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TRABAJO COLABORATIVO

TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES EN LA INDUSTRIA DE NARIÑO.

Elaborado por:

ANDREA OJEDA GUERRERO

C.C. 59.586.049

ANA CAROLINA TARAPUES QUIROZ

C.C. 1. 085.276.478

JULIETA ALEJANDRA HIDALGO TORRES

C.C. 1.085.281.877

ANDRES RICARDO SANTACRUZ MALLAMA

C.C. 1.085.268.484

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS

MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

SAN JUAN DE PASTO

2015

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TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES EN LA INDUSTRIA DE NARIÑO.

Elaborado por:

ANDREA OJEDA GUERRERO

C.C. 59.586.049

ANA CAROLINA TARAPUES QUIROZ

C.C. 1. 085.276.478

JULIETA ALEJANDRA HIDALGO TORRES

C.C. 1.085.281.877

ANDRES RICARDO SANTACRUZ MALLAMA

C.C. 1.085.268.484

Presentado al Doctor:

NELSON RODRIGUEZ VALENCIA

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS

MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

SAN JUAN DE PASTO

2015

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RESUMEN

El presente trabajo reconoce conceptos asociados al tratamiento de agua residual, analizando la

información de la documentación bibliográfica existente, donde se dan a conocer pautas para

mejorar la actuación ambiental en la actividad del sector industrial.

La contaminación del recurso hídrico por procesos domésticos e industriales es cada vez mayor,

este genera grandes alteraciones a nivel del medio ambiente y de salubridad tanto humana como

animal. Las aguas residuales son definidas como las aguas que contienen material disuelto y en

suspensión, luego de ser usada por una comunidad o industria. Ahora bien, toda actividad

industrial en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice agua, esta se

convierte en agua residual, la cual debe ser devuelta a las fuentes hídricas bajo parámetros

ambientales establecidos y que cumplan la normatividad.

En este sentido, las medidas generales para el manejo de aguas residuales industriales están

encaminadas a la racionalización del consumo del agua para la disminución de los caudales, al

cumplimiento de los requerimientos normativos de remoción de contaminantes y la capacidad de

asimilación o recuperación natural de las corrientes receptoras. No podrán verterse o dejar que

se infiltren residuos líquidos industriales sin el respectivo tratamiento hacia fuentes hídricas

superficiales o subterráneas, por lo tanto para cada proceso industrial a desarrollarse en las

diferentes poblaciones deberán especificar el sitio de descarga, recepción y el diseño de los

sistemas de tratamiento adecuados.

De acuerdo a lo anterior, el presente trabajo pretende dar a conocer los diferentes procesos de

aguas residuales en las industrias de café, curtiembres, minería de oro y trapiches artesanales

en el departamento de Nariño; donde se realizan procesos anaeróbicos, manejo de

microrganismos eficientes (EM), procesos físicos y procesos químicos. De la misma manera se

hace referencia a la normativa vigente en cuanto al tratamiento de aguas residuales para cada

una de las industrias en mención.

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INTRODUCCION

Las aguas residuales son las aguas usadas y los sólidos que por uno u otro medio se introducen

en las cloacas y son transportados mediante el sistema de alcantarillado. Toda agua residual

afecta en alguna manera la calidad del agua de la fuente receptora. Sin embargo, se dice que un

agua residual causa contaminación o polución solamente cuando introduce condiciones o

características que hacen el agua de la fuente o cuerpo receptor, inaceptables para el uso

propuesto de la misma.

Estas aguas generan muchas alteraciones cuando son vertidas directamente a la fuente, entre

estas están: desoxigenación del agua, muerte de peces, olores indeseables, deposición en los

lechos de los ríos; si es orgánica se descompone y flota mediante el empuje de los gases, cubre

el fondo e interfiere con la reproducción de los peces o trastorna la cadena alimenticia, extinción

de peces y vida acuática, destrucción de bacterias, interrupción de la auto-purificación,

incremento de temperatura que afecta a la fauna y micro fauna acuática; el color, olor y turbiedad

que hacen estética, química, física y microbiológicamente inaceptable el agua para uso público.

Toda descarga de aguas residuales tiene en cuenta la normatividad vigente como Decretos,

leyes y normas que estipulan los requisitos y condiciones que establezca el Ministerio de Salud,

el Ministerio de Medio Ambiente, por ejemplo; el grado de tratamiento requerido de acuerdo con

las características de los residuos industriales líquidos, exigencia del trámite de licencias

ambientales, entre otras, establecidas en los decretos; Decreto 3930 de 2010, Decreto 1594 de

1984, Decreto 901 de 1997, Ley 09 de 1979, Ley 99 de 1993, Ley 373 de 1997.

De acuerdo a lo anterior en el presente documento se describe las problemáticas y soluciones

que se emplean en diferentes industrias, como son los trapiches, curtiembres, vertimientos de

minería de oro y beneficio de café.

En este sentido de manera resumida se describe cada problemática de la siguiente forma:

Trapiches:

Desde esta perspectiva hablamos de las aguas industriales generadas por los trapiches

artesanales, ubicados en algunas zonas del departamento de Nariño, como son Sandoná,

Consacá, Ancuya y Linares, en los cuales sus aguas residuales provenientes del lavado de las

actividades diarias de la molienda, son vertidos directamente sobre el suelo o fuentes hídricas

cercanas; si bien existe una normativa para el tratamiento de estos vertimientos, esta no se

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cumple de manera eficiente, teniendo como principal causa las mencionadas anteriormente. De

igual forma en Colombia no existe un tratamiento estandarizado para el manejo de las aguas

residuales provenientes de este tipo de actividades y se maneja únicamente la descontaminación

mediante procesos anaeróbicos y microrganismos eficientes (EM).

Curtiembres:

En Nariño, existen 64 pequeñas y medianas empresas dedicadas al curtido de pieles,

principalmente de origen bovino, algunas de ellas funcionan de manera artesanal y la mayoría no

cuenta con la infraestructura necesaria para minimizar sus impactos ambientales,

específicamente los determinados según el cálculo del caudal de diseño de las aguas residuales,

con el cual se deberá diseñar el Sistema de Tratamiento, que incluya las memorias de cálculo,

procedimientos y especificaciones de la tecnología seleccionada para tratar el agua residual

industrial. En este punto, se debe proponer la alternativa más viable para dar cumplimiento a las

normas de vertimiento contempladas en los Decretos 1594 de 1984 y 3930 de 2010. Dicha

propuesta deberá ser soportada mediante estudios de suelos, percolación y capacidad de carga

en el área.

Minería de oro:

Teniendo en cuenta las problemáticas ambientales generadas por la operación de los proyectos

mineros de oro, principalmente hacia el recurso hídrico, es necesario que estos implementen

sistemas de tratamiento de aguas residuales, los cuales generalmente se adecuan e

implementan según los lineamientos establecidos en las guías minero ambientales emitidas por

el Ministerio de Minas y Energía y el Ministerio de Medio Ambiente, en estas se describen los

instrumentos técnicos que consolidan modelos o esquemas para el mejoramiento de la gestión,

manejo, y desempeño de los proyectos mineros, permitiendo así el cumplimiento de la

normatividad ambiental vigente y disminuyendo la contaminación del vertimiento.

Para hacer referencia a lo anterior, se toma como ejemplo el tratamiento de aguas residuales del

caso de la mina Canadá, ubicada en el municipio de la Llanada, y legalizada a nivel ambiental

bajo el expediente No. 108. El tratamiento de las aguas provenientes de ésta industria, está

regida por la normatividad minera, Ley 685 de 2001, Decreto 1594 de 1984 y el Decreto 3930 de

2010, para ello cuenta con las fases de neutralización de químicos empleados en el proceso con

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la utilización de cal solida y liquida, sedimentadores para el tratamiento de sólidos disueltos y

fases de aireación y oxidación.

Beneficio del café

La composición del café es muy compleja desde el punto de vista químico; no solo porque

contiene una amplia variedad de compuestos químicos, sino por que reaccionan en todas las

etapas del procesamiento del mismo, el cual consiste en: Cosecha, beneficio/Trilla, tostación y

molienda, extracción, concentración, secado, granulación

De este proceso se obtiene aguas residuales llamadas agua de beneficio y agua de lavado, las

cuales por sus características significan una gran carga contaminante, lo cual se traduce en

considerables impactos ambientales, por lo tanto se ha visto la necesidad de buscar alternativas

para darle un tratamiento y una disposición final adecuados y de este modo disminuir los daños

causados al medio ambiente por el desarrollo de esta actividad agroindustrial.

El tratamiento consiste en un sistema anaerobio con bacterias facultativas de los grupos I y II.

OBJETIVOS

Objetivos General

Reconocer el tratamiento de agua residual que se da en el sector industrial de trapiches

artesanales, curtiembres, minería de oro y beneficio de café a partir de la revisión bibliográfica,

para contextualizarla en el departamento de Nariño.

Objetivos específicos

1. Establecer mediante la revisión bibliográfica los principales métodos del tratamiento de agua

residual proveniente de los procesos productivos de Trapiches artesanales, Curtiembres, Minería

de oro y beneficio de café.

2. Identificar el tratamiento de aguas residuales que se abordan en la industria de Trapiches,

Curtiembres, Minería de oro y beneficio de café.

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3. Determinar los mecanismos más relevantes en cuanto a aplicación de los tratamientos de

agua residual proveniente de la industria de Trapiches artesanales, Curtiembres, Minería de oro

y beneficio de café que se pueden aplicar en Nariño.

MARCO TEORICO

Características de las Aguas Residuales

Los indicadores que miden el grado de contaminación que presenta el agua residual son la

demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda química de oxígeno (DQO), que miden

respectivamente la cantidad de oxígeno disuelto consumido bajo condiciones específicas para la

oxidación bioquímica o química de toda la materia orgánica e inorgánica presente en el agua.

También se puede medir la contaminación con los valores de sólidos en suspensión, nitrógeno,

fósforo o metales pesados.

Según Rigola, 2001, los procesos de tratamiento de aguas residuales son: Tamizado, rejas,

micro-filtración, tratamientos primarios, sedimentación primaria, precipitación química –

coagulación, tratamiento secundario, lodos activados, biodisco, lagunaje, relleno biológico,

tratamiento terciario.

Trapiches.

La producción de panela ha sido tradicionalmente uno de las principales actividades de las zonas

rurales Andinas de Colombia, y después del cultivo de café, el país es el segundo productor

mundial dentro de aproximadamente 25 países, además es el mayor consumidor de panela en el

mundo. En Colombia, la caña de azúcar se cultiva en forma productiva desde el nivel del mar

hasta alturas superiores a los 2.000 metros en las más variadas condiciones de temperatura,

luminosidad, precipitación y calidad de suelos. Es un cultivo perenne, pues permite una captura

permanente del recurso tropical más abundante, la luz solar; disminuye los costos y los riesgos

asociados a la siembra en los cultivos semestrales y anuales y mantiene una cobertura constante

sobre el suelo lo que disminuye los costos de control de malezas y permite un uso más eficiente

del agua y un mejor control de la erosión.

Una vez cultivada, es aprovechada para la obtención de panela y derivados. En el país se

presenta la particularidad que este proceso se ejecuta mediante la utilización de trapiches

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artesanales, en el país aproximadamente esta labor se realiza en más de trescientos cincuenta

mil trapiches, que generan unos 3.000.000 de empleos de subsistencia.

Al ser artesanales, es muy poco el control qué se hace de los residuos sólidos y líquidos que se

derivan de la actividad de molienda; este sector es quizá uno de los más contaminantes del

recurso hídrico por las descargas de aguas residuales sin tratamiento, con altos contenidos de

DBO (Demanda Biológica de Oxígeno); a razón de ello el Ministerio de Protección Social emitió

la Resolución 779 de 2006, el Decreto 3075 de 1997, donde se menciona las características que

debe tener un trapiche artesanal; así como también el Decreto 1594 del 26 de junio de 1984 del

Ministerio de Salud que enmarca los parámetros que necesita el agua residual para poder

realizar su vertimiento a los cuerpos de agua; el Decreto 1541 de 1978 del Ministerio de

Agricultura que trata del control de vertimientos líquidos domésticos e industriales

El departamento de Nariño, no es ajeno a la producción de los derivados de la caña de azúcar, y

esta es una de las cinco más importantes cadenas productivas del Departamento (Viloria de la

Hoz, 2007), y como toda industria donde se procesa alimentos, genera aguas residuales

industriales, en este caso, éstas provienen de actividades diarias como el lavado de

herramientas y equipos, y lastimosamente la disposición de estas aguas se hace en los sitios

aledaños al trapiche, sin tener en cuenta los efectos que se pueda generar al medio ambiente.

Los vertimientos generados por el proceso de molienda en el trapiche, están compuestos

generalmente por altos contenidos de azúcares (glucosa y sacarosa), y sólidos suspendidos, y

no existe una tecnología estandarizada para su tratamiento y disposición final.

Desde este panorama, el tratamiento convencional de este tipo de aguas residuales involucra

costos que los dueños de trapiches en su mayoría no pueden subsidiar, dada la precaria

situación económica de la población, reflejada en los altos índices de miseria y pobreza (Dane,

2005) y las características de subsistencia de la industria panelera en Nariño, que impiden

reinversión y mejoramiento tecnológico a nivel de cultivo y procesamiento (España, 1994).

El 68,7% de los trapiches en Nariño se localiza en los municipios de Sandoná, Consacá, Ancuya

y Linares, quienes aportan el 74,4% de la producción departamental (URPA, 1983). Sandoná es

el municipio que presenta la menor eficiencia económica de los cuatro mencionados (Luna,

1991), aporta cerca de 21.990 toneladas de caña de azúcar, representando el 24% del total

departamental y posee en operación aproximadamente 25 trapiches (GPE, 2004).

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Dadas las condiciones de los vertimientos y las características de eficiencia y costos

relativamente bajos de construcción, operación y mantenimiento, en algunos trapiches de los

mencionados se implementa el sistema anaeróbico, que ofrece una buena alternativa para

depurar las aguas mieles residuales de este sector productivo.

En primera instancia se implementa el sistema anaeróbico; la digestión anaerobia es un proceso

de transformación y no de destrucción de la materia orgánica, como no hay presencia de un

oxidante en el proceso, la capacidad de transferencia de electrones de la materia orgánica

permanece intacta en el metano producido. En vista de que no hay oxidación, se tiene que la

Demanda Bioquímica de Oxigeno (DQO) teórica del metano equivale a la mayor parte de la DQO

de la materia orgánica digerida (90 a 97%), una mínima parte de la DQO es convertida en lodo (3

a 10%). En las reacciones bioquímicas que ocurren en la digestión anaerobia, solo una pequeña

parte de la energía libre es liberada, mientras que la mayor parte de esa energía permanece

como energía química en el metano producido.

Ahora bien la carga orgánica característica del vertimiento producto de las actividades del

trapiche, es procesada por unas bacterias facultativas y anaerobias estrictas que se alimentan de

componentes orgánicos, en ausencia de oxígeno. De esta manera producen biogás que está

formado por metano (CH4) y Dióxido de carbono (CO2). También se obtiene lodos residuales,

subproductos orgánicos y biomasa. El resultado más importante es una corriente de agua con

menos contaminación orgánica.

El proceso se realiza en forma secuencial e involucra tres grandes grupos tróficos y cuatro

pasos de transformación: 1. Hidrólisis: Grupo I: bacterias hidrolíticas, 2. Acidogénesis, Grupo I:

bacterias fermentativas, 3. Acetogénesis Grupo II: bacterias acetogénicas, 4. Metanogénesis

Grupo III: bacterias metanogénicas. (Madigan, 1997)

El proceso se inicia con la hidrólisis de polisacáridos, proteínas y lípidos por la acción de enzimas

extracelulares producidas por las bacterias del Grupo I. Los productos de esta reacción son

moléculas de bajo peso molecular como los azúcares, los aminoácidos, los ácidos grasos y los

alcoholes, los cuales son transportados a través de la membrana celular; posteriormente son

fermentados a ácidos grasos con bajo número de carbonos como los ácidos acético, fórmico,

propiónico y butírico, así compuestos reducidos como el etanol, además de H2 y CO2. Los

productos de fermentación son convertidos a acetato, hidrógeno y dióxido de carbono por la

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acción de las bacterias del Grupo II, las cuales son conocidas como “bacterias acetogénicas

productoras de hidrógeno”. Finalmente las bacterias del Grupo III o metanogénicas convierten el

acetato a metano y CO2, o reducen el CO2 a metano. Estas Transformaciones involucran dos

grupos metanogénicos que son los encargados de llevar a cabo las transformaciones

mencionadas anteriormente: acetotróficas e hidrogenotróficas. En menor proporción, compuestos

como el metanol, las metilaminas y el ácido fórmico pueden también ser usados como sustratos

del grupo metanogénico (Díaz-Báez, 2002).

Las ventajas de la digestión anaeróbica son; alta eficiencia en purificación, estimada en un 80%

de remoción de Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), la baja producción de lodos, y el bajo

consumo de energía, si se lo compara con la digestión aerobia. Otra ventaja es la producción de

biogás que es una fuente valiosa de energía. La desventaja principal es la fácil desestabilización,

en la cual puede llegar a condiciones de lavado. En ese punto hay desaparición de biomasa, de

modo que se debe realizar una inoculación de las bacterias nuevamente.

Sin embargo, después de todo un proceso de varios años, realizado por la entidad ambiental

CORPONARIÑO y su Ventanilla Ambiental, las administraciones municipales de Sandoná,

Linares y Ancuya, FEDEPANELA y el Instituto Departamental de Salud, en el marco del

Convenio de Producción Más Limpia suscrito con este grupo de actores y Coopanela Ltda se

instala en 26 trapiches artesanales, un sistema piloto para el tratamiento para las aguas

residuales, basado en la inoculación de microorganismos eficaces (EM), donde finalmente se

obtuvo como resultado que la remoción en carga contaminante fue mucho mayor a la esperada.

El funcionamiento de estos sistemas radica en remover la materia orgánica proveniente de las

descargas residuales generadas en la botija, cachacera y lavado de gaveras, moldes, pailas,

pisos, mesones e instalaciones en general, mediante la acción de procesos físicos y

microbiológicos asistidos con la adición de cepas mejoradas.

Finalmente este sistema conlleva a unas ventajas y desventajas: entre las ventajas están:

Instalación muy sencilla, mucho más económico que otras alternativas, mínima área total

requerida, fácil operación y mantenimiento, altamente eficiente aún sin la adición de

microorganismos, permite cumplir con las exigencias legales tanto en materia sanitaria como

ambiental; desventajas, ya que es un sistema que maneja un importante contenido de azúcares y

además combina unidades anaerobias y aerobias, su operación es susceptible a la generación

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de olores y a la proliferación de insectos, lo cual, por una parte requiere que su instalación se

realice en sitios aislados de la producción. (CORPONARIÑO, 2006)

Curtiembres

El proceso para la obtención de piel acabada a partir de la piel bruta o el cuero fresco puede

dividirse en múltiples etapas, que a su vez pueden englobarse en cuatro fases: ribera, curtición,

post-curtición y acabados. En la figura siguiente se representan las etapas y procesos principales

que se llevan a cabo en la industria del cuero, identificando a demás contaminantes del agua,

contaminantes del aire y desechos.

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Estado General del Sector Curtiembre en Colombia (CPML et. al., 2004):

Se tienen datos de industrias de curtiembres establecidas en los departamentos de Nariño,

Quindío, Risaralda, Cundinamarca, Antioquia, Atlántico, Valle del Cauca, Tolima, Bolívar

Santander y Huila. En la siguiente tabla se muestra información sobre número de curtiembres,

tamaño y producción por región.

Número y tamaño de las curtiembres registradas en Colombia

Ubicación Número de curtiembres

Producción promedio

(Pieles/mes)

Producción máxima (Pieles/mes)

Bogotá (San Benito y San Carlos)

350 33.000 140.000

Cundinamarca (Villapinzón, Chocontá y Cogua)

190 70.000 120.000

Antioquia (Medellín, Guarne y Sonsón)

7 62.000 74.000

Valle del Cauca 22 41.000 92.000Atlántico 2 21.000 Sin informaciónNariño 64 19.000 38.000Quindío 27 12.000 50.000Bolívar 1 10.000 Sin informaciónRisaralda 1 9.000 12.000Santander 4 Sin información Sin informaciónHuila 1 Sin información Sin informaciónTolima 8 Sin información Sin informaciónTotal 677 277.000 Sin información

Fuente: CPML et. al., (2004).

Características del sector Curtiembre en Nariño:

En Nariño la industria curtiembre se caracteriza por producción artesanal y escasa tecnificación.

Las curtiembres de los municipios de Pasto y Belén firmaron el Convenio Regional de

Competitividad Exportadora de la Cadena del Cuero, productos de cuero y calzado con el

gobierno nacional, entidades financieras, instituciones y gremios, para el fortalecimiento del

sector y búsqueda de nuevos mercados. A pesar de que en estos municipios se han desarrollado

trabajos de sensibilización y capacitación en tecnologías más limpias, la mayoría de curtiembres

vierten sus aguas residuales sin tratamiento directamente a la quebrada Mocondino y al río

Pasto. Algunas curtiembres han instalado trampas de grasas, rejillas, canales y desarenadores.

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La carga contaminante de DBO aportada diariamente es de 9.000 Kg y los sólidos totales de

32.000 Kg. La concentración de cromo en los cuerpos de agua receptores de los vertimientos

superan los 50 mg/L afectando la fauna acuática. Se han detectado que las principales causas

de morbilidad asociada a las curtiembres son: infección respiratoria aguda, parasitismo intestinal,

enfermedad diarreica aguda, afectación hepática y a los riñones, enfermedad ácido péptica y

enfermedades dermatológicas (CPML et. al., 2004).

Minería de oro:

Generalmente, los proyectos de minería de oro realizan el quemado usando la retorta, razón por

la cual los vapores van al medio ambiente y pueden ser inhalados no solo por los trabajadores

del proyecto, sino que pueden ser absorbidos por las demás especies ubicadas en la zona de

influencia, como son las plantas, aves y fauna terrestre, cabe mencionar que algunos de los

proyectos se han concientizado pero la gran mayoría sigue realizando procesos tradicionales,

enfatizando que hasta la fecha no se ha presentado ningún problema de salud por la utilización

de mercurio.

No obstante, hay proyectos como el caso de la mina Canadá, quienes tienen procesos de

remoción de mercurio que oscilan entre el 70 y 80 %, lo anterior basándose en los sistemas y

medidas que existen planteadas en las guías minero ambientales emitidas por el Ministerio de

Minas y Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.

Las actividades de beneficio y transformación frecuentemente generan reacciones químicas

debido al contacto de los minerales con el agua, generando compuestos de naturaleza ácida. El

contacto del agua con la pirita y otros minerales inestables como al azufre estimula procesos

acelerados de oxidación que contribuyen a la acidificación del agua. Por otra parte, los drenajes

resultantes de los procesos mineros arrastran partículas de compuestos que aumentan la

turbidez de las aguas receptoras alterando así los procesos fotosintéticos de las plantas acuáti-

cas, especialmente en ambientes lacustres.

Otro tipo de aguas residuales industriales mineras, contienen grasas, aceites y solventes

provenientes, en su mayoría, de máquinas y equipos, o componentes químicos disueltos como

sales, ácidos minerales y metales que no se degradan de forma natural y que pueden presentar

algún grado de toxicidad. Por las razones anteriores, la mina Canadá consideró un manejo

especial de las aguas residuales de minería teniendo en cuenta las siguientes medidas:

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Realizar una caracterización detallada de la naturaleza química de los minerales

procesados y de sus desechos, para predecir la posible formación de compuestos ácidos

al contacto con el agua.

El drenaje de las aguas residuales industriales, desde los sitios de beneficio y

transformación se realizará preferiblemente por bombeo, ya que el drenaje por gravedad

arrastra sedimentos y tiene mayor porcentaje de turbidez.

Los sitios donde se almacenen escorias y otros residuos industriales minerales contarán

con sistemas de recolección y tratamiento de las aguas de escorrentía que hayan entrado

en contacto con ellos, antes de ser vertidas a un cuerpo de agua o de infiltrarlas en el

suelo. Las aguas de escorrentía que hayan transitado sobre materiales estériles,

apilamientos de mineral, y las provenientes de los drenajes mineros deben ser

interceptadas y conducidas a sistemas de tratamiento mediante canales hechos en tierra

o impermeabilizados.

Para el tratamiento de las aguas ácidas, se aplican técnicas de neutralización como la adición de

cal, por su bajo costo y alta eficiencia. Esta técnica se realiza en cinco etapas de tratamiento: la

homogeneización, la mezcla, la aireación, la sedimentación y la disposición final del lodo de

desecho.

La cal se puede agregar en suspensión líquida, para lo cual se requiere un sistema de

alimentación, compuesto de una bomba que alimenta un dosificador por medio del cual se

inyecta la cal. Los requerimientos de cal de esta técnica son menos de 0.1 Kg/1000 Litros para

aguas con pH entre 3.5 y 5.0.

Para el tratamiento de los sólidos en suspensión de las aguas residuales industriales se

proponen sedimentadores a gravedad en los que se realiza el almacenamiento temporal del

agua. Estos pueden ser pozos, tanques o lagunas cuya condición principal es tener una baja

velocidad de flujo que permita la sedimentación.

El tratamiento de los sólidos disueltos y la estabilización del pH, se logra haciendo correr el agua

por pendientes de cascadas artificiales para favorecer su aireación y oxidación.

Con las medidas ambientales anteriormente elaboradas, la mina Canadá, realiza el tratamiento

de las aguas residuales producto de la actividad minera y da cumplimiento a la normatividad

ambiental vigente, mitigando el impacto sobre la fuente receptora y disminuyendo los riesgos de

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afectación a la calidad del agua, que en las zonas bajas puede ser utilizada para consumo

humano, sistemas de riego y actividades pecuarias.

Beneficio de café

El establecimiento de sistemas apropiados de producción, acorde con la disponibilidad técnica y

económica de los agricultores, permite minimizar y prevenir la degradación de los suelos y

conservar la cantidad y calidad agua, de tal modo que se incremente la productividad de los

suelos mediante sistemas de manejo apropiados y oportunos de bajo costo; para lo cual se

buscan soluciones ambientales y sociales que generen mejor calidad de vida a los caficultores,

las cuales se diseñan teniendo en cuenta que los productores son pequeños agricultores y por lo

tanto es necesario que las estrategias sean eficientes, sencillas, económica y modulares, que

sean fácilmente adoptadas sin dificultades por los productores y sobre todo que perduren en el

tiempo, favoreciendo el comercio de café y la conservación de los recursos naturales (Cenicafé,

2011).

La federación Nacional de cafeteros en “El morral ambiental de mi empresa cafetera”, se plantea

los siguientes tratamientos para el manejo adecuado de las aguas mieles:

Tratamiento artesanal para fincas menores a 1,5 ha de producción: el cual cuenta con una

laguna de fermentación y otra de filtración para lo cual se utiliza barreras físicas como tarros

plásticos, llantas o guadua, además tiene boñiga e vaca, cal, melaza, UREA, piedra o grava,

también tiene un pozo de infiltración en el cual se hace el vertimiento del agua residual.

Tratamiento artesanal para fincas menores a 1,6 ha de producción: a diferencia del método

descrito anteriormente se plantea adicionar al proceso una trampa de pulpa y el proceso se lleva

a cabo del mismo modo que en el tratamiento anterior. En los tratamientos descritos, se ve que

se aplican técnicas de remoción físicas y biológicas, las cuales son accesibles a los pequeños

caficultores, generando un beneficio al medio ambiente, conservando de este modo el recurso

hídrico y mejorando la calidad de vida de los productores.

Cenicafé (1999), desarrolla el sistema modular de tratamiento anaerobio (SMTA), los cuales

están compuestos por dos unidades que permiten la separación de fases de la digestión

anaerobia: el reactor Hidrolítico/Acidogénico (RHA) y el reactor metanogénico (RM). Mediante los

cuales fue posible incrementar la carga orgánica por día desde 1,5 hasta 10kg de DBO por metro

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cúbico de reactor metanogénico, manteniendo una remoción de contaminación superior al 80%,

expresada como DQO.

Del mismo modo Jorge del Real Olvera y Joana Islas Gutiérrez (2010), plantean usar una

comunidad microbiana proveniente del fluido rumial vacuno, depurar aguas residuales

proveniente del despulpado del café, así disminuir la carga orgánica expresada como DQO, para

lo cual se empleó una reactor por lotes anaerobio y mesofilo de dos litros de capacidad, bajo

diferentes condiciones de temperatura (28 y 36°C) y unas condiciones de pH entre 4,6; 7,0 y 8,5;

obteniendo como resultado una remoción de DQO superiores al 50% del contenido inicial,

llegando hasta el 91,2% con un pH de 4,6 y a una temperatura de 28°C en un periodo de 16

días. Lo que muestra que el microorganismo bajo estudio es capaz de adaptarse a las aguas

residuales del beneficio de café y así degradar la mayor parte de la carga orgánica y de este

modo convertirse en una opción de tratamiento de aguas residuales biológica y adquiere un gran

potencial biotecnológico para el tratamiento de vertidos del despulpado de café.

Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente se puede observar que los tratamientos

alternativos pueden ser rentables y eficientes en la remoción de carga orgánica de aguas

residuales provenientes del beneficio del café, previa estandarización y evaluación del efecto de

los microorganismos sobre los ecosistemas que se ven expuesto a la descarga final, la cual se

debe llevar a cabo por parte de los organismos o entidades competentes.

Los tratamientos descritos anteriormente tienen una reducción de 70 al 95%, lo que significa

que las aguas residuales mantienen una carga contaminante alta de aproximadamente DQP de

2000 a 3000 ppm, lo que se traduce a un impacto negativo sobre los cuerpos de agua cuando

son vertidos en ellos, siendo necesario hacer tratamientos posteriores que según Nelson

Rodríguez Valencia (2009), lleven a una reducción hasta los 490 y 279 ppm en términos de

DQO y DBO respectivamente, valores correspondientes a la concentración media letal para el

pez Lebistes reticulatus, el cual es un bioindicador en estudios de impacto biológico, para lo

cual plantea sistemas acuáticos de tratamiento sembradas con especies flotantes Eichhornia

crasssipes, Pistia stratiotes, Salvinia auriculata y Typha augustifolia, evaluando la remoción en

parámetros físico-químicos DQO, DBO, ST, SST, NT, PT, KT, S y bacterias coliformes; para lo

cual se obtuvo como resultado que la mejor especie para el postratmiento de las aguas mieles

del café fue E. crassipes, seguida de P. startiotes, T. angustifolia y S. auriculata; posteriormente

se realizó ensayos combinando especies , con la cual se obtuvo que el sistema que contempla 4

especies tuvo mejor desempeño que el sistema que opero con mezcla de 3 especies, que a su

17


vez presenta mejor desempeño que el sistema que utilizo solamente la especie E. Crassipes,

seguido de esto implementa un tratamiento en una finca cafetera utilizando dos especies de

plantas acuáticas, obteniendo como resultado un disminución DQO y DBO desde 1902 y 821

ppm a 328 y 142 ppm respectivamente, la eficiencia del tratamiento se realiza con la

implementación de piscinas de producción de tilapia, en las cuales no se observa efectos tóxicos,

lo que representa una actividad económica paralela a la caficultura.

La importancia de disminuir al máximo la cantidad de carga contaminante del agua radica en el

aprovechamiento posterior que podemos hacer de esta, como en la piscicultura como lo muestra

la investigación mencionada anteriormente o para evitar la contaminación de suelos y fuentes de

agua, las cuales pueden ser usadas como fuentes de agua potable por otras poblaciones, de

este modo no solo se beneficia la comunidad caficultora sino también comunidades aledañas a la

población en la cual se está llevando a cabo la actividad agroindustrial.

CONCLUSIONES

La fabricación de panela, se realiza después de varias etapas, entre las cuales se

destaca la producción, la cual utiliza grandes cantidades de agua que es utilizada en el

lavado de utensilios y herramientas de las actividades diarias, generando agua residual

que en ocasiones es vertida directamente al suelo y/o fuentes hídricas sin tener en cuenta

la normatividad ambiental vigente relacionada con las cargas de los vertimientos.

El problema de tratamiento y disposición final de las aguas mieles residuales

provenientes de los trapiches artesanales en el departamento de Nariño, en particular los

asentados en el municipio de Sandoná, Consacá, Ancuya y Linares, radica en su

imposibilidad económica y tecnológica, dadas las características de subsistencia en que

se basa su funcionamiento.

El tratamiento de aguas residuales a nivel de trapiches artesanales se realiza mediante

métodos biológicos que consiste en la actividad biológica provocada por bacterias

facultativas cuyas funciones son transformar la materia orgánica en gas carbónico y

metano, en ausencia de oxígeno.

Debido a que en la composición de las aguas residuales provenientes de la molienda

predominan los componentes orgánicos, la mayoría de tratamientos están dirigidos a la

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eliminación de dichos componentes, mediante los sistemas anaeróbicos y la inoculación

de Microroganismos eficientes (EM).

Luego del análisis realizado en la diferente literatura en cuanto al proceso productivo de

la industria de las curtiembres, se puede concluir que esta actividad representa graves

impactos ambientales para los cursos de agua receptores de los efluentes líquidos, en los

casos que no existe sistema de tratamiento o esté es realizado de forma incompleta o

incorrecta, características que se destacan principalmente de esta industria de Nariño.

A partir de las investigaciones de los métodos de tratamientos de agua residual de las

curtiembres se concluye que se pueden dar mejoras en el control y eficiencia en el

proceso de curtido, estandarizando, ensayando las dosis de producto químicos curtientes

(Sales de cromo) para las cuales exista un mejor nivel de agotamiento, es decir, que las

cantidades de cromo residual sean las mínimas en las aguas residuales vertidas luego de

los baños de curtición.

El cromo se puede recuperar, regenerar y reutilizar en el mismo proceso de curtido,

después de haber pasado previamente por estos mismos procesos de reutilización; o sea

que puede re-reutilizarse repetidas veces, obteniéndose cuero de calidad requerida.

El filtro de malla 100 (código Mash) en acero inoxidable reduce significativamente el

contenido de sólidos en suspensión del agua residual del proceso de curtido, en un 97%,

siendo más adecuado que un filtro de grava y arena sílice ya que este último se obstruye

en poco tiempo porque los lodos depositados forman una capa fibrosa difícil de retirar por

retrolavado. En el filtro de malla es más fácil hacer mantenimiento periódico y desde el

punto de vista ambiental en más recomendable porque no genera residuos sólidos, que

causan un impacto negativo importante en los filtros de grava y arena.

El agua residual, después de precipitar el cromo, puede ser reutilizada después de un

tratamiento convencional con policloruro de aluminio como floculante y con hipoclorito de

sodio que oxida materia orgánica y elimina microorganismos, reduciendo

significativamente el elevado consumo de agua en las curtiembres. El policloruro de

aluminio presenta resultados de floculación en corto tiempo y con elevada eficiencia, en

dosificación de 30 ppm.

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Es necesario continuar trabajando en la minimización de contaminación de cuerpos de

agua por vertimientos industriales, con la implementación de tecnologías limpias

accesibles a pequeñas y medianas industrias, en un marco de sostenibilidad. En el caso

específico de las curtiembres de Nariño es importante se logre el cumplimiento de las

metas descontaminación planteadas en los POCAS de la quebrada Mocondino y Rio

Pasto, desde los procesos del curtido que producen elevadas cargas contaminantes en

sus aguas residuales.

El tratamiento de aguas residuales industriales se hará en los mismos espacios de

beneficio y transformación, el mantenimiento respectivo se realiza de manera periódica

para evitar que se presenten fugas o infiltraciones, de igual forma, con los muestreos de

calidad, hechos por laboratorios certificados a fin de constatar el cumplimiento normativo

de remoción de carga contaminante sobre la fuente hídrica.

Semestralmente se deben retirar los sedimentos de las piscinas de neutralización y

sedimentadores. Los lugares y cuerpos receptores de los vertimientos finales deben ser

aprobados por las autoridades ambientales.

El manejo del mercurio se debe realizar siempre en circuitos cerrados, evitando cualquier

vertimiento, mediante el uso de barriles amalgamadores y retortas que permiten realizar

una recuperación máxima del mercurio.

Para el manejo del cianuro se tendrá mediadas especiales tales como:

- Mantener antídotos en la planta para actuar en los casos de envenenamiento por

ingestión o absorción.

- El cianuro se puede recuperar desde líquidos con diversos procesos como: AVR,

SART, AFR, MNR, Hannah, etc.

- El cianuro también puede ser destruido en líquidos usando diversos procesos

como: INCO (Dióxido de azu-fre), Peróxido de hidrógeno, degradación natural,

entre otros. La degradación del cianuro genera amonio, nitrato y nitrito que

pueden requerir sistemas biológicos, lagunas o piscinas especiales para tomar el

nitrógeno de estos efluentes.

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Siendo la cadena productiva del café, una de las más importantes a nivel nacional, es de

vital importancia continuar con las investigaciones referentes al proceso productivo, uso

del agua, tratamiento de aguas residuales y nuevas alternativas para aprovechar los

subproductos derivada de esta actividad.

Al pensar que muchos de los habitantes de nuestro país no tiene acceso al agua, es de

gran importancia pensar en optimizar el uso del agua en el proceso productivo del café y

obtener aguas residuales con una carga contaminante baja, ya sea para aprovecharla en

otro proceso en las fincas cafeteras como para el vertimiento y que esto no represente

una externalidad negativa para las poblaciones aledañas a las fincas cafeteras, y de este

modo garantizar en un pequeño porcentaje el acceso de las diferentes poblaciones al

agua.

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