cuantificación de coliformes fecales en lodos residuales durante el proceso de secado solar

7/23/2019 Cuantificacin de Coliformes Fecales en Lodos Residuales Durante El Proceso de Secado Solar

1/51

Red de Comunicacin e Integracin Biomdica Red CIB

13 de agosto del 2009

UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CIUDAD JUREZ

INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMDICAS

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS

CUANTIFICACIN DE COLIFORMES FECALES EN LODOS

RESIDUALES DURANTE EL PROCESO DE SECADO SOLAR

POR

CYNTHIA FIGUEROA HERNNDEZ

DIRECTORA DE TESIS

DRA. ALMA DELIA COTA ESPERICUETA

[email protected]!

TESIS

LICENCIATURA EN QUMICA

CIUDAD JUREZ, CHIH. NOVIEMBRE, 2007

!Autor de correspondencia


2/51

i

CUANTIFICACIN DE COLIFORMES FECALES EN LODOS RESIDUALES

DURANTE EL PROCESO DE SECADO SOLAR

POR

CYNTHIA FIGUEROA HERNNDEZ

TESIS

_____________________________________________________DRA. ALMA DELIA COTA ESPERICUETADIRECTORA DE INVESTIGACIN

_____________________________________________________M. en C. KATYA AIME CARRASCO URRUTIA

COORDINADORA DEL PROGRAMA DE QUMICA

_____________________________________________________DR. GILBERTO REYES LEALJEFE DEL DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BSICAS

_____________________________________________________M.C. HUGO SALVADOR STAINES OROZCODIRECTOR DEL INSTITUTO DE CIENCIAS BIOMDICAS

FECHA:____________________________________


3/51

ii

DEDICATORIA

A Dios.

A mis padres, el Lic. Gerardo Figueroa y Gloria Hernndez

quienes en todo momento me brindaron su amor, comprensin,

ayuda, apoyo incondicional y ms.

A mi hermana Jessica, que adems de ser m mejor amiga,

siempre me ofreci su compaa y ayuda.


4/51

iii

AGRADECIMIENTOS

Agradezco al ICB por haber apoyado en la construccin del dispositivo experimental

y el sistema automtico de control, a PROMEP por el financiamiento de los

reactivos, a la JMAS y PTAR zona Norte por la facilitacin del material de

experimentacin.

En agradecimiento muy especial y con toda mi ms grande admiracin a un gran

ejemplo a seguir; la Dra. Alma Delia Cota Espericueta, por su asesora, enseanza y

apoyo durante la realizacin de esta investigacin.

A mis compaeros y amigos del Laboratorio de Ciencias Ambientales: Claudia Avtia,

Edgar Espinoza, Diego Fayett, Gilberto Lares y Fabiola Sotelo quienes junto

conmigo formaron parte de este proyecto y a quienes agradezco su valiosa

colaboracin para la realizacin de mi investigacin, pero sobre todo por haberme

dejado una gran enseanza como lo es el trabajo en equipo.

A mis primos Benelia, Beto, Kevin y Masthay; los mejores y ms locos amigos que

alguien pueda tener y a quienes les agradezco profundamente que siempre me

hayan brindado su fiel e incondicional amistad en los buenos y no tan buenos

momentos compartidos.

A mis dos grandes amigas Karina Lpez y Lilia Salas, de las cuales me siento muy

orgullosa por todo lo que han logrado y con las cuales estar siempre agradecida por

todos estos aos de amistad.


5/51

iv

A Roman; gracias por tu tiempo y paciencia. Me siento muy afortunada por haber

tenido la oportunidad de conocerte y te agradezco de todo corazn la ayuda y apoyo

que me brindaste durante todo este tiempo. Eres una persona muy especial para m.

A mi maestra y compaeros de Tesis III, a la Dra. Laura De la Rosa por su apoyo y a

Karys, Ferni, Karolina, Memo, Indira, Gil, Mukthar, Mike, Claudia, Griselda y

Carlos, con quienes compart muchos momentos de tensin y estrs al 100 pero que

con su amistad, paciencia y buen humor hicieron de esos das an mejores.

A mis profesores: Dra. Alma Cota; M.C Laura Santana; Dra. Alba Corral; Dra.Laura De la Rosa; M.C Katya Carrasco; Dr. Gilberto Reyes; I.Q Paty Ramrez; I.Q

Zulema Poncio; Ing. Luis Carlos Olivares; Q.B.P Ana Rosa Alvarado; Q. Armando

Mrquez; Q.B. Rosa Emma Vsquez; Q.B.P Julio Csar Del Hierro; Dr. Emilio

lvarez; M.C Jess ngel Araujo; M.C Jorge Bayln; Q. Laura Apodaca; M.V.Z.

Jorge Gonzlez; Q.B.P Araceli Salazar; Q.B.P Cynthia Silva; Q.B.P Sara

Hernndez; Q.F.B Ma. Elena Morales; I.Q Lorenza Holgun; Ing. Hugo Merino;

Ing. Guillermo Barraz; Ing.Baltazar Corral; Dr. Jorge lvarez; Lic. Liliana

Juregui; Q.B.P Paty Olivas; Ing. Alberto Borrego; Ing. Alfredo Acosta; Ing. Ramn

Ramrez, Lic. Liliana Ramos, Profr. Gerardo Gonzlez, Lic. Cutberto Alzatre; Lic.

Ral Carrillo.

A quienes les doy las gracias por todas sus enseanzas y ayuda brindada a lo largo de

estos cuatro aos de formacin acadmica.

Y a todas esas personas tan especiales para m que participaron de forma directa o

indirectamente en la realizacin de este trabajo y a quienes sinceramente les

agradezco de todo corazn su apoyo.


6/51

v

RESUMEN

La alta produccin de lodos generados en plantas tratadoras de aguas

residuales (PTAR) de Ciudad Jurez representa una gran problemticaecolgica, social y tecnolgica, debido a su mal manejo, procesamiento y

disposicin final. Los lodos son sustancias de carcter nocivo para la salud de

los seres vivos y de los ecosistemas; adems de poseer entre el 60 y 90 %

dependiendo de las tecnologas utilizadas. Estos lodos contienen organismos

patgenos que como Salmonella spp, huevos de helminto, coliformes fecales

y sustancias txicas como metales pesados. Diversas enfermedades

gastrointestinales pueden ocurrir por la dispersin de patgenos ocasionadapor la accin del viento y vectores. La utilizacin de tecnologas de secado

solar constituye una alternativa econmica y tecnolgicamente viable para la

eliminacin del agua y altos contenidos de microorganismos patgenos. Para

contribuir en la solucin de esta problemtica, los lodos de la PTAR Norte de

Jurez fueron procesados en un secador solar con el propsito de buscar

mejores mecanismos de manejo y disposicin. En este estudio se

cuantificaron coliformes fecales en los lodos durante el proceso solar. La

metodologa utilizada para la cuantificacin fue adoptada de la Norma Oficial

Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002. Las variables como la humedad,

temperatura, pH y radiacin demostraron ser factores importantes para el

crecimiento y sobrevivencia de las bacterias. Se observ un comportamiento

de secado del tipo exponencial, a los 4 das de residencia se eliminaron el

98.5 % de los patgenos, de una concentracin inicial de 4x106 NMP/g de lodo

seco de coliformes fecales.


7/51

vi

TABLA DE CONTENIDO

Pgina

Introduccin ................................................................................... 1

Captulo 1 ................................................................................... 2

1.1 Antecedentes ................................................................... 2

1.2 Hiptesis .......................................................................... 8

1.3 Objetivos .......................................................................... 8

Captulo 2 ................................................................................... 9

2.1 Materiales ........................................................................ 9

2.1.1 Dispositivo experimental y su operacin ......................... 9

2.1.2 Punto generador de la muestra ....................................... 11

2.2 Mtodos ........................................................................... 12

2.2.1 Muestreo dinmico .......................................................... 13

2.2.2 Coliformes fecales y su determinacin microbiolgica .... 13

2.2.3 Contenido de agua en lodos ............................................ 15

2.2.4 Preparacin de soluciones .............................................. 15

2.2.5 Preparacin de diluciones ............................................... 16

2.2.6 Identificacin de colonias de coliformes fecales .............. 18

2.2.7 Anlisis cuantitativo ......................................................... 18

2.2.8 pH de lodos ..................................................................... 19


8/51

vii

Captulo 3 ................................................................................... 20

3.1 Resultados y discusin .................................................... 20

3.1.1 Remocin de agua en lodos ............................................ 20

3.1.2 Eliminacin de coliformes fecales ................................... 22

3.1.3 Coliformes fecales vs pH de lodos .................................. 24

3.1.4 Radiacin solar de durante el secado solar .................... 25

3.2 Conclusiones ................................................................... 26

3.3 Recomendaciones ........................................................... 27

3.4 Plan de difusin ............................................................... 28

Literatura citada ................................................................................... 29

Anexo 1. Relatora de la problemtica de lodos.. ................................. 31

Anexo 2.Tabla del NMP ....................................................................... 37


9/51

viii

NDICE DE FIGURAS

Figura Pgina

1 Estadstica de la problemtica de contaminacin respecto a

lodos generados en las PTAR de Ciudad Jurez.. .................... 6

2 Dispositivo experimental de secado solar.................................. 10

3 Procesos trmicos de secado solar .......................................... 11

4 Esquema de la preparacin de diluciones ................................ 17

5 Porcentaje de humedad contenida en lodos

durante el secado solar ............................................................. 21

6 Concentraciones de coliformes fecales durante

el secado solar ........................................................................... 23

7 Radiacin solar de lodos durante el secado solar ..................... 25


10/51

ix

NDICE DE TABLAS

Tabla Pgina

I Clasificacin de bioslidos respecto a sus lmites

mximos permisibles ................................................................. 4

II Clasificacin de bioslidos de acuerdo a su aprovechamiento . 4

III Indicadores comunes de contaminacin fecal ........................... 14

IV Temperaturas del lodo y radiacin incidente ............................. 24

V Valores de pH de los lodos ........................................................ 24


11/51

x

GLOSARIO

Agua destilada: Agua que ha sido depurada mediante calentamiento hasta

evaporacin y condensada despus en otro envase, para obtener agua liquidalibre de solutos no voltiles.

Aguas residuales: Las aguas de composicin variada provenientes de las

descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios,

agrcolas, pecuarios, domsticos, incluyendo fraccionamientos y en general de

cualquier otro uso, as como la mezcla de ellas.

Almacenamiento: Accin de mantener en un sitio los lodos y bioslidos,

hasta su aprovechamiento o disposicin final.

Aprovechamiento: Es el uso de los bioslidos como mejoradores o

acondicionadores de los suelos por su contenido de materia orgnica y

nutrientes, o en cualquier actividad que represente un beneficio.

Atraccin de vectores: Es la caracterstica de los lodos y bioslidos para

atraer vectores como roedores, moscas, mosquitos u otros organismos

capaces de transportar agentes infecciosos.

Bacilos: Cualquier bacteria en forma de bastn.

Bioslidos: Lodos que han sido sometidos a procesos de estabilizacin y que

por su contenido de materia orgnica, nutrientes y caractersticas adquiridas

despus de su estabilizacin, puedan ser susceptibles de aprovechamiento.

Coliformes fecales: Bacterias patgenas presentes en el intestino de

animales de sangre caliente y humanos. Bacilos cortos Gram negativos no

esporulados, tambin conocidos como coliformes termotolerantes. Pueden

identificarse por su tolerancia a temperaturas de 44 a 45 C. Tienen la

capacidad de fermentar la lactosa a temperatura de 44 C. Incluyen losgneros de Escherichiay algunas especies de Klebsiella.

Dilucin: Tcnica de laboratorio en la cual se disminuye la concentracin de

una sustancia, en una serie de cantidades proporcionales.


12/51

xi

Disposicin final: La accin de depositar de manera permanente lodos y

bioslidos en sitios autorizados.

Estabilizacin: Son los procesos fsicos, qumicos o biolgicos a los que se

someten los lodos para acondicionarlos para su aprovechamiento odisposicin final para evitar o reducir sus efectos contaminantes al medio

ambiente. La estabilizacin alcalina es el proceso mediante el cual se aade

cal viva (xido de calcio) a la masa de lodos y bioslidos para elevar el pH.

Esterilizacin: Tcnica para la destruccin de microorganismos utilizando

calor, agua, productos qumicos o gases.

Gram-negativo: Que presenta el color rosado de la contracoloracin utilizada

en el mtodo de Gram de tincin de microorganismos. Esta propiedad es unmtodo fundamental para identificar organismos en microbiologa.

Lmite mximo permisible: Valor asignado a un parmetro, el cual no debe

ser excedido por los lodos y bioslidos para que puedan ser dispuestos o

aprovechados.

Lodos: :Son slidos con un contenido variables de humedad, provenientes

del desazolve de los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, de las

plantas potabilizadoras y de las plantas de tratamiento de aguas residuales,

que no han sido sometidos a procesos de estabilizacin.

Medio de cultivo: Es una sustancia que proporciona un ambiente nutritivo

para el crecimiento de microorganismos clulas.

Microorganismos: organismo de tamao inferior al poder de discriminacin

del ojo (0.1mm) y cuya observacin requiere el uso de tcnicas microscpicas.

Muestra: Pequea porcin extrada o seccionada de una sustancia

cualquiera, a fin de poder examinar sus caractersticas.

Parsito: Organismo animal o vegetal que vive sobre o dentro de un individuode otra especie.

Patgeno: Todo microorganismo capaz de producir enfermedad.

Periodo de incubacin: Es tiempo entre la exposicin a un organismo

patgeno y el comienzo de los sntomas de enfermedad. Tiempo necesario


13/51

xii

para inducir el desarrollo el embrin a partir de un huevo o el desarrollo y la

replicacin de clulas titulares microorganismo en un medio de cultivo.

pH: Escala que representa la acidez relativa (o alcalinidad) de una solucin,

en la que un valor de 7.0 es neutro, por debajo de 7.0 es cido y por encimade 7.0 es alcalino. El valor numrico del pH es igual al logaritmo negativo de la

con concentracin de iones hidronio expresada en moles por litro.

Salmonella spp.: Bacilos mtiles por sus flagelos pertricos, que fermentan

de manera caracterstica glucosa y manosa sin producir gas, pero no

fermentan lactosa ni sacarosa. La mayora fermentan sulfuro de hidrgeno

(H2S).

Slidos totales (ST): Son los materiales residuales que permanecen en loslodos y bioslidos, que han sido deshidratados entre 103 a 105 C, hasta

alcanzar un peso constante y son equivalentes en base a peso seco.


14/51

1

INTRODUCCIN

En Ciudad Jurez, el manejo y la disposicin de los lodos generados en

plantas tratadoras de aguas residuales (PTAR) representan una problemtica

ecolgica y social; adems de la tecnolgica. Los lodos estn compuestos de

sustancias de carcter ofensivo para la salud de la poblacin debido a su

toxicidad. La alta produccin diaria de 215 ton de estos residuos hace difcil y

costoso el manejo, el procesamiento y la disposicin final. Actualmente, estoslodos tienen como destino final predios de la Junta Municipal de Agua y

Saneamiento (JMAS) en las afueras de la Ciudad para su secado a la

intemperie. Esta prctica ha ocasionado una gran contaminacin ambiental

por olores ftidos y dispersin de patgenos por el viento. Los lodos contienen

elevadas cantidades de agua; una relacin aproximada de volumen entre

material seco y agua es de 20 a 80 %. En lo particular, la Ciudad tiene dos

PTAR principales, las plantas Norte y Sur; de estas ninguna cuenta con un

sistema de secado de lodos. Para ciudades en desarrollo, como lo es Ciudad

Jurez, es primordial tratar la mayora de las aguas residuales; sin embargo,

esto traera como consecuencia un drstico incremento en la produccin de

lodos, suscitando un problema ambiental de gran magnitud por contaminacin

hacia los ecosistemas y la salud humana. El objetivo principal de este trabajo

fue identificar y cuantificar coliformes fecales en lodos residuales generados

en la PTAR Norte durante el proceso de secado solar; paralelamente a

determinar la efectividad de eliminacin de agua con dicho sistema alterno. Elsecador solar representa una alternativa potencial para reducir volumen de

lodos y para darle un mejor aprovechamiento a los bioslidos.


15/51

2

PORT D

T BL DE CONTENIDO

CAPTULO 1

En este captulo se describir la problemtica ecolgica, social y tecnolgica

ocasionada por la alta produccin de lodos en las PTAR de Ciudad Jurez.

Actualmente, en esta ciudad, no se cuenta con un sistema adecuado para el

secado de los lodos. Con este estudio se busca demostrar la eficacia

tecnolgica y econmica para la reduccin de volumen y para la aniquilacin

de patgenos mediante un secador solar.

1.1 Antecedentes

Actualmente en Mxico, la mayora de los lodos provenientes de las PTAR

terminan mezclados con tierra y depositados en rellenos sanitarios para su

degradacin posterior (BECC, 2004). Sin embargo, los lodos pueden ser

aprovechados para la produccin de biogs mediante procesos anaerobios o

utilizados como fertilizantes en actividades agrcolas productivas (Llamas etal.,2004). Segn la Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002, los

bioslidos se definen como lodos que han sido sometidos a procesos de

estabilizacin y que por su contenido de materia orgnica, nutrientes y

caractersticas adquiridas despus de su estabilizacin, pueden ser

susceptibles de aprovechamiento (SEMARNAT, 2002). Los bioslidos pueden

ser aplicados a tierras agrcolas, forestales y tierras no tratadas (Metcalf &

Eddy, 2003). La materia orgnica es una excelente opcin para suelos con

deficiencia de nutrientes para favorecer los cultivos (!"#$%&" !" $%&'())(*+

La aplicacin de bioslidos en suelos podra ser una buena opcin para su

depsito final, transformando un desecho en un buen recurso. En el estado de

California en E.U.A., con frecuencia se aplican bioslidos a terrenos agrcolas;


16/51

3

cumpliendo siempre las normas descritas por el Control de Recursos del

Estado de California. Estas normas prohben la aplicacin de bioslidos a

sitios sensibles como residencias, carreteras, zonas acuferas, pozos y lmites

apropiados (Metcalf & Eddy, 2003). En Catalua, Espaa, los lodos de PTARtambin son utilizados como fertilizante en la agricultura (Abad et al.,2005).

En Suecia, en el 2004, el gobierno aprob un estudio sobre la recirculacin de

bioslidos y lodos residuales para su aprovechamiento, para contribuir a una

sociedad sustentable. Se realiz un estudio en ocho PTAR, a las cuales, se

les aplic un mtodo de tratamiento para la deteccin de bacterias zoonticas

de importancia para el ciclo ecolgico en lodos. As mismo, se determinaron

patgenos que representan riesgos cuando son utilizados en la agricultura sinun tratamiento previo de estabilizacin (Sahlstrm et al., 2004). Los lodos

provenientes de las industrias tambin pueden ser aplicados como fertilizante

de suelos, debido a su alto contenido de materia orgnica y nutrientes

esenciales para los suelos (Edson et al.,2006). La aplicacin de bioslidos en

suelos forestales tiene algunas ventajas como el que sus cosechas no son

comestibles y por lo tanto minimizan el contacto y exposicin humana,

tambin que estos lugares se encuentran a las fueras y lejos de la poblacin,

adems de que los lodos pueden ser aplicados en cualquier poca del ao.

Una desventaja es el alto contenido de material txico que representa un

riesgo de contaminacin ambiental (Benbrahim et al.,2006).

El uso de los bioslidos en actividades productivas depende directamente de

su calidad en trminos de ciertos contaminantes. La NOM-004-SEMARNAT-

2002 se refiere a lodos y bioslidos; y presenta las especificaciones y lmites

mximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y

disposicin final. En la Tabla I se presenta la clasificacin de los bioslidos enfuncin de lmites mximos permisibles de metales pesados, huevos de

helminto, Salmonella spp. y coliformes fecales; y en la Tabla II se presenta el

tipo de usos permitidos de los bioslidos tomando como referencia la

clasificacin mostrada en la Tabla I.


17/51

4

Tabla I. Clasificacin de bioslidos respecto a lmites mximos permisibles de metalespesados, parsitos y patgenos. Tabla adaptada de la NOM-004-SEMARNAT 2002.

Contaminante Clasificacin

Metales Pesadosdeterminados en forma total Excelentemg/kg ST Buenomg/kg ST

Arsnico 41 75

Cadmio 39 85

Cromo 1200 3000

Cobre 1500 4300

Plomo 300 840

Mercurio 17 57

Nquel 420 420

Zinc 2800 7500

Patgenos (NMP/g ST) A B C

Coliformes fecales < 1000 < 1000 < 2 000 000Salmonella spp. < 3 < 3 < 300

Parsitos (huevos/g ST) A B C

Huevos de helminto < 1 < 10 < 35

Tabla II. Clasificacin de bioslidos de acuerdo a su aprovechamiento (SEMARNAT, 2002).

Tipo Clase Aprovechamiento

Excelente A Usos urbanos con contacto pblico

directo durante su aplicacin.

Los establecidos para clase B y C.Excelente o

buenoB

Usos urbanos sin contacto pblicodirecto durante su aplicacin.

Los establecidos para clase C.

Excelente obueno

C Usos forestales. Mejoramiento de suelos. Usos agrcolas.

El alto contenido de agua en los lodos, entre 60 y 90 %, exige la aplicacin de

procesos de secado, para facilitar su manejo y disposicin y adems para

reducir los altos costos por los grandes volmenes manejados. Existendiferentes sistemas para este propsito entre los que se encuentran

secadores convencionales basados en la quema de combustibles fsiles

!ST se refiere a Slidos Totales


18/51

5

como el gas natural o el combustleo (Llamas et al., 2004); el secado a la

intemperie y sistemas solares de secado. En lo particular, los secadores

solares presentan ventajas tcnicas y econmicas ya que son sistemas de

bajo costo de inversin y operacin; adems, son aptos para el manejo degrandes volmenes de lodos y no requieren gente especializada para su

operacin (Cota et al., 2006; Luboschik, 1999). La desventaja es que

requieren de grandes reas de captacin solar.

De acuerdo a la revisin bibliogrfica realizada, referente a secadores solares

de lodos residuales, no se encontraron estudios de la caracterizacin qumica,

fisicoqumica y toxicolgica durante el secado de lodos utilizando un sistema

solar. En 1999 Luboschik present los aspectos tecnolgicos de eliminacinde agua y el beneficio econmico. En el presente estudio se busca generar

informacin respecto a la operacin del secador solar y su caracterizacin

toxicolgica.

En el 2004, la PROFEPA efectu una relatora de la problemtica de los lodos

residuales de las PTAR en Ciudad Jurez (Anexo 1).

En la Figura 1 se presentan los resultados de una investigacin referente a

diferentes problemticas derivadas del manejo y disposicin de los lodos. La

informacin de la Figura 1 fue clasificada a partir de los 134 artculos que

fueron publicados por los diarios Norte y Diario de Jurez entre el 2002 y el

2007. Esta grfica refleja la queja social. La mala disposicin de lodos a la

intemperie, fue un problema recurrente en todos los aos de la investigacin,

este problema se maximizo en el 2003 y el 2004. Las consecuencias a esta

prctica son la contaminacin al suelo y dispersin de microorganismos

patgenos y olores desagradables. En el Valle de Jurez tambin semostraron inconformidades por parte de los agricultores, ya que sus tierras de

cultivo estuvieron siendo utilizadas como depsitos de lodos de las PTAR, es

por eso que manifestaron su desconcierto a las autoridades municipales en su

mayora en el ao 2002. Desde el ao 2002 hasta el 2007 se reportaron varios


19/51

6

artculos donde se contemplaron posibles daos a la salud; como resultado de

distintos laboratorios de Ciudad Jurez. Las PTAR fueron el blanco de la

queja social donde se involucraron diferentes aspectos relacionados al manejo

y la disposicin final. La JMAS tambin contribuy de manera conflictiva en elao 2004 al hacer caso omiso de inspecciones realizadas por la PROFEPA.

Figura 1.Problemtica de contaminacin respecto a lodos generados en la PTAR de Ciudad

Jurez. Informacin compilada de los diarios locales Norte y Diario de Jurez desde el ao

2002 al 2007.

Tambin publicaron diferentes artculos referente al tratado internacional que

se dictamino en esta frontera para llegar a un acuerdo para la disposicin de

los lodos, cabe mencionar que en el 2005 se rechaz este tipo de acuerdos


20/51

7

por parte de los E.U.A., debido a la falta de propuestas y de caso omiso por

parte de las PTAR. Tambin se publicaron en estos diarios, en su mayora en

el ao 2004, quejas por parte de los vecinos de fraccionamientos aledaos a

la PTAR Norte debido a los olores desagradables emanados de ese lugar.

A la par se publicaron casos de los incendios constantes en el Relleno

Sanitario provocados por la produccin de metano debido al mal proceso de

estabilizacin y secado. Por otra parte la PROFEPA se encarg de realizar

varias inspecciones en las PTAR encontrando varias irregularidades e

incumplimientos en cuanto a manejo y disposicin de los lodos as como la

falta de seguimiento de las normas dictaminadas por la SEMARNAT, en su

mayora en el ao 2004, recibiendo caso omiso por parte de las PTAR.

Un problema adicional a los lodos es el desarrollo de focos de infeccin.

Diversas enfermedades gastrointestinales pueden ocurrir por dispersin de

patgenos debido a la accin del viento y atraccin de vectores. De acuerdo a

la NOM-004-SEMARNAT-2002 los microorganismos pueden ser estabilizados

o aniquilados, en lodos no estabilizados al reducir la humedad hasta en un 90

%. La utilizacin de un secado solar constituye una alternativa econmica y

tecnolgicamente viable para la eliminacin del agua y microorganismospatgenos en lodos. Para contribuir en la solucin de esta problemtica de

contaminacin ambiental, se ha construido un secador solar con el propsito

de mejorar los mecanismos locales de manejo y disposicin de los lodos. El

dispositivo experimental est localizado en las instalaciones del Instituto de

Ciencias Biomdicas de la Universidad Autnoma de Ciudad Jurez (ICB-

UACJ). En este estudio se identificaron y cuantificaron coliformes fecales

presentes en los lodos durante el secado solar como parte de un estudio

toxicolgico y para determinar la potencialidad de uso en actividades

agrcolas.


21/51

8

1.2 Hiptesis

Al finalizar el proceso de secado solar, los lodos procesados son

deshidratados en un 90 % y con ello ocurre la eliminacin de coliformes

fecales al 99 %.

1.3 Objetivos

El objetivo general de este estudio es identificar y cuantificar organismos

coliformes fecales durante el proceso de secado solar de los lodos generados

en la PTAR zona Norte de Ciudad Jurez, mediante la tcnica de tubos de

fermentacin mltiple. Para el llevar a cabo del objetivo general del estudio se

deber cumplir con los objetivos particulares de: (1) iniciar la operacin del

dispositivo experimental de secado solar; (2) estandarizar la tcnica

microbiolgica de anlisis y (3) cuantificar los coliformes fecales durante el

proceso de secado.


22/51

9

PORT D

T BL DE CONTENIDO

CAPTULO 2

Un prototipo experimental de secado solar fue construido para proponer una

solucin parcial al problema de lodos generados en las PTAR en Ciudad

Jurez. Este dispositivo se encuentra instalado en el Instituto de Ciencias

Biomdicas de la Universidad Autnoma de Ciudad Jurez (ICB-UACJ). En

este estudio, se cuantificaron coliformes fecales en los lodos durante el

proceso de secado solar. La determinacin de las bacterias se realiz

mediante la tcnica microbiolgica de tubos de fermentacin mltiple o

comnmente llamada tcnica del nmero ms probable (NMP). Todas las

determinaciones se realizaron en el Laboratorio de Ciencias Ambientales del

ICB-UACJ.

2.1 Materiales

2.1.1 Dispositivo experimental y su operacin

El secador solar consta de una estructura de hierro forjado con semejanza a

una casa de dos aguas, cuyas paredes estn formadas por un material

transparente a la radiacin solar. El dispositivo cuenta con un rea de

captacin solar de 4.5 m2 y est constituido por el lecho del material, los

sistemas de ventilacin y extraccin; sistemas automticos de control y

adquisicin de datos y adems, para facilitar el muestreo, est provisto de seis

ventanillas laterales. En la Figura 2 se muestra el dispositivo experimental y

sus componentes.

La radiacin solar ingresa al dispositivo secador a travs de su cubierta

transparente; parte de dicha energa es absorbida por el lodo residual. Debido

al efecto invernadero, causado por la seleccin de materiales y la


23/51

10

hermeticidad del sistema, las temperaturas del lodo y del aire interno tienden a

incrementarse. El aumento de temperatura propicia la difusin del agua desde

la superficie del lodo hacia el aire contenido en la cmara. La presin de vapor

en el aire se eleva cuando aumenta la cantidad de agua contenida en ste.Para acelerar el secado se debe impedir el equilibrio entre las presiones de

vapor; por lo tanto, el aire debe ser evacuado mediante un extractor. Entre

ms alejado se encuentre el aire de la saturacin, mayor es el potencial para

el transporte de masa. Por otro lado, entre ms caliente se encuentre el

sistema, el transporte de vapor es mayor. Para homogenizar temperatura y

humedad, el dispositivo cuenta con un sistema de ventilacin el cual se activa

bajo condiciones preestablecidas. Cuando el sistema se encuentra libre dehumedad debido a la extraccin, ste regresa a su estado de sistema cerrado

respecto a masa e inicia un nuevo ciclo de evaporacin (Cota et al., 2007,

2006). La Figura 3 simplifica los procesos trmicos implicados en el secado

solar.

Figura 2. Dispositivo experimental de secado solar de lodos residuales.

Cubierta transparente

VentiladoresExtractorBaromtrico

Ventanillas para muestreo

Lecho de secado


24/51

11

Figura 3. Esquema de los procesos trmicos en el secado solar.

Los sistemas de ventilacin y extraccin estn compuestos por dos

ventiladores de 1/4 hp y un extractor baromtrico de 1/3 hp. Los ventiladores y

el extractor son activados cuando las diferencias de temperaturas y

humedades absolutas interna y externa de la cmara son mayores o iguales a

10 C para ventilacin y 38 g de agua/kg de aire seco para extraccin,

respectivamente.

2.1.2 Punto generador de la muestra

El lodo residual a procesar fue obtenido de la PTAR Norte de Ciudad Jurez.

En esta planta, a la fecha, se est practicando un tratamiento primario

avanzado a las aguas residuales domsticas e industriales. La planta tiene


25/51

12

una capacidad de limpiar 2.5 m3/s recibiendo de 1.6 a 1.8 m3/s. El proceso de

tratamiento se constituye a grandes rasgos de un desbaste grueso, seguido

por uno fino; posteriormente, pasa a un desarenador y desengrasador cuyos

subproductos son lodos de arena y de grasa; enseguida, el agua se lleva a untanque en donde se realiza la desestabilizacin fisicoqumica de la materia

orgnica con cloruro frrico; y por ltimo, se realiza la desinfeccin en tanques

de contacto de cloro. Por otro lado, a los lodos generados en el reactor se les

agrega xido de calcio para elevar el pH a 12 y as detener el crecimiento de

microorganismos como bacterias, virus y parsitos. Estos lodos son

transportados a un predio de la JMAS afuera de la Ciudad y depositados

sobre el suelo natural para ser secados naturalmente a la intemperie.2.2 Mtodos

Debido a las caractersticas nocivas del material a tratar, se siguieron

rigurosamente diversas medidas de seguridad. Entre el equipo de seguridad

utilizado durante la recoleccin, el manejo y el procesamiento se encuentran

guantes de ltex, overoles de proteccin, mascaras con filtros de carbn

activado, lentes de seguridad y cubre bocas, para evitar cualquier infeccin.

Adems, el rea de trabajo fue lavada y desinfectada, as tambin el materialutilizado por los analistas, antes y despus del contacto con los lodos.

Una muestra de 200 kg de lodo fisicoqumico se obtuvo del tanque de

almacenamiento de lodos de la PTAR Norte. La muestra fue transportada en

dos tambos de plstico de 100 L con tapas de seguridad hasta el rea de

experimentacin para su inmediato procesamiento. El mecanismo de llenado

se facilit con el diseo de los rodillos; ya que permitieron extraer la charola

del dispositivo para depositar fcilmente el material nocivo en la cmara desecado. Se registraron los tiempos de recoleccin y de inicio de la operacin

del secado.


26/51

13

2.2.1 Muestreo dinmico

Al inicio del experimento ( ), los lodos se colocaron en el lecho de

secado y se tom la primer muestra. La toma de muestra se realiz a

diferentes tiempos de residencia.

La muestra fue tomada directamente del secador. En el lecho de secado se

trazaron seis bloques imaginarios y de cada una de las seis ventanillas se

tomaron aproximadamente 186 g de lodo utilizando una pala de plstico

estril; con la mezcla de ellas se form una muestra compuesta de 1 kg,

aproximadamente. El lodo fue depositado en dos frascos de vidrio estriles,

de boca ancha y tapn de rosca, con capacidad de 1 L. Posteriormente, la

muestra fue transportada en una hielera hacia el cuarto fro, el cual fue

mantenido a una temperatura de 4 C. A partir de la toma de muestras, los

tiempos de conservacin en refrigeracin no fueron mayores a 24 h para el

inicio del anlisis.

Debido a que el proceso de secado solar es altamente dependiente de las

condiciones incontrolables del clima; y por otro lado, el anlisis de coliformes

fecales es costoso y requiere de largos tiempos de procesamiento, fue poco

prctico predeterminar los tiempos de muestreo. Dichos tiempos fueron el

resultado de la observacin del clima y optimizacin de recursos analticos.

2.2.2 Coliformes fecales y su determinacin microbiolgica

Algunos organismos patgenos que se encuentran presentes en las aguas

residuales y posteriormente concentrados en los lodos, son excretados por los

seres humanos y algunos animales infectados con algn tipo de enfermedad

patognica. Las bacterias patgenas de los seres humanos causan

principalmente enfermedades en el tracto gastrointestinal como tifoidea, fiebre

paratifoidea, disentera, diarreas severas y clera por lo que son responsables

de miles de muertes cada ao en reas donde no exista una sanitizacin


27/51

14

(Mims et al., 2003). Cada persona elimina a travs de las heces fecales

alrededor de 100 a 400 billones de coliformes fecales al da (Metcalf & Eddy,

2003).

En la Tabla III se resumen algunos de los organismos que han sido

propuestos como indicadores de contaminacin fecal. Las bacterias que

pertenecen al grupo de los coliformes fecales tienen la capacidad de

fermentar lactosa por medio de una acidificacin en el medio y producir

dixido de carbono (CO2) a una temperatura de 44.5 C en un periodo de 24 h

(Madigan et al., 2004; Metcalf & Eddy, 2003; Perry et al.,1999; Levett, 1990).

Tales caractersticas microbiolgicas fueron aprovechadas en el presente

estudio para cuantificar estas bacterias, mediante la implementacin de lametodologa citada en el Anexo 2; y la cual fue extrada fue extrada de la

Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002 y es referida a lodos y

bioslidos.

Tabla III. Indicadores comunes de contaminacin fecal (Metcalf & Eddy, 2003).

Organismo indicador Caractersticas

Coliformes totales

Bacilos gram negativos fermentadores de lactosa y

produccin de gas a 35 C de 24 a 48 h. Incluye losgneros de Escherichia coli, Klebsiella, Enterobacter yCitrobacter.

Coliformes fecalesProducen gas a 44.5 C en 24 h. Incluye los gnerosde Escherichia coli (aprox. 90 %), Klebsiella,yCitrobacter.

KlebsiellaColiformes totales, termotolerantes con crecimiento a35 C en 24 h.

Escherichia coliEs el coliforme ms representativo del grupo fecal.

BacteroidesOrganismos anaerobicos indicadores especficos decontaminacin humana.

Streptococofecal

Utilizado para determinacin de contaminacin fecal

reciente.Enterococo

Organismo presente a concentraciones bajas peroresistente en aguas de mar.

Clostridium perfringens Organismo esporulado anaerbico persistente

P. aeruginosa y A. hydrophylaOrganismos presentes en aguas residualesdomsticas en concentraciones altas.


28/51

15

El medio A-1 (BD Difco, Lote 6299490) fue utilizado para la prueba directa

especfica en la cuantificacin de coliformes fecales. Este medio est

constituido a base de lactosa, triptona, cloruro de sodio, salicina y Triton X-

100. La lactosa es un disacrido el cual es el ingrediente principal del mediode cultivo, acta como fuente de carbono para estas bacterias y en

combinacin con la salicina provee de energa para el crecimiento de los

microorganismos. El cloruro de sodio sirve para mantener el balance osmtico

dentro del medio y la peptona aporta a las bacterias nitrgeno, vitaminas,

minerales y aminocidos esenciales para su crecimiento en este medio. El

Triton X-100 acta como surfactante.

Los pasos principales para determinar el nmero de coliformes fueron 1)determinacin del contenido de agua en el lodo, 2) preparacin de soluciones,

3) preparacin de diluciones, 4) inoculacin, 5) incubacin, 6) identificacin de

colonias y 7) cuantificacin por la tcnica del NMP.

2.2.3 Contenido de agua en lodos

Una vez tomada la muestra, a sta se le determin el contenido de slidos

totales (ST) antes de ser analizada. Treinta gramos de muestra fueron

colocados en una estufa a 105 oC hasta lograr peso constante. El contenido

de agua result de calcular las diferencias entre los pesos de la muestra

hmeda y la seca. De acuerdo a la tcnica de anlisis, se requieren de 4 g de

ST, los cuales son calculados con la Ecuacin 1.

Ecuacin 1

2.2.4 Preparacin de soluciones

Para la inoculacin de la muestra, se requiri de un medio lactosado. Se

pesaron 31.5 g de medio A-1 en polvo y se disolvi en agua destilada

mediante calentamiento en una parrilla y fue aforado a 1 L. Despus se


29/51

16

verific que el pH que fuera de 6.9 0.1, en caso contrario fue ajustado con

una solucin de hidrxido de sodio (NaOH) (CTR Scientific, Lote 56CAC-

230104) 0.1 N. Posteriormente, se distribuyeron volmenes de 10 mL en

tubos de ensayo con tapn de rosca y con campana de Durham. Seesterilizaron!* en autoclave a 121 C durante 15 min. El medio sobrante fue

almacenado en oscuridad a temperatura ambiente durante no ms de 7 das,

para uso posterior.

El agua utilizada para realizar diluciones de la muestra de lodo se prepar a

partir de las soluciones madre amortiguadoras A y B, elaboradas a base de

fosfato monopotsico (KH2PO4) (J.T. Baker, Lote 3818-01) y cloruro de

magnesio (MgCl2.6H2O) (CTR Scientific, Lote 440BSOK) respectivamente. Elagua de dilucinconsiste de 1.25 mL de la solucin madre amortiguadora A

y 5 mL de la solucin madre amortiguadora B aforadas a 1 L con agua

destilada.

La preparacin de solucin madre amortiguadora A consisti en disolver

34.00 g de fosfato monopotsico (KH2PO4) en 500 mL de agua destilada,

ajustando el pH a 7.2 0.2 con una solucin de hidrxido de sodio (NaOH) 1

N y se afor a 1 L. Para la preparacin de solucin madre amortiguadora B,se pesaron 8.10 g de cloruro de magnesio (MgCl2.6H2O) y fueron disueltos en

500 mL de agua destilada y se afor a 1 L. Ambas soluciones fueron

esterilizadas.

2.2.5 Preparacin de diluciones

De acuerdo al origen residual de los lodos, estos contenan altas

concentraciones de masa bacteriana al momento en que la primera muestra

fue recolectada, valores tpicos oscilan alrededor de 1x108 NMP por gramo

seco. La primera dilucin de lodo a 10-1fue obtenida al mezclar M4gST. Dicha

mezcla fue colocada en un matraz Erlenmeyer de 250 mL y 36 mL de agua de

!Todo proceso de esterilizacin mencionado en este documento fue realizado en unaautoclave All American, 25X-1, a una temperatura de 121 C, 15 psi, por 15 min.


30/51

17

dilucin la cual fue previamente esterilizada y fue mezclada durante 3 min en

un agitador orbital (Barnstead Lab-Line), a una velocidad de 800 rpm para

disolver la muestra.

Para las diluciones sucesivas, se distribuyeron volmenes de 9.0 mL de agua

de dilucin en tubos de ensayo con tapn de rosca, proceso seguido por la

esterilizacin. Los tubos fueron almacenados a temperatura ambiente.

Las diluciones se prepararon tomando inculos de 1 mL, utilizando diluciones

seriadas de submltiplos de 10 a partir de la dilucin de 10 -1. Se transfiri 1

mL a los tubos que contenan 9.0 mL de agua de dilucin, obteniendo la

dilucin 10-2, realizando el mismo procedimiento hasta obtener la dilucin

deseada de 10-10. La Figura 4 esquematiza la preparacin de diluciones.

Figura 4. Esquema de la preparacin de diluciones.

Para la determinacin de la concentracin del lodo, fue necesario realizar una

serie de diluciones y cuantificar por la tcnica del Nmero ms Probable. A

medida que fue disminuyendo el contenido de agua en el lodo durante el

secado, se esper que tambin disminuyera el nmero de coliformes debido a

que las condiciones para el crecimiento y sobrevivencia de las bacterias sonmenos favorables; por lo tanto, el rango de diluciones utilizado fue

decreciendo para optimizar recursos y tiempo de anlisis.

Cada una de las diluciones fu homogeneizada perfectamente agitando cada

uno de los tubos 25 veces en 7 s, haciendo un arco con la mueca de 30 cm


31/51

18

de arriba hacia abajo. Siempre se realizaron las agitaciones de la misma

manera para disminuir los errores. Para cada dilucin se utiliz una punta

estril y una micropipeta con volumen ajustado a 1000 !L mantenindola

siempre en posicin vertical.

2.2.6 Identificacin de colonias de coliformes fecales

Para la determinacin de los coliformes fecales se adicion 1 mL de cada una

de las diluciones preparadas por triplicado en series de cinco tubos, los cuales

contenan 10 mL del medio A-1 correctamente etiquetados. stos fueron

incubados por 3 h a 35 0.5 C en un horno (Shel Lab) controlado mediante

recirculacin de aire caliente. Para terminar el proceso de incubacin, los

tubos fueron transferidos a un bao de agua (Isotemp 115, Fisher Scientific) a

44.5 0.2 C hasta completar 24 h.

La presencia de gas en cualquiera de los tubos a las 24 h de incubacin,

correspondi a una reaccin positiva indicando la presencia de bacterias

coliformes de origen fecal.

2.2.7 Anlisis cuantitativo

La tcnica de cuantificacin de coliformes fecales se basa en el principio deque en las bacterias presentes en una muestra pueden ser separadas por

agitacin, generando una suspensin de clulas bacterianas distribuidas de

manera uniforme formando una turbidez caracterstica o produccin de gas

(Collins et al.,1995). A travs de varias diluciones de la muestra se obtuvieron

inculos con al menos una clula que incitaron un crecimiento en el medio de

cultivo, dando como resultado varios tubos positivos en cada serie. Los

diversos resultados positivos y negativos permitieron realizar las adecuadas

estimaciones y clculos de la densidad bacteriana por medio de la tcnica del

nmero ms probable (NMP).

La determinacin del NMP de coliformes fecales se calcul a partir de la tabla

del NMP tabla de Hoskins, presentada en el Anexo 2. Esta contiene un


32/51

19

cdigo que est compuesto por los tubos que se obtuvieron con resultados

positivos en el medio A-1. Los valores en la tabla son representados para

lmites de confianza 95 % para cada una de las combinaciones de cinco series

de tubos positivos (Clesceri et al.,1998). La concentracin de los coliformesfecales fue expresada como NMP de coliformes por g de lodo seco. Para la

conversin de NMP/100 mL a NMP/g de lodo seco, se realizaron mediciones

de densidad para todas las muestras.

2.2.8 pH de lodos

Por otra parte, se realizaron mediciones de pH en el lodo para identificar

alguna correlacin con la cantidad de microorganismos presentes en los

lodos. El pH se obtuvo de un extracto lquido del lodo. Para la obtencin del

extracto se mezclaron 500 g de lodo hmedo con 100 mL de agua destilada.

La mezcla se homogeneiz con esptula hasta formar una pasta y se dej

reposar por 24 h. Esta ltima fue filtrada en un embudo Bchner con papel

filtro Whattman # 40, y utilizando un matraz Kitazato de 500 mL, el cual fue

conectado a una bomba de vaco. Se obtuvieron 100 mL de extracto en

aproximadamente 5 h. Los valores de pH fueron medidos directamente con un

potencimetro (Termo, CORNING).


33/51

20

PORT D

T BL DE CONTENIDO

CAPTULO 3

En el presente captulo se muestran los resultados obtenidos de la

cuantificacin de coliformes fecales durante el proceso de secado solar. Estos

son discutidos en trminos de variables de humedad, radiacin solar,

temperatura y pH en los lodos.

3.1 Resultados y discusin

3.1.1 Remocin de agua en lodos

En la Figura 5 se presenta la cantidad de agua contenida en los lodos en

porcentaje, en funcin del tiempo de residencia dentro del secador. En esta

grfica se incluyen los resultados de dos experimentos: el experimento 1 se

realiz en el verano del 2007 (30 de Junio-19 de Julio), periodo en el cual se

presentaron mayormente nublados; y el experimento 2, en otoo del 2007 (11

de Octubre-18 de Octubre). Para el experimento 1 se muestran resultados de

humedad del lodo dentro (") y fuera (#) del secador. Al inicio de este

experimento, el lodo proveniente de la PTAR present un 86.2 % de agua. Se

debe observar que el decaimiento del contenido de agua durante el secado en

el dispositivo sigui un comportamiento exponencial. Se logr una remocin de

humedad del 43 % en las primeras 194 h de procesamiento. Las condiciones

climticas de nublados constantes por las tardes, generalmente a partir del

medio da, evitaron el secado rpido del material. La asntota de eliminacin de

agua se cuantific prcticamente en un 6.6 % a las 269 h y en 4.4 % a las 451

h. Tambin se calcul el porcentaje de humedad del lodo fuera del dispositivo,

esto para comparar la eficacia del secado de los lodos dentro del secador solar.

En las 55 h iniciales del proceso no se experimentaron olores desagradables en


34/51

21

el rea circundante al dispositivo experimental; por lo que se decidi realizar

una comparacin de la efectividad de eliminacin de agua dentro y fuera del

secador a partir de este tiempo. Adems, para tomar esta decisin se consider

que por ser poca de verano, hubo poca asistencia de estudiantes al ICB-UACJ. Los resultados del secado a la intemperie demostraron la eficacia del

dispositivo experimental. En 164 h de secado externo, slo se logr remover el

20.2 % de agua, siendo este la mitad del porcentaje comparado con el secado

del lodo dentro del dispositivo. Al inicio del experimento 2 ($), el lodo contena

un 90.4 % de agua. En esta ocasin se logr una remocin de humedad del

98.6 % a las 95 h presentando un marcado decaimiento de tipo exponencial.

Figura 5. Porcentaje de humedad contenida en los lodos residuales de PTAR durante elproceso de secado solar.

Al comparar los resultados de ambos experimentos, se observ que en el otoo

hubo ms facilidad para la remocin de agua, debido a las condiciones


35/51

22

climticas favorables de das despejados; se observ una velocidad de secado

casi tres veces mayor que la del experimento 1 (").

3.1.2 Eliminacin de coliformes fecales

En la Figura 6 se presentan las concentraciones de coliformes fecales en los

lodos residuales en escala logartmica en funcin del tiempo de residencia, para

los dos experimentos. En el experimento 1 ("), la muestra proveniente de la

PTAR present una concentracin inicial de 3.87x106 NMP/g de lodo seco. El

lodo se coloc en el secador a las 12 del da. A las primeras siete horas de

secado y experimentando una incidencia de energa solar alta de 4.5 kW-h/m2

en 5 h para el da 1, se observ una remocin del 4.2 % de agua y con ello se

logr una eliminacin del 65.4 % de coliformes fecales. Esto significa que al

inicio de la corrida experimental se alcanzaron temperaturas por encima de los

50 C, temperaturas a las cuales los coliformes no sobreviven. Al da siguiente,

se experiment una radiacin de 4.6 kW-h/m2 en nueve horas de luz solar, es

decir mucho menos radiacin. Las condiciones climticas de nublados

constantes que se presentaron, no fueron adecuadas para el secado, as

tampoco para la eliminacin de patgenos ya que se mantuvieron temperaturas

de incubacin (35 a 44 C) en el lodo, aunado a que existieron condicionesfavorables de humedad, como se mostr en la Figura 5. En consecuencia,

contrario a los objetivos del proyecto, a las 24 h de experimentacin aument la

cantidad de microorganismos en un 7.0 % respecto a los medidos en las

primeras siete horas. A medida que transcurri el experimento, se observ una

eliminacin drstica en el nmero de bacterias en un 98.5 % a las 103 h de

residencia del lodo, con una concentracin de 8.9x104NMP/g de lodo seco, lo

cual indica que en este tiempo el lodo alcanz una clasificacin C para la NOM-

004-SEMARNAT-2002, respecto slo a coliformes fecales. El potencial de

eliminacin de altos contenidos de coliformes fecales fue verificado al medir la

concentracin de patgenos a las 450 h. Se obtuvo una presencia menor de 1.6

NMP/g de lodo seco, indicando la clasificacin A respecto a coliformes. Al inicio


36/51

23

del experimento 2 ($), el lodo proveniente de la PTAR contena una masa

bacteriana de coliformes fecales de 3.25x106 NMP/g de lodo seco. En los

primeros tres das se mantuvo la concentracin de patgenos del orden de 106;

para el cuarto da comenzaron a disminuir rpidamente. A las 95 h se obtuvoconcentracin de coliformes de 1800 NMP/g de lodo seco. En los primeros tres

das de experimentacin se cuantific el crecimiento de bacterias debido a las

condiciones favorables de humedad, temperatura y pH en el lodo.

Figura 6. Concentracin de coliformes fecales en lodos residuales durante el secado solar.

Durante el experimento 2, las temperaturas en el lodo fueron generalmente de

incubacin debido a la baja incidencia de radiacin solar tpica de otoo. En la

Tabla IV se muestran las temperaturas del lodo y la radiacin incidente en el

secador integrada en el tiempo de experimentacin para el experimento 2. Se


37/51

24

puede observar que todos los das de este experimento fueron muy parecidos

en trminos de radiacin.

3.1.3 Coliformes fecales vs pH de los lodos

En la Tabla V se muestran los valores de pH obtenidos del extracto de los

lodos para los dos experimentos. Todos los valores de pH se mantuvieron

dentro del rango de 6 a 7.2. De acuerdo a lo reportado por diversos autores

(Madigan et al., 2004; Metcalf & Eddy, 2003; Perry et al.,1999; Levett, 1990),

este pH resulta favorable para el crecimiento de los coliformes fecales. Por lo

tanto, el pH no contribuy para la eliminacin de los coliformes fecales,

nicamente favoreci las condiciones de incubacin y multiplicacin.

Tabla IV. Insolacin durante la experiencia 2 y temperatura del lodo residual a lo largo del da.

Temperatura del lodo ( C )

DaInsolacin

kW-h/m2 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00

1 4.7 20.3 22.7 33.6 34.3 32.8 35.0 33.4 33.5 36.0 34.5

2 4.6 21.0 21.0 33.0 36.0 38.3 38.4 34.2 32.5 33.0 34.13 4.8 25.0 25.0 25.0 34.0 36.0 35.1 31.3 31.0 32.63 29.6

4 4.7 14.7 14.7 28.3 30.7 29.4 32.1 27.3 26.1 27.1 28.3

5 4.6 16.1 16.1 18.0 22.3 24.9 34.2 35.0 34.6 32.4 32.4*Insolacin es la cantidad de radiacin solar incidente por metro cuadrado durante un da.

Tabla V. Valores de pH de los lodos durante los dos experimentos.

Muestra Exp 1 Exp 2

1 6.8 6.62 6.5 6.3

3 6.2 6.6

4 6.1 6.4

5 6.0 7.2

6 6.0 -


38/51

25

3.1.4 Radiacin solar durante el secado solar

En la Figura 7 se observa la relacin entre la radiacin solar incidente en el

secador solar observada en los dos experimentos. El comportamiento general

de la incidencia de radiacin durante el primer da sobre la superficie terrestre

corresponde a una campana de Gauss; donde el mximo ocurre al medio da

solar y se mantiene en cero durante las horas sin sol.

Figura 7. Radiacin solar experimentada durante el secado solar de lodos.


39/51

26

En el experimento 1, predominaron los das nublados; slo el primer da fue

un da tpico despejado de verano. El primer da de experimentacin la

incidencia de radiacin fue muy alta con un da completamente despejado. Lo

cual favoreci la eliminacin de agua en un 4.2 % y un 34.6 % para coliformesfecales. Sin embargo, de manera desfavorable, se presentaron bajas

incidencias de radiacin solar debido a los constantes nublados para los

siguientes das del experimento 1 (%), lo que provoco una menor velocidad en

el secado del los lodos dentro del dispositivo.

Por otra parte, tambin se muestra una curva de la incidencia de radiacin

promedio durante el experimento 2 ("); el cual se caracteriz por presentar

das claros constantes tpicos de otoo. Esta curva muestra valores menoresque para el primer da del experimento 1, pero mayores que para la incidencia

obtenida en das nublados. La incidencia de radiacin obtenida en el

experimento 2, fue alta y se mantuvo constante durante la experimentacin,

favoreciendo as a la remocin de agua en un 98.0 % a los 5 das y una

eliminacin del 99.9 % de coliformes fecales.

3.2 Conclusiones

El secador solar de lodos residuales result ser tcnicamente viable

para la remocin de agua y eliminacin de altas concentraciones de bacterias

patognicas.

Los resultados demostraron un comportamiento de secado del tipo

exponencial. La efectividad de remocin de agua (80-90 %) del secador solar

de lodos residuales con altos contenidos de agua, depende de las condiciones

climatolgicas de las estaciones del ao. Se espera que la mayor eficiencia de

secado, siempre ocurra con altas incidencias de radiacin solar en poca de

verano; sin embargo, esta poca tambin incluye lluvias y nublados

frecuentes. Para esta temporada, se experimentaron tiempos de secado

mayores. En el otoo se aument la velocidad del secado del lodo, casi tres

veces ms en la poca de nublados.


40/51

27

A pesar de las diversas variaciones que se estuvieron presentando

durante el experimento con respecto al crecimiento de las bacterias, se

observ una eficiencia del dispositivo, representado un notable decaimiento

exponencial en el contenido de patgenos desde el orden de 106NMP/g delodo seco hasta concentracin final de coliformes fecales menor de 1.60

NMP/g de lodo seco para el experimento 1 y para el experimento 2, hasta una

concentracin final de 1.80x103 NMP/g de lodo seco. De acuerdo a la

clasificacin de bioslidos respecto a lmites mximos permisibles para

coliformes fecales (SEMARNAT, 2002) estos lodos se clasifican como clase A

de tipo excelente o bueno, respecto slo a coliformes fecales.

Los coliformes se reprodujeron dentro del secador solar cuando lahumedad del lodo se encontr por arriba del 70.0 %, esto debido a que es una

condicin propicia para su multiplicacin. Adems de que el pH y las

temperaturas fueron adecuados en el medio.

Las variables como la humedad, temperatura, pH, nutrientes y radiacin

solar fueron factores importantes para el crecimiento y remocin de los

coliformes fecales. Despus de tres das de experimentacin, las condiciones

combinadas de los factores provoc la disminucin acelerada de loscoliformes fecales para los dos experimentos.

3.3 Recomendaciones

Se recomienda el uso de secadores solares para contribuir a la solucin

de contaminacin ambiental causada por los lodos residuales, mejorando con

esto sus mecanismos actuales de manejo y disposicin.

Es necesario completar el anlisis de calidad del lodo tratado con el

secador solar con respecto a sus contaminantes como metales pesados,

Salmonella spp. y huevos de helminto para verificar su posible

aprovechamiento de acuerdo a la NOM-004-SEMARNAT-2002.


41/51

28

Se sugiere hacer un estudio econmico para validar y justificar el uso e

implementacin de secadores solares de lodos residuales en Ciudad Jurez.

Se recomienda hacer ms experimentacin en otras estaciones del

ao, para conocer los factores climticos caractersticos que puedan favorecer

la aceleracin en el secado de los lodos.

Es necesario contar con un sistema automtico de mezclado del lodo

durante el da para optimizar el secado.

3.4 Plan de difusin

Dar a conocer los resultados obtenidos durante la experimentacin, a la

JMAS, Gobierno del Estado de Chihuahua, al gobierno del Municipio deCiudad Jurez, a empresas particulares generadoras de lodos y al pblico en

general, para crear una concientizacin y conocimiento acerca del uso de

secadores solares.

El proyecto fue presentado en dos Congresos Nacionales: Semana

Nacional de Energa Solar XXX y XXXI, con la publicacin de las respectivas

memorias en extenso. Adems, un artculo internacional est en proceso de

revisin.


42/51

29

PORT D

T BL DE CONTENIDO

LITERATURA CITADA

Abad, E.; Martnez, K.; Planas, C.; Palacios, J.; Caixach, J.; Rivera, J. 2005.Priority organic pollutant assessment of sludges for agriculturalpurposes. Chemosphere, 61:1358-1369.

BECC, COCEF; JMAS. Border Environment Cooperation Commission,Comisin de Cooperacin Ecolgica Fronteriza y Junta Municipal deAgua y Sanemaiento. Plan Maestro para el Manejo Integral de losResiduos Slidos Municipales en Ciudad Jurez Chihuahua, Pararesiduos slidos especiales municipales. 2000. Carpeta I

Benbrahim, M.; Denaix, L.; Thomas, A.L.; Balet, J.; Carnus, J.M. 2006. Metalconcentrations in edible mushrooms following municipal sludgeapplication on forest land. Environmental Poluttion, 144:847-854.

Clesceri, L.S.; Greenberg, A.E.; Eaton, A.D. Standard Methods for theexamination of water and wastewater. 20vaEdicin. Editorial AmericanPublic Health Association. Baltimore, Maryland, E.U.A. 1998. 10-161.Captulo 9.

Collins, C.H.; Lyne, P.M.; Grange, J.M. Microbiological Methods. 7maEdicin.Editorial Butterworth-Heineman Ltd. New York, NY 1995. 493p.

Cota, A.D.; Ponce, C.; Padilla, J.H.N. Diseo y construccin de un secadorsolar de lodos generados en plantas tratadoras de aguas. Memoriasde la XXX Semana Nacional de Energa Solar: Veracruz, Mxico, 2006.p 353-357

Cota, A.D; Figueroa, C.; Espinoza, E.; Lares, J.G.; Avitia, C.; Fayett, D.Cuantificacin de coliformes fecales y Salmonella spp. en lodosresiduales durante el proceso de secado solar. Memorias de la XXXISemana Nacional de Energa Solar: Zacatecas, Mxico, 2007. p. 599-603.

Edson, V.C.R.; Giuradelli,T.M.; Correa, A.X.R.; Rrig, L.R.; Schwingel, P.R.;Resgalla, Jr. C.; Radetski, C.M. 2007. Ecotoxicological evaluation ofthe short term effects of fresh and stabilized textile sludges beforeapplication in forest soil restoration. Environmental Pollution, 146:463-469.

Levett, P.N.Anaerobic Bacteria. 2daEdicin. Editorial St. Edmundsbury Press.Seattle, WA. 1990. 122p.


43/51

30

LGEEPA. Ley de Equilibrio Ecolgico y Proteccin al Medio Ambiente delEstado de Chihuahua (Congreso de Estado Unidad Tcnica y deInvestigacin Legislativa Divisin de documentacin y biblioteca) Leypublicada en el Peridico Oficial del Estado No. 46 del 8 de Junio de2005. Chihuahua, Chih. Artculos 5 y 6 de peligrosidad y residuospeligrosos. Editorial de Talleres Grficos de Gobierno del Estado.116p.

LGPGIR, 2004. Ley General para la Prevencin y Gestin Integral de losResiduos. Que el Congreso General de los Estados Unidos MexicanosDecreta.

Llamas, A.; Trevio A.B. 2004. Aprovechamiento de bioslidos como unafuente de energa ecolgica. Transferencia, revista digital deposgrado, investigacin y extensin del Campus Monterrey. [en lnea]Mxico, 17(68):1-22. www.transferencia.mty.itesm.mx (Acceso:8 enero,2006).

Luboschik, U. 1999. Solar sludge drying-Based on the IST process.Renewable Energy, 16:785-788.

Maboeta, M.S.; Van Rensbury, L. 2003. Vermicomposting of industriallyproduced woodchips and sewage sludge utilizing Eisenia fetida.Ecotoxicology and Environmental Safety, 56:265-270.

Madigan, M.T.; Martinko J. M.; Parker J. Brock. Biologa de losmicroorganismos. 10ma Edicin. Editorial Pearson Educacin, S.A.Madrid, Espaa. 2004. 1011p.

Mims, C.; Dockrell H.M.; Goering, I.R.V.; Walkelin, D.R.; Zuckerman, M.Medical Microbiology. 3raEdicin. Editorial Mosby. Seattle, WA. 2003.780p.

Metcalf & Eddy Inc. Wastering Engineering, Treatment and Reuse. 4taEdicin.Editorial McGraw-Hill. New York, NY 2003. 1819p.

Perry, J.J.; Staley, T.J.; Lory, S. Microbial Life. 1eraEdicin. Editorial Sinaver.Sunderland, MA. 1999. 811p.

Sahlstrm, L.; Aspan, A.; Bagge, E.; Danielsson-Tham, M.L.; Albihn, A. 2004.Bacterial pathogen incidences in sludge from Swedish sewagetreatment plants.Water Research,38:1989-1994.

SEMARNAT, 2002. Norma Oficial Mexicana. NOM-004-SEMARNAT-2002,

Proteccin ambiental, Lodos y bioslidos. Especificaciones y lmitesmximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento ydisposicin final. Diario Oficial de la Federacin, 15 de Agosto del2003.


44/51

31

PORT D

T BL DE CONTENIDO

ANEXO 1

Relatora de la problemtica de los lodos residuales de las plantas tratadoras Norte y Sur deCiudad Jurez, Chihuahua (PROFEPA, 2004).

Antecedentes

Al certificarse el financiamiento de las plantas tratadoras por parte de la COCEF/BANDANse exigi se tuviera una solucin para el deposito final de los lodos residuales. Al existir laimposibilidad material para financiar un proyecto de deposito final se llego a un acuerdo

de buena fe entre el Gobierno Municipal de Jurez y el rgano operador del Gobiernodel Estado (Junta

Municipal de Agua y Saneamiento). Siendo este que la JMAS tratara los lodos paraestabilizarlos y as poderlos disponer finalmente en el Relleno Sanitario Municipal.

La Junta Municipal de Agua y Saneamiento de Ciudad Jurez y sus concesiones aplicanel tratamiento primario avanzado de desestabilizacin de partculas coloidales por mediode sulfato de aluminio las aguas residuales domesticas e industriales que se generan enla ciudad, para lo cual, tiene dos plantas de tratamiento denominadas Planta Norte yPlanta Sur. La Planta Norte y esta ubicada en calle Pascual Ortiz No. 1155 No. 1105,colonia Satlite y tiene una capacidad de 2.5 m3 /seg. recibiendo 1.6 a 1.8 m3 /seg. Deagua residual del norte de la ciudad. La Planta Sur esta en Ri Candemeo No. 1105, col.Zaragoza, Distrito Bravo, que recibe 1m3 /seg. De las aguas residuales provenientes del

sur de la ciudad. El proceso de tratamiento se constituye a grandes rasgos de undesbaste (cribado) grueso, seguido de un desbaste fino y posteriormente pasa a undesarenador desengrasador del cual se obtienen lodos de arena y lodos de grasa,enseguida se lleva a un reactor en donde se realiza la desestabilizacin de la materiaorgnica con sulfato de aluminio, y por ultimo se realiza la desinfeccin por medio decloro. Los lodos residuales, generados por dicho tratamiento, son deshidratados yposteriormente se les agrega oxido de calcio (Cal) para estabilizar el pH a 12. Estos lodosson depositados sobre el suelo natural para ser secados y despus son llevados alRelleno Sanitario de Ciudad Jurez.

Desde hace 3 aos aproximadamente, previo un tratamiento de estabilizacin y secado ala

intemperie, los lodos residuales se estuvieron depositando en el Relleno Sanitario de

Ciudad Jurez, en donde se reciban 6,000 metros cbicos por mes. En el RellenoSanitario Municipal la disposicin de los lodos se realizaba apilando los mismosGenerando una profundidad de 35 metros. El costo del manejo dentro del RellenoSanitario de 216,000 mts3 aproximadamente ha sido cubierto en su totalidad por elGobierno Municipal. La JMAS cobra una tarifa para saneamiento con la que cubre elcosto de estabilizacin y transporte de los lodos y el tratamiento del agua, sin pagar por ladisposicin final. La JMAS tiene subcontratadas a empresas particulares para eltratamiento de las aguas y los lodos (Degremont y sus filiales ).


45/51

32

Contingencia

El da 27 de octubre la Procuradura Federal de Proteccin al Ambiente Delegacin Chih.

realizo visita de inspeccin a raz de contingencia ambiental, a las Plantas TratadorasNorte y Sur, debido a que los lodos residuales generados por dichas plantas ydepositados en el relleno sanitario, comenzaron a incendiarse. La PROFEPA solicito tantoa las plantas como al Relleno Sanitario la certificacin de no peligrosidad por parte de laSEMARNAT de los lodos generados por las plantas de tratamiento Sur y Norte, obligadaen Trminos del Articulo 150 de la Ley General de Equilibrio Ecolgico y la Proteccin alAmbiente y Artculos 5 y 6 de su Reglamento, as como con la Norma Oficial MexicanaNOM-004-SEMARNAT-2002, misma que no se presento y se declaro no contar con ella.Para verificar la PROFEPA si estos residuos eran o no peligrosos, toda vez que secareca de dicha autorizacin, durante las diligencias complementarias durante la primerasemana de Noviembre de 2003 se tomaron muestras de los lodos crudos y tratados, aspara su posterior anlisis CRIT (corrosividad, ractividad, inflamabilidad y toxicidad encompuestos orgnicos e inorgnicos), los anlisis se llevaron a cabo en el Laboratorio

Regional de Ciudad Jurez y en el Laboratorio de la Zona Metropolitana del Valle deMxico, conforme a lo lineamientos establecidos en la norma oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT/93 que establece las caractersticas de los residuos peligrosos, el listado delos mismos y los limites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

As mismo el da 27 de octubre se inspeccionaron los lodos en el Relleno SanitarioMunicipal y se constato que se reciban los lodos de forma no controlada al no solicitar elcertificado de no peligrosidad y comprobantes de estabilizacin de los lodos confinados.

Normatividad a Revisar durante la Inspeccin

El articulo 150 de la Ley General del Equilibrio Ecolgico y la Proteccin al Ambientemenciona que los materiales y residuos peligrosos debern ser manejados con arregl a la

presente Ley, su reglament y las normas oficiales mexicanas que expida la secretariaEl Articulo 5 del Reglamento de la LGEEPA en materia de residuos peligrosos menciona quesern responsables del cumplimiento de las disposiciones del reglamento y de las normastcnicas ecolgicas que de el se deriven, el generador de residuos peligrosos as como laspersonas fsicas o morales, publicas o privadas que manejen, importen, o exporten dichosresiduos.

El Articulo 6 del Reglamento de la LGEEPA en materia de residuos peligrosos menciona quepara efecto de lo dispuesto en el articulo anterior, las personas fsicas o morales o publicas oprivadas que con motivo de sus actividades generen residuos, estn obligadas a determinar siestos son peligroso.

La Norma Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT/93 establece las caractersticas de losresiduos peligrosos, en el listado de los mismos y los limites que hacen a un residuo peligroso

por su toxicidadal ambiente, la cual estipula en su numeral 5 la clasificacin de la designacinde los residuos para determinar si son o no peligrosos, adems de establecer en su numeral5.5.4 que un residuo se considera peligroso por su toxicidad al ambiente, cuando presenta lapropiedad de tener concentraciones mayores a los limites mximos permisibles sealados enlas tablas 5, 6 y 7 del anexo 5 de la misma de acuerdo a la prueba de extraccin de toxicidad(extracto PECT) conforme a la Norma Oficial Mexicana NOM-053-SEMARNAT/93.

La Norma Oficial Mexicana NOM-053-SEMARNAT/93 establece el procedimiento para llevar acabo la prueba de extraccin para determinar los constituyentes que hacen a un residuo


46/51

33

peligroso por su toxicidad al ambiente. Esta norma describe la metodologa a seguir para larealizacin de la prueba de Extraccin de Constituyentes Txicos (extracto PECT), y as poderefectuar el anlisis fisicoqumico completo de presuntos residuos peligrosos y sucaracterizacin, as como determinar si se encuentra en los mismos los constituyentesregulados en la norma NOM-052-SEMARNAT/93.s

La Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002 de lodos y biosolidos que establecelas especificaciones y limites mximos permisibles de contaminantes para suaprovechamiento y disposicin final, menciona en el numeral 4.1 de especificaciones, que laspersonas fsicas o morales interesadas en llevar a cabo el aprovechamiento o disposicin delos lodos (definidos en esta Norma como slidos con un contenido variable de humedad,provenientes del desazolve de los sistemas de alcantarillado urbano y o municipal, de lasplantas potabilizadoras y de las plantas de tratamiento de aguas residuales, que no han sidosometido a proceso de estabilizacin) deber recabar la constancia de no peligrosidad entrminos el tramite SEMARNAT-07-007.

Resultado de las Muestras

Al realizar la revisin de los resultados emitidos por las reas tcnicas del LaboratorioRegional de esta procuradura, se observa que las muestras analizadas resultaron noresiduos peligrosos de acuerdo a lo establecido en la Norma Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT/93. sin embargo es importante observar que el pH en las muestras del rellenosanitario resulto 9.30 y en una muestra de lodos deshidratados en el terreno adjunto a laplanta tratadora Sur fue de 10.26. lo que indica que el proceso de estabilizacin de los lodospuede no estar cumpliendo con los criterios de permanencia mnimo de 11.5 unidades de pHpara garantizar la inactividad bacteriana (NOM-004-SEMARNAT-2002). De acuerdo a losresultados obtenidos por el laboratorio, los lodos generados por las plantas tratadoras Norte ySur, no presentan caractersticas fisicoqumicas peligrosas que puedan afectartoxicologicamente al entorno ambiental. Sin embargo ya que no se tiene evidencia de cmose esta llevando a cabo al tratamiento de estabilizacin de los lodos (ya que no sepresentaron bitcoras) aunado a una disposicin final en el Relleno sanitario no controlada serecomienda: El monitoreo y caracterizacin toxicologica constante de los efluentes que se

procesan y los lodos generados en las plantas para un mayor control de estos y elcumplimiento a la Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002, obtenga laconstancia de no peligrosidad para poder llevar a cabo el confinamiento final de los lodos.

Causante de la Contingencia

Al contar con evidencia de que posiblemente el proceso de estabilizacin no estahomogenizado al contar con diferentes niveles de pH y haber observado la forma vertical dedisposicin de los lodos en el relleno sanitario, se deduce que un posible causante delincendio es la generacin de metanos por la actividad bacteriana permitida por un bajo pHcombinado con disposicin vertical.

Al conocer que las muestras tomadas no presentaban caractersticas de peligrosidad

CRETI y con conocimiento de que el generador haba iniciado semanas atrs elprocedimiento para obtener el certificado de no peligrosidad de la Direccin General deGestin Integral de Materiales y Actividades Riesgosas se hicieron por parte de estadelegacin las gestiones necesarias para la agilizacin del otorgamiento de la constancia deno peligrosidad, con el objetivo de coadyuvar a solucionar un problema comunitariobinacional. Ya que los lodos se depositaban en terrenos contiguos a las tratadoras que seencuentran rodeadas de reas residenciales y la frontera con Estados Unidos. Los moradoresde esta zona se quejan de los olores que brotan de las tratadoras.


47/51

34

Medidas de Urgente Aplicacin

El da seis de noviembre de 2003, se dictaron los Acuerdos de Medidas de Urgente AplicacinNo. CI0402VI2003 y CI0404VI2003 (anexos), correspondientes a Agua Process, S.A. de C.V.

Plantas Sur y Norte y al relleno Sanitario, respectivamente, dichas medidas fueron dictadas araz de que la plantas de tratamiento carecan la autorizacin de descaracterizacin de loslodos como residuo peligrosos por parte de la Secretaria.

Organismo Operador de las Plantas Agua Process S.A. de C.V.

1. Presentar la concesin para la construccin, operacin y mantenimiento de la planta deaguas residuales otorgada por la Junta Municipal de Aguas y tratamiento de aguasresiduales Saneamiento de Ciudad Jurez.

2. Agilizar el tramite de descaracterizacion de lodos generado del tratamiento fsico qumicode aguas residuales ante SEMARNAT.

3. Establecer un procedimiento eficiente de estabilizacin de lodos generados del

tratamiento de aguas residuales y una bitcora de control de lodos y biosolidos as comopresentar un programa calendarizado para realizar la estabilizacin.

4. 4 El predio de almacenamiento temporal de los lodos deber ser habilitado para que noexistan infiltraciones al subsuelo y contar con sistema de recoleccin de lixiviados.

5. Gestionar ante la SEMARNAT un sitio de disposicin final de los lodos generados o en sucaso enviarlos a un confinamiento autorizado por la Secretaria.

Relleno Sanitario

1. Abstenerse de recibir los lodos generados de las plantas tratadoras de agua residualessin que tengan la descaracterizacion (constancia de no peligrosidad) por la DireccinGeneral de Manejo Integral de Contaminantes de la subsecretaria de Gestin para laproteccin ambiental de la SEMARNAT.

2. Deber establecerse un control de recibimiento de los lodos generados del tratamientofsico-qumico de las plantas tratadoras de aguas residuales que tengan la constancia deno peligrosidad para cerciorarse que los lodos estn debidamente estabilizados y queayuden a controlar la atraccin de vectores y que reduzcan los riesgos de contingenciasambientales.

El Relleno Sanitario Municipal dio cumplimiento a las medidas de urgente aplicacin alabstenerse de recibir los lodos generados de las plantas tratadoras y presentar laconstancia de no peligrosidad para los lodos recibidos. As mismo manifest que elmecanismo para la recepcin de los lodos ser el de revisar el camin donde secontengan los lodos secos con el mismo peso y volmen.

Agua Process S.A. de C.V. presento algo de la documentacin requerida. Sin embargocabe sealar que en cuanto a la constancia de no peligrosidad aunque esta fuepresentada la misma estaba a nombre de la JMAS y estableciendo la descaracterizacionnicamente para 50 montculos de lodo de 6 mts3. lo anterior presento la necesidad dedefinir quien es el responsable de la generacin de los residuos ante la autoridad,decidindose que el generador, en este caso es Agua Process S.A. de C.V. al ser laempresa subcontratada para el tratamiento de las aguas y la estabilizacin de los lodos.No instalaron el liner para evitar la infiltracin al subsuelo y no han realizado tramites anteSEMARNAT para otro distinto final.


48/51

35

Se tiene conocimiento de que Agua Process S.A. de C.V. dejo de existir y ahora eloperador de las plantas tratadoras es Degremont de Mxico, S.A. de C.V. lo que pone enriesgo la conclusin de los procedimientos.

Se tuvo una reunin con Degremont antes Agua Process y la JMAS. Se llego a unacuerdo de que acataran las medidas correctivas derivadas de la resolucin y Degremontasumir la responsabilidad. Asimismo solicitara la conmutacin aceptando entrar alprograma de certificacin industrial.

Complicaciones Posteriores

No se ha llegado a un acuerdo entre el Gobierno Municipal y la JMAS para la recepcinde los lodos en el relleno sanitario. Es importante conocer que existen otros conflictos deinters adems del cobro por el manejo de los lodos, la JMAS tiene un adeudo de predial,el municipio tiene un adeudo de agua, existe una controversia constitucional sobre elderecho municipal para administrar el rgano operador de agua. Adems existe lainstruccin por parte de la PROFEPA de abstenerse de recibir lodos no caracterizados ysin seguimiento a los procedimientos de estabilizacin.

Al no contar con un lugar para disponer de los lodos, estos se han estado acumulando enlos terrenos continuos a las tratadoras generando los problemas comunitarios ybinacionales antes mencionados. La JMAS sac los lodos de este lugar y los llevo a unpredio particular localizado fuera del centro de poblacin urbana, desmontando la zona devegetacin nativa y contando segn se manifiesta con el permiso del Estado para talhecho y sin haber solicitado cambio de uso de suelo a SEMARNAT.

Nos encontramos en una etapa de leyes rectoras. Por una parte la LGEEPA y por otra lasatribuciones que marca la ley general para la prevencin y gestin integral de losresiduos. Esta realidad crea confusin en cuanto al mbito de competencia de cada unade las autoridades.

Se levant acta circunstanciada en el lecho de secado el da 10 de marzo de 2004,levantndose las muestras de los lodos para proceder a su anlisis biolgico y CRETI. En

metales pesados se encontr no peligrosidad y el anlisis biolgico lo realizo unlaboratorio externo acreditado encontrando por el procedimiento NOM 004 ningunapresencia de patgenos y bajo el procedimiento de la NOM 052 se encontr la presenciade salmonelosis.

El particular, dueo del predio y transportista, del lecho de secado tuvo un acercamiento yatendi la inspeccin de buena manera y de forma voluntaria la diligencia de inspeccinen materia forestal.

Escenarios Futuros

Objetivo final: Resolver un problema que data desde el origen de las plantas tratadoras deagua en Ciudad Jurez, Chihuahua:

1. Establecer un seguimiento efectivo a la estabilizacin de los lodos para dar cumplimientoa la NOM-004 y NOM-052, dejando un antecedente de manejo responsable antes detransferir la responsabilidad total del manejo de los lodos al gobierno estatal.

2. Que se obtenga por parte de las plantas tratadoras una certificacin dedescaracterizacion para el proceso de estabilizacin de los lodos residuales.

3. Que se de destino final adecuado y seguro a los lodos generados por las plantastratadoras.


49/51

36


50/51

37

PORT D

T BL DE CONTENIDO

Anexo 2

Tablas del NMP y sus lmites de 95% de confianza para diversascombinaciones de resultados positivos para cinco tubos usados en la

tcnica de los tubos de fermentacin mltiple (Clesceri, 1998).

No. de tubos con reaccionespositivas

(10.0 mL, 1.0 mL, 0.1 mL)

ndice de NMP por 100mL

Lmite Confiable95%

0 0 0


51/51

5 0 0 23 9.0 865 0 1 30 10 1105 0 2 40 20 1405 1 0 30 10 1205 1 1 50 20 150

5 1 2 60 30 1805 2 0 50 20 1705 2 1 70 30 2105 2 2 90 40 2505 3 0 80 30 2505 3 1 110 40 3005 3 2 140 60 3605 3 3 170 80 4105 4 0 130 50 3905 4 1 170 70 4805 4 2 220 100 5805 4 3 280 120 6905 4 4 350 160 8205 5 0 240 100 9405 5 1 300 100 13005 5 2 500 200 20005 5 3 900 300 29005 5 4 1600 600 53005 5 5 !1600 -- --

cuantificación de coliformes fecales en lodos residuales durante el proceso de secado solar

Documents