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HUMEDAL CENTINELA (PLANTA VALDIVIA)
HUMEDAL CENTINELA (PLANTA VALDIVIA)
Satchary Carmona 1, José Ancalao 2, Everton Rodriguez 3, Pamela Bustos 4, Claudia Baeza 5 y Luis Cruz 6
1. ARAUCO; satchary.carmona@arauco.com
2. ARAUCO; jose.ancalao@arauco.com
3. ARAUCO; everton.rodrigues.p@arauco.com
4. ARAUCO; pamela.bustos@arauco.com
5. ARAUCO; claudia.baeza@arauco.com
6. ARAUCO; luis.cruz@arauco.com
RESUMEN
Los humedales son áreas donde el agua es el principal factor controlador del medio ambiente y la vida asociada en ellos. Son importantes debido a su papel en la purificación del agua, la protección contra inundaciones y como hábitats ricos en biodiversidad.
El Humedal Centinela Planta Valdivia surge como respuesta al cumplimiento de los compromisos ambientales para monitorear sus efluentes. Posee características únicas en el mundo ya que procesa efluente industrial de una planta de celulosa.
Este sistema consta de 4 lagunas para evaluar el efluente directo y 4 para evaluar efecto del Río Cruces, después de la descarga del efluente. Cada sector alberga distintas especies, seleccionadas por su representatividad y capacidad para reflejar cambios en el humedal. Se monitorean parámetros fisicoquímicos de manera continua y discreta, en donde se evalúan calidad del agua/efluente.
Los resultados indican que las especies alimentadas por el lado del efluente mantienen parámetros constantes y con calidad según índice de calidad de aguas superficiales (ICAS) en rango “bueno”, mientras que el lado del río muestra alta variabilidad debido a las condiciones propias del río, además que su calificación como ICAS está en el rango “excelente”. Por ello, se dispone de un plan de trabajo que contempla estudios de los sistemas, en conjunto con centros de investigación académicos.
PALABRAS CLAVE: Humedal Centinela; Efluente; Rio Cruces.
1. INTRODUCCIÓN
Los humedales son áreas donde el agua es el principal factor controlador del medio ambiente y la vida asociada en ellos. Son ecosistemas vitales debido a su capacidad para purificar el agua, proteger contra inundaciones y proporcionar hábitats ricos en biodiversidad [1]. En junio de 2013, tras el cierre del incidente asociado al humedal del Río Cruces, se establecieron varios requisitos de cumplimiento para la Planta Celulosa Producción Textil Valdivia [2]. Entre estos requisitos, se incluyó la creación de un humedal artificial centinela con especies representativas del Humedal del Río Cruces, alimentado directamente por el efluente directo de planta y otro con alimentación del rio posterior a la descarga de efluente, con el objetivo de evaluar el impacto directo en la calidad del agua.
El Humedal Centinela de la Planta Valdivia es único en el mundo, ya que es alimentado con efluente tratado directo. Este sistema consta de cuatro lagunas para evaluar el efluente directo y cuatro para evaluar el efecto del río Cruces después de la descarga del efluente. Cada sector alberga distintas especies, seleccionadas por su representatividad y capacidad para reflejar cambios en el humedal. Se monitorean parámetros fisicoquímicos de manera continua y discreta, evaluando la calidad del agua y del efluente.
La planta de tratamiento de efluentes (PTE) de la Planta Valdivia tiene como función principal adecuar los efluentes del proceso operativo para satisfacer los requerimientos y parámetros ambientales de la legislación chilena y las exigencias propias de la planta. Los objetivos específicos de la PTE incluyen clarificar el efluente sedimentando los lodos, neutralizar el efluente, adecuar la temperatura para la descarga, disminuir la carga orgánica, los compuestos organoclorados y reducir el color del efluente.
El objetivo general es evaluar los parámetros fisicoquímicos de la calidad del agua sobre el Humedal Centinela. Los objetivos específicos incluyen la comparación de los parámetros fisicoquímicos del agua entre el lado del río y el lado del efluente, y la evaluación de la calidad teórica del agua superficial según la norma chilena (ICAS) [5]. La metodología utilizada incluye análisis estadísticos basados en criterios de descarte por desviación estándar y valores sobre el percentil 95% [10], así como análisis comparativos entre los grupos (lado RIL vs. lado Río) e intrar grupos (entrada vs. salida).
2.MATERIALES Y MÉTODOS
2.1. Humedales artificiales (CW)
Los sistemas de humedales artificiales construidos han surgido como una alternativa eco-ambiental de tratamiento de aguas residuales. Estos son sistemas integrados de agua, plantas, microorganismos y el medio ambiente. Las plantas participan directamente en la absorción de nutrientes y la degradación indirecta de contaminantes mediante la liberación de oxígeno en la zona de descomposición y facilitan la degradación aeróbica de contaminantes [3].
En el año 2013, el Estado de Chile, a través de un fallo, ordena a la empresa llamada Celulosa Arauco y Constitución a la construcción de un humedal de carácter centinela para alertar de manera temprana los efectos significativos que pueden tener sus riles en los humedales ubicados en el Santuario Natural Carlos Andwanter. Los humedales construidos de carácter centinela son una nueva herramienta para la detección temprana de los efectos significativos de los riles vertidos en un humedal natural [4].
2.2.1 Vegetación
Cada laguna trabaja con especies vegetales específicas, las cuales son representativas del Humedal Río Cruces. las cuales se muestran en la figura 2.
2.2.3 Características de alimentación Humedal Centinela
Dada su estructura, permite una combinación de alimentación de efluente/agua según se desee analizar, tal como se muestra en la figura 3:
• Flujo superficial
• Flujo subsuperficial
• Horizontal (A)
• Vertical (C y D)
• Completamente inundado (B)
2.3. Índice de calidad de aguas superficiales (ICAS)
El Índice de Calidad de Aguas Superficiales (ICAS) es una herramienta utilizada para evaluar y clasificar la calidad del agua en cuerpos de agua superficiales, se basa en la medición de varias variables fisicoquímicas y microbiológicas que reflejan el estado de contaminación del agua.
El cálculo del ICA se hace por medio de un promedio aritmético ponderado de modo que se tiene la ecuación 1:
En donde Pi corresponde a cada parámetro evaluado y Wi la ponderación. Según la tabla 1 se tiene que, para la evaluación de cuerpos superficiales, los parámetros evaluados y su ponderación son:
Su calificación final ponderada se evalúa según los criterios de la tabla 2:
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Se analizaron los sensores continuos de pH, temperatura, conductividad y oxígeno disuelto de cada una de las entradas y salidas de las lagunas, identificando las variaciones entre grupos e intergrupos.
3.1. Sensores continuos:
Los parámetros de entrada por el lado RIL no presentan mayor dispersión, teniendo coeficientes de variación inferiores al 20% en todos los parámetros asociados a la capacidad depurativa de las especies del humedal y estabilidad de parámetros de ingreso.
Los parámetros de entrada por el lado río presentan mayoritariamente alta dispersión, teniendo coeficientes de variación superiores al 20% en todos los parámetros de CE, temperatura y oxígeno disuelto, esto dado que depende del arrastre del río aguas arriba de planta, asi como también de la estacionalidad.
3.2. Análisis Discretos
Existe diferencia estadísticamente significativa en los parámetros de Temperatura, Conductividad, pH, oxígeno disuelto (OD), DBO5, Fósforo y NTK. Entre lado Río vs lado RIL, el lado RIL son condiciones constantes en el tiempo, además de una mayor presencia de nutrientes, oxígeno y temperatura, las cuales favorecen un crecimiento tanto bacteriano, como de plantas.
3.3. Cálculo de Índice de calidad aguas superficial (ICAS)
Al comparar ambas tablas, se observa una principal diferencia entre la conductividad, pH, sulfato, DBO5 y contenido de nitratos, sin embargo, estas diferencias ponderadas no presentan mayor diferencia con una diferencia de calidad buena- excelente para lado RIL y lado río respectivamente.
4. CONCLUSIONES
El Humedal Centinela de Planta Valdivia es único en el mundo con alimentación directa de efluente para su evaluación de impacto sobre la calidad del agua en especies típicas del humedal Carlos Anwandter. Se analizaron los parámetros fisicoquímicos tanto del lado del río como del lado de los RIL, encontrando diferencias significativas en los parámetros de entrada. En el lado de los RIL, la temperatura, los nutrientes y el oxígeno disuelto se mantienen constantes a lo largo del tiempo, lo que promueve el crecimiento de la biodiversidad en plantas y bacterias. Al comparar la calidad de aguas superficiales (ICAS) de entrada de ambos lados del humedal, se concluye que ambas poseen características similares en rango buena-excelente en parámetros fisicoquímicos, las cuales permiten un crecimiento de la biodiversidad microbiana y de plantas.
Finalmente se están continuamente desarrollando mejoras operacionales y tecnológicas que permitan optimizar los procesos, permitiendo alcanzar calidad excelente en lado RIL (ICAS) al igual que el lado Rio.
5. AGRADECIMIENTOS
Queremos expresar los más sinceros agradecimientos a todas las personas que hicieron posible la realización de este trabajo de investigación. En primer lugar, agradezco a Everton Rodriguez, cuyo apoyo fue fundamental para el desarrollo de este proyecto.
También a todo el equipo Planta Valdivia, por proporcionar los recursos y esfuerzos necesarios para llevar a cabo esta investigación. Su compromiso con la innovación, el desarrollo industrial y el medio ambiente son, sin duda, los pilares que permiten continuar desarrollando mejoras para el proceso y la sostenibilidad de los recursos naturales.
6. REFERENCIAS
SCHOLZ et al., 2005; KADLEC et al., 2009; DELGADILLO et al., 2010.
Ancalao, J., Gerber, W., & Gerber, M. D. (2024). Humedal Centinela – parte 1: Concepto. Celulosa Arauco y Constitución – Planta Valdivia.
CHOUDHARY, A. et al., 2011. Constructed wetlands: An option for pulp and paper mil wastewater treatment. Electronic Journal of Environmental, v. 10.
Gerber, G., Gerber, M., Dummer, E., Caldasso, F., Thiel-Lopes, R., Rodrigues, D., Almeida, F. 2014. Informe Final Humedal Centinela para Consejo Científico Social. Arauco – Planta Valdivia. Ecocell, consultora Ambiental.
Gotelli, N., y Ellison, A. 2013. A Primer of Ecological Statistics. Second Edition. Sinauer Associates Publishers. ISBN: 978-1-60535-064-6.
