La ciudad de Cartagena de Indias, Colombia, realizó un esfuerzo enorme para sanear sus cuerpos de agua mediante la eliminación de los puntos de descarga en la ciudad al igual que la recolección y tratamiento del 100% de las aguas residuales producidas. Sin embargo, estas mejoras trajeron consecuencias no esperadas en la producción de gases y la generación de olores ofensivos desde el sistema de recolección, tratamiento y disposición final de las aguas residuales.
Dicha problemática ha obligado a Cartagena a definir y desarrollar una estrategia que bajo un esquema de mejoramiento continuo ha permitido diagnosticar escenarios de acuerdo con las particularidades del territorio, evaluar alternativas, verificar desde diferentes frentes la efectividad de las intervenciones realizadas y a partir de ello efectuar los ajustes pertinentes focalizados en prevenir, controlar y mitigar la generación y emisión de olores ofensivos.
J. Zapata*, V. Pérez, V. Floriánc
Aguas de Cartagena S.A E.S.P, Colombia. *ajzapata@acuacar.com
Conflictos de interés: El autor declara que no existe conflicto de intereses.
Editor académico: Carlos N. Díaz.
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Citación: J. Zapata, V. Pérez, V. Florián, Plan de gestión para el control de olores ofensivos en el sistema de alcantarillado de la ciudad de Cartagena de Indias, Colombia, 9ª Conferencia de la IWA sobre olores y COV/emisiones atmosféricas, Bilbao, España, Olores.org.
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ISBN: 978-84-09-37032-0
Palabras clave: agua residual, sulfuro de hidrogeno, emisión, gas, molestias.
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Resumen
La ciudad de Cartagena de indias, declarada patrimonio histórico de la humanidad por la UNESCO, realizó un esfuerzo enorme para sanear sus cuerpos de agua mediante la eliminación de los puntos de descarga en la ciudad al igual que la recolección y tratamiento del 100% de las aguas residuales producidas. Sin embargo, estas mejoras trajeron consecuencias no esperadas en la producción de gases y la generación de olores ofensivos desde el sistema de recolección, tratamiento y disposición final de las aguas residuales.
Dicha problemática ha obligado a Cartagena a definir y desarrollar una estrategia que bajo un esquema de mejoramiento continuo ha permitido diagnosticar escenarios de acuerdo con las particularidades del territorio, evaluar alternativas, verificar desde diferentes frentes la efectividad de las intervenciones realizadas y a partir de ello efectuar los ajustes pertinentes focalizados en prevenir, controlar y mitigar la generación y emisión de olores ofensivos.
La solución a la problemática pasó por el establecimiento de una estructura organizacional dedicada exclusivamente a buscar e implementar buenas prácticas y mejores técnicas disponibles basadas en evaluación diagnostica validada. Estas comprenden actuaciones de tipo preventiva, correctiva y de monitoreo. El impacto de estas acciones se mide por la reducción del número de quejas, la reducción en la concentración de gases y en la disminución de la percepción de olores ofensivos.
1. Introducción
En la ciudad de Cartagena, el sistema de alcantarillado presenta una gran extensión, conformado por 1.646 km de redes. Este sistema es operado con una de velocidad de flujo baja como consecuencia de su topografía, lo que da como resultado tiempos de residencia muy altos, haciendo que se conviertan en reactores longitudinales, favoreciendo los procesos de biotransformación y generación de gases como metano, óxido de nitroso y sulfuro de hidrogeno (H 2 S).
La generación y emisión de olores en la ciudad se ha vuelto crítico en las estructuras de conexión y conducción y en las estaciones de bombeo donde las comunidades aledañas han manifestado ante la empresa, la prensa y autoridades competentes su malestar e inconformismo por los olores percibidos.
Bajo este escenario se hizo imperativo el desarrollo y aplicación de una serie de medidas preventivas y correctivas sobre las instalaciones de alcantarillado, priorizadas a partir de los resultados obtenidos de un programa de monitoreo y seguimiento, entregando resultados significativamente satisfactorios que se traducen en una mejor operación del sistema de alcantarillado y la consecuente reducción de quejas por molestias de parte de la comunidad.
2. Materiales y métodos
El abordaje de la problemática asociada a la operación del sistema de alcantarillado sanitario de la ciudad de Cartagena de Indias se da a través de un plan de gestión para el control de olores vinculado a la gerencia de medio ambiente y calidad de Aguas de Cartagena S.A. E.S.P siguiendo el ciclo PHVA.
La implementación de dicho plan de gestión fue encargada a un colaborador, a quien se le concedió la autoridad, la libertad necesaria, un equipo de trabajo y un prepuesto para su operación. En la fase de planeación se identificó y cuantificó la problemática por medio del despliegue de actividades de monitoreo de gases, olores y seguimiento a los reportes de quejas de la comunidad. La información recaudada se cargó en tiempo real en un sistema de Información geográfica (ArcGIS), lo que permitió ubicar los puntos calientes. Para el registro de concentraciones de gases se midió el sulfuro de hidrogeno (H 2 S) por medio de equipos ODALOG, la medición de la percepción de olores se realizó mediante olfatometría de campo con la ayuda de un equipo Scentroid SM100i, mientras que las quejas por molestias se recaudaron mediante una estrategia en la que se empoderó al personal interno de la compañía y contratistas, al igual que a la comunidad circunvecina a la infraestructura de alcantarillado. Las quejas se recibieron por diferentes fuentes: vía celular, escrita y PQR.
Conocida y ubicada la problemática se priorizaron en definitiva las zonas y elementos a intervenir, se definieron los objetivos y los elementos estructurales del plan de gestión. Se procedió entonces a realizar un análisis y selección de las mejores prácticas y tecnologías disponibles, teniendo en cuenta aquellos que han demostrado consistentemente resultados superiores a los obtenidos con otros medios, que fueran costos efectivos y estuvieran disponibles en el país. Se tuvo en cuenta el tipo infraestructura comprometida: redes, estaciones de bombeo y planta de tratamiento, considerando que el tipo de soluciones depende de las condiciones propias de estas.
Estas tecnologías se han clasificado en dos tipos: preventivas y correctivas. Las de tipo preventiva apuntan a disminuir la generación del gas sulfhídrico en las redes y estaciones, mientras que las segundas buscan “capturar” el gas generado, diluirlo y dirigirlo hacia los sistemas de control para ser tratados, evitando su emisión y consecuente afectación a la comunidad. En la Figura 1 se resumen los diferentes métodos y técnicas empleadas para la gestión de los olores ofensivos producidos en el sistema de alcantarillado de la ciudad. El periodo de evaluación y análisis de información estará comprendido entre 2019 y 2020, centrándose en el rendimiento e impacto puntual de las acciones implementadas sobre cada instalación.
Figura 1. Prácticas y tecnologías usadas para el control de los olores ofensivos.
En la fase de implementación se procedió a realizar la instalación y puesta en operación de las tecnologías. En redes predominó la combinación de tapas herméticas con filtros “falsos fondos” para encausar los gases generados hacia filtros biológicos y con lecho de carbón activado. En las estaciones de bombeo se dio preponderancia a la dosificación de sustancias preventivas de la generación del gas sulfhídrico, ventilación forzada y sistemas de filtración. Para la planta de tratamiento sistemas lavadores de gases y ventilación forzada. La evaluación de la efectividad de las actuaciones implementadas se realizó mediante el monitoreo y seguimiento en las mismas condiciones utilizadas en la fase de diagnóstico. En función de los resultados obtenidos se orientaron las decisiones que fueron desde el ajuste de los sistemas hasta el descarte de estos.
3. Resultados y discusión
Para este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el tramo colector Amberes Ricaurte, EBAR Tabú y PPTAR Punta Canoa respectivamente, por su representatividad.
Redes de recolección y transporte – Colector Amberes Ricaurte: Sobre este tramo de redes se efectúa la verificación de las medidas implementadas, reflejando rendimientos promedio de 99,9% (Fig 2.A) de remoción de gas H 2 S, asegurando la calidad del aire en el exterior de esta instalación, lo cual es validado con los registros de olores levantados a través de olfatomertría de campo, donde solo se percibió notas de olor a agua residual el 9% del tiempo evaluado durante 2019 y 2020 (Fig 2.B). En adición, la recepción de quejas estuvo del orden de 1 y 2 reportadas para 2019 y 2020 respectivamente, datos puntuales que, sumados a los registros de olores, han permitido soportar el ajuste de la frecuencia de mantenimiento de los filtros, en especial durante los periodos de estiaje.
Figura 2. A) Concentración H 2 S Sistema de filtración Amberes Ricaurte. B) Porcentaje de percepción de olores Amberes Ricaurte.
Estaciones de bombeo – EBAR Tabú. La estación Tabú ha sido intervenida principalmente con sistemas de filtración de carbón activado alcanzando remociones promedio de 95%, con una concentración media del influente de 144 ppm de H 2 S. No obstante, estas condiciones empezaron a afectar considerablemente el rendimiento del sistema de filtración con relación al tiempo de saturación de lecho filtrante, aumentando el número de mantenimientos de estos. En este sentido, desde el plan de gestión se evaluaron diferentes alternativas para optimizar el sistema, seleccionando un complemento de ventilación forzada en el canal de acceso a la estación, previo a los módulos de filtrado. Este sistema hibrido de ventilación-filtración ha logrado desde su instalación en diciembre de 2020 (Fig. 3. A), disminuciones en el punto del influente del sistema de filtración de 144 ppm a 13,3 ppm promedio, prolongando significativamente la vida útil de los lechos de carbón activado y por ende su rendimiento.
Figura 3. A) Concentración H 2 S sistema de filtración EBAR Tabú. B) Sistema de ventilación forzada.
Sumado a esto, las campañas de monitoreo de olores ofensivos a través de olfatometría de campo demuestran que los registros obtenidos asociados a la nota de olor de agua residual, no superan los límites de inmisión para mezclas de sustancias de olores ofensivos en unidades de olor europeas definidos por la norma para la actividad en cuestión; incluso la detección de olor asociada a agua residual solo corresponde a un 3% del total de mediciones realizadas en la zona de influencia de la EBAR Tabú desde diciembre de 2020 hasta junio de 2021. Paralelamente, el sistema de reporte de quejas y estado de satisfacción de la comunidad estuvo alineado con los resultados obtenidos, atendiendo cero (0) quejas por molestias asociadas a olores ofensivos.
Planta de pretratamiento de aguas residuales PPTAR Punta Canoa. La PPTAR Punta Canoa, a pesar de su ubicación geográfica estratégica localizada a 2 Km del centro poblado más cercano, presentaba riesgos de afectación a la comunidad dada las altas concentraciones de H 2 S registradas en esta instalación, que oscilaban alrededor de 900 ppm. Identificado esto, desde el plan de gestión se evaluaron, gestionaron y aplicaron una serie de medidas con el objeto de controlar y evitar los gases emitidos desde la PPTAR, iniciando con la instalación de un sistema de lavado de gases o scrubber bajo una operación convencional, el cual fue evaluado y reforzado posteriormente con la sustitución del fluido lavador (soda caustica e hipoclorito de sodio) por un biocatalizador orgánico entregando beneficios sustanciales desde el ámbito económico, ambiental, y sobre todo en rendimiento, logrando remociones de gas de hasta 97,2% (Fig 4.A). Paralelamente, se robustece el sistema con la intervención en la cámara de empalme en la salida de la PTAR, punto crítico de emisión de gases, instalando un sistema de ventilación forzada permitiendo la reducción de la concentración en este punto por dilución, complementando el remanente con un sistema de lavado de gas con BOC, impactando significativamente en la reducción del riesgo de afectación de la comunidad cercana por olores ofensivos (Fig 4.B). Complementando la etapa de verificación, se registra una recepción nula de quejas por la comunidad en esta zona durante el año 2019-2020, acompañadas de un balance que entrega las ultimas 11 campañas de monitoreo con percepción nula de notas de olor asociadas a aguas residuales, resultados que evidencian la eficiencia del sistema.
Figura 4. A) Concentración H2S PPTAR Punta Canoa Scrubber. B) Porcentaje de percepción de olores Amberes Ricaurte.
4. Conclusiones
La estructuración y operación de un plan de gestión para el control de olores ha demostrado ser una herramienta eficaz y determinante en el proceso de soporte a la operación de sistemas de alcantarillado sanitario, además de ser centros de generación de conocimiento e información basados en experiencias de índole directa.
La flexibilidad de este tipo de planes permite la concepción holística de situaciones problemas, abriendo las posibilidades de selección de alternativas integrales, como es el caso del sistema hibrido de la EBAR Tabú, obteniendo beneficios que apuntan a los pilares de la sostenibilidad empresarial a través de la reducción de costos por mantenimiento, disminución de contaminación ambiental y mejoramiento del relacionamiento con la comunidad.
5. Referencias
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