Caracterización preliminar de la eficiencia de la planta de tratamiento de aguas residuales del campus universitario Omar Dengo y su impacto sobre el cauce receptor río Pirro

Abstract

The Pirro River Micro-basin is a hydrographic unit that covers an area of ​​7,459 km2, which represents 0.8% of the total area of ​​the Virilla River Sub-basin, and 50% of the Bermúdez River Micro-basin. The high population density of the micro-basin generates acute environmental conflicts, triggered mostly by dynamics of unsustainable use of water and soil resources. One of the objectives of the present investigation was to classify the physical, chemical and bacteriological quality of the Pirro River using the Dutch Assessment Index of the Dutch Environmental Hydrological Engineering Institute, which is included in the Regulation for the Evaluation and Classification of Bodies of Surface Water of Decree 33903-MINAE-S. The samplings were carried out at three points located in the middle part of the micro-watershed in the months of June, September, August and November 2007 (rainy season and rainy-dry transition) and in the months of February and March 2008, which represent the dry season. For quality assessment, the following parameters were determined: oxygen saturation percentage (PSO), biochemical oxygen demand (DB05) and ammoniacal nitrogen. In addition, other parameters were evaluated such as: pH, temperature, conductivity, turbidity, total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD), fats and oils (GyA), methylene blue active substances (SAAM), fecal coliforms. , total coliforms and E. coli. The quality of the water in the section under study varied from "moderate contamination" to "very severe contamination", and the levels of contamination are associated with the high population densityk In the transition period and in the dry season, the quality of the water in point Santiago is classified as "severe pollution" and at points Uriche and La Puebla as "very severe contamination", while in the rainy season, point Santiago was classified as "moderate contamination" and at points Uriche and La Puebla, of "severe contamination". Points Santiago and La Puebla presented high environmental vulnerability, regardless of seasonality; while the Uriche point presented little vulnerability in the rainy and transition season, and a significant vulnerability in Dry season. The efficiency of the wastewater treatment plant of the Omar Dengo Campus of the National University was evaluated, whose effluent constitutes the only punctual contribution to the Pirro River, in the section studied. The physical, chemical and bacteriological conditions of the effluent were contrasted with the maximum permissible limits (LMP) established in the Regulation of Discharge and Reuse of Wastewater, Decree 33601-MINAE-S, to verify compliance with the regulated parameters. The sampling frequency was the same as that used for the assessment of the water quality of the Pirro River. The physical, chemical and bacteriological parameters evaluated in the influents (gravity and pumping) and effluent were pH, temperature, conductivity, turbidity, biochemical oxygen demand (DB05), chemical oxygen demand (COD), ammoniacal nitrogen, total suspended solids ( TSS), fats and oils (GyA), methylene blue active substances (SAAM), fecal coliforms, total coliforms, E. coli and heavy metals. Additionally, flow measurements were performed. The pH and temperature values ​​of the effluent throughout the study complied with the regulations. 33% of the DB05 values, 50% of the COD values, 67% of the total suspended solids values, 50% of the values ​​of fats and oils, and all of the values ​​of active substances at methylene blue complied with the regulations. The presence of Cd, Sn, Ba, Ag, Ni and Cu was not detected, and the concentrations of Se, As, B, Cr and Zn complied with the regulations. The percentages of removal of DB05, COD, TSS, ammoniacal nitrogen, GyA, SAAM, turbidity and fecal coliforms were above 82%, on average. In addition, the content of heavy metals in the sediments of the Pirro River was evaluated. The concentrations of these elements were very high for most of the elements analyzed and their distribution was not homogeneous in the different sampling points. The concentration values ​​were presented in the following sequences: Santiago: Cd<Ag<Se<Sn<Ni<Cr<Cu<B<Zn<Hg<Ba<Pb<Mn<As<<Al Uriche: Cd<Ag<Pb<Hg<Se<Ni<Cr<Sn<B<Zn<Cu<Ba<As<Mn<<AI La Puebla: Cd<AG<Se<Sn<Pb<ni<Cr<Cu<B<Zn<ba<Hg<Mn<As<<Al. The deterioration of the water quality of the Pirro River at points prior to the discharge of the wastewater treatment system of the National University indicates that the pollutant load contributed by the effluent from the plant does not contribute appreciably to the quality of the river at the points studied, and that it is the agricultural, residential and commercial activities developed in the vicinity of the river, which seem to contribute to a greater extent to the worsening of its quality.

La Microcuenca del Río Pirro es una unidad hidrográfica que cubre un área de 7,459 Km2, lo cual representa el 0,8% del área total de la Subcuenca del Río Virilla, y el 50% de la Microcuenca del Río Bermúdez. La alta densidad poblacional de la microcuenca genera conflictos ambientales agudos, desencadenados en su mayoría por dinámicas de uso insostenible de los recursos hídricos y del suelo. Uno de los objetivos de la presente investigación fue clasificar la calidad física, química y bacteriológica del Río Pirro utilizando el índice Holandés de Valoración del Instituto de Ingeniería Hidrológica Ambiental de Holanda, el cual se incluye en el Reglamento para la Evaluación y Clasificación de Cuerpos de Agua Superficiales del Decreto 33903-MINAE-S. Los muestreos se efectuaron en tres puntos ubicados en la parte media de la microcuenca en los meses de junio, setiembre, agosto y noviembre del 2007 (época lluviosa y de transición lluviosa-seca) y en los meses de febrero y marzo del 2008, que representan la época seca. Para la valoración de la calidad, se determinaron los siguientes parámetros: el porcentaje de saturación de oxígeno (PSO), la demanda bioquímica de oxígeno (DB05) y el nitrógeno amoniacal. Además, se evaluaron otros parámetros como: pH, temperatura, conductividad, turbidez, sólidos SUspendidos totales (SST), demanda química de oxígeno (DQO), grasas y aceites (GyA), sustancias activas al azul de metileno (SAAM), coliformes fecales, coliformes totales y E. coli. La calidad del agua en el tramo en estudio varió de "contaminación moderada" a "contaminación muy severa", y los niveles de contaminación están asociados con la alta densidad poblacionalk En la época de transición y en la estación seca, la calidad del agua en el punto Santiago se clasifica como "C0ntaminación severa" y en los puntos Uriche y La Puebla como "contaminación muy severa", mientras que en la época lluviosa, el punto Santiago fue de "contaminación modera" y en los puntos Uriche y La Puebla, de "contaminación severa". Los puntos Santiago y La Puebla presentaron una alta vulnerabilidad ambiental, independientemente de la estacionalidad; mientras que el punto Uriche presentó poca vulnerabilidad en la época lluviosa y de transición, y una vulnerabilidad significativa en época seca. Se evaluó la eficiencia de la planta de tratamiento de aguas residuales del Campus Omar Dengo de la Universidad Nacional, cuyo efluente constituye el único aporte puntual sobre el Río Pirro, en el tramo estudiado. Las condiciones físicas, químicas y bacteriológicas del efluente se contrastaron con los límites máximos permisibles (LMP) establecidos en el Reglamento de Vertido y Reuso de Aguas Residuales, Decreto 33601-MINAE-S, para verificar el cumplimiento de los parámetros regulados. La frecuencia de muestreo fue la misma que se utilizó para la valoración de la calidad del agua del Río Pirro. Los parámetros físicos, químicos y bacteriológicos evaluados en los influentes (gravedad y bombeo) y efluente fueron pH, temperatura, conductividad, turbidez, demanda bioquímica de oxígeno (DB05), demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno amoniacal, sólidos suspendidos totales (SST), grasas y aceites (GyA), sustancias activas al azul de metileno (SAAM), coliformes fecales, coliformes totales, E. coli y metales pesados. Adicionalmente, se realizaron mediciones de caudal. Los valores de pH y temperatura del efluente a lo largo del estudio cumplieron con la normativa. El 33% de los valores de DB05, el 50% de los valores de DQO, el 67% de los valores de sólidos SUSpendidos totales, el 50% de los valores de grasas y aceites, y la totalidad de los valores de sustancias activas al azul de metileno cumplieron con las regulaciones. No se detectó la presencia de Cd, Sn, Ba, Ag, Ni y Cu, y las concentraciones de Se, As, B, Cr y Zn cumplieron con la normativa. Los porcentajes de remoción de DB05, DQO, SST, nitrógeno amoniacal, GyA, SAAM, turbidez y coliformes fecales estuvieron por encima del 82%, en promedio. Además, se evaluó el contenido de metales pesados en los sedimentos del Río Pirro. Las C0ncentraciones de estos elementos fueron muy elevadas para la mayoría de los elementos analizados y su distribución no fue homogénea en los distintos puntos de muestreo. Los valores de concentración se presentaron en las siguientes secuencias: Santiago: Cd<Ag<Se<Sn<Ni<Cr<Cu<B<Zn<Hg<Ba<Pb<Mn<As<<Al Uriche: Cd<Ag<Pb<Hg<Se<Ni<Cr<Sn<B<Zn<Cu<Ba<As<Mn<<AI La Puebla: Cd<AG<Se<Sn<Pb<ni<Cr<Cu<B<Zn<ba<Hg<Mn<As<<Al. El deterioro de la calidad del agua del Río Pirro en puntos anteriores a la descarga del sistema de tratamiento de aguas residuales de la Universidad Nacional indica que la carga contaminante aportada por el efluente de la planta no contribuye apreciablemente a la calidad del río en los puntos estudiados, y que son las actividades agrícolas, residenciales y comerciales desarrolladas en las cercanías del río, las que parecieran contribuir en mayor medida al empeoramiento de su calidad.