[Parte 2]
EL AGUA
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES HOSPITALARIAS En el anterior fascículo se abordan los aspectos referidos al agua y sus propiedades, las fuentes de su contaminación, el volumen de aguas residuales generadas en hospitales, los procesos de tratamiento y las aplicaciones técnicas sugeridas para la disminución del impacto territorial generado. Esta información sugería ya una revisión en la gestión de los recursos hídricos, de forma tal que la implementación de plantas de tratamiento sean más efectivas que las convencionales, y ese conocimiento sobre el agua y los residuos de ella, brinde soporte informativo para la futura normativa en materia de vertidos de residuos líquidos, para lograr reducir los factores indeseables. También se informó, que se consideran Aguas Residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas, comerciales, industriales y de servicios, entre ellos, los hospitalarios), y que ante la creciente escasez de agua dulce, todos los esfuerzos de su conservación eran necesarios. Habíamos contextualizado que los hospitales consumían importantes volúmenes de agua por día, generando otro volumen similar de agua residual con microorganismos patógenos, medicamentos metabolizados o no, compuestos tóxicos, etc. que se vierten -tratadas o no- al sistema de alcantarillado o al cuerpo receptor más inmediato, afectando la calidad de las aguas y poniendo en riesgo la salud. En este contexto, y para dar un vistazo retrospectivo, consideremos además los dos aspectos de base informativa más relevantes: El Tratamiento de los Efluentes Líquidos y las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (EDAR – PTAR), que nos guiarán finalmente a consideraciones concluyentes relacionadas a las tecnologías convencionales y en desarrollo, para confrontar la problemática de las aguas residuales hospitalarias; al marco normativo vigente; y a las propuestas constructivas de vanguardia. Así pues, empecemos.
TRATAMIENTO DE EFLUENTES LÍQUIDOS Los efluentes líquidos de un hospital, se vierten a la red municipal, siempre sujetos a la aplicación de la normativa y el acuerdo correspondiente con el Gobierno Autónomo Municipal (GAM), sobre vertidos no domésticos. El vertido debe realizarse a través de la estación depuradora de aguas residuales hospitalarias a la red de alcantarillado público. La línea de tratamiento de aguas residuales consiste básicamente en pre tratamiento, mediante reja manual y/o automática de desbaste (dependiendo del tamaño) también denominada tamiz y que generalmente tiene posición inclinada; aireación,
mediante turbinas superficiales; decantación en recintos tronco piramidales; recirculación de lodos también llamados fangos, mediante bombas de caña; y dosificación de hipoclorito o mejor aún, clorito de sodio. Un modo de control sobre el rendimiento de la planta, es medir los parámetros tanto de bajada como de superación de límites del vertido para identificar el problema y reajustar la depuración. Esta medición debe realizarse mediante procedimientos semestrales o anuales y asegurar que los parámetros se encuentren dentro del rango establecido. Del mismo modo que se hará el control de los efluentes y su tratamiento previo al vertido en el sistema sanitario, debe llevarse el control del consumo de agua de abastecimiento a las instalaciones, tanto para establecer las pérdidas del recurso, como la cuantificación de los efluentes. Si bien en este artículo establecemos los cuidados y medidas de emisión de efluentes en el sistema sanitario público mediante la intervención en el tratamiento de las aguas residuales hospitalarias, estas últimas, no están exentas de otros elementos significativos que en conjunto generarán un impacto ambiental o de modo más específico, un impacto territorial. En este sentido, la identificación de elementos coadyuvantes a dicho impacto es de suma importancia. Esta identificación debe ser lo más detallada posible, tratándose aspectos como sustancias y formas de energía contaminantes y focos o puntos de emisión diferentes. Los residuos comprenden tanto los residuos sanitarios como los no sanitarios, sean o no peligrosos, distinguiéndose las fracciones recogidas selectivamente o que sean susceptibles de serlo. Para los residuos se tienen en cuenta tanto los producidos de forma habitual como esporádicamente, así como los que puedan razonablemente generarse en un futuro; en esta línea, el haber cuantificado el recurso agua en un principio como elemento de abastecimiento, permitirá en función a la capacidad de las instalaciones hospitalarias, proyectar las necesidades futuras del insumo, así como cuantificar y regular los efluentes. Finalmente, junto con el tratamiento de las aguas residuales hospitalarias antes de su vertido a la red de alcantarillado público, deberán establecerse acciones como plan de choque para minimizar la producción de residuos de origen sanitario, que entre otras, se encuentran la distribución de carteles informativos, el correcto uso de los contenedores para residuos peligrosos de origen sanitario, aplicando un seguimiento semanal y mensual con la respectiva comunicación a los responsables de las áreas hospitalarias. Presupuesto & Construcción Año 27 N° 63, Agosto - Noviembre 2016
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En este aspecto, se puede apreciar, que la realización de las obras civiles no es independiente de las actuaciones de los otros sectores operativos de las áreas hospitalarias ni de sus proveedores; una actuación conjunta viabilizará los resultados esperados de disminución del impacto de las aguas residuales en el territorio en el que tiene influencia.
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (EDAR – PTAR) La selección del proceso de tratamiento de aguas residuales depende principalmente de las características del agua cruda (su origen), el tipo de contaminación contenida, la calidad requerida del efluente y la disponibilidad del terreno. Los tratamientos de aguas residuales son muy variados, y pueden incluir precipitación, neutralización, oxidación química y biológica, reducción, filtración, ósmosis, etc.
▪ Criterios Convencionales para el Diseño de las PTAR
→ La disponibilidad del terreno de emplazamiento de la PTAR, de acuerdo a las dimensiones de diseño. → La dirección predominante de los vientos (para evitar los malos olores). → La protección del sitio de emplazamiento de las PTAR para evitar el ingreso de humanos y animales. → Altura sobre el nivel del mar, temperatura ambiente, iluminación. → Procedencia (doméstica, industrial, etc.) y características (DBO, nutrientes, temperatura, etc.) del agua residual. → Nivel freático, para definir las medidas de protección necesarias. → Buscar las soluciones que optimicen costos y reduzcan los impactos negativos esperados sobre la salud y el medio ambiente. → El tratamiento debe realizarse lo más cerca posible a la fuente de contaminación para evitar costos mayores y riesgos de contaminación por ruptura de redes colectoras. En el caso de agua urbana, los tratamientos de aguas residuales suelen incluir la siguiente secuencia: → Pretratamiento. → Tratamiento Primario.
→ Tratamiento Secundario. → Y en casos específicos, podrá añadirse un tratamiento llamado Terciario, en el que en la actualidad se promueve el reuso. Las depuradoras de aguas domésticas o urbanas se denominan EDAR (Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales) o PTAR (Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales), y su núcleo es el tratamiento biológico o secundario, ya que el agua residual urbana es fundamentalmente de carácter orgánico. Tanto para agua de consumo como para agua residual, el esquema típico de tratamiento tiene tres fases, sin embargo es corriente añadir una cuarta fase, que dependerá del resultado que se desea obtener (pretratamiento, primaria, secundaria y terciaria), ver Gráfico 1: Esquema de Tratamiento: Los tipos de tratamiento de aguas residuales urbanas o también llamadas municipales, convencionales, se llevan a cabo generalmente mediante los procesos descritos en el gráfico: → Pretratamiento: Busca acondicionar el agua residual para facilitar los tratamientos propiamente dichos, y preservar la instalación de erosiones y taponamientos. Incluye equipos tales como rejas, tamices, desarenadores y desengrasadores. → Tratamiento Primario o Tratamiento Físico-Químico: Busca reducir la materia suspendida por medio de la precipitación o sedimentación, con o sin reactivos, o por medio de diversos tipos de oxidación química. → Tratamiento Secundario o Tratamiento Biológico: Se emplea de forma masiva para eliminar la contaminación orgánica disuelta, la cual es costosa de eliminar por tratamientos físico-químicos. Suele aplicarse tras los anteriores. Consisten en la oxidación aerobia de la materia orgánica o su eliminación anaerobia en digestores cerrados. Ambos sistemas producen fangos en mayor o menor medida que, a su vez, deben ser tratados para su reducción, acondicionamiento y destino final. → Tratamiento Terciario o Tratamiento Físico-Químico-Biológico: Desde el punto de vista conceptual no aplica técnicas diferentes que los tratamientos primarios o secundarios, sino que utiliza técnicas de ambos tipos destinadas a pulir o afinar el vertido final, mejorando alguna de sus características. Si se emplea intensivamente pueden lograr hacer el agua de nuevo apta para el abastecimiento de necesidades agrícolas, industriales, e incluso para potabilización (reciclaje de efluentes).
PROCESO DE DEPURACIÓN Pretratamiento
Conjunto de tratamientos y procedimientos a que se someten las aguas residuales
Tratamiento primario Tratamiento secundario o biológico
Fangos Efluente Cauce
Tratamiento terciario Gráfico 1: Esquema de Tratamiento
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Tratamiento de fangos
El tratamiento de aguas y las plantas de tratamiento de agua son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de tipo físico, químico o biológico cuya finalidad es que a través de los equipamientos se elimine o reduzca la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso, o residuales. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso posterior que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final.
LA TECNOLOGÍA CONVENCIONAL U ORTODOXA EN DUDA Los hospitales como se puede comprobar en el subcontinente sudamericano, consumen un volumen diario de agua bastante significativo. De hecho, mientras el consumo doméstico de agua a nivel latinoamericano se sitúa alrededor de 150 litros persona/día, el valor admitido generalmente para los hospitales está dentro del rango de 400 hasta incluso 1,500 litros cama/ día. Estas cantidades se relacionan según el nivel de atención de los centros hospitalarios, que en el caso boliviano y en general, se clasifican como hospitales de primer nivel, de segundo nivel y de tercer nivel; siendo los del tercer nivel los más complejos y completos; complementariamente, en éstos volúmenes de agua, se considera además de la dotación exclusiva por persona, el gasto total diario de los servicios hospitalarios per cápita, con lo cual, la cifra se hace más significativa.
1. Pretratamiento En esta primera etapa, se utiliza un mecanismo para retirar del agua residual los materiales no biodegradables, tales como plásticos y metales, etc. los mecanismos consisten en rejilla, desmenuzadores y trampas de basura.
2. Aireación En las cámaras de aireación se lleva a cabo la “digestión aeróbica” o “quemado húmedo”. Es aquí donde las aguas residuales se mezclan y airean por medio de difusores de aire localizados al fondo de las cámaras. Estos difusores inyectan suficiente aire como para satisfacer la demanda de oxígeno necesario para que se efectúe el proceso de digestión aeróbica al mismo tiempo que se mezcla íntegramente el contenido de las cámaras.
3. Clarificación El siguiente paso en el proceso se lleva a cabo en las cámaras de clarificación. Aquí no existen ningún tipo de circulación ni movimiento, provocando con esto que los sólidos suspendidos se asienten en el fondo de las cámaras, desde donde son reintroducidos a cámaras de aireación por medio de los retornos de lodos.
4. Equipos complementarios 4a. Cloradores El sistema de cloración consiste en un dosificador de cloro no mecánico, operado por gravedad, formado por tabletas de cloro, a base de hipoclorito de calcio puro.
En Latinoamérica en general y en el país en particular, hacemos y hemos hecho proyectos de plantas de tratamiento de aguas residuales hospitalarias de una vida útil en muchos casos de hasta 45 años, que con su respectivo mantenimiento, ésta duración de la vida útil es particularmente más larga que la de otro tipo de proyectos de infraestructura, debido a su relación directa con la salud pública y el impacto ambiental. Veamos a continuación el proceso de tratamiento convencional en un hospital.
4b. Desnatador de superficie
▪ Descripción del proceso de tratamiento que recibirá el agua
Los lodos son bombeados al tanque de retención en el que se airean con difusores especiales (sello de aire).
El proceso de tratamiento consiste en un proceso biológico conocido como aireación extendida o digestión aeróbica. En este proceso, las aguas residuales entran a un tanque aireación cuyo contenido se mezcla extensivamente con grandes volúmenes de aire a presión inyectando a cámaras de aireación en profundidad. Al ascender hacia la superficie las burbujas de aire, se efectúa una transparencia de oxígeno a los líquidos y sólidos contenidos en las cámaras (licor mixto). Las baterías aeróbicas que se encuentran presentes en los lodos activados utilizan este oxígeno para convertir las aguas residuales en líquidos y gases inofensivos, claros e inodoros. Algunas veces se llama a este proceso “quemado húmedo”, ya que las bacterias realmente oxidan las aguas residuales por medio del oxígeno, tal como el fuego utiliza el oxígeno para quemar materiales combustibles. Una vez que la suspensión abandona las cámaras de aireación, es retenido en cámaras de clarificación, en donde se encuentra en estado de reposo. En el fondo de estas cámaras se asientan todas las partículas parcialmente tratadas y de ahí regresan a las cámaras de aireación para tratamiento adicional. Este asentamiento produce un líquido claro que flota encima, ya completamente tratado y que está listo para su descarga al cuerpo receptor (arroyo o río). El tratamiento extendido se divide en cuatro elementos tal como se presentan en el esquema siguiente: 1. Pretratamiento; 2. Aireación, 3. Clarificación; 4. Equipos complementarios.
Se utiliza para remover partículas o materiales que se encuentren flotando en las cámaras de clarificación. Una vez removidos, son reintroducidos en la última cámara de aireación para su tratamiento adicional. El desnatador consiste en una boquilla de altura ajustable con un desnatado que está al ras con la superficie del agua, con objeto de absorber cualquier materia flotante. 4c. Tanque de retención de lodos
▪ Características esperadas, tratamiento y disposición final de los residuos generados (lodos) Los lodos activados, precipitados al fondo de las cámaras de clarificación, son succionados por elevadores de lodos que vuelven a introducir la suspensión concentrada en las cámaras de aireación, lugar donde la fuerte aireación vuelve a reproducir el proceso que se describió anteriormente. Para aquellos lodos que puedan flotar en la superficie del ‘sobrenadante’ (parte superior clara de cualquier mezcla líquida o semi líquida) por su baja densidad o tensión superficial, hay un desnatador de superficie que los reintroduce en las cámaras de aireación. Adicionalmente se prevén mamparas y vertederos para favorecer la eliminación prácticamente de todos los sólidos suspendidos en el efluente. Gracias a esta enérgica recirculación de los lodos activados dentro del proceso, en estas plantas la extracción de lodos prácticamente queda eliminada. Los mismos son oxidados hasta su descomposición total; por lo tanto no hay disposición final de lodos en ningún sitio.
▪ Capacidad de diseño de la planta El diseño de una planta convencional, cuenta con una capacidad total de dos a tres litros por segundo (de 175 a 200 m³ por día). Presupuesto & Construcción Año 27 N° 63, Agosto - Noviembre 2016
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▪ Origen de las aguas recibidas El agua que se trata en estas plantas, son aguas provenientes de hospitales, son aguas negras y jabonosas de las actividades cotidianas de un hospital, las aguas pasan por gravedad a una primera cisterna, de donde se elevarán por bombeo a la planta de tratamiento a través de una rejilla de retención de sólidos no biodegradables.
▪ Calidad esperada de aguas residuales después del tratamiento El agua residual tratada de los hospitales, espera cumplir con normas oficiales a corto plazo, pues a julio de 2016 se encuentra aún en discusión la reglamentación correspondiente; sin embargo, se pueden establecer los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales hospitalarias con referentes de normativa de países vecinos para luego poder vertir efluentes en condiciones a los cuerpos de agua.
▪ Destino final del efluente tratado y sitios de descarga o destino del mismo Las aguas tratadas de los hospitales bajo las condiciones actuales de insuficiencia, se descargan directamente a los cuerpos de agua.
▪ Obras de construcción convencionales → Excavación
Con la maquinaria se realizan las excavaciones destinadas para todos los componentes de la planta de tratamiento de aguas residuales. → Instalación y montaje Se colocan las tuberías y conexiones mecánicas de los componentes de la planta de tratamiento de aguas residuales. → Construcción de Obra Civil En esta etapa se construyen los módulos para aireación, módulos de clarificación, tanque de retención de lodo, y cisterna de recepción de agua tratada, que en conjunto son parte de las instalaciones de la planta de tratamiento, adicionalmente, las instalaciones eléctricas. Finalizadas las obras convencionales se definirán los procesos para la etapa de operación y mantenimiento. → Vinculación con planes de ordenamiento territorial Es importante resaltar que los planes de ordenamiento vigentes no cuentan aún con propuestas y lineamientos dirigidos a la contención, prevención o mitigación para las aguas residuales hospitalarias. Una vez descrito el proceso de tratamiento convencional y un proceso constructivo resumido de modo referencial, debemos precisar que ya habíamos anticipado en el fascículo anterior, sobre un estudio de tres meses del Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA), presentado en el 2015, que muestra resultados de la presencia de varios antibióticos, pertenecientes a familias como las penicilinas, sulfonamidas, tetraciclinas, fluoroquinolonas -entre otras-, en las aguas residuales de un hospital, a la entrada y a la salida de la depuradora, así como –y esto es lo más preocupante-, en los ríos, donde se vierten las aguas residuales una vez tratadas. El estudio muestra que los antibióticos se encontraron en mayor concentración en las aguas residuales hospitalarias y que, aunque se observó una reducción drástica en su concentración después del tratamiento en la depuradora con un promedio del 70% de eliminación, estos todavía estaban presentes en las aguas residuales de salida. Los resultados coinciden con los de eliminación, observados en otros estudios del ICRA, así como en otros estudios a nivel internacional. 94
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El estudio explica que la concentración de resistencias a antibióticos en el agua de hospitales no fue significativamente diferente a las concentraciones encontradas en aguas residuales urbanas. Al igual que en el caso de los antibióticos, aunque la depuradora eliminaba una parte de estas resistencias, éstas seguían presentes en el agua residual tratada que son descargadas en el río. Se afirma que “Tanto en el caso de los antibióticos como en el caso de los genes de resistencia, se observó cómo su presencia aumentaba considerablemente en el río tras el vertido de la depuradora, de modo que se confirma que las depuradoras urbanas contribuyen a la contaminación del medio acuático por estos compuestos.” En consecuencia, y en una apreciación inicial, se puede afirmar, que las plantas de tratamiento de aguas residuales convencionales (EDARs o PTARs), no actúan de modo eficiente en la eliminación de los agentes provenientes de hospitales. El estudio concluye que los vertidos de las plantas de tratamiento de aguas urbanas son una fuente importante de residuos de antibióticos, de bacterias resistentes a los antibióticos y de genes de resistencia a los antibióticos. Por lo tanto, dichas plantas de tratamiento son puntos cruciales de control de este tipo de contaminación en el medio ambiente. El desarrollo e implementación de nuevos tratamientos de agua residual, capaces de eliminar más eficientemente estos contaminantes, permitirá reducir enormemente la contaminación desde fuentes de contaminación urbanas, que son uno de los focos de contaminación principales. Y hagamos una pequeña puntualización, en este apartado, sobre el tratamiento aeróbico para Mataderos, confirmando que bajo los procesos convencionales, el agua residual generada en los sacrificios se trata aplicando distintas etapas, entre las que se incluyen, la digestión anaeróbica, seguida del tratamiento aeróbico del amoníaco, el nitrógeno orgánico y la demanda química de oxígeno remanente. Pueden ejecutarse otros tratamientos aeróbicos, como por ejemplo, la flotación por aire. Y hasta ahí, las exigencias siguen siendo aceptables. Sin embargo, consideremos como hemos considerado hasta ahora, que las aguas residuales provenientes de estos Mataderos, también incluyen en muchos casos, residuos de antibióticos, de bacterias resistentes a los antibióticos y de genes de resistencia a los antibióticos.
TECNOLOGÍAS EN DESARROLLO Adicionalmente a los tratamientos ortodoxos, se tienen los nuevos métodos, que consisten en procesos de tratamiento que hacen pasar los efluentes hospitalarios a presiones muy elevadas a través de una serie de unidades de filtración por membrana (MBR) (Ver Gráfico 2: Bioreactor de Membranas MBR). Las nuevas plantas de tratamiento incluyen procesos biológicos de depuración, así como el mencionado sistema de membranas cerámicas de filtración y una etapa final de “refinado” con carbón activado y ozono. Es un sistema extremadamente flexible: cada elemento de este sistema modular puede ampliarse, quitarse o ajustarse para adaptarlo a diferentes necesidades; por su complejidad y tecnología avanzada, los costos son significativos; sin embargo, es tan deseable como recomendable la aplicación de éstas, en consonancia de una visión estratégica de la planificación territorial con preservación de los recursos hídricos, como de valor futuro vital; toda vez que el deterioro ambiental tiene costos de mitigación y/o reversión aún más elevados. En esta dirección, también se plantea la participación estatal y mucho más acertadamente la académica, en su versión más pura: la investigación. Las ventajas que presenta un MBR frente a un tratamiento convencional de fangos activos son la eliminación del decantador
Biorreactor de membrana Reactor biológico: responsible de la degradación de los compuestos presentes en el agua residual. AGUA RESIDUAL
Módulo de membranas: encargado de llevar a cabo la separación física del licor mezcla.
RETENIDO
AGUA RESIDUAL PERMEADO
REACTOR BIOLÓGICO
PERMEADO REACTOR BIOLÓGICO RECIRCULACIÓN
MEMBRANAS EXTERNAS
MEMBRANAS SUMERGIDAS
Gráfico 2: Bioreactor de Membranas MBR
secundario, reduciendo de este modo el espacio requerido para su instalación, eliminación de los problemas derivados de la ocurrencia de sedimentaciones de lodo deficientes, obtención de efluentes de calidades equiparables a las obtenidas tras un tratamiento terciario, operación del reactor con elevadas concentraciones de sólidos (4-15 g SST/L) lo que hace reducir el espacio e incrementar las cargas volumétricas tratables, posibilidad de ampliación de plantas preexistentes sin necesidad de obra civil y gran estabilidad frente a vertidos de alta carga contaminante. Actualmente existen seis configuraciones principales en los procesos de membrana existiendo diferencias prácticas con beneficios y limitaciones distintas. Las membranas empleadas en este tipo de aplicaciones se sitúan entre los rangos de micro y ultrafiltración, con un tamaño medio de poro entre 0.03 y 0.5 µm según el fabricante. Las configuraciones son tanto de geometría plana como cilíndrica distinguiéndose:
1. Placa plana
3. Multitubular
5. Filtro de pliegues
2. Fibra hueca
4. Tubo capilar
6. Espiral
La elección de cada configuración depende del tipo de efluentes que deben tratarse y de las características del licor mezcla, teniendo en cuenta parámetros como la viscosidad, temperatura, oxígeno disuelto, tendencia a formar espumas, características de los flóculos, la hidrofobicidad y la carga superficial, la presencia de exopolímeros celulares, productos microbiológicos solubles, etc. Los tipos de membranas más empleadas en los MBR son las de fibra hueca y placa plana. La combinación de un proceso de oxidación avanzada basado en ozono (Ver Gráfico 3: Reactor Experimental de Ozono) y procesos anaerobios de biomasa inmovilizada son una alternativa eficiente para tratar aguas residuales hospitalarias.
GENERADOR DE OZONO SALIDA DE GAS
341mm
733mm
55mm 70mm Solución KI 2%
125mm Difusor de ozono
ENTRADA DE OZONO Gráfico 3: Reactor Experimental de Ozono Presupuesto & Construcción Año 27 N° 63, Agosto - Noviembre 2016
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La combinación de procesos de oxidación avanzada con tratamientos biológicos, ha surgido como una alternativa para reducir el impacto en el ambiente de estas aguas residuales. Con base en lo anterior se han aplicado procesos para evaluar el desempeño de un Reactor Anaerobio Horizontal de Lecho Fijo (RAHLF o RALF), tratando aguas residuales hospitalarias previamente ozonizadas. La eliminación de materia orgánica medida a partir de la DQO en el tratamiento combinado fue 93% ±4% y la UV254 fue 74% ±6%. El aumento de la biodegradabilidad medida con el valor de la relación DQO/DBO5 luego de la aplicación del ozono fue 51%. Los resultados muestran que tratar aguas residuales hospitalarias combinando procesos de oxidación avanzada basados en ozono y procesos anaerobios de biomasa inmovilizada es buena alternativa para transformar y degradar la materia orgánica reacia al cambio y actualmente muy presente en los efluentes hospitalarios. La incapacidad de los sistemas biológicos para remover de manera eficiente algunos contaminantes industriales y hospitalarios, obliga a la implementación de nuevas tecnologías para tratar estos compuestos. Los procesos de oxidación como el ozono permiten transformar compuestos y mejorar la calidad del agua. El ozono ha sido utilizado como ayudante oxidante, es decir como tratamiento previo con el fin de conocer qué tipos de reacciones nuevas puede generar; y para saber qué podría generar a diferentes tiempos mezclado con un tratamiento de carbón activado para conocer los efectos que tenía sobre compuestos benzotiazoles. (Valdés y Zeron, 2009). El objetivo del ozono es causar oxidación parcial de la materia orgánica. No se busca una oxidación completa, lo que se busca es obtener efluentes con mayor biodegradabilidad, susceptibles de ser tratados por procesos biológicos. El ozono puede emplearse en la depuración de aguas residuales urbanas para dos fines principales: a) Desinfección parcial del agua tratada (tratamiento terciario) presentando mejores resultados con relación al cloro. b) Eliminación de la materia orgánica del agua residual: el ozono consigue una cierta reducción de la DQO del agua residual, eliminando eficazmente ciertos microcontaminantes orgánicos (pesticidas, fenoles, etc.), favorece el posterior tratamiento biológico, mejora la sedimentabilidad de los lodos y reduce el riesgo de formación del fango que no se sedimenta bien, provocado por presencia de algas filamentosas. En otros estudios de tesis formal, el reactor anaerobio horizontal de lecho fijo RAHLF tratando aguas residuales hospitalarias reales, mostró un buen desempeño cuando se combinó con un pre tratamiento aplicando ozono, la operación fue estable
durante los 162 días evaluados. El reactor RAHLF tuvo una eficiencia de remoción de materia orgánica medida como DQO de 85±16%. Los mejores resultados se observaron en las etapas 3 y 4 que corresponde a una carga orgánica volumétrica de 0.78±0.11 kgDQO/m3*día y 0.67±0.08 kgDQO/m3*día respectivamente en los días de operación de 110 a 160. En estas etapas se alcanzaron valores de hasta 96% de remoción. El comportamiento a lo largo del perfil espacial, demuestra que el reactor RAHLF tuvo un buen desempeño en la reducción de carga orgánica. (Ver Gráfico 4: Esquema reactor anaerobio horizontal de lecho fijo RAHLF). Estas tecnologías llegarán a ser considerablemente importantes, por el carácter estratégico que se le ha adjudicado al medio ambiente. Como resultado de lo que se ha investigado hasta hoy, las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTARs), tendrán que incluir, dentro del ciclo de tratamiento de cuatro fases (Pretratamiento, Primario, Secundario y Terciario), un proceso MBR de filtrado mejorado en la fase terciaria, y el incremento de la biodegradabilidad después de la aplicación del ozono, para alcanzar los objetivos de salubridad deseados en las aguas efluentes. Aún en estos años, la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales, se adaptan de modo efectivo a las aguas provenientes de diversas industrias, como por ejemplo, de procesamiento industrial, tales como las plantas de pulpa y papel y aquéllas que realizan operaciones para procesar alimentos tales como los mataderos y las fábricas procesadoras de alimentos; el sector Municipal y las Industrias del Petróleo y Gas, Alimentos y Bebidas, Generación de Energía, Minería y Metales, Agroindustria y algunos otros. Los procesos de tratamiento aeróbico –por ejemplo-, incluyen básicamente tratamientos como lodo activado, zanjas de oxidación, filtros percoladores, tratamientos basados en lagunas y digestión aeróbica, minimizando los olores a medida que se trata el agua residual. Sin embargo y a pesar de lo deseable, aún queda camino por recorrer en tanto las soluciones para aguas residuales hospitalarias, consigan un esfuerzo financiador y de inversión importantes.
MARCO NORMATIVO VIGENTE De acuerdo a la información hasta ahora presentada, los sistemas ortodoxos en la implementación de las actuales plantas de tratamiento de aguas residuales hospitalarias, no contribuyen de modo eficiente a la eliminación de los agentes de contaminación; un Hospital tiene la necesidad de mitigar, prevenir y corregir los efectos ambientales producidos por los residuos generados por el Hospital, y ésta afirmación está contenida des-
BOMBA PERISTÁLTICA
AFLUENTE
SELLO HÍDRICO
Gráfico 4: Esquema reactor anaerobio horizontal de lecho fijo RAHLF 96
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EFLUENTE
de el Título IV (Capitulo V) “De los Sistemas de Tratamiento” del Reglamento (RMCH) de la Ley 1333 de Medio Ambiente, que establece el marco legal de los sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales definiendo las responsabilidades y vigilancia y mas competencia a las ex prefecturas de los departamentos, hoy gobernaciones, en la misión de detectar el incumplimiento en su funcionamiento de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales conminando al representante legal, modifique, amplíe y o tome cualquier medida para subsanar la deficiencia. Asimismo y entre otros aspectos, define en el Art. 62 que los límites permisibles de las descargas aceptables estarán bajo el control de la instancia afín al área de los Gobiernos Departamentales a efectos de determinar si esos límites permisibles de las descargas afectan o no a la población, la salud y al medio ambiente. Por otra parte, también existen relaciones transversales en la Norma Boliviana NB63001; no obstante, la normativa NB63001 a la NB63009, están enfocadas principalmente a la bioseguridad desde el punto de vista laboral.
tector impermeable largo, botas y guantes de goma, lentes de protección). b) Mantener el cabello recogido durante la jornada de trabajo. c) No mezclar ropa de pacientes con ropa del personal. d) Evitar tocar y sacudir excesivamente la ropa sucia, para evitar la liberación de bacterias y contaminación del aire. e) Las superficies de trabajo deben ser desinfectadas diariamente y las veces que sea necesario en caso de que tengan contacto accidental con sangre u otro material biológico. f) El personal debe lavarse las manos antes y después de cada procedimiento y al salir de área de trabajo. g) Mantener la separación de ropa contaminada de la no contaminada en todo momento. → 15.7.1 Manipulación de ropa hospitalaria
ALCANCES La disposición legal que reglamenta la Ley del Medio Ambiente Nº 1333 del 27 de abril de 1992 en lo referente a la prevención y control de la contaminación hídrica, en el marco del desarrollo sostenible, es el Reglamento en Materia de Contaminación Hídrica, que establece como Efluentes hospitalarios: descargas de aguas residuales crudas o tratadas procedentes de hospitales, clínicas o morgues. Sin embargo, no se podrá encontrar más que la cita sobre su definición en el resto del Reglamento. Por su parte, la propia Ley 1333 contiene lo siguiente: En el Capítulo II “Prevención y control de la contaminación y conservación de la calidad hídrica” Establece las descargas, los valores y parámetros y en el Art. 47 establece: “Todas las descargas de aguas residuales crudas o tratadas a ríos, procedentes de usos domésticos, industriales, agrícolas, ganaderos o de cualquier otra actividad que contamine el agua, deberán ser tratadas previamente a su descarga, si corresponde, para controlar la posibilidad de contaminación de los acuíferos, por infiltración, teniendo en cuenta la posibilidad de que esos ríos y arroyos sirvan para usos recreacionales eventuales y otros que se pudieran dar a estas aguas” y en seguida establece los límites permisibles de las descargas de acuerdo a los valores y parámetros que define el reglamento. El marco legal nacional tendrá que complementarse con normativa específica para regular el uso adecuado de las aguas residuales hospitalarias tratadas, con requerimiento de normativa a nivel municipal que defina, regule y establezca las normas de prestación, control y gestión de aguas residuales generadas por actividades económicas, productivas, institucionales y de la sociedad en general y su potencial reuso, en el marco de la Ley 1333 del Medio Ambiente. Además de un reconocimiento explícito de los diferentes niveles de las competencias exclusivas que los GAMs tienen sobre el sector, mediante una Reglamentación Local.
En la normativa se puede apreciar, que en las lavanderías se manipula ropa contaminada, y en consecuencia, los vertidos del proceso de lavado se sumarán a los efluentes.
▪ Requisitos de Diseño En los Requisitos para Bioseguridad del Reglamento para la Aplicación de la NB 63004, que refiere a Laboratorios clínicos, de alimentos, investigación, enseñanza y producción, en su Capitulo II, Laboratorios Clínicos, de Alimentos, Investigación, Enseñanza y Producción, establece: → ARTÍCULO 21.- (DISEÑO E INSTALACIONES PARA LA SEGURIDAD).- Toda vez que se considere una nueva construcción, o donde esta ya establecido un laboratorio y se proponen cambios estructurales, se deben cumplir normas de regulaciones nacionales y locales de construcción apropiadas y códigos de construcción que contengan normas de seguridad arquitectónicos específicos para laboratorios acorde el riesgo que se tiene. → 6 DISEÑO E INSTALACIONES PARA SEGURIDAD; 6.1 Consideraciones preliminares.
Cuando se esta considerando una nueva construcción, o donde esta ya establecido un laboratorio y se proponen cambios estructurales, se deben cumplir regulaciones nacionales y locales de construcción apropiadas y códigos de construcción que contengan normas de seguridad arquitectónicos específicos para laboratorios acorde el riesgo que se tiene.
6.2 Requisitos generales de diseño.- Los laboratorios deben ser diseñados para asegurar que la contención de peligro microbiológico, químico, radiológico y físico es apropiado al nivel de riesgo evaluado en las áreas de trabajo técnico, y que proporcionan un entorno de trabajo seguro. Los laboratorios deben ser diseñados de manera que aseguren una separación de las diferentes áreas: toma de muestras, recepción de muestra, áreas administrativas y analíticas. Cada área debe tener controles e instalaciones ambienta-
En otras disposiciones, como las de Bioseguridad, encontramos otros elementos de análisis:
▪ Bioseguridad (Dirigida a la Seguridad Laboral) En la Norma Boliviana NB 63003 - Establecimientos de salud Requisitos para Bioseguridad, encontramos: → 15.7 Lavandería
Todo el personal que trabaja en estas áreas debe: a) Utilizar uniforme, tener una provisión de todos los elementos de protección adecuados al trabajo que realiza (delantal pro-
Para la manipulación de la ropa hospitalaria se debe: a) Acondicionar bolsas, cestillos de uso exclusivo para el manejo de la ropa hospitalaria. b) La ropa debe ser transportada desde los lugares de generación hasta la lavandería en cestillos o bolsas de lona de uso exclusivo. c) La ropa debe ser clasificada en contaminada y no contaminada, en el lugar de la generación, en las respectivos bolsas o cestillos. d) La ropa debe ser transportada hasta la lavandería en las bolsas o cestillos debidamente seleccionadas y clasificadas con rótulos indicativos. e) La ropa contaminada debe ser manipulada en bolsa sellada y con rotulo del Peligro de contaminación. f) La ropa contaminada debe ser descontaminada con hipoclorito de sodio al 0,5 o 1% durante dos (2) horas antes de ser lavada. g) El lugar de almacenamiento de ropa limpia debe ser cerrado, seco y libre de vectores.
Presupuesto & Construcción Año 27 N° 63, Agosto - Noviembre 2016
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les, mobiliarios, superficies de trabajo y acabados de los pisos apropiados a la actividad que allí se realiza. Debe existir suficiente espacio sin obstáculos para un trabajo seguro, Deben existir espacios apropiados y adecuados para asegurar el almacenaje de las muestras, químicos, registros, y residuos sólidos. Los lavamanos deben ser fijos en todas las áreas donde se manipulan materiales biológicos cuando sea posible, las perillas manuales del lavamanos se deben sustituir por equipos que puedan operarse con el codo, la rodilla u operado por el pie. Los lavamanos instalados en áreas donde se manejan materiales biológicos deben tener drenajes sin obstáculos (es decir sin tapones en el lavabo). NOTA.- Si los grifos son manuales, es buena práctica cerrarlos o abrirlos usando una toalla de papel o un material similar para evitar la contaminación de la mano.
▪ Otros Requisitos
→ 12.10 Servicio de lavado de ojos.- Los servicios de lavado de ojos deben estar convenientemente localizados dondequiera que se utilicen materiales ácidos, cáusticos, corrosivos y otros químicos o biológicos peligrosos o donde se llevan a cabo trabajos con materiales radiactivos. → 12.11 Duchas de emergencia.- Las duchas de emergencia deben estar disponibles y convenientemente localizadas donde son usados químicos cáusticos y corrosivos. Estos dispositivos deben ser probados periódicamente para su apropiado funcionamiento. El número de tales duchas de emergencia depende de la complejidad y extensión del laboratorio. Si bien, la norma establece que todas las muestras de cultivos y desechos contaminados descartados de laboratorios de microbiología deben ser sometidos a un tratamiento previo antes de su eliminación, y que la seguridad biológica puede resultar de procesamiento por autoclave, u otra tecnología aprobada, o por el empaque en apropiados recipientes; los vapores producidos en estos recipientes, serán descargados igualmente al sistema sanitario. Se puede establecer con claridad, que los riesgos que afectarían a los trabajadores del sector de salud, son atendidos mediante una normativa bastante rigurosa y de elevada prevención; y estas medidas a su vez denotan que el uso de las aguas al interior de los centros hospitalarios son evacuadas con elevados índices de contaminación en fármacos y materiales ácidos, cáusticos, corrosivos y otros químicos o biológicos peligrosos. Complementariamente, también es necesario ampliar el alcance de las guías del DESCOM incluyendo líneas de acción orientadas a la prevención de aguas residuales de los diferentes centros de salud y otros, como por ejemplo los mataderos, en función a un reuso de aguas residuales como eslabón final de la cadena de valor del saneamiento. Estos alcances inferirán un enfoque holístico de la gestión de los recursos hídricos en los sistemas de planificación sectorial para la sostenibilidad de las acciones sobre el territorio, que además serán complementarias al ordenamiento territorial.
Para ello se requiere fijar los parámetros de calidad esperados del efluente para el uso que se le va a dar, además de la elección del sitio de emplazamiento de la planta de tratamiento respecto al centro hospitalario y reconocer el valor intrínseco y el valor de recuperación, tanto de las aguas residuales, como del territorio impactado y el riesgo en salud de sus habitantes, respectivamente. Será conveniente en este contexto, impulsar políticas de transferencias inter-gubernamentales que promuevan las inversiones en proyectos preventivos de vanguardia en el tratamiento de aguas residuales hospitalarias. En esta misma línea de intervención, se requiere fortalecer las capacidades institucionales para valorar los impactos de las aguas residuales hospitalarias y comprometer una normativa actualizada y complementaria de manera más efectiva, avanzando en la reglamentación sobre saneamiento básico, el tratamiento de aguas residuales y el reuso de las aguas tratadas. Algunas acciones complementarias necesarias radican en inducir a las EPSAS para que realicen sus informes de gestión incluyendo la calidad del agua tanto para consumo como de las aguas tratadas; y los GAMs profundicen sus competencias exclusivas sobre el sector de saneamiento básico, buscando acuerdos con el nivel metropolitano, bajo un esquema de subsidiariedad y complementariedad; principalmente por un criterio territorial en la gestión de cuencas hidrológicas regionales para encontrar alternativas tecnológicas -que aunque no resultan atractivas en el componente de costos-, al menos sostenga un criterio de estrategia de conservación de los recursos hídricos, la prevención de la salud de los habitantes y el respeto a la Madre Tierra, para su sostenibilidad, frente al saneamiento básico convencional. En el contexto normativo futuro sobre aguas residuales hospitalarias y de residuos sólidos en centros de salud, será conveniente aplicar la terminología de ‘residuos sanitarios’, abandonando el término ambiguo de residuos sólidos, por carecer de la relación de origen de éstos elementos, y que son hospitalarios en todos los casos, sean estos elementos acuosos, gaseosos o sólidos. Como hemos mencionado, al estar aún en proceso de aprobación la nueva reglamentación del sector de aguas tratadas, que hoy ya son de competencia municipal, es nuestro propósito alimentar las posibilidades de proporcionar alternativas de solución al problema del tratamiento de las aguas hospitalarias, que como hemos advertido en el artículo publicado en el anterior fascículo, han mostrado un grado significativo de ineficacia en relación a los métodos vanguardistas de tratamiento. En definitiva, el objetivo de este artículo, se enfoca en analizar la información actual sobre tratamiento de aguas residuales hospitalarias -tanto como sea posible-, tomando en cuenta todos los factores involucrados. Es recomendable preparar e implementar planes de acción para reducir los riesgos a niveles aceptables mediante un acuerdo de partes interesadas para acordar metas, procesos y la aplicación de tecnologías apropiadas a este impacto poco estudiado de las aguas residuales hospitalarias.
Créditos/Fuentes: • Aguasistec.com • Icra.cat • Madri+d.org • Modelo Integral de Sostenibilidad de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales con Reuso de Aguas Tratadas. Proyecto NODO. La Paz – Bolivia 2014. • Proyecto Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Hospitalarias. Tabasco – México 2008.
Francisco ERGUETA ACEBEY
Francisco ERGUETA ACEBEY es Ingeniero Técnico en Sistemas de Información; Licenciado en Construcciones Civiles por la UMSA y PhD en “Planificación del Territorio y Desarrollo Regional” por la Universidad de Barcelona. Es profesor en la Maestría Interfacultativa (Tecnología y Agronomía) de la UMSA: Ciencias Geomáticas Aplicadas a la Gestión Territorial, Recursos Naturales y Medio Ambiente; y profesor en pregrado de las asignaturas: Hidrología Aplicada e Hidrometría y Fundamentos de Hidráulica, ambas en la Facultad de Tecnología de la UMSA. Es Director de INDESAR (Infraestructura para el Desarrollo Regional). e-mail:
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