BIOSOLIDOS Y SU GESTIÓN

EN COLOMBIA

GESTIÓN DE BIOSÓLIDOS EN COLOMBIA

(Artículo publicado en la revista ACODAL 202; Noviembre de 2003)

Gian Paolo Dáguer G.*

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RESUMEN

El tratamiento de las aguas residuales domésticas genera subproductos como los lodos, que requieren de tratamiento para ser convertidos en biosólidos. Estos materiales deben ser caracterizados para su aprovechamiento en actividades agrícolas y no agrícolas, como recuperación de suelos, actividades forestales y cobertura de rellenos sanitarios.

En la actualidad, las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) de Colombia generan 274 toneladas de biosólidos al día (94 toneladas base seca). El 97% de esta producción es generada por tres plantas: El Salitre (Bogotá), Cañaveralejo (Cali) y San Fernando (Medellín).

Las características de los biosólidos obtenidos en las grandes plantas del país muestran que las concentraciones de la totalidad de los metales pesados analizados se mantienen por debajo de los límites máximos permitidos por las principales regulaciones internacionales. En la mayoría de parámetros, las concentraciones están por debajo del promedio de metales pesados de los biosólidos de EEUU y la Unión Europea.

La generación de biosólidos por parte de las grandes PTAR colombianas ha propiciado la investigación de este tipo de materiales, con el fin de identificar la mayor cantidad de formas de aprovechamiento y garantizar así la sostenibilidad ambiental del tratamiento de las aguas residuales.

Los biosólidos de las PTAR de Colombia han permitido reducir los requerimientos de suelo orgánico para la cobertura final de los sitios de disposición final de residuos sólidos de las principales ciudades del país. De igual manera, han permitido recuperar suelos degradados por actividades antrópicas. Hasta el primer semestre de 2003 se habían cubierto mas de 20 Ha con mezclas de biosólido-suelo para cobertura final y recuperado más de 22 Ha de suelos degradados usando biosólidos de las PTAR de Colombia.

Palabras Clave: Biosólidos, Aguas Residuales, Lodos, Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales.

INTRODUCCIÓN

Las políticas de protección del recurso hídrico en Colombia han fomentado la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas. Aunque éstas logran controlar en gran medida los problemas de contaminación hídrica, también generan subproductos, como los lodos, que requieren de tratamiento para ser convertidos en biosólidos. Sin una adecuada gestión, éstos podrían convertirse en un problema adicional.

Los biosólidos se han investigado en el mundo por más de 30 años, y hace más de una década tienen en los países desarrollados un marco normativo que regula su aprovechamiento en actividades agrícolas y no agrícolas (recuperación de suelos, cobertura de rellenos sanitarios, aprovechamiento forestal), así como su disposición.

La entrada en operación de plantas de tratamiento de aguas residuales en las grandes ciudades de Colombia ha generado un incremento en la producción de biosólidos y  ha propiciado la investigación para evaluar su potencial de aprovechamiento en el ámbito local y nacional. Los resultados obtenidos serán determinantes para una adecuada gestión de los biosólidos que se generarán en las plantas que se construyan en el resto de ciudades del país.

QUÉ SON LOS BIOSÓLIDOS

Los biosólidos son un producto originado después de un proceso de estabilización de lodos orgánicos provenientes del tratamiento de las aguas residuales. La estabilización se realiza para reducir su nivel de patogenicidad, su poder de fermentación y su capacidad de atracción de vectores. Gracias a este proceso, el biosólido tiene aptitud para utilización agrícola y forestal, y para la recuperación de suelos degradados.

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOSÓLIDOS DE LAS PTAR DE COLOMBIA

En la actualidad, Colombia genera diariamente 274 toneladas de biosólidos (94 toneladas base seca). El 97% de la producción es generada por tres plantas (El Salitre, Cañaveralejo y San Fernando). Caracterizar los biosólidos es fundamental para una adecuada gestión. Dependiendo de su calidad, se da prelación a una u otra alternativa de aprovechamiento.

El control de los biosólidos de las PTAR se basa en el análisis de parámetros físicos, químicos, agrológicos y microbiológicos. Tal como se observa en la tabla 1, los biosólidos de las grandes plantas del país presentan valores de humedad similares; por el contrario, la producción varía dependiendo del sistema de tratamiento de aguas residuales y del caudal afluente.

TABLA 1. Características físicas de las principales PTAR de Colombia

Con respecto a las características químicas, es de resaltar que las concentraciones de la totalidad de los metales pesados analizados en los biosólidos de Colombia se mantienen por debajo de los límites máximos permitidos por las principales regulaciones internacionales y en la mayoría de parámetros por debajo de las concentraciones promedio de metales pesados de los biosólidos de EEUU y la Unión Europea, tal como se observa en la tabla 2.

TABLA 2: Características químicas de los biosólidos de Colombia y su comparación con biosólidos de EEUU y la UE.

1.         Promedio ponderado de concentraciones en Colombia de las PTAR El Salitre(Bogotá), San Fernando(Medellín), Cañaveralejo(Cali), Río Frío(Bucaramanga), Américas y Comfenalco(Ibagué).

2.         Pollutants in urban waste water and sewage sludge. EU, 2001.

Con respecto a las características agrológicas, los biosólidos de Colombia presentan concentraciones típicas de nitrógeno y fósforo que muestran su alto potencial de aprovechamiento en actividades agrícolas y no agrícolas (recuperación de suelos, actividades forestales, cobertura de rellenos), tal como se observa en la tabla 3.

TABLA 3. Características agrológicas de los biosólidos de Colombia

*Rangos típicos de biosólidos digeridos anaeróbicamente (NBP - Manual of good practice for biosolids)

** ADEME, Los biosólidos del tratamiento municipal y su uso en la agricultura.

Con respecto a las características microbiológicas, las concentraciones de coliformes fecales de los biosólidos de la mayoría de las PTAR de Colombia son las típicas de un biosólido de clase B; sin embargo, con respecto a los huevos de helminto, los biosólidos de las PTAR San Fernando y El Salitre tienen características de clase A tal como se observa en la tabla 3;  no obstante, no se cuenta con datos de huevos de helminto de los biosólidos de las otras plantas del país.

TABLA 4. Indicadores de contaminación fecal en biosólidos de

Colombia

*Datos de las PTAR El Salitre y San Fernando

Los biosólidos de Clase A, pueden ser usados sin ninguna restricción (cultivos de consumo directo). Los biosólidos de clase B pueden ser usados en recuperación de suelos, plantaciones forestales, cultivos que no se consuman directamente y cobertura de rellenos sanitarios; sin embargo, las concentraciones de indicadores de contaminación fecal limitan su aprovechamiento por un tiempo en cultivos agrícolas de consumo directo como las hortalizas.

Con respecto al número de caracterizaciones que se deben realizar a los biosólidos, la norma EPA 40 CFR 503 recomienda la frecuencia en función de la producción de las plantas, tal como se observa en la tabla 5.

TABLA 5: Frecuencias de caracterización de biosólidos.

ALTERNATIVAS DE APROVECHAMIENTO DE BIOSÓLIDOS

En el mundo se da prelación al aprovechamiento benéfico de biosólidos. La disposición o la incineración deben ser las últimas opciones a contemplar. Sin embargo, en algunos países o zonas se convierte en la única posibilidad ante la ausencia de terrenos para el aprovechamiento.

La gestión de biosólidos debe contemplar la mayor cantidad de opciones de aprovechamiento en caso de que el lugar de recepción se colme o no requiera más material.

Las alternativas de aprovechamiento de biosólidos son las siguientes:

• Agrícola y pecuario
• Silvicultura (plantaciones forestales, viveros)
• Recuperación de suelos degradados
• Adecuación de zonas verdes (separadores viales, parques)
• Elaboración de abonos y enmiendas
• Cobertura intermedia o final de rellenos sanitarios
• Biorremediación de suelos contaminados
• Elaboración de materiales de construcción

Las opciones de disposición son:

• Codisposición (disposición conjunta con residuos sólidos urbanos en rellenos sanitarios)
• Monodisposición (rellenos exclusivos para la disposición de biosólidos)
• Incineración (más que una disposición en sí misma, es una opción de tratamiento y reducción de volumen que deja un volumen de cenizas que es necesario disponer)

En Colombia se han realizado las siguientes investigaciones con el fin de establecer la mayor cantidad de posibilidades de aprovechamiento de biosólidos:

PTAR El Salitre

• Aprovechamiento como cobertura final en el relleno sanitario Doña Juana (véase Fotografía 1)

• Compostaje de biosólidos
• Biorremediación de suelos contaminados
• Aprovechamiento forestal
• Recuperación de suelos degradados
• Indicadores de contaminación fecal de lodos y biosólidos de la PTAR El Salitre
• Aprovechamiento agrícola de biosólidos

Figura 1: Cobertura orgánica con biosólidos

en el relleno sanitario Doña Juana

PTAR San Fernando

• Recuperación suelos degradados (véase Fotografía 2.)
• Compostaje de biosólidos
• Revegetación de taludes
• Aprovechamiento agricultura
• Biorremediación de suelos
• Lombricultura de biosólidos

Figura 2: Suelos recuperados con biosólidos en

terrenos de la hidroeléctrica de Porce (EEPPM)

PTAR Cañaveralejo

• Aprovechamiento como cobertura final del botadero Basuro de Navarro
• Aprovechamiento agrícola
• Compostaje de biosólidos
• Lombricultura de biosólidos

PTAR Río Frío

• Compostaje de biosólidos
• Aprovechamiento forestal en viveros de la Corporación de la Defensa de la Meseta de Bucaramanga CDMB)

Durante el primer semestre del año las principales formas de aprovechamiento de biosólidos se describen en la tabla 6.

TABLA 6: Aprovechamiento de biosólidos en Colombia(I-Semestre de 2003)

*Información no documentada.

NORMATIVIDAD DE BIOSÓLIDOS

Las regulaciones de biosólidos en el mundo tienen varias consideraciones. Por ejemplo, establecen límites y parámetros en las concentraciones de metales pesados. En EEUU y la UE existen normativas muy similares al respecto, las cuales han sido imitadas en muchos otros países. En España se tienen en cuenta valores límite de metales pesados dependiendo del pH del suelo.

Principalmente en Europa, se controla la tasa de aplicación (concentración de metales pesados por hectárea). EEUU recomienda calcular las tasas de aplicación teniendo en cuenta el contenido de nutrientes del biosólido y los requerimientos de los cultivos agrícolas. Adicionalmente, regula otros metales pesados como arsénico, selenio y molibdeno.

La mayoría de normatividades regulan los mismos indicadores de contaminación fecal (coliformes fecales y huevos de helminto), y establecen la necesidad de tratamiento de los lodos (digestión anaeróbica, aeróbica, secado térmico, estabilización química, etc.) para que al ser convertidos en biosólidos puedan ser aplicados al suelo.

Antecedentes en Colombia:

• Reglamento Técnico del Sector Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS 1998). Resolución 822 de 1998. Define el término “lodo biológico”, pero  no existe desarrollo sobre el tema.

• RAS 2000. Resolución 1096 de 2000. Define el término “biosólido” pero no reglamenta la gestión.

En Colombia no se dispone de leyes, reglamentos o normas sobre la gestión de biosólidos.

A la fecha, el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial estudia un borrador de norma presentado en marzo de 2003 por los operadores (BAS, EMCALI y EEPPM) de las 3 plantas más grandes del país (El Salitre, Cañaveralejo y San Fernando).

La propuesta ha sido elaborada cuidadosamente, tanto desde el punto de vista técnico como jurídico, por un equipo interdisciplinario de especialistas, teniendo en cuenta las referencias obligadas de las reglamentaciones de Estados Unidos (normas EPA) y de la Unión Europea.

La propuesta de norma se soporta en los siguientes principios regulatorios:

Énfasis en los usos benéficos del biosólido frente a las opciones de disposición.

Promulgación de una norma aplicable, especialmente en un medio como el nuestro, en el cual no se cuenta con desarrollo normativo sobre el tema.

Expandibilidad de la norma. Antes que pretender expedir normas exhaustivas es preferible promulgar normas con una base de información suficiente, que pueda posteriormente ser mejorada y revisada. Esta expansión y mejora de la norma será fruto de la experiencia práctica y del estudio del comportamiento del biosólido en nuestros ecosistemas tropicales. En este sentido, en las diferentes ciudades que disponen de tratamiento de sus aguas residuales se vienen realizando numerosos estudios que cada día mejoran el marco de toma de decisiones.

CONCLUSIONES

• Los biosólidos de las PTAR de Colombia han permitido reducir los requerimientos de suelo orgánico para la cobertura final de los sitios de disposición final de residuos sólidos de las principales ciudades del país. Se han cubierto mas de 20 Ha con mezclas de biosólido-suelo para cobertura final.  
• Se han recuperado más de 22 Ha de suelos degradados usando biosólidos de las PTAR de Colombia.
• Las investigaciones realizadas a la fecha muestran un alto potencial para el aprovechamiento de biosólidos en actividades agrícolas, forestales, de recuperación de suelos, adecuación de zonas verdes, de biorremediación de suelos contaminados, entre otras.
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Agradecimientos: El autor agradece la colaboración de Juan Carlos Escobar y Jose Cerón (EMCALI), Gustavo García y Guillermo Morales (EEPPM), Jhoana Aranda (IBAL), Ana Isabel Vargas (Core Lab), Sergio Paredes y William Gomez (PTAR Rió Frió) y Luis Alberto Jaramillo (BAS).

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Ademe-Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’ÉNERGIE. (2001) Los biosólidos del tratamiento municipal y su uso en la agricultura.

Dáguer. (2003) Gestión de biosólidos de la PTAR El Salitre, Pontificia Universidad Javeriana, Curso Internacional  de restauración ecológica de canteras y uso de biosólidos, 28 de julio – 2 de agosto, Bogotá.

EPA. (1994)  A Plain English Guide to the USEPA Part 503 Biosolids Rule.

EPA.(1999) Biosolids Generation, Use, and Disposal in the United States.

National Biosolidos Partnership. (2001) National Manual of good practice for biosólids

RAS - 98, Reglamento de Agua Potable y Saneamiento Básico, Ministerio de Desarrollo Económico, 1998.

RAS – 2000, Reglamento de Agua Potable y Saneamiento Bbásico, Ministerio de Desarrollo Económico, 2000.

García G.(2003) Gestión de biosólidos, Universidad Pontificia Bolivariana, Seminario Internacional Gestión integral del agua, 24 –27 de junio, Medellín.