Análisis metodológico para el desempeño ambiental en estructuras de saneamiento a fin de mitigar efectos de los contaminantes emergentes
Methodological Analysis for Environmental Performance in sanitation
structures in order to mitigate the effects of emerging pollutants
Alejandro Paúl López Moya
Ingeniero Civil-Universidad Internacional SEK-Maestría
Eficiencia Energética. aplopez.mee@uisek.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-0293-2034
Mónica Delgado-Yánez
Msc. Sistemas de
información Geográfica, Mgs. Gestión Ambiental –
Universidad Internacional SEK, Escuela Politécnica Nacional, Universidad de
Valencia– monica.delgado@uisek.edu.ec.com
https://orcid.org/0000-0001-8526-4416
RESUMEN
El presente estudio se enfoca en realizar un aporte
metodológico en relación al desempeño ambiental en la construcción de redes de
alcantarillado combinado, aplicando normas ISO 14040, 14044 mediante Análisis
de Ciclo de vida, como una alternativa en la gestión ambiental implementando
mejoras en el desempeño ambiental de los
diseños de sistemas de alcantarillado a fin de mitigar contaminación
hídrica debido a contaminantes emergentes no tratados, por tanto los resultados
de la investigación brinda la información necesaria reducción de impactos
ambientales en la construcción de redes de alcantarillado, siendo guía
innovadora ambiental basado en experiencias técnicas y bibliográficas.
Palabras Clave: Metodología; Alcantarillado, Impacto Ambiental,
Calidad ambiental, Ingeniería Hidráulica, Saneamiento.
ABSTRACT
The present study focuses on making a methodological
contribution in relation to environmental performance in the construction of
combined sewerage networks, applying ISO 14040, 14044 standards through Life
Cycle Analysis, as an alternative in environmental management implementing
improvements in environmental performance of the designs of sewerage systems in
order to mitigate water pollution due to emerging untreated pollutants,
therefore the results of the research provide the necessary information to
decrease environmental impacts in the
construction of sewerage networks, being an innovative environmental guide based
on technical experiences and bibliographic sources.
key words: Methodology; Sewerage, Environmental Impact, Environmental Quality, Hydraulic Engineering, Sanitation.
1.
Introducción
Dada la necesidad de precautelar y conservar el
medio ambiente, debido a la ejecución de proyectos de obra civil, es necesario
hacer conciencia y tomar medidas preventivas con un enfoque ambiental, de
acuerdo a la norma ISO 14001 al implementar un Sistema de Gestión Ambiental, se
minimiza las afectaciones de los proyectos ejecutados en el medio ambiente,
esto se da siempre y cuando las Organizaciones estén comprometidas en mantener
una política ambiental , adicionalmente con el fin de conciliar los problemas ambientales se adopta una
estrategia de equilibrio ecológico, que va de la mano con el SGA (Gelber, 1995).
En el desarrollo de la población, se evidencia un
crecimiento demográfico considerable a nivel Latinoamérica (Castro-garzón, Rubio-cruz, & Rodríguez-miranda,
2014), sin embargo los servicios básicos como agua
potable y alcantarillado, a pesar de su desarrollo, no han abastecido las
demandas de este crecimiento, tornándose su eficiencia hidráulica insuficiente
en su capacidad de diseño al considerar la población futura (Orozco & Saldarriaga, 2005).
En lo que respecta a una construcción civil
sostenible, se dice que es la que busca el buen aprovechamiento de los recursos
naturales, a fin de reducir el impacto ambiental (Barragán & Ochoa, 2014); además que se basa en el adecuado uso, gestión y
reutilización de los recursos materia y energía disponible en el proceso de la
construcción del sistema de alcantarillado, empleando el ACV como herramienta
ambiental (Ferro, Lentini, & Romero, 2011), evita desperdicios hídricos y disminuye la
contaminación del suelo por goteo del sistema.
Un sistema de alcantarillado eficiente, es el que
contribuye al beneficio de la salud y bienestar de los ciudadanos, como por
ejemplo impidiendo inundaciones a costa de las altas precipitaciones (Armadas-espe, 2017), además cumplen con la función de transportar las
aguas residuales desde su utilización hasta la plantas de tratamiento a fin de
devolver al ambiente agua tratada. Es por eso que la investigación se focaliza
en realizar una metodología de ACV en el desempeño ambiental de la construcción
de un alcantarillado combinado (Padilla Santamaría, 2009).
Por lo expuesto, el presente estudio se enfoca en
realizar un aporte metodológico en base a la recopilación de la información
bibliográfica en relación al desempeño ambiental en la
construcción de redes de alcantarillado combinado, aplicando normas ISO 14040
misma que corresponde al ACV, como una herramienta del Sistema de Gestión
Ambiental.
Para la construcción de un sistema de alcantarillado
se consideran los siguientes tipos de sistemas que son el alcantarillado
separado, aquel que su caudal recorre independientemente las aguas lluvias de
las residuales, de este sistema se deriva el alcantarillado sanitario y el
pluvial; además del alcantarillado combinado que es aquel que transporta el las
aguas residuales, domésticas, industriales y aguas lluvia; adicionalmente los
caudales provenientes de las redes de alcantarillado, llegan a un cuerpo
receptor llamado colectores que tiene la característica de receptar las aguas
aportantes de las zonas y llevarlas hacia las plantas de tratamiento.
En el inicio del ciclo de vida del proyecto, se
prevé tener aspectos e impactos ambientales producto de las actividades de
pasar de una etapa a otra en el área operacional, (CEGESTI, 2007) define a los aspectos ambientales como los
“elementos de las actividades, productos o servicios de una organización que
interactúan o puede interactuar con el medio ambiente”, de esta manera se dice
que los aspectos ambientales se centran en cinco grupos que son: utilización de
materias primas y energía, emisiones químicas, físicas o biológicas, vertidos,
residuos, entre los principales; una vez identificados los aspectos ambientales
se determinan los impactos ambientales que se definen como los cambios en el
medio ambiente, ya sea adverso o beneficioso, como resultado total o parcial de
los aspectos ambientales (Chen, Chen, & Huang, 2015) las etapas del ciclo de vida(Carvalho Filho, 2001) de la construcción del sistema de alcantarillado se
han tomado en base a las normas UNE-EN ISO 1404-14044 en la que se indica en la
Figura1:
De acuerdo a la tipología de las etiquetas del
producto o en las Declaraciones Ambientales de Producto (DAP), la norma EN15804
indica tres tipologías que son función de las etapas que se cubran en el
estudio, el primer módulo cubre los suministros de materias primas, transporte
a fábrica y procesos de manufactura, éstos son módulos de información A1, A2,
A3; el segundo módulo abarca los suministros de transporte del producto,
proceso de instalación correspondientes a A4 y A5; consecutivamente está el
módulo B1 a B7 en los que se detallan los siguientes suministros: uso,
mantenimiento, reparación, sustitución, rehabilitación, uso de la energía
operativa, uso de agua operacional; y finalmente el módulo referente al fin de
vida C1 a C4, que corresponden a deconstrucción y derribo, transporte, gestión
de residuos para reutilización, recuperación y reciclaje; eliminación final.
Figura 1. Metodología
ACV
2. Materiales y métodos
La metodología propuesta se fundamenta en una
búsqueda y obtención de información de investigaciones realizadas en base al
ACV en la construcción de redes de alcantarillado, de manera que se observe de
manera cualitativa el modelo más adecuado a fin de reducir los impactos
ambientales en la implementación de las redes de saneamiento durante su
construcción, cabe recalcar que se han tomado en consideración distintas
búsquedas de libre acceso, entre los que se encuentran información accesible en
la base de datos Google Scholar, Scopus,
Science Direct, Scielo.
El fin de este estudio está orientado en un plan
exploratorio con enfoque ambiental y en base a la revisión bibliográfica se
argumentó una iniciativa de investigación en métodos cualitativos, en consecuencia se desarrolla una investigación de tipo
exploratoria ya que se requiere obtener la mayor cantidad de información como
estado del arte mismo que hace referencia a un análisis de tipo documental.
3. Resultados
De la revisión bibliográfica, se obtuvo 136
referencias bibliográficas a fines al tema propuesto, de los cuales, se realizó
un cribado con un total de 97 referencias, sin embargo
al revisar el contenido de la información se excluyeron 57 documentos con la finalidad
de hacer una selección de la información con un número de 40 referencias
revisadas a texto completo y finalmente 23 de las referencias se han incluido
en la revisión bibliográfica, Figura 2
Figura 2. Revisión
sistemática bibliográfica.
Adicionalmente la Figura 3. Modelo Eco-Mapa construcción de redes de alcantarillado con zanja,
indica la ejecución del proceso constructivo con los aspectos de entrada,
salida y los impactos.
Figura 3. Modelo Eco-Mapa construcción de redes de alcantarillado con zanja
4. Conclusiones
El análisis costo beneficio de la evaluación de los
sistemas de alcantarillado(Bravo, Castro, & Gutiérrez, 2011), la inversión económica en agua residual no se
analiza adecuadamente ya que existen ausencia de datos ambientales y se debe
estimar o realizar en base a metodologías aplicables y reproducibles el
análisis costo beneficio para invertir en la construcción de sistemas de
saneamiento.
Es factible determinar indicadores ambientales en la
construcción de redes de alcantarillado (Gómez-Martínez, Cubillo-González, &
Martín-Carrasco, 2017), lo que conlleva a las empresas tener una visión
más amplia, se puede identificar las áreas que requiere concentrar los
esfuerzos a fin de mejorar el desempeño ambiental durante el proceso de la
realización de un producto en particular (Carvalho Filho, 2001), al momento de analizar los aspectos ambientales,
se toma en cuenta que la empresa debe mejorar y mantener una política ambiental
coherente, por tanto se analizan los puntos a intervenir como son la reducción
de impactos ambientales (Romero, 2003).
El tipo de alcantarillado que se use depende de las
características de tamaño, topografía, condiciones económicas del proyecto,
además que permite conocer los distintos aspectos con la finalidad de
planificar y organizar mediante acciones y mejorar (Magaly, Núñez, Aguas, & Habana, 2012); combinar las aguas residuales con las aguas de
lluvia, es una solución económica inicial desde el punto de vista de la
recolección, pero no lo será tanto cuando se piense en la solución global de
saneamiento que incluye la planta de tratamiento de aguas residuales (Javier, Luzuriaga, Verónica, & Artola Jarrín,
2015), por la variación de los caudales, lo que genera
perjuicios en el sistema de tratamiento de aguas y por ende genera un aumento
considerable del impacto ambiental, por tanto hasta donde sea posible se
recomienda la separación de los sistemas de alcantarillado de aguas residuales
y pluviales, sin embargo se ha demostrado que la cobertura del sistema de
alcantarillado es de poca cobertura a nivel país (Castro-garzón et al., 2014).
Sea el medio de financiamiento para sistemas de
alcantarillado, debe ir acompañado por un sistema de gestión que facilite y
mejore la eficiencia de los organismos o empresas a cargo del saneamiento y la
distribución de agua potable (Bravo et al., 2011).
El ACV no se enfoca como un instrumento para salvar
el medio ambiente, sino es una herramienta (Fundación, Ambiental, & Eref, 1999), fundamental que las empresas están comprometidas
con el medio y la utilizan a fin de ser sustentables con la finalidad de
reducir gastos innecesarios y mejorando la calidad de los productos o servicios
en la sociedad y por ende en el entorno (Navarro Galera, Ortúzar Maturana, & Alcaraz
Quiles, 2016).
Con la finalidad de llevar un control de producción,
ingresos y egresos de materia prima es factible manejar indicadores medibles a
fin de poder prevenir o de ser el caso mejorar en el proceso (Lasvaux et al., 2016), a más se recomienda tomar en cuenta el coste del
ciclo de vida, que de acuerdo a la norma ISO 15288, trata el ciclo de vida de
cualquier inversión en bienes de capital, radica en seis etapas sucesivas que
son: concepto, desarrollo, producción, utilización, mantenimiento y retirada (Navarro Galera et al., 2016).
Adicionalmente
se dice que el reciclaje o la recirculación del agua (Ballén Suárez, Ángel, García, Orlando, &
Mosquera, 2006), es una gran oportunidad para evitar los impactos
ambientales de los productos, esto se realiza mediante una gestión definida de
cada persona o empresa a fin de devolver al medio ambiente o ecosistema un
producto como residuo (Daniell & Barreteau, 2014).
Es factible señalar que no existe un procedimiento
específico a fin de seguir paso a paso, pero si es viable indicar que es una
serie de aproximaciones que pueden ser útiles en función de las necesidades a
resolver por medio de esta metodología (Hawkins, Singh, Majeau-Bettez, & Strømman,
2013).
Cabe indicar que el análisis de ciclo de vida como
mejora en un Sistema de Gestión Ambiental es fundamental dado que los aspectos
ambientales son uno de los ejes importantes para el desarrollo del SGA, por
ende es factible aplicar el concepto de ACV, (Benveniste et al., 2011) con la finalidad de analizar de manera adecuada los
resultados mediante la identificación, establecimiento, implantación y mejora
en todos los requisitos que nos dice la norma bien sea de forma directa o
indirecta (Vásquez Stanescu et al., 2017).
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