.jpg/1280px-Demonstration_of_pumping_faecal_sludge_from_a_%22wet%22_VIP_pit_(8152015980).jpg)
La gestión de lodos fecales ( FSM ) (o gestión de lodos fecales en inglés británico) es el almacenamiento, recogida, transporte, tratamiento y uso final seguro o eliminación de lodos fecales. [1] En conjunto, la recolección, el transporte, el tratamiento y el uso final de los lodos fecales constituyen la "cadena de valor" o "cadena de servicios" de la gestión de los lodos fecales. Los lodos fecales se definen de manera muy amplia como lo que se acumula en los sistemas de saneamiento del sitio (por ejemplo, letrinas de pozo , fosas sépticas y soluciones basadas en contenedores ) y específicamente no se transporta a través de una alcantarilla . Está compuesto de excrementos humanos , pero también de cualquier otra cosa que pueda incluirse en una tecnología de contención in situ, como agua de cisterna, materiales de limpieza (por ejemplo, papel higiénico y materiales de limpieza anal ), productos de higiene menstrual , aguas grises (es decir, agua de baño o de cocina, incluida grasas, aceites y grasas), y residuos sólidos . Los lodos fecales que se eliminan de las fosas sépticas se denominan sedimentos sépticos .
Se estima que un tercio de la población mundial cuenta con servicios de saneamiento in situ y que en los países de bajos ingresos menos del 10% de las zonas urbanas cuentan con servicios de alcantarillado. [2] [3] En los países de bajos ingresos, la mayoría de los lodos fecales se vierten sin tratamiento al entorno urbano, lo que supone una enorme carga para la salud pública y ambiental. Por lo tanto, los FSM desempeñan un papel fundamental en el saneamiento gestionado de forma segura y la protección de la salud pública . Los servicios FSM son proporcionados por una variedad de proveedores de servicios formales e informales del sector privado, gobiernos locales, autoridades hídricas y servicios públicos . Esto también puede dar lugar a servicios poco fiables con costos relativamente altos a nivel de los hogares.
Aunque la nueva tecnología ahora permite que los lodos fecales se traten en el sitio (ver Unidades móviles de tratamiento a continuación), la mayoría de los lodos fecales se recolectan y se eliminan al medio ambiente o se tratan fuera del sitio. La recolección de lodos fecales se puede organizar de forma programada o mediante llamada de servicio (también conocido como servicios a pedido, a pedido o no programados). Los lodos fecales recolectados pueden vaciarse manual o mecánicamente y luego transportarse a plantas de tratamiento con un camión aspirador , un tanque y una bomba montada en un camión de plataforma, un pequeño tanque arrastrado por una motocicleta o en contenedores sobre un carro de mano. Actualmente se está investigando y poniendo a prueba el uso más amplio de múltiples instalaciones descentralizadas de tratamiento de lodos dentro de las ciudades (para evitar largas distancias de transporte).
Los lodos fecales son diferentes a las aguas residuales y no pueden cotratarse simplemente en plantas de tratamiento de aguas residuales . Es posible realizar pequeñas adiciones de lodos fecales si las plantas están subutilizadas y son capaces de soportar la carga adicional, y si se dispone de instalaciones para separar líquidos y sólidos. [4] Se puede utilizar una variedad de tecnologías de procesamiento mecanizadas y no mecanizadas, incluidos tanques de sedimentación , lechos de secado con y sin plantas y estanques de estabilización de desechos . El proceso de tratamiento puede producir productos finales de recuperación de recursos , como efluentes tratados que pueden usarse para riego , co- compostaje como acondicionador del suelo , digestión anaeróbica para la producción de biogás , formas de combustible de combustión seca como pellets o biocarbón , carbón vegetal. , biodiesel , lodos y producción de plantas o proteínas como forraje para animales . [5] [6]
La gestión de lodos fecales se refiere al almacenamiento, recolección, transporte, tratamiento y uso final seguro o eliminación de los lodos fecales. [1] : 3 En conjunto, la recolección, el transporte, el tratamiento y el uso final o reutilización de las excretas constituyen la "cadena de valor" del manejo de lodos fecales.
Los lodos fecales se definen de manera muy amplia como lo que se acumula en las tecnologías de saneamiento in situ y específicamente no se transporta a través de una alcantarilla . Está compuesto de excrementos humanos , pero también de cualquier otra cosa que pueda entrar en una tecnología de contención in situ, como agua de descarga, materiales de limpieza y productos de higiene menstrual , aguas grises (es decir, agua de baño o de cocina, incluidas grasas y aceites) y sólidos. desperdiciar . Por lo tanto, los lodos fecales son muy variables, con una gama muy amplia de cantidades (es decir, volúmenes producidos y acumulados) y calidades (es decir, características). [1] : 3 Los lodos fecales se almacenan en el sitio y periódicamente se recolectan y transportan a una planta de tratamiento de lodos fecales, seguido de su eliminación o uso final seguros. [1] Cuando se manejan de manera segura, los lodos fecales que se recolectan de las letrinas de pozo también pueden denominarse "lodos de letrinas de pozo", mientras que los lodos fecales recolectados de los tanques sépticos también se pueden llamar "lodos de tanques sépticos" o "septos". [ 15
Los sépticos o “lodos de fosa séptica” son lodos fecales que se acumulan y almacenan en una fosa séptica . Los residuos sépticos tienden a ser más diluidos, ya que los tanques sépticos generalmente se usan con inodoros con cisterna ( aguas negras ) y también pueden incluir aguas grises . Las fosas sépticas también suelen tener menos residuos sólidos, ya que sólo reciben cosas que se pueden tirar por el inodoro (por ejemplo, papel higiénico ). Cuando se opera según lo diseñado, se acumula una capa de lodo en el fondo del tanque, una capa de espuma que contiene grasas y aceites se acumula en la parte superior y el efluente o sobrenadante contiene menos sólidos.
Los sedimentos se eliminan periódicamente (con una frecuencia que depende de la capacidad del tanque, la eficiencia del sistema y el nivel de uso, pero generalmente con menos frecuencia que anualmente) de los tanques sépticos mediante vehículos especializados conocidos como camiones aspiradores . Bombean los residuos sépticos del tanque y los transportan a una planta local de tratamiento de lodos fecales. Los agricultores también pueden utilizarlo como fertilizante o almacenarlo en grandes instalaciones de almacenamiento de desechos sépticos para su posterior tratamiento o uso en cultivos. [7]
El término "sepage" se ha utilizado en los Estados Unidos desde al menos 1992. [8] También se ha utilizado en proyectos de la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional en Asia. [9] Otra definición de sedimento es: "Un término histórico para definir los lodos extraídos de los tanques sépticos". [6]
En la India, algunos documentos de políticas gubernamentales utilizan el término FSSM para "gestión de lodos fecales y sépticos". [10]
.jpg/1280px-Discharge_of_faecal_sludge_into_the_environment-_Deversement_Wend_Lamita_20071128_07_(5014300112).jpg)
El objetivo general de FSM es la protección de la salud pública y ambiental. FSM forma un componente clave del saneamiento inclusivo en toda la ciudad (CWIS), que considera todo tipo de tecnologías de saneamiento para proporcionar un saneamiento equitativo, seguro y sostenible para todos. [1] : 2 CWIS emplea un enfoque de prestación de servicios a lo largo de toda la cadena de servicios, en lugar de limitarse a la provisión de infraestructura.
Los lodos fecales gestionados de forma adecuada y segura tienen los siguientes beneficios: [4]
Desde el reconocimiento más amplio de la importancia del saneamiento, marcado por la declaración de la ONU de 2008 como el "Año del Saneamiento", ha habido un aumento constante en el compromiso, la adopción, la implementación y la generación de conocimientos en materia de saneamiento sin alcantarillado. [1] : 2 La incorporación de toda la cadena de servicios de gestión de saneamiento en el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 6 , en lugar de simplemente proporcionar acceso a baños, ha establecido aún más el reconocimiento de la importancia de los FSM. Los ODS se lanzaron en 2015, y el ODS 6, "agua potable y saneamiento para todos para 2030"), lanzado en 2015, ha consolidado aún más el reconocimiento de su importancia. [1] : 2 También ha habido un aumento en la incorporación de la gestión de lodos fecales en las regulaciones nacionales y las agendas de las agencias de desarrollo, un aumento en la financiación de fundaciones y gobiernos, y la implementación de infraestructura y provisión de servicios. [1] : 2
Ha habido un rápido aumento de investigaciones basadas en evidencia y publicaciones de revistas sobre el tema (por ejemplo, para África y Asia [11] [12] ). Hay desarrollos tecnológicos que evolucionan rápidamente a lo largo de toda la cadena de servicios. Algunos tienen el potencial de alterar la cadena de servicios existente, como el saneamiento basado en contenedores, las opciones descentralizadas y las innovaciones desarrolladas a través de la Fundación Bill y Melinda Gates 'Reinvent the Toilet Challenge' desde al menos 2012. [13]
Se han desarrollado e implementado planes de estudio, y se siguen desarrollando. Las iniciativas incluyen la Escuela de Graduados en Saneamiento Global y cursos en línea disponibles gratuitamente, como la serie Sandec MOOC [14] .
En muchos países de ingresos bajos y medianos , los lodos fecales todavía no se gestionan adecuadamente. Esto puede deberse a la falta de instituciones con mandato y a la poca conciencia sobre el impacto del saneamiento deficiente; falta de experiencia y conocimientos técnicos; la incapacidad de obtener fondos para la compra de camiones de vacío y tratamiento, así como la falta de conocimiento necesario para iniciar e implementar programas exitosos de FSM. Otro factor es que el transporte de lodos fecales tiene un costo real para los operadores de camiones aspiradores y, por lo tanto, existe un incentivo para eliminar los desechos no tratados en el medio ambiente (principalmente en vías fluviales, pero también directamente en la tierra). No gestionar adecuadamente los lodos fecales puede resultar en un desempeño deficiente de las instalaciones de saneamiento en el sitio (OSSF), lodos fecales que se desbordan de los contenedores y el vaciado y vertido inseguro de lodos fecales sin tratar al medio ambiente. [15]
Los lodos fecales contienen patógenos , pueden generar olores y causar contaminación de las aguas superficiales , así como de las aguas subterráneas .
La gestión de lodos fecales (FSM) requiere servicios de vaciado de fosas sépticas y letrinas de pozo seguros e higiénicos , junto con el tratamiento eficaz de sólidos y líquidos y la reutilización de productos tratados cuando sea posible. [4] Puede incluir una variedad de opciones que incluyen el tratamiento in situ y fuera del sitio, y la dispersión o captura y posterior procesamiento de los productos del proceso de tratamiento en biogás , compost y energía.
FSM es un servicio de saneamiento fundamental en ciudades y pueblos de todos los países donde los hogares utilizan sistemas de saneamiento in situ. [16] Los programas FSM en toda la ciudad pueden utilizar una o varias instalaciones de tratamiento, utilizar estaciones de transferencia fijas y móviles y colaborar con micro, pequeñas y medianas empresas que pueden prestar algunos o todos los servicios. [17] : 99 Los programas pueden implementarse gradualmente con el tiempo para adaptarse a la creciente demanda.
Las zonas periurbanas suelen estar menos densamente pobladas que los centros urbanos. Por lo tanto, cuentan con más espacio y los sistemas de saneamiento in situ pueden ser eficaces para el tratamiento de sólidos y líquidos. En la mayoría de estas áreas periurbanas, es menos probable que estén conectadas a un sistema centralizado de alcantarillado convencional en el corto o mediano plazo. Por lo tanto, estas áreas dependerán de una combinación de sistemas y servicios de saneamiento in situ, sistemas descentralizados de gestión de aguas residuales o alcantarillado condominial o simplificado conectado a un tratamiento descentralizado o centralizado. En todas estas situaciones, FSM es un servicio necesario para mantener los sistemas de saneamiento funcionando correctamente.
Es posible que las zonas rurales con baja densidad de población no necesiten servicios formales de MEV si la práctica local es cubrir y reconstruir las letrinas cuando se llenan. Sin embargo, si esto no es posible, las zonas rurales suelen carecer de instalaciones de tratamiento a una distancia razonable (por ejemplo, 30 minutos en coche); son de difícil acceso para los camiones cisterna y, a menudo, tienen una demanda limitada de vaciado, lo que hace que el transporte y el tratamiento sean antieconómicos e inasequibles para la mayoría de las personas. Por lo tanto, se podrían considerar opciones como la reubicación de letrinas en el sitio, pozos dobles (alternados) o inodoros Arborloo . También se podría considerar y organizar el intercambio de servicios descentralizados de FSM y tratamiento de lodos entre pueblos cercanos, o la eliminación directa y segura de los desechos.
La mayoría de los tipos de sanitarios secos (excepto las letrinas de pozo ) no generan lodo fecal, sino heces secas (en el caso de los sanitarios secos con desviación de orina ) o abono (en el caso de los sanitarios de compostaje ). Por ejemplo, en el caso de los sanitarios de Arborloo , nunca se extrae nada del pozo y, en cambio, la superestructura liviana de la letrina se traslada a otro hoyo poco profundo y se planta un árbol encima del hoyo lleno.
Los servicios de FSM generalmente son proporcionados por proveedores de servicios del sector privado formal e informal, gobiernos locales, autoridades y servicios públicos de agua . Las empresas de agua con un alto porcentaje de conectividad hídrica (hogares con conexiones de agua corriente) son operadores lógicos de programas FSM. Si el agua se vende a los clientes a través de una tarifa, se podrá agregar una tarifa adicional para cubrir los servicios FSM. Para las ciudades más grandes, el proveedor de servicios de agua y alcantarillado suele ser el operador más adecuado. [ cita necesaria ]
Los gobiernos locales pueden optar por brindar servicios utilizando su propio personal y recursos para la recolección, el transporte y el tratamiento. Este suele ser el caso en ciudades o municipios más pequeños donde la empresa de agua puede no tener un amplio alcance. En muchos casos, la cooperación entre el gobierno de la ciudad y la empresa de agua puede resultar estratégicamente ventajosa. La ciudad de Dumaguete, Filipinas, es un ejemplo donde el Distrito de Agua (servicio público) y el gobierno local tienen propiedad y responsabilidades conjuntas para el programa FSM. [18] Los programas FSM organizados a mayor escala pueden ser capaces de proporcionar el servicio de manera más económica y más higiénica que los operadores privados independientes que trabajan ad hoc . Garantizar que los servicios sean asequibles es un punto de venta importante a la hora de promocionar el programa entre los ciudadanos y animarlos a participar. [ cita necesaria ]
El sector privado local es un actor importante en la prestación de servicios FSM. En tales casos, los contratistas del sector privado pueden trabajar directamente para los hogares (según la regulación) o licitar en contratos de eliminación de lodos otorgados por la ciudad. El sector privado también puede proporcionar servicios de operación y mantenimiento de las plantas de tratamiento, y de procesamiento y venta de los productos resultantes del proceso de tratamiento. La ciudad de San Fernando, La Unión, Filipinas, es un ejemplo de un gobierno local que ha subcontratado al sector privado la construcción de las instalaciones de tratamiento y el programa de recolección. [19]
La eliminación de lodos programada es un esfuerzo planificado por parte del gobierno local o de la empresa de servicios públicos para garantizar la eliminación regular de los lodos de los tanques sépticos. En este proceso, cada propiedad se cubre a lo largo de una ruta definida y los ocupantes de la propiedad son informados con antelación sobre la eliminación de lodo que se llevará a cabo. [20] La eliminación del lodo (o vaciado de fosas sépticas) se puede realizar mediante un acuerdo de asociación público-privada (APP). [20]
En el sudeste asiático, existe (en 2016) un interés creciente en los programas programados de eliminación de lodos como medio de prestación de servicios. Un estudio del WSP recomendó que los esfuerzos para introducir el vaciado programado deberían centrarse primero en las áreas donde la demanda era mayor, y pasar a otras áreas cuando el éxito del vaciado programado hubiera quedado demostrado en esas áreas. [11] El análisis de los registros de eliminación de lodos de pozos y tanques para Palu en Indonesia reveló que la demanda existente de servicios de eliminación de lodos variaba entre los subdistritos, siendo mayor en áreas bien establecidas y menor en áreas periféricas urbanas. [ cita necesaria ]
Existen múltiples beneficios de los servicios programados de eliminación de lodos en el contexto indio: cumple con las normas mediante la eliminación de lodos regular, reduce los altos precios de la eliminación de lodos, elimina la necesidad de mano de obra, mejora los impactos ambientales y de salud pública, se vincula con los impuestos locales en lugar de con los cargos a los usuarios. [20] La eliminación de lodos programada se ha iniciado en varios países asiáticos, incluidos Filipinas, Malasia, Vietnam, Indonesia y la India. [20] Un programa de SNV (Organización de Desarrollo de los Países Bajos) ha desarrollado servicios de vaciado programado en Indonesia, Nepal y Bangladesh como parte de un programa de saneamiento urbano más amplio durante 2014-2017. [21]
Los servicios FSM se pueden proporcionar según la demanda (a menudo llamados a pedido, de guardia, a pedido, ad hoc o no programados) o deslodados programados (también conocidos como regulares), o una combinación de ambos. Bajo cualquiera de los mecanismos, las OSSF se desenlodan periódicamente o cuando el hogar lo solicita o debido a que una inspección realizada por una autoridad competente indica que es necesario desenlodar.
Un análisis de 20 estudios de casos de innovación de FSM y la investigación y promoción de programas exitosos llevados a cabo por Oxfam Filipinas ha demostrado que los elementos comunes para los programas de FSM exitosos incluyen: [17] [11]
Los trabajadores de saneamiento son las personas responsables de limpiar, mantener, operar o vaciar una tecnología de saneamiento en cualquier paso de la cadena de saneamiento . [22] : 2 Estos trabajadores contribuyen a la gestión segura de los lodos fecales.
Un trabajador sanitario (o trabajador sanitario) es una persona responsable de limpiar, mantener, operar o vaciar el equipo o la tecnología en cualquier paso de la cadena de saneamiento . [23] : 2 Esta es la definición utilizada en sentido estricto dentro del sector WASH . En términos más generales, los trabajadores sanitarios también pueden participar en la limpieza de calles , parques , espacios públicos , alcantarillas , desagües pluviales y baños públicos . [24] Otra definición es: "En el momento en que los residuos de un individuo se subcontratan a otro, se convierten en trabajos de saneamiento". [25] : 4 Algunas organizaciones utilizan el término específicamente para los recolectores de residuos sólidos municipales , mientras que otras excluyen de su definición a los trabajadores involucrados en la gestión del sector de residuos sólidos (basura, desperdicios).
Los trabajadores de saneamiento son esenciales para mantener servicios de saneamiento seguros en hogares, escuelas, hospitales y otros entornos y proteger la salud pública, pero al hacerlo enfrentan muchos riesgos para la salud, incluida la exposición a una amplia gama de agentes biológicos y químicos. Además, pueden correr riesgo de sufrir lesiones por trabajos pesados, posturas y posiciones deficientes y prolongadas y espacios reducidos , así como estrés psicosocial . Estos riesgos se exacerban en condiciones de pobreza, enfermedad, mala nutrición, vivienda deficiente, trabajo infantil , migración, abuso de drogas y alcohol, discriminación, estigma social y abandono social. En muchos países en desarrollo , los trabajadores del sector sanitario son "más vulnerables debido a protecciones ambientales y laborales no reguladas o no aplicadas, y a la falta de salud y seguridad ocupacional ". [26]
Si el lodo fecal es lo suficientemente líquido, generalmente se recolecta mediante bombas de vacío o bombas de refuerzo centrífugas. También se encuentran disponibles en el mercado una variedad de dispositivos manuales y motorizados diseñados para excavar lodos espesos y viscosos y basura acumulada.
Después de permanecer durante años en fosas sépticas y letrinas de pozo, el lodo acumulado se endurece y es muy difícil de eliminar. Todavía es común que los trabajadores entren en los pozos para limpiarlos, aunque esta práctica generalmente es insegura e indeseable (en la India, esta práctica se llama " recolección manual de residuos "). Existen varios sistemas de bombeo de bajo coste para eliminar higiénicamente estos lodos endurecidos de la superficie del suelo, aunque muchos de ellos todavía se encuentran en la fase experimental (por ejemplo, Excravator, Gulper, e-Vac). [27]
Los lodos fecales también se pueden tratar dentro del tanque o pozo, mediante el uso del "proceso de estabilización con cal en el pozo", que trata los desechos antes de sacarlos del tanque o pozo. Una vez retirado, se transporta a instalaciones de tratamiento y procesamiento dentro o fuera del sitio.
Algunas estaciones de transferencia avanzadas y camiones aspiradores pueden deshidratar los lodos fecales hasta cierto punto, y esta agua puede colocarse en líneas de alcantarillado para ser tratada en plantas de tratamiento de aguas residuales. [4] Esto permite tratar más lodos de manera más eficiente y puede constituir uno de los mejores casos de cotratamiento de lodos fecales en plantas de tratamiento de aguas residuales. [ cita necesaria ]
Las estaciones de transferencia son lugares de entrega intermedios que se utilizan a menudo cuando las instalaciones de tratamiento están ubicadas demasiado lejos de los centros de población para que sea factible la eliminación directa. En otros lugares, las preocupaciones por el tráfico o las prohibiciones locales de camiones durante las horas del día pueden hacer que las estaciones de transferencia sean factibles. Además, los municipios donde a un porcentaje importante de viviendas no se puede acceder mediante camión cisterna deberían utilizar estaciones de transferencia. Las estaciones de transferencia se utilizan si:
Las estaciones de transferencia móviles no son más que grandes camiones cisterna o remolques que se despliegan junto con pequeños camiones aspiradores y motocicletas o carros de mano. Los vehículos más pequeños descargan en el camión cisterna más grande, que luego transporta los lodos recogidos a la planta de tratamiento. Estos funcionan bien en modelos comerciales de eliminación de lodos programados.
Las estaciones de transferencia fijas son instalaciones dedicadas instaladas estratégicamente en todo el municipio que sirven como lugares de entrega de lodos fecales recolectados. Pueden incluir una estación receptora con pantallas, un tanque para contener los desechos recolectados, contenedores para el almacenamiento de basura e instalaciones de lavado. Estos pueden ser más apropiados para los programas FSM que utilizan el modelo comercial de "llamada para solicitar servicio".
Mientras que las estaciones de transferencia estáticas son tanques fijos, las estaciones de transferencia móviles son simplemente camiones cisterna o remolques que trabajan junto con los SVV y en realidad realizan la transferencia de residuos a mayor distancia desde la comunidad a la planta de tratamiento. Las estaciones de transferencia móviles funcionan mejor para programas programados de eliminación de lodos donde no hay restricciones de tráfico ni prohibiciones de camiones y un número relativamente grande de viviendas que son inaccesibles para los vehículos más grandes.
Las características de los lodos fecales pueden variar ampliamente debido al clima, el tipo de baño, la dieta y otras variables. El lodo fecal se puede agrupar según su consistencia como "líquido" (sólidos totales o TS <5%), "lechada" (TS 5-15%), "semisólido" (TS 15-25%) y "sólido" ( ET >25%). [1] : 3 Las cantidades y calidades de los lodos fecales y las aguas residuales son muy diferentes, siendo el rango de características de los lodos fecales entre 1 y 2 órdenes de magnitud mayor que el de las aguas residuales. [1] : 4
El resultado de los factores demográficos, ambientales y técnicos que influyen en las características de los lodos fecales es un alto nivel de heterogeneidad que complica la caracterización. [1] : 23
En ausencia de datos reales, los diseñadores suelen utilizar valores predeterminados, como 2000 mg/L para DBO y 5000 mg/L de SST para dimensionar el sistema de tratamiento. Sin embargo, esto a menudo resulta en un diseño excesivo o insuficiente de las plantas de tratamiento de lodos fecales. Esto se debe a que a menudo no existe un "rango de variación estándar" para propiedades particulares, y los hallazgos de un estudio no necesariamente pueden usarse como base de comparación con otro. [1] : 23
Las investigaciones han demostrado que las correlaciones con los datos disponibles espacialmente pueden ayudar a predecir las cantidades y calidades de los lodos fecales. Los indicadores relevantes para la predicción incluyen el nivel de ingresos, los usuarios, el volumen, la frecuencia de vaciado y el tamaño del camión. El uso de estas correlaciones en las características podría proporcionar una manera de reducir los costos analíticos para el análisis de lodos fecales. [28]
Realizar un estudio de caracterización de residuos ayuda a comprender las condiciones locales y proporciona datos que influyen en el tamaño de la planta de tratamiento. También puede ayudar a estimar el valor de los productos que pueden derivarse del proceso de tratamiento.
Los principales parámetros físico-químicos comúnmente medidos para caracterizar los lodos fecales incluyen: [ cita requerida ] DBO , sólidos suspendidos totales , % de sólidos, indicación de arena, DQO , amonio , nitrógeno total y fósforo total, grasas, aceites y grasas (FOG), Índice de volumen de lodos (SVI), pH, alcalinidad .
Existen relativamente pocos datos sobre el contenido de patógenos en los lodos fecales. Un estudio realizado en zonas rurales de Bangladesh determinó 41 huevos de helmintos por g de lodo fecal de letrinas de pozo. [29]
Las características de los lodos fecales pueden verse influenciadas por: [4]
El lodo fecal a menudo se procesa a través de una serie de pasos de tratamiento para separar primero los líquidos de los sólidos y luego tratar tanto el tren líquido como el sólido mientras se recupera la mayor cantidad de energía o valor nutritivo posible. [4] Los procesos comunes en las plantas de tratamiento de lodos fecales incluyen:
Los humedales artificiales están ganando atención como tecnología de tratamiento de bajo costo que puede construirse en muchos casos utilizando materiales y mano de obra locales. Para sitios con suficiente terreno y un suministro listo de grava y arena, esta tecnología ofrece bajo costo, escalabilidad y operación simple. [30]
Se pueden utilizar lechos de secado de lodos simples para deshidratar y secar, ya que son un método barato y simple para secar lodos fecales (también se usan ampliamente para secar lodos de depuradora ). Se debe capturar el agua de drenaje; Las camas de secado a veces están cubiertas, pero generalmente se dejan descubiertas. Los lechos de secado suelen estar compuestos de cuatro capas (de arriba a abajo): lodos, arena, grava fina, grava gruesa y tuberías de drenaje. [ cita necesaria ]
Los lodos fecales se comportan de manera diferente durante los procesos de deshidratación que los lodos de aguas residuales . [31] La cantidad de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) puede ser un predictor importante del rendimiento de deshidratación de lodos fecales. [31] Los lodos fecales de los baños públicos tardaron más en deshidratarse que los lodos de otras fuentes y tenían un sobrenadante turbio después de sedimentarse. [31]
Los pastos con raíces adventicias también se pueden plantar en lechos de secado, lo que permite reducir el olor, recolectar durante períodos más largos, producir forraje y una mayor descomposición de los biosólidos finales en el momento de su extracción. Las raíces introducen oxígeno y mantienen la permeabilidad del lodo. Las lombrices de tierra también pueden desempeñar un papel importante en estos lechos.
Las tecnologías emergentes para el tratamiento de lodos fecales incluyen: [32]
Los secadores solares térmicos dependen de la recolección de energía solar térmica para el secado y pasteurización de lodos fecales. En estos sistemas, los lodos se colocan dentro de un recinto de paredes transparentes u opacas, con un sistema de ventilación para la evacuación de la humedad. El secado de los lodos se puede realizar mediante aire caliente calentado por un colector solar térmico (secador solar indirecto), por exposición directa a la radiación solar (secador solar directo), o mediante ambas modalidades (secador solar mixto). [33]
El Instituto de Higiene y Saneamiento del Agua de la India ha desarrollado una unidad de tratamiento móvil basada en camión [34] que puede tratar los lodos fecales in situ. Las MTU se evaluaron en un artículo técnico escrito por Aaron Forbis-Stokes. Se evaluó el rendimiento operativo y de tratamiento del sistema mientras se procesaban residuos sépticos en el campo en 108 sitios en Tamil Nadu, India. [35] Esta opción es preferible ya que no requiere el transporte de los residuos sépticos y evita la práctica común de eliminación ilegal de residuos no tratados en el medio ambiente. Hasta la fecha se han construido seis unidades móviles de tratamiento de sedimentos utilizando filtros y membranas fácilmente disponibles (tejido de malla, arena, carbón activado granular (GAC), microfiltro, ultrafiltro) e instaladas en la plataforma de un camión pequeño. La aplicación objetivo es el vaciado de tanques sépticos o de aguas residuales y la concentración de sólidos suspendidos mientras se genera un líquido que pueda descargarse de forma segura. Con el apoyo de una subvención de USAID, el Instituto WASH está trabajando para escalar la solución MTU como la opción preferida sobre los camiones aspiradores tradicionales que descargan desechos al medio ambiente.
Se puede considerar el cotratamiento de aguas residuales en plantas de tratamiento de aguas residuales cuando el volumen de aguas residuales eliminadas de las instalaciones in situ es pequeño, como será el caso en situaciones en las que la mayoría de los hogares tienen acceso a alcantarillado . Sin embargo, la alta resistencia de los sedimentos y los lodos fecales significa que volúmenes relativamente pequeños de ambos pueden tener un gran impacto en las cargas orgánicas, de sólidos suspendidos y de nitrógeno en una planta de tratamiento de aguas residuales. Las posibles consecuencias incluyen un aumento en el volumen de mallas y arena que requieren remoción; aumento de la emisión de olores en las obras de cabecera; mayores tasas de acumulación de espuma y lodos; y una mayor carga orgánica, lo que provoca sobrecarga y fallas en el proceso, y la posibilidad de un aumento de olores y formación de espuma en los tanques de aireación. Debido a su naturaleza parcialmente digerida, los sedimentos y lodos fecales generalmente se degradan a un ritmo más lento que las aguas residuales municipales. Por lo tanto, es probable que su presencia tenga un impacto adverso en la eficacia de los procesos de tratamiento. La naturaleza intermitente de los lodos fecales y la carga séptica también pueden amplificar los problemas identificados anteriormente. [36]
A pesar de estos posibles inconvenientes, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales con capacidad excedente son un recurso potencial a investigar. Incluso cuando el cotratamiento no es una opción, las plantas de tratamiento de aguas residuales existentes pueden proporcionar terrenos en ubicaciones estratégicas, cerca de áreas de demanda de servicios de gestión de aguas residuales. Siempre se deben proporcionar instalaciones separadas de tratamiento preliminar y separación sólido-líquido para los lodos sépticos/fecales. La separación sólido-líquido reducirá tanto la carga total como la proporción de material digerido en la fracción líquida y, por lo tanto, disminuirá la posibilidad de que interrumpa los procesos de tratamiento de aguas residuales. Los sólidos separados se pueden tratar junto con los lodos producidos en los tanques de sedimentación durante el proceso de tratamiento de aguas residuales. [36] : 6
Se debe utilizar un proceso formal para realizar una selección informada de tecnología para el tratamiento de los lodos fecales. [4] Generalmente es un proceso colaborativo llevado a cabo por las partes interesadas, los consultores, el operador y el futuro propietario de la instalación . El proceso se basa en una planificación con visión a largo plazo con las partes interesadas como parte de la planificación del saneamiento en toda la ciudad. Es necesario conocer los flujos de residuos esperados (volumen), su fuerza, características y variabilidad en cada área. Un proceso formal y transparente para desarrollar planes y diseños apropiados para plantas de tratamiento de aguas residuales y lodos fecales logrará la aceptación y propiedad local de las decisiones tecnológicas, lo cual es fundamental para el éxito y la sostenibilidad del programa a largo plazo. [ cita necesaria ]
.jpg/1280px-Sludge_pellets_after_LaDePa_process_(8151957937).jpg)
La recuperación de recursos a partir de lodos fecales puede adoptar muchas formas, incluso como combustible, enmienda del suelo, material de construcción, proteínas, forraje para animales y agua para riego. [5] Algunos de los subproductos de los procesos de tratamiento de lodos fecales tienen el potencial de compensar algunos de los costos de recolección y tratamiento, reduciendo así las tarifas para los hogares. Sin embargo, agregar valor hasta el biogás, el biodiesel y la electricidad es difícil de lograr en la práctica debido a desafíos tecnológicos y operativos. [ cita necesaria ]
El compostaje es un proceso mediante el cual la materia orgánica se digiere en presencia de oxígeno con el subproducto del calor. En el caso de los lodos fecales, el calor desactiva los patógenos mientras que el proceso de digestión descompone la materia orgánica en un material similar al humus que actúa como enmienda del suelo y nutrientes que se descomponen en una forma que las plantas absorben más fácilmente. Los lodos fecales tratados adecuadamente pueden reutilizarse en la agricultura.
Los lodos fecales son ricos en nitrógeno. Cuando los lodos fecales se mezclan con materiales ricos en carbono, como desechos de cultivos triturados, se puede maximizar el proceso de compostaje. Lo mejor es una mezcla adecuada para lograr una proporción de 20 a 1 a 30 a 1 de carbono a nitrógeno.
Se ha descubierto que la recuperación de recursos como combustible sólido tiene un alto potencial de mercado en el África subsahariana . [5] La selección del tipo de combustible dependerá de: (1) el uso previsto del combustible (por ejemplo, tecnología de combustión, requisitos del usuario/manejo y cantidad requerida); y (2) las propiedades del lodo fecal entrante (por ejemplo, nivel de estabilización, contenido de arena y contenido de humedad). Una vez identificadas las opciones tecnológicas adecuadas, se deben evaluar posteriormente para determinar su mejor adaptación al contexto local (por ejemplo, capacidad local de electricidad, terreno y requisitos técnicos (operación y mantenimiento)). [5] : Figura 2
El biogás es una energía renovable que es un subproducto del proceso de digestión anaeróbica .
El efluente tratado se puede utilizar para riego agrícola o paisajístico .
FSM se considera un punto de entrada para los programas de mejora del saneamiento liderados por los gobiernos locales. Dichos programas pueden incluir tarifas o tarifas de usuario, campañas de promoción para aumentar la disposición a pagar por el servicio y ordenanzas locales que definen las reglas y regulaciones que rigen los FSM. En Filipinas, las tarifas de alrededor de 1 dólar EE.UU. por familia al mes suelen ser suficientes para lograr la recuperación total de los costos en un período de 3 a 7 años. [11] Se utilizan campañas promocionales para aumentar la disposición a pagar por los servicios, y los procedimientos y ordenanzas locales proporcionan incentivos adicionales para el cumplimiento.
FSM es sólo un aspecto del saneamiento en toda la ciudad que también incluye:
Existen importantes sinergias entre muchos de estos servicios y los FSM, y la investigación de oportunidades de cogestión puede generar beneficios. Los RSU a menudo pueden gestionarse conjuntamente con los desechos fecales, especialmente cuando se utilizan tecnologías de tratamiento térmico. Los desechos de alimentos de restaurantes y mercados se pueden convertir en abono conjunto con desechos fecales para producir una enmienda de suelos de alto valor. Las grasas, aceites y grasas (FOG) de las trampas de grasa comerciales se pueden agregar a los biodigestores para aumentar la producción de metano o usarse junto con lodos fecales como materia prima para la producción de biodiesel. [37] El suministro de agua también está estrechamente vinculado con los FSM, ya que a menudo es la empresa de agua la que gestionará los programas y sus clientes que pagarán los servicios a través de tarifas. [ cita necesaria ]
USAID ha apoyado los esfuerzos para introducir servicios programados de eliminación de lodos en algunos países del sudeste asiático. El primero de ellos fue en Dumaguete, Filipinas. [16] El programa fue administrado conjuntamente por el gobierno de la ciudad y el Distrito de Agua de la Ciudad de Dumaguete, donde el primero operaba la planta de tratamiento y el Distrito de Agua realizaba la eliminación de lodos. [38] [39] El costo del plan se cubrió añadiendo una tarifa de 2 pesos (alrededor de 5 centavos de dólar estadounidense) a la factura del agua por cada metro cúbico de agua consumida (alrededor de un dólar estadounidense por familia al mes). Este enfoque fue posible porque alrededor del 95% de los residentes tenían una conexión al sistema de reticulación del Distrito de Agua. Los camiones debían moverse de un vecindario a otro en un ciclo programado, vaciando los pozos en un ciclo regular de 3 a 4 años. Este enfoque requiere una base de datos de todos los pozos y fosas sépticas que requieren eliminación de lodos. Sin embargo, en 2018 Dumaguete volvió a utilizar un sistema de guardia, cuyo coste todavía está cubierto por el recargo sobre la tarifa del agua . Parece que los usuarios prefieren este pequeño pago regular a tener que realizar pagos grandes cuando los tanques requieren desenlodecidos. [ cita necesaria ]
El texto se copió de esta fuente, que está disponible bajo una licencia internacional Creative Commons Attribution 4.0.