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Conferencia Publica
Biorremediación de las Aguas
Residuales de Cali y demás Municipios
del Valle Geográfico del Río Cauca
Douglas Laing Ph.D. Investigador Independiente
Foto de Aymer Álvarez de El País
FORO sobre el tratamiento de las aguas residuales de Cali
Organizado por CINARA–Universidad del Valle
Centro Cultural de Cali: Diciembre 4 de 2014
2
Conferencias acerca de los conceptos centrales fueron presentadas por el autor en las siguientes instituciones, foros y talleres en Cali desde 2008
Taller Proyecto Switch-CINARA. Universidad del Valle, Nov.19 2008 http://calienswitch.files.wordpress.com/2008/05/informe-taller-03-nov-19-081.pdf
Foro Municipal de la Escuela de Salud Pública Mayo 30 2012 http://saludpublica.univalle.edu.co/Logros/Publicaciones/568_douglas_laing__foro_agua.pdf
Foro del Concejo Municipal y Controlaría General de Cali Ciclo de Conferencias : El Agua Asunto de Todos, Feb. 20 2013
Conferencia Centro Interdisciplinario de Estudios de la Región Pacifico (CIER) de la U. Autónoma del Occidente, Abril 24 2013 Conferencia en el Programa de Doctorado Interinstitucional en Ciencias Ambientales: Biblioteca Departamental, Mayo 22 2013 Conferencista publica en la Sociedad de Mejoras Públicas de Cali, http://smpcali.org/wp-content/uploads/2014/04/Biorremediacion-de-las-Aguas-Residuales-Regionales-Agosto-14-SMP-2.pdf
Conferencista Magistral en Agua 2013 CINARA, Club Campestre 2013 http://es.slideshare.net/douglaslaing1/presentacion-douglas-laing-agua-2013-octobre-17-2013-1-1-biore
Conferencia en la Universidad del San Buenaventura de Cali: Proyecto: POT del Departamento del Valle Marzo 19 2014 Conferencia en el Club Colombia de Cali con asistencia de socios e invitados: Agosto 21 2014 Conferencia con la Logia Masónica Hotel Dann: Agosto 2014 con miembros de la Logia y otros invitados Conferencia en el Colegio Ideas: Octubre 15 2014 Proyecto: Cali Cuidad de las Aguas Conferencia en el Colegio Bolívar: Noviembre 21 2014 Estudiantes de la cátedra de Ciencias. Grado 10
3
Agradecimientos El autor quiere agradecer a
los directivos y todos los profesionales de
CINARA por la oportunidad de tener un
aprendizaje sobre la ciencia y la práctica
relacionada con las aguas potables y
residuales desde el año 2003 cuando tuvo
el honor de unirse al Consejo Directivo
del Centro como representante de la
comunidad. En particular el autor está
muy agradecido por las múltiples
interacciones académicas acerca de los
fascinantes y muy promisorios conceptos
de la biorremediacion.
4
El Modelo Alternativo Modelo alternativo a los sistemas de las PTARs
convencionales −típicamente de lodos activados− para
casi todos los municipios del valle geográfico del río
Cauca, especialmente los que todavía están vertiendo
sus aguas residuales domésticas a los canales de aguas
lluvias urbanas, riachuelos, humedales y ríos.
Propósito de la Conferencia Definir las características ─tanto técnicas, físicas y
económicas─ de un modelo alternativo que consiste en
plantas de biorremediación de las aguas residuales
municipales, que sea eficiente y económico para la
ciudad de Cali y los cuatro municipios vecinos, que
puede servir también para todos los municipios del
valle geográfico en los Departamentos
del Valle y Cauca.
5
También es un propósito para todos los demás municipios del valle geográfico del río Cauca:
un modelo para tratar las aguas residuales vía procesos de biorremediación utilizados
ampliamente a nivel mundial, pero desconocidos en Colombia,
especialmente en el sector público.
Una paradigma de biorremediación innovador para Colombia: Comenzando con el efluente de la PTAR existente y los canales fluviales contaminados de Cali, y las aguas residuales crudas de los 4 municipios vecinos, luego vía tuberías al sitio cerca de Palmaseca para una nueva PTAR-Regional. La biorrremediacion es por medio de lagunas anaeróbicas (A) y lagunas facultativas y siguiendo vía una cadena de tres humedales construidos dominado por condiciones aeróbicos (B), sembrados con especies de plantas con contrastantes aptitudes para la remoción del amplio espectro de contaminantes y seleccionadas por la tolerancia a las condiciones edáficas salinas del sitio. El objetivo global es la remoción de los contaminaciones de la sociedad moderna, tantos sólidos y solubles, orgánicos e inorgánicos. Los procesos actúan vía descomposiciones anaeróbicas y facultativas y luego vía interacciones microbiológicas aeróbicas asociadas con la rizófora y el sistema radical de las especies acuáticas.
A
B
6
Lagunas anaeróbicas para 3,5 millones: Las aguas tratadas están
reutilizadas para riego en parques y cultivos, y en usos industriales.
275 especies de aves nativas
residentes para los turistas.
El metano producido se utiliza para generar 10 mW para bombeos etc.
Ejemplo: Melbourne Australia: Western Treatment Plant Werribee Biorremediacion moderna desde 1989 (60% del AR de la cuidad)
http://www.melbournewater.com.au/whatwedo/treatsewage/wtp/Pages/western-treatment-plant.aspx
Planta de
Metano
FSLH Con flujo superficial libre y
horizontal: Excelentes en cadena
con lagunas anaeróbicas y/o
facultativas, en suelos arcillosos
y sin impermeabilización al fondo,
con muy bajo costo de instalación y
mantenimiento. Ideal en los suelos
arcillosas y clima de la zona plana
del valle geográfico del río Cauca.
FSSH Flujo subsuperficial horizontal
confinado: subsuelo protegido con
impermeabilización por debajo de
la capa de graba: Se utiliza mas
donde las tierras son costosas
7
Graba
Suelo arcilloso
Substrato suelo natural de
tierras arcillosas casi siempre
~35
cm
~ 50
cm
Flujo de Aguas R.
Flujo de aguas
subsuperficial
Los Principales Tipos de Humedales
Construídos
Substrato impermeabilizado
Hans Vymazal, Margaret Greenway,
Karin Tonderski, Hans Brix, Ülo Mander en
Wetlands y Natural Resource Management La eficiencia de remoción de contaminantes
en sistemas operacionales de humedales
superficiales (tipo FSLH) en 85 sistemas
municipales, la mayoría primarios o
secundarios, en zonas subtropicales y
templadas de Australia, Canada, China,Holanda,
Nueva Zelandia, Polonia, Suecia y EEUU http://www.slideshare.net/fullscreen/acoleman2/wetlands-and-
natural-resource-management-ecological-studies-190
Promedios de 85
systems municipales
Agua R.
Afluente
mg/l
Agua R.
Efluente
mg/l
Eficiencia
Remoción
%
Mat.Organico DBO 34,0 9,5 70
Sólidos Suspend. 53,0 14,4 73
Nitrógeno (Total) 14,3 8,4 52
Fósforo (P Total)
4,2
2,1
49
8
Typha Scriptus
9
Australia: Humedal salino natural de
Melaleuca quinquenervia y Melaleuca cajuputi
Los humedales construídos son diseñados para hacer los mismos procesos biológicos que son típicos en
ecosistemas naturales acuáticos como este en Australia
Noten la
corteza
con
canales
para
oxígeno
Ejemplo en Australia Municipio de Bahía de Byron Humedal Construído Tipo FSLH Sembrado con Melaleuca quinquenervia
haciendo tratamiento secundario www.ipweanswconference.com.au
http://ecoteam.com.au/projects
http://waterandcarbon.com.au/sewage-treatment/west-byron-
integrated-water-management-reserve-wetlandales naturales
La calidad del agua residual efluente municipal tratada
a nivel secundario entre en un humedal construído tipo FSLH por medio de resembrados con árboles de especies nativas
de los humedales naturales.
Análisis de
las aguas
efluentes
del sistema:
Promedios
2005-2011
Tot.N
mg/L
Tot.P
mg/L
NH4
mg/L
Orgánicos
(DBO5)
mg/L
Solidos
Suspendidos
mg/L
0.84
bajo
0.17
bajo
0.05
muy
bajo
2.0
muy
bajo
2.0
muy
bajo 10
11 Oriental Reed-warbler (Acrocephalus orientalis)
Ejemplo en China: Biorremediación vía un humedal construído de flujo superficial
(FSLH) en suelos arcillosos sembrados con juncos.
http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-HEBJ199906022.htm
12
Ejemplo: Humedal Construído Flujo Superficial (FSLH) en China
FSLH sembrado con juncos -con sauces voluntarios- en suelos
arcillosos en las riberas de un rio grande (al fondo) que histórica y
frecuentemente fueron inundadas. http://www.esajournals.org/doi/abs/10.1890/070110
13
Plantas convencionales (esta en
EEUU de ~30 ha) son muy costosas
para construir y a menudo no
favorables al medio ambiente,
especialmente en lo relacionado con
los olores, con muy altos costos de
operación, incluyendo el correcto
manejo y la disposición de los lodos
contaminados.
Primera fase de humedales (tipo
FSLH) ahora en 2014 en 215ha en Condado Clayton Georgia EEUU.
Económicos en operación y en general
muy favorables al medio ambiente,
casi siempre con mayores costos de la tierra que sistemas convencionales,
pero los costos de construcción son muy bajos y básicamente sin olores.
http://www.ccwa.us/news/Huie-Constructed-Treatment-Wetlands-Phase-4-Now-in-Operation
http://www.reclaimedwater.net/data/files/188.pdf http://www.fao.org/docrep/t0551e/t0551e08.htm
Fase I
14
Ejemplo: Planta para tratar aguas residuales solamente en
humedales construídos, Clayton County, Georgia EEUU: Las aguas
efluentes ahora en 2014, son reutilizadas hasta para agua potable
y no para el riego de los bosques de pinos como antes en la Fase 1.
215 ha de interés turístico junto con un lago natural
Ver una reciente y excelente presentación en: http://infohouse.p2ric.org/ref/03/02265.pdf
15 http://constructedwetlands.probeinternational.org/photo-gallery-china/#jp-carousel-387
Ejemplo: Humedal
construído urbano
Tipo FSSH en
China: Diseño
hecho por el
contratista
ambiental alemán
Janisch y Schultz.
¿Como les parece?
http://www.pflanzenklaeranlagen.de/
16
Disrruptores Endocrinos (DE) : Moléculas orgánicas peligrosas muy comunes en las
aguas residuales secundarias como efluentes de las plantas de tratamiento
convencionales en las ciudades modernas
Un típico DE es Bisfenol A (BPA) ─un compuesto orgánico con
dos grupos funcionales de fenol─ es un bloque monómero
disfuncional asociado con importantes plásticos y aditivos
plásticos que son muy comunes en la sociedad moderna.
“BPA fue sospechoso de ser dañino para los humanos desde la
década de 1930. Un informe en el 2010 de la FDA
(Administración de Alimentos y Fármacos) de Estados Unidos
generó mayor conciencia con respecto a la exposición de
fetos, infantes y niños pequeños” …..ver Wikipedia y
también…..
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303720706002292os
16
17
Eficiencias de humedales construídos de estuarios
salinas y de agua dulce (tipo FSLH) para la remoción de disrruptores fenólicos endocrinos (DEF)
en Taiwán
Hsieh CY, Yang L, Kuo WC, Zen YP.
“El cociente de riesgo decreciente del afluente hasta el
efluente indica que disrruptores endocrinos fenólicos
pueden ser tratados en estos humedales construídos
(tipo FSLH). Los resultados de esta investigación
pueden servir como un entendimiento preliminar sobre
las eficiencias de remoción de DEF en diferentes tipos
de humedales construídos.”
Science Total Environ. 2013
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23807020
Ver también Patricia Burkhardt en http://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/07900627.2010.489298
.
18
9m
Estudio de la remoción de Bisfenol A (BPA) desde aguas
secundarias efluentes de una laguna anaeróbica por Ing.
Andrés Toro* de CINARA por medio de un modelo de un mini
FSSH en Ginebra Valle: Las heliconias fueron más eficientes.
La remoción de BPA en aguas residuales de Ginebra por medio
de la rizófora de las heliconias fue 79% en los 9 m del modelo. http://cinara.univalle.edu.co/index.php?seccion=GRUPOS&grupo=4&producto=20
BPA
Phragmites Heliconias
* 2014
Masters en
IHE Holanda y
Univalle
19
La bahía del Río de Janeiro en Brasil:
“Estudio sobre la presencia de disrruptores endocrinos
en las efluentes de dos plantas de tratamiento
de las aguas residuales de la ciudad:
Implicaciones ambientales” Estudios sobre disruptores endocrinos (DEs) y los impactos
sobre la fauna y humanos ha aumentado gradualmente en
importancia en los últimos años.
Plantas de lodos activados de Penha y Ilha do Gobernador
fueron estudiando para Bisphenol A y otros DEs para
verificar las concentraciones de estos compuestos químicos
con potencial para perturbar el sistema endocrino de los
organismos vivos.
Concentraciones suficiente para causa cambios fisiológicos
en los organismos vivos fueron observados en las efluentes
de las dos plantas. Centro de Estudos da Saúde do Trabalhador e Ecologia Humana, Escola
Nacional de Saúde Pública Sérgio Arouca, Fundação Oswaldo Cruz,
Rua Leopoldo Bulhões, 1480, 21041-210, Manguinhos Brazil http://www.rbfarma.org.br/files/rbf-2012-93-2-20.pdf
20
Superbactéria é encontrada em rio que deságua na
Praia do Flamengo (RJ): descimbre 2014
http://portal.fiocruz.br/pt-br/content/superbacteria-e-encontrada-em-rio-que-desagua-na-praia-do-flamengo-no-rio-de-janeiro
PTAR
convencional
de lodos
activados
21
El Ing. José Cerón, Jefe de Aguas Residuales de
EMCALI fue entrevistado por El País de Cali sobre
los planos para la Fase 2 de la PTAR de Cali como
una planta convencional de lodos activados:
El País: 24 de abril 2013*
“La PTAR Cañaveralejo de Cali
necesita $240 millones de dólares
para descontaminar las aguas efluentes
vertidas diariamente al río Cauca.
EMCALI urgen USD$240 millones
para el proyecto. Bonos verdes
apoyarán iniciativa”.
* http://www.elpais.com.co/elpais/cali/noticias/ptar-cali-necesita-240-millones-dolares-
para-descontaminar-aguas-del-rio-cauca
22
Periódico: ADN Cali octubre 10 2014: Pagina 4
Entrevista con Oscar Pardo
Gerente de EMCALI
Oscar Pardo anunció que está lista la licitación*
para la construcción de la segunda fase de la PTAR
Cañaveralejo con un costo de USD $400 millones:
la licitación saldrá antes de fin del año 2014
para construir en 2015 y 2016. http://issuu.com/diarioadncolombia/docs/adn-cali_12f5c14e9c6619
* “Leer más en: El citado contrato de consultoría representa una
inversión de 4.600 millones de pesos (~USD $2,3 millones) y será
efectuado por la firma Hazen and Sawyer. Se espera que en el
2016 entre en operación el 50 % del tratamiento secundario
requerido para mejorar la calidad del río Cauca” http://elpueblo.com.co/buenas-noticias-para-los-rios-cali-y-
cauca/#ixzz3JcogjfwZ
20
23
Sitio web de la Gobernación del Valle 5 de Junio 2013
“Por construcción de más PTARS (convencionales)
el vicepresidente de la Asamblea del Valle (y el ex-Alcalde de
Pradera) alerta que este tipo de inversiones corre
el riesgo de perderse.”
“Las PTARs se están convirtiendo en elefantes blancos que
amenazan ruinan”. Así lo afirmó el Primer Vicepresidente de
la Asamblea Departamental al solicitarle claridad a la CVC
sobre las inversiones proyectadas en 3 nuevas plantas de
tratamiento de aguas residuales. “Palmira va a hacer una,
con Candelaria se suscribió un convenio y con Florida se
dispone a hacerse lo mismo. Cómo se van a hacer tres
PTARs más, que son muy importantes, pero hay 2 en la
primera fase por fuera de operación, sin mantenimiento y
esas inversiones se están perdiendo” afirmó al citar los casos
de El Cerrito y Pradera………
http://www.valledelcauca.gov.co/asamblea/publicaciones.php?id=23993
21
24
Sitio web de la Gobernación del Valle
El concepto del DG de la CVC
sobre las nuevas PTARs en el Valle http://www.valledelcauca.gov.co/asamblea/publicaciones.php?id=23993
“Sobre la construcción de más PTARS convencionales:
El Director General de la CVC Oscar Libardo Campo informó
que con apoyo de la Corporación se han adelantado
proyectos en Candelaria, Pradera, El Cerrito y parcialmente
en Tuluá, pero reconoció que “en Pradera no ha sido posible
que opere, cumpla su objeto social y arroje los resultados
ambientales que todos esperamos, lo mismo ocurre en El
Cerrito”. Sobre Tuluá enfatizó en que una vez se termine
será la ciudad modelo porque tratará el 100% de sus aguas
residuales, y se mostró partidario de construir PTARs en
Cali, Jamundí, Tuluá, Palmira, Buga y Cartago porque
“juntas aportan el 70% de la carga contaminante al río
Cauca” Fecha de publicación: 05/06/2013
22
25
Contaminantes orgánicos en las aguas vertidas al río Cauca desde Cali en 2009 y estimaciones
desde los municipios vecinos
Fuentes de aguas residuales (Informe del Proyecto Switch 2009)
DBO5
toneladas
diarias
%
Canal Sur (Bombeo requerido en el futuro) 14,2 16
PTAP Puerto Mallarino (Lodo y Bombeo) 7,2 8
PTAR Cañaveralejo (Bombeo existente) 45,0 51
Estación Paso Comercio (Bomba existente) 5,8 7
Colector Margen Izquierda (Bomba existente) 10,9 12
Estación Floralia (Bombeo existente) 4,4 5
Total desde Cali (excepto el río Cali) ~87,5 100%
Total desde Yumbo, Palmira y Rozo, Jamundí,
Candelaria y Villa Gorgona, Zona Franca
y Aeropuerto (Estimado en base de población) http://www.cvc.gov.co/cvc/Mosaic/dpdf1/volumen6/7-
caracterizaciondmivcrcv6f1.pdf
~22,5
Total Cali y Regional estimado 2014….~120t/día 23
26
Imagen de 9 de julio 2012 de la PTAR Cañaveralejo (~25 ha en total)
de la existente Fase 1 de tratamiento. En 2014 el río Cauca está
recibiendo >50t diarias de material orgánico (DBO5) desde la PTAR
La mancha negra de
la PTAR Cañaveralejo
USD $400 millones
solamente para
resolver esta
contaminación
del río Cauca
y este entre
el 49% ?
Fase 1
de PTAR
~51%
de la
DBO5
de
Cali
27
Gastando USD $400 millones
en la segunda fase de la
PTAR Cañaveralejo no se va a
mejorar la situación para Cali
relacionada con los recortes
del servicio desde las dos plantas
de agua potable (PTAPs) de
Puerto Mallarino y Río Cali.
La PTAR Cañaveralejo
está situada a 3,2 km
abajo de la
PTAP de Puerto Mallarino
Nuestro problema más crítico
para las 2 plantas de agua
potable es la contaminación
constante del río Cauca desde el
Canal Sur situado 11 km al sur
de Puerto Mallarino.
S
N
28
¿ Habrá beneficios para Cali con la Segunda Fase de la PTAR Cañaveralejo ?
Con >>USD$440millones y los muy altos costos recurrentes del funcionamiento de una planta muy sofisticada de lodos activados, con alimentación ascendente, los beneficios son casi exclusivamente para algunos municipios y la agricultura al norte de Cali en los Deptos. del Valle y Risaralda donde las aguas menos contaminadas del río Cauca pueden ser aprovechadas mejor en riego para los cultivos o para la producción de agua potable, pero hay notables ausencias de beneficios para Cali y los caleños. Los altos costos y problemas que van a quedar para los caleños son los siguientes:
El Canal Sur y otros canales mixtos de la cuidad van a seguir contaminando el rio Cauca y por eso las dos PTAPs del mismo río.
Cali va a seguir con recortes de agua potable más y más frecuentes del servicio desde las dos PTAPs del río Cauca.
Costos cada año más altos para los químicos requeridos para el tratamiento, porque el agua del río Cauca seguirá contaminada.
Los lodos de la PTAR (desde Fases 1 y 2) seguirán acumulándose sin ningún uso en la agricultura por razón de la contaminación por metales pesados y otros tóxicos.
Cali se verá forzada a explorar otras fuentes de aguas superficiales o subterráneas en el sur del Valle y norte del Cauca lo cual implica unos muy altos costos adicionales y con muchas dudas sobre la sostenibilidad de estas fuentes, especialmente durante Los Niños.
26
29
Nota: Problemas en el uso de lodos de PTARs en la
agricultura en EEUU: Contenido mediano de cuatro
metales pesados en 200 muestras de lodos de PTARs
municipales de tipo lodo activado y disponibles
para la agricultura desde 8 estados de los EEUU
Cromo 890µg/g
Cadmio 16µg/g
Plomo 500µg/g
Mercurio 5µg/g
Arsénico 10µg/g
Ver http://vwrrc.vt.edu/pdfs/
bulletins/bulletin143.pdf
“Abonem: Con 500 toneladas al mes,
EMCALI entra a competir en fertilizantes” http://www.larepublica.co/empresas/con-500-toneladas-al-mes- emcali-entra-competir-en-fertilizantes_114056
http://www.emcali.com.co/informate/-/asset_publisher/6ovX/content/id/597568
“El ingeniero José Cerón, director de Aguas
Residuales de Emcali, manifestó que este
trabajo, que se viene gestando hace diez
años, cumple con tecnología de punta que
utiliza como energía principal la radiación
solar” Miércoles , Febrero 19, 2014
30
Cali : Fecha 21 de octubre 2014
ADN: Periódico de Cali
“MALOS OLORES DE LA PTAR CAÑAVERALEJO
CAUSAN MOLESTIAS EN BARRIOS ALEDAÑOS” http://diarioadn.co/cali/mi-ciudad/malos-olores-de-la-ptar-causan-molestias-
en-barrios-aleda%C3%B1os-1.81838.
Sobre los trabajos que realiza EMCALI en relación con esta
incidencia de olores fuertes de la PTAR, José Cerón, Director
de Aguas Residuales de EMCALI, explicó que “ante un
inconveniente que tuvieron con el transporte de lodos
hicieron un contrato que están terminando de sacar 20,000
m3 de sólidos acumulados y eso es lo que genera el olor”.
Nota del autor sobre las ventas del producto orgánico
Abonem de EMCALI: Parece que las ventas a la agricultura y
horticultura del Valle no son muy significativas en 2014,
porque EMCALI tuvo que sacar de la PTAR Cañaveralejo los
20,000m3 de lodos en proceso de pudrición, por medio -por
supuesto- de un contrato muy costoso y…….
“¿Donde está el 20,000 m3 de lodo podrido?”……
es una pregunta muy válida! 30
31
Turbiedad asociada con escorrentías y contaminaciones orgánicas
desde la cuenca del río Cauca abajo de Salvajina, especialmente
desde el río Palo: Menos del 10% de los cortes desde 2003
Contaminación desde Cali con aguas residuales y
desechos sólidos principalmente desde el Canal Sur:
Más del 90% de los cortes desde 2003
Las dos causas principales de las ~40 suspensiones
generalizadas del servicio de agua potable
por causas ambientales en Cali en 2013.
32
Reservorio de Puerto Mallarino desde 2008 Los 80,000m3 no fueron suficientes para evitar la suspensión
de agua potable en Cali, con ~40 cortes generalizados en 2013. Cada
una de estas interrupciones causa más daños al viejo acueducto por
las alteraciones asociadas con los Golpes de Ariete durante
las restauraciones del servicio.
Pero estos problemas inmediatos de Cali y el
Valle son parte de una cadena de factores
ambientales y sociales:
Principalmente deforestación y luego la ganadería
extensiva en las laderas de las Cordilleras Occidental y
Central en la cuenca del río Cauca.
Erosión y degradación directamente relacionadas con la
ganadería de más de 50% de los suelos de estas laderas.
Pérdida de biodiversidad en los bosques Andinos.
Asentamientos informales en Cali, minas de carbón y
oro, canteras y drogas ilícitas.
El cambio del microclima en Cali por las urbanizaciones
sin vegetación.
El cambio climático mundial específicamente los efectos
de eventos de La Niña y El Niño cada vez más intensos.
33
34
Con los canales fluviales constantemente fétidos en casi todas
las Comunas bajas, Cali nunca podrá realizar el sueño de
ser una ciudad moderna, próspera e incluyente.
Barrio San Judas
Comuna 10
Estrato 3
35
Según el borrador del POT de Cali de 2013, un promedio de
10,8 toneladas de DBO5 son vertidas al río Cali diariamente,
derivadas de las fuentes informales de las aguas residuales
especialmente desde la subcuenca del río Aguacatal.
Es crítico de conectar estas fuentes de AR con el sistema
de alcantarillado de Cali.
Recientemente (Julio 2013) durante días soleados y en tiempos
secos el olor del río Cali fue especialmente insoportable
Cali y el Valle con los
Cambios Climáticos
El cambio climático mundial
exacerbado con los efectos
cada vez más intensos de
los episodios secos del
fenómeno de El Niño y muy
lluviosos durante La Niña.
Las sequias y lluvias que
vienen probablemente son cada
vez más generalizadas,
largas e intensas.
Los cambios graduales en el
microclima urbano de Cali,
causados por el calor
superficial de las
urbanizaciones etc., con
escorrentías cada vez más
intensas durante los aguaceros.
36
/
Dr. Jinbao Li,
Universidad de Hawaii,
autor del estudio publicado en
Nature Climate Change 2013.
Los datos de dendrologia desde el
año 1300 DC hasta 2000, indican
que el ENSO y el Cambio
Climático Global están muy
asociados, con ambos fenómenos
muy severos en el Siglo 20,
especialmente desde
1950 en adelante. http://www.nature.com/nclimate/journal/v3
/n9/fig_tab/nclimate1936_F1.html
Ver Oscar Sanchez de Uninacional en
http://www.derivex.com.co/Capacitaciones/Memorias%20de%20Capacitaciones/ENSO%20CALI.pdf
Los aguaceros, especialmente en el sur de Cali, aparentemente
son cada año más intensos. Los Farallones están a max. de
4100 msnm y Cali está a 1000 msnm y la superficie de Cali,
por el crecimiento, es cada año más caliente.
El calor
de Cali
37
Los Farrallones
Norte de Cauca
es la zona más
lluviosa del valle
geográfico
Un estudio actualizada
en 2015 es critica
38
Los Farallones: Las zonas rojas en
las siete cuencas
de Cali incluyen los
ecosistemas de Bosque
Seco Tropical y Bosque
Húmedo Andino que son
seriamente deforestados
y degradados con
áreas de suelos
erosionados. En estas
mismas zonas hay minas
ilícitas de oro y carbón
muy dañinas y
contaminantes POT de Cali 2014
Mapa de CVC
39
El puente sobre el Río
Meléndez en la Calle Quinta
en Cali durante un período
cuando las condiciones del
Océano Pacifico de ENSO
fueron neutrales entre
El Niño y La Niña en
noviembre de 2013
Reforestación de las
laderas en las 7 cuencas
de Cali es imperativa si la
ciudad va a superar los
efectos del cambio
climático, especialmente
los extremos del
fenómeno del ENSO
Cali y el Cambio Climático: Todo esto al Canal Sur
El
Niño
Numero de Inundaciones: Comunas del Oriente de Cali 1950-2000.
Estudio de OSSA: El número de inundaciones es aparentemente más
alto recientemente pero causado por los 7 ríos afluentes de Cali
y no por el río Cauca 40
1950 2000
Nota: Falta un
estudio actualizado
El Canal Sur …..es uno de los dos problemas más
serios e inmediatos de resolver para el
futuro de Cali con relación a los recursos
de agua potable y al tratamiento de las
aguas residuales, el otro es el de los…...
Lixiviados de Navarro ?
41
Análisis de los Lixiviados de Navarro Un problema muy grave que todavía no
tiene soluciones efectivas.
Fuente: Viviana Valencia et.al. de CINARA
en Latinosan 2007
42
43
Canal Sur con el río Cauca
Promedio de 13,6 t DBO5
diarias en marzo de 2007
Botadero viejo de Navarro ubicado encima de un meandro viejo y sin impermeabilización
Vasos
impermeabilizados
de los lixiviados
Canal Sur sin
revestimiento
Condiciones típicas en el río Cauca
relativamente libres de las contaminaciones
de la Mancha Negra desde el Canal Sur
Canal Sur con
caudal normal
Río Cauca con caudal alto con descargas
de aguas residuales muy diluidas
(sin la mancha negra concentrada)
Condiciones típicas con lluvias generalizadas
y caudales normales del Canal Sur, y sin aguaceros
fuertes en el sur de Cali y el río Cauca con suficiente
caudal para diluir las contaminaciones. Los sólidos
asentados al fondo del canal esperando un aguacero.
46
Río con caudal
medio hasta abajo
Canal Sur con caudal alto después de los intensos
aguaceros en el sur de Cali que empujaron las aguas
residuales y los sedimentos en frente Agua del rio con mancha
negra grande que Puerto
Mallarino no es capaz de
procesar
47
Las condiciones típicas para la mancha
negra en el río Cauca desde el Canal Sur
El empuje de las aguas fluviales después de un fuerte
aguacero en el sur de Cali llevando las aguas residuales y los
sedimentos del canal hasta el río, causando una mancha
negra indigestible para las PTARs de
Puerto Mallarino y Río Cali ~11 km abajo.
~90% de las suspensiones generalizadas del servicio de agua
potable en Cali son causadas por la Mancha Negra
La Mancha Negra
El canal Sur con caudal alto después de un
período con caudal bajo y el río Cauca con
caudal mediano o bajo
45
48
La Mancha Negra son las aguas residuales y
desechos sólidos muy concentrados que recibe el
río Cauca principalmente provenientes del Canal Sur.
Caudal del río Cauca
medio o bajo
Fuerte aguacero en la
noche anterior en el sur de
Cali
Condiciones típicas
La Famosa Mancha Negra
49
Google Earth
Canal Sur con el
Río Cauca
Imagen de
Julio 8 2012
La mancha negra ha
crecido más, desde los
estudios hechos por
CINARA en 2005. Esta
imagen fue tomada
durante un período
muy seco en 2012, sin
ningún aguacero en el
sur de Cali
La mancha negra
del Canal Sur
CVC 22 Julio 2012 en el sitio web: Período seco “Recordemos que en junio el nivel del río Cauca registró un 38% por debajo de
los niveles históricos de ese mes; factores que unidos acumulan los déficit de
meses anteriores dando las primeras alertas de la magnitud de la situación.”
50
Marzo 22-24 2005
Carga DBO5
Total: 13,6 t/dia
78% tiempo: ~7-12 t/d
6% tiempo: ~12-50 t/d
16% tiempo:~68-120 t/d
Fuente: PMC-CVC
Vol. XV
Carga max. de DBO5 120 t/d
Evento de
fuerte aguacero
en el sur de Cali
El Canal Sur a nivel del rio Cauca es muy dinámico con picos de
caudal altos y muy contaminados después de los aguaceros en el sur
Marzo 24 2005 El contenido del material
orgánico saliendo del
Canal Sur subió
hasta 600 mg/l DBO5
después de un aguacero
en el sur desde lo normal
de aprox. 50 mg/l
DBO5
mg/litro
Con
pico
en la
tarde
600mg/l
Los expertos consultados acerca de este tema consideran que en
el futuro mediano hay suficiente agua en el río Cauca para Cali
por medio de las aguas limpias de Salvajina, especialmente
cuando las fuentes de contaminaciones por debajo de la represa
son controladas y existe una coordinación efectiva entre la
administración de la represa y EMCALI.
Esta es una propuesta alternativa a las siguientes opciones muy costosas en discusión como:
Una represa en la cuenca del río Cali.
Traer agua desde el río Timba por gravedad
Una represa y planta en la cuenca del río Pance
La segunda fase de la PTAR (USD $400millones) no es necesaria.
Construcción de otra planta agua potable (PTAP) antes de 2025
Construcción de otra PTAR en el sur de Cali.
Nuevos reservorios de emergencia para las PTAPs de Cali.
PTARs nuevas para los municipios de Palmira y Rozo,
Candelaria, Yumbo y Jamundí y otros municipios
El cambio en la posición de la bocatoma de PTAPs es opción
provisional dependiendo del progreso con el Canal Sur.
51
52
El río Cañaveralejo: Una cloaca contaminada
permanentemente cuando las aguas grises llegan
a la Avenida Circunvalar.
http://calienswitch.files.wordpress.
com/2008/05/informe-taller-03-
nov-19-081.pdf
53
http://problematicariolilicali.blogspot.com/
Rio Lili en Ciudad Jardín
Otra cloaca podrida en pleno desarrollo
54
El Canal Sur al nivel de la Autopista Sur en 2012
con las aguas contaminadas de los ríos Cañaveralejo, Meléndez y
luego Lili: 7730m hasta el río Cauca y lleno con lodos y solubles,
esperando un aguacero en el sur de Cali para llevar esta
contaminación extrema hasta el río Cauca y luego la suspensión
de las plantas de agua potable de Puerto Mallarino y Río Cauca
~15 m
De los casi 8 km en total del Canal Sur,
aproximadamente 1km es revestido en esta forma:
el resto queda sin protección de las posibles
infiltraciones hasta las acuíferas
52
Análisis de Aguas Residuales del Canal Sur Fuente: Proyecto PMC/CVC
pH....6.8-7.0
DBO5 mg/l ….6,9 hasta 66,4
DQO mg/l 18,3 hasta 190,0
SST mg/l…..21,0 hasta 192,5
Cd mg/l… < 0,03
Pb mg/l…. 0,29
Cr mg/l…. 0,40 (Alto)
Hg mg/l…. 2,48 (Alto)
Grasas/Aceites….. 3.8 hasta 90,5 mg/l
55
56
El barrio Polvorines
en la cuenca del
río Meléndez Instalando un servicio de
alcantarillado doméstico
en esta geografía
humana es algo imposible
dentro de cualquier escenario
de costos.
Equipo de futbol femenino junior de Polvorines
57
La separación temprana de las
aguas residuales y las aguas lluvias
Uno de los conceptos de fondo de esta propuesta es el
de separar, lo más temprano que sea posible, las aguas
residuales de las aguas lluvias para que los ríos y los canales
fluviales estén listos y libres para recibir las aguas de
los fuertes aguaceros que serán constantes en el futuro y,
al mismo tiempo facilitar el tratamiento de las aguas
residuales sin las complicaciones dadas por los caudales
muy variables del Canal Sur et al.
Con menos caudal en promedio pero con
la misma carga orgánica esta propuesta es física y
económicamente más viable.
58
Los barrios informales de
las laderas del sur de Cali
Estaciones de Bombeo
antes del Canal Sur
Típicamente
La Sirena
Típicamente
Polvorines
Río Cañaveralejo
Río Meléndez
59 Las tuberías son relativamente fáciles de instalar en la dique
del lado norte del Canal Sur (como el nuevo jarrillón)
Canal Sur con Autopista Sur.
Estación de bombeo con desarenadora
que bombea por caudal las aguas
residuales hasta la tubería con sensores
que detectan las aguas concentradas
Río Meléndez con
Autopista Simón
Bolívar y también
estación de bombeo.
Río Cauca
Navarro
Tubería instalada encima
de la dique del Canal Sur
Canal Sur PTARR
Palmaseca
Plan provisional para evitar una catástrofe durante
un futuro y fuerte fenómeno de El Niño
Las
piscinas
de Navarro
60
Tubería de PVC
enterrado encima
del nuevo
jarillón
El Nuevo Jarillón La propuesta para Cali es la
de instalar una nueva
tubería requerida para las
aguas residuales
concentradas (de las
canales) y las PTAPs.
El tubo puede ser ubicado
encima de los 17,5 km del
nuevo jarillón hasta las
estaciones de bombeo
existentes cerca del
Paso del Comercio y luego
vía nuevas tuberías hasta la
PTARR cerca de Palmaseca.
Conexión con el
río Melendez.
Conexión con el
río Cañaveralejo
y el Canal del
Ferrocarril.
Futuro conexión con
Jamundí y la zona de
expansión sur de Cali
Donde va las agua
residuales de la nueva
Zonamerica????
Recuperación del Canal Sur y los Caños de Cali
Una ventaja de la remoción de las aguas residuales de los
caños y del Canal Sur es que durante períodos más secos
la limpieza del fondo y la reparación de las lozas se
facilita enormemente (cuando el canal está libre de la
mayoría de las aguas) permitiendo un mayor acceso de la
maquinaria pesada al fondo del canal. De esta forma los
canales limpios funcionarán mejor durante los aguaceros
y por eso con menos inundaciones en los barrios
susceptibles .
Nota: Cercas paisajísticas a los dos lados del Canal Sur
son esenciales en áreas donde hay vertimientos de sólidos
y cerca de la Galería Santa Helena y otros.
61
62
La Capacidad del Bombeo de
las Aguas Residuales y Fluviales en las Estaciones de Bombeo de Cali, Tipo de Aguas y Capacidad instalada (m3/s)
Navarro (Residual) 8,0
Cañaveralejo (Residual) 6,0
Aguablanca (Residual) 2,8
Calipso (Mezcla) 4,2
Floralia (Mezcla) 11,0
Paso del Comercio (Fluvial) 33,2
Guaduales (Fluvial) 8,0
Puerto Mallarino (Fluvial) 18,0
Las bombas existentes del EB Paso del Comercio son aptas para hacer eficazmente el bombeo de las aguas residuales
concentradas hasta la PTARR Palmaseca. Fuente: Proyecto Switch, 2009, y EMCALI, 2007b
63
El Bombeo
El transporte de las
aguas residuales por
tuberías por gravedad
es factible en algunos
de los municipios y en
otros el costo de
bombeo probablemente
sea reducido por la
existencia de
diferencias en altura.
El sitio propuesto para
la PTARR en
Palmaseca es el más
bajo en altura de todos
los sitios fuentes en
este plan.
PTARR 950m
Zona de
Expansión
de Cali y
Jamundí.
Palmira
1000m
Rozo 960m
Yumbo 960m
Jamundí 980 m
Candelaria
966m
Paso del
Comercio
952 m
64
Estimaciones provisionales de las nuevas tuberías y
bombas de caudal requeridas para las aguas residuales
de Cali hasta la PTARR-Palmaseca
Las dos fases de las tuberias Largo
km
Diámetro
cm
Altura
msnm
Fase1:Efluente solamente de la PTAR Cañaveralejo
(~8m3/seg. en 2014) bombeada (via bombas de
caudal y tuberias existentes) entre la PTAR y EB
Puente de Comercio) y luego directamente hasta la
PTARR-Palmaseca via una nueva tuberia
suspendida abajo del puente del Paso del Comercio,
y luego por la Recta Palmira y la carretera a Rozo:
~12,5 ~90
cm
953
hasta
950
Fase 2: Tuberías para las aguas residuales en los
canales fluviales y otras fuentes, instaladas encima
del nuevo jarillón del río Cauca interconectando las
siguientes estaciones de bombeo (EB) de EMCALI
hasta la PTARR Palmaseca:
EB-Canal Sur (3 bombas pequeñas requeridas),
EB-Puerto Mallarino (bombas existentes),
EB-Floralia (bombas existentes) y hasta la
EB-Puente del Comercio (bombas existentes)
y luego via tuberia abajo del puente del Paso del
Comercio, la Recta Palmira y la carretera a Rozo
(posiblemente con las aguas residuales de Palmira
(1000msnm) conectadas:
~29,2
Aprox.
90 cm
956
hasta
950
61
65
Las Tuberías para
Cali y los
4 Vecinos
Municipios Los 90 km de
tuberías compartidas
por los municipios para
una planta regional
de biorremediación
son de diferentes
dimensiones
dependiendo de la
demanda y posición.
Tuberías son muy fáciles
de instalar paralelas a
las principales carreteras
de la malla vial y sobre el
nuevo jarillón del
río Cauca en el caso
de Cali.
PTARR 950m
Zona de
Expansión
de Cali y
Jamundí.
Palmira
1000m
Rozo 960m
Yumbo 960m
Jamundí 980 m
Candelaria
966m
Paso del
Comercio
66
Salinización de las tierras del valle del río Cauca
El uso excesivo de agua en sistemas de riego por gravedad es uno de los
factores responsables para la salinización. Hay indicios de que el área plana
salinizada en 2013 es mayor a 85,000 ha en el Valle del Cauca geográfico.
Ver… http://www.arcgis.com/home/item.html?id=04dd9a96f2fb45c5a7933c737854c4ba
Foto: Fredy Martinez, Univalle
Zona de suelos
salinos cerca de
Palmaseca de
800 ha aprox.
ahora parcialmente
colonizada con
arbustos pioneros
adaptados a suelos
salinos/sódicos
especialmente
Prosopis julifera
(Algarroba), a la
derecha y al fondo
en esta foto Zona 10 km al sur oeste de Rozo
64
67
Palmaseca Valle del Cauca. Aprox. 800 ha de tierras salinizadas
arcillosas tipo montmorillonita, tierras improductivas a bajo costo.
río Cauca
Palmaseca
Hay más de 85,000 ha de suelos planos
salinizados en el valle geográfico
del río Cauca de 365,000 ha
Aeropuerto Palmaseca
Vientos del norte o
noroeste 90% del tiempo
Rozo
4 km
68
800 ha aprox.
Palmaseca
Río Palmira
Rozo
Yumbo
Zona con suelos
moderadamente
salinos con
menos de
8 dSm-1 y casi
libres de sales
fuertes en el
subsuelo
Ver los mapas de CVC y Agustín Codazzi http://www.arcgis.com/home/item.html?id=04dd9a96f2fb45c5a7933c737854c4ba
Río Cauca
Viento del N
90% tiempo
Zona con
suelos muy
salinos en
todo el
perfil
Los suelos del posible sitio para la PTARR Palmaseca
66
69
Tratamiento 1.1
Lagunas Anaeróbicas y
Facultativas on ≈60%
remoción orgánica
2. Humedal
`Construído
con ≈ 50%
remoción con
Sauces
3. Humedal
Construído con
Caña Brava
≈40% remoción
4. Lagunas de
Juncos (Typha y
Phragmites etc)
≈30%remocion
Cadena ejemplo (entre muchas posibilidades) con cuatro etapas de
biorremediación
Agua efluente
con < 2% de
contaminantes
solubles del
afluente y con
casi cero solidos
1 Dr. Miguel Peña CINARA en http://www.bvsde.paho.org/bvsaidis/mexico26/ii-103.pdf
El modelo propuesto para la Planta de Biorremediación Regional
67
El estudio de los suelos para una PTAR Regional:
El estudio previo*de EMCALI de los suelos para la nueva
laguna de reserva de 80,000m3 en Puerto Mallarino
indica que los suelos de las riberas del río Cauca son
bastante impermeables por razón de los altos contenidos
de arcilla ─normal en este clase de geomorfología─.
En una zona de ex-humedales naturales asociados con
meandros de los ríos, la arcilla en altas proporciones
está siempre presente en los perfiles de los suelos.
Estudios químicos y físicos del suelo obviamente son
necesarios antes del diseño de las lagunas anaeróbicas y
humedales construídos en PTAR-Regional de Palmaseca.
Las tierras arcillosas compactadas ─con maquinaria
pesada─ son excelentes substratos impermeables de
muy bajo costo para las lagunas anaeróbicas y
facultativas.
*http://emcalinet.emcali.com.co/contratacion/publico/index.php?_
archivos. descargar&idproceso=1764&idarchivo=1827& 70
Tratamiento Primario Tratamiento primario de las aguas residuales
regionales en lagunas anaeróbicas
Función principal :
Reducir significativamente en >60% los
materiales orgánicos sólidos y los
contaminantes orgánicos solubles en las
aguas residuales de la región y tener la
posibilidad de generar electricidad vía el
metano generado en el proceso.
71
72
Las Ventajas y Desventajas de Lagunas
Anaeróbicas en el Valle del río Cauca Las lagunas anaeróbicas son más rentables en las tierras baratas.
Las lagunas anaeróbicas no son aptas para climas fríos, como
Bogotá, pero son ideales en climas más calientes, como el Valle.
Las lagunas requieren más tierras que las otras alternativas.
Usan menos energía que los otros métodos de tratamiento.
Generalmente son muy simples de operar y mantener.
Pueden manejar flujos intermitentes.
Muy eficaces en la eliminación de material orgánico.
El mantenimiento es crítico para control de zancudos y olores.
No son muy efectivas en remoción de metales pesados,
nutrientes y los orgánicos como los disrruptores endocrinos.
El efluente a veces contiene algas y requiere control.
Los olores pueden molestar durante floraciones de algas.
Eficiente en la producción constante de metano para energía.
Aptas para zonas inundables, pero con protección del exterior
de los diques contra la erosión durante inundaciones.
Ideal en sistemas con humedales construídos en la cadena en
climas moderados y constantes como el valle del rio Cauca.
73
La alta eficiencia de una combinación de lagunas
anaeróbicas y humedales construídos (aeróbicos) en
la zona plana del valle geográfico del río Cauca.
Las lagunas anaeróbicas funcionan mejor* en condiciones favorables para el desarrollo de bacterias metanogénicas, con rango óptimo del agua entre ~25o a ~40oC. La actividad anaeróbica disminuye rápidamente a temperaturas por debajo de ~15o C.
Los humedales construídos son aeróbicos con temperatura del agua óptima más baja −como entre 15o y 30oC− que las lagunas por razón de que el contenido natural de oxígeno es bajo en las aguas calientes: con más O2 las bacterias aeróbicas son más efectivas.
Los humedales construídos en el valle con la sombra de plantas (como los sauces y la caña brava) probablemente van a registrar temperaturas entre 22o y 24oC en el flujo de 35-40 cm de profundidad de las aguas residuales.
La temperatura del aire promedio ambiental de la zona plana del valle geográfico entre 23o y 28oC (altitud de 1071msnm en Quilichao hasta 917msnm en Cartago) son unas condiciones casi perfectas para una combinación de sistemas eficientes de biorremediaciones anaeróbicas y luego aeróbicas y casi constantes en eficiencia para todo el año.
*http://water.epa.gov/scitech/wastetech/upload/2002_10_15_mtb_alagoons.pdf 71
Laguna anaeróbica de un máximo
de 12 ha de 4 m de profundidad para
las Aguas Residuales del Canal Sur Carga de DBO5 Canal Sur1 (muestras de Marzo 2007)….13,610 kg/día
DBO5 capacidad potencial en lagunas 2 ...............100-300 g /m3/día
DBO5 Canal Sur (promedio sin los efectos de aguaceros)……..40 mg/L
Capacidad de 1 ha de 4 m de profundidad…………………..3,000 kg/día
Capacidad de 5 ha de 4m de profundidad………………..~15,000 kg/día
Área mínima de la laguna para el Canal Sur (~15 t/día DBO5)….~ 5 ha
Área max. de laguna requerida con caudal de ~1,3 m3/s.………..12 ha
Tiempo de residencia hidráulico (TRH) con 12 ha………………….1 día
Remoción potencial DBO5 con 1 día de residencia de aguas….. ~70%
1 Informe Ejecutivo Univalle/EMCALI EICE ESP Noviembre 2007 2 Design Manual for Tropical Stabilization Ponds: UNEP/Denmark 2005
74
Propuesta para la PTARR Palmaseca
Lagunas anaeróbicas de 4 m de profundidad
Las estimadas 120 toneladas regionales de
DBO5 diarias requieren 110 ha mínimo y un
día de residencia hidráulica para 70 % de
remoción (con 150 ha para seguridad).
75
76
Tratamientos Secundarios Tratamientos de las aguas secundarias
(efluentes de las lagunas anaeróbicas y facultativas)
en tres tipos de humedales construídos
Funciones Principales: Reducir hasta >95% el nivel de las contaminaciones
orgánicas de Cali y vecinos en las aguas residuales
finales y además remociones muy significativas de
los metales pesados como Pb, Cd, Cr, Hg, Zn et al. y
otras moléculas inorgánicas y orgánicas que son
contaminantes tóxicos para los mamíferos y el
medioambiente, especialmente los
disrruptores endocrinos.
77
Las Ventajas de los Sauces Willows beyond Wetlands: Uses of Salix species for environmental projects
Yulia Kuzovkina and Martin Quigle de Ohio State University
http://cag.uconn.edu/plsc/plsc/files/Kuzovkina_2_4158967355.pdf
Cadmium and Copper Uptake and Translocation in Five Willow (Salix L.) Species
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15554478
Crecimiento eficiente con alta conversión de radiación solar.
Raíces amplias y fibrosas.
Altas tasas de evapotranspiración.
Absorción eficiente de nutrientes, especialmente nitrógeno.
Capacidad para facilitar la denitrificación en zona radicular.
Tolerancia a suelos saturados en la zona radicular. Facilidad de propagación vegetativa desde rebrotes.
Vigoroso restablecimiento después del corte.
Resistencia y acumulación de altos niveles de metales pesados como Hg, Cr, Cd, Cu, Zn, Ni, Pb y Fe et al.
Especies de sauces son tolerantes a condiciones salinas.*
* Hangs. et al. 2011Water, Air, and Soil Pollution (2005) 162:183–204
75
Salix humboldtiana Sauce llorón nativo del
valle del río Cauca
Salix dasyclados X Sauce de la India tolerante de
suelos y aguas salinas
78
79
Examining the salt tolerance of willow (Salix spp.) bioenergy
species for use on salt-affected agricultural lands. Hangs et al. Canadian Journal of Plant Science, 2011, 91(3): 509-517
Algunas especies de sauces,
como esta desde la India, son
muy tolerantes a condiciones
de suelos salinos con 8 dS/m ,
Sauce de Europa
Salix purpurea
Sauce de la India
Salix dasyclados X
http://pubs.aic.ca/doi/full/10.4141/cjps10135
80
Use of constructed wetland systems with
Arundo donax for polishing high salinity
tannery wastewater
Cristina Calheiros and Hans Brix et al.1
1https://www.researchgate.net/publication/51828861_Use_of_constructed_wetland_systems_wi
th_Arundo_and_Sarcocornia_for_polishing_high_salinity_tannery_wastewater?ev=prf_pub
Arundo donax…Caña Brava
La caña brava es resistente a la salinidad
y es utilizada para la biorremediación
de aguas residuales salinas.
81
Tratamiento Etapa 4 entre 50 a 75 ha de lagunas abiertas (con zonas sin
plantas) de “polishing” de 100 cm de profundidad sembradas y/o
invadidas con plantas nativas de phragmites, juncos y buchón et al. y
dando hábitat ideal para miles y miles de aves nativas y migratorias
(>8 km desde la pista del aeropuerto)
Los sapos y peces et al. hacen control de los
zancudos
Desde la PTARR… Las aguas efluentes tratadas
pueden ser vertidas al río Cauca o usadas para riego
con menos de 3 mg por litro de material orgánico
(DBO5), casi cero contenido de solidos (SST) y muy
bajos contenidos de nutrientes (N+P+K), los metales
pesados (como Cadmio, Plomo y Mercurio et al.) y
notablemente los disrruptores endocrinos orgánicos.
82
Aguas residuales de Cali desde la salida de la PTAR
existente, el Canal Sur y el resto de los canales con
aguas residuales y de los municipios vecinos.
Río Cauca
Cuaternario Lagunas de 1m de
polishing con macrofitos
especialmente juncos y
buchon del valle:~75 ha Secundario
Humedales construídos
tipo FSLH de 30 cm
sembrados con sauces
tolerantes de sal
Primario B y C Lagunas anaeróbicas y
luego facultativas 120 ha en total
Terciario Humedales construidos de 30 cm
Tipo FSLH, sembrados con la
Caña Brava: ~50 ha
Planta Regional de Biorremediación de Aguas
Residuales en un máximo de 800 ha en tierras salinas: ¿Porque Palmaseca?.....y ….. ¿Porque suelos salinas?
Zona periférica de
amortiguación sin aguas
residuales sembrada con
árboles tolerantes de
suelos salinos
Primario A: Lagunas anaeróbicas para
la cosecha de metano y
la reducción de olores
entre 10 ha y 15 ha
83
El concepto general es para una planta regional
de biorremediación con niveles primarios de
tratamiento de aguas residuales en lagunas y
luego tres etapas de humedales construídos en
un máximo de 800 ha de tierras salinas.
Obviamente estos son conceptos preliminares y
los componentes son ideas para investigar
y refinar, especialmente con relación a las
posibles alternativas biológicas.
Ojalá en nuestro
futuro colectivo en
este valle estemos
libres de aguas
residuales
Los Costos para Cali y los Vecinos El concepto del autor es que hay soluciones para esta región sur del valle geográfico que demandan muchísimo menos de los USD $453 millones necesarios solamente para construir la segunda fase de la PTAR de Cali y luego los muy altos costos de operación de una planta de lodos activados, incluyendo la disposición segura de los lodos residuales muy contaminados.
Las primeras proyecciones del costo completo para la
planeación y construcción de esta alternativa de
biorremediación regional para Cali y los vecinos
municipales inmediatos están en un máximo de
USD $90 millones.
Los costos operacionales y mantenimiento están estimados
en menos del 10% con relación a la alternativa
convencional de lodos activados. El costo de bombeo es
muy bajo por las pendientes favorables en todos los
municipios y por eso la ausencia de la necesidad del flujo
bajo presión. Las bombas de caudal son muy económicas. 82
85
Posible sitio para la PTARR Palmaseca entre muchos en esta misma
zona del valle con suelos salinos. El sitio parece es útil pero no
es el único porque hay miles de hectáreas de tierras salinas/sodicos
situadas al norte del río Palmira en el lado derecho del río Cauca.
El precio promedio por hectárea de las tierras agrícolas del valle
geográfico plano en 2014 es del orden de $50 millones de pesos:
el precio máximo de tierras salinas/sodicos, teniendo en
consideración la baja o nula productividad, es de un máximo de
$45 millones por hectárea, para un máximo de ~19millones $USD
para las 800 hectáreas.
86
Valle del Cauca Áreas inundadas (azul) observadas en abril
27 de 2011. Las zonas inundadas fueron
más seriamente afectadas en los sectores
donde están los meandros más tortuosos.
En 2014 estas zonas inundadas parece
que están dedicadas a la ganadería y no a
la caña y otros cultivos.
La Niña de 2010-2011
osso.org.co:8080/geonetwork/srv/en/resources.get?id
87
Sitio casi perfecto para una planta de biorremediación
de las aguas residuales de varios municipios del Valle.
Meandros con cultivos severamente
inundados en 2011
88
Sitio sin cultivos
como la caña et al.
en 2013 para
una futura
PTAR Regional de
Biorremediacion
en aprox. 80ha
para Buga (y los
municipios
vecinos) a una
distancia de
~3 km de la
ciudad.
El Meandro
de Buga 3km
90
Este estadio puede ser el centro de un parque recreativo y
educacional más grande para los caleños y palmireños (vía
conexión con el MIO) con apoyo de riego (usando aguas
tratadas) de los suelos salinizados del sitio para sembrar
el pasto/prado nativo muy bonito de Paspalum vaginatum
(resistente a la sal) y por lo menos los magníficos Samanes.
1,8 km al sureste de la PTARR Palmaseca
91
“El esfuerzo de poner la casa en orden ha
generado un ambiente de confianza y
apertura al sector privado que hoy vemos
con satisfacción, y es destacado por una
publicación de la talla del Financial
Times”, afirmó el alcalde,
Rodrigo Guerrero Velasco (marzo 8, 2013)
El concepto del autor ……. Sin agua potable de muy buena
calidad y disponible constantemente, este futuro muy
promisorio es un sueño imposible de realizar.
El Depto. del Valle y el norte del Depto. del Cauca necesitan la formulación de un plan rápidamente
alcanzable para los problemas sanitarios de la región. La situación es crítica en diciembre 2014……
Antes de las decisiones finales relacionadas con la contratación y construcción en 2015-2016 de la anunciada segunda fase de la PTAR de Cali de lodos activados por el sistema de alimentación ascendiente para un costo anunciado de USD$443 millones.
Antes de la construcción del nuevo jarillón de Cali;……
Antes de la construcción de las PTARs convencionales para Palmira, Candelaria y Florida entre otros y…….
Antes de los próximos eventos muy severos de las inundaciones con episodios de La Niña y las sequías extremas con El Niño.
Gracias por su interés: Su apoyo ciudadano es muy importante!
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