Investigadores Uninorte crean una alternativa ecológica como alcantarillado en hogares rurales

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En Colombia apenas el 14% de los hogares rurales cuenta con servicio de alcantarillado. Los pozos sépticos son la principal opción para manejar las aguas residuales.

Investigadores Uninorte crean una alternativa ecológica como alcantarillado en hogares rurales. Andrea Monroy-Licht, profesora del Departamento de Química y Biología de Uninorte e investigadora en el Doctorado en Toxicología Ambiental, es una de las creadoras de este prototipo. La investigadora asegura que en 2008, “Colombia apenas tenía un 10% de las aguas residuales con un adecuado tratamiento. Diversas políticas y esfuerzos a todo nivel, lograron que para 2020 esa cifra ascendiera a 48%», lo cual, si bien es muy positivo, significa que el 52% de las aguas que contaminamos los colombianos día tras día, millones de litros, fluyen hacia nuestros ríos, ciénagas, caños o se filtran en el suelo.

En Colombia, Solo el 14% de las zonas rurales cuentan con sistemas de tratamiento de aguas residuales

“Existe una brutal brecha entre las zonas rurales y las ciudades. En Atlántico, por ejemplo, un 85% de las zonas urbanas cuentan con sistemas de tratamiento de aguas residuales, pero en las zonas rurales, solo el 14%, cuenta con estos sistemas. Un fenómeno que se replica en todos los departamentos.
Andrea Monroy-Licht, profesora del Departamento de Química y Biología de Uninorte e investigadora en el Doctorado en Toxicología Ambiental

En la búsqueda de sistemas alternativos de tratamientos de agua

Andrea Monroy y el profesor e ingeniero Carlos Pacheco Bustos, en su propósito de encontrar soluciones a esta problemática que influye directamente en la calidad de vida de las personas, están convencidos de que las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales o PTAR, aunque útiles para limpiar agua contaminada, implican una gran inversión de dinero en la construcción de obras bastante voluminosas y en la implementación de procesos biológicos y químicos complejos.

Para una población dispersa, como las que habitan zonas rurales de Colombia, las PTAR, son inalcanzables. Por otro lado, los tanques sépticos, cajas de cemento o de concreto, pueden costar unos dos millones de pesos, mientras los tanques “Imhoff”, que combinan dos cámaras de tratamiento, rondan los 4 a 5 millones. Ambos casos exceden las posibilidades de miles de campesinos.

Los investigadores se enfocaron en la búsqueda de soluciones en sistemas alternativos, como los humedales artificiales basados en la información de experimentos realizados hace más de tres décadas, con modelos que incluyen plantas y bacterias que hacen el trabajo de “barrenderos” hasta dejar el agua libre de sustancias contaminantes. Por ejemplo, en 1997, en Los Ángeles, California, el ecólogo Barry Antonio Costa-Pierce, propuso tratar aguas residuales usando sistemas de acuicultura con plantas como jacintos de agua y espinacas de agua china, energía solar y humedales.

Investigación a la orden del día

Investigadores Uninorte crean una alternativa ecológica como alcantarillado en hogares rurales. Andrea Monroy y Carlos Pacheco, trabajan en dupla, para ofrecer una solución económica en el tratamiento de las aguas grises entre los campesinos. — Investigadores Uninorte crean una alternativa ecológica como alcantarillado en hogares rurales. ***Andrea Monroy*** y ***Carlos Pacheco***, trabajan en dupla, para ofrecer una solución económica en el tratamiento de las aguas grises entre los campesinos.

Andrea Monroy investigó para su tesis, sobre plantas macrófitas para descontaminar tanto elementos orgánicos como inorgánicos. Varias especies de plantas tienen la capacidad de remover metales pesados como mercurio, plomo, cadmio, metaloides como arsénico, y también nitratos, fosfatos y sulfatos, cuyo exceso en aguas pueden llevar a procesos de eutrofización.

Por su parte, Carlos Pacheco exploró posibilidades con materiales de bajo costo o reciclados de los procesos agrícolas, que están al alcance de los hogares rurales colombianos como grava, arena, tubos de PVC y tanques. Combinando los hallazgos de ambos, surgió el bio-prototipo para tratar aguas grises de un hogar (estas no incluyen las provenientes de sanitarios).

“El diseño empleado simula los procesos físico-químicos y microbiológicos de cualquier planta de tratamiento de aguas residuales, pero a un costo mínimo”.
Profesor Pacheco

El proceso

Esquema de la metodología a seguir en cada paso del tratamiento y ubicación de los puntos de muestreo (identificados con la letra M) seleccionados para la toma de muestras para análisis de laboratorio del agua de tratamiento. Fuente: Uninorte — Esquema de la metodología a seguir en cada paso del tratamiento y ubicación de los puntos de muestreo (identificados con la letra M) seleccionados para la toma de muestras para análisis de laboratorio del agua de tratamiento. ***Fuente: Uninorte.***

El prototipo está conformado por un tanque inicial donde se realiza un primer proceso básico de filtración de un 30% de la materia orgánica. A este le siguen otros dos tanques donde se potencia la interacción de plantas y microorganismos y se remueve un 60% de la materia orgánica. En un cuarto tanque se remueve la materia inorgánica a través de plantas macrófitas. En el quinto y último tanque ocurre un proceso de desinfección y cloración permitiendo que el agua que llega a este punto pueda ser usada para riego.

«El proyecto se inspira en los procesos biológicos que suceden en los humedales naturales, en donde se combinan las habilidades de las bacterias y de las plantas macrófitas. Estamos aprovechando la capacidad metabólica de estos organismos de transformar materiales orgánicos que para nosotros son desechos, pero para ellos son fuente de energía. Este es uno de los ejemplos de tratamientos biológicos conocidos como Biorremediación, los cuales se potencian como alternativas verdes a problemas complejos”
Andrea Monroy

Una buena alternativa

Al comparar parámetros como turbiedad, color aparente, oxígeno, sólidos suspendidos y parámetros microbiológicos entre el agua de ingreso al sistema versus el agua a la salida, los investigadores han detectado una eficiencia alrededor del 90%. En ese nivel de purificación, que cumple con la normatividad actual, el agua puede ser usada para riego.

Alexandra Cerón, profesora e investigadora del Departamento de Ingeniería Ambiental de la Universidad Pontificia Bolivariana de Bucaramanga, cree que sus colegas “han presentado una buena alternativa para solucionar el manejo de aguas residuales en el campo colombiano” pero considera que no se pueden perder de perspectiva algunos obstáculos en este tipo de propuestas. En primer lugar, dice, “hay que tener en cuenta en qué casos aplicaría y en cuáles no”. Por ejemplo, la aparición de mosquitos en los tanques abiertos y con plantas acuáticas son un riesgo para muchas zonas del país.

El gran reto: lograr el interés de las personas

Frente a esta preocupación, Monroy responde que en las pruebas iniciales en Barranquilla no han detectado un aumento significativo de mosquitos, pero piensan que en zonas de mayor concentración se podría integrar el uso de repelentes naturales.

Pero quizás la mayor barrera que anticipa la profesora Cerón es cultural: “Hay que ver si una comunidad rural está dispuesta a implementar esto. Convencer a la gente que cambie algo que ya tiene por algo nuevo no es tan fácil. Además, para muchas personas en el campo el manejo de esas aguas grises ni siquiera representa un problema”.

Por lo pronto y antes los buenos resultados obtenidos, el reto siguiente, dicen los investigadores, será implementar más pilotos y lograr el interés de personas dispuestas a construir sus propios prototipos, poner a prueba la tecnología y ayudar a expandirla, inicialmente en la región Caribe.

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