Revista ACODAL Agosto-2014

7/24/2019 Revista ACODAL Agosto-2014

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REVISTA 2014Agosto 2014 - Revista 235

ISSN-0120-0798

Uso de fique como floculantepara aguas residuales

Premio lvaro Pardo Snchez 2013

Produccin de bioetanola partir de residuos orgnicos urbanos

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Exdirectora de la UAESP

Entrevista a Luca del Pilar Bohrquez


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ContenidoConsejo Editorial

DirectorLuis Alberto Jaramillo Gmez

Juan Pablo Rodrguez MirandaWilliam Antonio Lozano-Rivas

Jos Alejandro Martnez S.Andrs Alfredo Chaves S.

Freddy Augusto Santiago Molina

Colaboradores PermanentesLuz ngela Mondragn Restrepo

Francisco Rodrguez GarcaDiana Paola Snchez Herrera

Seccional NoroccidenteSeccional Occidente

Seccional CentroSeccional Caribe

Recepcin de [email protected]

[email protected]

EditorACODAL

Direccin Mercadeo y PublicidadSandra Constanza Martnez Manrique

Diseo, Diagramacin y MontajeLuz Mery Avendao

Fotografa PortadaTomada por Oiden Antonio Araque MejaSistema de tratamiento de lodos y reuso deagua de las plantas de potabilizacin de la

empresa Aguas de Cartagena- ACUACAR

ImpresinEditorial Gente Nueva

La Asociacin Colombiana de Ingeniera Sanitaria y

Ambiental (ACODAL) no asume responsabilidad por las

posiciones presentadas por los autores de los arculos.

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Presentacin ACODAL

Carta del DirectorLuis Albert o Jarami ll o Gmez

Editorial

Sequa: causas, efectos y solucionesMar yl uz Meja de Pumarej o

Uso de glucsidos anflicos extradosdel que (Furcraea sp.) como ayudantede oculacin para la remocin de con-taminantes recalcitrantes presentes enaguas residuales industriales

Wil l i am Antonio Lozano-Rivas

Entrevista a Luca del Pilar Bohrquez

(Exdirectora de la UAESP)

Sociedad Colombiana de Ingenieros pre-mia megaproyecto de la Empresa deAcueducto y Alcantarillado de Bogot-EAB para modernizar red de abasteci-miento de agua potableAcueduct o de Bogot

Anlisis preliminar de la obtencin debioetanol a partir de la fraccin orgni-ca de los residuos slidos urbanosSant ia go Lozano Pontn

JosA. Mar t nez Seplveda

Nancy J. Montoy a Gmez

La ecuacin de Elder: una nueva visinde la geomorfologa de cauces naturalesen los estudios de calidad de aguasAlf r edo JosConst an Ara gn

Jorge Luis Corr edor River a

Acueductos veredales del Distrito Capi-tal: Agua que has de beber trtala bienEquipo de l a Empresa de Acueduct o deBogot -EAB y Acodal

Actividades gremiales destacadas

Publicaciones ACODAL

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2 Junta Directiva

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Presidente: Francisco Javier Rebolledo M.

Vicepresidente: Freddy Augusto Santiago Molina

MiembrosPersonales:

Francisco Javier Rebolledo M. (p)Vctor Tllez Abuabara (s)Freddy Augusto Santiago Molina (p)Juan Pablo Rodrguez Miranda (s)

Sector Industrial yComercial:

CORPACERO S.A. Ral Eduardo Garca RodrguezSYE S.A. TECNOPIPE. Alfonso Serrano Anaya

Sector deConsultora y/oIngeniera:

ACUATCNICA S.A. Carlos Fernando Faccini O.

SectorServicios Pblicos:

ACUEDUCTO AGUA Y ALCANTARILLADO DE BOGOT.

EMPRESA DE SERVICIO DE ACUEDUCTO Y ALCANTARILLADO DE VALLEDUPAR S.A. E.S.P-EMDUPAR.- Luis Eduardo Gutirrez Aroca

SectorUniversitario:

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOS DE CALDASInocencio Bahamn Caldern

Veedor: Geovanis Arrieta Bernate

MiembrosSeccionales

Seccional CentroPresidente: Luis Alberto Jaramillo GmezDirectora Ejecutiva:Sandra Martnez [email protected] -

[email protected] D.C.

Seccional OccidentePresidente: Edgar Llanos LibrerosDirectora Ejecutiva: Luz ngela [email protected]@acodal.comCali - Valle

Seccional NoroccidentePresidente: Jaime Lano QuicenoDirector Ejecutivo:Luis Anbal [email protected]

Medelln - Antioquia

Seccional CaribePresidente: Vctor Tllez AbuabaraDirector Ejecutivo: Oiden Araque [email protected] - Atlntico

PresidentaEjecutiva

Maryluz Meja de [email protected]

PersonalAdministrativo

Alberto Valencia [email protected]

Nelson Albeiro Castao [email protected]

Cindy Astrid [email protected]

Diana Paola Snchez [email protected]

Amanda Garca [email protected]

Adriana Carrera [email protected]

JuntaDirectiva2012

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SECCIONAL CENTROPERODO 2012-2014

PresidenteLuis Alberto Jaramillo Gmez

Miembros PersonalesIvn A. Buitrago LenPedro Jos RamrezGeovanis Arrieta BernateNelssy Mara Ortiz Lpez

Sector Industrial y ComercialTigre ADS Colombia Ltda.

Sector Servicios PblicosConcesionaria Tibitoc S.A.

Sector UniversitarioUniversidad de la Salle

VeedoresAndrs A. Chaves Solano (p)Daniel Hernando Posada (s)

Directora EjecutivaSandra C. Martnez Manrique

SECCIONAL NOROCCIDENTEPERODO 2013 - 2015

PresidenteJaime A. Lano Quiceno

VicepresidenteLuz Marina Garca Muetn

Representante Institucionaldel Sector UniversitarioCorporacin UniversitariaLa Sallista - lvaro Arango

Representante Institucional delSector de Servicios PblicosIngeniera Total S.A. E.S.P.Lucy Machado Correa

Representante Institucional delSector Industrial y Comercial

Gestin y Servicios Ambientales GSAJaime Cardona Martnez

Representante de los Aliados

ProfesionalesCarlos Alberto Sierra MartnezDiego Rensson Ramrez Valencia

Representante de ACODALMaryluz Meja de Pumarejo

Veedor PrincipalBeatriz Guerra Lpez

Director EjecutivoLuis Anbal Seplveda Villada

SECCIONAL OCCIDENTEPERODO 2014 - 2016

PresidenteIng. Edgar Llano Libreros

VicepresidenteIng. Hugo Salazar Jaramillo

Vocales Miembro ProfesionalIng. Nancy Lpez CrdenasIng. Ignacio Restrepo Baquero

Vocal Miembro del Sector PblicoGloria ArmarioEmcali E.S.P.

Vocal Miembro del Sector PrivadoJos Orlando Giraldo PereaIngeniera en Sistemas de Bom-

beo ISB SASVocal Miembro de la Ingenieray/o ConsultoraIng. Carlos TrujilloHidroambiental

Representante de CaptuloDepartamentalIng. Toms Salvador Mendoza PardoPromoambiental CALI S.A. E.S.P.

Representante de EstudiantesTulio Fernando CastilloInstitucin Universitaria Antonio

Jos CamachoVeedorIng. Carmen Eugenia Sterling

Veedor SuplenteIng. Marquiz Carvajal

Directora EjecutivaLuz ngela Otlora

Asistente Direccin EjecutivaJhon Ivn Mondragn Bravo

SECCIONAL CARIBEPERODO 2012 - 2014

PresidenteIng. Vctor Tllez Abuabara

VicepresidenteIng. Antonio Flrez Silvera

Secretario de Junta

Ing. Rubn Martnez VergaraMiembros Personales PrincipalesIng. Vctor Tllez AbuabaraIng. Antonio Flrez SilveraIng. Javier Useche Bayona

Miembros Personales SuplentesIng. Nstor Escorcia RedondoIng. Nstor Ever Orozco OrozcoIng. Rubn Martnez Vergara

Sector Industrial, Comercial y/oIngenieraAsociacin de Municipios de la

subregin Cinaga Grande deSanta Marta -

ASOCIENAGADirector Ejecutivo: Ing. JorgeFernndez OrozcoSector Universitario

Corporacin Universitaria de laCosta - CUCIng. Andrs Vlez Pereira

Veedor PrincipalIng. Antonio Corts Nez

Veedor SuplenteIng. Benjamn Corrales Pineda

Director EjecutivoIng. Oiden Antonio Araque Meja

JuntasSeccionales


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RevistadeIngenieraSan

itariayAmbiental

La Asociaci n Col ombi ana de Ingeniera Sani t ar ia y Ambi ent al - ACODALes unaentidad gremial sin nimo de lucro, fundada en el ao 1956. Actualmente renea la mayora de los miembros del sector agua, saneamiento y ambiente, que in-cluye Industrias, Firmas Consultoras y Comerciales, Empresas de Servicios Pblicosy anes, Universidades, Profesionales y Estudiantes, conformados en Cmaras. En1980 se hizo una reforma estatutaria convirtindose en Captulo Colombiano de laAsociacin Interamericana de Ingeniera Sanitaria y Ambiental - AIDISy cambi su

nombre a Asociacin Colombiana de Ingeniera Sanitaria y Ambiental, sin alterar susigla ACODAL.

ACODAL desempea el papel de Cuerpo Consultivo del Gobierno en materias deIngeniera Sanitaria y Ambiental desde 1976, en temas como: Normas tcnicas,RAS, conceptos, apoyo a la Mesa sectorial de agua potable y saneamiento con elSENA. Particip en la creacin del Viceministerio de Agua y Saneamiento; en lareconstruccin de infraestructura sanitaria del Eje Cafetero a travs del FOREC en1999, as como de la revisin y estructuracin de los Planes Departamentales deAgua y Saneamiento vigentes, entre otros. En las ltimas dcadas ha participadoactivamente en la estructuracin y discusin de polticas nacionales reejadas en

las principales normas que transformaron el Sector -Ley 142 del rgimen de servi-cios pblicos domiciliarios y revisin del RAS.

ACODAL ES SOCIEDAD CORRESPONDIENTE DE:Sociedad Colombiana de Ingenieros SCI

ACODAL ES MIEMBRO DE:Asociacin Interamericana de Ingeniera Sanitaria y Ambiental - AIDIS

Asociacin Andina de Empresas e Instituciones de Servicio de Agua Potable yAlcantarillado-ANDESAPA

Water Environmental Federation - WEF

REDES INTERNACIONALES DE LAS QUE HACE PARTE:Red Interamericana del Recurso Hdrico - RIRHGlobal Water Partnership - GWP

a co-entreprisesAsociacin de empresasCentros de investigacin y de formacin del sector del medio ambiente de Francia

Tambin hace parte del Convenio para el Desarrollo conjunto de la Red deOperadores de Agua Potable y Saneamiento Bsico Captulo Colombia WOP.

Presentacin ACODAL


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EntrevistaaLucadelPilarBohrquez

(ExdirectoradelaUnida

dAdministrativaEspecialdeServiciosPblicos-UAES

P)

Ponemos en sus manos la Edicin nmero 235 de nuestraRevista gremial. Esperamos que este esfuerzo editorial lesaporte informacin de su inters, y sirva para apoyar cadavez mejor el desarrollo de la Ingeniera Sanitaria y Ambiental delpas, en un rme compromiso de sta con el futuro.

Como es usual en el Editorial, nuestra Presidenta Ejecutiva, Ma-ryluz Meja de Pumarejo, aborda una temtica de actualidad.Frente a la presente Crisis del Agua, ella seala que las respues-tas implementadas hasta ahora para la mitigacin y adaptacinal cambio climtico, en el sector del abastecimiento de agua,distan mucho de ser las adecuadas, lo cual pone en peligro lasostenibilidad de este servicio. Ante esta grave problemtica,ACODAL reitera la propuesta de crear una Agencia Nacional delAgua, como instrumento que d cohesin a los esfuerzos locales,

regionales y nacionales en este Sector, con el n de llevar a cabo

alternativas radicales y ecaces, frente a los grandes desafos que se le plantean aColombia y al mundo en este aspecto; la discusin sigue abierta.

En nuestra seccin de entrevistas, la Exdirectora de la Unidad Administrativa Especialde Servicios Pblicos-UAESP, Luca del Pilar Bohrquez, dialog con ACODAL sobre elprograma Basura Cero. Desde su experiencia al frente de esta entidad, plantea queuna de las mayores urgencias es lograr un cambio de cultura en todos los actores dela cadena de generacin-separacin-reutilizacin/reciclaje de residuos, y consideraque en el adecuado manejo de la basura se encuentra un gran potencial de desarrolloempresarial y de generacin de empleo.

En este punto de la carta, agrego un comentario: dar una mirada a la evolucin del

concepto en pases como Dinamarca o Alemania podra mostrarnos esa propuesta enun avanzado estado de implementacin. La misma Espaa, nos lleva ya por lo menosun decenio de avance en la aplicacin del concepto de Basura Cero.

En el campo cientco, dos artculos presentan los resultados de importantes investi-gaciones. La primera investigacin gan el Premio lvaro Pardo Snchez del ao 2013.Dicho estudio analiza el Uso de que como ayudante oculante para aguas resi-duales industriales; fue realizado por el investigador William Antonio Lozano Rivas,y llega a importantes conclusiones sobre nuevas posibilidades de aprovechamiento

Carta del Director

del Consejo Editorial


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y desarrollo de esta planta, que beneciaran tanto a la poblacin quera, como almedio ambiente y al pas.

El segundo estudio, fruto de la investigacin de los Ingenieros Santiago Lozano Pontn,Jos A. Martnez Seplveda y Nancy J. Montoya Gmez, entrega los resultados sobrela Produccin de Bioetanol a partir de residuos orgnicos urbanos, con propuestas

alentadoras para Colombia, tanto desde el punto de vista econmico como desde laperspectiva ecolgica.

Como aporte tcnico, los ingenieros Alfredo Jos Constan Aragn y Jorge Luis Corre-dor Rivera nos brindan el artculo La ecuacin de Elder: una nueva visin de la geo-morfologa de cauces naturales en los estudios de calidad de aguas. En este escrito,los autores presentan, con un enfoque realmente novedoso, la ecuacin de Elder comoherramienta til para integrar la hidrulica, el transporte dispersivo y la geomorfolo-ga en estudios de calidad de agua en cauces.

Desde la parte institucional, la Empresa de Acueducto, Alcantarillado y Aseo de Bogo-t-EAB, ESP, expone dos experiencias en campos diferentes: por un lado la tecnologa

y, por otro, los sistemas de abastecimiento de agua rurales. La primera de ellas des-cribe el Proyecto de rehabilitacin de la lnea de distribucin Tibitoc-Casablanca, quese hizo merecedor a Mencin de Honor por la Sociedad Colombiana de Ingenieros enmayo pasado.

La segunda experiencia muestra el trabajo adelantado sobre la Gestin de Conoci -miento en el campo de los Acueductos Veredales. Este Proyecto, que cont con elapoyo de ACODAL, hace parte del intercambio de saberes entre la ingeniera y lagestin emprica de quienes hacen posible con su labor el abastecimiento de agua enlos sectores rurales del Distrito Capital.

Sea sta la oportunidad para resaltar la reciente expedicin (julio 2014) del CONPES

3810, el cual plantea los lineamientos de poltica para el suministro de agua potable ysaneamiento bsico en las reas rurales de Colombia.

En el campo de la gestin gremial, cabe destacar la satisfactoria y fructfera realiza-cin de Expo-Residuos 2014 y sus eventos asociados, que se llev a cabo en Bogot,entre el 9 y el 11 de julio pasados, y que cont con el apoyo de Holanda como pasinvitado. En junio del prximo ao se realizar la nueva edicin de este evento, en susede natural, la ciudad de Medelln, a comienzos de junio/15.

Asimismo, se viene trabajando arduamente en la preparacin de nuestro CongresoNo. 57, el cual se realizar en Santa Marta, entre el 17 y el 19 de septiembre/14, ycontar con Alemania como pas invitado; los esperamos a esta importante cita.

Finalmente, no dejen de aprovechar la Seccin de Publicaciones especializadas quetiene a su disposicin ACODAL para la venta.

Como siempre, muchas gracias a todas y todos los que hicieron su aporte para queesta Revista se publicara; igualmente, esperamos sus contribuciones y/o comentariosa esta edicin.

Cordialmente,LUIS ALBERTO JARAMILLO GMEZ


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Editorial

Si hay algo que se repite en Colombia son los perodosde sequa, que afectan casi siempre a los mismos luga-res. Igual diremos cuando se presenten lluvias excesi-vas en esos u otros lugares Y las soluciones?Algunas ya fueron planteadas por el Presidente Santos,cuando acept recientemente que haba que introducircambios en los frentes que as lo ameriten.

Varias son las razones y tambin las soluciones. Nos de-tendremos en este anlisis en las soluciones estructuraleso estratgicas, pues ya el Gobierno Nacional ha puesto ypone en marcha, las acciones coyunturales para la atencininmediata, tales como nanciacin y compra de carrotan-ques, sanciones al alto consumo, apertura de pozos profun-

dos, entre otras.

Razones de la crisis

Por un lado, en la zona tropical, donde est ubicada Colom-bia, se concentra el mayor impacto de los efectos del cambio climtico, pero esla que menos aporta gases efecto invernadero (0,3%). Sin embargo, pocos han sidolos compromisos internacionales de los pases desarrollados para asumir sus propiasresponsabilidades por la emisin de estos gases.

Los certicados por reduccin de emisiones, previstos para nanciar proyectos am-

bientales, no alcanzan el valor suciente para nanciar los proyectos en pases comoColombia, que no cuentan con sucientes recursos de mitigacin y adaptacin.

Por otro lado, se da el grave factor del manejo inadecuado del recurso hdrico,el cual se ve reejado en el poco valor que se asigna, por parte de los usuarios,a un bien tan valioso como el agua, ya que no hacen un uso racional de ella, nilas personas, ni las empresas. Tambin hacen parte de esto, las prestadoras deservicios pblicos, que no han logrado controlar las prdidas tcnicas, las cuales,en algunos casos, superan el 45%, ni las industrias, muchas de las cuales no optimi-

Sequa:

causas, efectos y soluciones


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zan sus consumos ni reusan el agua requerida para otros nes. Igualmente, los altosconsumos en los distintos sectores demandantes, como el sector agrcola y el minero,tambin dan seales de alarma.

Otro factor que agrava la situacin es la carencia de embalses multipropsitos, loscuales podran suplir las necesidades de agua potable en perodos de escasez de llu-

vias; es preocupante que, mientras la generacin de energa ha sido asumida comoun proyecto nacional, el manejo del agua potable se ha dejado en manos de los mu-nicipios, que poco saben de la regulacin de cuencas, y tienen baja capacidad en lagestin eciente de sus acueductos y servicios anes.

Por ltimo, la deforestacin, producto de la tala indiscriminada de nuestros bosques,bien sea para el aprovechamiento y comercializacin de madera, o para la expansinde reas para la agricultura y/o ganadera zonas de cultivos ilcitos en algunos casos,as como con el n de llevar a cabo actividades de minera ilegal, son otras de lascausas que generan daos irreversibles en el ambiente y perjudiciales alteracionesde los ecosistemas.

Soluciones estratgicas

Ante las amenazas de profundizacin de las crisis y ante el reiterado reconocimientode que en este frente la descentralizacin de responsabilidades no est funcionando,es necesaria una amplia reexin sobre la inecacia del modelo institucional y presu-puestal que se viene aplicando.

De hecho, en cada emergencia se seala que las Corporaciones Autnomas Regiona-les y los Municipios no hicieron ni aplicaron una adecuada planeacin para afrontarestas situaciones, de acuerdo con las informaciones dadas por autoridades expertas

en el tema, como el IDEAM y otros, y de ah los graves problemas que se presentanrecurrentemente.

Algo anda mal. Los ciudadanos no tienen agua y los empresarios de actividades comolas hoteleras tienen en riesgo sus inversiones. Es decir que todo indica que el modeloinstitucional y de asignacin de recursos para la adaptacin al cambio climtico, re-quiere transformarse. La gestin por cuencas implica reformular las CAR; los proyec-tos de adaptacin deben ser fundamentalmente regionales y multisectoriales: controla la deforestacin, reforestacin a gran escala, embalses multipropsitos, regulacinhdrica, entre otros.

Todo esto amerita y valida una vez ms la creacin de una Agencia Nacional del Agua,altamente tcnica, descentralizada del orden nacional y adscrita al Ministerio deAmbiente, que sea transversal a todos aquellos sectores que involucren en sus activi-dades el consumo del recurso hdrico. Esta Agencia no implica necesariamente mayorburocracia, simplemente es una agrupacin de funciones que se encuentran dispersasen distintos Ministerios.

La Agencia Nacional del Agua tendra como principal funcin la gestin integral eidnea del recurso hdrico. Con este objetivo nanciara, con grupos de municipios y


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la Autoridad Regional Ambiental, proyectos o macroproyectos de amplio impacto. Losrecursos nancieros provendran de reformular el Sistema General de Participacionesy el de Regalas. Eso es lo que requiere un pas que toma en serio las amenazas delfuturo. Es necesario, desde ya, gestionar y programar recursos para ejecucin deinversiones importantes en reforestacin, regulacin de cuencas, construccin deinfraestructura, tal como se ha hecho para el sector elctrico.

Si bien es cierto que la responsabilidad en temas de agua y ambiente est a cargo delas autoridades locales y regionales, el Estado debe intervenir ecazmente, ante lasgrandes crisis que hoy se presentan. El Estado tiene en la gestin integral del recursohdrico, sumada a la actividad de la gestin integral de los residuos, una alternativafundamental para la generacin de empleo, indispensable en la etapa de posconicto.

Esta Agencia debe ser el eje articulador de las Autoridades Regionales Ambientalesque requieren agruparse, con el n de convertirse en organismos para la gestin decuencas, por encima de la divisin poltico-administrativa que actualmente tienen lasCorporaciones Autnomas Regionales.

Asimismo, dicha Agencia deber coordinar funciones con la entidad que tenga a sucargo el seguimiento y control del uso adecuado y responsable de los recursos natura-les. De ah que sigamos insistiendo en la creacin de una Superintendencia Ambiental,la cual, junto con los jueces ad hoc, pueda judicializar el mal uso de los recursosnaturales, y garantice el principio de quien contamina paga.

MARYLUZ MEJA DE PUMAREJOPresidenta Ejecutiva de ACODAL


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Usodeglucsidosanflicosextradosdelque(furcraeasp.)

Comoayudante

deoculacinparalaremocinde

contaminantesrecalcitra

ntespresentesenaguasresidualesindustriales

RESUMEN

Se exponen los resultados de las pruebas del uso de glucsidos anflicos extrados del zumofermentado de la hoja del que (Furcraea sp.), como ayudante de oculacin en la remocinsicoqumica de contaminantes recalcitrantes presentes en varios euentes de aguas residualesindustriales de Bogot. Mediante un proceso de fermentacin natural, se consigui la precipi-tacin de los glucsidos sapognicos anflicos presentes en el zumo de la hoja del que; estosglucsidos se usaron como ayudantes de oculacin, dosicando previamente cloruro frricohexahidrato como coagulante. En cuanto a variables de control en las pruebas de jarras seemplearon los parmetros de color, turbiedad, Demanda Qumica de Oxgeno-DQO, pH y slidosdisueltos totales; el uso de glucsidos anflicos extrados de la hoja del que como ayudantede oculacin, logr reducir el color, la turbiedad y la DQO remanentes hasta en un 24%, 29% y12% ms, respectivamente, en comparacin al uso del coagulante solo.

Palabras claves:hojas de que, oculacin, glucsidos anflicos.

ABSTRACT

Results of testing the use of amphiphilic glycosides extracted from the fermented juice of leafof que (Furcraea sp.) as adjuvant of occulation in physicochemical removal of recalcitrantcontaminants present in some industrial efuents at Bogot D.C., are presented. Precipitationof amphiphilic sapogenic glycosides present in the juice of leaf of que was achieved by naturalfermentation process. These glycosides were used as adjuvant of occulation, with previousdoses of ferric chloride hexahydrate as coagulant. As a control variables in the jar tests, wereused the parameters of color, turbidity, COD, pH and total dissolved solids. Using amphiphilicglycosides extracted from leaf of que as adjuvant of occulation, color, turbidity and CODremaining were reduced even up by 24%, 29% and 12% more, respectively, compared with theuse of coagulant alone.

Key words:que leaves, occulation, amphiphilic glycosides.

William Antonio Lozano-Rivas*

Uso de glucsidos anflicos extrados

del que (Furcraea sp.) como ayudante

de oculacin para la remocin de

contaminantes recalcitrantes presentes enaguas residuales industriales

* Ingeniero Ambiental y Sanitario. PhD en Biotecnologa Ambiental. MSc en Ingeniera del Agua. Experto en Tecnologa delAgua y Especializacin en Creacin de Modelos en Ecologa. Docente-Investigador Asociado y Lder del Grupo de Investi-gacin en Ambiente y Sostenibilidad -GUIAS-. Facultad de Ciencias Ambientales. Universidad Piloto de Colombia. E-mail:[email protected]; [email protected]

ARTCULOTC

NICO


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Introduccin

El que es una planta brosa que crece envarias regiones de Amrica tropical, pertene-ciente a la familiaAgavaceae, siendo los gne-ros Agavey Furcraea los ms representativosde dicha familia (Fotos N 1 y N 2). Aunquese presenta, especcamente, en las regionesandinas de Colombia y Venezuela, se encuen-tra de forma natural desde el sur de Mxicohasta Brasil (Casierra-Posada, Prez, y Portilla,2006). En Colombia, se denomina que a lasplantas pertenecientes al gnero Furcraea elcual comprende, aproximadamente, unas 20especies que crecen de manera espontneapor todo el pas, y se cultivan en las zonas an-dinas tropicales (Martnez y Pacheco, 2006).

En el pas, el cultivo del que particip conun 0,07% en la valoracin total de la produc-cin agrcola en 2004; el rea cultivada varientre 15.388 y 19.813 de 1994 a 2009 (FINA-GRO, 2011). Para el 2008 se estim que, de las20.893 hectreas sembradas, los mayores por-centajes se hallaban en Nario (34,9%), Cau-ca (31,6%) y Santander (18,2%) (CADEFIQUE,2008). El rea de cultivo de que en Colombiarepresenta el 0,83% del rea total de cultivospermanentes y el 0,46% del rea sembrada enColombia (Ministerio de Agricultura y Desarro-llo Rural [MADR] y Observatorio AgrocadenasColombia, 2006).

El que ha sido empleado desde hace variossiglos como fuente de bra, conocida como

cabuyapara la fabricacin de empaques, loque ha mantenido un cultivo permanente enColombia; actualmente, la cabuya se empleacomo empaque de productos agrcolas: papa(patata) y caf, y tambin para la fabricacinde artesanas; no obstante, en los ltimos aosse le reconoce, adems, como un producto ve-getal con alto potencial en la generacin debenecios ambientales, empleo e importan-tes ingresos (Ministerio de Ambiente, Vivien-da y Desarrollo Territorial [MAVDT] y Cadena

Productiva Nacional del Fique [CADEFIQUE],2006).

Sin embargo, a pesar del relativamente ampliouso de la cabuya, su cultivo ha venido dismi-nuyendo por la baja rentabilidad que genera,lo que ha conducido al abandono y la erradica-cin paulatina de las plantaciones de que enel pas (Martnez &Pacheco, 2006). La bra delque representa, aproximadamente, el 5% delpeso de toda la planta, mientras que el por-

centaje restante corresponde mayoritariamen-te al zumo (70%), la estopa y el bagazo (25%),los cuales son manejados an, en la mayora delos casos, como un residuo sin valor (Arroyave&Velsquez, 2001; Lozano-Rivas, 2012).

El zumo de la hoja es una suspensin de carac-tersticas variables que son dependientes de la

Foto N 1.Fique Borde de Oro (Furcraea castilla).

Fuente:http://concursos.colombiaaprende.edu.co

Foto N 2. Fique Ua de guila (Furcraea macrophylla).

Fuente: www.nagro.com.co


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Comoayudante




edad de la planta, la estacin del ao y las ca-ractersticas del suelo; presenta un color verdeocre y es de olor fuerte; la densidad media escercana a los 1,02 kg/L, con un pH variableentre 4 y 5. De forma cualitativa, est confor-mado por: agua (85%), celulosa (6% D-glucosa),materia orgnica y amorfa (8% constituida porsacarosa, protenas, nitrgeno, fsforo, calcio,potasio, saponinas y sapogeninas, y 1% mine-rales) (Ministerio de Ambiente, Vivienda y De-sarrollo Territorial-MAVDT y Cadena ProductivaNacional del Fique [CADEFIQUE], 2006).

En el proceso de desbrado (Foto N 3) para elaprovechamiento de la bra (cabuya), el zumoes desechado al suelo o al agua; sus caracte-rsticas sicoqumicas, con altos contenidos

de azcares (sacarosa, glucosa y fructosa), ascomo protenas sapognicas (tigogenina y he-cogenina, entre otras), esteroides y minerales,hacen de este zumo una sustancia altamentetxica para peces y organismos acuticos (Mar-tnez &Caicedo, 2002). Otras investigacioneshan determinado que fuentes de agua conta-minadas con residuos de zumo crudo de hojasde que pueden alcanzar concentraciones deDQO del orden de los 1.000 mg/L, lo cual loconvierte en una sustancia de gran impacto

y altamente contaminante (Ecobras Ltda.,2004).

Las saponinaspresentes en el zumo del queson glucsidos anflicos que se encuentrannaturalmente en diversos vegetales y con di-ferentes estructuras qumicas, las cuales tie-nen la capacidad de producir espumas (Ilustra-ciones N 1 y N 2); dichos compuestos estnconformados por dos componentes: gluconasy agluconas. Las gluconas son azcares, en sumayora hexosas, pentosas y cidos urnicos,mientras que las agluconas son conocidas comosapogeninas y corresponden a la porcin nosacrida (es decir, no azucarada) de la saponi-na; las sapogeninasson del tipo triterpenoide(C

30H

48) o esteroide (C27); de manera simple,

las saponinaspueden denirse como:

Saponinas = Azcares (gluconas) + sapogeninas

(agluconas)

Foto N 3.Desbrado de las hojas del que. Valle de

Tenza, Boyac, Colombia. Autor: Alejandro Araque

Mendoza.

Ilustracin N 1.Estructura de una saponina (sola-

nina). Tomada de: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Solanine_chemical_structure.png Autor: Cacycle.

Ilustracin N 2.Estructura qumica de una sapogenina

(yamogenina). Tomada de http://en.wikipedia.org/

wiki/File:Yamogenin.png Autor: Edgar 181.

Estas sapogeninas, entre otros glucsidos anf-licos presentes en el zumo de la hoja de que,


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actan como agentes surfactantes biodegra-dables que, disueltos en el agua, reducen sutensin supercial y actan como disgregantesde grasas y aceites (Duque &Gonzlez, 1999);dado que el zumo de la hoja de que es casisiempre desechado como residuo con caracte-rsticas altamente contaminantes, y que para13.000 familias campesinas colombianas queviven por debajo de la lnea de miseria, el cul-tivo de esta planta es su nico medio de sub-sistencia, generando ms de 60.000 empleosdirectos (Cadena Agroindustrial del Fique-CA-DEFIQUE, 2008), surge la necesidad de encon-trar nuevas aplicaciones para esta sustancia(Lozano-Rivas, 2011).

Las caractersticas anflicas del zumo del -

que han sido evaluadas por Lozano-Rivas eninvestigaciones llevadas a cabo con el apoyonanciero de la Universidad Antonio Nario(entre los aos 2009 y 2010) y, recientemente,con el de la Universidad Piloto de Colombia,con el n de desarrollar un ayudante de ocu-lacin para el tratamiento de aguas residualesindustriales (Lozano-Rivas, 2011). Este uso delzumo de que no haba sido reportado hastaahora por ningn otro autor, de manera que suaplicacin en la depuracin de aguas residua-

les y en la eliminacin de contaminantes recal-citrantes, adems de contribuir a la proteccinde los ecosistemas hdricos, abre una alenta-dora oportunidad de mercados alternativos einnovadores, no slo en el mbito local sinocon atractivas posibilidades de proyeccin ha-cia los mercados mundiales, ofreciendo as unaalternativa adicional para el aprovechamientointegral del zumo de la hoja de la planta, enbenecio de miles de familias campesinas queconforman el subsector quero.

En la actualidad existe un creciente consensoacerca de las ventajas del empleo de sustan-cias oculantes o ayudantes de oculacin na-turales, porque adems de ser biodegradables,son renovables y no txicas para el ambiente(Khiari et al., 2010). La investigacin se efec-ta a nivel de laboratorio, empleando controles

y experimentos; se trabaja con los zumos re-sultantes del desbrado de las hojas del que(Furcraea sp.), de los cuales se obtienen losextractos necesarios de glucsidos anflicos,para efectuar los ensayos correspondientes.

El presente artculo, recoge los nuevos hallaz-gos derivados de la investigacin efectuada encolaboracin con la Universidad Piloto de Co-lombia, y resea el potencial de uso de los glu-csidos anflicos concentrados, mediante lafermentacin natural del zumo extrado de lahoja del que, como ayudantes de oculacinen la remocin de contaminantes recalcitran-tes presentes en aguas residuales industriales.

1. Metodologa de la investigacin

En el Laboratorio de Qumica y Anlisis Am-biental de la Universidad Piloto de Colombiase efectuaron pruebas de tratabilidad, conmuestras de agua residual bruta de 3 euen-tes industriales y lixiviados. Se evalu la ca-pacidad del decantado de zumo fermentadode la hoja de que para actuar como agenteayudante de la oculacin. Se llevaron a cabo90 pruebas de tratabilidad para cada tipo deagua, distribuidos en 15 series de 6 ensayoscada una, evaluando comparativamente losresultados sicoqumicos antes y despus decada prueba, dando especial relevancia a losparmetros de color y turbiedad; se determi-naron las dosis ptimas de coagulante qumicoy, posteriormente, se contrastaron los resulta-dos con adiciones de concentraciones variablesdel decantado de zumo fermentado de quecomo ayudante de oculacin, las cuales fue-ron complementadas con anlisis de reduccinde DQO.

Extraccin, caracterizacin y fermentacindel zumo de que. Se tomaron hojas de la plan-ta de que (Furcraea sp.) de la variedad uade guila, a las cuales se les extrajo el zumo,en condiciones aspticas, mediante licuado yposterior molido mecnico. El zumo extradofue sometido a un proceso de fermentacin


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Comoayudante




natural en embudo de separacin, durante 5das a 20C, en una incubadora de conveccinnatural, lo cual permite concentrar, en el de-cantado, los glucsidos anflicos representa-dos en las geninas (mono y di-glicsidos) y, enel sobrenadante, el agua con cidos grasos.

Variables de anlisis e instrumentacin.Parala fermentacin controlada del zumo extradode las hojas de que se emplea una incubadorade conveccin natural marca BINDER, modeloBD53UL. Las variables de control empleadaspara las pruebas de jarras fueron 6: el pH, latemperatura (C), la turbiedad (UNT), el color(UPC), los slidos disueltos totales (SDT) y laDemanda Qumica de Oxgeno (DQO). En cadaserie se usaron 500 mililitros de muestra en

vasos de precipitado de 1 litro de capacidad(los instrumentos de medicin se muestran enla Tabla N 1). Las pruebas de tratabilidad sepracticaron en un equipo de prueba de jarras(Jar-Tester marca E&Q, modelo F6-300, de seispuestos y control digital de velocidad).

Tipo de coagulante, preparacin y dosis.Como agente coagulante fue empleado cloru-

ro frrico hexahidrato (FeCl3), Ph Eur Scharlau

HI0336, ya que la materia orgnica recalcitran-te de las aguas residuales industriales es remo-vida con mayor facilidad por sales de hierro quepor sales de aluminio (Tatsi, Zouboulis, Matis,y Samaras, 2003; Rivas et al., 2004; Monje yOrta de Velzquez, 2004; Ntampou, Zouboulis,y Samaras, 2005). Las soluciones de coagulantese prepararon en matraces aforados de 250 mi-lilitros y en matriz de agua destilada concen-tracin al 10%, excepto para las pruebas coneuentes de pastelera, cuya solucin se pre-par al 1%. Las dosis fueron seleccionadas con-siderando los valores propuestos por la biblio-grafa consultada para aguas residuales de lasindustrias de alimentos (Lozano-Rivas, 2011),para los lixiviados (Tatsi, Zouboulis, Matis, &Samaras, 2003) y para las aguas residuales detintorera (Crespi &Huertas, 1987).

Determinacin de la dosis ptima de coagu-lante.Se efectuaron los ensayos de tratabilidaden el equipo de prueba de jarras (Jar-Tester),empleando tiempos y velocidades de mezclasealadas en la Tabla N 2, para cada una delas fases (Longsdon et al., 2002; Lozano-Rivas,

Tabla N 1.Variables de investigacin e instrumentos de medicin

Variable y unidades Instrumento de Medicin Precisin

Temperatura (C) pH-meter Hanna HI2210 +/- 0,5 C

pH (unidades) pH-meter Hanna HI2210 +/- 0,01 unidades

Slidos Disueltos Totales (SDT ppm) Hanna Watercheck 1 +/- 0,5 ppm

Turbiedad (UNT) Turbidmetro Hanna HI93703 +/- 0,5 UNT

Color (UPC) Colormetro Hanna HI93727 +/- 10 UPC

DQO (mg/L)Fotmetro Hanna HI83099 (Mtodo EPA 410.4 -Adaptado)

+/- 22 mg/L

Fuente:Elaboracin del Autor.

Tabla N 2. Velocidades de mezcla y tiempos para cada fase de los ensayos de tratabilidad

Fase Velocidad de Mezcla (RPM) Gradiente (s-1) Tiempo (min)

Mezcla Rpida 300 320 1

Mezcla Lenta 60 66 20

Sedimentacin 0 0 30

Fuente: (Longsdon, Hess y Horsley 2002) (Lozano-Rivas, Uso del extracto del que (Furcraea

sp.) como coadyuvante de coagulacin en tratamiento de lixiviados 2012).


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Comoayudante




Seleccin de dosis ptima de cloruro frri-co (FeCl

3) como coagulante y de decantado

del zumo fermentado de hojas de que como

ayudante de oculacin, para cada tipo de

euente y los lixiviados.Las dosis ptimas decloruro frrico (FeCl

3) como coagulante y de

zumo fermentado de hojas de que como ayu-dante de oculacin que fueron encontradaspara cada tipo de euente tratado, se encuen-tran registradas en la Tabla N 5.

Resultados de los ensayos de tratabilidadpara cada tipo de euente y lixiviado. No se

evidencian cambios signicativos en el pH conla adicin del decantado de zumo fermentadode que como ayudante de oculacin, frentea los valores de pH obtenidos con coagulantesolo, para ninguna de las muestras nales ana-lizadas, lo que sugiere que la mejora obtenida

mediante el uso del que como ayudante deoculacin no tiene relacin con un cambio enel potencial de hidrgeno.

Resultados del tratamiento en euen-tes de aguas residuales de pastelera.Eluso del decantado de zumo fermentado

Tabla N 3.Caractersticas sicoqumicas de la solucin empleadade glucsidos anflicos extrados del zumo del que

Parmetro Valor promedio

Temperatura (C) 18,5

pH (unidades) 4,90

Slidos Disueltos Totales (SDT ppm) 1.487DQO (mg/L) 15.145

Fuente: Elaboracin del Autor.

Tabla N 4.Caractersticas sicoqumicas ms relevantes, encontradaspara cada tipo de euente tratado

Tipo de euente tratado pHTemperatura

(C)Color (UPC)

Turbiedad(UNT)

DQO(mg/L)

Euentes de pastelera 4,6 14,7 2200 148 780

Lixiviados 8,6 14,0 3000 98 1.900

Euentes de tintorera 7,0 17,6 740 32 1.900Euentes de crnicos 6,1 16,0 5000 286 11.000


Tabla N 5. Dosis ptimas de coagulante y zumo de que como ayudante de oculacin,encontradas para cada tipo de euente tratado

Tipo de euente tratado

Dosis ptima determinada decloruro frrico como

coagulante (mg/L)

Dosis ptima del zumo de que

fermentado (decantado) como

ayudante de oculacin (mg/L)

Euentes de pastelera 20 5

Lixiviados 3.000 40

Euentes de tintorera 2.000 20

Euentes de crnicos 1.000 400



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itariayAmbiental

de que como ayudante de oculacinen aguas residuales de industrias de pas-telera permite una remocin adicionalde 16% ms en los valores de color, 29%ms en los valores de turbiedad y 12%ms en los de DQO, frente a los valoresconseguidos por el coagulante solo (Gr-cos N 1, N 2 y N 3).

Resultados del tratamiento en lixiviados.El uso del decantado de zumo fermentadode hojas de que como ayudante de ocu-lacin de lixiviados de rellenos sanitariospermite una remocin adicional de 17%ms en los valores de turbiedad y 10% msen DQO, respecto de los valores consegui-dos por el coagulante solo. No se aprecian

90

100

110

120

130

1 3 5 7 9 1 1 13 15 1 7 1 9 2 1 2 3 25 27 2 9 3 1 3 3 3 5 37 39 4 1 4 3 4 5

Color(UPC)

Nmero de prueba

Resultados de color para efluentes de pastelera

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique

Grco N 1. Color: Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para agua depastelera, usando coagulante solo (20 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado de hojas de

que como ayudante de oculacin (5 mg/L)


Grco N 2. Turbiedad:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para agua depastelera, usando coagulante solo (20 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado de hojas de



6,5

7

7,5

8

8,5

9

9,5

10

10,5

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Turbiedad

(UNT)

Nmero de prueba

Resultados de turbiedad para efluentes de pastelera

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique


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Comoayudante




diferencias signicativas en los valores decolor usando el decantado de zumo fer-mentado de que como ayudante de ocu-lacin en lixiviados de rellenos sanitarios,frente a los valores conseguidos por el coa-gulante solo (Grcos N 4, N 5 y N 6).

Resultados del tratamiento en euen-tes de aguas residuales de tintorera.Eluso del decantado de zumo fermentadode que como ayudante de oculacin enaguas residuales de tintorera permite unaremocin adicional de 24% ms en los va-

Grco N 3. DQO: Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para agua depastelera, usando coagulante solo (20 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado de hojas de



360

370

380

390

400

410

420

430

440

450

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

mg/LDQO

Nmero de prueba

Resultados de DQO para efluentes de pastelera

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique

64

66

68

70

72

74

76

78

80

82

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Color(UPC)

Nmero de prueba

Resultados de color para lixiviados

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique

Grco N 4. Color:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para lixiviados,usando coagulante solo (3.000 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado de hojas de que

como ayudante de oculacin (40 mg/L)



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Grco N 9. DQO:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para euentes detintorera, usando coagulante solo (2.000 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado de hojas de


72

74

76

78

80

82

84

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

mg/LDQO

Nmero de prueba

Resultados de DQO para efluentes de tintorera

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique


Grco N 10. Color:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para euentes deindustria de crnicos, usando coagulante solo (1.000 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado

de hojas de que como ayudante de oculacin (400 mg/L)

950

1000

1050

1100

1150

1200

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Color(UPC)

Nmero de prueba

Resultados de color para efluentes de crnicos

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique



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Comoayudante




3. Conclusiones

El desarrollo de esta investigacin permiti de-mostrar que:

a) Los glucsidos anflicos presentes en eldecantado de zumo fermentado de hojasde que tienen capacidad de ser usados

Grco N 11. Turbiedad:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para euentesde industria de crnicos, usando coagulante solo (1.000 mg/L) y con aplicacin de zumo

fermentado de hojas de que como ayudante de oculacin (400 mg/L)

45

50

55

60

65

70

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

Turbiedad

(UNT)

Nmero de prueba

Resultados de turbiedad para efluentes de crnicos

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique


Grco N 12. DQO:Resultados comparativos de los ensayos de tratabilidad para euentes deindustria de crnicos, usando coagulante solo (1.000 mg/L) y con aplicacin de zumo fermentado

de hojas de que como ayudante de oculacin (400 mg/L)

6100

6200

6300

6400

6500

6600

6700

6800

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45

mg/LDQO

Nmero de prueba

Resultados de DQO para efluentes de crnicos

FeCl3

FeCl3 + Z.Fique



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itariayAmbiental

como ayudantes de oculacin en el trata-miento de aguas residuales y de lixiviados.

b) Los resultados de eliminacin de DQO ob-tenidos mediante el uso del decantado dezumo fermentado de que como ayudante

de oculacin muestran mayor anidad deestas sustancias por aguas residuales conaltos contenidos orgnicos (pastelera, cr-nicos y lixiviados) que por aguas residualesqumicas (tintorera).

c) Es posible lograr una disminucin de msdel 80% del poder contaminante del zumoresultante del desbrado de la hoja de -que mediante un proceso de fermentacinnatural; esto reduce ostensiblemente el

impacto sobre el suelo y los ecosistemasacuticos y, consecuentemente, disminuyelos efectos txicos sobre peces y otros or-ganismos.

d) No slo es posible tratar, a bajo costo,una sustancia residual altamente txica ycontaminante, como es el caso del zumocrudo extrado de las hojas de que, sinoque adems, puede ser empleado como uninsumo comercializable capaz de depurarotros euentes industriales contaminados.

e) Darle un valor al zumo extrado de la hojade que, mediante el uso alternativo quepropone esta investigacin, podra contri-buir de manera signicativa (con la ayudade las organizaciones pblicas y privadas)al subsector quero, mejorando la calidadde vida de ms de 13.000 familias campe-sinas (cerca de 70.000 colombianos) queviven por debajo de la lnea de miseria, ya los ms de 60.000 empleos directos que

dependen del cultivo y explotacin de estaplanta.

f) En resumen: mayor eciencia y menos cos-tos en tratamiento de vertidos contami-nantes, mediante el uso de un compuestoque sin aprovecharlo contamina, pero utili-zndolo como aqu se demuestra, previenela afectacin de los ecosistemas hdricos.

Bibliografa

Arroyave, P.C. y Velsquez, D.E.Aprovechamiento integraldeFurcraea macrophylla Backer. Tesis de grado, Me-delln, Colombia: Universidad EAFIT, 2001.

Cadena Agroindustrial del Fique, CADEFIQUE. Informe

2008. Informe Tcnico, Bogot D.C., CADEFIQUE,2008.

Casierra-Posada, F.; Prez, W.A. y Portilla, F. RelacionesHdricas y distribucin de materia seca en especies de

que (Furcraea sp. Vent.) cultivadas bajo estrs por

NaCl. Agronoma Colombiana, 2006, 24(2), pp. 280-289.

Crespi, M., y Huertas, J.A. Industria Textil: DepuracinBiolgica o Fisicoqumica? Boletn INTEXTAR, 1987,(92), pp. 75-90.

Duque, J.A. y Gonzlez, L.P. Propuesta tecnolgica parala produccin de un agente tensoactivo biodegradablea partir del jugo del que como desecho del proce-so de desbrado. Tesis de grado, Medelln, Colombia,Facultad de Ingeniera Qumica, Universidad PonticiaBolivariana de Medelln, 1999.

ECOFIBRAS Ltda. Proceso de Descontaminacin de Lavadode Fibras Naturales y Aguas Residuales en la Zona deCarga Hdrica del Ro Mogoticos, Fuente Abastecedoradel Acueducto de San Gil. Informe Tcnico, Bucara-manga, Colombia, Fondo para la Accin Ambiental;Corporacin Autnoma Regional de Santander, 2004.

FINAGRO-Fondo para el Financiamiento del Sector Agrope-cuario [en lnea] Consul-ta: 13-11-11.

Khiari, R.; Dridi-Dhaouadi, S.; Aguir, C. y Mhenni, M. F.Experimental evaluation of eco-friendly occulants

prepared from date palm rachis. Journal of Environ-mental Sciences, 2010, 22(10), pp. 1.539-1.543.

Longsdon, G.; Hess, A. y Horsley, M. Gua para la selec-cin de procesos de tratamientos de agua. Madrid,McGraw-Hill, 2002.

Lozano-Rivas, William Antonio. Uso del extracto del que(Furcraea sp.) como coadyuvante de coagulacin entratamiento de lixiviados. Rev. Int. ContaminacinAmbiental, 2012, 28(3), pp. 219-227.

Lozano-Rivas, William Antonio. Uso del extracto de que(Furcraea sp.) como coadyuvante de coagulacin en eltratamiento de aguas residuales industriales. Memo-ria para la obtencin de la suciencia investigadora(DEA), U. I. de Andaluca, U. de Mlaga y U. de Cr-doba. Bogot D.C., Universidad Antonio Nario, 2011.

Martnez, A.M. y Pacheco, J.C. Protocolo para la micropro-pagacin de Furcraea macrophylla Baker. AgronomaColombiana, 2006, 24(2), pp. 207-213.


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P)

Entrevista a Luca del Pilar Bohrquez(Exdirectora de la Unidad Administrativa Especial

de Servicios Pblicos - UAESP)

Revista Acodal

Bogot tiene en el manejo de sus basuras ungran potencial econmico

Cuando hablamos de basura, la primerasensacin de nuestros sentidos es haciala repulsin. Nos suena como algo sucio,

srdido, algo que desencaja con el orden y elbuen gusto.

Pero la Administracin de Bogot, particular-mente la Unidad Administrativa Especial deServicios Pblicos, UAESP, est trabajando duropara cambiar integralmente la concepcin,tanto de la palabra como de las realidades quese generan a travs de sta.

Luca del Pilar Bohrquez, exdirectora de laUAESP, dialog con la Revista ACODAL acercadel Programa Basura Ceroy sobre el gran po-tencial que la ciudad est desaprovechando eneste frente, as como Colombia, y en el que entrminos generales el pas posee grandes posi-bilidades econmicas y sociales, cuyo desarrollopasa por estaciones que parten desde la culturafamiliar, pasando por la adecuada intervencin

del Estado, hasta llegar a la visin empresarialy a la oportunidad de generar empleos.

REVISTA ACODAL: En forma resumida, nosgustara conocer el avance que el Distrito Ca-pital presenta del Programa de Basur a Ceroen el ltimo ao y los logros alcanzados hastala fecha.

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: El ProgramaBasura Cero tiene un plan de inclusin de lapoblacin recicladora y estructuracin de unmodelo de aprovechamiento, con el n de mi-nimizar basura y optimizar residuo slido.

Este plan de inclusin coincide con lo ordenadopor la Corte, en el sentido de involucrar a la

poblacin en el servicio pblico, pero generan-do condiciones que conlleven al desarrollo in-tegral. Con el n de hacerlo efectivo, la Admi-nistracin est trabajando en cuatro aspectosfundamentales:

UNO, trabajar en sensibilizacin del ciudadanopara que recicle, y buscar un consumo respon-sable y que dignique al reciclador.


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itariayAmbiental

DOS, cmo se incluye a la poblacin recicla-dora, deniendo capacidad de organizacin,rutas, transportes, clasicacin y trabajo conellos como organizaciones.

TRES, generar un marco normativo desde lo

nacional y lo local, para darle el contexto tc-nico y regulador a los propsitos del ProgramaBasura Cero, con una clara poltica de regla-mentacin, y calidad sostenible e incluyente.

CUATRO, acciones armativas con la poblacinrecicladora, facilitando su acceso a los servi-cios que brinda la Administracin como: salud,integracin social, cultura y toda la oferta ins-titucional.

Uno de los temas importantes es cmo jalona-mos la cadena de valor pre y postransforma-cin del material con parques tecnolgicos deaprovechamiento.

El punto de partida que marcamos para el iniciodel Programa fue marzo de 2013. En ese mo-mento iniciamos con 4.630 toneladas de basurarecicladas por trimestre, pasamos a 21.233 endiciembre, y en marzo de 2014 ya alcanzamos62.018 toneladas; y para el segundo trimestre

ya vamos en 116 mil toneladas.

Con el n de lograr este cometido hemos reali-zado importantes inversiones. Por ejemplo, enComunicaciones $5.000 millones, destinados aprogramas de sensibilizacin, piezas y mediosde comunicacin. En gestin local y trabajo enterreno $4.000 millones, en marco normativo,consultoras y gestin $800 millones; la inver-sin ms fuerte es en la operacin, recolec-cin, transporte, pesaje, profesionales y rutas,

asistencia de conformacin y fortalecimientode organizaciones, a todo lo cual se han desti-nado $4.000 millones de pesos.

Algo para destacar es el esfuerzo que hace elsector privado que ya utiliza material de reci-claje. No hay registro al respecto, pero diver-sas empresas ya lo estn haciendo.

REVISTA ACODAL: Cules han sido las com-plicaciones que se han presentado para el

plan de inclusin de la poblacin reciclado-ra, donde se observa por ACODAL que hay

avances que, no obstante, no parecen ser

sucientes?

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: Este Programase inici en enero de 2012 con la nueva Admi-nistracin, teniendo como punto de partida laestructuracin del Plan de Desarrollo BogotHumana. De all se desprende el Programa Ba-sura Cero, que tiene un gran alcance en inclu-sin y, en febrero de 2013, por primera vez enla historia de la ciudad, se hace un pago porese servicio.

Hoy la toda la nacin avanza en una gran alian-za por el reciclaje y su objetivo es seguirle lospasos a Bogot.

El balance que hoy podemos entregar es de$10.422 millones distribuidos y entregados a6.632 remunerados, que constituyen cerca del35% de los recicladores que hay en Bogot. Losdems son el 65% de los recicladores que estnen la actividad pero que no se han registradopor problemas de papeles de identidad, cdu-

las, problemas legales, rdenes de captura,etc.

El primer obstculo que encontramos es de ca-rcter cultural, pues al convertirse esta activi-dad en una responsabilidad contractual, ellosasumen corresponsabilidades y a nosotros noscorresponde romper paradigmas instituciona-les. De hecho, por ejemplo, da temor tomardecisiones frente a posiciones como las de laProcuradura, pero en todo caso estamos avan-

zando.

Es evidente que en todo el pas se requierenprocesos ms estructurales de aprovechamien-to ecaz de la basura, puesto que en Colombiaestamos rezagados con respecto a lo que existea nivel internacional, sin embargo, no puedendesconocerse los progresos obtenidos en estembito.


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P)

Es evidente queen todo el pas se

requieren procesos

ms estructurales de

aprovechamiento

efcaz de la basura

REVISTA ACODAL: Qu sigue despus de ha-berse realizado el estudio del Plan Maestropara manejo integral de residuos slidos, porJICA (Agencia de Cooperacin Internacional

del Japn), para la ciudad de Bogot, en te-mas como residuos orgnicos, y residuos dedemolicin y construccin?

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: Estamos enla Fase Dos de una propuesta tcnica con lacomunidad de Barcelona, con la cual venimostrabajando desde nales de 2012 y comienzosde 2013, y ya se entregaron los resultados.

Vamos para Fase Dos en escombros. Se trabajaen la Mesa acerca de escombros a nivel nacio-nal, para lograr su aprovechamiento efectivo,

y que no se los siga tratando como basura; es-tamos elaborando la propuesta de ajuste y pla-neacin en este campo.

REVISTA ACODAL: ACODAL ve con preocupa-cin la suspensin del POT (Plan de Ordena-miento Territorial) de Bogot y cmo esto

podra afectar las estrategias para el aprove-chamiento y disposicin nal de los residuos,

hay necesidad de tener planes adicionalespor parte de la Unidad para tal n?

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: Efectivamen-te, la suspensin del POT afecta sustancial-mente este esfuerzo, porque en l se incluael captulo de aprovechamiento, y se denanzonas y procesos integrales. Est suspendido yel Alcalde lo que dice es que habr que presen-tarlo de nuevo al Concejo, pero es muy impor-tante rescatarlo. El objetivo nal es trabajaren lo que ms se pueda optimizar.

REVISTA ACODAL: A nues-tros lectores les gustarasaber quparte de las fun-ciones de la UAESP son lavigilancia y control de losservicios funerarios; asi-mismo, en su opinin cmoest la ciudad respecto almanejo de estos temas, en

comparacin con sus pares nacionales e in-ternacionales.

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: Hay un PlanMaestro de servicios funerarios desde 2006;hay que cumplir con la prestacin integral de

los servicios en este aspecto, y son ocho lostipos de servicios que se prestan; igualmente,en dicho Plan se programan los recursos ao aao.

Tambin all hay un tema ambiental, por ejem-plo en cuanto a la generacin de humo, y alseguimiento de estndares tcnicos para man-tener vigentes las normas.

Habr una nueva concesin a los cementerios,

reforzando la supervisin, el control y la eva-luacin; adems se va a presupuestar la mo-dernizacin de los hornos, y se reforzarn losmecanismos para que se cumpla con la norma-tividad existente.

Se avanza ya en la construccin del Cemente-rio Serafn, frente al relleno sanitario de DoaJuana. En el Cementerio del Norte se trabaja-r en la modernizacin de los hornos, y en elCementerio Central tenemos un asunto de pa-

trimonio particular, ya que el suelo es privado,la familia tiene que cuidarlo, y a veces nadieaparece; esto tiene unos costos extras para elDistrito y su manejo scal.

En general, hay preocupacin por humos y olo-res; las licencias estn vigentes y son concesio-nes a cinco aos.

En Bogot se prestan al ao 30.133 servicios deinhumacin, cremacin y ex-humacin. El Cementerio delNorte es el que ms prestaeste tipo de servicios.

REVISTA ACODAL: La ciu-dad capital ha avanzadoen la oferta de nuevas tec-nologas para el aprove-chamiento de los residuos


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En Bogot se prestan

al ao 30.133 servicios

de inhumacin,

cremacin y exhumacin.El Cementerio

del Norte es el que

ms presta

este tipo de servicios

y qu nos falta hacer para

mejorar en esta materia?

LUCA DEL PILAR BOHR-QUEZ: El POT 364 sugeraparques tecnolgicos, esta-

mos a la espera de las deni-ciones sobre el particular.

Con el Programa Basura Cerohay mucha oferta, hay inte-rs de gobiernos extranjerosy posibilidades de Alianzascon sectores Pblicos y Priva-dos. Los procesos no son fciles y no han sidomuy efectivos hasta ahora; tenemos interna-mente una debilidad de articulacin entre Uni-

versidad, Empresa y Estado.

Nos han visitado noruegos, holandeses, suizos,espaoles y brasileros con propuestas de Pro-yectos que ya funcionan, pero que requierenun alto compromiso del sector pblico en cuan-to a normas, suelos, y garantas.

REVISTA ACODAL:Cmo se imagina a Bogo-t en el futuro en materia de gestin de losresiduos slidos que nosotros mismos gene-

ramos?

LUCA DEL PILAR BOHRQUEZ: Como ciudada-na debemos imponernos una meta de recicla-

je de largo plazo, y todos losactores debemos visualizar laresponsabilidad de cada unoalrededor de dicha meta: elreciclador debe recoger e-cientemente, el bodeguerodisponer ordenadamente,etc., es un tema de capaci-dad y respuesta idnea detoda la sociedad.

Los parques de reciclaje sur-gen como modelos bien inte-resantes para un desarrollo

industrial; por ejemplo, en plstico y tetrapakhay procesos en los cuales el sector pblicodebera dar un fuerte apoyo, especialmente

cuando los mercados son incipientes. A otrosgrupos que reciclan materiales como icopor yenvases plsticos, hay que apalancarlos, debenser jalonados En n, para todos ellos, el sec-tor pblico debe generar incentivos.

Para terminar, lo que debe quedar claro comoun mensaje fundamental es que, en materia dereciclaje, es indispensable aprovechar al mxi-mo en Bogot y en el resto de Colombia, elpotencial de una gran dinmica de desarrollo

empresarial y generacin de empleos, a partirde la disposicin apropiada de la basura comofuente de riqueza para la sociedad.


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El Acueducto de Bogot recibi en el mesde mayo de 2014, por parte de la Socie-dad Colombiana de Ingenieros, Mencin

de Honor en el Premio Nacional de Ingeniera,por la forma en que realiz los trabajos para

blindar contra terremotos la red de abasteci-miento Tibitoc-Casablanca (Tramo Uno) y deesta manera garantizar la continuidad del sumi-nistro de agua potable a cerca de tres millonesde personas de la capital y de los municipios deCha, Cajic, Funza, Madrid y Mosquera.

Mediante la novedosa tecnologa de insercinde camisas de acero que permite la insta-lacin de la tubera sin tener que recurrir azanjas la EAB insert en cinco kilmetros y

medio de tubera antigua una nueva red de 72pulgadas, fabricada en acero y recubierta ensu interior con bra de carbono.

Las obras realizadas por la EAB en esta red, dems de 50 aos de funcionamiento, se hicieronen un tiempo rcord de 12 meses, y no gene-raron sobrecostos a la inversin inicialmenteproyectada de 27 mil millones de pesos.

Dentro de la evaluacin que hizo la SociedadColombiana de Ingenieros est la gestin inte-gral del Proyecto y la metodologa ordenadapara el desarrollo de estas obras de beneciosocial, especialmente para los habitantes de

las localidades de Usaqun, Suba, Engativ,Fontibn, Kennedy, Bosa y Ciudad Bolvar.

Con este Proyecto, que tambin fue destacadoen el XXVIII Congreso Internacional de la AWWA(American Water Work Association), realizadoen la ciudad estadounidense de Denver, en ju-nio de 2013, la EAB consolida su trabajo de res-ponsabilidad social, al garantizar el bienestar ycalidad de vida de millones de personas de lacapital y de la regin central del pas.

Rehabilitacin Tibitoc-Casablanca

La Planta de tratamiento de agua potable, Ti-bitoc, cuenta con tres lneas para la distribu-cin de agua a la ciudad y municipios vecinos:la lnea Tibitoc-Casablanca de 78 pulgadas, lalnea Tibitoc-Usaqun de 60 pulgadas, y la l-nea de 16 pulgadas de municipios del norte.

Sociedad Colombiana de Ingenieros

premia megaproyecto de la Empresa

de Acueducto y Alcantarillado de

Bogot-EABpara modernizar red deabastecimiento de agua potable

Acueducto de Bogot

Con la ms alta tecnologa de punta, en tiempo rcord y sin sobre-

costos para la ciudad, la empresa bogotana rehabilit la lnea de

distribucin TibitocCasablanca Tramo Uno, que surte de aguaa tres millones de habitantes de la capital del pas y de cinco muni-cipios vecinos.

ARTCULOTC

NICO


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Por roturas de la tubera que se presentaronen la dcada del 70 y por distintas condicionestcnicas del corredor, exista incertidumbrefrente al estado estructural de la tubera.

Ante esta situacin, se estableci la matriz devulnerabilidad que deni la importancia del

Proyecto de rehabilitacin como elemento prin-cipal de mitigacin de dicha vulnerabilidad. LaEAB estructur el Plan Maestro de Mitigacinde Vulnerabilidad del Sistema Matriz de Acue-ducto, con el objetivo de denir cules eranlas inversiones necesarias para mitigar las vul-nerabilidades de cada elemento que componeel sistema matriz de acueducto, as como el or-den en el que deban ser desarrolladas.

Por estas razones, y para garantizar la conti-nuidad del servicio de acueducto, se concibiel Proyecto para realizar la rehabilitacin dela lnea Tibitoc-Casablanca. Inicialmente serealizaron los estudios que permitieron teneruna evaluacin estructural de las tuberas dela red matriz de abastecimiento, la evaluacingeotcnica de los corredores de las tuberas yse formul un programa estructurado de reha-bilitacin de dichas redes.

Los estudios concluyeron que la rehabilitacinde la lnea Tibitoc-Casablanca era fundamentalpor la importancia de la lnea para el suminis-tro de agua a la ciudad, as como por la incer-tidumbre respecto a su estado estructural, yla necesidad de ejecutarla. De esta manera,se estableci la prioridad para realizar las ac-

tividades de rehabilitacin as: Tramo 2 (31,4kilmetros), Tramo 1 (5,5 kilmetros) y Tramo3 (16,3 kilmetros).

En este sentido, y tras denir las obras que sedeban ejecutar, se concluy que era necesarioreparar inicialmente el Tramo Dos, tarea quese realiz con xito en 2001, posteriormentese repar el Tramo Uno, que se concluy en2014, y queda como reto el Tramo Tres, paraculminar el blindaje de toda la lnea de Tibi-toc-Casablanca.

Obras en el Tramo Uno

Para ejecutar la rehabilitacin de los 5,5 kil-metros del Tramo Uno, obra que gener msde 150 empleos directos y 300 indirectos enla regin, se rehabilitaron por encamisado deacero 5.075 metros, mediante la instalacin


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de tubera de acero de 72 pulgadas de dime-tro ASTM A36, para presin de trabajo de 200libras por pulgada cuadrada (psi), con recubri-miento interno de mortero de cemento de me-dia pulgada de espesor, fabricada de conformi-dad con la norma AWWA C-200.

Posteriormente, se realiz el reforzamientointerior con polmero reforzado con bra decarbono (CFRP) de cinco (5) piezas PCCP, de4 metros de longitud, localizadas aproximada-mente 100 metros aguas arriba del inicio delencamisado. Igualmente se hizo la inyeccindel groutingde relleno y nivelacin (morterode cemento) entre la camisa interna y la tube-ra de concreto existente (76,8 mm de espesoren todo el permetro de la camisa).

Tras el aislamiento del tramo se procedi al va-ciado de la tubera, para poder hacer el lavadode la misma. Una vez culminadas estas tareasse efectuaron la construccin y/o adecuacinde 8 vas de acceso a cada una de las venta-nas de insercin, con el n de poder llegar conlos equipos, maquinaria y las camisas de aceropara ser insertadas.

Simultneamente, se fabricaron las camisasde acero con dimetro interno de 1.800 mil-metros, y espesor de 11,5 milmetros, en sumayora de 7 metros de longitud y un peso de7 toneladas, y en menor cantidad de 3,50 me-tros. En total se fabricaron 778 piezas; 70 ope-rarios fabricaron los 5 mil metros de tubera enun tiempo de 6 meses; el acero con el cual seconstruy la tubera fue trado de Ucrania, ylas vlvulas instaladas en la red de distribucinse hicieron en Manheim, Alemania.

A travs de las ventanas de acceso se ingresy procedi a romper en dos secciones longi-tudinales el tubo existente, sacando la mitadsuperior y dejando la mitad inferior para quesirviera de piso rme y estable para toda la

operacin de la ventana.

La instalacin de las camisas de acero se efec-tu mediante la utilizacin de una viga met-lica en celosa, empujada por un mecanismoelctrico, construido a partir de la adecuaciny modicacin de un vehculo de los usadospara la prctica de golf. Por medio de una grase bajaron las camisas a un equipo de trans-


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porte interno, el cual lleva la camisa hasta sulugar denitivo de instalacin; este equipo semueve mediante cables, y su sistema de trac-cin est previamente localizado y ancladodentro de la zona en rehabilitacin.

La camisa de acero fue llevada al sitio de insta-lacin con un recorrido dentro de la tubera de800 metros. Este desplazamiento tambin sehizo mediante un transporte tipo carro de golf,con el n de evitar la emisin de monxido decarbono dentro de la tubera.

Posteriormente, se realiz la soldadura de lascamisas de acero y el revestimiento de las jun-tas con mortero. Tras el cierre de las boquillasde inyeccin y el reforzamiento de la bra de

carbono se instalaron las vlvulas y se realiza-ron las pruebas hidrostticas. De esta manera,se concluy esta obra que permite garantizarel abastecimiento de agua para cerca de tresmillones de personas.

Vale la pena destacar que una obra de inge-niera puede verse majestuosa, tener perga-minos y destacarse por las complejidades tc-nicas para lograrla, pero el alma de una obrase desarrolla desde su concepcin, desde laintencionalidad que vislumbre un benecio, yesa alma crece y logra su estado ideal cuandose vuelve til, productiva para la sociedad, ygenera los benecios que seguramente se vi-sualizaron en las hiptesis que permitieron suejecucin.


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Introduccin

El desarrollo del presente estudio de in-vestigacin, realizado en los Laborato-rios de la UCLM, consiste en analizar laproduccin de bioetanol a partir de la FraccinOrgnica de los Residuos Slidos Urbanos (FOR-SU); dicho compuesto es usado en la actualidadcomo alcohol carburante o biocombustible, ascomo insumo para algunos sectores industria-les, y su produccin convencional tiene su ori-gen en materiales que pueden tener otros usosestratgicos, como por ejemplo, la alimenta-cin humana.

unidad de fermentacin anaerobia experimental; adems, se determina si es necesario realizaralgn pre-tratamiento a la FORSU con el n de lograr mejores rendimientos en la produccin debioetanol; los resultados se presentan de acuerdo con el desarrollo de cada fase experimental,usando sistemas de medicin analticos convencionales.

Palabras claves: Fraccin Orgnica de Residuos Slidos Urbanos (FORSU), Bioetanol, Aprovecha-

miento, Fermentacin Anaerobia, Biocombustibles.

ABSTRACT

This research study has its origins in the nal work for to obtain the grade title as Specialist inSolid Waste Management in the Universidad EAN (Colombia) with dual degree option in partner-ship with the Universidad de Castilla La Mancha (Spain) developed during 2012, supplementedwith other developments made by the Solid Waste research line in the Universidad EAN; theorder is a preliminary analysis of bioethanol production from organic fraction of Municipal SolidWaste (OF-MSW), in order to meet a innovative way for to obtain of this compound as biofueland industrial processes as input.

The unconventional use of Solid Waste (MSW), and in particular, the conditions of Latin America,where over 54% of MSW are organic characteristics, ends up being an opportunity to add value,

generate economic growth and create decent working conditions for those linked to informalwaste utilization. Therefore, exploiting the potential of biotechnology that offers various op-tions for renewable energy generation, it seeks to address the production of bioethanol frombiological processes to metabolize organic matter by anaerobic fermentation.

In this research study, in the rst part will present the development of a preliminary phase,at laboratory scale, and later phases of experimentation testing and experimentation MSW, inorder to assess the likelihood of obtaining bioethanol by unit experimental of anaerobic fermen-tation. The results are presented according to development of each experimental phase usingconventional analytical measurement systems.

Key Words: Organic Fraction Municipal Solid Waste (OFMSW), Bioethanol, Benecial Use, Anae-

robic Fermentation, Biofuels.

Si bien la implementacin de la Poltica Nacio-nal de Produccin y Consumo Colombiana y dela Poltica Nacional de Gestin Integral de Re-

siduos Slidos, han permitido que el pas haya

llegado a avances como el que actualmente

el 79% de los municipios del pas dispongan susresiduos en sitios adecuados, tales como relle-

nos sanitarios y plantas integrales, siendo este

porcentaje equivalente a 25.091 toneladas por

da, as como el cierre preventivo y denitivo

de sitios temporales de disposicin en el terri-

torio nacional que haban sido autorizados (o

no) por la entidad competente respectiva...


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de alimento animal y para produccin de com-post, sin caractersticas econmicas viables.

La Gestin Integral de los Residuos Slidos Ur-banos (RSU), segn la normatividad vigente,comprende todas las actividades desde la ge-

neracin, recoleccin, transporte, almacena-miento, separacin y disposicin nal de losRSU. En general, en la actualidad los compo-nentes de la Fraccin Orgnica de los ResiduosSlidos Urbanos-FORSU pueden ser transfor-mados con el n de obtener a partir de ellosnuevos productos con otras aplicaciones com-petitivas, como por ejemplo, los procesos debiometanizacin y compostaje, tcnicas me-diante las cuales es posible obtener fuentes ge-neradoras de energa que pueden usarse como

combustible alternativo (para el primer caso)o productos de valor agregado con bajo impac-to ambiental (en el segundo). Otros procesosque pueden encargarse de aprovechar energ-ticamente los RSU (incluyendo otras fraccionesdiferentes a la orgnica) son la gasicacin, lahidrogenacin, la pirolisis y la oxidacin, muyusadas en los pases desarrollados, tecnologasstas que actualmente- an no son implemen-tadas en nuestro pas.

1.2. La generacin de bioetanol en Colombia

La produccin de bioetanol en el mundo esmanejada por algunas naciones como EstadosUnidos, Brasil y Europa (ver Figura N 1); deLatinoamrica, segn una entrevista de Amri-ca Economa al Ing. Jos Alejandro Martnez S.de la Universidad EAN: se destacan Brasil,Argentina y Colombia como lderes en la pro-duccin de biocombustibles en la regin; des-de el ao 2000, su produccin en el mundo hacrecido a un ritmo anual de 10%, totalizando90.187 millones de litros en 2009; de ese total,82% corresponde a bioetanol y 18% a biodie-sel; Brasil es el segundo productor de bioeta-nol del mundo, con 33,2% de participacin enel mercado. Colombia, en tanto, gura en el

dcimo lugar de pases productores, con 0,4%.Argentina, es el segundo productor mundial de

biodiesel, con 13,1% del mercado, despus deEstados Unidos que lidera con 14,3%; Brasil seubica en quinto lugar, con 9,7% de participa-cin....

En Colombia, 19 Departamentos consumenmezcla de gasolina con 10% de etanol, cubrien-do el 75% de la demanda nacional equivalentea aproximadamente 69.000 barriles/da, conposibilidades de incrementar la mezcla a 20%y el cubrimiento al 100% del pas para el ao2015, segn la Federacin Nacional de Bio-combustibles; en la Figura N 2 se puede ob-servar la tendencia histrica de la produccinde bioetanol en Colombia, en los ltimos aos.

Figura N 1. Principales productores de bioetanol a

nivel mundial. Fuente:Ministerio Federal de Coopera-

cin Econmica y Desarrollo,Mxico, 2010.

Histrico de produccin de Etanol

en Colombia (2008-2012)

Figura N 2.Produccin histrica de etanol en Colom-

bia. Fuente:Federacin Nacional de Biocombustibles,

2012.


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glucosa, sin y con control de pH, en una prepa-racin del sustrato diluido en 5 lt de agua des-tilada, a una temperatura controlada de 23Cy 26C, respectivamente; en la prueba con pH

controlado se mantuvo ste a un nivel de 5.La composicin de las sales adicionadas comosuplemento nutricional fue la misma utilizadaen ambas pruebas, ilustrada en la Tabla N 2.

Las medidas de los parmetros convencionalesse realizaron de acuerdo con los mtodos nor-malizados de anlisis (APHA, 1998), mediantetcnicas utilizadas en el anlisis de aguas. Parael caso de la determinacin de los Slidos Sus-pendidos Totales (SST) y de los Slidos Suspen-

didos Voltiles se us el mtodo que se rige porlas Normas 2540 D y 2540 E, respectivamente.

2.3. Fase 3. Fermentacin anaerbica de lamezcla articial de FORSU

Para el desarrollo de esta Fase se realiz lainstalacin experimental con la mezcla ini-cialmente preparada de la FORSU, utilizada ydescrita anteriormente en la Fase 1. Se realizcon una preparacin diluida en 3 lt de agua

destilada, sin y con control de pH (5,0) y unatemperatura de 26C.

2.4. Fase 4. Pre-tratamiento con adicin decompuestos

Despus de varias revisiones bibliogrcas sedecidi aplicar tres diferentes tratamientos

a la mezcla articial de FORSU, con el n deactuar sobre las cadenas celulticas de la ma-teria orgnica, para que los microorganismospuedan actuar ms fcilmente durante la fer-

mentacin anaerobia, y as aumentar los ren-dimientos en la produccin de bioetanol, sincontrol de pH.

El primer pre-tratamiento utilizado fue unahidrlisis cida, en la cual se agreg cido sul-frico (H

2SO

4) a 0,75% v/v a 121C por una (1)

hora (Saha y col., 2005); el siguiente pre-tra-tamiento realizado fue una hidrlisis alcalina,mediante la adicin de 0,5 g de hidrxido decalcio (Ca(OH)

2) por cada gramo de biomasa

a 121C por una (1) hora (Kim y Holtzapple,2006); el tercer pre-tratamiento, fue la adi-cin de un solvente orgnico. Se utiliz adicinde etanol (CH

3CH

2OH) al 50% v/v y cido sul-

frico (H2SO

4) al 1,25% p/p a 160C por 70 mi-

nutos (Zhao y col., 2009). Luego se proces enrotavapor por 25 minutos a 65C. Fue utilizadoun rotavapor de marca BUCHI modelo R-210.

3. Resultados y Discusin

A continuacin se presentan los resultados ob-tenidos en cada una de las Fases experimenta-les y sus respectivos anlisis.

3.1. Fase 1. Hidrlisis/Solubilizacin de laFORSU

Los resultados obtenidos de DQO a partir decada toma de muestras se presentan en la

Tabla N 2.Composicin de las sales

Componente Concentracin Componente Concentracin

Glucosa (g/dm3) 9,00 ZnSO

47H

2O (g/dm

3) 7,2010-3

(NH4)Cl (g/dm

3) 3,02 FeSO

47H

2O (g/dm

3) 6,9810-3

KH2PO4(g/dm3) 1,76 MnCl24H2O (g/dm3) 5,6310-3

NaCl (g/dm3) 0,66 CuCl 2H2O (g/dm3) 4,9510-3Na2SO4(g/dm3) 0,13 CoCl26H2O (g/dm3) 2,1710-3

MgCl26H

2O (g/dm

3) 0,27 CaCl

2(g/dm

3) 1,3510-3

EDTA (g/dm3) 0,11 NiCl

26H

2O (g/dm

3) 1,1310-3

Fuente: Martin y col., 1997.


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An

lisispre

lim

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de

la

obtenci

n

de

bioe

tano

lapart

ird

elafracc

inorgnica

de

losresi

duoss

lidosurbanos

Figura N 3, y los datos de concentracin deCO

2y CH

4 obtenidos mediante cromatografa

de gases se presentan en la Figura N 4.

sanitario joven (< 2 aos), en el cual la DQO os-cila entre 3.000 y 60.000 (mg/lt), sin embargo,la solubilizacin de los compuestos orgnicosen el agua fue muy rpida; de la misma forma,el descenso de la DQO en el tiempo, puede re-presentar transformaciones anaerobias ocurri-das durante este proceso, como lo podra so-portar la produccin de metano (CH

4) y de CO

2

del sistema, como se aprecia en la Figura N 3.

3.2. Fase 2. Fermentacin anaerobia deglucosa

Los resultados obtenidos se presentan en la Ta-bla No3. En esta fase de fermentacin anaero-bia sin control de pH se observ una aparenteproduccin de etanol, as como una acidica-cin en el medio (valor de pH 2,5). Esta situa-cin provoc tambin un descenso de la con-centracin de la biomasa (Figura N 5 y FiguraN 6). La prueba, repetida con control de pH,present los resultados que se muestran en laTabla N 4 y las Figuras N 7 a la N 9.

Cuando se realiz el experimento con controlde pH, el valor de este parmetro se mantuvoen 5,0, favoreciendo aparentemente el creci-miento de los organismos productores de eta-nol y la produccin del mismo. El rendimientoen la produccin de etanol alcanzado fue de0,5 gr etanol/gr de glucosa para el tiempo deprueba de cerca de 35 horas. Como gases prin-cipales generados se presentaron en esta fasedixido de carbono (CO

2) e hidrgeno (H

2).

Figura N 3.Produccin de Gases vs. Tiempo.

Fuente:Montoya G. Nancy Johana (2012).

CO2- CH

4vs Tiempo

25

20

15

10

5

0

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3,53

Das

ml

CO2

CH4

200000

180000

160000

140000

120000

100000

80000

60000

40000

00

DQO vs Tiempo

0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5

20000

Das

mg/l

Figura N 4. Variacin DQO vs. Tiempo.

Fuente:Montoya G. Nancy Johana (2012).

Tabla N 3.Resultados Fase 2

Muestra SST (gr/lt) SSV (gr/lt) Glucosa (gr/lt) Glucosa (ppm) Acetona (ppm) Etanol (ppm)

G1.01 0,6473 0,6250 8,965 8965,492 0 0

G1.02 0,8556 0,8556 6,520 6520,240 0 2303,168G1.03 0,2108 0,3005 4,112 4112,303 0 5221,027

G1.04 1,1649 1,1708 1,622 1621,630 0 3341,716

G1.05 1,0794 1,0414 0,151 150,501 0 4706,179

G1.06 1,1301 1,1203 0 0 0 5153,683

G1.07 0,1089 0,1754 0 0 0 3864,414

G1.08 0,2249 0,2556 0 0 0 5383,566

Fuente: Montoya G. Nancy Johana (2012).

Los resultados de la DQO obtenidos (Figura N4) son valores altos que se encuentran por en-cima del promedio de lo que sera un relleno


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Etanol y glucosa vs Tiempo

t(hr)

ppm

Etanol Acetona Glucosa

10000

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

0 10 20 30 40 50 60

Figura N 5.Comportamiento del etanol y acetona

producidos y de la glucosa vs. Tiempo. Fuente:Monto-

ya G. Nancy Johana (2012).

SST - SSV vs Tiempo

t(hr)

gr/l

SST SSV

1,4

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

00 10 20 30 40 50 60

Figura N 6.Comportamiento de los SST y SSV vs.

Tiempo. Fuente:Montoya G. Nancy Johana (2012).

Muestra SST (gr/lt) SSV (gr/lt)

Glucosa (g/l)

(gr/lt)

Glucosa

(ppm)

V CO2

ml

V H2

ml

Etanol

(ppm)

Acetona

(ppm)

G2.01 0,4707 0,4856 9,5216 9521,6114 0,0000 0,0000 0 0

G2.02 0,9389 0,9256 4,3892 4389,2290 297,7908 13,5323 2303,168 0

G2.03 1,1180 1,0961 0,1221 122,0675 2513,6371 23,0951 5221,027 0

G2.04 1,1227 1,1318 0,0000 0,0000 4516,8570 127,8565 3341,7164 0

G2.05 1,1101 1,0958 0,0000 0,0000 4590,9893 163,1361 4706,1793 0

G2.06 1,0323 1,0501 0,0000 0,0000 4615,7305 183,2693 5153,6832 0

Tabla N 4. Resultados prueba con control de pH


Etanol y Glucosa vs Tiempo

t(hr)

Etanol Acetona Glucosa

ppm

10000

9000

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

0 5 10 15 20 25 30 35

Figura N 7.Comportamiento del etanol y acetona

producidos y la glucosa vs. Tiempo. Fuente:Montoya

G. Nancy Johana (2012).

SST - SSV vs Tiempo

t(hr)

gr/l

SST SSV

1,2

1

0,8

0,6

0,4

0,2

00 10 20 30 40

Figura N 8.Comportamiento de los SST y SSV vs. Tiem-

po. Fuente:Montoya G. Nancy Johana (2012).


48/95

47

An

lisispre

lim

inar

de

la

obtenci

n

de

bioe

tano

lapart

ird

elafracc

inorgnica

de

losresi

duoss

lidosurbanos

3.3. Fase 3. Fermentacin anaerobia de lamezcla articial de FORSU

A continuacin se presentan los resultadosarrojados de DQO, SST, SSV, glucosa, etanol ylos gases producidos (ver Tabla N 5 y FigurasN 10 y N 11).

Tabla N 5.Resultados DQO Fase 3 con controlde pH

Muestra Toma muestra DQO (mg/lt)

R1.01 Da 1 5480

R1.02 Da 1 3970

R1.03 Da 1 5820R1.04 Da 1 3760

R1.05 Da 2 5470

R1.06 Da 3 7700


El comportamiento observado para la produc-cin de etanol a travs del tiempo, en estaFase, pudo deberse a que existi una reaccinmetablica colateral desarrollada entre las 0y 7 horas, lo que permiti que se generarancomo metabolismo intermedio molculas quepodran dar positivo a los anlisis de etanolrealizados, las cuales fueron degradadas y usa-das como material para producir etanol en for-

ma continua y persistente a partir de la horasiete de la prueba. Analizando la evolucin delos gases (Figura N 11) se puede observar queaparecen picos altos y seguidamente valles, loque podra ser debido a la necesidad de eta-pas previas de transformacin para la fermen-tacin a etanol; estos resultados indican quesera necesario aplicar y realizar tratamientosprevios, como po

Revista ACODAL Agosto-2014

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