Revista de descontaminación industrial, recursos energéticos y sustentabilidad.

La Realidad de las PTAS

La Realidad de las PTAS

Desafíos que enfrentan los sistemas de tratamiento de aguas servidas.



El eclipse total de sol fue una fiesta inolvidable para millones de chilenos. Lo que vino después se transformó en una verdadera pesadilla para cientos de ellos, la cual se prolongó por numerosas semanas.

¿Qué ocurrió? Las cerca de 50 mil personas que llegaron a Vicuña, en la Región de Coquimbo, para presenciar el fenómeno astronómico provocaron, sin quererlo, que la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas (PTAS) de la comuna, operada por Aguas del Valle, recibiera un caudal superior al esperado. Esto generó una descompensación del sistema y, como consecuencia, malos olores que afectaron a unas 250 familias que viven en los alrededores.

Más al norte, en Antofagasta, la PTAS local también fue denunciada en 2019 por generar malos olores, los cuales tuvieron su origen en el estanque de tratamiento de lodos.

Son dos ejemplos de los problemas operacionales que sufren más frecuentemente estos establecimientos de descontaminación, cuya instalación y puesta en marcha aumentó exponencialmente en la primera década del actual siglo.


Cobertura Casi Total


Según estadísticas de la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS), actualmente la cobertura de tratamiento de aguas servidas en las zonas urbanas llega el 99,9% de la población que cuenta con alcantarillado. O sea, su alcance es de unos 5 millones de hogares, lo que equivale a unos 14 millones de habitantes.

“Lo anterior se ha logrado con la operación de 297 PTAS que tienen la autorización de la SISS para realizar el cobro tarifario por tratamiento de aguas servidas y cuentan con una resolución del organismo que establece el programa de monitoreo que deben cumplir para verificar el cumplimiento normativo y la calidad del servicio que tienen que entregar a la ciudadanía”, asegura Verónica Vergara, Jefa del Área de Aguas Servidas y Riles, División de Fiscalización, de la SISS.

Realidad PTAS 2 550x350Principalmente por un aumento de la población, muchas PTAS requieren aumentar su capacidad de tratamiento.

Revela también, como lo muestra la Figura 1, que 184 de estos sistemas de depuración (62%) operan en base a la tecnología de lodos activados. Otro 22% (65 plantas) emplean lagunas aireadas; un 11% (33) emisarios submarinos; un 4% (12) sistemas primarios, que se construyen cuando los ríos cuentan con capacidad de dilución y cumplen la Tabla 2 del Decreto Supremo 90; y un 1% (3) lombrifiltro.


Alto Cumplimiento


Sobre el funcionamiento de los sistemas de tratamiento, la SISS indica que en la última década (2008-2018) el cumplimiento normativo de la calidad de sus descargas promedió un 95%. “Es un buen porcentaje pero podría ser mejor. Seguimos trabajando para que las PTAS ofrezcan una calidad de servicio continua y aseguren en todo momento una operación satisfactoria, devolviendo las aguas al medio ambiente en las condiciones que establece la normativa”, plantea la profesional.

La Superintendencia, tanto en las evaluaciones de cumplimiento normativo como en las fiscalizaciones en terreno, ha detectado que la falta de mejoras y de aumento en las capacidades de diseño de las plantas son los problemas que más se repiten hoy en día. Agrega: “También son relevantes la falta de mantención de las unidades y equipos, y de capacitación adecuada de los encargados de operarlas, haciendo vulnerables algunas de ellas”.

Para prevenir falencias por la falta de capacidad de algunas PTAS, la SISS utiliza un sistema que evalúa este factor en cada recinto, tanto en el aspecto hidráulico como de carga orgánica y sólidos suspendidos. Es una herramienta que se alimenta con la información mensual que las propias sanitarias declaran a la Superintendencia, detectando si las plantas necesitan o no aumentar su capacidad de diseño, ya sea en caudales a tratar y/o en cargas. “Esto es lógico si se considera que en su mayoría suman más de 15 años de operación, lo que hace necesario mejorarlas y ampliarlas”, afirma la especialista.

De acuerdo a lo declarado por las propias empresas del rubro a la SISS, hay 116 PTAS (41%) que están operando en el límite de los valores para las que fueron diseñadas o presentan un grado de déficit de capacidad.
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Del universo anterior, un 46% de las instalaciones (53) funciona con sobrecarga hidráulica, lo que ocurre especialmente en las regiones del sur del país donde hay ingreso de aguas lluvias a las redes de alcantarillado, generando aumentos de los caudales que llegan a algunas plantas. Otro 27% (31 sistemas) presenta sobrecarga orgánica, por lo que requieren ampliarse para impedir que su falta de capacidad afecte la calidad del servicio que prestan.   

En general, las PTAS que necesitan incrementar su capacidad deben considerar un aumento de unidades de desbaste, pretratamiento, tratamiento primario, sistema biológico y desinfección en la línea de agua; y de sedimentadores secundarios, espesado y deshidratado en la línea de lodos. “O sea, se suele agregar una línea nueva de tratamiento”, subraya Vergara.  


Línea Lodos


El manejo de los lodos generados en las PTAS está normado por un reglamento dictado en 2009. A la fecha, 265 instalaciones deben contar con un proyecto de ingeniería aprobado para el manejo y disposición de los biosólidos en relleno sanitario o monorelleno, o bien para su uso benéfico. Del total, 42 plantas (16%) aún no cuentan con la autorización de la autoridad sanitaria para cumplir con esa exigencia.  

“Lo anterior es muy importante porque la mayoría de los problemas de olores molestos denunciados por las comunidades se originan en la línea de lodos. Se deben a deficiencias en la operación, a tiempos bajos de retención celular, y a la estabilización e higienización de estos productos con cal, lo que genera gases amoniacales y, por ende, impacto odorífero en las poblaciones cercanas a las instalaciones”, precisa la autoridad, quien recuerda que las unidades de deshidratado, encalado y almacenamiento de lodos deben estar encapsuladas, con extracción y tratamiento de gases odorantes.

Realidad PTAS 4 550x350La SISS constató que en el periodo 2008-2018 el cumplimiento normativo de la calidad de las descargas de los sistemas de tratamiento promedió un 95%.

En un reciente seminario, la profesional sostuvo también que “no todas las PTAS necesitan contar con un sistema de tratamiento de gases odorantes propiamente tal. A veces basta encapsular algunas unidades y aplicar un neutralizante. Todo depende de qué tan anóxica o séptica llega el agua servida a la planta, de la sobrecarga orgánica, del tipo de tecnología de tratamiento, de la distancia a la población, de los vientos predominantes y de su dirección. Es muy importante, asimismo, la buena operación, control y mantención de estas instalaciones”.

De acuerdo a información levantada por la SISS, 71 PTAS cuentan con unidades encapsuladas y sistema de tratamiento de gases (STG). Otras 67 solo disponen de lo primero y 18 sistemas utilizan enmascaradores o neutralizantes de gases.

Los filtros de carbón activado son las tecnologías más usadas, operando en 56% de las plantas que cuentan con algún STG. Le siguen los biofiltros, presentes en el 31% de estas PTAS. Otros sistemas avanzados son los scrubber, que remueven compuestos ácidos o alcalinos por solubilización, utilizándose en el 10% de las instalaciones. Y el biotrickling, un dispositivo en base a la acción de organismos vivos que remueve principalmente sulfhídricos (H2S), que se emplea en el 2% de las plantas con STG.
La Figura 2 aporta más datos al respecto.


Nuevas Tecnologías


A casi 20 años de la promulgación del Decreto 90, que impulsó el tratamiento de las aguas servidas en el país, y a 13 años de su completa aplicación, Verónica Vergara expone la necesidad de modernizar la infraestructura de las plantas. Acota en ese sentido: “Requieren incorporar nuevas tecnologías disponibles, como telecontrol, telemetría y control en línea de la calidad del efluente que descargan, utilizando sensores para el monitoreo de pH, cloro libre residual, sólidos suspendido totales, turbiedad, colimetría y caudal, entre otros parámetros. Así, la autoridad tendría acceso a estos sistemas y podría detectar deficiencias en tiempo real”.

Lo anterior constituiría un gran avance, dado que actualmente las empresas sanitarias declaran los resultados de los monitoreos en sus PTAS con un desfase de 20 días después del mes controlado, por lo que la información llega muy desfasada a la autoridad.

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La SISS trabaja para contar con algunos datos en tiempo real. “En materia de olores molestos, por ejemplo, ya existen sistemas con sensores de gases odorantes que se instalan en las plantas para monitorear en línea los niveles de gases amoniacales y sulfhídricos, así como de algunos COVs. Ya se realizó una prueba piloto en una PTAS en el norte y se pretende hacer lo mismo en otras que han tenido denuncias de olores molestos para verificar si están generando gases odorantes que puedan afectar a las poblaciones vecinas”, especifica Vergara.  

La especialista destaca también que en la PTAS Mapocho-Trebal, de Aguas Andinas, se incorporó un sistema de acondicionamiento de lodos previo a la etapa de digestión, denominado hidrólisis térmica, que implica someter los lodos biológicos a una temperatura en torno a 165°C y a seis bares de presión. Con este proceso, único en el país, se reduce en torno al 20% la cantidad de lodos y se genera un 10% más de biogás, que es además de mejor calidad.

Por otro lado, algunas PTAS de lodos activados, modalidad SBR, han mejorado su capacidad sin necesidad de construir un nuevo reactor. Para eso implementaron un innovador sistema que mejora la sedimentación del lodo activado y la eficiencia del sistema biológico. La tecnología posee tres componentes principales: gránulos artificiales, denominado MIMICS R/ Basics R, que se incorporan al reactor biológico para aumentar la eficiencia del tratamiento biológico (mejoran la sedimentabilidad); unidad de separación, que permite separar los gránulos mediante hidrociclones para su reutilización en el proceso biológico; y la unidad de control de la edad del lodo y la aireación.

La Jefa del Área de Aguas Servidas y Riles de la SISS resalta otras tecnologías, en uso en países desarrollados, que próximamente podrían comenzar a aplicarse en Chile: Uno de ellas, Anammox (Anaerobic Amoium Oxidation), permite reducir el nitrógeno amoniacal en la descarga. Y en países europeos y Estados Unidos, PTAS que cuentan con desinfección UV (luz ultravioleta) incorporan una unidad de filtración para evitar que pasen sólidos en suspensión que interfieran en la desinfección, que es la etapa siguiente, y con el haz de luz de las lámparas.

Por último, plantas de lodos activados emplean aireación extendida con eliminación biológica simultánea de nitrógeno y fósforo, proceso conocido como Banderpho.


Emisarios Submarinos


Una tradicional tecnología de pretratamiento de aguas servidas y de disposición de las mismas al mar es el emisario submarino. En Chile, operan 33 de estos sistemas, 11 de los cuales funcionan desde antes del año 2000, 20 se pusieron en servicio en el periodo 2000-2006 y otros dos entre los años 2011 y 2013.

Los emisarios tratan alrededor del 22% de las aguas servidas que se generan en las zonas urbanas del país, es decir, en torno a 286 millones de metros cúbicos al año.
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La SISS señala que el cumplimiento normativo es del 100% en la mayoría de estas instalaciones, dado que la norma de emisión aplicable (Decreto 90) establece que deben atenerse a la Tabla 5, referente a la caracterización típica de las aguas servidas, sin tratamiento secundario, por lo que las concesionarias no tienen mayor exigencia en este sentido. Los parámetros con valores a cumplir son sólidos suspendidos y sedimentables, aceites y grasas, entre otros, lo que se logra con un sistema de desbaste y pretratamiento.

No obstante, Verónica Vergara comenta que “en las fiscalizaciones en terreno y en las auditorías externas se detectan deficiencias en la mayoría de los sistemas de pretratamiento, antes de la disposición de las aguas servidas al mar. Los problemas se relacionan con las mantenciones, limpiezas y operación de los sistemas. Y en los ductos como tales no se detectan alteraciones importantes, según las inspecciones submarinas que se realizan una vez al año”.

Por lo expuesto, la especialista asegura que las sanitarias deberán invertir en el corto y mediano plazo en mejoras en algunos emisarios submarinos, sobre todo en aquellos con problemas de capacidad hidráulica.


Reutilización de Aguas y Lodos


Por la cada vez más acentuada escasez hídrica que afecta al país y a algunos sectores en particular, la reutilización de las aguas servidas tratadas se está transformando en una opción a considerar. “Para eso hay que trabajar coordinadamente con otros servicios para definir la calidad que debe tener el agua tratada para su uso, por ejemplo, en la recarga de acuíferos”, expresa Vergara.

En ese contexto, revela que el Ministerio de Salud ya prepara el reglamento de reutilización de aguas grises (aguas servidas provenientes de las tinas, duchas, lavamanos, lavaplatos, máquinas lavavajillas y lavadoras de ropa), cuya ley N°21.075 fue promulgada el 8 de febrero de 2018. La cartera está abocada a definir la calidad que deben tener estos residuos líquidos para su reúso.

También se han desarrollado estudios para la reutilización de las aguas que se descargan al mar a través de los emisarios submarinos. “Esta agua dulce que se mezcla con agua de mar puede recibir un tratamiento especial de acuerdo con el reúso que se le quiera dar”, agrega.

Al mismo tiempo, la SISS trabaja, en conjunto con otros servicios públicos, para incrementar el uso benéfico de los lodos generados en las PTAS, especialmente su aplicación al suelo (agrícola y forestal).

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Datos

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Emisarios submarinos fueron inspeccionados por la SISS durante noviembre: los emplazados en las comunas de Cartagena y Algarrobo, a cargo de Esval; y Tomé, Penco, San Vicente, Lota y Coronel Sur, bajo el control de Essbío.

3

Regiones poseen la mayor cantidad de PTAS del país: Valparaíso, Metropolitana y La Araucanía, con 34 cada una. Por el contrario, Arica y Parinacota solo tiene una.

Artículo publicado en InduAmbiente N° 161 (noviembre-diciembre 2019), págs. 10-15.