EMISARIO
BENEFICIOS Y EFICIENCIA DEL EMISARIO SUBMARINO DE LA CIUDAD DE SANTA MARTA
1. INTRODUCCION
Muchos de los grandes centros poblacionales costeros en el mundo, han encontrado en las aguas oceánicas el cuerpo receptor más lógico y económico para recibir afluentes de tipo doméstico, diluidos de forma adecuada a través de Emisarios Submarino.
Es así como estos sistemas han sido de gran aceptación en países latinoamericanos como Venezuela (39 emisarios), Chile (18), Cuba (17), Puerto Rico (15), Brasil (12), México (9), Ecuador (1), Uruguay (1), Costa Rica (1), Argentina (1), Martinica (1).
Esto sin mencionar la gran cantidad de países desarrollados en donde se ha comprobado que no se producen daños a los ecosistemas marinos y terrestres y además se da una buena solución al problema de disposición final de aguas residuales, cuando se cumplen algunos requisitos que se exponen más adelante.
Conocedores de este contexto y conscientes de la problemática de la ciudad de Santa Marta, se planteó el Proyecto del Emisario Submarino como una solución para mitigar el Impacto Ambiental negativo producido por la descarga libre en el mar de las aguas servidas domésticas de Santa Marta, que constituía un peligro para el medio ambiente de la zona y afectaba al ecosistema marino y terrestre, a las poblaciones cercanas y al turismo.
La iniciativa del proyecto del Emisario Submarino para la ciudad de Santa Marta, fue concebida e impulsada inicialmente por el Comité Ambiental Distrital el cual era liderado por la Corporación Autónoma Regional del Magdalena CORPAMAG, el Distrito de Santa Marta y METROAGUA S.A. E.S.P.
Los estudios de diseño y de impacto ambiental así como la construcción del Emisario se llevaron a cabo con aportes económicos de estas entidades y del entonces Ministerio de Desarrollo.
2.PROBLEMÁTICA DE LA DISPOSICION FINAL DE AGUAS RESIDUALES EN LA CIUDAD DE SANTA MARTA, ANTES DE LA CONSTRUCCION DELEMISARIO SUBMARINO
Hasta el mes de abril del año 2000, el Distrito de Santa Marta carecía de sistemas de tratamiento para las aguas servidas, las cuales se vertían al mar sin ningún tipo de tratamiento previo.
Foto No 1:Vertimiento superficial de las aguas residuales en El Boquerón antes de la construcción del Emisario Submarino.
En consecuencia, se presentaban focos de contaminación bacteriológica en las playas y bahías del sector de Santa Marta y Taganga, afectando la salud de habitantes y turistas. También existían afectaciones de tipo paisajístico del sector del Boquerón y de los ecosistemas marinos, pues era evidente la ausencia de vida marina.
La descarga puntual de aguas negras representaba una fuente importante de material orgánico, nitratos, fosfatos y otros componentes químicos contaminantes, así como de bacterias coliformes y bacterias patógenas fecales difícilmente asimilables por el Mar, al ser recibidos en un solo punto.
3.EMISARIO SUBMARINO DE LA CIUDAD DE SANTA MARTA
3.1.Proceso de Selección del Emisario Submarino de La Ciudad de Santa Marta
Los emisarios submarinos aventajan a las grandes plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que su construcción resulta más rápida y económica, requieren de un mínimo y sencillo mantenimiento, emplean poca fuerza de trabajo calificada y son más eficientes que otros sistemas, pues a través de la dilución facilitan la remoción de la carga contaminante.
En el estudio previo de las posibles alternativas para la disposición final de las aguas residuales domésticas de la ciudad de Santa Marta, se analizaron los aspectos que se citan a continuación, descartando siempre la opción de no tratamiento:
Sistema Tratamiento |
Remoción de carga contaminante |
Profundidad de descarga en el mar |
Dilución |
Secundario Convencional |
90% |
Superficial |
1:10 |
Intermedio |
75% |
Profundidad promedio de 15 m |
1:70 |
Emisario Submarino con Tratamiento Primario |
35% |
Profundidad mínima de 30 m |
1:150 |
Emisario Submarino con Tratamiento Preliminar (Santa Marta) |
10% |
Profundidad mínima de 30 m |
1:150 |
Los valores anteriormente descritos son obtenidos de la literatura especializada en el tema y se puede concluir que es muy similar el efecto producido en el mar con la construcción del Emisario Submarino complementado con sistemas de tratamiento primario o preliminar.
3.2. Pretratamiento de las Aguas Residuales:
Un aspecto fundamental en la aplicación de procesos de tratamiento es que la selección del tipo de tratamiento no puede separarse del método de disposición final del efluente pretratado. Esta asociación es importante debido a las diferencias extremas en las capacidades de los cuerpos receptores de aguas para aceptar contaminantes residuales que varían desde la capacidad de casi cero de un arroyo hasta la máxima capacidad del mar abierto.
Cuando el agua residual doméstica es diluida en el mar abierto a través de un emisario submarino diseñado apropiadamente, solo se necesita remover los sólidos de gran tamaño, incluidos los flotantes persistentes. Los procesos normales de sedimentación, flotación y los procesos químicos o biológicos secundarios, resultan en la remoción de cantidades excesivas de materias, incluyendo sólidos finos, los que serian asimilados rápidamente por el ambiente marino sin impactos significativos.
Las aguas residuales de la ciudad de Santa Marta reciben un tratamiento preliminar que consiste en la separación de más del 90 % de los sólidos flotantes y de gran tamaño que transportan los efluentes, a través de su captura en un sistema de rejillas autolimpiantes. De esta forma se mejora la calidad de las aguas entregadas al mar y se favorece la posterior dilución. Estos sólidos se conducen al relleno sanitario de la ciudad.
Fotos No. 2 y 3: Rejillas autolimpiantes de la Estación Norte
3.3 Calidad del Afluente:
Una de las condiciones ambientales favorables para la operación del Emisario Submarino, es la calidad del agua vertida, que por provenir de una ciudad sin enclaves industriales, no presentan altos niveles de sustancias tóxicas como orgánicas persistentes o metales pesados que podrían causar efectos nocivos al ecosistema. Los resultados obtenidos de los distintos monitoreos realizados en la estación norte, presentan valores de metales pesados que cumplen los límites permisibles decretados para aguas residuales e incluso para agua potable, como se muestra a continuación:
PARA METROS UNIDADES |
EST. NORTE |
VALOR ADMISIB. |
VALOR ADMISIB. |
METODO |
|
PROMEDIO |
RESIDUALES * |
DEC. 475 |
ANALITICO |
Plomo Mg/lPb |
0.0014 |
0.5 |
0.01 |
abs. Atómica |
Hierro Mg/lFe |
0.3 |
|
0.3 |
abs. Atómica |
Cromo Mg/lCr |
0.00053 |
0.5 |
0.01 |
abs. Atómica |
Cobre Mg/lCu |
0.0028 |
3.0 |
1 |
abs. Atómica |
Mercurio Mg/lHg |
No Det |
0.02 |
0.001 |
abs. Atómica |
Zinc Mg/lZn |
0.13 |
|
5 |
abs. Atómica |
Manganeso Mg/lMn |
0.10 |
|
0.1 |
abs. Atómica |
Magnesio Mg/lMg |
16.13 |
|
36 |
abs. Atómica |
Decreto 1594 de 1984 -Artículo 74 (Control de carga) *
Decreto 475 de 1998 - Articulo 8 (Agua potable) **
El Emisario Submarino corresponde a un diseño que prevé el transporte al mar y tratamiento por dilución de los actuales 800 litros/segundo de aguas servidas de ésta ciudad y hasta el año 2.050 donde se prevé transportar 2.500 litros/segundo.
El Emisario se compone de una tubería de 428 metros de longitud, 1 metro de diámetro y una profundidad de 56 metros, fabricada en polietileno de alta densidad y alto peso molecular. Para su hundimiento en la zona especificada, se hizo necesario construir y adosar a la tubería 72 lastres de 3 toneladas cada uno, los cuales proporcionan la estabilidad del Emisario en el lecho marino ante los cambios bruscos de intensidad de las corrientes marinas de la zona.
La gran pendiente que se obtiene del encuentro de la Sierra Nevada con el Mar, hace que la descarga se realice a mayor profundidad y por tanto mayor distancia de las playas que constituyen objetivo fundamental a proteger.
3.5.BENEFICIOS AMBIENTALES DEL EMISARIO SUBMARINO
El Emisario Submarino utiliza la dilución para descargar en un gran volumen receptor el agua residual con el objetivo de obtener bajas concentraciones finales que sean fácilmente asimilables. Así mismo, se aprovechan recursos disponibles de forma natural en el mar su poder bactericida y la disponibilidad de grandes cantidades de oxígeno disuelto que facilita la asimilación de la materia orgánica, la cual favorece el repoblamiento de vida marina a través del alimento de los niveles más bajos de la cadena trófica y su efecto posterior sobre los niveles mayores.
Los difusores, son 32 orificios circulares de 15 centímetros de diámetro, ubicados alternadamente cada 4 metros en el eje lateral de la tubería, a lo largo de los últimos 120 metros.
La dilución tiene tres componentes que interactúan para disminuir el efecto contaminante en el medio marino:
(1) Efecto de turbulencia producido en los difusores, el cual produce una dilución de 1:100;
(2) Decrecimiento bacterial de la carga orgánica;
(3) Poder de dispersión de la carga orgánica por efecto de la profundidad y la distancia a la costa.
3.5.1. Efecto de la turbulencia producido en los difusores
La dilución inicial se produce inmediatamente después de vertido el líquido residual a través de los orificios del difusor. Este proceso es generado por el carácter turbulento de la descarga y por la tendencia ascensional del cono de residuales en razón de la diferencia de densidad con el medio receptor. Esa pluma ascendente puede alcanzar o no la superficie, según exista estratificación (termoclinas) en la densidad de la columna de agua de mar.
La dilución a lo largo del eje de la pluma aumenta a medida que se produce el ascenso, y por ello mayores profundidades resultan favorables para obtener mayores valores de dilución.
PARA METRO |
UNIDAD |
LINEA BASE |
ESTACIÓN NORTE |
SECTOR EMISARIO PROMEDIO |
VALOR |
METODO |
||
|
|
MAR |
PROMEDIO |
RADIAL |
PERIMET. |
PLAYA |
ADMISIBLE |
ANALITICO |
pH |
U |
8.1 |
7.1 |
7.8 |
8.2 |
8.2 |
6.5 - 8.5 * |
Potenciom. |
% Saturación Oxígeno Disuelto |
% |
- |
- |
69 |
73 |
76 |
70 ** |
Electrometría |
Oxigeno Disuelto |
mg/l |
4.2 |
0.8 |
5.7 |
6.0 |
6.2 |
4 * |
Electrometría |
Coliformes Totales |
UFC/100 ml |
24280 |
7,2E+09 |
16137 |
3256 |
244 |
5000 ** 1000 *** |
Filtración por Membrana |
Coliformes Fecales |
UFC/100 ml |
14030 |
1,5E+09 |
8567 |
1549 |
76 |
200 *** |
Filtración por Membrana |
DBO5 |
Mg/l de O2 |
37 |
159 |
< 2 |
< 2 |
< 2 |
|
Winkler |
Decreto 1594 de 1984: Artículo 45 (preservación de flora y fauna) *
Artículo 43 (contacto secundario) ** Artículo 42 (contacto primario) ***, exigible para costero.
RADIAL: Radial (zona de mezcla)
PERIMET: Perimetral (Área de influencia indirecta)
PLAYA: Cerca de las Playas de Taganga el Boquerón y la Bahía de Santa marta.
Con el diseño del Emisario Submarino de Santa Marta, en lo que tiene que ver con los equipos de bombeo y los difusores, se han logrado valores de dilución inicial superiores de 100:1 en parámetros tan importantes como DBO5 (dilución superior al 95 %.), y coliformes totales (dilución de 99.8%); además se ha logrado incrementar en 1.54 mg/l el valor de oxígeno disuelto cuyo parámetro es de gran importancia para asegurar la existencia de fauna y flora marina, como se muestra a continuación:
En relación con los sólidos suspendidos, se aclara que el valor de dicho parámetro en el mar es del orden de 60 mg/l; por lo tanto los valores finales no pueden ser inferiores a este valor. Con lo anterior se concluye que no existe otro proceso de tratamiento que pueda alcanzar consistentemente este estándar de comportamiento.
3.5.2.Decrecimiento bacterial de la carga orgánica
El agua de mar constituye un medio hostil para los microorganismos presentes en las aguas residuales. Los factores más importantes que influyen en la descomposición de las bacterias son:
Presencia de cloruro de sodio de forma natural - en el mar.
La absorción de bacterias y su floculación y/o - sedimentación.
La acción destructiva de la luz - ultravioleta.
La falta de nutrientes requeridos.
La presencia de bacteriófagos.
La utilización de bacterias por parte de - protozoos y otros predadores como alimento y los efectos competitivos y antagónicos de otros microorganismos.
La tasa de decaimiento de coliformes se expresa usualmente como el valor del T90, que se define como el tiempo requerido para el decaimiento del 90% de los coliformes remanentes por encima de la reducción debida a dilución y difusión.
En nuestro caso, se han logrado obtener valores de T90 de 1,2 horas, lo cual se considera normal para este tipo de agua.
Como se observa en los resultados obtenidos, los valores de coliformes totales y fecales se encuentran en 244 y 76 NMP/100 ml en las playas de interés, niveles muy bajos que cumplen satisfactoriamente con los límites permisibles para baño como son 1000 y 200 NMP/100 ml.
3.5.3. Poder de dispersión de la carga orgánica por efecto de la profundidad y la distancia a la costa.
El área de descarga del Emisario Submarino, por estar en las estribaciones de la Sierra Nevada, posee una condición geomorfológica especial que tiene que ver con la presencia de profundidades relativamente altas a poca distancia de la costa.
Esta condición favorece la formación de termoclinas, o sea, distintas capas de temperatura en el mar, las cuales retrasan el ascenso de la pluma de dilución a la superficie, controlando así los efectos de contaminación superficial y paisajística a los alrededores y en el área de influencia.
3.6 RESULTADOS
3.6.1 Recuperación Paisajística y Sanitaria del Boquerón:
Actualmente la Playa del Boquerón puede ser nuevamente visitada de forma segura por las personas, dado el mejoramiento de las condiciones sanitarias y paisajísticas.
Fotos . Muestran el aspecto de la playa a la altura del Boquerón antes y después de la construcción del Emisario Submarino
3.6.2 Repoblamiento de Vida Marina
Es evidente la colonización coralina de la estructura, así como el repoblamiento de todo tipo de especies alrededor, lo cual implica un efecto positivo no solo desde el punto de visa ecológico sino también socioeconómico considerando la vocación pesquera de la población de Taganga, cercana al área del Emisario.
Fotos No. 6 y 7. Asimilación del Emisario Submarino por parte del medio ambiente marino
3.7. COSTOS DE LA INVERSION
El costo de ejecución de la obra fue de 16.000 millones de pesos, de los cuales 4.000 fueron destinados al Emisario como tal y los 12.000 restantes en la adecuación de la infraestructura de redes y la estación de bombeo norte.
Los recursos fueron aportados por el Ministerio de Desarrollo, a través de Findeter, el Distrito de Santa Marta y la Empresa METROAGUA. De igual manera se contó con la participación de CORPAMAG como impulsora y responsable de la elaboración de estudios preliminares.
La construcción de la obra la realizó el Consorcio Equipos Universal S.A. & Cia Ltda. Y Panamericana Dredging & Surveys Ltda.
Es de resaltar el enorme esfuerzo del Gobierno Nacional y la Comunidad Samaria al realizar esta cuantiosa inversión en un proyecto que mejora la calidad de vida de los habitantes, turistas y de los ecosistemas marino, terrestre y la industria pesquera.
3.8 PLANES DE MONITOREO, SEGUIMIENTO Y MANTENIMIENTO
De acuerdo con la política de gestión ambiental de METROAGUA S.A. E.S.P y dando cumplimiento a lo establecido por el Ministerio del Medio Ambiente en la licencia ambiental expedida mediante la Resolución 0242 de Abril 6 de 1999; se implantaron los planes de monitoreo, seguimiento y mantenimiento al Emisario Submarino con el propósito de garantizar el correcto funcionamiento y la eficiencia de este sistema.
El plan de monitoreo se realiza una vez al mes y consiste en la toma de muestras de agua en la estación norte y en el área de influencia del Emisario Submarino en la superficie del mar y a 25 y 50 metros de profundidad.
Posteriormente se hace un análisis de las muestras en laboratorio.
Los resultados del monitoreo tienen que ver con:
Caracterización de la descarga actual conØ determinación de concentraciones de metales pesados
Caracterización de DBO5 y CalidadØ Bacteriológica en la descarga y el cuerpo receptor
Caracterización y estabilidad de la capa deØ mezcla.
El plan de seguimiento se hace cada dos meses y consiste en la supervisión por medio de buzos dotados de cámara fotográfica o de vídeo para obtener un registro del funcionamiento del sistema.
El plan de mantenimiento se lleva a cabo cada seis meses aproximadamente, de acuerdo con los resultados del plan de seguimiento, consiste en la limpieza de los difusores y de la tapa ubicada en el extremo del Emisario.
Todos los derechos reservados 2006©METROAGUA S.A. E.S.P.
Calle 15 No. 2-16, PBX: (57-5) 4 21 27 20, FAX: (57-5) 4 21 52 38.
Inscrita Cámara de Comercio de Santa Marta, Bajo el No. 894.099 - NIT 800.080.177-9
