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En una nueva edición de «Expertos a tu Servicio», Betsabé Orellana, ingeniera sanitaria del viceministerio de Construcción y Saneamiento del MVCS, nos informa sobre la importancia de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) y Potables (PTAP) para la comunidad.
¿Qué es una PTAR y qué es una PTAP?
Una planta de tratamiento de agua residual es un sistema diseñado para tratar aguas residuales, es decir, aguas que han ingresado a un domicilio, industria o edificación con algún uso particular y que, posteriormente, a través de los sistemas de alcantarillado, llegan a un sistema colector y, a su vez, a una planta. Esta planta está conformada por una serie de procesos y procedimientos en los que se va limpiando el agua, por así decirlo, para purificarla antes de su descarga en un cuerpo de agua o incluso antes de su reuso.
A diferencia del agua tratada en las PTAR, que procesan aguas residuales, también existen las plantas de tratamiento de agua potable. Estas son sistemas sumamente importantes, especialmente en lugares donde la fuente natural de agua proviene de ríos, aguas subterráneas o agua de lluvia. En estos casos, es necesario aplicar una serie de procedimientos químicos y físicos para tratar el agua antes de su consumo.
En una planta de tratamiento de agua potable, debemos garantizar, a través de los procesos que desarrollamos, que el usuario final pueda consumir agua con características adecuadas de calidad y cantidad. Sobre todo, el aspecto de la calidad es clave para eliminar, durante el tratamiento, todas las sustancias o impurezas que el agua pueda contener de forma natural tras su captación.
¿Cuántas plantas de tratamiento existen en Lima y en el país?
Según el inventario de la SUNASS, se han contabilizado alrededor de 146 plantas de tratamiento de agua en el ámbito urbano a nivel nacional. En Lima, específicamente, se tiene un registro de aproximadamente 17 plantas de tratamiento de agua potable.
En el caso de las PTAR, según SUNASS, se han inventariado alrededor de 172 plantas en el ámbito urbano, y en Lima contamos con aproximadamente 24 plantas de tratamiento de agua residual.
Aquí quisiera hacer una aclaración. Cuando me refiero a PTAR y PTAP, hablo de aquellas que están dentro del marco de una EPS, es decir, en el ámbito urbano. En el ámbito rural también existen plantas de tratamiento, que son más pequeñas pero cumplen la misma función. Estas son administradas, en algunos casos, por empresas municipales, juntas administradoras de servicios de agua –que son organizaciones comunales–, unidades de gestión municipal, entre otras.
¿Cómo es el proceso de tratamiento del agua potable?
Este proceso puede identificarse en tres tipos de tratamientos: físicos, químicos y biológicos. La ciencia del tratamiento del agua es compleja y necesaria. Es importante que el usuario, aunque no a detalle, pueda entender que el agua que utiliza a través de sus cañerías ha pasado por un proceso especializado.
En el tratamiento del agua potable, el primer proceso es el tratamiento físico. En esta etapa, las partículas sólidas son retenidas mediante un sistema de rejas. Como se mostró en el enlace en vivo, se retienen las partículas más grandes para evitar daños en los demás sistemas de tratamiento. Estos sistemas físicos pueden incluir sedimentación y rejas que captan partículas grandes como plásticos, botellas, restos y maderas arrastradas por el río cuando es la fuente de abastecimiento.
Luego, están los tratamientos químicos, cuyo objetivo es eliminar organismos radioactivos o contaminantes en el agua, estabilizar el pH y reducir la dureza del agua.
Después, se aplican los tratamientos biológicos. En esta etapa, son las bacterias o sustancias vivas las que realizan el trabajo. Estos tratamientos eliminan partículas en suspensión, imperceptibles al ojo humano, pero que pueden generar turbidez en el agua. A través de procesos de floculación y decantación, estas partículas se captan y sedimentan para su posterior eliminación.
En la etapa final, los tratamientos físicos y químicos se complementan con un proceso de desinfección, cuyo propósito es eliminar microorganismos dañinos para la salud. La desinfección puede realizarse con cloro, ozono o radiación UV.
¿Cómo se realiza el tratamiento de aguas residuales?
En el caso del tratamiento de aguas residuales, una vez que las aguas usadas –como mencioné anteriormente– son desechadas, viajan por el desagüe hasta el alcantarillado, luego a los colectores principales y, finalmente, a una planta de tratamiento.
Similar al tratamiento de agua potable, el proceso comienza con tratamientos preliminares, que son principalmente físicos. Estos incluyen sistemas de rejas y desarenadores, además de la medición de caudales.
Es importante destacar que todas las fuentes de agua tienen características específicas. Como ingenieros sanitarios, debemos conocer estas características mediante un proceso llamado caracterización, que implica análisis químicos, físico-químicos y biológicos. Según las normas establecidas, el agua debe cumplir con parámetros adecuados antes de su reutilización o descarga.
Como se mostró en la conexión en vivo, el objetivo es transformar el agua oscura en agua transparente. Para medir estos avances, se utilizan parámetros como la DBO, la DQO y el oxígeno disuelto.
Tras los tratamientos preliminares, se pasa a los tratamientos primarios, que incluyen procesos de sedimentación en lagunas de estabilización. Estas lagunas, que parecen grandes piscinas, marcan el inicio del tratamiento.
El siguiente paso es el tratamiento secundario, en el que se estabiliza el agua y se eliminan las sustancias presentes en ella. Aquí, los microorganismos hacen el trabajo. El efluente, es decir, el agua residual, tiene carga biológica, y existen dos tipos principales de tratamiento:
- Tratamientos aerobios, donde el oxígeno es esencial para la vida de las bacterias involucradas.
- Tratamientos anaerobios, en los que se evita el oxígeno y se utilizan bacterias de otra naturaleza.
Las bacterias consumen los contaminantes de forma natural, y el diseño de las plantas debe garantizar condiciones óptimas para su crecimiento. Durante su ciclo de vida, que dura días, estas bacterias eliminan sustancias contaminantes hasta alcanzar la máxima eficiencia.
Cuando los microorganismos llegan a su fase de mayor crecimiento, comienzan a transformar las sustancias en compuestos que pueden ser retirados en el siguiente proceso: el tratamiento terciario.
El tratamiento terciario, también llamado tratamiento de pulimento o limpieza, utiliza sistemas de decantación para capturar y eliminar los lodos generados. El agua tratada se recircula dentro del sistema hasta alcanzar los parámetros adecuados.
La ingeniería aplicada en estos sistemas y plantas de tratamiento es bastante compleja e interesante.
Finalmente, a la salida de las plantas, debemos garantizar que el agua residual tratada cumpla con los límites máximos permisibles establecidos en la normativa. Es decir, las descargas de agua tratada deben cumplir con estándares de calidad ambiental, ya sea que se viertan en redes administradas por una empresa prestadora o directamente en fuentes naturales como ríos o el mar.
Las plantas de tratamiento deben operar bajo estas normas, aunque lamentablemente hay excepciones. El cumplimiento normativo es clave para asegurar que, dentro del ciclo del agua, el recurso se mantenga seguro y reutilizable.
En Perú, incluso hemos avanzado en el tratamiento del agua de mar en zonas donde no hay acceso a fuentes superficiales de agua dulce, utilizando la desalinización como alternativa para el abastecimiento de agua potable.
¿Las personas pueden visitar las plantas de tratamiento?
Hace algunos años, Sedapal tenía un programa dirigido a escolares. No estoy al tanto de su continuidad, pero podríamos averiguarlo. Nos comunicaremos con Sedapal para confirmar si este programa aún se mantiene, ya que organizaban visitas guiadas para escolares por toda la planta de La Atarjea, que es la más cercana. Seguramente, otras EPS podrían hacer lo mismo a nivel nacional. Es importante que se conozca todo el trabajo que se realiza en estas plantas.
Te cuento una anécdota: fui estudiante de la UNI, en Ingeniería Sanitaria, y la primera vez que conocí La Atarjea y su sistema de captación, realmente me asombró el nivel de ingeniería desarrollado en nuestro país.
A veces, el desconocimiento nos impide valorar todo el trabajo adicional que se requiere en estos procesos. Recuerdo que, cuando visité la planta, me impactó mucho el SCADA. Siempre lo comento, muchas personas deben haberme escuchado decirlo.
El SCADA y su nivel de control tan sistematizado, donde cada compuerta no puede operar sin que otra sea controlada, junto con el sistema de captación, realmente demuestran el alto nivel de ingeniería que tenemos en el país, aunque muchas veces no lo conocemos ni valoramos lo suficiente.
¿Cuáles son los principales retos normativos?
En el ámbito urbano, como mencionaba, y en general en el ámbito urbano y rural, el Ministerio ha desarrollado el marco normativo con los parámetros de diseño que debemos considerar para las plantas de tratamiento, tanto de agua potable como de agua residual.
La diferencia entre un sistema de tratamiento urbano y uno rural radica en el caudal. ¿Qué significa esto? Se traduce en el tamaño de la planta. Las plantas en el ámbito urbano son de considerable tamaño y requieren una ingeniería mucho más compleja.
En el caso del ámbito rural, las plantas son más pequeñas. Con el tiempo, hemos notado un cambio importante. Antiguamente, en las zonas rurales, nuestra fuente natural de agua eran los ojos de agua –lo que los ingenieros llamamos puquiales– y los ríos.
Sin embargo, lo que ha ocurrido con el paso del tiempo es que, cuando estamos en la formulación de un proyecto, en el primer año del expediente técnico, contamos con un puquio o un río con determinado caudal. Pero, dos años después, esa fuente de agua puede haberse secado, lo que genera un problema.
Este es un tema que da para una conversación aparte, pero, en términos generales, esta situación termina generando retrasos en las inversiones.
¿Qué alternativas existen para el abastecimiento de agua en zonas rurales?
En el ámbito rural, a diferencia del urbano, antes no se consideraban mucho las plantas de tratamiento, ya que las fuentes de agua eran superficiales y, en teoría, no tenían contaminación. Hoy en día, encontramos zonas rurales que, a pesar de estar rodeadas de ríos, no cuentan con agua apta para el consumo. Yendo al extremo, en la selva, por ejemplo, hay ríos de caudales considerables que, lamentablemente, tienen un alto grado de contaminación minera.
Si consideramos estos ríos como fuente de abastecimiento, necesitamos plantas de tratamiento con una ingeniería mucho más avanzada, lo que implica un mayor costo y un impacto significativo en la operación y mantenimiento. Esto encarece la operación y sostenimiento del sistema en el tiempo. En muchos casos, una población rural pequeña no podrá solventarlo, y el municipio o la junta administradora tampoco tendrá la capacidad de sostenerlo. Finalmente, esto nos obliga a pensar en sistemas alternativos, como fuentes de aguas subterráneas, lo que implica excavaciones profundas.
En el Ministerio de Vivienda, venimos desarrollando un sistema en algunas comunidades de la selva en el que utilizamos el agua de lluvia como fuente de abastecimiento. A pesar de que estas comunidades tienen ríos a su alrededor, estos están contaminados. No significa que no se puedan tratar, pero la inversión y el mantenimiento requieren personal calificado, y en zonas alejadas es difícil contar con este tipo de especialistas. Aprovechando el recurso natural de la lluvia, hemos desarrollado una ingeniería para captar, tratar, desinfectar y abastecer a estas comunidades con este servicio.
Si deseas más información, puedes visualizar la entrevista completa aquí.
Oficina General de Comunicaciones
