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S.17 Tratamiento con cal hidratada (tecnología emergente)

El tratamiento con cal hidratada es un proceso químico rentable para el lodo fecal proveniente de los pozos y las trincheras. Se utiliza cal hidratada o apagada, es decir, hidróxido de calcio,
Ca(OH)2, como aditivo para crear un entorno de alto nivel alcalino. Este tratamiento reduce, en gran medida, los riesgos para la salud pública y el medioambiente que genera el lodo de las letrinas.

La cal hidratada se utiliza para incrementar el pH y crear un entorno alcalino en las aguas negras o los lodos, de manera que estas sustancias ya no sean un hábitat viable para los patógenos. La dosis óptima para alcanzar un pH recomendado superior a 12 debería ser de entre 10 y 17 g de cal/kg de lodo fecal, con un tiempo de contacto de 2 horas, como mínimo. El tiempo exacto que se necesita depende de la calidad de la cal y de las características de las aguas negras o el lodo. Su efecto se puede potenciar aumentando el tiempo de contacto o la dosis. El tratamiento debe realizarse por lotes. Se trata de una tecnología robusta que puede utilizarse para tratar tanto lodo sólido como líquido. La cal hidratada por encima de un pH de 10,4 también actúa como coagulante con precipitación de(Mg(OH)2) y permite la separación de lodos y efluentes para el lodo líquido con menos de un 3 % de sólidos secos. Para aumentar la precipitación de las partículas sólidas, y en función de la presencia de un exceso de cationes de magnesio en las aguas negras o en el lodo, se puede añadir sulfato de magnesio. Luego del tratamiento, el pH desciende hacia un valor neutro en 24 horas, por lo general, y el lodo tratado se decanta. Luego de la neutralización del pH, el sobrenadante puede bombearse e infiltrarse de forma segura en el suelo (por ejemplo, D.10 ) o utilizarse para la irrigación o el paisajismo. Sin embargo, la contaminación de las aguas subterráneas puede ser un problema debido a la elevada carga de nutrientes. Los sólidos tratados se pueden utilizar como enmienda de suelo o secarse y utilizarse como cubierta para vertederos.

Medida de la acidez o alcalinidad de una sustancia. Un valor de pH inferior a 7 indica que es ácido, un valor de pH superior a 7 indica que es básico (alcalino).

Consideraciones de diseño

El tratamiento con cal hidratada debe llevarse a cabo en una cisterna o tanque a prueba de fugas. Si el tanque se encuentra bajo tierra, es necesario tener cuidado para garantizar que sea absolutamente hermético a fin de evitar la fuga de efluentes altamente alcalinos en el suelo. Se recomienda utilizar tanques sobre el suelo en las zonas con un alto nivel de aguas subterráneas o en zonas propensas a las inundaciones. Puede ser necesaria la utilización de tanques separados para la preparación de la lechada de cal y para la posneutralización del efluente tratado, respectivamente.

Materiales

El tratamiento con cal hidratada necesita un recipiente del reactor. Para preparar la lechada de cal se necesita un recipiente adicional más pequeño (por ejemplo, un bidón de plástico de 200 l). Para conseguir una distribución uniforme de la cal hidratada por todo el lodo, es necesario mezclarlo constantemente (manualmente o con una bomba mezcladora). El tipo de bomba necesaria depende de la consistencia del lodo. Se necesita otra bomba para extraer el efluente tratado del tanque y una pala o bomba de vacío para extraer el material sólido. Además, se necesita un kit de análisis de agua (sobre todo, para el nivel del pH, la E. coli, los sólidos suspendidos totales y la turbiedad), así como un equipo de protección personal (EPP) que incluya máscaras, guantes, botas, delantales o trajes, y los productos químicos correspondientes (cal hidratada, sulfato de magnesio, si es necesario).

La escherichia coli es una bacteria que habita en los intestinos de los seres humanos y en los animales de sangre caliente. Se utiliza como indicador de contaminación fecal del agua.Medida de la acidez o alcalinidad de una sustancia. Un valor de pH inferior a 7 indica que es ácido, un valor de pH superior a 7 indica que es básico (alcalino).

Aplicabilidad

El tratamiento con cal hidratada es especialmente adecuado para la fase de respuesta rápida debido a su corta duración de tratamiento, la simplicidad del proceso y el uso de materiales fáciles de conseguir. Con personal capacitado y formado, permite un tratamiento seguro, rentable y rápido del lodo fecal con productos de salida que se pueden utilizar de forma segura para la irrigación o la enmienda de suelo, o pueden infiltrarse o eliminarse de forma segura, si las condiciones ambientales lo permiten.

Operación y mantenimiento

La cal es corrosiva por naturaleza, debido a su alcalinidad, y es necesario realizar un mantenimiento regular
de las bombas utilizadas para la mezcla. Debido a los riesgos potenciales para la salud al manipular cal hidratada, se requiere personal cualificado que siga los protocolos de salud y seguridad adecuados.

Salud y seguridad

La cal hidratada es un polvo corrosivo para la piel, los ojos y los pulmones. Por lo tanto, se deben utilizar los EPP adecuados cuando se manipule cal hidratada para evitar la irritación de los ojos, la piel, el sistema respiratorio y el tracto gastrointestinal. También debe asegurarse la protección contra el fuego y la humedad. La cal es un material alcalino que reacciona fuertemente con la humedad. El personal debe estar cuidadosamente capacitado para seguir los protocolos de salud y seguridad.

Costos

El tratamiento con cal hidratada es una opción de tratamiento relativamente económica. Los costos pueden variar en función de la disponibilidad y el precio de los materiales y productos químicos o de cal locales. Como parte de una gestión adecuada de los riesgos sanitarios, hay que tener en cuenta los costos del equipo de protección personal y de la formación del personal.

Consideraciones sociales

Deben establecerse protocolos adecuados de salud y seguridad que incluyan el suministro de EPP y la formación correspondiente para el personal implicado.

Key decision criteria

Productos de entrada

Aguas negras
Lodo
Productos químicos

Productos de salida

Efluente
Lodo

Fase de respuesta

Respuesta inmediata + +
Estabilización +

Condiciones del terreno difíciles

Adecuado

Nivel de aplicación

Vecindario + +
Ciudad +

Tecnologías al agua y en seco

Seco

Nivel de gestión

Público + +

Complejidad técnica

Mediana

Espacio necesario

Bajo

Objetivos/características principales

Eliminación de patógenos. Separación de líquidos/sólidos. Minimizar el riesgo inmediato para la salud pública.

Puntos fuertes y débiles

  • El tiempo de tratamiento es corto (se eliminan 6 fases logarítmicas de E. coli en menos de 1 día; es decir, el recuento de patógenos es 1 millón de veces menor)
  • El proceso es sencillo y utiliza materiales que, generalmente, son fáciles de conseguir
  • Para el lodo líquido, se crea un efluente higienizado y estabilizado, apto para la infiltración en el suelo
  • El aporte químico es elevado
  • La mezcla es esencial para el proceso
  • Existen riesgos potenciales para la salud si la manipulación no es adecuada
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