Palabras clave
alkaline stabilization
waste water sludge
biosolids
pathogens
organic carbon
Cómo citar
Resumen
El lodo es un subproducto del tratamiento de aguas residuales y es frecuentemente empleado en procesos agrícolas después de una adecuada estabilización microbiológica. En este estudio se evaluaron dos métodos de estabilización de lodos en la planta de tratamiento de aguas residuales de Sotaquirá, Colombia. Los dos métodos evaluados fueron: deshidratación en lechos de secado y estabilización alcalina. La estabilización a través de deshidratación en lechos de secado se llevó a cabo por cinco meses; la estabilización alcalina se evaluó bajo tres concentraciones de óxido de calcio: 7 %, 9 % y 13 % p/p. Los parámetros de humedad, pH, carbono orgánico, fósforo, nitrógeno orgánico, coliformes fecales, fagos somáticos, huevos de helminto totales y Salmonella sp. se monitorearon mensualmente en el lodo en deshidratación, y a las 0, 12, 24 y 96 horas en el lodo bajo estabilización alcalina. Ambos tratamientos eliminaron Salmonella sp. del lodo. Los huevos de helminto se eliminaron con estabilización alcalina, y con el tratamiento de deshidratación se redujeron a uno o cero. Los fagos somáticos se eliminaron con estabilización alcalina, pero se redujeron solamente a 3.52 log UFC/g con el método de deshidratación. La deshidratación en lechos de secado produjo biosólidos que pueden utilizarse en restauración de suelos, mientras la estabilización alcalina produjo biosólidos que se pueden usar con propósitos agrícolas. La estabilización alcalina con 9 % y 13 % de óxido de calcio redujo ostensiblemente los contenidos de nitrógeno y fósforo del lodo, mientras que el calcio al 7 % afectó menos la concentración de fósforo. Estos resultados indican que la deshidratación en lechos de secado es un protocolo efectivo de estabilización de lodos, que puede ser implementado en plantas pequeñas de tratamiento de aguas residuales, como la de Sotaquirá, Colombia.
Clarke R, Peyton D, Healy MG, Fenton O, Cummins E. A quantitative microbial risk assessment model for total coliforms and E. coli in surface runoff following application of biosolids to grassland. Environmental Pollution, 224: 739- 750, 2017.
doi: 10.1016/j.envpol.2016.12.025
Semblante GU, Hai FI, Huang X, Ball AS, Price WE, Nghiem L.D. Trace organic contaminants in biosolids: Impact of conventional wastewater and sludge processing technologies and emerging alternatives. Journal of Hazardous Materials, 300: 1-17, 2015.
doi: 10.1016/j.jhazmat.2015.06.037
Anjum M, Al-Makishaha NH, Barakat MA. Wastewater sludge stabilization using pre-treatment methods, Process Safety and Environmental Protection, 102:615-632, 2016.
doi: 10.1016/j.psep.2016.05.022
Colombia (2014) Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio. Decreto 1287 del 10 de julio de 2014. Criterios para el uso de biosólidos generados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales.
Retrieved from: http://www.minvivienda.gov.co/Decretos%20 Vivienda/1287%20-%202014.pdf
Bittencourt S, Serrat BM, Aisse MM, Gomes D. Sewage sludge usage in agriculture: A case study of its destination in the Curitiba metropolitan region, Paraná, Brazil. Water, Air, and Soil Pollution, 225: 2014.
doi: 10.1007/s11270-014-2074-y
Mattsson A, Finnson A, I’Ons D. Heavy metal content of Swedish municipal wastewater sludge - status and goals. Water Science & Technology, 76(3-4):869-876, 2017.
doi: 10.2166/wst.2017.277
Superintendencia de Servicios Públicos Domiciliarios. Estudio Sectorial de los servicios Públicos domiciliarios de Acueducto y Alcantarillado - 2016.
Retrieved from: https://www.superservicios.gov.co/sites/default/archivos/ SSPD%20Publicaciones/Publicacione /2018/Oct/estudio_ sectorial-compilado-26-12-2017-vbibiana.pdf.
Pilli S, Yan S, Tyagi, RD, Surampall, RY. Overview of fenton pre-treatment of sludge aiming to enhance anaerobic digestion, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 14: 453-472, 2015.
doi: 10.1007/s11157-015-9368-4
Gontijo JC, Wagner LG, Souza ME de, Possetti GRC. Sanitation and drying of sewage sludge on radiant floors using solar energy and biogas: comparison between different thicknesses of deposited mass. Brazilian Archives of Biology and Technology, 61: 2018.
doi: 10.1590/1678-4324-smart-2018000037
Pompeo RP, Andreoli CV, De Castro EA, Aisse MM. Influence of long-term storage operating conditions on the reduction of viable ascaris eggs in sewage sludge for agricultural reuse. Water, Air, and Soil Pollution, 227:144, 2016.
doi: 10.1007/s11270-016-2816-0
Santos DS, Teshima E, Furiam DSM, Araújo RA, Rodrigues da Silva, CM. Effect of bed drying on the physicochemical and microbiological characteristics of sludge from upflow anaerobic blanket reactor used in sewage treatment. Engenharia Sanitária e Ambiental, 22(1): 341-349, 2017.
doi: 10.1590/S1413-41522016100531
Awasthi MK, Wang Q, Chen H, Awasthi SK, Wang M, Ren X, Zhao J, Zhang Z. Beneficial effect of mixture of additives amendment on enzymatic activities, organic matter degradation and humification during biosolids co-composting, Bioresource Technology, 247: 138-146, 2018.
doi: 10.1016/j.biortech.2017.09.061
Lopes BC, Machado EC, Rodrigues HF, Leal CD, de Araújo JC, de Matos AT. Effect of alkaline treatment on pathogens, bacterial community and antibiotic resistance genes in different sewage sludges for potential agriculture use. Environmental Technology, 0: 1-10, 2018.
doi: 10.1080/09593330.2018.1505960
Romero-Flores A, McConnell LL, Hapeman CJ, Ramirez M, Torrents A. Evaluation of an electronic nose for odorant and process monitoring of alkaline-stabilized biosolids production. Chemosphere, 186: 151-159, 2017.
doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.07.135
Bittencourt S, Aisse MM, Serrat, BM. Agronomic and inorganic parameters of sewage sludge sanitized by alkaline stabilization: A case study of the state of Paraná, Brazil. Scientia Agraria, 17(2): 1-13, 2016.
Retrieved from: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=99549536001
Zhen G, Lu X, Kato H, Zhao Y, Li YY. Overview of pretreatmentstrategies for enhancing sewage sludge disintegration and subsequent anaerobic digestion: Current advances, full-scale application and future perspectives. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 69: 559-577, 2017.
doi: 10.1016/j.rser.2016.11.187
R Core Team R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria, 2018.
Retrieved from: https://www.R-project.org
Bedoya-Urrego K, Acevedo-Ruíz J, Peláez-Jaramillo C, Agudelo-López S. The characterization of biosolids produced by the San Fernando wastewater treatment plant in Itagui, Antioquia, Colombia. Revista de Salud Pública, 15(5):778-790, 2013.
Retrieved from: h t t p : / / w w w. s c i e l o . o r g . c o / s c i e l o . p h p ? s c r i p t = s c i _ arttext&pid=S0124-00642013000500013
Cota-Espericueta A, Ponce-Corral C. Elimination of pathogenic bacteria in residual sludge during solar drying. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 24 (4): 161-170, 2008.
Retrieved from: http://www.redalyc.org/pdf/370/37011665002.pdf
Correia, JE. Caracterização físico-química e microbiológica do lodo gerado na estação de tratamento de esgoto contorno. Feira de Santana, BA. Revista eletrônica de gestão e tecnologia ambiental, 2: 2, 2014.
doi: 10.17565/gesta.v2i2.12789
Goberna M, Simón P, Hernández MT, García, C. Prokaryotic communities and potential pathogens in sewage sludge: Response to wastewaster origin, loading rate and treatment technology. Science of the Total Environment, 615: 360-368, 2018.
doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.09.240
Belloulid MO, Hamdi H, Mandi L, Ouazzani N. Solar drying of wastewater sludge: a case study in Marrakesh, Morocco. Environmental Technology, 1-7, 2018.
doi: 10.1080/09593330.2017.1421713
Torres L P, Madera PCA, Silva J. Eliminating pathogens in biosolids by alkaline stabilization. Acta Agronomica, 58(3):197-205, 2009.
Retrieved from: http://www.scielo.org.co/pdf/acag/v58n3/v58n3a12.pdf
Shanahan E, Roiko A, Tindale N, Thomas M, Walpole R, Kurtböke I. Evaluation of pathogen removal in a solar sludge drying facility using microbial indicators. International Journal of Environmental Research and Public Health, 7: 565-582, 2010.
doi: 10.3390/ijerph7020565
Ellis S, Tyrrel S, O’Leary E, Richards K, Griffiths B, Ritz, K. Proportion of sewage sludge to soil influences the survival of Salmonella Dublin and Escherichia coli. Clean - Soil, Air, Water, 46(4): 2018.
doi: 10.1002/clen.201800042
Campos MC, Medina LK, Fuentes NP, García GI. Assessment of indicators of fecal contamination in soils treated with biosolids for growing grasses. Universitas Scientiarum, 20 (2): 217-227, 2015.
doi: 10.11144/Javeriana.SC20-2.aifc
Al-Gheethi AA, Efaq AN, Bala JD, Norli I, Abdel-Monem MO, Kadir MO Ab. Removal of pathogenic bacteria from sewagetreated effluent and biosolids for agricultural purposes. Applied Water Science, 8: 74, 2018.
doi: 10.1007/s13201-018-0698-6
Torres LP, Madera CA, Silva J. Microbiological quality improvement of biosolids from domestic wastewater treatment plants. Escuela de Ingenieria de Antioquia EIA, 11: 21-37, 2009.
Retrieved from: http://www.scielo.org.co/pdf/eia/n11/n11a03.pdf
Silva-Leal J, Bedoya-Ríos D, Torres-Lozada P. Effect of thermal drying and alkaline treatment on the microbiological and chemical characteristics of biosolids from domestic wastewater treatment plants. Quimica Nova, 36(2):207-214, 2013.
Retrieved from: http://www.scielo.br/pdf/qn/v36n2/v36n2a02.pdf
La Revista Universitas Scientiarum se encuentra bajo la licencia Creative Commons: Reconocimiento – No comercial - Sin obras derivadas 2.5 de Colombia. En consecuencia, se puede reproducir, distribuir y comunicar públicamente esta obra en formato digital, siempre que se reconozca el nombre del autor(es) y a la Pontificia Universidad Javeriana. No se permite el uso comercial de esta obra. No se permite la modificación de la obra original, ni la distribución de copias modificadas.
__________________________________________________________________
Universitas Scientiarum, Journal of the Faculty of Sciences, Pontificia Universidad Javeriana, is licensed under the Creative Commons 2.5 of Colombia: Attribution - Noncommercial - No Derivative Works. Thereupon, this work can be reproduced, distributed and transmitted publicly in digital format, provided the author(s) and the Pontificia Universidad Javeriana are acknowledged. Commercial use of this work is prohibited, as is the modification of the original work, and the distribution of modified copies
_________________________________________________________________
LICENCIA - PUJ
Ciudad y país: Bogotá, Colombia
Fecha: Fecha del día de firma
Señor Rector
Joaquín Emilio Sánchez
Representante Legal
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
Bogotá D.C.
Ref: Licencia de uso parcial
En mi calidad de autor exclusivo de la obra y/o Artículo de título: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________. por medio del presente documento expresamente autorizo a la Pontificia Universidad Javeriana para que, en desarrollo de la presente licencia de uso parcial, pueda ejercer sobre mi obra las atribuciones que se indican a continuación, teniendo en cuenta que en cualquier caso, la finalidad perseguida siempre será facilitar, difundir y promover el aprendizaje, la enseñanza y la investigación.
Así las cosas, las facultades de uso temporal y parcial que por virtud de la presente licencia se autorizan son:
1. La publicación en LA REVISTA UNIVERSITAS SCIENTIARUM, VOL No. Año No. de pág.____ de acuerdo con las condiciones internas que la Universidad ha establecido para estos efectos.
2. La edición o cualquier otra forma de reproducción, incluyendo la posibilidad de trasladarla al sistema digital, y la puesta a disposición de la obra en internet.
3. La inclusión en cualquier otro formato o soporte como multimedia, colecciones, recopilaciones, bases de datos, revistas electrónicas, libros digitales y en general, servir de base para cualquier otra obra derivada en formato análogo o digital.
4. La comunicación pública y difusión de la obra por cualquier procedimiento o medio conocido o por conocer.
5. La transformación mediante la traducción en el idioma inglés de la obra, para ser publicada y reproducida en formato análogo o digital.
6. La inclusión de la obra en los índices y buscadores que estimen necesarios para promover esta publicación, en bases de datos y en sitios web, sean éstos onerosos o gratuitos, existiendo con ellos previo convenio perfeccionado con la Pontificia Universidad Javeriana para efectos de satisfacer los fines previstos. En estos eventos, tales sitios y sus usuarios tendrán las mismas facultades que las aquí concedidas para la referida universidad, con las mismas limitaciones y condiciones.
De acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi obra sea explotada únicamente por la Pontificia Universidad Javeriana o con quien ella tenga convenios de difusión en formato digital o en línea para efectos de que pueda ser consultada y reproducida vía internet, autorizando el otorgamiento de sub-licencias gratuitas como las licencia Creative Commons de: Atribución – Sin derivar – No Comercial, en las condiciones aquí establecidas y para los fines señalados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes.
De manera complementaria, garantizo que la obra es producto de mi plena y exclusiva autoría, como resultado de mi creación original particular; y, que además, no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados dados los fines previstos; ni tampoco contiene declaraciones difamatorias contra terceros, respetando su derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto que no contempla expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres.
Por tanto, garantizo que dada mi calidad de autor exclusivo de la obra, he sido el único titular de los correspondientes derechos patrimoniales sobre la misma. Así las cosas, si eventualmente existiese un tercero que pretendiere alegar mejor derecho sobre la misma, de modo que LA PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA se pudiere ver afectada por tal reclamación, me comprometo, sin restricción alguna, a sanear cualquier situación irregular, asumiendo los valores y conceptos que le hubieren correspondido pagar o que le llegaren a exigir a esta última, así como a indemnizarla por cualquier perjuicio que por tal motivo se le hubiere causado.
En ese orden de ideas, sin perjuicio de los usos otorgados en desarrollo de este convenio, el suscrito –en mi calidad de autor- así como cualquier otro eventual titular que llegare a existir, continuaremos conservando los correspondientes derechos sin modificación o restricción alguna, puesto que de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación del derecho de autor y de sus conexos.
Cordialmente:
FIRMA (AUTOR) ……
___________________________________
Autor: NOMBRE LEGIBLE (AUTOR ) ……
C.C.
Aceptamos,
Editores
Pontificia Universidad Javeriana
Vo. Bo. _____________________________
NOTA: Esta licencia debe ser impresa, firmada por cada autor por separado (una licencia por autor) y enviada a la Carrera 7 No 43-82, Edificio 52, Oficina 627. Ello durante el proceso de corrección de galera y antes de que se publique el artículo.