Este documento describe un proyecto para implementar un sistema de humedales artificiales para tratar las aguas residuales en la comunidad de Lacabamba, Perú. El proyecto evaluó el sistema existente, construyó un humedal artificial, monitoreó la calidad del agua, e implementó un biohuerto irrigado con aguas tratadas. El humedal artificial mejoró la calidad del agua y la participación comunitaria fue clave para el éxito del proyecto.
1. “ADAPTACIÓN DE UN SISTEMA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA
COMUNIDAD URBANA DE LACABAMBA, REGION
ANCASH, PERU; USANDO TECNOLOGÍA DE
HUMEDALES ARTIFICIALES”
PROYECTO SELECCIONADO EN LA CONVOCATORIA 2003
Programa Pequeños Fondos Competitivos Para Investigación
Secretariado de Manejo del Medio Ambiente para América Latina y Caribe, SEMA/EMS
Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo, IDRC
MUNICIPALIDAD
DISTRITAL DE
LACABAMBA
3. ÁMBITO DEL ESTUDIO
Lacabamba es un distrito de la Provincia de Pallasca, de la
Región Ancash, ubicado en los Andes Centrales del Perú a
una altitud promedio de 3,346 m.s.n.m. a lo largo del
estrecho valle del Río Conchucos.
Lacabamba alberga a
1,300 habitantes
La temperatura del
ambiente fluctúa
entre (10 a 20) ºC.
4. INSTITUCIONES PARTICIPANTES
Beneficiario: Municipalidad Distrital de Lacabamba
Centro de Investigación: Instituto de Investigación de
la Facultad de Ingeniería
Geológica, Minera, Metalúrgica
y Geográfica (IIGEO) de la
Universidad Nacional Mayor de
San Marcos (UNMSM).
Periodo de Ejecución: El proyecto fue ejecutado en 15
meses, de abril de 2005 a junio de
2006.
Segunda evaluacion:Setiembre 2007
5. ANTECEDENTES
Desde el año 2001 se da un
acercamiento institucional entre
Y JUSTIFICACIÓN
la Municipalidad Distrital
de Lacabamba y el IIGEO.
En el año 2003 la Universidad
Nacional Mayor de San Marcos
firma un Convenio Marco con la
Municipalidad Distrital.
Desde entonces se esta
trabajando sostenidamente con la
Población:
Se elaboro el Plan de
Desarrollo Sostenible al 2015,
trabajando conjuntamente los
actores involucrados.
6. El centro poblado de Lacabamba cuenta con un sistema
de agua potable y alcantarillado desde 1996. Este
sistema de tratamiento de las aguas servidas tiene un
caudal de 105 m3/día y consiste en un “Tanque
Imhoff” y un lecho de secado para lodos.
7. El sistema de tratamiento de las aguas residuales tenía
problemas en el diseño inicial y no se encontraba operativo, por
lo que se realizo modificaciones para optimizarlo,
implementando un humedal artificial para integrarlo como una
innovación tecnológica y recuperar las aguas y adaptarlo al
contexto local, rehusándolo en un biohuerto comunal.
9. ASPECTOS POLITICOS - SOCIALES
La población de Lacabamba no estaba sensibilizada en
temas ambientales, para lo cual se fortalecieron las
capacidades locales para que puedan participar en la
construcción del Plan de Desarrollo Sostenible del
Distrito del 2003 al 2015.
El tema del tratamiento, manejo de aguas residuales y su
reuso, no estaba incorporado en la agenda de Gestión de
la Municipalidad.
10. ASPECTOS TECNICOS
Se comprobó que el Tanque Imhoff no cumplía las
funciones de tratamiento por su mal diseño y
construcción.El caudal de agua residual entraba al tanque
y salía hacia el lecho de secado, sin sufrir ninguna
alteración, solamente era un receptor de paso.
El lecho de secado no se le
daba mantenimiento y no
cumplía con la función
para la cual fue
construido.
11. El inicio del proyecto de Tratamiento de Aguas Residuales
coincidió con el proceso de la Consulta Ciudadana del Plan de
Desarrollo Sostenible Concertado del Distrito de Lacabamba al
2015, que convocó a la población para discutir y analizar las
propuestas de proyectos identificados en los talleres de
capacitación y reuniones durante los años 2003 – 2004, logrando
un amplio consenso y legitimidad social.
12. En este proceso se explicó a la población de Lacabamba y
comunidades anexas la relevancia del Plan de Desarrollo y
la importancia de los trabajos de investigación orientados
a desarrollar iniciativas innovadoras en el campo
tecnológico, así como las aplicadas a la gestión sustentable
del agua.
14. OBJETIVO GENERAL
El proyecto tiene como objetivo general ser una acción
complementaria para alcanzar los objetivos estratégicos
del Plan de Desarrollo Sostenible al 2015 del Distrito de
Lacabamba, con la participación de la sociedad civil y las
instituciones públicas y privadas.
15. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Implementar y evaluar un humedal artificial, sistema
innovador de tratamiento de aguas residuales de alta
eficiencia, fácil manejo y bajo costo en la comunidad
urbana de Lacabamba.
Evaluar nuevas opciones para la reutilización de las aguas
residuales tratadas en biohuertos comunales.
Establecer mecanismos de coordinación interinstitucional,
para sensibilización, capacitación y participación de la
población para la sostenibilidad del sistema de tratamiento y
reuso de aguas residuales, cuidado del ambiente e
implementación del Plan de Desarrollo Sostenible del Distrito.
17. TRABAJOS PREVIOS
Evaluación y adecuación del tanque y lecho de secado.
Recolección de información del terreno, clima y de la
disponibilidad de materiales para la construcción del
humedal.
18. ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO
DEL HUMEDAL ARTIFICIAL EN LACABAMBA
Cuadro Nº 1: ESTIMACION DE LOS PARAMETROS DE
DISEÑO DEL HUMEDAD ARTIFICIAL EN LACABAMBA
PARÁMETROS DE DISEÑO HUMEDAL HORIZONTAL
1. Flujo Subs uperficial
2. Sección superficial Rectangular
2
3. Area superficial ( m ) 58.5
4. Profundidad ( m) 0.45
5. Porosidad del medio 0, 4876
6. Volumen efectivo ( m3 ) 12.84
7. Tiempo de retención ( d ) 4.28
8. Caudal ( m3/d ) 3
9. Tasa de aplicación hidráulica
( m3/m2-d ) 0.05
20. Una vez construido la zanja se procedió a la compactación del piso con
una pendiente de 1% y el posterior revestimiento con un geomembrana
PVC de 0.5 mm de espesor para impermeabilizar el humedal.
21. Se colocó encima de ésta un geotextil Pavco NT 3000 como refuerzo
para la distribución de cargas al momento de la instalación del medio
filtrante.
23. Sistema de
cañería instalada
Vista Panorámica
del área del
tratamiento de las
aguas residuales
24. El medio poroso, constituido por substratos de grava y
arena seleccionados: piedra chancada (1/2” de Ø) con una
altura de 0.15 m; confitillo (3/8”) 0.10 m; arena gruesa
con una altura de 0.12 m y confitillo (3/8”) 0.05 m.
26. Para implantar la cobertura vegetal en los humedales se
procedió al transplante de rizomas de carrizo o caña
brava las que se obtuvieron en los alrededores de la zona.
28. DESEMPEÑO DEL HUMEDAL ARTIFICIAL
(Valores promedios representativos y desviaciones
estándar entre octubre y diciembre del 2005)
PARAMETROS AFLUENTE EFLUENTE REMOCION
SOLIDOS SUSPENDIDOS mg/l 58,5 ± 14,5 5,7 ± 4,19 90,26%
DBO 5 mg/l 57,7 ± 33,72 30 ± 19.9 48%
NITROGENO AMONIACAL mg/l 4,83 ± 0,07 5,45 ± 2,06 - 0,13%
FOSFORO TOTAL mg/l 2,2 ± 0,18 1,2 ± 0,35 45,45%
COLIFORMES
FECALES 4,02E+06 1,50E+06 62.70%
NMP/100ml
29. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los análisis demostraron que las aguas residuales
provenientes del “tanque imhoff”mantiene las mismas
características de calidad de agua del afluente, por lo que
se considera que el tanque trabaja como un pozo ciego.
Se recomienda realizar purgas del lodo y agua residual
contenido en el “tanque imhoff”, una o dos veces por mes,
con el fin de evitar problemas de colmatación en el
humedal artificial.
Asimismo se recomienda a las autoridades del Municipio
de Lacabamba instalar un sistema de pretratamiento de
rejas y desarenador para prevenir la entrada de sólidos
gruesos y material inorgánico (arena) en el tanque.
30. El desarrollo y propagación del carrizo en el humedal
artificial fue lenta después de tres meses de sembrado,
con un incompleto desarrollo radicular en el suelo.
La remoción del fósforo en el humedal artificial se
debió principalmente por una buena capacidad de
absorción del medio filtrante.
El nivel de eficiencia en la remoción de coliformes
fecales en el humedal no fue significativo.
Se recomienda realizar otros monitoreos periódicos de
los parámetros de contaminantes para analizar la
efectividad del tratamiento del humedal en Lacabamba.
31. Se recomienda a las Autoridades Municipales mantener
una adecuada operatividad y mantenimiento del sistema
de tratamiento para garantizar un correcto
funcionamiento en todo momento.
Se recomienda promover la investigación de esta
tecnología considerando por ejemplo: alimentaciones
intermitentes, periodos de reposo en el humedal para
favorecer condiciones aeróbicas, humedales de flujo
vertical, sistemas de humedales en series o
complementarias a otros sistemas de tratamiento, etc.
33. Terreno donde se instaló Preparación de los surcos
en el terreno del biohuerto
el biohuerto
34. Vista de llave y filtro de
Drenes construidos en la
malla instalado en la salida
zona
del humedal artificial
del biohuerto
35. Vista de las mangueras
Instalación de
de goteo puestos en los
mangueras de goteo
surcos del biohuerto
en el biohuerto
36. Vista del riego
Vista del biohuerto después
presurizado en almacigos
de dos meses de sembrado
las hortalizas de pino
37. Toma de muestras de agua
tratada del humedal artificial
para su análisis en laboratorio
Vista panorámica del
sistema de tratamiento
de agua y el biohuerto
39. AUTORIDADES APOYANDO EL
DESARROLLO
El alcalde de
Lacabamba,
poniendo la
primera
piedra, en
Tranca, donde
se construyó
el humedal y
el biohuerto
comunal.
40. CAPACITACIÓN
Explicando la importancia
del tratamiento de las
aguas residuales y del uso
de nuevas tecnologías de
riego para el manejo del
biohuerto a los alumnos de
la Institución Educativa
en el Biohuerto.
41. PARTICIPANDO EN LAS
LABORES DEL BIOHUERTO
l
Siembra de arbustos
nativos por las mujeres en
el biohuerto comunal en el
humedal
Barrio de la Cruz
42. Curso Taller: La Educación y el
Desarrollo Sostenible
Capacitación de
profesores, en ocho
modulos, que
comprenden entre
otros temas: El
Desarrollo
Sostenible y el agua
como recurso
reciclable.
Institución Educativa:
“Antunez de Mayolo”
43. Comuneros y un niño sembrando
Caña Brava en el humedal
Comuneros, que
participaron en la
instalación del
Humedal
artificial y el
Biohuerto,
sembrando caña
brava
45. El estudio ha convocado la participación conjunta de distintos sectores
de Lacabamba tales como: Las autoridades del Municipio, la
gobernación, el Juzgado de Paz, los docentes y alumnos de la
Institución Educativa, la población de los anexos y del pueblo del
distrito, el club de madres, las madres del vaso de leche y las madres
del comedor popular.
Las actividades de capacitación del Proyecto han permitido
sensibilizar al pueblo de Lacabamba en temas ambientales y
productivos, fortaleciendo el apoyo al Plan de Desarrollo Sostenible
del Distrito.
La implementación del sistema de humedales artificiales para el
tratamiento de las aguas residuales en pequeñas comunidades de
zonas andinas de altitud constituye una innovación tecnológica en el
Perú. Asimismo, la participación de toda la población en la
implementación y operación del humedal artificial y el bio-huerto valida
socialmente la iniciativa, más importante aún que la participación de
las principales autoridades locales involucradas.
46. La Universidad a través del IIGEO propone promover esta experiencia
en comunidades vecinas como estrategia para la gestión sustentable
del agua.
El estudio ha planteado una propuesta concreta para el manejo de las
aguas residuales domésticas, dentro del marco de una gestión
sostenible del agua que podría promover instrumentos legales de
política ambiental a mayor nivel que el local.
La aplicación de tecnología como los humedales artificiales, que no
requieren de equipos, energía e insumos químicos, y por tanto de
bajos costos de operación y mantenimiento, contribuye
significativamente a mejorar la sostenibilidad de las políticas
ambientales urbanas. Queda aún pendiente promover a mayor
escala estas estrategias.
