El pasado 8 de julio tuvimos la oportunidad de participar en el Encuentro digital entre ecoemprendedores de España y Chile organizado por la Fundación Conama y la Red Emprendoverde. Allí conocimos a Raúl Fernández Prado, Ingeniero Industrial, Magister en Medio Ambiente y Gerente de Proyectos de la Fundación para la Transferencia Tecnológica y el sistema Tohá, una tecnología interesante de la cual nos habla a continuación.
Pregunta - ¿En qué consiste exactamente el sistema Tohá? ¿Cuáles son sus aplicaciones?
Respuesta - El “Sistema Tohá®” consiste en un filtro percolador compuesto por diferentes capas filtrantes (bolones, viruta y aserrín), en donde se incluyen lombrices, las cuales tienen excelentes características degradadoras de la materia orgánica. El sistema funciona de la siguiente manera:
- El agua residual es asperjada sobre la superficie de este biofiltro, en donde se produce un proceso de adsorción, quedando retenida la materia orgánica en las capas filtrantes, y posteriormente son digeridas por las lombrices y la microbiología ahí existente. El afluente percolado sale por la parte inferior del estanque con un alto porcentaje de depuración.
- La materia orgánica es consumida por las lombrices, pasando a constituir masa corporal de las lombrices y deyecciones de las mismas; estas últimas constituyen el llamado humus de lombriz.
- En conjunto a las lombrices, existe una gran cantidad de microorganismos presentes, los cuales son bacterias aerobias, protozoos, hongos, entre otros, los cuales se alimentan también de la materia orgánica transformándola en agua, CO2 y otros gases.
El “Sistema Tohá®” es el elemento central de un sistema lógico de tratamiento, al cual – al igual que las tecnologías tradicionales- se debe complementar con pre y post tratamientos, para la separación de elementos sólidos gruesos y desinfección de los elementos patógenos.
En Chile, el Sistemas Tohá se ha implementado tanto en la antártica como el desierto
Desde los orígenes del “Sistema Tohá®” hasta la actualidad, se han realizado diversos tipos de proyectos tanto en aguas cloacales - los cuales varían desde una particular hasta poblaciones de 20.000 personas, pasando por pequeñas y medianas comunidades, colegios, empresas mineras, forestales entre otros; así como también como para aguas de industrias, con experiencias en RILes de empresas lácteas, mataderos de reses, aves, cerdos, salmones; fábricas de confites y alimentos, agroindustrias, vitivinícolas, pisciculturas, fábricas de harinas de carne y productoras de cecinas, entre otros. Hasta principios de 2013, se contabiliza un total de 400 plantas de tratamiento para aguas cloacales y 100 para RILes.
P. - Cuál es el origen de este tipo de tratamiento de aguas?
R. - Al inicio de los años noventa, el científico Chileno Dr. José Tohá Castellá, académico del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile, funda el laboratorio de Biofísica, en cuyas instalaciones desarrolló un programa de investigación que dio origen a este sistema de tratamiento de aguas residuales. Esta investigación fue financiada por el Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico, FONDEF, organismo gubernamental Chileno dependiente de la Comisión Nacional de Ciencia y Tecnología CONICYT, que está inserto en el Sistema Nacional de Fondos Públicos de Fomento Tecnológico y se logra en el año 1994 construir una planta experimental de tratamiento de aguas cloacales para una población de 2.000 habitantes.
Como resultado, se logró un sistema de alta eficiencia en la remoción de materia orgánica, con bajos costes de inversión y operación, que presenta notables ventajas comparativas respecto de los sistemas convencionales, bautizado como Filtro Dinámico y Aeróbico, que posteriormente llevaría el nombre de su autor intelectual: “Sistema Tohá®”.
El éxito logrado en las primeras experiencias piloto, dan pie al patentamiento del sistema y registro formal de su marca, por parte de la UNTEC.
P. - ¿En qué proyectos se ha implantado este sistema y con qué resultados?
R. - El sistema de tratamiento se ha implementado en diversos proyectos, en aguas cloacales par una casa, hasta poblaciones sobre las 20.000 personas. En Chile se ha implementado tanto desde la antártica hasta el desierto, en zonas costeras, como en altura con experiencias por sobre los 3.600 m.s.n.m. como es el caso de la compañía minería Barrick Gold y su faena de Zaldivar, con sistemas para 2.500 personas. Las aguas tratadas cumplen con las normas de riego y superficiales logrando valores promedios bajo los 25 (mg/L) de DBO5.
En caso de RIL, se encuentran casos de valores de entrada de DBO5 por sobre los 5.000 (mg/L) – en aguas cloacales el promedio está entre los 250 a 300 (mg/L)- logrando importantes porcentajes de remociones, logrado la normas chilenas de 35 (mg/L).
En general, el sistema se ha aplicado con éxito logrando un efluente sin olores y que cumple con las normas locales de riego, infiltración y descargas a aguas superficiales.
P. - ¿Qué ventajas presenta este sistema frente a otros sistemas de tratamiento de aguas? ¿Y qué desventajas?
R. - A continuación se resumen las principales ventajas de este sistema.
- No produce lodos: El “Sistema Tohá®” no genera lodos inestables como el resto de los sistemas de tratamiento, los cuales generalmente transforman la DBO soluble en suspendida, generando lodos que posteriormente deben secarse, tratarse y disponerse como sólidos, lo que implica costes adicionales. El sistema transforma la materia orgánica en humus y material corporal de las lombrices.
- Bajos costes de inversión y operación: El “Sistema Tohá®” tiene un bajo grado de complejidad, lo que se traduce en obras civiles simples e instalación del relleno, sin necesidad de sopladores y equipos complejos. Los costes operacionales son mínimos (energía para funcionamientos de bombas) y su mantención es muy simple. El sistema tiene costes de inversión un 30% menor a las tecnologías tradicionales y un 50% en los costes de operación, dado que el consumo energético es mínimo, no necesita tratamiento de fangos, operación muy sencilla, entre otros.
- Produce un subproducto que puede ser utilizado como abono natural: La materia orgánica del afluente es convertida en masa corporal de lombrices y en humus de lombriz, cada cierto tiempo puede extraerse los excesos de humus, y así reconstituir la estratigrafía inicial del “Sistema Tohá®” y ser utilizados como excelente abono agrícola. Adicionalmente, se puede destacar que las lombrices pueden ser utilizadas como alimento de aves o como fuente de materia rica en proteínas.
- Reutilización del agua tratada, el sistema de tratamiento de aguas “Sistema Tohá®” permite cumplir con las normas ambientales para su disposición en aguas superficiales con o sin poder de dilución, se puede disponer para riego, para infiltración, descarga a redes de alcantarillados, descarga a mar, etc. En casos en donde el agua es escasa, el “Sistema Tohá®” es una interesante alternativa para reutilizar el agua para fines agrícolas y de irrigación de siembras o áreas verdes o caminos en el caso de las empresas mineras.
En el área minera y vitivinícola, el Sistema Tohá ha tenido muy buenos resultados
Desventajas de este sistema:
- Espacio: Si bien es cierto ocupa menor espacio que otras tecnologías tales como lagunas de estabilización y humedales, requiere un mayor espacio que plantas compactas, lo que puede ser un ítem importantes en soluciones en donde no hay terrenos disponibles. Para el tratamiento se calcula un promedio de 3 – 4 habitantes por m2.
- Relleno: El principal soporte es aserrín de madera, por lo que en lugares en donde este insumo es escaso, puede aumentar el coste. Sin embargo, en proyectos realizados en el Norte de Chile, en donde el relleno se tiene que transportar a más de 1.000 km de distancia, el costo de inversión sigue siendo más conveniente.
P. - ¿Qué capacidad de tratamiento es posible con este sistema? ¿Para qué superficies estaría recomendado?
R. - En general para aguas cloacales existen casos para poblaciones de 20.000 personas, en lugares en donde hay superficies disponibles. En el caso de residuos industriales líquidos, se han desarrollado proyectos con caudales sobre los 2.200 m3/día.
En términos de superficies, dependiendo la disponibilidad de la misma, el sistema se puede aplicar sin restricciones.
P. - ¿Cuáles son los próximos proyectos donde se aplicará este sistema? ¿Cuentan con algún tipo de novedad?
R. - Se han hecho muchas innovaciones desde las primeras aplicaciones hace más de 15 años, de ellas podemos mencionar combinaciones con otros sistemas tales como humedales y alimentación del sistema con energía fotovoltaica, lo que entrega un sistema con mayor sustentabilidad al sistema.
Los próximos proyectos están apuntando hacia el área minera y vitivinícola, en donde esta solución ha tenido muy buenos resultados. Al principio en el ambiente existía una gran reticencia a esta tecnología, dado lo desconocida y las pocas experiencias, que ahí existían; pero cada vez es más popular, en donde muchos proyectos consisten en el reemplazo de tecnologías tradicionales, ya sea por una mala operación o por costes de mantención y funcionamiento muy altos.
