XIII CONGRESO DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL

AIDIS - CHILE

Antofagasta, Octubre de 1999

GESTIÓN INTEGRAL DE LAS AGUAS RESIDUALES EN COMUNIDADES COSTERAS Y SUS

IMPLICANCIAS MEDIOAMBIENTALES

Dr. Ingeniero José Fernando Echevarría Ateca

Universidad Católica del Norte, Depto. Construcción Civil

Avda. Angamos # 0610, Antofagasta, Chile

e-mail: jechever@socompa.ucn.cl

INTRODUCCIÓN

El manejo de las Aguas Residuales Urbanas (A.R.U.) se ha llevado a cabo, hasta hace unos

años, de manera desintegrada, sin una concepción global de la problemática generada, lo que llevó a

establecer soluciones de saneamiento no siempre idóneas, las cuales podían resolver situaciones

específicas, pero que eran insuficientes ante eventos puntuales, como por ejemplo la saturación de las

redes de drenaje ante eventos lluviosos o la contaminación descontrolada de los medios receptores

(ríos, lagos, mares) por vertidos peligrosos.

Por lo anterior comenzó a gestarse la idea, en los países desarrollados, de analizar de manera

integral la evacuación de los efluentes líquidos en las grandes urbes, motivado además por la obligación de

realizar procesos de depuración previo vertido a los medios receptores, todo ello con la noción de

optimizar las soluciones a desarrollar y colaborar con la protección del medio ambiente. A raíz de esto

nació el concepto de la Gestión Integral de las Aguas Residuales Urbanas.

Según algunos autores (Eddy-Metcalf, 1985), es necesario considerar desde la concepción,

planeamiento, evaluación, proyecto, construcción, operación y mantenimiento de los sistemas que son

necesarios para conseguir los objetivos de una adecuada gestión de las aguas residuales. Establece los

elementos principales que deben tomarse en cuenta en dicha gestión y las tareas asociadas que aparecen.

ELEMENTO TAREAS

Fuente de generación

Fuente de control

Recogida

Transporte y bombeo

Tratamiento

Evacuación y/oreutilización

Existencia de caudales, evaluación de técnicas de reducción,determinación de las características del AR.

Proyecto de plantas para tratamiento parcial del A.R. antes del vertido ared de alcantarillado (vertidos industriales).

Proyecto de redes de alcantarillado para eliminación de A.R. desde susvariadas fuentes de generación.

Proyecto de grandes alcantarillas utilizadas para transporte del AR ainstalaciones de tratamiento.

Selección, análisis y diseño de operaciones y procesos de tratamientopara conseguir objetivos específicos en relación con la eliminación decontaminantes en el AR.

Proyecto de instalaciones utilizadas para la evacuación y/o reutilizacióndel efluente tratado.

Tabla 1.1 Elementos de la gestión de A.R. y tareas asociadas. (Fuente: Eddy-Metcalf, 1985).

Esto lleva a considerar el problema desde la recogida y transporte de las A.R., estableciendo

pautas para limitar y controlar los vertidos industriales, así como determinar el sistema de recogida más

idóneo, de acuerdo a las características de la zona. Lo anterior implica considerar dos problemas

anexos:

w Ventajas e inconvenientes de establecer redes separativas y/o unitarias.

w Analizar por separado la problemática de las aguas domésticas e industriales.

Además, se debe analizar el problema de la posterior depuración de estas aguas, considerando

factores como: disponibilidad de espacio para instalar la Estación Depuradora de Aguas Residuales

(E.D.A.R.), calidad de los afluentes, nivel de depuración exigido, línea de depuración, etc.

Finalmente se debe afrontar toda la problemática que significa para el medio receptor la

incorporación en su seno de vertidos contaminados, analizando un sinnúmero de factores entre los que

destacan: calidad a mantener en el medio receptor, usos del medio receptor, calidad exigida al efluente,

características del medio oceánico (corrientes, vientos, temperatura, etc.)

Por tanto es fundamental analizar el problema del vertido de A.R.U. como un trinomio integrado

Recogida-Depuración-Vertido, estando el medio receptor supeditado a las condiciones de cada una de las

etapas. Ello se puede ver en la Figura 1.1 se muestra un esquema donde se aprecia la interrelación que

existe entre las diversas etapas por la que pasa el A.R., influyendo en la "calidad final del vertido". Cada

etapa presenta una problemática bien definida, con puntos específicos que deben ser analizados.

La tendencia a nivel mundial, en países desarrollados, es el vertido al mar de las A.R.U.

como un sistema integrado de gestión, que involucre desde la recogida de las, la posterior depuración y

finalmente el vertido al mar. Esto lleva implícito interiorizarse de la problemática particular de cada

una de las etapas mencionadas, y su incidencia en la generación y repercusión de los impactos

ambientales que las A.R.U. vertidas en el medio marino pueden originar.

1.- GESTIÓN INTEGRAL DE LAS A.R.U. EN ZONAS COSTERAS.

Para establecer un sistema integrado de saneamiento en una zona costera, mediante el vertido

de las Aguas Residuales Urbanas (ARU) al mar, se requiere establecer cuales son los objetivos

concretos que se pretende conseguir. De acuerdo a ello, se determinarán las vías más idóneas para

reducir o eliminar los aspectos contaminantes de mayor incidencia, destacándose dos focos a

considerar: uno es la protección del sistema ecológico acuático; el otro es la protección del hombre

como usuario del medio.

A continuación se muestra una figura con la esquematización de la realidad o situación que

actualmente se da en la mayoría de las urbes costeras en Chile (figura 1.2-A) y otra con la propuesta de

solución de un sistema integrado de saneamiento y gestión de las A.R.U. ( figura 1.2-B).

Figura 1.1 Sistema integrado de Gestión de las ARU.

GESTIÓN DE LAS A.R.U.GESTIÓN DE LAS A.R.U.

�� Minimización y/o tratami.de la A.R. Industriales.�� Problema de Ag. Lluvia.�� Sistema de recogida.�� Métodos y materiales

constructivos.�� Alteraciones ambientales.�� Control de reboses.

�� Calidad y caudal�� Grado de Depuración.�� Línea de tratamiento.�� Producción de R.S.�� Impactos Ambientales.

�� Calidad del vertido�� Usos del medio marino.�� Características del emisario.

��Alteraciones medio marino�� Condiciones oceánicas.�� Seguimiento y control.�� Legislación.

VERTIDO

AL MARRECOGIDA YTRANSPORTE

DEPURACIÓN

1.1 Situación actual.

La situación actual de la mayoría de los sistemas de saneamiento en las urbes costeras en

Chile, se caracteriza por una red de drenaje con múltiples puntos de vertido directo al mar en línea de

costa, en muchos casos afectados por las mareas, y desembocando en zonas marinas de baja

renovación.

Otra característica es el vertido incontrolado de aguas industriales sin depurar directamente

sobre los cursos de aguas más cercanos como arroyos o ríos, y cuya contaminación, tarde o temprano,

termina llegando al mar. En ocasiones dichos vertidos se realizan directamente al medio marino. Así

Figura 1.2 Esquema de una zona costera con: A) Infraestructura de saneamiento precaria, y B) Infraestructura de saneamiento integrada.

Playa

A

Playa

B

EmisarioSubmarino

Aliviadero

Estación depuradora Instal. Agropecuaria Contaminación difus

Núcleo urbano Cultivos marinos Colector de A.R.

mismo, los centros agropecuarios pueden perjudicar la calidad de las aguas marinas, aunque se

encuentren lejos de la costa, al realizar sus vertidos sin depurar directamente a los cursos de agua más

próximos, o al usar sus aguas residuales para riego y abono de campos. En este caso, se pueden

producir filtraciones a través de subsuelo, aguas que finalmente tienen su destino en el mar.

El arrastre de materia contaminada existente en la superficie, producido por las lluvias,

produce una contaminación difusa que bajo ciertas circunstancias puede producir graves trastornos en

la calidad de las aguas marinas, especialmente en zonas de baja renovación, dando lugar a procesos de

eutrofización. El tema de los reboses (grandes volúmenes de agua provenientes de aguaceros intensos)

es de particular importancia en las zonas urbanas, especialmente en eventos de tormenta, tanto por los

volúmenes generados como por las cargas contaminantes que llevan, cuyas aguas, si no se someten a

algún tipo de tratamiento, llegan a generar graves alteraciones que pueden causar impactos ambientales

de consideración en la zona costera marina.

Dentro de este esquema de total desvinculación entre las diferentes partes de un sistema de

saneamiento, se puede apreciar la inexistencia de algún tipo de tratamiento a las A.R. antes de ser

vertidas a los medios receptores, sean estos arroyos, ríos o el mar. Ésta es una visión que se aproxima

bastante a la realidad actual de la mayoría de los centros urbanos costeros en Chile.

1.2 Propuesta de solución.

La propuesta de solución busca generar una herramienta ambiental que se incorpore a la idea

de Gestión Integral de las A.R.U.. La solución propuesta se basa en los siguientes puntos:

• Reunir las A.R.U. y someterlas a un tratamiento adecuado en E.D.A.R., previo vertido al mar.

• El vertido al mar se hará mediante un Emisario Submarino (E.S.), que sea complementario al

tratamiento que se deba dar a las A.R.

• La salida del E.S. estará en zonas que no revistan peligro para mantener la calidad de las aguas

marinas.

• Las A.R. industriales deben ser controladas, exigiendo la depuración de aquellos vertidos que

representen peligro para el medio receptor o para las E.D.A.R..

• Controlar la contaminación difusa originada en la agricultura y en centros agropecuarios.

• El control y tratamiento de las aguas de escorrentía urbana durante eventos tormentosos fundamental,

dados los graves impactos que pueden causar en el medio marino.

El sistema integrado de saneamiento de una zona costera estará constituido por tres elementos

fundamentales a controlar: el sistema de drenaje urbano, las estaciones depuradoras de A.R., y los

Emisarios Submarinos. Será conveniente simular de manera conjunta el funcionamiento de cada una

de las partes, en diversas situaciones de diseño y estableciendo alternativas de solución que lleven a

cumplir con criterios de calidad adecuados para el medio receptor (Díaz, 1993).

El gran número de factores involucrados hace que los objetivos propuestos presenten una alta

complejidad. Por tanto, tenemos unas A.R. generadas principalmente por la población y por la

industria, bajo unas condiciones climáticas específicas, y unos medios receptores con una capacidad

limitada para asimilar las aguas contaminadas. La complejidad del sistema propuesto se ve

incrementada al considerar dos situaciones diferentes, que son el tiempo de lluvia y el tiempo seco.

La situación en tiempo seco se presenta más sencilla, pudiendo establecerse claramente los

caudales en las redes de drenaje y las cargas contaminantes asociadas, debiendo estar adecuadamente

dimensionadas para evacuar los caudales originados. La E.D.A.R. se diseñará para realizar los

tratamientos adecuados, pensando en actuar en forma complementaria con el sistema de evacuación

establecido, el cual deberá estar debidamente diseñado para verter al medio receptor sin causar

impactos ambientales.

Bajo esta circunstancia, para conseguir los objetivos de calidad preestablecidos se cuenta con

dos variables a optimizar, que son la planta depuradora y el emisario submarino.

Durante épocas de lluvia la problemática se complica enormemente, ya que el sistema de

colectores no se dimensiona para transportar los máximos caudales que puedan originarse, vertiéndose

los reboses en zonas interiores o cercanas al litoral, y generando una contaminación que se mezcla con

la producida por el efluente vertido por la E.D.A.R.. Esto reviste especial peligro en zonas de baja

renovación (bahías, estuarios, etc.). En este caso, crece sensiblemente la cantidad de variables a

optimizar, debido a la gran cantidad de puntos de vertido que se producen.

Figura 1.3 Metodología para diseñar un sistema integrado de gestión de las A.R.U.

(Basada en la propuesta del grupo de Emisarios, U. de Cantabria, España).

2.- REDES DE ALCANTARILLADO.

Es conveniente puntualizar los límites en los cuales se mueve el tema del drenaje urbano, para

luego establecer los factores a considerar al diseñar un proyecto de alcantarillado, así como las

misiones que históricamente se le han asignado a estos sistemas, o los objetivos para los que son

construidos. Ello implica estudiar la problemática que generan los sistemas de alcantarillado.

DATOS DE

LLUVIA

INFILTRACIÓN EN

RED DE DRENAJE

MODIFICACIÓNREGLAMENTO

DE VERTIDO

CON TIEMPO LLUVIA SECO

CAUDALES Y CARGASCONTAMINANTES

ESTUDIO Y/OMODIFICACIÓN

RED SANEAMIENTO

ALIVIO DE

E.D.A.R.

DISEÑO DE

E.D.A.R.

VERTIDO POREMISARIO

SUBMARINO

CARACTERÍSTICAS

RED DE DRENAJEPOBLACIÓN INDUSTRIAS

ALIVIO DE

TORMENTA

MODELOHIDRODINÁMICO

Y DE CALIDAD

ESTUDIO DE ZONAS CON BAJA RENOVACIÓN: * Eutrofización * Anoxia

MODELO DEDILUCIÓN YDISPERSIÓN

PLAN DE CONTROL Y

SEGUIMIENTO AMBIENTAL

¿SE CUMPLENLOS OBJETIVOSDE CALIDAD?

Si

No

2.1 Entorno de funcionamiento.

Es necesario hacer hincapié en que los sistemas de drenaje urbano abarcan un amplio campo de

funcionamiento, cubriendo el proceso de evacuación tanto de las aguas pluviales como residuales

generadas en un núcleo urbano. Dada la gran diferencia en las características de las A.R. y las pluviales,

los factores principales a considerar difieren substancialmente, asignándosele mayor importancia a unos u

otros elementos, según el origen de las aguas. Los principales factores a tomar en cuenta son:

Para aguas pluviales Para aguas residuales:• Estudio de la Pluviometría y fenómenos

meteorológicos.

• Conocimiento de cuencas vertientes.

• El proceso de transporte en las redes de

alcantarillado.

• Regulación y efectos de las inundaciones.

• Vertido final al medio receptor.

• Conocer orígen de las aguas, sus volúmenes y calidad.

• Controlar las acometidas a las redes de alcantarillado.

• El transporte por la red de alcantarillado, su interrelación con las

aguas lluvia.

• La regulación y control de la red.

• La depuración de las A.R. y su vertido final.

• Vertido sin depurar, en casos de lluvia, en sistemas unitarios.

• El control de la contaminación.

Misiones a cumplir: En la época moderna, las misiones para las que se han construido los sistemas de

alcantarillado han ido variando de acuerdo a la evolución paulatina de los núcleos urbanos, según los

cambios que se han producido en las costumbres y en el nivel de vida. No obstante las reconocidas, de

acuerdo al tipo de aguas, son:

Para A.R. Domésticas Misión: Higiene Urbana.

Para Aguas Pluviales Misión: Proteger de inundaciones.

Para A.R. Industriales Misión: Proteger el Ambiente.

2.2 Deficiencias en redes de drenaje.

De acuerdo a los objetivos para los cuales son construidos los sistemas de alcantarillado, se

producen en su gestión una serie de problemas o deficiencias que reducen o dificultan su eficacia.

Martí (1993), establece que los problemas pueden clasificarse según su causa en: naturales,

urbanísticos, por deficiencias en la red, por una gestión incorrecta o por una mala planificación.

ORIGEN DE LOS PROBLEMAS EN REDES DE ALCANTARILLADO

CAUSAS ACCIONES ESPECÍFICASNATURALES - Orografía

- Pluviometría

URBANÍSTICAS - Desarrollo urbanístico desmesurado- Ocupación de cuencas naturales- Infraestructuras subterráneas poco respetuosas

DEFICIENCIAS EN LA RED - Insuficiencia en los colectores- Materiales de baja calidad- Vertidos contaminantes a medios receptores- Vertido de A.R. industriales a redes de alcantarillado- Inflexibilidad de la red

GESTIÓN INCORRECTA - Inconsistencia de la información- Mantenimiento insuficiente

MALA PLANIFICACIÓN - Ausencia de plan actualizado- Uso de criterios tradicionales- Desconocimiento de funcionamiento

Tabla 2.1 Origen de la problemática habitual en redes de alcantarillado. (Fuente: Martí,1993).

2.3 Gestión avanzada en redes de drenaje.

La problemática asociada al funcionamiento de los sistemas de alcantarillado en núcleos urbanos,

hace que se cuestione la forma como se han manejado históricamente estas infraestructuras. Los sistemas

de alcantarillado, y su repercusión en el medio ambiente, hacen necesario cambiar la concepción, tanto del

funcionamiento como de la finalidad de estos sistemas, siendo imprescindible introducir nuevas técnicas y

tecnologías en su gestión.

Bases para su implantación: El criterio anterior se ha visto plasmado en lo que se ha denominado

Gestión Avanzada, la cual pretende reducir al mínimo los problemas, ya mencionados, que se generan.

Esta gestión se basa en tres puntos fundamentales:

�� Conocer el sistema. El conocimiento de las características del sistema (estructura, estado, etc), así

como de su funcionamiento (lluvias, escorrentía, caudales interiores, DSU's) es prioritario para

realizar una buena gestión. Los datos recogidos serán analizados mediante sistemas informáticos

adecuados.

�� Planificación correcta . El conocimiento del sistema de alcantarillado permitirá realizar una buena

planificación, que lleve a obtener los resultados deseados. Una mala planificación desemboca en

proyectos poco eficientes y obras de mínima eficacia y elevado costo.

�� Regulación hidráulica. La gran variabilidad en espacio y tiempo que presentan los caudales de

agua lluvia que circulan por la red, determinan sobrecargas en algunos tramos mientras que otros

pueden estar prácticamente vacíos en el mismo instante. La regulación hidráulica modificará el

régimen de caudales, adaptándolo más racionalmente a las necesidades de cada momento.

Objetivos; De acuerdo a las bases mencionadas, se pretende conseguir ciertos objetivos, los cuales son

resumidos en la Tabla 2.2.

OBJETIVOS DE LA GESTIÓN AVANZADA EFECTOS QUE PRODUCE

REDUCCIÓN DE INUNDACIONES Incremento de la capacidad de evacuación hasta un 50% y

disminución del riesgo de inundaciones entre un 25 y 75%.

REDUCCIÓN DE LAS INVERSIONES Por reducción en inversiones de infraestructura se logran ahorros

de hasta un 30%.

MEJORA DE LA SEGURIDAD Mejor control de las condiciones en el interior de los colectores,

ante la presencia de contaminantes o peligro de inundación.

MEJORA DEL MEDIO AMBIENTE Se controlan y reducen las DSU's a los medios receptores, con la

consiguiente disminución del peligro de impactos.

OPTIMIZAR LOS SIS. DE INFORMACIÓN Se dan respuestas en forma más rápida, ágil y eficaz a los

problemas planteados,

OBJETIVOS COMPLEMENTARIOS Mejora de la limpieza y el mantenimiento. Protección de

infraestructuras.

Tabla 2.2 Objetivos de una gestión avanzada. (Fuente: Marti, 1993).

3.- DEPURACIÓN DE LAS A.R.U. PREVIO VERTIDO AL MAR

Con la depuración de las A.R. antes de su vertido al mar se busca prevenir la contaminación y

degradación de este medio, y por añadidura, las repercusiones que pueda tener sobre el hombre al estar

en contacto con este medio o consumir los productos que de él se extraigan. De acuerdo con los

conceptos de calidad de vida y condiciones del medio ambiente se persiguen los siguientes objetivos:

• Prevenir y reducir al máximo la contaminación y sus molestias.

• Mantener un adecuado balance ecológico, asegurando la protección de la biosfera.

• Prever el desarrollo urbano, considerando las necesidades de calidad.

• Dar atención especial al aspecto medio ambiental en la planificación del suelo y de las ciudades.

3.1 Condicionantes referentes al tratamiento.

De acuerdo con los factores analizados en relación a los vertidos, al medio receptor y a la

interacción vertido-medio, existe una serie de condicionantes que influirán en la línea tratamiento a

establecer, y que se deben tener en cuenta al diseñar el tipo de tratamiento más idóneo, así como los

factores que quedarán limitados por dichas condicionantes.

CONDICIONANTES FACTORES LIMITANTES

1. Zona de vertido • Contaminantes persistentes (flotantes, grasas, etc.).

• Elementos sedimentables.

• Metales pesados.

• Contaminación bacteriológica.

2. Tamaño de población • Oscilaciones de caudal y carga

• Factibilidad de otras alternativas

3. Variaciones poblacionales • Variaciones de caudales y cargas que afectan a los procesos.

4. Escasez de recursos hidráulicos • Estudiar la posibilidad de reutilización del agua residual en zonasdonde existan déficit de aguas.

5. Industrialización • Los contaminantes presente en aguas industriales pueden afectar a

los tratamientos, según el tipo.

6. Localización EDAR • Poca superficie de ocupación.

• Compacta y modulable.

• Flexibilidad en procesos.

• Incidencia nula en el entorno.

7. Infiltración en redes de

alcantarillado

• Aumento de salinidad del agua residual, pudiendo afectar a

posteriores procesos de depuración.

8. Reboses • Considerar y controlar los aumentos de caudal por aguaceros.

Tabla 3.1 Resumen de condicionantes para establecer el tratamiento. ( Fuente: Tejero et al., 1992).

3.2 Esquema de una línea de tratamiento típica.

El planteamiento básico en el sistema de tratamiento es que todo el agua residual que acceda al

área de la depuradora sea tratada antes de su vertido al mar.

Al analizar la línea de agua de diversas plantas depuradoras convencionales, se observa una

gran similitud en los procesos. Por esto, se puede establecer que hay una línea típica que está formada

generalmente por los siguientes procesos:

1.- Pretratamiento

2.- Tratamiento físico-químico:

3.- Decantador primario.

4.- Fangos activos.

5.- Decantador secundario.

6.- Línea de fangos por digestión anaerobia.

En la Figura 3.1 se esquematiza una línea completa de depuración de aguas

residuales con vertido final al mar. la notación utilizada es la siguiente:

QM = Caudal medio horario afluente a tiempo seco.

QET

MAX = Caudal máximo del emisario terrestre.

QPT = Caudal afluente al pretratamiento.

QES

MAX = Caudal máximo al emisario submarino.

QT1 = Caudal afluente al tratamiento primario.

QT2 = Caudal afluente al tratamiento biológico.

QETATMAX = Caudal máximo de agua tratada por el emisario terrestre.

QRPT = QETATMAX - QT1 = Caudal máximo de reboses previo al tratamiento primario, afluente

del sistema de control y tratamiento de reboses.

Figura 3.1 Línea de tratamiento típica para A.R. que sean vertidas al mar.

CAUDAL REBOSES

DE ALIVIADERO

ALIVIADEROS

E.D.A.R.

MEDIO NATURAL

QMAX

ET PRETRATAM.QPT

QT1

MAR ABIERTO

EmisarioSubmarino

Vertidodirecto

QMAX

ES

CONTROL DE REBOSES

DECANTAC. 1° EN LÍNEA

DEPOSIT. RETENCIÓN

TRATAMIENTO DIFERIDO

QRPT

DECANTA. 1a

QT2

TTO. BIOLOG.

DESINFECCIÓN(OPCIONAL)

DECANTA. 2a

QMAX

ETAT

Vertidodirecto

EmisarioCorto

MAR ABIERTO

RED UNITARIA DEALCANTARILLADO

CAUDAL REBOSES

DE ALIVIADERO

ALIVIADEROS

E.D.A.R.

MEDIO NATURAL

QMAX

ET PRETRATAM.QPT

QT1

MAR ABIERTO

EmisarioSubmarino

Vertidodirecto

QMAX

ES

CONTROL DE REBOSES

DECANTAC. 1° EN LÍNEA

DEPOSIT. RETENCIÓN

TRATAMIENTO DIFERIDO

QRPT

DECANTA. 1a

QT2

TTO. BIOLOG.

DESINFECCIÓN(OPCIONAL)

DECANTA. 2a

QMAX

ETAT

Vertidodirecto

EmisarioCorto

MAR ABIERTO

RED UNITARIA DEALCANTARILLADO

4.- VERTIDO DE A.R.U. AL MAR MEDIANTE EMISARIO SUBMARINO.

Se conoce como Emisario Submarino a las estructuras en conducción cerrada, con flujo a

presión, utilizadas para introducir en el mar las aguas residuales urbanas, y cuya finalidad es lograr

diluir el afluente en el medio receptor, de manera que se consiga que cada volumen elemental de agua

residual se mezcle con la mayor cantidad posible de agua marina.

Como establecen Ferrer y Martín (1990), el principal cometido es que se haga a una distancia

adecuada de la costa, facilitando su dispersión e integración en el ecosistema marino, lo que supone

una mejora frente al vertido en línea de costa. El mínimo exigible es lograr una dilución tal que, la

mezcla conseguida, sea inofensiva para la salud humana y los ecosistemas marinos, conservando

además el aspecto natural de las aguas y del entorno marítimo-terrestre.

Figura 4.1 Esquema de un sistema de vertido a través de emisario submarino.

La correcta concepción de un E.S. requiere comprender los procesos físicos y biológicos que

tienen lugar en la zona de vertido. Con la dilución física del A.R. se consigue el oxígeno necesario

para oxidar la materia orgánica de estas aguas, oxígeno que se encuentra abundantemente en el mar.

VIENTO

Corrientes

Cultivos

BañoPlaya

EstaciónDepuradora

Deportes

1.000 a 1.500 m

Emisario Submarino

20 a 50 m

1.000 a 2.000 m

Deportes

4.1 Contaminación del medio marino.

La calidad de las aguas de mar esta referida a condiciones físico-químicas y biológicas,

naturales o de origen, las que sirven para determinar la repercusión que sobre ellas tiene la presencia de

sustancias o microorganismos que se incorporen en su seno. La capacidad que tiene este medio para

recibir o asimilar dichas sustancias o microorganismos esta relacionado con el mantenimiento de un nivel

de calidad determinado, expresado por los límites de unos parámetros indicadores.

Calidad y Contaminación: Se define a la contaminación marina como el “vertido de sustancias o

energía efectuado por el hombre en el medio acuático, directa o indirectamente, con consecuencias que

puedan poner en peligro la salud humana, perjudicar los recursos vivos o los ecosistemas acuáticos,

deteriorar cualitativamente el agua de mar, causar daño a los lugares de recreo u ocasionar molestias para

otros usos legítimos de las aguas.

La protección del medio acuático no garantiza un goce seguro por parte del hombre y viceversa, a la vez

que no se puede afirmar tajantemente la posible afección a comunidades naturales, ya que depende del

tipo de comunidad y del medio en que se desarrolla. Lo anterior implica que la adopción de un sistema de

saneamiento esta determinado tanto por las características de los diversos ecosistemas marinos como por

la zonificación de los posibles usos humanos.

Sin lugar a dudas, el principal origen de la contaminación en el mar lo constituyen los vertidos. Las aguas

residuales domésticas con sus problemas bacteriológicos, las aguas industriales con productos químicos y

metales pesados, los vertidos radiactivos accidentales o conscientes, etc. Todos ellos son provocados por

el hombre y es él quien finalmente padece sus efectos (Simmons, 1982).

Los efectos que producen los desechos industriales y urbanos en el mar, a pesar de la gran dificultad para

medirlos, cuantificarlos y cualificarlos, son muy graves, detectándose que (Robles, 1992):

• Afectan a individuos aislados, a poblaciones, comunidades y al ecosistema en general.

• Actúan sobre toda la cadena alimentaria, especialmente sobre los primeros eslabones.

• Producen alteraciones tanto a nivel bioquímico y genético como fisiológico, morfológico, de

comportamiento y reproductivo.

CONCLUSIONES.

La decisión, en localidades costeras, de eliminar las A.R. mediante vertido al mar está

condicionada a donde descargar y como tratar los afluentes antes de su vertido. Un detallado estudio

de los factores incidentes ayudará a tomar mejores decisiones a la hora de diseñar, estableciendo que

importancia se ha de dar al tratamiento y cuanto a la dilución. Los costos de construcción y

mantenimiento variarán en función de lo anterior, aumentando los primeros de acuerdo a los mayores

requerimientos de dilución, lo que por otra parte estará limitado por las condiciones oceanográficas

imperantes, por la presencia de partículas flotantes y por el contenido de sustancias tóxicas en el

efluente.

Aunque en Chile no existe una normativa que establezca el nivel de tratamiento que se debe

dar a las aguas residuales vertidas en aguas costeras, es necesario analizar el tema de depurar las A.R.

previo vertido al mar desde una perspectiva ambientalista, volviendo a repetir el carácter de

prevención que se debe dar a la problemática que estamos analizando.

Los procesos de pretratamiento favorecen el control de la degradación estética, con la

eliminación de sólidos apreciables a simple vista y parte de las grasas y flotantes. Por otro lado, los

tratamientos primarios limitan la carga de sólidos sobre los fondos y las comunidades bentónicas en

las cercanías al punto de vertido, además de reducir la carga orgánica.

El tratamiento secundario persigue eliminar la demanda de oxígeno del efluente tras su

descarga, no obstante, cuando se consigue una dilución adecuada, es muy difícil que se supere la

capacidad de oxidación del mar. Otro problema es su alto costo de mantenimiento y operación, además

de su poca flexibilidad ante las variaciones de caudal. A su favor cabe señalar la mejor degradación de

ciertos productos tóxicos, consiguiendo afluentes de mejor calidad.

En cuanto a la desinfección, se debe ejercer un severo control, especialmente por los

problemas ecológicos que puede provocar tanto el cloro residual como las cloraminas, y otros

productos formados en la cloración. Cuando este proceso se hace necesario, debe ir acompañado de

una posterior decloración. Los procesos de desinfección pueden ser eliminados mediante un adecuado

sistema del emisario, que asegure una dilución inicial y un tiempo de transporte suficientes, de acuerdo

a la zona a proteger, ya que el mar, bajo condiciones favorables, es capaz de reducir eficazmente las

concentraciones de patógenos.

La prevención de la contaminación choca con obstáculos que raramente son técnicos, sino

más bien económicos y/o políticos. Los reglamentos serán ineficaces si se carece de los medios para

hacerlos respetar. El costo de las medidas de protección y sus repercusiones económicas son

difícilmente aceptados y no siempre existe la voluntad política de imponerlos.

La preservación del medio marino pasa principalmente por el control de los vertidos

industriales. El vertido de dichos efluentes líquidos industriales se realiza principalmente por dos vías,

conjuntamente con las aguas residuales urbanas a través de los emisarios submarinos y vertiéndolos

directamente al mar desde las industrias.

En el caso del vertido a través de E.S., la solución estriba en exigir la depuración de sus

efluentes industriales en origen, eliminando aquellos componentes tóxicos o que impliquen problemas

para el funcionamiento de las E.D.A.R. Lo anterior lleva implícito el considerar la minimización de los

residuos, lo que se logra principalmente a través del reciclado y la reutilización de los efluentes.

Otra alternativa para el vertido a través de emisarios submarino es crear redes de saneamiento

separativas para las aguas industriales, realizando procesos de depuración centralizado, aunque esto

implica, en algunos casos, el mantener la exigencia de que las industrias hagan una depuración previa en

origen, especialmente cuando se trate de residuos con un especial carácter tóxico o peligroso.

Por otro lado, el vertido directo al mar debe estar controlado en todo momento, asegurándose

que se realicen todos los procesos de depuración necesarios en origen, para asegurar la protección del

entorno cercano al punto de vertido. Aquí es fundamental el sancionar a quienes contaminen. Lo anterior

obliga a que las industrias orienten sus esfuerzos a introducir tecnologías más modernas y menos

contaminantes en los procesos de producción, y a realizar auditorias ambientales de cara a reducir los

residuos y/o reciclarlos al máximo.

Al mirar el problema en forma global, se aprecia que en el aspecto legal se necesita dar los

pasos necesarios para generar leyes y reglamentos para asegurar la protección del medio marino,

poniendo énfasis a corto plazo en ejercer un mayor control sobre las industrias contaminantes,

sancionando efectivamente y con dureza a quienes infrinjan dichas leyes; y a mediano y largo plazo,

desarrollar planes para una educación ambiental que estimule el entendimiento del funcionamiento de los

ecosistemas, fomentando actitudes positivas de respeto hacia el medio marino.

BIBLIOGRAFÍA

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