Charla informativa UNC: Tecnologías Sustentables
Tratamiento de Aguas Residuales

Charla informativa UNC

Tecnologías Sustentables

Tratamiento de Aguas Residuales

El día 16 de marzo de 2023, se realizó una charla informativa llevada a cabo en la Universidad Nacional de Córdoba, Argentina. La charla fue llevada a cabo por Germán Raffo, uno de nuestros ingenieros, quien junto a su hermano gemelo, Dino Raffo realizó sus estudios en ingeniería en dicha Universidad.

En este artículo podremos encontrar el contenido que se habló en este evento, en donde se habla de la problemática de las aguas residuales, Y sus posibles soluciones mediante tecnologías sustentables, tanto a escala doméstica para una vivienda unifamiliar, como para escala multifamiliar, industrial y urbanística.

A continuación, las palabras de Germán

Hola buenas tardes, mi nombre es Germán Raffo, formo parte de una familia de ingenieros con horizontes autosuficientes y sustentables. Es principalmente mi tío, Fernando Raffo, quien tiene mas de 15 años en la temática de tratamiento de aguas residuales.

Junto con mi hermano gemelo, Dino Raffo, estudiamos juntos Ingeniería Civil aquí en la Universidad Nacional de Córdoba, y también una maestría en el politécnico de Torino, Italia, en donde Dino se especificó en Arquitectura, y en mi caso en Hidráulica.

Luego de esto, después de tres años de desarrollo y trabajo, formamos un proyecto con el propósito de reducir el impacto ambiental producido por las aguas residuales humanas. El proyecto se llama The Wave, donde nos dedicamos a generar conciencia sobre la problemática, y a asesorar y diseñar sistemas de tratamientos de aguas residuales para cualquier problema en particular. Tanto a escalas unifamiliares, como multifamiliares, fraccionamientos, urbanística e Industrial.

THE WAVE – Una Familia de ingenieros con horizontes autosustentables

Introducción a la problemática

Hoy en día, Aquí en Córdoba, solo el 4% de las Aguas Residuales son tratadas correctamente, según lo establecido en el Decreto 847 de la Provincia de Córdoba (“Reglamentación de Estándares y Normas sobre Vertidos para la Preservación del Recurso Hídrico de la Provincia de Córdoba”).

En localidades como Carlos Paz, podemos observar un gran desarrollo turístico e inmobiliario, que está generando un gran aumento de las aguas utilizadas, y, por lo tanto, un gran aumento de las aguas residuales producidas.

Es muy importante, por este motivo, ser conscientes de las condiciones en que devolvemos estas aguas, y el impacto que está teniendo esta problemática en el ambiente, exigiendo como ciudadanos que se haga algo al respecto para evitar un deterioro de los recursos hídricos casi irreversibles, como podemos notar en municipios que se han enfrentado a este tipo de crecimiento.

Toma de agua lago San Roque | Marzo 2022

Me gustaría hablar principalmente, de las posibles soluciones y no tanto del problema, lo que podemos hacer nosotros, desde nuestra posición, respecto a esta problemática.

Comenzando por distintas soluciones que podemos encontrar para tratar nuestras propias aguas residuales, formando parte así, de la solución y no del problema.

¿Qué tipos de sistemas podemos implementar a escala doméstica?

Dependiendo de qué estado depurativo de las aguas se quiera alcanzar, y a donde se dirijan las aguas residuales, podemos optar por distintas soluciones.

Primero es necesario entender y diferenciar un sistema primario, un sistema secundario y un sistema terciario de tratamiento.

Un sistema primario, es un sistema en donde se produce un tratamiento del efluente de tipo anaeróbico. Es decir, un sistema que actúa en ausencia de oxígeno, donde proliferan bacterias anaeróbicas, que se encargan de diluir y disminuir la carga orgánica contenida en las aguas.

Este tipo de sistema suele ser un depósito de volumen proporcional al caudal a tratar, donde las aguas tienen un pre-tratamiento.

Son fundamentales previo a un sistema secundario o terciario, ya que en estos tipos de sistemas primarios, se retienen los sólidos de rápida sedimentación, y se diluye la carga orgánica en el agua, homogeneizando la carga y eliminando los sólidos que pueden llegar a tapar el sistema secundario o terciario de tratamiento.

Como ejemplo de estos sistemas, podemos encontrar Cámaras Sépticas, Biodigestores comerciales, etc.

   

Ejemplo de sistema primario | Cámaras Sépticas y Biodigestor

Ahora bien, un sistema secundario, es un sistema en donde se produce un tratamiento de tipo aeróbico. Es decir, un sistema que actúa en presencia de oxígeno, donde actúan principalmente bacterias aeróbicas y fotosintéticas, que, junto con una especie vegetal, cierran el ciclo de los contaminantes al transformarlos en nutrientes para las plantas.

Un ejemplo de estos sistemas, son los humedales artificiales, o bosques de forestación a grandes escalas. 

Profundizaremos luego en el funcionamiento de estos sistemas.

Ejemplo de sistema secundario | Humedal Artificial

Un sistema terciario, es un sistema de infiltración de las aguas en el terreno. En este tipo de sistemas, el agua se absorbe mediante una superficie de absorción entre el sistema y el terreno, donde las aguas se van infiltrando en el terreno.

Ejemplo de un sistema terciario son un pozo de absorción, o zanjas de infiltración.

En estos sistemas, se produce un tratamiento aeróbico en los poros del suelo, en donde actúan bacterias aeróbicas y proliferan hongos, que terminan de tratar los contaminantes antes que lleguen a un manto acuífero subterráneo.

Ejemplo de sistematerciario | Pozo de Absorción y Zanjas de Infiltración

¿Que nos recomiendan las normativas?

Las normativas que regulan el estado contaminante de las aguas residuales, diferencian dos exigencias distintas en cuanto a los parámetros de contaminantes contenidos en las aguas residuales a la hora de ser devueltas.

Una exigencia es en cuanto a aguas devueltas mediante un sistema terciario de infiltración en el terreno, y otra exigencia para las aguas de vuelco directo a cañadas pluviales.

Parámetros de vuelco recomendados | Diferenciando si las aguas se dirigen a un sistema de infiltración, o si se dirigen a una cañada pluvial

Entonces, ¿Qué sistema es recomendado utilizar para resolver la problemática?

Depende de a dónde van nuestras aguas residuales, pero cualquiera sea el caso, es esencial un sistema primario de tratamiento.

Si se cuenta con un sistema terciario, puede ser suficiente solo un sistema primario, bien diseñado, para alcanzar los parámetros de contaminantes en las aguas necesarios para cumplir con la tabla 1.

En los casos que se quiera reutilizar el agua tratada para riego directo, o devolverlas a un curso de agua superficial, es necesario además de un sistema primario, un sistema secundario para alcanzar los valores establecidos en la tabla 2.

¿Que sistema elijo?

Para realizar un sistema de tratamiento con sistema primario, se puede optar por un tratamiento mediante un sistema de cámaras sépticas, bien diseñadas, o biodigestores comerciales.

En cuanto a las diferencias entre estos dos sistemas son, principalmente, su mantenimiento y el costo. Por el lado del mantenimiento, ambos sistemas, al realizarse descomposición anaeróbica, producen una sedimentación de lodos en el fondo, los cuales deben ser retirados en cierto tiempo. En el caso del biodigestor, se suelen retirar dos veces por año, y en el caso de cámaras sépticas, este tiempo suele estar entre 3 y 5 años, dependiendo el volumen y altura de la misma. Desde el punto de vista del costo, desde nuestra experiencia, siempre nos terminó siendo más económico optar por cámaras sépticas.  

Para realizar un sistema de tratamiento secundario, se puede optar por un humedal artificial, o cualquier otra tecnología de tratamiento aeróbico. 

En cuanto al sistema terciario, se puede optar por zanjas de infiltración, si el espacio lo permite, por su menor costo. Si no, se pueden realizar pozos de absorción. 

En ambos casos, para su buen dimensionamiento, es necesario un estudio de infiltración del suelo, que usted mismo puede realizarlo con un manual técnico de simples pasos. 

¿Qué es un humedal Artificial?

Un humedal artificial, también llamado Biofiltro, es un sistema secundario de tratamiento de efluentes sanitarios.

Este sistema, está compuesto principalmente de un medio granular, y plantas. El medio granular, sirve de base para la vida superficial de plantas, y también por él fluye el agua contaminada de manera que se van filtrando los contaminantes por este medio, depositándose alrededor de las raíces de las plantas, que, mediante la fitorremediación, se terminan transformando en nutrientes para las plantas.

Por lo que los contaminantes terminan transformados en plantas, mientras el agua pasa limpia a un sistema para reúso de riego, un sistema de infiltración, o un curso superficial.

Este tipo de sistemas, lo que hacen, es replicar lo que sucede de forma espontánea en la naturaleza en humedales, de aquí su nombre. 

Esquema sistema de tratamiento de efluentes con sistema primario y secundario

¿Porque es la mejor solución?

  • Tienen claras ventajas económicas, por sus bajos costos de construcción, mantenimiento y un consumo de energía reducido o nulo.
  • Tienen excelentes rendimientos depurativos, especialmente para parámetros como DBO, DQO, sólidos suspendidos, carga bacteriana y Nitrógeno.
  • Tienen un funcionamiento sencillo.
  • Óptima oxigenación del agua tratada.
  • Óptima integración paisajística.
  • Recalificación ambiental de los sitios degradados.
  • Oportunidad de reutilización de las aguas tratadas y la biomasa, desarrollando la lógica del reciclaje, cerrando el ciclo de algunos nutrientes, como el Nitrógeno y el Fósforo.
  • Posible construcción por etapas de crecimiento.
  • Óptima solución para cargas hidráulicas variables.

 

Distintos tipos de Humedales Artificiales

Este puede ser de distintos tipos en cuanto a su estilo de funcionamiento. 

Puede ser un humedal de flujo subsuperficial de flujo horizontal, en donde el agua escurre debajo de una cierta altura de suelo granular, y donde el agua fluye de manera horizontal, entrando desde un extremo del sistema, y saliendo por el otro extremo. 

Otro tipo de estos sistemas, es un humedal subsuperficial de flujo vertical, que al igual que el anterior, el agua escurre por debajo del suelo granular, pero en este el flujo de agua escurre de manera vertical, entrando por la parte superior y saliendo por la parte inferior. 

Hay también humedales de flujo libre, en donde el agua está en contacto con la superficie, que suelen utilizarse como sistema terciario luego de un humedal subsuperficial.

Ideas de Soluciones en Arquitectura

Se puede adaptar el diseño del biofiltro para que tenga un diseño con mayor estética arquitectónica.

Soluciones análogas a gran escala

En situaciones de una alta cantidad de aguas residuales con una alta carga orgánica contenida en ellas, se deben hacer mega sistemas de este tipo para resolver el problema.

En las siguientes imágenes podemos observar el sistema de tratamiento de un frigorífico que faena 80.000 pollos por día, utilizando unos 2.000.000 de litros de agua limpia por día, y devolviendo esa cantidad en aguas residuales con una DBO de 1500 a 2000 miligramos por litro.

Para este caso, se puede observar un sistema primario mediante lagunas facultativas, y un sistema secundario/terciario mediante bosques de forestación.

Planta de tratamiento de frigorífico avicola Fadel, que utiliza unos 2.000.000 de litros de agua por día.

Tratamiento de Aguas Residuales de frigorífico avícola en Entre Rios, Argentina. Realizado mediante un sistema de lagunas facultativas, con vuelco a riego forestal, obteniendo un impacto de vuelco cero de aguas residuales y actuando como sumideros de carbono.

Tratamiento de Aguas Residuales de una Planta Incubadora. Realizado independientemente mediante un humedal artificial para las aguas de uso de personal, y mediante un sistema de lagunas facultativas para las aguas industriales, utilizables para riego agrícola.

También, podemos encontrar escalas de urbanizaciones, también tratadas mediante lagunas facultativas y bosques de forestación, como los ejemplos siguientes, de comunidades de 6.000 y 80.000 habitantes. 

Ejemplo plantas de tratamiento mediante lagunas facultativas y bosques de forestación en dos localidades de Argentina

Sistema Lagunar en Mendoza – 1,8 millones de habitantes

Hasta aquí llegaron las palabras del ingeniero, con las respectivas imgáenes que utilizó en su presentación.

Ingenieros Dino y Germán Raffo de The Wave junto con Ingeniero Santiago Merino de Secretaria de Extensión FCEFyN

Queremos agradecer de todo corazón a la Univesidad Nacional de Córdoba y a Secretaría Extensión FCEFyN por hacer esto posible. También a usted por llegar hasta aquí, concientizando por la problemática que nos involucra a todos desde nuestro elemento principal, El Agua.

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El 21 de octubre, en la cátedra de Proyecto Final de Ingeniería Civil, los ingenieros Germán y Dino Raffo compartieron su experiencia en el extranjero y su conocimiento sobre soluciones sostenibles para el tratamiento de aguas residuales. 💧🌱

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Tratamiento de aguas residuales domésticas

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Dino comparte en su trabajo final un analisis completo en de las soluciones para el tratamiento de aguas residuales domesticas.
Aquí compartidas en Italiano, Inglés y Español.

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