PLAN DE MANEJO AMBIENTAL DE LAS AGUAS
RESIDUALES INDUSTRIALES DE LA
HILANDERÍA GUIJARRO, GUANO-CHIMBORAZO
Magdy Echeverría, Ana Mejía López
1
, Janneth Jara
RESUMEN
En presente estudio tiene como objetivo elaborar un Plan de Manejo Ambiental, de las aguas residuales industriales generadas
en las instalaciones de la Hilandería Guijarro y que son evacuadas al río Guano sin ningún tratamiento. Para tal efecto se iden-
tica, calica y evalúa los impactos ambientales de los procesos productivos de la Hilandería Guijarro, determinándose que el
componente agua es el de mayor impacto. Se caracteriza las aguas y se obtiene que el consumo promedio es 227.45 m3/día.
Los euentes no cumplen con la normativa del TULAS para descarga a un cuerpo de aguas dulce en alguno de los parámetros.
El euente afecta la calidad de las aguas del río Guano, obtenidos valores del ICA de 47% y 40% para antes y después de la
descarga respectivamente, que según la NSF es agua de mala calidad. Se elabora el plan de manejo ambiental de las aguas, en
el que se propone un enfoque preventivo, que incorpora la aplicación de medidas y buenas prácticas de consumo, permitiendo
minimizar el consumo de agua y por ende disminuir el caudal de los euentes, y también un enfoque correctivo, mediante la
implementación de un sistema de tratamiento de las aguas residuales cuyo diseño fue determinado mediante pruebas de trata-
bilidad. Se aplica el plan, consiguiendo una disminución signicativa del impacto al río.
Palabras clave: TULAS, aguas residuales, hilandería.
1. amejialopez@yahoo.es
Revisión por Gina Álvarez
imagen ilustrativa
21
SUMMARY
In this study aims to develop an Environmental Management Plan, the industrial wastewater generated at the facilities of
Spinning Guijarro and Guano are evacuated to the river without any treatment. To this end identies, describes and evaluates
the environmental impacts of production processes of the Spinning Guijarro, determining that the water component is the
most impact. It features water and we nd that the average consumption is 227.45 m3/day. Efuents do not comply with the
regulations of TULAS for downloading a fresh water body in one of the parameters. The efuent affects the quality of the river
Guano, ICA obtained values of 47% and 40% before and after unloading, respectively, which the NSF is poor water quality.
It prepares the environmental management plan of water, which proposes a proactive approach, incorporating measures and
good practices of consumption, allowing to minimize water consumption and therefore reduce the ow of efuent, and a co-
rrective approach, by implementing a system for treating wastewater whose design was determined by treatability tests. Getting
the plan applies a signicant reduction of impact to river.
Keywords: TULAS, waste water, spinning.
Introducción
La Hilandería Guijarro es una empre-
sa que se encuentra ubicado en la pro-
vincia de Chimborazo en la ciudad de
Guano, localizada en la parroquia La
Matriz. La empresa se dedica a la pro-
ducción de hilo a partir de la lana de
oveja.
La Hilandería, para sus procesos de la-
vado de lana y tinturado del hilo, utiliza
una gran cantidad de agua, una gran
variedad de tintes, incluyendo ácidos,
bases, sales, agentes humectantes, co-
lorantes y otros acabados auxiliares;
muchos de estos no permanecen en el
producto nal, sino que son desechados
en los euentes. Además los procesos se
manejan en forma discontinua, por lo
que las concentraciones de los materia-
les residuales varían signicativamente.
Los residuales líquidos de la hilandería
son evacuados sin ningún tratamiento
al cauce del río Guano que cruza el
cantón de su mismo nombre, este río es
un auente de la cuenca del río Cham-
bo que cubre un 98% en la provincia de
Chimborazo. La cuenca del Río Cham-
bo forma parte del sistema hidrográ-
co del río Pastaza, que pertenece a la
vertiente del Amazonas. Por lo que su
protección debe ser considerada como
una acción prioritaria.
El plan de manejo ambiental de aguas
desarrollado en este estudio establece
la forma de cómo prevenir, controlar y
mitigar los impactos ambientales, pro-
vocados por los euentes de la hilande-
ría. En él se suministran herramientas
operativas, que permiten llevar a cabo
un adecuado control ambiental de las
actividades diarias que se desarrollan
en dicho centro y cumplir con lo con-
templado en la Legislación Ambiental
Ecuatoriana vigente. La ejecución del
plan, fue apoyada por fondos asignados
por el Proyecto Gestión Integrada de
la Cuenca del Chambo, ejecutado en
consorcio entre el Centro Ecuatoria-
no de Servicios Agrícolas (CESA) y la
Agrónomos y Veterinarios Sin Fronte-
ras (AVSF) y la Agencia de Agua Sena
Normandía.
Materiales y métodos
Materiales
• Espectrofotómetro
• Absorción atómica
• Estufa
• Mua
• Desecador
• Materiales de vidrio y porcelana
• Equipo de jarras
• Reactor prototipo de lodos activados
Métodos
En primera instancia se realiza una
recopilación de datos. Se analiza cada
proceso, recogiendo información de los
productos que intervienen, examinan-
do los impactos medioambientales y
toxicológicos que presentan cada uno
de ellos, se determina el consumo de
agua; se caracteriza las corrientes, a ob-
jeto de una identicación y cuantica-
ción de oportunidades de reducción de
usos de agua, prevención de la contami-
nación y segregación de las corrientes.
La cantidad se determina mediante el
registro de los medidores durante un
mes de trabajo.
Para la composición, se diseña un sis-
tema de muestreo compuesto, tomando
muestras los días lunes, martes y miér-
coles durante tres semanas, en las coor-
denadas que se anotan a continuación:
Punto 1: Latitud: 9822268 Norte (N)
Longitud: 762798 Oeste (W)
Elevación: 2699 m.s.n.m.
Lugar: Margen izquierda aguas arriba del
río Guano
Punto 2: Latitud: 9822319 N
Longitud: 762907 W
Elevación: 2680 m.s.n.m.
Lugar: Punto de Descarga de la Tintorería
Junto al Río Guano
Punto 3: Latitud: 9822317 N
Longitud: 762948 W
Elevación: 2680 m.s.n.m.
Lugar: Margen izquierda aguas abajo
a 20 m de la descarga
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Los análisis se realiza siguiendo los
criterios de muestreo y conservación
de las muestras propuestos por “Stan-
dard Methods for Examination Was-
tewater”, midiéndose los siguientes
parámetros: Demanda Química de
Oxígeno (DQO); Demanda Biológica
de Oxígeno (DBO5), contenido de só-
lidos suspendidos totales (SST), sólidos
sedimentables (S. sed.), aceites y grasas
(A&G), color, pH, temperatura, fosfa-
tos, nitratos y metales pesados.
Para cumplir con los procesos de identi-
cación calicación y evaluación de los
impactos ambientales signicativos, se
emplea la metodología que está basada
en la aplicación de la matrices causa-
efecto modicado de Leopold, matriz
que permite identicar y ponderar de
manera clara los impactos de las acti-
vidades de la hilandería sobre los dis-
tintos componentes ambientales de su
entorno. También se desarrolla en base
a las observaciones y resultados de aná-
lisis sicoquímicos de las descargas de
las aguas residuales industriales, del río
Guano antes y después de la descarga,
con el objeto de promover la toma de
decisiones a favor de la minimización
de residuos y/o del tratamiento de los
mismos.
Para la interpretación de los resultados
de estos análisis, se utiliza el Índice de
Calidad del Agua (ICA). El método
se basa en el “Water Quality Index”,
modicado, que fue desarrollada por
La Fundación de Sanidad Nacional
de EE.UU. (NSF). En la determina-
ción del ICA interviene 9 paráme-
tros: Coliformes Fecales, pH, DBO5
Nitratos,Fosfatos, cambio de la Tem-
peratura, Turbidez, Sólidos disueltos
totales, Oxígeno disuelto El rango de
resultados oscila entre 0% (Agua muy
contaminada) y100% (Agua totalmente
limpia). Un índice de calidad entre 50
y 0 implica prácticamente la imposibi-
lidad de utilizar el agua para cualquier
uso
Para desarrollar el Plan de Manejo
Ambiental de las Aguas, se estructura
en tres etapas:
En la primera etapa se denen los ob-
jetivos y principios que permitirán pre-
venir, controlar y mitigar los impactos
identicados en la evaluación ambien-
tal realizada en la parte del diagnóstico.
En la segunda etapa se denen las me-
tas, acciones, indicadores y medidas
encaminadas a dar solución a la proble-
mática que presenta la Hilandería, para
esto se desarrolla 2 chas ambientales:
La primera que describe acciones bajo
un enfoque preventivo que permitan
controlar y minimizar los impactos am-
bientales y la segunda que plantea ac-
ciones, mediante un enfoque correctivo
a través del tratamiento de las aguas
residuales generadas.
Para la primera medida, el plan incor-
pora una visión racional en el uso del
recurso agua dentro de las instalacio-
nes de la Hilandería Guijarro, al con-
templar la aplicación de medidas y de
buenas prácticas de consumo de agua
institucional, que permitan armonizar
los procesos de operación de la empre-
sa, a través de políticas ambiéntales en
temas de aprovechamiento racional del
recurso agua, buscando promover la
conservación del patrimonio ambiental
y con ello alcanzar mejores condiciones
y calidades de vida a través de la cons-
trucción de una industria más amable y
sostenible ambientalmente.
Para el enfoque correctivo se desarro-
lla medidas que están regidas bajo un
contexto de viabilidad técnica, econó-
mica y ecológica, a través de diseños
ingenieriles, para lo cual se analizan
los diferentes métodos técnicos para
disminuir las cargas contaminantes,
mediante pruebas de tratabilidad en el
laboratorio para seleccionar el sistema
de tratamiento más óptimo, se estudian
tratamientos físico–químicos (coagula-
ción, oculación y sedimentación) y tra-
tamientos biológicos (lodos activados).
Los ensayos de coagulante y oculante,
se realizan a través de pruebas de jarras,
empleando la metodología de Eckenfel-
der y de Willcomb, para seleccionar la
dosicación adecuada de los químicos
utilizados y evaluar la calidad del ó-
culo formado.[4]. Se utilizaron un oxi-
dante, tres coagulantes y un oculante,
los cuales fueron evaluados de manera
combinada.
Para los ensayos de lodos activados, se
emplea un reactor de mezcla completa
a escala, modelo diseñado por Blanco
H. 1997. Los ensayos se realizan para
cuatro tiempos de residencia (4, 8, 12,
24 horas). En cada uno de los reactores
se determina sólidos suspendidos voláti-
les (SSV) y a la salida de éstos la DQO,
hasta conseguir la máxima reducción.
Se combina el proceso, realizando pri-
meramente el tratamiento por lodos
activados, seguido del tratamiento -
sicoquímico y nalmente se pasa por
un ltro de carbón. Con los resultados
de las pruebas se diseña y construye la
planta de tratamiento.
En la tercera etapa se presenta la valo-
ración del desempeño ambiental a nivel
del manejo del recurso agua que garan-
tizarán la implementación del progra-
ma en la Hilandería.
Resultados y discusión
Identicación y evaluación de im-
pactos
El mayor impacto es la cantidad de
agua que utiliza la empresa debido a
mal uso (fugas, desperdicios por llaves
no cerradas, forma de enjuague de las
lanas). Se determinó que el consumo
promedio de agua es de 227,5 m3/día.
En cuanto a los resultados de los análisis
de las aguas del río antes y después de la
descarga, interpretados en base al ICA
dan valores de 46,8% y 40,3% respec-
tivamente, considerada según el criterio
de la NSF, como de mala calidad. La di-
ferencia es un indicativo de la inuencia
negativa del euente a la calidad del río.
Otro impacto detectado es la colora-
ción y la formación de espumas en la
supercie del rio. Éste se origina por los
tintes y tensoactivos, respectivamente.
El color altera el ambiente paisajístico
e impide el desarrollo normal de las es-
pecies y la espuma reduce la proporción
de oxígeno transmitido a través de la su-
percie del río y limita la capacidad de
autodepuración de la corriente.
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Desarrollo del Plan de Manejo
Ambiental de Aguas (PMAA).
Etapa 1: Los objetivos que se plantean
en el PMAA, para mitigar los impactos
observados son:
1. Desarrollar campañas de capacita-
ción que incentiven y promuevan
el ahorro y uso eciente del recurso
agua.
2. Dar una adecuada disposición a los
residuos líquidos que se generan en
los procesos productivos de la Hilan-
dería Guijarro, dando cumplimien-
to con las normas de vertimiento del
TULAS.
Para cumplir con el objetivo 1 se desa-
rrollan la siguiente cha ambiental:
USO
EFICIENTE
DEL AGUA
CÓDIGO: FMA-01
FECHA: Agosto/2010
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Objetivo especíco 1:
Desarrollar campañas de capacitación
que incentiven y promuevan el ahorro y
uso eciente del recurso agua.
PROBLEMA:
La falta de cultura y uso sustentable del
recurso agua son insucientes para lo-
grar una apropiación y participación de
los dirigentes y empleados en temas ins-
titucionales que incentiven y promuevan
el ahorro y uso eciente del recurso agua.
IMPACTOS POTENCIALES:
Ø Erosiones de suelos por fugas no
identicadas
Ø Consumo superior de agua sobre
las necesidades reales
Ø Costos elevados por facturación de
servicios públicos
Ø Incumplimiento de regulaciones
nacionales
ESTRATEGIA:
Establecer e implementar medidas
educativas que incentiven y promuevan
el ahorro y uso eciente del recurso
agua.
SUBPROGRAMA:
Educación ambiental
ALCANCE:
Todo el personal de la Hilandería
Guijarro
METAS:
Ø Concienciar al 100% de los
directivos y empleados de la
importancia del ahorro y uso
eciente del recurso agua
Ø Reducir el consumo del agua en
4% a 5% anual
Ø Reducir los costos en el consumo
de agua en un 2% anual
USO
EFICIENTE
DEL AGUA
CÓDIGO: FMA-01
FECHA:
Agosto/2010
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ACCIONES:
1. Promover la importancia del aho-
rro y uso eciente del recurso agua
2. Adecuar las instalaciones físicas
para el uso racional
3. Detección de pérdidas de agua
4. Recirculación y reúso
5. Publicaciones sobre actividades de
cultura del agua
ACTIVIDADES A DESARROLLAR:
Ø Formular un programa de uso e-
ciente y ahorro del agua que debe:
Ø Establecer programas de medición
Ø Establecer metas anuales de reduc-
ción de pérdidas y ahorro del agua
Ø Establecer programas de capacita-
ción ambiental
Ø Llevar y conservar registros actuali-
zados y conables de producción y
uso de agua para los procesos
Ø Reúso
Ø Establecer un programa de detec-
ción de fugas
Ø Establecer factibilidad de progra-
mas para el reúso del agua
Ø Incentivar el uso de las aguas llu-
vias
Ø Instalar aparatos y accesorios de
bajo consumo de agua
MOMENTO DE
IMPLEMANTACIÓN:
Ø Aplica durante toda la etapa de
operación del sistema
RESPONSABLE:
Ø CESA programa de conservación
de la subcuenca del río Guano
Ø Tesista ejecutora del presente plan
y Maestrante del programa protec-
ción ambiental de la ESPOCH
INDICADOR:
Ø Actividades y estrategias imple-
mentadas
Ø Seguimiento al desarrollo del indi-
cador
MONITOREO:
Ø Actas de asistencia a charlas
Ø Número de actividades y estrate-
gias implementadas
RECURSOS:
Ø Humano
Ø Logístico
Ø Financiero
Se ejecutan cada una de las acciones
indicadas en las chas, dando como re-
sultados una concientización en el uso y
ahorro del agua, realizando cambios en
los procesos, uno de ellos es la construc-
ción de un nuevo sistema de enjuague
como se evidencia en la Figura 1
Figura 1
La segunda cha, indicada a continua-
ción, da cumplimiento al objetivo 2 y se
ejecutan las acciones y actividades que
se indican en la misma.
TRATAMIENTO
DE AGUAS
RESIDUALES
CÓDIGO: FMA-02
FECHA: Agosto/2010
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Objetivo especíco 2:
Dar una adecuada disposición a los residuos
líquidos que se generan en los procesos pro-
ductivos de la Hilandería Guijarro
PROBLEMA:
Vertimiento de aguas residuales de tipo
industrial al río Guano
IMPACTOS POTENCIALES:
Ø Degradación del río
ESTRATEGIA:
Diseñar y desarrollar un programa para
el tratamiento de aguas residuales y
manejo eciente en el uso del recurso
agua en las instalaciones de la empresa
Figura 1. Diagrama de la planta de tratamiento del agua residual para la sec-
ción de tinturado.
Fuente: Ana Mejía López
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SUBPROGRAMA:
Tratamiento de las aguas residuales
ALCANCE:
Toda la comunidad beneciaria de la
subcuenca del río Guano
METAS:
ØImplementar un sistema para el trata-
miento de las aguas residuales generadas
en la empresa
ØRemover en un 80% color, más del 90%
en carga de sólidos suspendidos, más 50%
en carga de DBO de las aguas residuales
una vez implementado el sistema de tra-
tamiento
Ø Caracterización de las aguas residuales
Ø Diseño de la planta de tratamiento
Ø
Construcción de la planta de tratamiento
Ø Tratamiento in situ
Ø Obtención de permiso de vertimientos
USO
EFICIENTE
DEL AGUA
CÓDIGO: FMA-02
FECHA: Agosto/2010
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ACTIVIDADES A DESARROLLAR:
ØCaracterizar las aguas residuales
ØEstablecer programas de medición
ØRealizar el estudio de tratabilidad
ØRealizar el diseño y construcción de la
planta
ØEjecutar acciones de:
o Obtención de permisos y licencias res-
pectivas para la etapa de construcción
o Control de contaminación en el sitio de
origen
o Educación ambiental
o Relaciones con la comunidad
o Monitoreo y control
o Control de aire y ruido
o Operación en situación normal
o Operación en situación de emergencia
ØLlevar y conservar registros actualizados y
conables de la forma cómo han ejecutado
y cumplido la operación y control de los
sistemas de producción y conducción de
agua potable
MOMENTO DE
IMPLEMANTACIÓN:
Ø Aplica durante toda la etapa de cons-
trucción y operación del sistema
RESPONSABLE:
Ø El industrial
MONITOREO:
Ø Reporte de los análisis
Ø Reporte de caudales
Ø Vericación mensual del avance de las
obras
RECURSOS:
Ø Humano
Ø Logístico
Ø Financiero
Acción 1. Caracterización
Los euentes contienen cargas signica-
tivas con presencia de tintes y reactivos
químicos disueltos, oscilaciones de pH
y temperatura, mientras que las aguas
del lavado de lana contienen importan-
tes cantidades de sólidos suspendidos,
grasas y sustancias químicas disueltas.
En la tabla 1 se presentan los resultados
promedios, máximos y mínimos com-
parados con los límites permisibles para
descarga a un cuerpo de agua dulce
indicadas en la normativa ecuatoriana
TULAS, en el que se determina que los
euentes incumplen en los parámetros
de color, DQO, DBO, sólidos suspen-
didos, nitratos y sustancias solubles en
hexano.
De los ensayos de caracterización se
obtienen los resultados para el dise-
ño de la planta, la misma que consta
de un sistemas de segregación de co-
rrientes con el n de separar las aguas
de tintorería de las aguas de lavado de
lana, tanque de almacenamiento y ho-
mogenización de donde se tomarán las
muestras necesarias para la vericación
y el control del sistema de tratamiento,
sistema de claricación con sus unida-
des de coagulación, oculación y sedi-
mentación para eliminar las partículas
suspendidas y coloidales y un lecho de
secado de lodos para la disposición de
lodos que se obtienen del tratamiento
En la Figura 1 se esquematiza el sistema
con sus capacidades.
En las imágenes siguientes se observa el
proceso de construcción:
Tanque de Homogenización
ANTES
DESPUÉS
Tabla 1. Resultados estadísticos de los resultados de los análisis agua
comparados con la norma del TULAS
Fuente: Ana Mejía L.
VALORES DE LA DESCARGA
Límites
máximos
permisible
de descarga
Parámetros Unidad
V.
Mínimo
V.
Promedio
V.
Máximo
Caudal L/s 11,68 20,68 28,76
Oxígeno
disuelto
Mg/L 1,23 2,38 3,19
pH 7,28 7,99 8,61 5,0-9
Temperatura ºC 18,6 19,94 20,9 MENOR a 35
Color
Und.
PtCo
4710 7164 11894
Inapreciable en
dilución 1/20
Conductividad μS/cm 534 671,1 825
DQO mg/L 416 617,9 1002 250
DBO mg/L 360 473 709 100
Sólidos totales mg/L 483,3 621,47 899,35 1600
Sólidos
suspendidos
mg/L 136 184,3 361 100
Sólidos
sedimentables
ml/L 0,2 0,95 2,1 1
Nitratos mg/L 27 41,1 54 10
Detergentes mg/L 0,02 0,18 0,41 0,5
Sustancias
solubles en
hexano
mg/L 27 35,1 58 0,3
Cromo mg/L 0,07 0,17 0,29 0,5
Cobre mg/L 0,22 0,44 0,78 1
Cobalto mg/L 0,06 0,21 0,59 0,5
Fenoles mg/L 0,02 0,1 0,28 0,2
25
Tanque Claricador y lecho de
lodos
ANTES
DESPUÉS
Los resultados obtenidos de las pruebas
preliminares se presentan en la gráca
adjunta.
Para el tratamiento se requiere hipoclo-
rito de sodio en una concentración de
0, 5 ppm, 500 ppm de coagulante FSM-
1 y 2,5 ppm de oculante PHP-70, que
en las pruebas realizadas en planta re-
duce el color en un 94% y la DQO en
un 81%.
Con la construcción de las distintas
obras y el cumplimiento del PMA se lo-
gró reducir los contaminantes del agua
residual lo que permitirá mejorar signi-
cativamente la calidad del agua del río
Guano, dando una mejor imagen cor-
porativa a la hilandería y cumpliendo
con los objetivos planteados en el pre-
sente trabajo.
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26