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Desarrollan sistema de tratamiento de aguas residuales para pequeñas comunidades


Por Carmen Báez

Ciudad de México. 4 de agosto de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Investigadores del Laboratorio Tecnológico de Aguas Residuales del Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) desarrollan una solución tecnológica sustentable y compacta para el tratamiento descentralizado de aguas residuales para pequeñas comunidades.

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Petia Mijaylova Nacheva, investigadora titular del proyecto, señaló en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt que en los últimos 10 años México ha incrementado sustancialmente la inversión en construcción de plantas grandes y medianas para el tratamiento de aguas residuales en ciudades industrializadas y densamente pobladas, acción que ha permitido tratar alrededor de 50 por ciento del agua residual recolectada.

No obstante, el panorama es diferente para las pequeñas comunidades —donde habita 30 por ciento de la población— que no están conectadas a sistemas centralizados de recolección y tratamiento de agua residual, por lo que fosas sépticas y pozos de infiltración han sido los sistemas más frecuentemente usados para la disposición local de sus aguas residuales.

La especialista en tratamiento de aguas residuales indicó que la sobrecarga y los problemas de operación de estos sistemas provocan contaminación de suelos, acuíferos y cuerpos de agua superficiales. Aunado a esta situación, 75 por ciento de la población en México vive en zonas con déficit de agua, por lo cual es necesario implementar sistemas de tratamiento descentralizados que permitan obtener una calidad adecuada del agua tratada para su aprovechamiento.

Con estos antecedentes, el IMTA planteó la necesidad de desarrollar un novedoso sistema de tratamiento descentralizado para caudales de dos litros por segundo, ideal para comunidades con mil 500 habitantes que no cuenten con servicio de saneamiento. Este sistema, dijo, produce un efluente de mucho mayor calidad en comparación con los sistemas convencionales.

MACHINEAGUA0416“La idea es trabajar para este sector mediante el desarrollo de tecnología de bajo costo, que no consume mucha energía eléctrica y reactivos químicos y que no genera cantidades grandes de lodos o residuos sólidos (en el tratamiento de las aguas residuales se generan lodos en los sedimentadores)”, explicó.

El sistema consiste en un reactor biológico integral de forma cilíndrica que utiliza biomasa inmovilizada sobre un empaque sintético sumergido en el agua, y cuya función es la biodegradación de la materia orgánica en el agua residual.

Después de pasar por la zona empacada, el agua atraviesa una zona periférica de sedimentación para separar del agua tratada los flóculos desprendidos de las biopelículas.

“Usamos microorganismos que, de forma natural, están presentes en el agua residual, y en los biorreactores creamos condiciones para que tengan una respiración y alimentación adecuadas para su crecimiento y su metabolismo mediante lo cual se degrada la materia orgánica”, detalló.

Para crear esas condiciones, los investigadores realizaron estudios para saber cuáles son los tiempos de residencia del agua y de retención de la biomasa más adecuados para la operación del reactor, explicó la doctora Petia Mijaylova.

El trabajo de investigación inició con experimentos a escala laboratorio con pequeñas cantidades del agua residual modelo y mediante el uso de diferentes materiales de empaque para evaluar el desarrollo de las biopelículas sobre superficies.

“Escalamos el sistema de tratamiento primero a 0.2 a 1.0 litros por segundo (para fraccionamientos de casas-habitación) y ahora a dos litros por segundo (para comunidades más grandes). El montaje de la última planta se realizó en una localidad del municipio de Jojutla, Morelos”, señaló.

Aplicación tecnológica

Hasta ahora, indicó la doctora Petia Mijaylova, se han instalado más de 60 módulos del reactor biológico con capacidades entre 0.5 y 1.0 litros por segundo en todo el país: escuelas e institutos tecnológicos de Morelos, Tlaxcala, Puebla, Tamaulipas, complejos turísticos y centros comerciales de Cancún, Quintana Roo, el Parque de México Bicentenario de la Ciudad de México, son algunos ejemplos.

En la ejecución de este proyecto participa la empresa Hitecma, S.A. de C.V., con la cual el IMTA tiene un convenio de alianza estratégica para la fabricación y comercialización del sistema de tratamiento desarrollado por el equipo de investigación de la doctora Petia Mijaylova.

“La selección de sistema de tratamiento depende de qué tipo de actividades se desarrollan, es decir si la pequeña población tiene una forma de vida rural o es un fraccionamiento habitacional. Estamos dando una solución de tratamiento de las aguas residuales provenientes de pequeñas comunidades”, indicó la también miembro de la Asociación Mexicana de Ingeniería, Ciencia y Gestión Ambiental.

Este desarrollo produce agua regenerada de alta calidad que cumple con los requerimientos de las normas mexicanas NOM-001-SEMARNAT-1996 (para descarga a cuerpos receptores) y la NOM-003-SEMARNAT-1997 para su reúso en los servicios al público y actividades de recreación. Implementando el reúso del agua tratada mediante el sistema desarrollado, se disminuye a 50 por ciento el consumo de agua de primer uso.

¿Quién es Petia Mijaylova Nacheva?

Es ingeniera civil con especialidad en tratamiento del agua por el Instituto Superior de Ingeniería Civil de Sofía, Bulgaria. Obtuvo su grado de doctora en ciencias técnicas en 1989 por el Instituto de Ingeniería Civil V. V. Kuibyshev, Moscú.

Desde el año 1992 trabaja en el IMTA y actualmente es investigadora de la Subcoordinación de Tratamiento de Aguas de este instituto, donde ha realizado más de 25 proyectos de innovación tecnológica.

Es investigadora nacional nivel II del SNI, miembro regular de la Academia Mexicana de Ciencias, titular de la Academia de Ingeniería y tiene reconocimientos por sus actividades académicas y profesionales de diferentes instituciones.

Ha diseñado plantas de tratamiento de aguas residuales y ha trabajado como asesora para la implementación de sistemas de control de la contaminación en diferentes industrias.

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