Manejo de Lodos Fecales

Manejo de Lodos Fecales

Paperback

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Overview

This book is a Spanish translation of Faecal Sludge Management: Systems Approach for Implementation and Operation
It is estimated that literally billions of residents in urban and peri-urban areas of Africa, Asia, and Latin America are served by onsite sanitation systems (e.g. various types of latrines and septic tanks). Until recently, the management of faecal sludge from these onsite systems has been grossly neglected, partially as a result of them being considered temporary solutions until sewer-based systems could be implemented. However, the perception of onsite or decentralized sanitation technologies for urban areas is gradually changing, and is increasingly being considered as long-term, sustainable options in urban areas, especially in low- and middle-income countries that lack sewer infrastructures. This is the first book dedicated to faecal sludge management. It compiles the current state of knowledge of the rapidly evolving field of faecal sludge management, and presents an integrated approach that includes technology, management, and planning based on Sandecs 20 years of experience in the field.
Faecal Sludge Management: Systems Approach for Implementation and Operation addresses the organization of the entire faecal sludge management service chain, from the collection and transport of sludge, and the current state of knowledge of treatment options, to the final end use or disposal of treated sludge. The book also presents important factors to consider when evaluating and upscaling new treatment technology options.
The book is designed for undergraduate and graduate students, and engineers and practitioners in the field who have some basic knowledge of environmental and/or wastewater engineering.

Product Details

ISBN-13: 9781780408019
Publisher: IWA Publishing
Publication date: 11/11/2016
Pages: 426
Product dimensions: 6.12(w) x 9.25(h) x 0.75(d)

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CHAPTER 1

La Situación Mundial

Linda Strande

Objetivos de aprendizaje

• Conocer en que consisten los lodos fecales y como se diferencian de las aguas servidas.

• Comprender la magnitud del manejo de lodos fecales en el mundo.

• Entender la estructura del presente libro, dentro de los ambitos de tecnologia, gestion y planificacion.

• Enterarse de otros documentos relacionados que son accesibles en el internet.

1.1 INTRODUCCION

Existe una gran necesidad en todo el mundo de encontrar soluciones funcionales y sostenibles para el manejo de lodos fecales (MLF). Es un campo relativamente nuevo, pero esta avanzando rapidamente y cada vez se le concede mas importancia. Este capitulo ofrece una introduccion al MLF y sus desafios unicos, asi como un resumen del enfoque sistemico para su implementacion y operacion. Al final, brinda un listado de recursos adicionales que estan disponibles en el Internet.

1.2 ¿QUE SON LOS LODOS FECALES?

Los lodos fecales (LF) provienen de varios tipos de inodoros descentralizados que no estan conectados a un alcantarillado. Pueden estar digeridos parcialmente o no, muy liquidos o semisolidos y resultan de la contencion o tratamiento de combinaciones de excremento humano y aguas negras, con o sin aguas grises. Son muy variables en su consistencia, cantidad y concentracion. Algunos ejemplos de estructuras descentralizadas que producen LF incluyen letrinas de pozo, banos publicos, tanques septicos, letrinas llenadas de agua e inodoros secos. El MLF incluye su recoleccion, almacenamiento, transporte, tratamiento y uso o disposicion final, todo ello realizado de forma segura.

1.3 SU IMPORTANCIA MUNDIAL

Las necesidades sanitarias de mas de 2,7 mil millones de personas alrededor del mundo son atendidas por estas tecnologias descentralizadas y se preve que este numero aumentara hasta 5 mil millones en el ano 2030 (Figura 1.1). Es comun pensar que estas tecnologias descentralizadas son aplicables solo en las areas rurales, pero en realidad mas de mil millones de estas estructuras existen en ciudades.

En muchas ciudades, las tecnologias descentralizadas tienen una mayor cobertura que los alcantarillados. Por ejemplo, en Africa Subsahariana, del 65 al 100 % del acceso a saneamiento en las ciudades se lleva a cabo mediante tecnologias descentralizadas (Strauss et al., 2000). Sin embargo, a pesar de la enorme cantidad de personas que usan estas tecnologias en ciudades de ingresos medios o bajos, generalmente no hay sistemas establecidos para manejar los LF que se acumulan. Es evidente que el MLF representa una necesidad critica que se debe afrontar y que seguira cumpliendo un papel esencial en el manejo sanitario del futuro.

En el pasado, el MLF no era una prioridad para los ingenieros o las municipalidades y ha recibido poca o ninguna atencion. Varias generaciones de ingenieros han considerado que los sistemas de alcantarillado con arrastre de agua son la solucion mas viable a largo plazo para cumplir con las necesidades de saneamiento y las tecnologias descentralizadas eran vistas unicamente como soluciones temporales hasta poder construir los alcantarillados. Este criterio es el resultado de la eficacia de los alcantarillados en las ciudades de Europa y Norteamerica (donde usualmente el agua es muy abundante), de ciertos programas curriculares desactualizados de ingenieria y de la preferencia de los gobiernos y bancos de desarrollo en invertir en infraestructura de gran escala. Sin embargo, es poco probable que el desarrollo de redes convencionales y funcionales de alcantarillado vaya a la par con la rapida expansion urbana tipica de los paises de ingresos medios o bajos. Ademas, los alcantarillados y estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR) construidos en estos paises han fracasado frecuentemente. En el transcurso de los ultimos 15 anos, el pensamiento de los ingenieros del mundo ha comenzado a evolucionar y mas personas consideran que las tecnologias descentralizadas no solo son viables a largo plazo, sino que posiblemente sean, por muchos factores, la alternativa mas sostenible, en comparacion con los sistemas de alcantarillado, que son demasiado caros y requieren demasiados recursos naturales. En las zonas urbanas, se ha demostrado que el costo de las tecnologias de MLF es hasta cinco veces menor que las soluciones convencionales de alcantarillados, segun las condiciones locales (Dodane et al., 2012).

Aumentar el acceso al saneamiento es una prioridad mundial. Uno de cada cinco ninos muere actualmente de enfermedades relacionadas con diarrea – mas que el total por SIDA, malaria y sarampion (UNICEF y OMS, 2009). Ademas de los beneficios para la salud, el saneamiento mejorado ayuda tambien a la economia; por ejemplo, el rendimiento de un dolar invertido en agua y saneamiento en paises de bajos ingresos es de 5 a 46 dolares, dependiendo de la intervencion (Hutton et al., 2007). El progreso hacia los Objetivos de Desarrollo del Milenio ha tenido un gran exito al aumentar el acceso al saneamiento mejorado1, pero se deberia ir mas alla de la construccion de las estructuras descentralizadas. La promocion de las tecnologias descentralizadas ha reducido mucho la incidencia de defecacion al aire libre, pero sin soluciones ni financiamiento para mantener su funcionalidad mediante un MLF adecuado, lo que ha ocasionado grandes impactos sobre la salud humana y ambiental. Las tecnologias descentralizadas representan opciones viables y alcanzables, pero solo si la cadena entera de servicios se maneja debidamente, incluyendo la recoleccion, transporte, tratamiento y uso o disposicion final, todo realizado de forma segura. Sin un MLF establecido, cuando la estructura de almacenamiento se llena, los LF saldran sin tratamiento, probablemente al ambiente local (Figura 1.2). Esto contamina el ambiente con patogenos, no provee ninguna barrera al contacto humano y, por lo tanto, no ofrece ninguna proteccion para la salud humana. Por ejemplo, en Dakar solo un 25 % de los LF que se acumulan en instalaciones descentralizadas son recolectados y transportados a estaciones de tratamiento de LF (ETLF; BMGF, 2011). Cuando se desarrollan objetivos y proyectos de saneamiento, es primordial considerar el saneamiento aguas abajo, mas alla del enfoque que se limita a solo instalar inodoros.

El manejo eficaz de los sistemas de MLF implica transacciones e interacciones entre una variedad de personas y organizaciones de los sectores publico, privado y la sociedad civil en cada paso de la cadena de servicios, desde el usuario en su hogar, pasando por las companias de recoleccion y transporte, hasta los operadores de las estaciones de tratamiento y los usuarios finales de los lodos tratados. Los sistemas de alcantarillado y el MLF pueden ser complementarios y coexisten frecuentemente en los paises de bajos ingresos. Un ejemplo muy exitoso de este modelo de gestion encontramos en Japon, donde los dos sistemas funcionan frecuentemente en las mismas areas urbanas (Gaulke, 2006).

La Figura 1.3 representa la cadena completa del servicio de saneamiento y MLF, la cual engloba el vaciado, la recoleccion, el transporte, el tratamiento y el uso o la disposicion final de los LF. Factores como el diseno tecnologico, las opciones para interfaces de usuario, los metodos de recoleccion y almacenamiento para reducir sus volumenes, son descritos mas detalladamente en el Compendio de Sistemas y Tecnologias de Saneamiento, disponible gratis en espanol e ingles en la pagina web de SANDEC (Tilley et al., 2014). Los eslabones debiles de la cadena de servicios de MLF incluyen muchos factores, como: los hogares que no pueden afrontar el costo de los servicios profesionales de vaciado; camiones de recoleccion y transporte que no pueden ingresar a las calles y sendas estrechas; operadores que no alcanzan a pagar mucho transporte de LF hasta las estaciones de tratamiento; y la falta de lugares legitimos de descarga y tratamiento. Superar estos problemas y disenar un MLF funcional y sostenible requiere un enfoque sistemico que analice cada paso en la cadena de servicios. Para avanzar hacia cadenas de servicio completas y funcionales de MLF, este libro desarrolla un enfoque integrado en el ambito de sistemas, que incluye tecnologia, gestion y planificacion.

1.4 EL OBJETIVO DEL LIBRO

El desarrollo de soluciones para el MLF representa una grave necesidad mundial que ha recibido poca atencion durante los ultimos 20 anos (Strauss y Heinss, 1996). En comparacion con la gestion de aguas servidas, los conocimientos del MLF en areas urbanas llevan un retraso de 100 anos. Sin embargo, el campo del MLF esta desarrollandose actualmente con rapidez, recibiendo un creciente reconocimiento, como lo demuestran muchos ejemplos recientes de municipalidades que adoptan el MLF dentro de su planificacion urbana (p.ej., Dakar, Senegal y Uagadugu, Burkina Faso) y el compromiso de organizaciones como la Fundacion Bill y Melinda Gates de asignar amplios recursos para la investigacion del MLF. Experiencias de proyectos piloto y sistemas de tamano completo (Figura 1.4) comienzan a surgir desde hace poco tiempo, pero su puesta en practica no alcanza todavia la velocidad deseada. A medida que crezca la necesidad del MLF, crecera asimismo la necesidad de soluciones. Sin embargo, la informacion sobre el MLF no es generalmente facil de obtener, por lo tanto, el objetivo de este libro es presentar un enfoque completo e integrado del MLF en las zonas urbanas y periurbanas de los paises de ingresos medios y bajos. Este libro pretende contribuir a llenar ese vacio de informacion al reunir y presentar el estado actual del conocimiento en este campo.

Este libro esta dirigido a estudiantes y a quienes realizan el MLF en el campo, asi como a responsables de diseno, planificacion, promocion o gestion de sistemas de MLF. El enfoque integrado del libro incluye un resumen, pautas para el diseno de las tecnologias de tratamiento, indicaciones para el funcionamiento y mantenimiento de una operacion exitosa con estas tecnologias y sugerencias para una planificacion que permite cumplir con todos los requisitos para asegurar un sistema sostenible a largo plazo. Se presume que el lector tenga un conocimiento basico de saneamiento y tratamiento de aguas servidas.

Se aspira a que el libro contribuya al entendimiento de los aspectos de tratamiento, gestion y planificacion de MLF, capacitando al lector para identificar opciones adecuadas de tratamiento y entender los mecanismos y disenos de las tecnologias especificas; tambien se espera que sirva de ayuda para comunicar los aspectos importantes del MLF a las partes interesadas en el proceso, como pueden ser los gerentes y responsables de tomar decisiones. Sera, asimismo, util para el personal de las municipalidades, ministerios nacionales de saneamiento, consultores, organismos donantes y empresas afines al manejo de desechos, a fin de aumentar su conocimiento, entendimiento y perspectiva sobre los sistemas integrados de MLF.

El libro fue disenado como herramienta de aprendizaje, incorporando muchos elementos de un texto academico. Cada capitulo incluye objetivos de aprendizaje para que se vea claramente sobre que el lector podra instruirse. Al final de cada capitulo, preguntas de estudio ayudan a evaluar si se han logrado estos objetivos de aprendizaje. Donde sea pertinente, se incluyen ejercicios para demostrar como se realizan los calculos, junto con casos de estudios para describir la importancia de las lecciones en la vida real. El libro tambien puede ser usado como texto academico y es utilizado actualmente en un curso de tres semanas sobre MLF, ademas de en un nuevo curso en Internet sobre MLF ofrecido por el Instituto para Educacion Hidrica de UNESCO-IHE.

1.5 DISENO DE UN MANEJO DE LODOS FECALES PENSANDO EN EL TRATAMIENTO Y LOS USOS FINALES

Al disenar las tecnologias de tratamiento, las opciones para el uso o disposicion final de los lodos y liquidos deben determinarse primero, para que se pueda incorporar al diseno el grado apropiado de tratamiento para el destino deseado. Una vez seleccionadas estas opciones, sera mas factible disenar sistemas a partir de los requisitos para el tratamiento final, a fin de lograr los objetivos. Por ejemplo, seran muy diferentes las exigencias en la reduccion de patogenos y la deshidratacion del lodo si el producto final se ocupara para fertilizar cultivos alimenticios o bien como combustible para procesos industriales. Estas decisiones son especificas para cada contexto y deben hacerse basadas en las regulaciones locales y la demanda de los productos finales en el mercado. De manera similar a las Clases A y B de biosolidos en los Estados Unidos, se tratan los LF para grados de reduccion de patogenos acordes con los diferentes usos finales. Este enfoque es importante para asegurar que los efluentes y productos finales logren grados adecuados de tratamiento, que los sistemas no se sobredimensionen, de modo que no se desperdicien los recursos financieros y que los sistemas no se disenen con insuficientes garantias, poniendo en riesgo la salud publica y ambiental.

La recuperacion de recursos de los productos del tratamiento debe considerarse como un objetivo del tratamiento, siempre que sea posible, pero el objetivo principal es obviamente proteger la salud publica. En muchos paises de ingresos medios y bajos, no existen regulaciones para el uso final de los lodos o, si existen, a veces no se cumplen. En la ausencia de reglamentos adecuados, el grado de tratamiento llega a ser una decision de la sociedad. Por otro lado, las normas demasiado estrictas tambien pueden tener un impacto negativo, si impiden tomar accion al ser imposibles de cumplir. Para asegurar la proteccion adecuada de la salud humana, se recomienda un enfoque de barreras multiples (como se describe en el Capitulo 10, El Uso Final de Productos de Tratamiento). Los flujos financieros de la venta de los productos finales tambien pueden ayudar a lograr la sustentabilidad de las opciones del tratamiento, al compensar los costos de procesamiento de los lodos, aportar un flujo de ingresos, ayudar a asegurar que las estaciones de tratamiento sean operadas bien para proporcionar productos de calidad y brindar un beneficio a la sociedad al recuperar los recursos. Para este tipo de solucion especifica, es necesario tomar en cuenta la demanda del mercado local y las maneras de agregar valor a los productos del tratamiento, ya que los mercados varian ampliamente entre los lugares (Diener et al., 2014).

1.5.1 El enfoque sistemico

Para una implementacion sostenible y una operacion continua, el MLF requiere un enfoque sistemico integrado que incorpora la tecnologia, gestion y planificacion (Figura 1.5). En este libro, los capitulos estan ordenados por secciones sobre Tecnologia, Gestion y Planificacion, como se presenta claramente en todo el libro por un esquema de colores, pero lo mas importante es como se integran estos tres campos para dar un marco que guie las actividades desde la fase inicial de planificacion del proyecto hasta las fases de implementacion, operacion y mantenimiento. Se requiere un enfoque sistemico y multidisciplinario hacia el MLF, como el que se desarrolla en el presente libro, para asegurar que los LF no tratados sean sacados fuera de la comunidad, no permanezcan en el hogar y sean tratados de manera segura y eficaz. Por ejemplo, sacar los lodos del hogar es un interes particular, pero la cadena de servicios del MLF es un interes publico, que requiere que una autoridad responsable del bien publico la regule y aplique. Si tan solo pocas personas de la comunidad manejan los LF correctamente, no habra un impacto neto en la comunidad en su conjunto, ya que una participacion colectiva a escala comunitaria es necesaria para asegurar que se logren los beneficios en salud publica. Esto requiere un compromiso sostenido por parte del sector publico, politicas eficaces e implementacion y control apropiados a fin de promover la comprension y el cumplimiento (Klingel et al., 2002), temas que se analizan en las secciones de Planificacion y Gestion.

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Table of Contents

The Global Situation; Faecal Sludge Quantification, Characterisation and Treatment Objectives; Treatment Mechanisms; Methods and Means for Collection and Transport of Faecal Sludge; Overview of Treatment Technologies; Settling-Thickening Tanks; Unplanted Drying Beds; Planted Drying Beds; Co-treatment of Faecal Sludge in Municipal Wastewater Treatment Plants; Enduse of Treatment Products; Operation, Maintenance and Monitoring of Faecal Sludge Treatment Plant; Institutional Frameworks for Faecal Sludge Management; Financial Transfers and Responsibility in Faecal Sludge Management Chains; Assessment of the Initial Situation; Stakeholder Analysis; Stakeholder Engagement; Planning Integrated Faecal Sludge Management Systems; The Way Forward.

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