta abundancia de recursos hídricos
de superficie en el mundo, con valores de escurrimiento promedio en sus principales
regiones hidrográfica que superan los 66.344 m³/s., representadas en más de 700.00
microcuencas. La Región hidrográfica del Caribe con valores de escurrimiento de 15.430
m³/s (IDEAM, 2001), alberga el macizo montañoso de la Sierra Nevada de Santa Marta,
donde nacen los ríos de esta cuenca que son al mismo tiempo cortos y torrentosos, poco
aptos para la navegación, pero aprovechables para el regadío y para la producción de
energía hidroeléctrica. Los ríos más destacados de esta cuenca son el Fundación, el
Ranchería o Riohacha y el Cesar, este último entrega sus aguas al Magdalena, a través de
la laguna de Zapatosa ubicada entre los departamentos de Magdalena y Cesar.
(Corpocesar, 2015)
Actualmente el tratamiento de las aguas residuales en Colombia es uno de los problemas
ambientales más críticos. Las descargas constantes de aguas residuales domésticas y los
vertimientos del sector agropecuario e industrial están contaminando las fuentes hídricas,
ocasionando daños ambientales y afectaciones a la salud humana.
En el Departamento del Cesar la cobertura en la zona urbana del servicio de alcantarillado
es del 64,01%, y en la zona rural del 15.70% (Plan de Desarrollo del Departamento del
Cesar, 2013). Por lo general son las empresas de servicios públicos las encargadas de la
operación de los sistemas de tratamiento de las aguas residuales, las cuales no manejan
la calidad ni la cantidad de los efluentes vertidos sobre los cuerpos de agua. Estos sistemas
generalmente se encuentran conformados por redes colectoras y lagunas de oxidación, que
a su vez no tienen el ciclo completo (en su mayoría sólo tienen una laguna facultativa)
situación que genera que se presenten signos contaminantes en los cuerpos receptores.
El sistema de tratamiento de las aguas residuales en la ciudad de Valledupar es operado
por la empresa de servicios públicos EMDUPAR y se encuentra constituido por diez
colectores, tres emisarios, redes de diversos diámetros y dos plantas de tratamiento
(Tarullal y Salguero) en las que a su vez se realiza un tratamiento de tipo primario el cual
consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar
los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso
humano. (Movilla, 2012) y que finalmente vierten a los ríos Guatapurí y Cesar
respectivamente.
Los sistemas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar están
constituidos por tres fases. Un tratamiento primario consistente en desarenación y cribado.
Una segunda fase consistente en lagunas anaeróbicas seguidas de facultativas y un
tratamiento terciario consistente en lagunas de maduración.
Actualmente el río Cesar presenta el punto más crítico de contaminación orgánica y de
material fecal (representado por bacterias de interés en salud pública por su potencial de
generar enfermedades gastrointestinales) en el sector del Puente Salguero, por la ubicación
de las lagunas de oxidación, donde se incorporan los vertimientos del sistema de aguas
residuales de la ciudad de Valledupar. (Corpocesar, 2011)
II. OBJETIVOS
 Analizar el impacto ambiental que genera los vertimientos de agua residual
procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la empresa EMDUPAR S.A.
E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del Cesar.
 Demostrar la importancia del impacto ambiental que generan los vertimientos de
agua residual procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la empresa
EMDUPAR S.A. E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del Cesar.
III. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN
Los métodos de depuración de residuos se remontan a la antigüedad y se han encontrado
instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades.
Las canalizaciones de desagüe construidas por los romanos todavía funcionan en nuestros
días. Aunque su principal función era el drenaje, la costumbre romana de arrojar los
residuos hacia el contenido de los pozos negros se empleaba como fertilizante en las
granjas cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas. Unos siglos
después se recuperó la costumbre de construir desagües, en su mayor parte en forma de
canales al aire o zanjas en la calle. Al principio estuvo prohibido arrojar desperdicios en
ellos, pero en el siglo XIX se aceptó que la salud pública podía salir beneficiada si se
eliminaban los desechos humanos a través de los desagües para conseguir su rápida
desaparición.
A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias empezaron a reconocer que el
vertido directo de desechos en los ríos provocaba problemas sanitarios. Esto llevó a la
construcción de instalaciones de depuración. Aproximadamente en aquellos mismos años
se introdujo la fosa séptica como mecanismo para el tratamiento de las aguas residuales
domésticas tanto en las áreas suburbanas como en las rurales. Para el tratamiento en
instalaciones públicas se adoptó primero la técnica del filtro de goteo. Durante la segunda
década del siglo, el 7 proceso de lodo activado, desarrollado en gran Bretaña, supuso una
mejora significativa por lo que empezó a emplearse en muchas localidades de ese país y
de todo el mundo. Desde la década de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado
la cloración, un paso más significativo del tratamiento químico.
Un sistema de alcantarillado está integrado por todos o algunos de los siguientes
elementos: atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento, estaciones
de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas servidas podrá
ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta su reutilización, dependiendo del
tratamiento que se realice y de las condiciones particulares de la zona de estudio. Los
desechos líquidos de un núcleo urbano, están constituidos, fundamentalmente, por las
aguas de abastecimiento después de haber pasado por las diversas actividades de una
población. Estos desechos líquidos, se componen esencialmente de agua más sólidos
orgánicos disueltos y en suspensión.
Las aguas residuales se pueden considerar como la combinación de los residuos líquidos
procedentes tanto de viviendas como de instituciones públicas y establecimientos
industriales y comerciales a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas
subterráneas, superficiales y pluviales. Así mismo las aguas residuales municipales son los
residuos líquidos transportados por la red de alcantarillado de una población para
posteriormente ser tratados en una planta de tratamiento municipal. (Torres, 2010)
Las aguas residuales se clasifican según su origen en:
 Domésticas: consisten básicamente en residuos humanos que llegan a las redes
de alcantarillado por medio de descargas hidráulicas de las edificaciones, así mismo
son originadas en establecimientos comerciales, públicos y similares.
 Industriales: son generados en procesos industriales. Poseen características
específicas, dependiendo del tipo de industria.
 Pluviales: son las originadas por el escurrimiento superficial de las lluvias que fluyen
desde los techos, calles, jardines y demás superficies del terreno. Los primeros
flujos de agua lluvia son generalmente muy contaminados debido al arrastre de
basura y demás materiales acumulados en la superficie. La naturaleza de esta agua
varía según su procedencia: zonas urbanas, rurales, semi rurales y aún dentro de
estas zonas se presentan enormes variaciones según el tipo de actividad o uso del
suelo que se tenga.
 Agrícolas: provienen de la escorrentía superficial de las zonas agrícolas. Se
caracterizan por la presencia de pesticidas, sales y un alto contenido de sólidos en
suspensión. La descarga de esta agua es recibida directamente por los ríos o por
los alcantarillados. (Ecured, 2015)
Tipos de Tratamiento: Los procesos de tratamiento de aguas residuales se dividen en:
Tratamiento primario: el cual se utiliza para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos
gruesos.
 Remoción de sólidos o Cribado: La remoción de los sólidos habitualmente se realiza
mediante el cribado. Los sólidos que se remueven son de gran tamaño.
 Remoción de arena: Esta etapa por lo general incluye un canal de arena donde la
velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que
la arena y las piedras de ésta tomen partículas, pero todavía se mantiene la mayoría
del material orgánico con el flujo.
 Maceración: El líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas
o rotatorias para eliminar material flotante y materia grande, así como partículas
pequeñas
 Sedimentación: Muchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua
residual se pasa a través de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos
tanques son comúnmente llamados clarificadores primarios o tanques de
sedimentación primarios. El propósito principal de la etapa primaria es producir un
líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que
pueden ser tratados separadamente.
Tratamiento secundario
El tratamiento secundario está diseñado para degradar sustancialmente el contenido
biológico del agua residual, el cual deriva los desechos orgánicos provenientes de residuos
humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas
municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para este fin.
 Desbaste: Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua
residual mediante una reja, manual o autolimpiable, o un tamiz, habitualmente de
menor paso o luz de malla.
 Fangos Activados o Lodos Activados: Las plantas de lodos activos usan una
variedad de mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el
crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia
orgánica.
 Placas rotativas y espirales: En algunas plantas pequeñas son usadas placas o
espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor. Se
crea un flóculo biótico que proporciona el substrato requerido.
 Reactor biológico de cama móvil: El reactor biológico de cama móvil (MBBR, por
sus siglas en inglés) asume la adición de medios inertes en vasijas de fangos activos
existentes para proveer sitios activos para que se adjunte la biomasa. Esta
conversión hace como resultante un sistema de crecimiento
 Filtros aireados biológicos: Filtros aireados (o anóxicos) biológicos (BAF) combinan
la filtración con reducción biológica de carbono, nitrificación o desnitrificación. BAF
incluye usualmente un reactor lleno de medios de un filtro. Los medios están en la
suspensión o apoyados por una capa en el pie del filtro. El propósito doble de este
medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a él y a los sólidos
suspendidos del filtro.
 Reactores biológicos de membrana: MBR es un sistema con una barrera de
membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. Esta tecnología
garantiza la remoción de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos.
 Sedimentación secundaria: El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es
retirar los flóculos biológicos del material de filtro, y producir agua tratada con bajos
niveles de materia orgánica y materia suspendida.
Tratamiento terciario: El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar
la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente
receptor (mar, río, lago, campo, etc.) más de un proceso terciario del tratamiento puede ser
usado en una planta de tratamiento.
 Filtración: La filtración de arena retiene gran parte de los residuos de materia
suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración retiene las toxinas
residuales.
 Lagunaje: El tratamiento de lagunas proporciona sedimentación y mejora biológica
adicional por almacenamiento en lagunas artificiales. Se trata de una imitación de
los procesos de autodepuración que un río o un lago somete las aguas residuales
de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias y se da a menudo la
colonización por macrofitos nativos, especialmente cañas. El sistema de lagunaje
es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran
cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes
núcleos.
 Humedales artificiales: Los humedales artificiales incluyen camas de caña o una
serie de métodos similares que proporcionan un alto grado de mejora biológica
aerobia y pueden utilizarse a menudo en lugar del tratamiento secundario para las
poblaciones pequeñas.
 Remoción de nutrientes: Las aguas residuales pueden contener también altos
niveles de los nutrientes nitrógeno y fósforo. Las cuales en ciertas formas puede ser
tóxico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo
amoníaco) o puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepción. Las
algas pueden producir toxinas, y su muerte y consumo por bacterias (decaimiento)
pueden agotar el oxígeno en el agua y asfixiar peces y otra vida acuática. La
remoción del nitrógeno se efectúa con la oxidación biológica del nitrógeno del
amoníaco a nitrato (nitrificación que implica nitrificar bacterias tales como
Nitrobacter y Nitrosomonus), y luego mediante la reducción, el nitrato se convierte
en nitrógeno gaseoso (desnitrificación), que se envía a la atmósfera. Estas
conversiones requieren condiciones cuidadosamente controladas para permitir la
formación adecuada de comunidades biológicas. Los filtros de arena, las lagunas y
las camas de lámina se pueden utilizar para reducir el nitrógeno. Algunas veces, la
conversión del amoniaco tóxico en nitrato solamente se hace como tratamiento
terciario.
Desinfección: El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas
residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua
que se descargará nuevamente dentro del ambiente. La desinfección con
cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguas residuales en
Norteamérica debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una
desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residual puede
generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o
dañinos al ambiente. La clorina o las "cloraminas" residuales puede también ser
capaces de tratar el material con cloro orgánico en el ambiente acuático natural.
Además, porque la clorina residual es tóxica para especies acuáticas, el efluente
tratado debe ser químicamente desclorinado, agregándose complejidad y costo del
tratamiento. La luz ultravioleta (UV) se está convirtiendo en el medio más común de
la desinfección en el Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de
la clorina en el tratamiento de aguas residuales y en la clorinación orgánica en aguas
receptoras. La radiación UV se utiliza para dañar la estructura genética de las
bacterias, virus, y otros patógenos, haciéndolos incapaces de la reproducción. Las
desventajas dominantes de la desinfección UV son la necesidad del mantenimiento
y del reemplazo frecuentes de la lámpara y la necesidad de un efluente altamente
tratado para asegurarse de que los microorganismos objetivo no están blindados de
la radiación UV (es decir, cualquier sólido presente en el efluente tratado puede
proteger microorganismos contra la luz UV). El ozono (O3) se genera al pasar
oxígeno (O2) por un potencial de alto voltaje, lo que añade un tercer átomo de
oxígeno y forma O3. El ozono es muy inestable y reactivo y oxida la mayoría del
material orgánico con que entra en contacto, de tal manera que destruye muchos
microorganismos causantes de enfermedades. El ozono se considera más seguro
que la clorina porque, mientras que la clorina tiene que ser almacenada en el sitio
(altamente venenoso en caso de un lanzamiento accidental), el ozono es colocado
según lo necesitado. La ozonización también produce menos subproductos que la
desinfección con cloro. Una desventaja de la desinfección del ozono es el alto costo
del equipo de la generación del ozono, y que la cualificación de los operadores
deben ser elevada.
El sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar se encuentra
conformado por dos plantas (Tarullal y Salguero)
Sistema de tratamiento de aguas residuales el salguero: El sistema de tratamiento de
aguas Residuales EL SALGUERO, que vierte sus aguas tratadas directamente al río Cesar,
se encuentra ubicado en el costado sur de la cabecera municipal, en inmediaciones de la
llamada curva del Salguero, a unos 9 kilómetros del casco urbano de la Ciudad de
Valledupar y a 116 m.s.n.m; está constituida actualmente por una zona de cribado y
desarenado, lagunas anaerobias, lagunas facultativas y de maduración. A esta se le
descarga el mayor porcentaje de caudal de aguas residuales del acueducto del municipio
de Valledupar.
Este sistema de tratamiento de aguas residuales del alcantarillado de la ciudad de
Valledupar fue diseñado para una población final proyectada al año 2.015, de 360.000
habitantes, en dos módulos con capacidad para 180.000 habitantes cada uno presenta los
siguientes procesos:
Las aguas residuales procedentes de la ciudad, llegan a la planta de tratamiento, a través
del colector final del alcantarillado, luego pasa a un aforador para la medición del caudal
por medio de la canaleta parshall, de allí hasta un partidor, donde el caudal de llegada se
reparte en igual proporción hasta la zona de cribado.
Cribado: Las aguas residuales procedentes del sistema de alcantarillado de la ciudad de
Valledupar, después de entrar a la planta, son conducidas hasta una estructura de entrada
compuesta por cuatro módulos; cada uno de ellos consta de una estructura de cribado
donde el agua pasa a través de un canal rectangular y allí atraviesa una rejilla metálica con
una inclinación de 30º, donde quedan retenidos los sólidos gruesos, los cuales son
removidos manualmente hacia una canaleta de escurrimiento, pasando por un aforador
instalado donde se mide el caudal de las aguas residuales y posteriormente evacuados
hacia la zona de disposición.
Desarenado: De la zona de cribado, el agua pasa a la unidad de desarenado, compuesta
por cuatro módulos, cada uno de los cuales presentan dos cámaras de flujo horizontal,
donde se retienen las partículas pesadas. Estos módulos de desarenado, están
compuestos por dos canaletas parabólicas de velocidad constante y disposición en
paralelo, provistas de caja de fondo en donde se recolectan las arenas para su evacuación
manual mediante palas y carretillas.
Lagunas anaeróbicas: Estas laguna se utilizan como primera fase en el tratamiento de
aguas residuales, el agua procedente de los cuatro módulos de entrada, es conducida
mediante tuberías de 27” y pendiente de 0.1% a cuatro módulos, compuestos cada uno de
ellos por dos lagunas anaeróbicas en paralelo, una laguna facultativa y una de maduración.
La tubería de 27” de diámetro que llega a los módulos anaeróbicos, se divide en dos
ramales de 18” cada uno, los cuales disminuyen su diámetro hasta 12” en la medida en que
permiten la entrada del flujo a las lagunas anaeróbicas; esta entrada se hace en tuberías
de 12”. Cada una de las lagunas anaeróbicas tiene cuatro metros de profundidad, de forma
cuadrada con lados de 46 metros aproximadamente, cubriendo un área de 0.22 hectáreas.
El proceso anaeróbico consiste en la estabilización de la materia orgánica por acción
bacteriana anaeróbica, con ausencia total de oxígeno disuelto en la laguna, donde la
materia orgánica es licuada, gasificada, mineralizada y transformada en materia orgánica
más estable. Dentro de este complejo proceso se pueden destacar dos etapas básicas:
El proceso de Licuación: consiste en la transformación de partículas suspendidas en
compuestos solubles; los complejos orgánicos suspendidos en el líquido cloacal, no son
aprovechables por las bacterias actuantes en la digestión, mientras no hayan sufrido esa
transformación. El ataque inicial que la permite es efectuado por enzimas elaboradas por
bacterias.
Lagunas facultativas: Las lagunas anaeróbicas se interconectan con las lagunas
facultativas por medio de tuberías de 12”, con estructuras de entrada y salida en concreto
armado. Estas lagunas tienen una profundidad de dos metros, forma rectangular. Los
efluentes provenientes de las lagunas facultativas se interconectan por medio de tubería de
12” de diámetro y pendiente de 0.20%, para ser descargados a las lagunas de maduración,
son 4 lagunas con un tiempo de retención de 5 días, remueve materia orgánica remanente
en un porcentaje menor que las anaeróbicas.
En las lagunas facultativas pueden reconocerse tres zonas de descomposición:
 Una zona con oxígeno disuelto en la que predominan bacterias aerobias,
especialmente en la parte superior de la laguna.
 Una zona con total ausencia de oxígeno disuelto, al fondo de la laguna, donde
sedimenta gran parte de los sólidos suspendidos en el líquido: anaerobiosis.
 Una tercera zona intermedia en que el contenido de oxígeno disuelto puede ser muy
variable y aun estar ausente.
Lagunas de maduración: Estas lagunas reciben el efluente de las lagunas facultativas
tienen como objetivo primordial una mayor remoción de bacterias patógenas, virus, huevos
de nemátodos intestinales, helmintos y áscaris lumbricoides, parásitos y demás organismos
perjudiciales, permitiendo satisfacer la desinfección de las aguas residuales y garantizar así
unos mejores caudales efluentes.
Son 4 lagunas con un tiempo de retención de 5 a 10 días, profundidad de 1.5 y en cuanto
a su aspecto físico, son muy similares a las facultativas, en forma y dimensiones.
Lagunas de secados de lodos: Los barros generados durante el tratamiento de un líquido
residual, generalmente no pueden ser dispuestos directamente. Esto se debe a dos
características principales: el alto contenido de materia orgánica (susceptible de
putrefacción) y el elevado contenido de agua, según el RAS la humedad debe ser inferior
al 70% (líquidos libres).
El Sistema de Lagunas de Estabilización de aguas residuales “El Tarullal”, fue el
primer sistema de depuración de aguas residuales urbanas implantada en la Región Caribe
Colombiana, se planteó la necesidad de construirla en el año de 1978, tiempo en el cual las
aguas de las alcantarillas de la ciudad, que en aquel entonces contaba con una población
de 100.000 habitantes eran vertidas sin ningún tratamiento al río Guatapurí, generando una
gran contaminación no solo en este río sino en gran parte de la Cuenca del río Cesar al ser
el Guatapurí uno de sus principales tributarios. La vida útil de este sistema se estableció en
25 años, es decir hasta 2009.
Este sistema de Lagunas fue construido en el año 1984 para el tratamiento y disposición
final de las aguas residuales del emisario norte y sur del sistema de alcantarillado de la
Ciudad de Valledupar.
El Sistema de Lagunas de Estabilización de aguas residuales “El Tarullal” se encuentra
ubicado en el sector sur oriental de la ciudad, a la altura de los barrios Los Cocos y
Amaneceres del Valle, ocupa un área de 47 hectáreas en la margen derecha del río
Guatapurí, quien recibe las aguas tratadas después de someterse al tratamiento por las dos
(2) lagunas facultativas, posteriormente el río Guatapurí le entrega las aguas al río Cesar a
unos 5 Kilómetros.
El Sistema de Lagunas está compuesto por dos desarenadores, cuatro lagunas anaerobias
(fuera de funcionamiento), cuatro lechos de secado de lodos y dos lagunas facultativas.
El sistema de tratamiento de aguas residuales “El Tarullal” consiste en lagunas de
estabilización, que están constituidas por excavaciones poco profundas cercadas por
taludes de tierra. (Movilla, 2012).
En Colombia, se han venido desarrollando varias investigaciones sobre la calidad de los
vertimientos de aguas residuales a fuentes superficiales, entre estas las más sobresaliente,
están las realizadas por Universidades como INCCA de Colombia, Nacional, Universidad
del Valle, Universidad de Antioquia, firmas consultoras, Corporaciones Autónomas
Regionales e investigadores independientes. En el caso de Valledupar EMDUPAR S.A.
EPS., ha implementado sistemas de monitoreo físico químicos y biológicos con diversas
firmas contratistas y todas han concluido sobre la emergencia ambiental de las dos fuentes
hídricas del municipio como consecuencia de estos vertimientos de aguas residuales.
Luego de casi tres décadas de contaminación, por fin el río Cesar fue declarado en
emergencia ambiental, sanitaria y ecológica. La máxima autoridad ambiental
del departamento (Corpocesar) dio a conocer la resolución 0170 del 9 de marzo de 2015,
por medio de la cual se declara la emergencia sobre la cuenca media y baja del río Cesar.
La emergencia del rio Cesar se declara con base en el análisis de los resultados arrojados
por los estudios fisicoquímicos y microbiológicos realizados por la Corporación; donde se
relacionan indicadores de pésima calidad ambiental para el estado de la fuente hídrica del
río Cesar, dejando en evidencia la presentación de un escenario latente, cuasi-extremo y
con alto potencial de peligrosidad, perturbación, afectación y deterioro de índole ambiental,
sanitario y ecológico.
IV. CONCLUSIONES
Las lagunas de oxidación que hacen parte del sistema de tratamiento de aguas residuales
de la ciudad de Valledupar presentan un peligro inminente de colapso en términos
ecológicos, ambientales y sanitarios, lo que desencadenarían un funcionamiento anormal
de las estructuras básicas en los ecosistemas involucrados y la pérdida de las condiciones
mínimas vitales para la sostenibilidad de la fauna y la flora acuática y terrestre presentes
en el río Cesar, transformándolo en una letrina a cielo abierto y fuente generadora de olores
ofensivos y putrescibles insoportables para las poblaciones circunvecinas del ecosistema.
Actualmente existe un amplio número de tecnologías que permiten el tratamiento de las
aguas residuales de tal forma que alcancen los niveles óptimos requeridos por las leyes
ambientales en cada caso particular.
El método de tratamiento de las aguas residuales se debe escoger de acuerdo a las
características del agua a tratar.
Es necesario que exista un mayor control en el cumplimiento de las normas ambientales
por parte de las autoridades competentes a los sistemas de tratamiento de aguas
residuales, con el fin de disminuir los impactos negativos generados por el mal manejo de
estas aguas al ser vertidas a fuentes hídricas.
Desde su nacimiento hasta su desembocadura, los aportes de aguas residuales hacen que
el río Guatapurí presente niveles crecientes de contaminación biológica, química y física,
en la medida en que recibe las descargas de sus distintos tributarios, deforestación y
erosión y pérdida del cauce producida por las actividades de extracción de material de
arrastre. Sin embargo, sus excelentes aguas y gran caudal, y el alto grado de pendiente de
su cuenca hacen que la contaminación no se evidencie sino hasta la parte más baja,
precisamente en la zona correspondiente a Valledupar. La contaminación es medianamente
alta entre los vertimientos del Sistema de Aguas Residuales de “El Tarullal”. Los valores
máximos los alcanza aguas abajo, una vez que el río ha recibido la totalidad de las aguas
residuales de éste sistema.
V. BIBLIOGRAFÍA.
Beltrán Gordillo Diana Gabriela; Luisa Fernanda Beltrán Gordillo; Elías Guevara Molano;
Quintero Oviedo, Andrea Paola; Alexi Johanna Sandoval Aparicio. Soberanía hídrica:
repercusión social del fenómeno de "estrés" hídrico en Colombia Acta Odontológica
Colombiana 4.2 (2014): 29-42.
http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/actaodontocol/article/viewFile/48734/pdf_
6
Corporación Autónoma Regional del Cesar, CORPOCESAR. ESTUDIOS AMBIENTALES,
CARACTERIZACIÓN E IMPACTOS AMBIENTALES POR VERTIMIENTOS EN TRAMOS
DE LA CUENCA MEDIA Y BAJA DEL RIO CESAR, VALLEDUPAR. 2015. Universidad del
Atlántico Facultad de Ciencias Básicas Grupo de Investigación en Biodiversidad del Caribe
Colombiano.
Crespi, R.; O. Plevich; A. Thuar; L. Grosso; C. Rodríguez; D. Ramos; O. Barotto M. Sartori;
M. Covinich y J. Boehler. MANEJO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS. Universidad
Nacional de Río Cuarto. 2005. rcrespi@ayv.unrc.edu.ar
Delgadillo Oscar, Camacho Alan, Pérez Luis F., Andrade Mauricio. (2010) Depuración de
Aguas Residuales por medio de Humedales Artificiales. Centro Andino para la Gestión y
Uso del Agua. Cochabamba, Bolivia. Disponible en:
https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=1kO2J5aDljQC&oi=fnd&pg=PA1&dq=proble
matica+aguas+residuales+%22tesis%22&ots=Khh6xZuZ4i&sig=PyvP_ZA0VAmkXhprBj74
MkN3gNc#v=onepage&q&f=false
ECURED. Conocimiento con todos y para todos. 2015
Movilla- Quintero José. (2012). Manual de operación y mantenimiento del sistema de
tratamiento de aguas residuales de la Empresa de Servicios Públicos de Valledupar.
Torres Cruz Martha Edith. Propuesta de gestión del uso y manejo de las aguas del Río La
Vega de la ciudad de Tunja departamento de Boyacá. 2010. http://hdl.handle.net/10554/721

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  • 1. MOMENTO INDIVIDUAL: TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PRESENTADO POR: BENÍTEZ CAMARGO ADRIANA PATRICIA PROFESOR NELSON RODRIGUEZ VALENCIA Doc. Investigador UNIVERSIDAD DE MANIZALES MANEJO INTEGRADO DEL AGUA MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS CENTRO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA – CEDUM 2015
  • 2. RESUMEN El tratamiento de aguas residuales, es un proceso de tratamiento que incorpora transformaciones físicas, químicas y biológicas, con el objeto de tratar y remover los contaminantes físicos, químicos y biológicos del agua, efluente del uso humano. El objetivo de este ensayo es realizar un análisis sobre el impacto ambiental que genera los vertimientos de agua residual procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la empresa EMDUPAR S.A. E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del Cesar, para ello se realizó una búsqueda en el archivo de la empresa de servicios Públicos de Valledupar y en el buscador Google académico. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar están constituidos por tres fases. Un tratamiento primario consistente en desarenación y cribado. Una segunda fase consistente en lagunas anaeróbicas seguidas de facultativas y un tratamiento terciario consistente en lagunas de maduración. Actualmente el río Cesar presenta el punto más crítico de contaminación orgánica y de material fecal (representado por bacterias de interés en salud pública por su potencial de generar enfermedades gastrointestinales) en el sector del Puente Salguero, por la ubicación de las lagunas de oxidación, donde se incorporan los vertimientos del sistema de aguas residuales de la ciudad de Valledupar I. INTRODUCCIÓN A nivel mundial existe una gran presión sobre los recursos hídricos, según la UNESCO (2003) el 69% del agua dulce disponible en el planeta se destina a la agricultura, el 23% a la industria y solo el 8% al consumo doméstico, varias son las razones que han generado la actual situación de desequilibrio entre la oferta existente y la creciente demanda de agua, entre esas, la inequitativa distribución de las fuentes hídricas y la degradación a la que han sido sometidas. (Delgadillo et al., 2010) América latina se ha visto enfrentada a diversos desafíos en cuanto al manejo del agua, entre ellos se pueden destacar los cambios climáticos, el crecimiento desmedido de edificaciones debido al desplazamiento de las poblaciones rurales hacia las ciudades, así como la industrialización que ha traído consigo la globalización. (Beltrán et al., 2014). Adicional a ello la disposición final de las aguas residuales domésticas e industriales generadas en las diversas actividades humanas representa un problema cuya magnitud se encuentra en constante crecimiento y que empeora cuando se trata de grandes ciudades. (Delgadillo et al., 2010) La sobrepoblación mundial, ha traído consigo la generación de efluentes en forma directamente proporcional, lo cual, sumado al crecimiento vertiginoso del sector industrial y urbano han provocado la saturación de la capacidad de asimilación del medio ambiente, los cuales en su mayoría son daños irreversibles del equilibrio ecológico. (Crespi et al., 2005) Colombia se considera uno de los países que posee alta abundancia de recursos hídricos de superficie en el mundo, con valores de escurrimiento promedio en sus principales
  • 3. regiones hidrográfica que superan los 66.344 m³/s., representadas en más de 700.00 microcuencas. La Región hidrográfica del Caribe con valores de escurrimiento de 15.430 m³/s (IDEAM, 2001), alberga el macizo montañoso de la Sierra Nevada de Santa Marta, donde nacen los ríos de esta cuenca que son al mismo tiempo cortos y torrentosos, poco aptos para la navegación, pero aprovechables para el regadío y para la producción de energía hidroeléctrica. Los ríos más destacados de esta cuenca son el Fundación, el Ranchería o Riohacha y el Cesar, este último entrega sus aguas al Magdalena, a través de la laguna de Zapatosa ubicada entre los departamentos de Magdalena y Cesar. (Corpocesar, 2015) Actualmente el tratamiento de las aguas residuales en Colombia es uno de los problemas ambientales más críticos. Las descargas constantes de aguas residuales domésticas y los vertimientos del sector agropecuario e industrial están contaminando las fuentes hídricas, ocasionando daños ambientales y afectaciones a la salud humana. En el Departamento del Cesar la cobertura en la zona urbana del servicio de alcantarillado es del 64,01%, y en la zona rural del 15.70% (Plan de Desarrollo del Departamento del Cesar, 2013). Por lo general son las empresas de servicios públicos las encargadas de la operación de los sistemas de tratamiento de las aguas residuales, las cuales no manejan la calidad ni la cantidad de los efluentes vertidos sobre los cuerpos de agua. Estos sistemas generalmente se encuentran conformados por redes colectoras y lagunas de oxidación, que a su vez no tienen el ciclo completo (en su mayoría sólo tienen una laguna facultativa) situación que genera que se presenten signos contaminantes en los cuerpos receptores. El sistema de tratamiento de las aguas residuales en la ciudad de Valledupar es operado por la empresa de servicios públicos EMDUPAR y se encuentra constituido por diez colectores, tres emisarios, redes de diversos diámetros y dos plantas de tratamiento (Tarullal y Salguero) en las que a su vez se realiza un tratamiento de tipo primario el cual consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano. (Movilla, 2012) y que finalmente vierten a los ríos Guatapurí y Cesar respectivamente. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar están constituidos por tres fases. Un tratamiento primario consistente en desarenación y cribado. Una segunda fase consistente en lagunas anaeróbicas seguidas de facultativas y un tratamiento terciario consistente en lagunas de maduración. Actualmente el río Cesar presenta el punto más crítico de contaminación orgánica y de material fecal (representado por bacterias de interés en salud pública por su potencial de generar enfermedades gastrointestinales) en el sector del Puente Salguero, por la ubicación de las lagunas de oxidación, donde se incorporan los vertimientos del sistema de aguas residuales de la ciudad de Valledupar. (Corpocesar, 2011)
  • 4. II. OBJETIVOS  Analizar el impacto ambiental que genera los vertimientos de agua residual procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la empresa EMDUPAR S.A. E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del Cesar.  Demostrar la importancia del impacto ambiental que generan los vertimientos de agua residual procedentes de las plantas de tratamiento operadas por la empresa EMDUPAR S.A. E.S.P. a los ríos Guatapurí y Cesar, en el departamento del Cesar. III. MARCO TEÓRICO Y DISCUSIÓN Los métodos de depuración de residuos se remontan a la antigüedad y se han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades. Las canalizaciones de desagüe construidas por los romanos todavía funcionan en nuestros días. Aunque su principal función era el drenaje, la costumbre romana de arrojar los residuos hacia el contenido de los pozos negros se empleaba como fertilizante en las granjas cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas. Unos siglos después se recuperó la costumbre de construir desagües, en su mayor parte en forma de canales al aire o zanjas en la calle. Al principio estuvo prohibido arrojar desperdicios en ellos, pero en el siglo XIX se aceptó que la salud pública podía salir beneficiada si se eliminaban los desechos humanos a través de los desagües para conseguir su rápida desaparición. A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias empezaron a reconocer que el vertido directo de desechos en los ríos provocaba problemas sanitarios. Esto llevó a la construcción de instalaciones de depuración. Aproximadamente en aquellos mismos años se introdujo la fosa séptica como mecanismo para el tratamiento de las aguas residuales domésticas tanto en las áreas suburbanas como en las rurales. Para el tratamiento en instalaciones públicas se adoptó primero la técnica del filtro de goteo. Durante la segunda década del siglo, el 7 proceso de lodo activado, desarrollado en gran Bretaña, supuso una mejora significativa por lo que empezó a emplearse en muchas localidades de ese país y de todo el mundo. Desde la década de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado la cloración, un paso más significativo del tratamiento químico. Un sistema de alcantarillado está integrado por todos o algunos de los siguientes elementos: atarjeas, colectores, interceptores, emisores, plantas de tratamiento, estaciones de bombeo, descarga final y obras accesorias. El destino final de las aguas servidas podrá ser, previo tratamiento, desde un cuerpo receptor hasta su reutilización, dependiendo del tratamiento que se realice y de las condiciones particulares de la zona de estudio. Los desechos líquidos de un núcleo urbano, están constituidos, fundamentalmente, por las aguas de abastecimiento después de haber pasado por las diversas actividades de una población. Estos desechos líquidos, se componen esencialmente de agua más sólidos orgánicos disueltos y en suspensión. Las aguas residuales se pueden considerar como la combinación de los residuos líquidos procedentes tanto de viviendas como de instituciones públicas y establecimientos
  • 5. industriales y comerciales a los que pueden agregarse, eventualmente, aguas subterráneas, superficiales y pluviales. Así mismo las aguas residuales municipales son los residuos líquidos transportados por la red de alcantarillado de una población para posteriormente ser tratados en una planta de tratamiento municipal. (Torres, 2010) Las aguas residuales se clasifican según su origen en:  Domésticas: consisten básicamente en residuos humanos que llegan a las redes de alcantarillado por medio de descargas hidráulicas de las edificaciones, así mismo son originadas en establecimientos comerciales, públicos y similares.  Industriales: son generados en procesos industriales. Poseen características específicas, dependiendo del tipo de industria.  Pluviales: son las originadas por el escurrimiento superficial de las lluvias que fluyen desde los techos, calles, jardines y demás superficies del terreno. Los primeros flujos de agua lluvia son generalmente muy contaminados debido al arrastre de basura y demás materiales acumulados en la superficie. La naturaleza de esta agua varía según su procedencia: zonas urbanas, rurales, semi rurales y aún dentro de estas zonas se presentan enormes variaciones según el tipo de actividad o uso del suelo que se tenga.  Agrícolas: provienen de la escorrentía superficial de las zonas agrícolas. Se caracterizan por la presencia de pesticidas, sales y un alto contenido de sólidos en suspensión. La descarga de esta agua es recibida directamente por los ríos o por los alcantarillados. (Ecured, 2015) Tipos de Tratamiento: Los procesos de tratamiento de aguas residuales se dividen en: Tratamiento primario: el cual se utiliza para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos.  Remoción de sólidos o Cribado: La remoción de los sólidos habitualmente se realiza mediante el cribado. Los sólidos que se remueven son de gran tamaño.  Remoción de arena: Esta etapa por lo general incluye un canal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que la arena y las piedras de ésta tomen partículas, pero todavía se mantiene la mayoría del material orgánico con el flujo.  Maceración: El líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas o rotatorias para eliminar material flotante y materia grande, así como partículas pequeñas  Sedimentación: Muchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua residual se pasa a través de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comúnmente llamados clarificadores primarios o tanques de sedimentación primarios. El propósito principal de la etapa primaria es producir un
  • 6. líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente. Tratamiento secundario El tratamiento secundario está diseñado para degradar sustancialmente el contenido biológico del agua residual, el cual deriva los desechos orgánicos provenientes de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para este fin.  Desbaste: Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja, manual o autolimpiable, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla.  Fangos Activados o Lodos Activados: Las plantas de lodos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia orgánica.  Placas rotativas y espirales: En algunas plantas pequeñas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flóculo biótico que proporciona el substrato requerido.  Reactor biológico de cama móvil: El reactor biológico de cama móvil (MBBR, por sus siglas en inglés) asume la adición de medios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para que se adjunte la biomasa. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento  Filtros aireados biológicos: Filtros aireados (o anóxicos) biológicos (BAF) combinan la filtración con reducción biológica de carbono, nitrificación o desnitrificación. BAF incluye usualmente un reactor lleno de medios de un filtro. Los medios están en la suspensión o apoyados por una capa en el pie del filtro. El propósito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a él y a los sólidos suspendidos del filtro.  Reactores biológicos de membrana: MBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. Esta tecnología garantiza la remoción de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos.  Sedimentación secundaria: El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flóculos biológicos del material de filtro, y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgánica y materia suspendida. Tratamiento terciario: El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar, río, lago, campo, etc.) más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento.
  • 7.  Filtración: La filtración de arena retiene gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración retiene las toxinas residuales.  Lagunaje: El tratamiento de lagunas proporciona sedimentación y mejora biológica adicional por almacenamiento en lagunas artificiales. Se trata de una imitación de los procesos de autodepuración que un río o un lago somete las aguas residuales de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias y se da a menudo la colonización por macrofitos nativos, especialmente cañas. El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes núcleos.  Humedales artificiales: Los humedales artificiales incluyen camas de caña o una serie de métodos similares que proporcionan un alto grado de mejora biológica aerobia y pueden utilizarse a menudo en lugar del tratamiento secundario para las poblaciones pequeñas.  Remoción de nutrientes: Las aguas residuales pueden contener también altos niveles de los nutrientes nitrógeno y fósforo. Las cuales en ciertas formas puede ser tóxico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amoníaco) o puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepción. Las algas pueden producir toxinas, y su muerte y consumo por bacterias (decaimiento) pueden agotar el oxígeno en el agua y asfixiar peces y otra vida acuática. La remoción del nitrógeno se efectúa con la oxidación biológica del nitrógeno del amoníaco a nitrato (nitrificación que implica nitrificar bacterias tales como Nitrobacter y Nitrosomonus), y luego mediante la reducción, el nitrato se convierte en nitrógeno gaseoso (desnitrificación), que se envía a la atmósfera. Estas conversiones requieren condiciones cuidadosamente controladas para permitir la formación adecuada de comunidades biológicas. Los filtros de arena, las lagunas y las camas de lámina se pueden utilizar para reducir el nitrógeno. Algunas veces, la conversión del amoniaco tóxico en nitrato solamente se hace como tratamiento terciario. Desinfección: El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargará nuevamente dentro del ambiente. La desinfección con cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguas residuales en Norteamérica debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residual puede generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o dañinos al ambiente. La clorina o las "cloraminas" residuales puede también ser capaces de tratar el material con cloro orgánico en el ambiente acuático natural. Además, porque la clorina residual es tóxica para especies acuáticas, el efluente tratado debe ser químicamente desclorinado, agregándose complejidad y costo del
  • 8. tratamiento. La luz ultravioleta (UV) se está convirtiendo en el medio más común de la desinfección en el Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de la clorina en el tratamiento de aguas residuales y en la clorinación orgánica en aguas receptoras. La radiación UV se utiliza para dañar la estructura genética de las bacterias, virus, y otros patógenos, haciéndolos incapaces de la reproducción. Las desventajas dominantes de la desinfección UV son la necesidad del mantenimiento y del reemplazo frecuentes de la lámpara y la necesidad de un efluente altamente tratado para asegurarse de que los microorganismos objetivo no están blindados de la radiación UV (es decir, cualquier sólido presente en el efluente tratado puede proteger microorganismos contra la luz UV). El ozono (O3) se genera al pasar oxígeno (O2) por un potencial de alto voltaje, lo que añade un tercer átomo de oxígeno y forma O3. El ozono es muy inestable y reactivo y oxida la mayoría del material orgánico con que entra en contacto, de tal manera que destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades. El ozono se considera más seguro que la clorina porque, mientras que la clorina tiene que ser almacenada en el sitio (altamente venenoso en caso de un lanzamiento accidental), el ozono es colocado según lo necesitado. La ozonización también produce menos subproductos que la desinfección con cloro. Una desventaja de la desinfección del ozono es el alto costo del equipo de la generación del ozono, y que la cualificación de los operadores deben ser elevada. El sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar se encuentra conformado por dos plantas (Tarullal y Salguero) Sistema de tratamiento de aguas residuales el salguero: El sistema de tratamiento de aguas Residuales EL SALGUERO, que vierte sus aguas tratadas directamente al río Cesar, se encuentra ubicado en el costado sur de la cabecera municipal, en inmediaciones de la llamada curva del Salguero, a unos 9 kilómetros del casco urbano de la Ciudad de Valledupar y a 116 m.s.n.m; está constituida actualmente por una zona de cribado y desarenado, lagunas anaerobias, lagunas facultativas y de maduración. A esta se le descarga el mayor porcentaje de caudal de aguas residuales del acueducto del municipio de Valledupar. Este sistema de tratamiento de aguas residuales del alcantarillado de la ciudad de Valledupar fue diseñado para una población final proyectada al año 2.015, de 360.000 habitantes, en dos módulos con capacidad para 180.000 habitantes cada uno presenta los siguientes procesos: Las aguas residuales procedentes de la ciudad, llegan a la planta de tratamiento, a través del colector final del alcantarillado, luego pasa a un aforador para la medición del caudal por medio de la canaleta parshall, de allí hasta un partidor, donde el caudal de llegada se reparte en igual proporción hasta la zona de cribado. Cribado: Las aguas residuales procedentes del sistema de alcantarillado de la ciudad de Valledupar, después de entrar a la planta, son conducidas hasta una estructura de entrada
  • 9. compuesta por cuatro módulos; cada uno de ellos consta de una estructura de cribado donde el agua pasa a través de un canal rectangular y allí atraviesa una rejilla metálica con una inclinación de 30º, donde quedan retenidos los sólidos gruesos, los cuales son removidos manualmente hacia una canaleta de escurrimiento, pasando por un aforador instalado donde se mide el caudal de las aguas residuales y posteriormente evacuados hacia la zona de disposición. Desarenado: De la zona de cribado, el agua pasa a la unidad de desarenado, compuesta por cuatro módulos, cada uno de los cuales presentan dos cámaras de flujo horizontal, donde se retienen las partículas pesadas. Estos módulos de desarenado, están compuestos por dos canaletas parabólicas de velocidad constante y disposición en paralelo, provistas de caja de fondo en donde se recolectan las arenas para su evacuación manual mediante palas y carretillas. Lagunas anaeróbicas: Estas laguna se utilizan como primera fase en el tratamiento de aguas residuales, el agua procedente de los cuatro módulos de entrada, es conducida mediante tuberías de 27” y pendiente de 0.1% a cuatro módulos, compuestos cada uno de ellos por dos lagunas anaeróbicas en paralelo, una laguna facultativa y una de maduración. La tubería de 27” de diámetro que llega a los módulos anaeróbicos, se divide en dos ramales de 18” cada uno, los cuales disminuyen su diámetro hasta 12” en la medida en que permiten la entrada del flujo a las lagunas anaeróbicas; esta entrada se hace en tuberías de 12”. Cada una de las lagunas anaeróbicas tiene cuatro metros de profundidad, de forma cuadrada con lados de 46 metros aproximadamente, cubriendo un área de 0.22 hectáreas. El proceso anaeróbico consiste en la estabilización de la materia orgánica por acción bacteriana anaeróbica, con ausencia total de oxígeno disuelto en la laguna, donde la materia orgánica es licuada, gasificada, mineralizada y transformada en materia orgánica más estable. Dentro de este complejo proceso se pueden destacar dos etapas básicas: El proceso de Licuación: consiste en la transformación de partículas suspendidas en compuestos solubles; los complejos orgánicos suspendidos en el líquido cloacal, no son aprovechables por las bacterias actuantes en la digestión, mientras no hayan sufrido esa transformación. El ataque inicial que la permite es efectuado por enzimas elaboradas por bacterias. Lagunas facultativas: Las lagunas anaeróbicas se interconectan con las lagunas facultativas por medio de tuberías de 12”, con estructuras de entrada y salida en concreto armado. Estas lagunas tienen una profundidad de dos metros, forma rectangular. Los efluentes provenientes de las lagunas facultativas se interconectan por medio de tubería de 12” de diámetro y pendiente de 0.20%, para ser descargados a las lagunas de maduración, son 4 lagunas con un tiempo de retención de 5 días, remueve materia orgánica remanente en un porcentaje menor que las anaeróbicas. En las lagunas facultativas pueden reconocerse tres zonas de descomposición:  Una zona con oxígeno disuelto en la que predominan bacterias aerobias, especialmente en la parte superior de la laguna.
  • 10.  Una zona con total ausencia de oxígeno disuelto, al fondo de la laguna, donde sedimenta gran parte de los sólidos suspendidos en el líquido: anaerobiosis.  Una tercera zona intermedia en que el contenido de oxígeno disuelto puede ser muy variable y aun estar ausente. Lagunas de maduración: Estas lagunas reciben el efluente de las lagunas facultativas tienen como objetivo primordial una mayor remoción de bacterias patógenas, virus, huevos de nemátodos intestinales, helmintos y áscaris lumbricoides, parásitos y demás organismos perjudiciales, permitiendo satisfacer la desinfección de las aguas residuales y garantizar así unos mejores caudales efluentes. Son 4 lagunas con un tiempo de retención de 5 a 10 días, profundidad de 1.5 y en cuanto a su aspecto físico, son muy similares a las facultativas, en forma y dimensiones. Lagunas de secados de lodos: Los barros generados durante el tratamiento de un líquido residual, generalmente no pueden ser dispuestos directamente. Esto se debe a dos características principales: el alto contenido de materia orgánica (susceptible de putrefacción) y el elevado contenido de agua, según el RAS la humedad debe ser inferior al 70% (líquidos libres). El Sistema de Lagunas de Estabilización de aguas residuales “El Tarullal”, fue el primer sistema de depuración de aguas residuales urbanas implantada en la Región Caribe Colombiana, se planteó la necesidad de construirla en el año de 1978, tiempo en el cual las aguas de las alcantarillas de la ciudad, que en aquel entonces contaba con una población de 100.000 habitantes eran vertidas sin ningún tratamiento al río Guatapurí, generando una gran contaminación no solo en este río sino en gran parte de la Cuenca del río Cesar al ser el Guatapurí uno de sus principales tributarios. La vida útil de este sistema se estableció en 25 años, es decir hasta 2009. Este sistema de Lagunas fue construido en el año 1984 para el tratamiento y disposición final de las aguas residuales del emisario norte y sur del sistema de alcantarillado de la Ciudad de Valledupar. El Sistema de Lagunas de Estabilización de aguas residuales “El Tarullal” se encuentra ubicado en el sector sur oriental de la ciudad, a la altura de los barrios Los Cocos y Amaneceres del Valle, ocupa un área de 47 hectáreas en la margen derecha del río Guatapurí, quien recibe las aguas tratadas después de someterse al tratamiento por las dos (2) lagunas facultativas, posteriormente el río Guatapurí le entrega las aguas al río Cesar a unos 5 Kilómetros. El Sistema de Lagunas está compuesto por dos desarenadores, cuatro lagunas anaerobias (fuera de funcionamiento), cuatro lechos de secado de lodos y dos lagunas facultativas. El sistema de tratamiento de aguas residuales “El Tarullal” consiste en lagunas de estabilización, que están constituidas por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de tierra. (Movilla, 2012).
  • 11. En Colombia, se han venido desarrollando varias investigaciones sobre la calidad de los vertimientos de aguas residuales a fuentes superficiales, entre estas las más sobresaliente, están las realizadas por Universidades como INCCA de Colombia, Nacional, Universidad del Valle, Universidad de Antioquia, firmas consultoras, Corporaciones Autónomas Regionales e investigadores independientes. En el caso de Valledupar EMDUPAR S.A. EPS., ha implementado sistemas de monitoreo físico químicos y biológicos con diversas firmas contratistas y todas han concluido sobre la emergencia ambiental de las dos fuentes hídricas del municipio como consecuencia de estos vertimientos de aguas residuales. Luego de casi tres décadas de contaminación, por fin el río Cesar fue declarado en emergencia ambiental, sanitaria y ecológica. La máxima autoridad ambiental del departamento (Corpocesar) dio a conocer la resolución 0170 del 9 de marzo de 2015, por medio de la cual se declara la emergencia sobre la cuenca media y baja del río Cesar. La emergencia del rio Cesar se declara con base en el análisis de los resultados arrojados por los estudios fisicoquímicos y microbiológicos realizados por la Corporación; donde se relacionan indicadores de pésima calidad ambiental para el estado de la fuente hídrica del río Cesar, dejando en evidencia la presentación de un escenario latente, cuasi-extremo y con alto potencial de peligrosidad, perturbación, afectación y deterioro de índole ambiental, sanitario y ecológico. IV. CONCLUSIONES Las lagunas de oxidación que hacen parte del sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Valledupar presentan un peligro inminente de colapso en términos ecológicos, ambientales y sanitarios, lo que desencadenarían un funcionamiento anormal de las estructuras básicas en los ecosistemas involucrados y la pérdida de las condiciones mínimas vitales para la sostenibilidad de la fauna y la flora acuática y terrestre presentes en el río Cesar, transformándolo en una letrina a cielo abierto y fuente generadora de olores ofensivos y putrescibles insoportables para las poblaciones circunvecinas del ecosistema. Actualmente existe un amplio número de tecnologías que permiten el tratamiento de las aguas residuales de tal forma que alcancen los niveles óptimos requeridos por las leyes ambientales en cada caso particular. El método de tratamiento de las aguas residuales se debe escoger de acuerdo a las características del agua a tratar. Es necesario que exista un mayor control en el cumplimiento de las normas ambientales por parte de las autoridades competentes a los sistemas de tratamiento de aguas residuales, con el fin de disminuir los impactos negativos generados por el mal manejo de estas aguas al ser vertidas a fuentes hídricas. Desde su nacimiento hasta su desembocadura, los aportes de aguas residuales hacen que el río Guatapurí presente niveles crecientes de contaminación biológica, química y física, en la medida en que recibe las descargas de sus distintos tributarios, deforestación y erosión y pérdida del cauce producida por las actividades de extracción de material de arrastre. Sin embargo, sus excelentes aguas y gran caudal, y el alto grado de pendiente de
  • 12. su cuenca hacen que la contaminación no se evidencie sino hasta la parte más baja, precisamente en la zona correspondiente a Valledupar. La contaminación es medianamente alta entre los vertimientos del Sistema de Aguas Residuales de “El Tarullal”. Los valores máximos los alcanza aguas abajo, una vez que el río ha recibido la totalidad de las aguas residuales de éste sistema. V. BIBLIOGRAFÍA. Beltrán Gordillo Diana Gabriela; Luisa Fernanda Beltrán Gordillo; Elías Guevara Molano; Quintero Oviedo, Andrea Paola; Alexi Johanna Sandoval Aparicio. Soberanía hídrica: repercusión social del fenómeno de "estrés" hídrico en Colombia Acta Odontológica Colombiana 4.2 (2014): 29-42. http://www.revistas.unal.edu.co/index.php/actaodontocol/article/viewFile/48734/pdf_ 6 Corporación Autónoma Regional del Cesar, CORPOCESAR. ESTUDIOS AMBIENTALES, CARACTERIZACIÓN E IMPACTOS AMBIENTALES POR VERTIMIENTOS EN TRAMOS DE LA CUENCA MEDIA Y BAJA DEL RIO CESAR, VALLEDUPAR. 2015. Universidad del Atlántico Facultad de Ciencias Básicas Grupo de Investigación en Biodiversidad del Caribe Colombiano. Crespi, R.; O. Plevich; A. Thuar; L. Grosso; C. Rodríguez; D. Ramos; O. Barotto M. Sartori; M. Covinich y J. Boehler. MANEJO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS. Universidad Nacional de Río Cuarto. 2005. rcrespi@ayv.unrc.edu.ar Delgadillo Oscar, Camacho Alan, Pérez Luis F., Andrade Mauricio. (2010) Depuración de Aguas Residuales por medio de Humedales Artificiales. Centro Andino para la Gestión y Uso del Agua. Cochabamba, Bolivia. Disponible en: https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=1kO2J5aDljQC&oi=fnd&pg=PA1&dq=proble matica+aguas+residuales+%22tesis%22&ots=Khh6xZuZ4i&sig=PyvP_ZA0VAmkXhprBj74 MkN3gNc#v=onepage&q&f=false ECURED. Conocimiento con todos y para todos. 2015 Movilla- Quintero José. (2012). Manual de operación y mantenimiento del sistema de tratamiento de aguas residuales de la Empresa de Servicios Públicos de Valledupar. Torres Cruz Martha Edith. Propuesta de gestión del uso y manejo de las aguas del Río La Vega de la ciudad de Tunja departamento de Boyacá. 2010. http://hdl.handle.net/10554/721