Aplicación de un modelo numérico para la priorización de la inversión en tratamiento de aguas residuales en Colombia

Application of a numerical model for the prioritization of investment in wastewater treatment in Colombia

Colombia no cuenta con un proceso adecuado para el planeamiento de la inversión en tratamiento de las aguas residuales municipales. Las entidades de los órdenes Nacional, regional y municipal tienen criterios divergentes con respecto a la asignación de los recursos. Más aún, hay una carencia de herramientas para soportar las decisiones en información ambiental, financiera, social y técnica. En este artículo se presenta un modelo computacional para asistir a nivel nacional el proceso de toma de decisiones en la planeación del tratamiento de las aguas residuales municipales en Colombia. Se utilizó un Sistema de Información Geográfica (SIG) para obtener una red hídrica estructurada de todo el país, a partir de un modelo de elevación del terreno con información topográfica de origen satelital. A partir de ella y de la información hidrológica del país se modelaron los caudales, la DBO5, el oxígeno disuelto, las concentraciones de bacterias coliformes en toda la red de drenaje, analizando diferentes escenarios de tratamiento. Las longitudes de la red hídrica con problemas de oxígeno disuelto en la red hídrica modelada fueron notoriamente menores que aquellas con problemas de contaminación bacteriológica. Utilizando análisis multivariado para toma de decisiones bajo múltiples criterios, se analizaron diferentes escenarios de tratamiento para determinar su efectividad en la reducción de la contaminación de los cuerpos de agua. Como resultado se obtuvieron priorizaciones de la inversión en tratamiento a nivel de los municipios del país. La herramienta para la toma de decisiones integra los objetivos de todas las entidades involucradas con el tratamiento de las aguas residuales municipales, resolviendo los conflictos entre entidades y maximizando el beneficio ambiental generado por la inversión en el sector.

1. MODELACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

1.1. INTRODUCCIÓN

No existe en la actualidad información estructurada sobre la red hídrica a nivel nacional. A pesar de que hay cartografía digitalizada de bastante precisión, no existe información sistematizada sobre caudales, áreas de drenaje ni conectividad de las corrientes, para analizar el comportamiento de la contaminación hídrica generada por los asentamientos humanos. Se utilizó información topográfica para generar una red hídrica estructurada de todo el país. Se tomó para ello un DEM (Digital Elevation Model) de todo el territorio nacional, que contiene los datos de elevación del terreno para una malla de 3976 por 5390 puntos espaciados entre sí por una distancia de 342 mts. La información fue analizada espacialmente para determinar la red de drenaje asociada con la topografía. El producto de este análisis es una tabla de 80.402 tramos y 82.158 nodos, con las áreas de drenaje asociadas a cada uno de los nodos de la red. En los archivos anexos se muestra la red de drenaje, con los resultados de calidad de la modelación.

1.2. CUANTIFICACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN

Se elaboró un inventario de cabeceras municipales (1084) con localización, población proyectada al horizonte de la planificación y con las características de los sistemas de tratamiento existentes en la actualidad para cada uno.