Lodos de depuradora
Material semisólido que se produce como subproducto durante el tratamiento de aguas residuales.
Grietas por desecación en lodos secos, los restos finales duros de una planta de tratamiento de aguas residuales

Los lodos de depuradora son el material residual semisólido que se produce como subproducto durante el tratamiento de aguas residuales industriales o municipales. El término " lodos sépticos " también se refiere a los lodos del tratamiento simple de aguas residuales, pero está relacionado con sistemas de saneamiento in situ simples , como fosas sépticas .

El término " biosólidos " se utiliza a menudo como una alternativa al término lodos de depuradora, en particular en relación con la reutilización de lodos de depuradora después del tratamiento de lodos de depuradora . Los biosólidos pueden definirse como sólidos orgánicos de aguas residuales que pueden reutilizarse después de procesos de estabilización como la digestión anaeróbica y el compostaje . [1] Los opositores a la reutilización de lodos de depuradora rechazan este término como un término de relaciones públicas . [2] [3]

Proceso de tratamiento

El tratamiento de lodos de depuradora es el proceso de eliminación de contaminantes de las aguas residuales . Los lodos de depuradora se producen a partir del tratamiento de aguas residuales en plantas de tratamiento de aguas residuales y constan de dos formas básicas: lodos primarios crudos y lodos secundarios, también conocidos como lodos activados en el caso del proceso de lodos activados.

Los lodos de depuradora se tratan normalmente mediante uno o varios de los siguientes pasos de tratamiento: estabilización con cal, espesamiento, deshidratación, secado, digestión anaeróbica o compostaje . Algunos procesos de tratamiento, como el compostaje y la estabilización alcalina, que implican modificaciones significativas pueden afectar a la concentración y la fuerza de los contaminantes: dependiendo del proceso y del contaminante en cuestión, el tratamiento puede disminuir o, en algunos casos, aumentar la biodisponibilidad y/o solubilidad de los contaminantes. [4] En cuanto a los procesos de estabilización de lodos, la digestión anaeróbica y aeróbica parecen ser los métodos más utilizados en la UE-27. [5]

Cuando las aguas residuales o cloacales frescas ingresan a un tanque de sedimentación primaria , aproximadamente el 50% de la materia sólida suspendida se sedimentará en una hora y media. Esta acumulación de sólidos se conoce como lodos crudos o sólidos primarios y se dice que son "frescos" antes de que se activen los procesos anaeróbicos. Los lodos se pudrirán en poco tiempo una vez que las bacterias anaeróbicas tomen el control y deben eliminarse del tanque de sedimentación antes de que esto suceda.

Esto se logra de una de dos maneras. La más común es que el lodo fresco se extraiga continuamente del fondo de un tanque con forma de tolva mediante raspadores mecánicos y se pase a tanques de digestión de lodos separados. En algunas plantas de tratamiento se utiliza un tanque Imhoff : el lodo se deposita a través de una ranura en el piso inferior o cámara de digestión, donde se descompone por bacterias anaeróbicas , lo que da como resultado la licuefacción y la reducción del volumen del lodo.

El proceso de tratamiento secundario también genera un lodo compuesto principalmente de bacterias y protozoos con sólidos finos arrastrados, que se elimina mediante sedimentación en tanques de sedimentación secundarios. Por lo general, ambas corrientes de lodo se combinan y se procesan mediante un proceso de tratamiento anaeróbico o aeróbico a temperaturas elevadas o ambientales. Después de digerir durante un período prolongado, el resultado se denomina lodo "digerido" y se puede eliminar mediante secado y luego en vertederos .

Tras el tratamiento, los lodos de depuradora se depositan en vertederos, se vierten en el océano, se incineran, se aplican en tierras agrícolas o, en algunos casos, se venden al por menor o se regalan al público en general. [6] [7] Según un artículo de revisión publicado en 2012, la reutilización de lodos (incluida la aplicación agrícola directa y el compostaje) fue la opción predominante para la gestión de lodos en la UE-15 (53% de los lodos producidos), seguida de la incineración (21% de los lodos producidos). Por otro lado, el método de eliminación más común en los países de la UE-12 fue el vertido. [5]

Clases de lodos de depuradora después del tratamiento (Estados Unidos)

Lodos de depuradora en un vaso de precipitados de una planta de tratamiento

En los Estados Unidos, se definen dos clases de lodos de depuradora según la cantidad de patógenos (es decir, bacterias , virus ) que quedan en el lodo y, por lo tanto, los tipos de usos permitidos por la ley. [8] [9]

  • Los lodos de clase A deben tratarse de modo que ya no se detecten patógenos específicos (como Salmonella ). Esta clase de lodos se puede utilizar para todas las aplicaciones en tierra, incluso en aquellos lugares donde el público puede entrar en contacto con ellos (es decir, tierras agrícolas, uso doméstico, venta al público). [8] [9]
  • Los lodos de clase B también requieren tratamiento para reducir los patógenos, pero estos aún son detectables en el lodo (como algunos huevos de gusanos parásitos ). [9] Esta clase de lodos tiene restricciones mucho más estrictas en su uso. [8] [9]

Ambas clases de lodos aún pueden contener desechos radiactivos o farmacéuticos . [10] [11]

Cantidades producidas

La cantidad de lodos de depuradora producidos es proporcional a la cantidad y concentración de aguas residuales tratadas, y también depende del tipo de proceso de tratamiento de aguas residuales utilizado. Puede expresarse como kg de sólidos secos por metro cúbico de aguas residuales tratadas. La producción total de lodos de un proceso de tratamiento de aguas residuales es la suma de los lodos de los tanques de sedimentación primaria (si son parte de la configuración del proceso) más el exceso de lodos de la etapa de tratamiento biológico. Por ejemplo, la sedimentación primaria produce alrededor de 110-170 kg/ML de los llamados lodos primarios, con un valor de 150 kg/ML considerado como típico para las aguas residuales municipales en los EE. UU. o Europa. [1] La producción de lodos se expresa como kg de sólidos secos producidos por ML de aguas residuales tratadas; un megalitro (ML) es 10 3 m 3 . De los procesos de tratamiento biológico, el proceso de lodos activados produce alrededor de 70–100 kg/ML de lodos activados residuales, y un proceso de filtro percolador produce un poco menos de lodos de la parte biológica del proceso: 60–100 kg/ML. [1] Esto significa que la producción total de lodos de un proceso de lodos activados que utiliza tanques de sedimentación primaria está en el rango de 180–270 kg/ML, siendo la suma de lodos primarios y lodos activados residuales.

Las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales de los Estados Unidos produjeron en 1997 alrededor de 7,7 millones de toneladas secas de lodos de depuradora, y alrededor de 6,8 millones de toneladas secas en 1998 según estimaciones de la EPA . [12] A partir de 2004, aproximadamente el 60% de todos los lodos de depuradora se aplicaron a la tierra como enmienda del suelo y fertilizante para el cultivo. [13] En un artículo de revisión publicado en 2012, se informó que se produjo una cantidad total de 10,1 millones de tn de DS/año en los países de la UE-27. [14] A nivel mundial se estima que se producen hasta 75 millones de Mg de lodos de depuradora secos por año. [15]

La producción de lodos de depuradora se puede reducir mediante la conversión de inodoros con cisterna a inodoros secos, como inodoros secos con desviación de orina e inodoros de compostaje . [16]

Desecho

Después del tratamiento, y dependiendo de la calidad del lodo producido (por ejemplo, en lo que respecta al contenido de metales pesados), los lodos de depuradora generalmente se eliminan en vertederos , se arrojan al océano o se aplican a la tierra por sus propiedades fertilizantes, como lo hizo el producto Milorganite . [ cita requerida ]

Vertedero

Los lodos de depuradora que se depositan en los vertederos pueden hacer circular especies de patógenos Cryptosporidium y Giardia virulentos para los humanos . La sonicación y la estabilización con cal viva son los métodos más eficaces para inactivar estos patógenos; la desintegración con energía de microondas y la estabilización de la capa superficial del suelo resultaron menos eficaces. [17] Un condado de Texas ha iniciado una investigación penal, la primera de su tipo, contra el gigante de la gestión de residuos Synagro por los lodos de depuradora contaminados con PFAS que vende a los agricultores de Texas como una alternativa barata a los fertilizantes. [18]

Vertidos al océano

Solía ​​ser una práctica común arrojar lodos de depuradora al océano, sin embargo, esta práctica ha cesado en muchos países debido a preocupaciones ambientales, así como a leyes y tratados nacionales e internacionales. [19] Ronald Reagan firmó la ley que prohibía el vertido al océano como medio de eliminación de lodos de depuradora en los EE. UU. en 1988. [20]

Aplicación de la tierra

El término biosólidos se utiliza ampliamente para designar el subproducto del tratamiento de aguas residuales domésticas y comerciales que se utiliza en la agricultura. Las reglamentaciones nacionales que dictan la práctica de aplicación en la tierra de lodos de depuradora tratados difieren ampliamente y, por ejemplo, en los EE. UU. existen disputas generalizadas sobre esta práctica.

Dependiendo de su nivel de tratamiento y el contenido de contaminantes resultante, los biosólidos se pueden utilizar en aplicaciones reguladas para la agricultura no alimentaria, la agricultura alimentaria [21] o la distribución para un uso ilimitado. Los biosólidos tratados se pueden producir en forma de torta, granulado, pellet o líquido y se esparcen sobre la tierra antes de incorporarlos al suelo o inyectarlos directamente en el suelo por contratistas especializados. Este uso fue pionero con la producción de Milorganite en 1926. [ cita requerida ]

El uso de lodos de depuradora ha demostrado un aumento en el nivel de fósforo disponible en el suelo y en la salinidad del suelo . [22]

Los resultados de un estudio de campo de 20 años sobre el aire, la tierra y el agua en Arizona concluyeron que el uso de biosólidos es sostenible y mejora el suelo y los cultivos. [23] Otros estudios informan que las plantas absorben grandes cantidades de metales pesados ​​y contaminantes tóxicos que son retenidos por los productos agrícolas, que luego son consumidos por los seres humanos. [24] [25] [26]

Una tesis doctoral que estudió la adición de lodos para neutralizar la acidez del suelo concluyó que la práctica no era recomendable si se utilizaban grandes cantidades porque los lodos producían ácidos cuando se oxidaban. [27]

Los estudios han indicado que los productos farmacéuticos y de cuidado personal, que a menudo se adsorben en los lodos durante el tratamiento de aguas residuales, pueden persistir en los suelos agrícolas después de la aplicación de biosólidos . [28] Algunos de estos productos químicos, incluido el potencial disruptor endocrino triclosán, también pueden viajar a través de la columna de suelo y filtrarse en el drenaje de las baldosas agrícolas en niveles detectables. [28] [29] Sin embargo, otros estudios han demostrado que estos productos químicos permanecen adsorbidos en las partículas superficiales del suelo, lo que los hace más susceptibles a la erosión superficial que a la infiltración. [30] [31] Estos estudios también son mixtos en sus hallazgos con respecto a la persistencia de productos químicos como el triclosán , el triclocarbán y otros productos farmacéuticos. Se desconoce el impacto de esta persistencia en los suelos, pero es probable que el vínculo con la salud humana y de los animales terrestres esté vinculado a la capacidad de las plantas para absorber y acumular estos productos químicos en sus tejidos consumidos. Los estudios de este tipo se encuentran en etapas iniciales, pero se produjo evidencia de absorción y translocación de las raíces a las hojas tanto para el triclosán como para el triclocarbán en la soja . [32] Este efecto no estaba presente en el maíz cuando se probó en un estudio diferente. [29]

Algunos han defendido un enfoque cauteloso para la aplicación de biosólidos en la tierra en regiones donde los suelos tienen menor capacidad de absorción de tóxicos o debido a la presencia de sustancias desconocidas en los biosólidos de aguas residuales. [33] [34] En 2007, el Comité de Investigación Multiestatal de la Región del Noreste (NEC 1001) emitió directrices conservadoras adaptadas a los suelos y las condiciones típicas del noreste de los EE. UU. [35]

El uso de lodos de depuradora está prohibido para que los productos sean etiquetados como orgánicos certificados por el USDA . [36] En 2014, la cadena de supermercados estadounidense Whole Foods prohibió los productos cultivados en lodos de depuradora. [37] [38]

Los lodos de depuradora tratados se han utilizado en la agricultura en el Reino Unido, Europa y China durante más de 80 años, aunque en algunos países hay una presión cada vez mayor para detener la práctica de su aplicación en la tierra debido a la contaminación de las tierras agrícolas [39] y a la opinión pública negativa. [40] [41] [42] En la década de 1990, hubo presión en algunos países europeos para prohibir el uso de lodos de depuradora como fertilizante. Suiza, Suecia, Austria y otros países introdujeron una prohibición. Desde la década de 1960 ha habido una actividad de cooperación con la industria para reducir los insumos de sustancias persistentes de las fábricas. Esto ha tenido mucho éxito y, por ejemplo, el contenido de cadmio en los lodos de depuradora en las principales ciudades europeas es ahora sólo el 1% de lo que era en 1970. [43]

Incineración

Los lodos también pueden incinerarse en plantas de incineración de lodos , lo que conlleva sus propios problemas ambientales (contaminación del aire, eliminación de cenizas). Es posible la pirólisis de los lodos para crear gas de síntesis y, posiblemente , biocarbón , así como la combustión del biocombustible producido a partir del secado de lodos de depuradora o la incineración en una instalación de conversión de residuos en energía para la producción directa de electricidad y vapor para calefacción urbana o usos industriales.

Los procesos térmicos pueden reducir en gran medida el volumen de lodos, así como lograr la remediación de todos o algunos de los problemas biológicos. La incineración directa de residuos para la producción de energía y los sistemas de combustión completa (como el sistema de energía Gate 5) requerirán una limpieza de varios pasos de los gases de escape, para garantizar que no se liberen sustancias peligrosas. Además, las cenizas producidas por la incineración o los procesos de combustión incompleta (como los secadores de lecho fluidizado) pueden ser difíciles de utilizar sin un tratamiento posterior debido al alto contenido de metales pesados; las soluciones a esto incluyen la lixiviación de las cenizas para eliminar los metales pesados ​​o, en el caso de las cenizas producidas en un proceso de combustión completa, o con biocarbón producido a partir de un proceso pirolítico, los metales pesados ​​pueden fijarse en su lugar y el material de ceniza puede usarse fácilmente como un aditivo preferido por LEED para el hormigón o el asfalto. [44] Otros ejemplos de uso de lodos de depuradora secos como recurso energético son el sistema de energía Gate 5, un proceso innovador para alimentar una turbina de vapor utilizando el calor de la quema de lodos de depuradora molidos y secos, o la combinación de lodos de depuradora secos con carbón en centrales eléctricas de carbón . En ambos casos, esto permite la producción de electricidad con menos emisiones de dióxido de carbono que las centrales eléctricas de carbón convencionales. [45]

Contaminantes

Patógenos

Las bacterias presentes en los lodos de clase A pueden volver a crecer en determinadas condiciones ambientales. [46] Los patógenos pueden pasar fácilmente desapercibidos en los lodos de depuradora sin tratar. [47] Los patógenos no suponen un problema de salud importante si los lodos de depuradora se tratan adecuadamente y se siguen prácticas de gestión específicas del lugar. [48]

Microcontaminantes

Los microcontaminantes son compuestos que normalmente se encuentran en concentraciones de hasta microgramos por litro y miligramo por kilogramo en el medio ambiente acuático y terrestre, respectivamente, y se consideran amenazas potenciales para los ecosistemas ambientales. Pueden concentrarse en los lodos de depuradora. [49] Cada una de estas opciones de eliminación conlleva innumerables impactos potenciales (y en algunos casos comprobados) para la salud humana y el medio ambiente. [34] Se han detectado varios microcontaminantes orgánicos, como compuestos disruptores endocrinos, productos farmacéuticos y compuestos perfluorados, en muestras de lodos de depuradora de todo el mundo en concentraciones que van hasta algunos cientos de mg/kg de lodo seco. [50] [51] También se han detectado esteroles y otras hormonas . [52]

Metales pesados

Una de las principales preocupaciones en los lodos tratados es el contenido concentrado de metales ( plomo , arsénico , cadmio , talio , etc.); ciertos metales están regulados mientras que otros no. [53] Se pueden utilizar métodos de lixiviación para reducir el contenido de metales y cumplir con el límite reglamentario. [54]

En 2009, la EPA publicó el Estudio nacional específico sobre lodos de depuradora, que informa sobre el nivel de metales , productos químicos , hormonas y otros materiales presentes en una muestra estadística de lodos de depuradora. [52] Algunos aspectos destacados incluyen:

  • La EPA estima que el plomo , el arsénico , el cromo y el cadmio están presentes en cantidades detectables en el 100% de los lodos de depuradora nacionales en los EE. UU., mientras que se estima que el talio solo está presente en el 94,1% de los lodos.
  • La plata está presente en un grado de 20 mg/kg de lodo, en promedio, mientras que algunos lodos tienen hasta 200 miligramos de plata por kilogramo de lodo; un caso atípico demostró una veta de plata de 800 a 900 mg por kg de lodo.
  • El bario está presente a razón de 500 mg/kg, mientras que el manganeso está presente a razón de 1 g/kg de lodo.

Otras sustancias peligrosas

Las plantas de tratamiento de aguas residuales reciben diversas formas de desechos peligrosos de hospitales, hogares de ancianos, industrias y hogares. En los lodos tratados pueden permanecer niveles bajos de componentes como PCB , dioxinas y retardantes de llama bromados . [55] [56] Hay potencialmente miles de otros componentes de los lodos que permanecen sin analizar ni detectar y que la sociedad moderna desecha y que también terminan en los lodos (productos farmacéuticos, nanopartículas, etc.) que han demostrado ser peligrosos tanto para la salud humana como para la ecológica. [49]

En 2013, en Carolina del Sur se descubrieron niveles muy altos de PCB en lodos de aguas residuales. El problema no se descubrió hasta que se descubrió que miles de acres de tierras agrícolas de Carolina del Sur estaban contaminadas con este material peligroso . El SCDHEC emitió una orden reglamentaria de emergencia que prohibía que todos los lodos de depuradora cargados de PCB se aplicaran a la tierra en campos agrícolas o se depositaran en vertederos en Carolina del Sur. [57] [58]

También en 2013, tras una solicitud del DHEC, la ciudad de Charlotte decidió dejar de aplicar lodos de depuradora en terrenos de Carolina del Sur mientras las autoridades investigaban la fuente de contaminación con PCB. [59] En febrero de 2014, la ciudad de Charlotte admitió que los PCB también habían entrado en sus centros de tratamiento de aguas residuales. [60]

Los contaminantes que generan preocupación en los lodos de depuradora son los plastificantes, los PDBE, los PFAS ("químicos permanentes"), [61] y otros generados por las actividades humanas, incluidos los productos de cuidado personal y los medicamentos. Las fibras sintéticas de los tejidos persisten en los lodos de depuradora tratados, así como en los suelos tratados con biosólidos, por lo que pueden servir como indicador de la aplicación anterior de biosólidos. [62]

Concentración máxima de contaminantes

El término "contaminante" se define como parte de la norma 503 de la EPA. Los componentes del lodo tienen límites de contaminación definidos por la EPA. "Un contaminante es una sustancia orgánica, una sustancia inorgánica, una combinación de sustancias orgánicas e inorgánicas, o un organismo patógeno que, después de la descarga y tras la exposición, ingestión, inhalación o asimilación en un organismo, ya sea directamente del medio ambiente o indirectamente por ingestión a través de la cadena alimentaria, podría, sobre la base de la información disponible para el Administrador de la EPA, causar muerte , enfermedad , anomalías de comportamiento , cáncer , mutaciones genéticas , disfunciones fisiológicas (incluidas disfunciones en la reproducción ) o deformaciones físicas en los organismos o en sus crías ". [63] Los límites máximos de contaminantes de los componentes establecidos por la EPA de EE. UU. son:

ContaminanteConcentración máxima (mg por kg)
Cadmio85
Cobre4300
Dirigir840
Mercurio57
Molibdeno75
Níquel420
Selenio100
Zinc7500

Riesgos para la salud

En 2011, la EPA encargó un estudio al Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos (NRC) para determinar los riesgos para la salud de los lodos. [64] En este documento, el NRC señaló que muchos de los peligros de los lodos son desconocidos y no han sido evaluados.

En julio de 2002, la NRC publicó el documento "Biosólidos aplicados a la tierra: avances en las normas y prácticas". La NRC concluyó que, si bien no hay pruebas científicas documentadas de que las normas sobre lodos de depuradora no hayan logrado proteger la salud pública, existe una incertidumbre persistente sobre los posibles efectos adversos para la salud. [65] La NRC señaló que se necesita más investigación y formuló alrededor de 60 recomendaciones para abordar las preocupaciones de salud pública, las incertidumbres científicas y las lagunas de datos en la ciencia que sustenta las normas sobre lodos de depuradora. La EPA respondió con el compromiso de realizar investigaciones que aborden las recomendaciones de la NRC. [66]

Los residentes que viven cerca de sitios de procesamiento de lodos de clase B pueden sufrir asma o problemas pulmonares debido a los bioaerosoles liberados de los campos de lodos. [67]

Una encuesta realizada en 2004 a 48 personas cercanas a los sitios afectados reveló que la mayoría reportó síntomas de irritación, aproximadamente la mitad reportó una infección dentro del mes posterior a la aplicación y aproximadamente una cuarta parte se vio afectada por Staphylococcus aureus , incluidas dos muertes. El número de infecciones por S. aureus reportadas fue 25 veces mayor que en pacientes hospitalizados, un grupo de alto riesgo. Los autores señalan que las regulaciones exigen equipo de protección cuando se manipulan biosólidos de Clase B y que se podrían considerar protecciones similares para los residentes en áreas cercanas dadas las condiciones del viento. [68]

En 2007, se realizó una encuesta de salud de personas que vivían cerca de tierras contaminadas con lodos de clase B. [69] Una muestra de 437 personas expuestas a lodos de clase B (que vivían a menos de 1 milla (1,6 km) de tierras contaminadas con lodos) y un grupo de control de 176 personas no expuestas a lodos (que no vivían a menos de 1 milla (1,6 km) de tierras contaminadas con lodos) informaron lo siguiente:

"Los resultados revelaron que algunos síntomas relacionados con la salud notificados eran estadísticamente significativamente elevados entre los residentes expuestos, entre ellos secreción excesiva de lágrimas, distensión abdominal, ictericia, úlceras cutáneas, deshidratación, pérdida de peso y debilidad general. La frecuencia de aparición notificada de bronquitis, infección de las vías respiratorias superiores y giardiasis también era estadísticamente significativamente elevada. Los hallazgos sugieren un mayor riesgo de determinadas enfermedades respiratorias, gastrointestinales y de otro tipo entre los residentes que viven cerca de campos agrícolas en los que se permitía el uso de biosólidos".

—  Khuder, et al., Encuesta de salud de los residentes que viven cerca de campos agrícolas autorizados para recibir biosólidos [69]

Aunque la correlación no implica causalidad , correlaciones tan amplias pueden llevar a personas razonables a concluir que es necesario tomar precauciones al tratar con lodos y tierras agrícolas contaminadas.

Harrison y Oakes sugieren que, en particular, "hasta que se realicen investigaciones que respondan a estas preguntas (...sobre la seguridad de los lodos de clase B...), la aplicación de lodos de clase B en la tierra debe considerarse como una práctica que somete a los vecinos y trabajadores a un riesgo sustancial de enfermedades". [21] Sugieren además que incluso los lodos tratados de clase A pueden tener contaminantes químicos (incluidos metales pesados , como el plomo ) o endotoxinas presentes, y un enfoque precautorio puede estar justificado sobre esta base, aunque la gran mayoría de los incidentes informados por Lewis, et al. se han correlacionado con la exposición a lodos de clase B sin tratar y no a lodos tratados de clase A.

Un informe de 2005 del estado de Carolina del Norte concluyó que "se debería desarrollar un programa de vigilancia de los seres humanos que viven cerca de los lugares de aplicación para determinar si existen efectos adversos para la salud de los seres humanos y los animales como resultado de la aplicación de biosólidos". [70]

Los estudios sobre los posibles usos de los lodos de depuradora en las viviendas, como por ejemplo para cubrir suelos contaminados con plomo en Baltimore, han creado debates sobre si se debería haber informado a los participantes sobre los riesgos potenciales, cuando sigue habiendo incertidumbre sobre ellos. [71]

La cadena de aguas residuales que pasan a los biosólidos y a los fertilizantes ha provocado la contaminación por PFAS ("químicos permanentes") de productos agrícolas en Maine en 2021 [72] y de carne de res criada en Michigan en 2022. [73] La iniciativa de la Hoja de Ruta Estratégica de PFAS de la EPA , que se extenderá de 2021 a 2024, considerará el ciclo de vida completo de los PFAS, incluidos los riesgos para la salud de los PFAS en los lodos de aguas residuales. [74]

Reglamento y directrices

unión Europea

La legislación europea sobre sustancias peligrosas ha eliminado la producción y comercialización de algunas sustancias que históricamente han sido motivo de preocupación, como los microcontaminantes orgánicos persistentes. La Comisión Europea ha afirmado en repetidas ocasiones que la "Directiva relativa a la protección del medio ambiente, y en particular del suelo, en la utilización de lodos de depuradora en la agricultura" (86/278/CEE) ha tenido mucho éxito, ya que no se han producido casos de efectos adversos en los lugares donde se ha aplicado.

La CE fomenta el uso de lodos de depuradora en la agricultura porque conservan la materia orgánica y completan los ciclos de nutrientes . El reciclaje de fosfato se considera especialmente importante porque la industria del fosfato predice que al ritmo actual de extracción las reservas económicas se agotarán en 100 o 250 años como máximo. [75] El fosfato se puede recuperar con un gasto de capital mínimo, ya que la tecnología existente actualmente, pero los municipios tienen poca voluntad política para intentar la extracción de nutrientes, optando en cambio por una mentalidad de "quedarse con todo lo demás". [76] [ ¿ Fuente poco fiable? ]

Los países europeos que se unieron a la UE después de 2004 prefieren los vertederos como medio de eliminación de lodos de depuradora. [77] En 2006, la tasa de crecimiento prevista de lodos de depuradora era de 10 millones de toneladas de lodos de depuradora al año. [78] Este aumento en la cantidad de acumulación de lodos de depuradora en la UE puede deberse al aumento del número de hogares conectados al sistema de alcantarillado. [79] La UE tiene directivas para fomentar el uso de lodos de depuradora en la agricultura, de forma que no se dañe el suelo, los seres humanos y el medio ambiente. [80] Una directriz que la UE ha puesto en marcha es que los lodos de depuradora no deben añadirse a los cultivos de frutas y verduras de temporada. [80] En Austria, para eliminar los lodos de depuradora en un vertedero, primero deben tratarse de forma que se reduzca su reactividad biológica. [81] Suecia ya no permite que los lodos de depuradora se eliminen en vertederos. [81] En la UE, las regulaciones sobre la eliminación de lodos de depuradora difieren porque la legislación sobre la eliminación en vertederos no está en las regulaciones nacionales de la UE. [81]

Estados Unidos

Después de la prohibición del Congreso de 1991 sobre el vertido al océano , la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) instituyó una política de reutilización de lodos digeridos en tierras agrícolas. La EPA de los Estados Unidos promulgó regulaciones - 40 CFR Parte 503 - que continuaron permitiendo el uso de biosólidos en la tierra como fertilizantes y enmiendas del suelo que anteriormente habían sido permitidas bajo la Parte 257. La EPA promovió el reciclaje de biosólidos a lo largo de la década de 1990. Las regulaciones de la Parte 503 de la EPA se desarrollaron con el aporte de investigadores de universidades, la EPA y el USDA de todo el país e implicaron una revisión exhaustiva de la literatura científica y la evaluación de riesgos más grande que la agencia había realizado hasta ese momento. Las regulaciones de la Parte 503 entraron en vigencia en 1993. [82]

Según la EPA, los biosólidos que cumplen con los criterios de tratamiento y contenido de contaminantes de la Parte 503.13 "se pueden reciclar de manera segura y aplicar como fertilizantes para mejorar y mantener de manera sostenible los suelos productivos y estimular el crecimiento de las plantas". Sin embargo, no se pueden desechar en un vertedero exclusivo para lodos según la Parte 503.23 debido a los altos niveles de cromo y las restricciones de límites.

Los biosólidos que cumplen con los criterios de tratamiento de patógenos y contaminantes de Clase B, de acuerdo con las "Normas para el uso o eliminación de lodos de depuradora" de la EPA (40 CFR Parte 503), se pueden aplicar en la tierra con restricciones formales del sitio y un estricto mantenimiento de registros. [83] Los biosólidos que cumplen con los requisitos de reducción de patógenos de Clase A o un tratamiento equivalente mediante un "Proceso para reducir aún más los patógenos" (PFRP) tienen menos restricciones de uso. Los PFRP incluyen pasteurización , secado por calor, compostaje termófilo (digestión aeróbica, el método más común) e irradiación con rayos beta o gamma . [84]

La Oficina del Inspector General (OIG) de la EPA completó dos evaluaciones en 2000 y 2002 del programa de lodos de depuradora de la EPA. El informe de seguimiento de 2002 documentó que "la EPA no puede asegurar al público que las prácticas actuales de aplicación en la tierra protegen la salud humana y el medio ambiente". El informe también documentó que se había producido una reducción de casi el 100% en los recursos de la EPA para la aplicación de la normativa desde la evaluación anterior. Éste es probablemente el mayor problema de la práctica: tanto en el programa federal operado por la EPA como en los de los diversos estados, existe una inspección y supervisión limitadas por parte de los organismos encargados de regular estas prácticas. Hasta cierto punto, esta falta de supervisión es una función de la naturaleza benigna percibida (por los organismos reguladores) de la práctica. Sin embargo, un problema subyacente más importante es el financiamiento. Pocos estados y la EPA de los EE. UU. tienen los fondos discrecionales necesarios para establecer e implementar un programa de aplicación completo para los biosólidos. [85]

Como se detalla en la Guía en inglés sencillo de 1995 para la evaluación de riesgos de la Parte 503 , la evaluación de riesgos más completa de la EPA se realizó para biosólidos. [86]

Casos judiciales en Estados Unidos

Historia de la eliminación de lodos de depuradora en la ciudad de Nueva York

Desde 1884, cuando se comenzó a tratar el agua cloacal, la cantidad de lodos ha aumentado junto con la población y la tecnología de tratamiento más avanzada (tratamiento secundario además del primario). En el caso de la ciudad de Nueva York, al principio los lodos se vertían directamente a lo largo de las orillas de los ríos que rodeaban la ciudad, luego se canalizaban hacia los ríos y luego aún más hacia el puerto. [95] En 1924, para aliviar las pésimas condiciones del puerto de Nueva York, la ciudad comenzó a arrojar lodos al mar en un lugar de la bahía de Nueva York llamado el sitio de las 12 millas. Esto se consideró una medida de salud pública exitosa y hasta finales de la década de 1960 no se examinó sus consecuencias para la vida marina o para los seres humanos. Se produjo una acumulación de partículas de lodo en el fondo marino y los consiguientes cambios en la cantidad y los tipos de organismos bentónicos. En 1970, una gran zona alrededor del sitio se cerró a la pesca de mariscos. Desde entonces y hasta 1986, la práctica de vertido en el sitio de 12 millas se vio sometida a una presión cada vez mayor a raíz de una serie de crisis ambientales adversas en la bahía de Nueva York que se atribuyeron en parte al vertido de lodos. En 1986, el vertido de lodos se trasladó aún más lejos en el mar, a un sitio sobre las profundidades del océano llamado el sitio de 106 millas. Luego, nuevamente en respuesta a la presión política surgida de eventos no relacionados con el vertido al océano, la práctica terminó por completo en 1992. Desde 1992, el lodo de la ciudad de Nueva York se ha aplicado a la tierra (fuera del estado de Nueva York). La pregunta más amplia es si los cambios en el fondo marino causados ​​por la parte de lodo que se deposita son lo suficientemente graves como para justificar el costo operativo adicional y las preocupaciones sobre la salud humana que implica la aplicación de lodos a la tierra.

Referencias

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Lectura adicional

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  • Snyder, C (2005). "El trabajo sucio de promover el "reciclaje" de los lodos de depuradora de Estados Unidos". Revista Internacional de Salud Ocupacional y Ambiental . 11 (4): 415–27. doi :10.1179/oeh.2005.11.4.415. PMID  16350476. S2CID  45282896.
  • Harrison, Ellen Z.; McBride, Murray B.; Bouldin, David R. (1999). "Aplicación terrestre de lodos de depuradora: una evaluación de las regulaciones de los EE. UU." Revista internacional de medio ambiente y contaminación . 11 : 1. doi :10.1504/IJEP.1999.002247. hdl : 1813/5299 .
  • "Biosólidos aplicados a la tierra: avances en normas y prácticas", Consejo Nacional de Investigación , julio de 2002
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