Análisis de disponibilidad de fuentes de agua en la zona Centro-Norte de Chile: potencial reúso de aguas servidas en el sector de agrícola y minero

Abstract

Los mayores usos de agua en la zona centro-norte corresponden a la industria minera y al sector agrícola, y por ende inducen una alta presión hídrica en la zona. Esto ha impulsado la necesidad de buscar nuevas fuentes de agua y el desarrollo de alternativas de tratamiento. El uso de agua desalada de mar ha sido desarrollada principalmente por la industria minera, mientras que el reúso de aguas residuales figura como potencial fuente, considerando que entre las regiones de Arica y Parinacota y Valparaíso un 70% de las aguas servidas tratadas son destinadas a través de emisarios submarinos, equivalentes a 6.520 L/s. El objetivo de este trabajo es analizar de manera crítica el reúso de aguas servidas y la desalación de agua de mar como fuentes de agua, en cuanto a su calidad, eficiencia de remoción, costos de implementación e impacto socioambiental, enfocándose en la evaluación de factibilidad técnica y económica del reúso de aguas servidas tratadas para el sector agrícola y minero en la zona centro-norte, con fuente de agua las descargas de emisarios submarinos y mediante 3 alternativas de tratamiento secundario: Lodos activados (LA), Biorreactores de membrana (MBR) y Humedales construidos (HC). Se concluyó que en base a los requerimientos de calidad de agua para el uso en el sector agrícola y minero definidos según la norma NCh1333 y en base a la NCh3456 y a la tabla N°1 del D.S.90 respectivamente, los tratamientos que se deberán implementar corresponden a: pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y terciario, incluyendo un proceso de filtración para la remoción de contaminantes que pudiesen estar presentes en las aguas servidas según las descargas características del emisario. De la evaluación de los casos de estudio, se identificó como fuentes potenciales de agua las descargas provenientes de los emisarios submarinos La Serena, Coquimbo y Dos Norte con caudales de descarga de 616, 575 y 1.296 L/s para el año 2035. Los sistemas con Planta de Tratamiento de Aguas Servidas (PTAS) de MBR, son los de mayor costo directo con 1,53, 1,49 y 2,03 USD/m3 para los sistemas de reúso de La Serena, Coquimbo y Dos Norte respectivamente, mientras que los costos de la alternativa de LA: 0,54, 0,51 y 0,75 USD/m3. Sobre el tratamiento mediante HC, estos implican áreas extensas y los costos de uso de terrenos son más de un 50% de la PTAS. En los costos de O&M de la PTAS, los sistemas MBR son los más elevados, obteniéndose valores de 0,22, 0,21 y 0,42 USD/m3, mientras que para LA se obtuvo un 50% de los costos de los sistemas MBR, sin embargo se obtiene un menor espacio requerido, obteniéndose para los 3 sistemas MBR propuestos 1,9 1,8 y 3,7 ha. Los costos directos de transporte tienen una mayor influencia sobre los costos directos totales en 2 de los 3 sistemas, obteniéndose valores de 1,42, 2,18 y 3,63 USD/m3 y con costos en O&M de 0,13, 0,30 y 0,29 USD/m3, siendo la altura final de elevación lo que tiene una mayor influencia sobre este último con 471, 1.062 y 420 metros respectivamente. Se recomienda los sistemas con PTAS mediante LA, ya que cumple con la calidad objetivo para reúso en el sector agrícola y minero al complementarse con tratamientos terciarios y siendo también la alternativa con menores costos de implementación.