La economía circular en la industria de la construcción: alternativa para el manejo y disposición de biosólido de plantas de tratamiento de aguas residuales. Caso de estudio PTAR el Salitre – Bogotá D.C. (2021)
En la actualidad se promueve la gestión integral del recurso hídrico y uno de los pilares fundamentales para lograr este objetivo es la construcción y puesta en marcha de plantas de tratamiento de aguas residuales tanto industriales como domésticas, lo cual es un beneficio para el medio ambiente y contribuye en la recuperación de los cuerpos de agua en donde normalmente se hace su disposición. Sin embargo, la disposición final de los subproductos del tratamiento de las aguas residuales se está convirtiendo en un problema técnico y ambiental para las unidades o sistemas de depuración que cumplen esta labor. Desde el punto de vista técnico los biosólidos o lodos se convierten en un problema para las estaciones o plantas de tratamiento debido a la gran cantidad en la que se producen, al problema ambiental en el que se pueden convertir, y a las concentraciones de metales pesados y lixiviados existentes en estos. La cantidad de biosólido generado por las actividades de depuración del agua residual crece día a día, debido a las políticas de manejo de aguas residuales y descontaminación de cuerpos de agua propuestas en nuestro país, las cuales fomentan la construcción de nuevas estaciones de tratamiento o la ampliación de las ya existentes. Esta investigación se centra en buscar una alternativa viable desde los puntos de vista técnico y ambiental, para la disposición del biosólido en los materiales de construcción, usándolos como materia prima para la fabricación de elementos cerámicos como los ladrillos. Se seleccionó como zona de estudio la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) el Salitre, la cual trata un caudal de 4.0 m3/s y genera entre 4500 y 5000 toneladas mensuales de biosólido. Para Bogotá es imprescindible la recuperación del Río Bogotá entendiendo esto como una mejora para la calidad de vida de sus habitantes; por esto, se propone dentro del plan de recuperación del Río Bogotá la ampliación y optimización de la PTAR EL Salitre, pasando de 4.0 a 7.0 m3/s y la construcción y puesta en operación de una PTAR adicional (PTAR CANOAS) con una capacidad de hasta 14 m3/s y una generación aproximada de 12360 toneladas mensuales. Como se puede evidenciar, son cantidades considerables (aproximadamente 20000 toneladas) y se debe pensar en generar diferentes alternativas de disposición y valorización. Para cumplir con el objetivo de la investigación, se desarrolló un plan de trabajo basado en 4 actividades: 1. Caracterización química, mineralógica y física de las materias primas para la fabricación de los ladrillos (arcilla – ceniza de biosólido – vidrio); 2. Elaboración de los elementos cerámicos teniendo en cuenta los resultados de la caracterización de las materias primas y una serie de tratamientos experimentales propuestos con base en factores como: los porcentajes de incorporación de biosólido en sus diferentes formas (sin tratamiento, seco, ceniza), y la temperatura de cocción 3. Evaluación de la calidad de los elementos obtenidos teniendo en cuenta lo establecido en la Norma Técnica Colombiana NTC 4205 (unidades de mampostería de arcilla cocida, ladrillos y bloques cerámicos), a través de ensayos de resistencia a la compresión, absorción de agua y tasa inicial de absorción 4. Evaluar la concentración de metales presentes en los ladrillos aplicando la prueba de lixiviación “Toxicity Characteristic Leaching Procedure” (TCLP). De los resultados obtenidos en la investigación se lograron establecer valores óptimos para variables críticas dentro del proceso de fabricación de los ladrillos, tales como: el porcentaje de inclusión de la ceniza de biosólido, el porcentaje de inclusión de vidrio y la temperatura de secado y cocción.