GESTION AMBIENTAL
Problemática Ambiental en la Laguna de Oxidación de Cachiche
GESTION AMBIENTAL
Problemática Ambiental en la Laguna de Oxidación de Cachiche
Problemática Ambiental en la Laguna de Oxidación de Cachiche
1.
Introducción
El problema de las aguas servidas en Ica plantea una solución muy peculiar. La infraestructura existente ofrece buenas posibilidades para el reuso de las aguas residuales con fines agrícolas, de las que no existe una utilización ilegal de ellas. Las lagunas fueron construidas entre 1971 y 1972 y son administradas por la Municipalidad. El Ministerio de Salud es el encargado del control sanitario y el Ministerio de Agricultura interviene en el reparto. Actualmente las aguas tratadas son utilizadas por 33 propietarios que riegan una extensión de 401 ha. Las aguas servidas de Ica, en consecuencia desde la década de 1970 son utilizadas exclusivamente para fines agrícolas que han sido arraigados en la población y en el área rural beneficiada. Cabe mencionar que la ubicación geográfica de Ica, a 40 km del mar, favoreció y posibilito esta disposición de las aguas servidas. Esta solución solamente requiere ser ampliada, adecuada a los requerimientos sanitarios y administrados mas
2.
Objetivo General Evaluar la problemática actual en la que se encuentra la laguna de oxidación de
Cachiche, con el fin de reducir su contaminación ambiental.
3.
Objetivos Específicos Plantear un tratamiento adecuado que permita la reutilización de las aguas
servidas bajo los parámetros permitidos para la agricultura. Eliminar la materia orgánica presente en la laguna de oxidación. Mantener limpias las estructuras de entrada, interconexión y salida, así como la
superficie del agua debe encontrarse libre de contaminantes.
4.
Situación Actual
La mayor parte de las aguas residuales de la ciudad de Ica (97.60%), equivalentes en promedio a 592 lps es conducida a esta planta mediante el emisor de concreto reforzado
- Cuatro lagunas de estabilización. - Conductos de evacuación final. - Cerco perimétrico. - Caseta de guardianía.
Teniendo en consideración que: - Cada Laguna tiene un área de 160.00m x 200.00m y talud = 3 - Se han considerado los datos Obtenidos del estudio de caracterización: Concentración de DBO = 282 mg/litro Coliformes Fecales = 3.9 E +07 CF/100 ml Carga Orgánica per cápita = 78.73 gr/DBO/hab/día
- Se considero la temperatura Ambiente promedio del año 2.009 que fue de 21.9 C, de acuerdo a información del SENAMHI. - Se ha considerado una altura de lodos H=1.00 metro (situación actual), teniendo una altura útil de 0.67 m.
En cuanto a la calidad de las aguas servidas, que son tratadas con la finalidad de ser usadas en la agricultura, se ha encontrado los siguientes resultados en el análisis fisicoquímico: -
La concentración de nitrógeno y DBO se encuentran dentro de los limites comunes de las aguas servidas domesticas típicas.
-
Las concentraciones de micro elementos tóxicos en las aguas servidas son relativamente bajas, debido a que la actividad industrial en esta zona es limitada.
-
Los análisis bacteriológicos indican que las aguas servidas de la ciudad de Ica son de origen domestico y no aptas para su uso directo con fines agrícolas.
Operación y mantenimiento. Entrada principal a las Lagunas de Cachiche – Ica
Ingreso de Aguas Servidas a las Lagunas Primarias
Consta de cuatro lagunas facultativas de 3.2 ha. C/U.
Entre el mantenimiento que se realiza en las Lagunas esta la limpieza de lodos (residuos sólidos), una vez expuestos al secado son extraídos.
Evacuación de sólidos y gramote.
Cause San Jacinto, se puede apreciar el curso de los efluentes ya tratados los cuales son aprovechados por los agricultores aledaños para regadío de plantas de tallo alto. (Pécanos, paltos, maíz hibrido, algodón).
5. -
Definición del problema La Planta está trabajando, aproximadamente a once (11) veces su capacidad en promedio de tratamiento (actualmente 554 lps), lo que ocasiona una seria deficiencia en la remoción de parámetros que ocasionan un impacto negativo en el ambiente cuando se encuentran por encima de los LMP que indican las Normas Peruanas para
6.
Roles y Competencias
Es importante indica que para una mayor claridad en la evaluación, se describe, según lo establecido por la normativa vigente, las competencias y funciones de las diferentes instituciones vinculadas a los temas citados. Asimismo, en el marco de lo establecido por el Sistema Nacional de Gestión Ambiental cada sector y cada nivel de gobierno ejercen competencias en materia ambiental las cuales están enmarcadas en su Ley de Creación, en sus Reglamentos de Organización y Funciones y las normas ambientales vigentes, siendo el ente sector rector del sistema, el Ministerio del Ambiente.
Competencia del Ministerio del Ambiente. El Ministerio del Ambiente es el organismo del Poder Ejecutivo, rector del sector ambiental, que desarrolla, dirige, supervisa y ejecuta la implementación de la Política Nacional Ambiental con los sectores, los gobiernos regionales y los gobiernos locales; cumple la función de promover la conservación y el uso sostenible de los recursos naturales, la diversidad biológica y las áreas naturales protegidas. Asimismo, presta apoyo técnico a los gobiernos regionales y locales
Gobiernos locales provinciales y distritales. En materia de población, salud y saneamiento ambiental son funciones de las municipalidades entre otros, normas y controlar las actividades relacionadas con el saneamiento ambiental. Asimismo, la Autoridad Municipal puede ordenar la clausura transitoria o definitiva de establecimientos o servicios cuando su funcionamiento esta prohibido legalmente o constituye peligro o riesgo para la seguridad de las personas y la propiedad privada o la seguridad publica, o infrinjan las normas reglamentarias o de seguridad del sistema de defensa civil, o produzcan olores, humos, ruidos u otros efectos perjudiciales para la salud o la tranquilidad del vecindario.
7.
Marco Legal
Constitución política del Perú Art. 2º inciso 22.
Ley 28611 – Ley General del Ambiente.
Decreto legislativo N°1013 – ley de creación, organización y funciones del
8.
Lineamientos de Política
La dirección general de calidad propone para las localidades del país en el marco del programa municipios eco eficientes de planes y modelos de gestión ecoeficiente para el tratamiento y reúso de aguas residuales, con lineamientos, estrategias para tratar las aguas residuales con tecnología apropiada, y valores beneficios como la protección de la salud y el ambiente, y alimentos de calidad. Por otro lado, esta dirección general tiene entre sus funciones institucionales la de diseñar y supervisar la aplicación de los instrumentos de prevención, de control y de rehabilitación ambiental relacionados con los residuos sólidos y peligrosos, el control y reúso de los efluentes líquidos. En el marco de la política nacional del ambiente a través de su eje de política 2 – Gestión integral de la calidad ambiental, se tiene entre sus lineamientos el de promover la inversión en infraestructura de saneamiento básico y de tratamiento y reúso de las aguas residuales de origen doméstico y otras actividades generadoras de efluentes. Para el tema de aguas residuales domesticas, el ministerio del ambiente entre sus acciones se destaca la de promover el reúso de las aguas residuales tratadas de origen domestico para la mejora de la calidad de las aguas superficiales del Perú, en la cual lo realiza a través de la asistencia técnica en la gestión de sistemas de tratamiento de aguas residuales domesticas para diversas localidades priorizadas en el país. Es así que actualmente viene diseñando un plan de gestión eficiente para el tratamiento y reúso de
9.
Marco Teórico 9.1.
Laguna de oxidación:
Las lagunas de estabilización son el método más simple de tratamiento de aguas residuales que existe. Están constituidos por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de tierra. Generalmente tiene forma rectangular o cuadrada. La eficiencia de la depuración del agua residual en lagunas de estabilización depende ampliamente de las condiciones climáticas de la zona, temperatura, radiación solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales, y factores que afectan directamente a la biología del sistema. Las lagunas de estabilización operan con
concentraciones
reducidas de biomasa que ejerce su acción a lo largo de periodos prolongados. La eliminación de la materia orgánica en las lagunas de estabilización es el resultado de una serie compleja de procesos físicos, químicos y biológicos, entre los cuales se pueden destacar dos grandes grupos.
Sedimentación de los sólidos en suspensión, que suelen representar una parte importante (40-60 % como DBO5 ) de la materia orgánica contenida en el agua residual, produciendo una eliminación del 75-80 % de la DBO
del efluente.
9.2.
Tipos de lagunas de estabilización.
Las lagunas de estabilización suelen clasificarse en: -
Aerobias.
-
Anaerobias.
-
Facultativas.
-
Maduración.
A) Lagunas aerobias: Reciben aguas residuales que han sido sometidos a un tratamiento y que contienen relativamente pocos sólidos en suspensión. En ellas se produce la degradación de la materia orgánica mediante la actividad de bacterias aerobias que consumen oxigeno producido fotosintéticamente por las algas. Son lagunas poco profundas de 1 a 1.5 m de profundidad.
Indicadores de buen funcionamiento de las lagunas anaerobias
Se supone que una laguna anaerobia está funcionando bien cuando: -
El agua almacenada presenta un color gris.
-
Se observa un desprendimiento continuo de gases desde el fondo, que se aprecia como un burbujeo, fácilmente visible si se mira la laguna a contraluz.
-
La superficie de la laguna está total o parcialmente cubierta por una capa sólida formada por grasa, aceites y otras materias flotantes.
-
Los taludes internos están libres de vegetación, tanto malas hierbas como plantas acuáticas.
Problemas de funcionamiento de las lagunas anaerobias
La depuración en las lagunas anaerobias presenta una tolerancia bastante baja a cambios ambientales, tanto en carga orgánica aplicada como en temperatura y pH.
Retirada del lodo de las lagunas anaerobias
En climas tropicales la acumulación del lodo en las lagunas anaerobias es muy
C) Lagunas facultativas: Son aquellas que poseen una zona aerobia y una anaerobia, siendo respectivamente en superficie y fondo. La finalidad de estas lagunas es la estabilización de la materia orgánica en un medio oxigenado proporcionando principalmente por las algas presentes. En este tipo de lagunas se puede encontrar cualquier tipo de microrganismos, desde anaerobios estrictos, en el fango del fondo, hasta aerobios estrictos en la zona inmediatamente adyacente a la superficie. Además de las bacterias y protozoarios, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que son los principales suministradoras de oxígeno disuelto. El objetivo de las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado un elevada estabilización de la materia orgánica, y una reducción en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes. La profundidad de las lagunas facultativas suele estar comprendida entre 1 y 2 m para facilitar así un ambiente oxigenado en la mayor parte del perfil vertical.
Las lagunas de maduración suelen constituir la última etapa del tratamiento, por medio
de una laguna facultativa primaria o secundaria o de una planta de
tratamiento convencional, debido a la eliminación de agentes patógenos, si se reutiliza el agua depurada.
Indicaciones de buen funcionamiento de las lagunas facultativas y de maduración
Problemas de funcionamiento de la laguna facultativa y de maduración
Los problemas operativos más frecuentes en las lagunas facultativas y de maduración son la acumulación de materias flotantes, aparición de malos olores, desarrollo de coloraciones rosa o rojo, anomalías de flujo, crecimiento de malas hierbas y plantas acuáticas y desarrollo de mosquitos y otros insectos. Retirada del lodo de las lagunas facultativas
La tasa de acumulación de lodo es prácticamente la misma adoptada para las lagunas anaerobias. Su variación está comprendida entre 0,03 y 0,05 m3/hab.año. La
disminución
de
la
profundidad
de
las
lagunas
facultativas
es
de
aproximadamente 30 cm cada 25 o 30 años. La acumulación del lodo es debido a la materia orgánica digerida y a la arena que no es retenida por los desarenadores durante el tratamiento preliminar. La arena constituye aproximadamente 50% del lodo total que se acumula en las lagunas
Tabla: Ficha diaria de control operacional para el sistema de lagunas anaerobias, facultativas y de maduración
9.3.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LAS LAGUNAS DE OXIDACION.
Ventajas.
La estabilización de la materia orgánica alcanzada es muy elevada.
La eliminación de microrganismos patógenos es muy superior a la alcanzada mediante otros métodos de tratamiento.
Presentan una gran flexibilidad en el tratamiento de puntas de carga y caudal.
Pueden emplearse para el tratamiento de aguas residuales industriales con altos contenidos en materia biodegradables.
Desde el punto de vista económico, es mucho más barato que los métodos convencionales, con bajos costos de instalación y mantenimiento.
El consumo energético es nulo.
Inconvenientes.
La presencia de materia en suspensión en el efluente, debido a las altas concentraciones de fitoplancton.
Radiación solar. La luz es fundamental para la actividad fotosintética, ésta depende no solo de la luz que alcanza la superficie del agua, sino de la que penetra en profundidad. Como la intensidad de la luz varía a lo largo del año, la velocidad de crecimiento de las algas cambia de misma forma. Este fenómeno da lugar a dos efectos: el oxígeno disuelto y el pH del agua presentan valores mínimos al final de la noche, y aumentan durante las horas de luz solar hasta alcanzar valores máximos a media tarde.
Viento. El viento tiene un efecto importante en el comportamiento de las lagunas, ya que induce a la mezcla vertical del líquido de la laguna, una buena mezcla asegura una distribución más uniforme de DBO, oxígeno disuelto (importante para lagunas aerobias y facultativas), bacterias y algas y por lo tanto un mejor grado de estabilización del agua residual.
Evaporación. La repercusión principal de la evaporación es la concentración de los sólidos que
9.5.
CONSTRUCCIÓN DE LA LAGUNA DE OXIDACION.
Materiales y Equipo.
Mapa de localización o mapa principal de alcantarillado.
Dibujo del diseño de la laguna.
Dibujo del diseño de la salida, entrada.
Lista de materiales.
Preparación del sitio.
Localizar el sitio y marcarlo temporalmente en la tierra.
Llevar los trabajadores, materiales y herramientas necesarias para comenzar con los trabajos.
Despejar el sitio de la laguna y del terraplén, todos los árboles, arbustos, grandes rocas y cualquier otro material que impida la construcción de la laguna.
Quitar tierra vegetal o el césped del sitio y colóquelo en otro lado. Esto será utilizado más delante para acabar el terraplén.
Excavación de la laguna. Se comienza a excavar en las estacas de zonas interiores, hasta que se alcance la elevación inferior. La nivelación se comprueba con un nivel y la barra de un topógrafo Continuar excavando a lo largo del fondo de la laguna, utilice el suelo excavado para acumular los terraplenes.
Inicio de operación Tan pronto se concluya la construcción de las lagunas de estabilización se debe iniciar su arranque. Se intenta evitar el crecimiento de malas hierbas y la
Esquema de lagunas de estabilización con dos y tres celdas.
Esquema de lagunas de estabilización con cuatro celdas.
9.6.
CONTROL Y MANTENIMIENTO DE LAGUNAS DE ESTABILIZACION DE CACHICHE
Las lagunas tienen requerimientos operacionales y de mantenimiento mínimo que, sin embargo, deben revisarse y cumplirse periódicamente, por el operador, con el objeto de eliminar problemas que frecuentemente se presentan en este tipo de plantas. La operación y mantenimiento de las lagunas es muy importante. Para que esa operación y mantenimiento sean adecuadas es necesario que hayan recursos suficientes destinados a tal fin. Esos costos deberán cubrir los gastos necesarios, tales como:
Herramientas,
Ropas de protección,
Materiales de reparación,
Baterías para linternas,
Papel para mecanografía, impresos,
Papel higiénico,
Remedios para los primeros auxilios,
Repelentes contra insectos, roedores, etc.,
10.
CAUSAS
A. Causas directas
Insuficiente capacidad de la laguna de oxidación
Deficiencia en el sistema hidráulico
Mal uso de las aguas tratadas
Inapropiado sistema de retención
La laguna de oxidación solo remueve 69.11% de la DBO y altas concentraciones de coliformes.
B. Causas indirectas
El tratamiento del agua servida se lleva a cabo de forma que excede la capacidad de tratamiento, aproximadamente once veces de un valor optimo de capacidad.
Funcionamiento deficiente del sistema hidráulico, en el trayecto a la laguna de
10.1. ARBOL DE CAUSAS
Problema central
Problemática en el manejo la laguna de oxidación ↓ Causas
Insuficiente
Deficiencia en el
Mal uso de las
Inapropiado
Remoción sólo
capacidad de la
sistema
aguas tratadas
sistema de
del 69.11% de la
laguna de
hidráulico
retención
DBO y alta
oxidación
coliformes
El tratamiento
Funcionamiento
El curso de los
El tiempo de
Alta
del agua
deficiente del
efluentes ya
retención en la
concentración
servida se lleva
sistema
tratados los
laguna de
de los parásitos
11.
EFECTOS
A. Efectos directos
Deficiencia en la remoción.
Profundo malestar en la población debido a las emanaciones gaseosas que provocan la sobresaturación de las lagunas.
El efluente de la laguna de oxidación de acuerdo a los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECAs) no cumple con los estándares exigidos por la norma.
Existe el riesgo de que el riego con aguas servidas facilite la transmisión de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores.
La depuración de las aguas servidas no es la idónea.
B. Efectos indirectos Impacto negativo en el ambiente, ya que se encuentra por encima de los límites
12.
ARBOL DE EFECTOS
Problema central
Impacto ambiental generado por la laguna de oxidación ↓ Efectos
Deficiencia en la
Profundo
El efluente no
Riesgo de
Depuración de
remoción
malestar en la
cumple con los
transmisión de
las aguas
población por las
estándares
enfermedades
servidas no es la
emanaciones
exigidos
Impacto negativo
Mala calidad de
Alto riesgo de
Posible efecto
Las aguas
en el ambiente,
vida de los
contaminación
negativo para la
tratadas tienen
ya que se
pobladores con
de las
idónea.
su salud y alimentación de
altos índices de
13.
MEDIOS
A. Medios de primer nivel
Capacidad necesaria para la laguna de oxidación
Eficiencia en el sistema hidráulico
Buen uso de las aguas tratadas
Apropiado sistema de retención
Adecuada remoción de la DBO y altas concentraciones de coliformes.
B. Medios fundamentales
Optima capacidad para el tratamiento de las aguas servidas.
Funcionamiento eficiente del sistema hidráulico, en el trayecto a la laguna de
14.
ARBOL DE MEDIOS
Problemática en el manejo la laguna de oxidación
Capacidad
Eficiencia en el
Buen uso de
Apropiado
Adecuada
necesaria para la
sistema
las aguas
sistema de
remoción de la
laguna de
hidráulico
tratadas
retención
DBO y altas
oxidación
concentraciones de coliformes.
Optima
Funcionamiento
Baja
Eliminar el
Adecuado
capacidad para
eficiente del
concentración
riego de
tiempo de
15.
FINES
A. Fines directos
Eficiencia en la remoción.
Disminución de las emanaciones gaseosas que provocan la sobresaturación de las lagunas y perjudican a la población.
Cumplimiento de los Estándares Nacionales de Calidad Ambiental (ECAs).
Eliminar el riego con aguas servidas para evitar la transmisión de enfermedades relacionadas con nematodos intestinales y bacterias fecales a consumidores y agricultores.
Adecuada depuración de las aguas servidas
B. Fines indirectos
16.
ARBOL DE FINES
Mejorar la calidad de vida de la Población de Ica
Disminución de
Cumplimiento
Eliminar el
Adecuada
las emanaciones
de los
riego con aguas
depuración de
Eficiencia en la
gaseosas que
Estándares
servidas para
las aguas
remoción.
provocan la
Nacionales de
evitar la
servidas
sobresaturacion
Calidad
transmisión de
de las lagunas y
Ambiental
enfermedades
perjudican a la
(ECAs).
relacionadas
población.
con nematodos intestinales y bacterias