Aprovechamiento-biosolidos

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APROVECHAMIENTO DE BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA 
RESIDUAL DE TUNJA, COMO ALTERNATIVA DE SUSTRATO EN LA 
REVEGETALIZACIÓN DE TALUDES. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CLAUDIA FERNANDA RUBIANO LÓPEZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA DE POSGRADOS 
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL 
TUNJA-BOYACÁ 
2019 
 
2 
 
APROVECHAMIENTO DE BIOSÓLIDOS DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA 
RESIDUAL DE TUNJA, COMO ALTERNATIVA DE SUSTRATO EN LA 
REVEGETALIZACIÓN DE TALUDES. 
 
 
 
 
 
 
 
CLAUDIA FERNANDA RUBIANO LÓPEZ 
 
 
 
 
 
 
 
Trabajo de investigación para optar el título de 
Magister en Ingeniería Ambiental 
 
 
 
 
 
 
Directora 
GLORIA LUCIA CAMARGO MILLÁN 
Ing. Química 
Magister en Ingeniería Civil 
Docente 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
ESCUELA DE POSGRADOS 
MAESTRÍA EN INGENIERÍA AMBIENTAL 
TUNJA-BOYACÁ 
2019 
 
3 
 
 
 
Nota de aceptación 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
________________________________________ 
 
 
 
 
 
_______________________________________ 
 Firma del presidente del jurado 
 
 
 
 
_______________________________________ 
 Firma del jurado 
 
 
 
 
_______________________________________ 
 Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tunja, agosto de 2019DEDICATORIA 
 
 
4 
 
Dedico este trabajo a la gracia de Dios, quien me ha permitido a lo largo de la vida alcanzar mis 
metas y lograr los objetivos propuestos, a la Virgen, por ser mi inspiradora y darme fuerza para 
continuar en este proceso de obtener uno de mis anhelos más deseados. 
 
A mi madre y especialmente a mi hija Valeria Fernanda por su mor ompr ns n y s r o 
 n to os stos os r s ust s lo r o ll r st qu y onv rt rm n lo qu soy 
 
A mis hermanas y mi tía, por estar siempre presentes, acompañándome, impulsándome a través 
del apoyo moral. 
 
A todas las personas que me han apoyado y han hecho que el trabajo se realice con éxito en 
especial a aquellos que me abrieron las puertas y compartieron sus conocimientos.
5 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Agradezco a la Ingeniera Gloria Lucia Camargo por su apoyo, colaboración, orientaciones como 
directora de la investigación y docente de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de 
Colombia. 
 
Agradecimiento a la Bióloga, Zulma Rocha, por su apoyo, docente de la Universidad de 
BOYACÁ 
 
Reconozco a PROACTIVA AGUAS DE TUNJA S.A. E.S.P., hoy (VEOLIA), quien durante el 
año 2017 me autorizó y permitió la primera generación y producción de material de biosólidos, 
como materia prima para la investigación. 
 
Especial gratitud al administrador y operadores del Jardín Botánico de la Universidad 
Pedagógica y Tecnológica de Colombia. 
 
Gracias al director de la Escuela de Ingeniería Ambiental, por autorizar el trabajo en el 
laboratorio de agua durante la primera etapa experimental, así como al Grupo de Gestión de 
Investigación y Extensión–CIECA, Laboratorio de Diagnóstico en Suelos y Aguas. Universidad 
Pedagógica y Tecnológica de Colombia. 
 
Agradecimiento especial al grupo de investigación Biología Ambiental, Universidad Pedagógica 
y Tecnológica de Colombia. 
 
Reconocimiento para el centro de la investigación e innovación en ciencia y tecnología de 
materiales. INCITEMA, UPTC. 
 
Agradecimiento personal hacia el laboratorio de agua de la Escuela de Ingeniería Ambiental, 
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. 
 
Agradecimiento muy especial a mis amigas Martica y Jesica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
1 Contenido 
2 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 10 
3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ............................................................................................ 11 
4 JUSTIFICACIÓN................................................................................................................................ 12 
5 OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 13 
5.1 Objetivo General ......................................................................................................................... 13 
5.2 Objetivos Específicos .................................................................................................................. 13 
6 MARCO CONCEPTUAL. .................................................................................................................. 13 
6.1 MARCO TEORICO. ................................................................................................................... 13 
6.1.1 Aguas residuales. ................................................................................................................. 13 
6.1.2 Planta de tratamiento de aguas residuales. .......................................................................... 14 
6.1.3 Tipos de Planta de Tratamiento de aguas residuales (PTAR). ........................................... 14 
6.1.4 Residuos generados en PTAR. ............................................................................................ 16 
6.1.4.3 Biosólidos ............................................................................................................................ 17 
6.1.5 Clasificación de los Biosólidos. .......................................................................................... 18 
6.1.6 Características de los Biosólidos. ........................................................................................ 18 
6.1.7 Caracterización microbiológica de los Biosólidos. ............................................................. 19 
6.1.8 Métodos de estabilización de biosólidos. ............................................................................ 21 
6.1.9 Tratamiento químico. .......................................................................................................... 22 
6.1.10 Vegetalizacion. .................................................................................................................... 23 
6.1.11 Talud ................................................................................................................................... 23 
6.2 Estado del Arte. ........................................................................................................................... 23 
6.2.1 Contexto mundial sobre la demanda de agua. ..................................................................... 23 
6.2.2 Problemáticas de infraestructura para tratamiento de aguas residuales. ............................. 24 
6.2.3 Contexto mundial de Biosólidos. ........................................................................................ 25 
6.2.4 Contexto nacional y Biosólidos. .......................................................................................... 25 
6.2.5 Aporte de nutrientes en los Biosólidos en el país. ............................................................... 26 
6.2.6 Aporte de materia orgánica de Biosólidos. ......................................................................... 27 
6.2.7 Sistemas de cobertura destinados a la protección de taludes............................................... 28 
6.2.8 Enmiendas orgánicas con Biosólidos .................................................................................. 30 
6.2.9 Mezcla optima entre Biosólidos y suelo de talud vial, con semilla para revegetalizar. ...... 30 
6.2.10 Compostaje de biosolidos. ...................................................................................................31 
7 
 
6.2.11 Procesos alcalinos de estabilización. ................................................................................... 31 
7 DISEÑO METODOLÓGICO. ............................................................................................................ 32 
7.1 Descripción del tipo de investigación. ........................................................................................ 32 
7.1.1 Descriptiva. ......................................................................................................................... 32 
7.1.2 Correlacional. ...................................................................................................................... 32 
7.1.3 Hipótesis. ............................................................................................................................. 33 
7.1.4 Variables relacionadas con la adición de nopal en mezclas de cemento: ............................ 33 
7.2 Criterios de validez...................................................................................................................... 34 
7.2.1 Análisis estadístico de la información. ................................................................................ 34 
7.2.2 Diseño factorial. .................................................................................................................. 35 
7.3 Presentación y realización de etapas ........................................................................................... 38 
7.3.1 Retiro del material orgánico para la presente investigación. ............................................... 38 
7.3.2 Unidad experimental ........................................................................................................... 38 
7.4 Tratamiento alcalino en bioslidos. .............................................................................................. 39 
7.5 Dosis óptima para estabilizar patógenos en los biosólidos. ........................................................ 39 
7.6 Preparación de las mezclas. ......................................................................................................... 42 
7.7 Mezcla optima entre biosólido y suelo de talud vial ................................................................... 42 
7.8 Ensayos piloto aplicando eco técnicas simulando talud vial con diferentes ángulos de 
inclinación. .............................................................................................................................................. 43 
7.9 Montaje ....................................................................................................................................... 43 
7.10 Eco tecnologías implementadas .................................................................................................. 44 
7.10.1 Hidrosiembra. ...................................................................................................................... 44 
7.10.2 Geomalla ............................................................................................................................. 44 
8 RESULTADOS ................................................................................................................................... 45 
8.1 Desarrollo tratamiento estabilización biosólidos ........................................................................ 45 
8.2 Presencia de Microorganismos En Biosolidos ............................................................................ 47 
8.2.1 . Caracterización química de biosólidos .............................................................................. 49 
8.3 Resultados de laboratorio del suelo extraído del talud vial. ........................................................ 49 
8.4 Resultados de parámetros por estabilizar biosólidos. .................................................................. 50 
8.4.1 TEMPERATURA ............................................................................................................... 50 
8.4.2 HUMEDAD ........................................................................................................................ 51 
8.4.3 pH ........................................................................................................................................ 52 
8 
 
8.4.4 Resultados microorganismos y parásitos con estabilización alcalina. ................................ 54 
8.4.5 Dosis escogida en tratamiento alcalino de biosólidos. ........................................................ 54 
8.5 Resultados de revegetalización. ................................................................................................ 55 
8.5.1 Resultados de los tratamientos suelo de enmienda con semillas de gramíneas. .................. 55 
8.5.2 Resultados de la composición física y química de los tratamientos enmendados con 
semilla… ........................................................................................................................................... 55 
8.5.3 Variables químicas. ............................................................................................................. 57 
8.5.4 Capacidad de intercambio catiónico. ................................................................................... 59 
8.5.5 Contenido de fosforo ........................................................................................................... 60 
8.5.6 Conductividad eléctrica ....................................................................................................... 61 
10.6. ENSAYO PILOTO SIMULANDO TALUD VIAL............................................................ 63 
11. CONCLUSIONES ...................................................................................................................... 69 
12. RECOMENDACIONES ............................................................................................................. 69 
13. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA. ........................................................................................... 70 
 
LISTA DE FIGURAS 
Figura 1. Modelo general del proceso experimental. .................................................................... 35 
Figura 2. a).Entrega del subproducto para la investigación; Biosólidos extraído de PTAR. ........ 38 
Figura 3.Condiciones del invernadero para realizar la investigación. ........................................... 39 
Figura 4. Talud vial utilizado en el proeycto de investigación. ..................................................... 43 
Figura 5. a). Biosólido extraido de PTAR; b). Biosólidos mezclado con cal. ............................... 45 
Figura 6; a). Mezcla biosólidos con cal viva al 8%; b). Figura 7. Mezcla biosólido con cal viva 
al 15% ............................................................................................................................................ 46 
Figura 8; a). Mezcla biosólido con cal hidratada al 8%; b). Mezcla biosólido con cal hidratada al 
15%; c). Mezcla biosólido con cal hidratada al 30%. ................................................................... 46 
Figura 9. Preparación muestra y determinación pH a biosólido y dosis del tratamiento alcalino 47 
Figura 10. Ensayo para determinar patógenos en la mezcla biosólido con tratamiento alcalino. . 47 
Figura 11. a). Siembra de T1 con pasto kikuyo; b). Siembra tratamiento (T3) con pasto vetiver; 
c). (a) Siembra del T3 con estolón de pasto kikuyo; d). Siembra (T) con estolón de pasto vetiver.
 ....................................................................................................................................................... 55 
Figura 12. Textura del Biosólidos-suelo Talud Fuente: Autor. ..................................................... 56 
Figura 13. pH en las diferentes mezclas suelo Talud-Biosólido. .................................................. 57Figura 14. Presencia de materia orgánica en los tratamientos ....................................................... 58 
Figura 15. Iones intercambiables en las muestras de suelo de talud mezcladas con Biosólidos. .. 60 
Figura 16. Resultados presencia de fosforo (P). ............................................................................ 61 
Figura 17. Resultados de conductividad eléctrica al final del ensayo. .......................................... 62 
Figura 18. ....................................................................................................................................... 63 
Figura 19. Montaje y simulando ángulos de inclinación en un talud via ...................................... 64 
9 
 
Figura 20. a) Montaje general experimento simulando ángulos de inclinación en talud. 
Ilustración 24; b). simulación de ángulos de 45° y 60° con suelo enmendado. ............................ 64 
Figura 21. Kikuyo seleccionado para siembra en ensayo piloto ................................................... 65 
Figura 22. Instalación de geomalla en inclinación de 60° ............................................................. 65 
Figura 23. a). Aplicación de resina de Nopal en hidrosiembra. b). apariencia del aglutinante. .... 66 
Figura 24. Diferentes hidrosiembra en Unidades experimentales. ................................................ 66 
Figura 25. a). Condiciones del nopal en la técnica de hidrosiembra. Ilustración; b). Desarrollo y 
crecimiento con hidrosiembra a 60°; c). Presencia de hidrosiembra a 70°registró suelo de 
enmienda aplicando las geomalla y nopal respectivamente. ......................................................... 67 
 
LISTA DE TABLAS. 
 
Tabla 1. Límites máximos de metales pesados de residuos según norma NTC-5167................... 19 
Tabla 2. Comparación de Valores Máximos Permisibles de Metales en los Biosólidos. ............. 19 
Tabla 3. Criterios microbiológicos para la caracterización de biosólidos. .................................... 20 
Tabla 4. Características agrologicas de los biosólidos en Colombia. ............................................ 27 
Tabla 5. Esquemas de las variables dependientes e independientes.............................................. 33 
Tabla 6. Parámetros químicos y microbiológicos analizados al inicio y final del tratamiento. .... 40 
Tabla 7. Parámetros químicos y microbiológicos analizados al inicio y final del tratamiento. .... 40 
Tabla 8. Frecuencia y toma de información ................................................................................. 41 
Tabla 9. Tratamiento y dosis aplicadas en las mezclas de biosólido............................................. 42 
Tabla 10. Caracterización Microbiológica biosólidos PTAR-Tunja. ............................................ 47 
Tabla 11. Caracterización Química- metales pesados. .................................................................. 49 
Tabla 12. Valores de nutrientes en suelo de talud vial .................................................................. 49 
Tabla 13. Medición de temperatura en tratamientos alcalinos de Biosólidos. .............................. 50 
Tabla 14. Resultados de humedad en los tratamientos, día cero y día siete. ................................. 51 
Tabla 15. Resultados del cambio del pH por tratamientos alcalinos ............................................. 52 
Tabla 16. Presencia de microorganismos con tratamiento de estabilización alcalina. .................. 54 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 
 
2 INTRODUCCIÓN 
 
La población mundial está aumentando y se concentra en centros urbanos. Esta tendencia es 
particularmente intensa en los países en desarrollo; en consecuencia existen un incremento de 
residuos, incluidos lodos y aguas residuales; el destino de estos desechos es muy diferente según 
el contexto pueden recogerse o no, tratarse o no y, finalmente, usarse directamente, 
indirectamente o terminar sin un uso beneficioso. Por lo tanto, si el agua residual es tratada en 
los diferentes procesos o sistemas de tratamiento se obtienen productos como residuos sólidos, 
arena, espuma y lodos, este último es producido en operaciones y procesos de tratamiento de 
aguas residuales, el cual suele ser líquido o semisólido, en consecuencia los procesos de 
procesamiento, evacuación y disposición se considera un problema complejo debido a la materia 
orgánica poco asépticas y difícil de tratar manualmente, simultáneamente con el alto costos que 
involucra la disposición final de estos desechos ha generado problemas ambientales al intentar 
almacenarlo, incinerarlo, o vértelo en fuentes hídricas u océanos. No obstante el uso y 
disposición de lodos y biosólidos ha cambiado con el tiempo, aplicándose en diversidad de 
campos, especialmente como fertilizantes y mejoradores de suelo para cultivos, debido al alto 
contenido de nutrientes y materia orgánica, de gran valor para ser aprovechados y considerados 
como alternativa de uso, de acuerdo con la categoría y clasificación, establecidos en el Decreto 
N. 1287 de 2014, "Por el cual se establecen criterios para el uso de los biosólidos generados en 
plantas de tratamiento de aguas residuales municipales". Con base en lo anterior, la presente 
investigacion tiene como fin la utilización de biosólidos como subproducto como alternativa de 
sustrato en la revegetalización de taludes; para este fin se realizaron caracterizaciones físicas, 
químicas y microbiológicas del subproducto, según la clasificación de los biosólidos a partir de 
la legislación colombiana, estableciendo los criterios para su uso de acuerdo a su categorización; 
posteriormente se realizó ensayos con el fin de neutralizar y/o estabilizar la presencia de 
microorganismo, utilizando tratamientos alcalinos con el fin de realizar el montaje de dos 
mezclas de biosólidos y suelo extraído de taludes viales, junto a semillas de gramíneas, en 
búsqueda de establecer los parámetros de materia orgánica y aporte de nutrientes de los 
biosólidos, estudiando el desarrollo, crecimiento y fijación del material vegetal por tres meses 
con un suelo del talud vial y consecutivamente se evaluó la estabilidad a diferentes ángulos de 
inclinación aplicando dos eco técnicas de empradizar. Los resultados obtenidos determinaron 
que los bíosólidos generados en la planta de tratamiento de agua residual de Tunja incrementaron 
la velocidad del crecimiento vegetal, mejoramiento paisajístico y estabilidad en talud vial, a su 
vez generar un cambiando de paradigma y reutilización de desechos para fines ambientales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 
 
 
Como consecuencia del aumento en la generación de agua residual, las cuales originan 
potenciales peligros de infección parasitaria, enfermedades gastrointestinales, entre otras 
preocupaciones relacionadas con la salud pública y el medio ambiente; en consecuencia a partir 
del año 2017 se inició la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales en la ciudad 
de Tunja, en la cual se generan residuos sólidos como los lodos, provenientes de diferentes 
procesos de tratamientos realizados en la planta con el fin de obtener un efluente que cumpla 
con las disposiciones ambientales, con el objeto de descargarlo en fuentes receptora limpias y 
aptas para el medio ambiente y consumo humano. Sin embargo, los lodos contienen sustancias 
contaminantes y peligrosas para la salud y el entono, para el caso específico en la planta de la 
ciudad de Tunja, se realiza tratamiento de espesamiento, digestión anaerobia y deshidratación, 
obteniendo un sub producto denominado biosólido, el cual se considera como material de 
cobertura en el relleno sanitario de Pirgua. No obstante, a partir del 2014, se establecen los 
criterios para el uso de biosólidos generados en una planta de tratamiento de agua residual 
municipal, dado que este subproducto presenta un importante alto contenido denutrientes y de 
materia orgánica, de gran valor para ser aprovechados y considerados como alternativa de uso en 
cultivos; Sin embargo, los estudios e investigaciones realizados en Colombia relacionadas con 
los “b os l os” s b s ron en parámetros establecidos en normas internacionales, sin existir una 
investigación actual basada en los parámetros establecidos bajo el decreto 1287 de 2014 en la 
ciudad de Tunja; por lo tanto las investigaciones relacionadas con el aporte cuantitativo de 
materia orgánica y nutriente del biosólidos de la planta de tratamiento de agua residual de la 
ciudad de Tunja, incrementando la posibilidad de aprovechamiento a través de técnicas de 
revegetalización en taludes viales; estos últimos suele afectar el paisaje y ocasionar problemas de 
orden público debido a la inestabilidad del sustrato, afectado por lluvias o movimiento de tierras; 
en consecuencia la utilización de biosólidos podría generar una recuperación paisajística y un 
reforzamiento del talud a causa del crecimiento vegetal; no obstante pese a las numerosas 
investigaciones relacionadas que sustentan su aprovechamiento; el uso de biosólidos radica en el 
tiempo maduración de la planta de tratamiento de agua residual de la ciudad de Tunja, la cual 
solo inicio operaciones a partir del año 2017 y el Operador, PROACTIVA, AGUAS DE TUNJA, 
(hoy VEOLIA AGUAS DE TUNJA S.A. ESP) realizó operaciones durante nueve meses en el 
arranque y en etapa de maduración; por tal motivo no se cuenta con estudios o información 
relacionada con la caracterización, categoría y alternativa de uso de los biosólidos. En 
consecuencia es pertinente formular la siguiente pregunta de investigacion: 
 
¿Cuál es el efecto al incluir biosólidos generados en la planta de tratamiento de agua residual de 
Tunja, en la revegetalización y estabilidad de taludes viales? 
 
 
 
12 
 
4 JUSTIFICACIÓN. 
 
La ciudad de Tunja, capital del departamento de Boyacá, situado sobre la cordillera oriental de 
los Andes, muy cercana a la ciudad capital Bogotá, es la ciudad capital más alta del país, 
asimismo esta ciudad alberga un conjunto monumental e histórico que precede su antigüedad, la 
cual es reconocida como un importante centro literario, científico, cultural e histórico. Además, 
la ciudad de Tunja al igual que otras ciudades capitales, concentra toda la población en la urbe, 
lo cual conlleva la orientación en inversión social hacia esta zona, atendiendo las altas demandas 
de servicios públicos, salud, educación, vivienda, saneamiento básico, lo cual ha generado una 
alta cuantía de aguas residuales, las cuales tradicionalmente se disponían, vertiéndose de forma 
directa fuentes hídricas naturales. Sin embargo, la Alcaldía municipal, a través de convenios 
interinstitucionales obtuvo recursos para la financiación de la construcción de los módulos I, II y 
III de la planta de tratamiento de agua residual, terminada a finales del año 2016. En 
consecuencia, la planta ha generado un impacto positivo en la salud pública y el medio ambiente, 
aunque el aprovechamiento de los residuos generado por esta planta todavía no se ha 
consolidado, se ha derivado un interés de aplicar la norma ambiental colombiana, determinando 
las propiedades físicas, químicas y microbiológicas del subproducto que genera la planta de 
tratamiento de agua residual y proponiendo una alternativa de aprovechamiento en el uso de 
taludes viales desprotegidos y carentes de materia orgánica; por lo tanto, se considera como 
producto final, la obtención de una alternativa amigable con el medio ambiente al aprovechar los 
biosólidos que produce esta la planta de tratamiento de agua residual y así controlar los impactos 
ambientales generados de los subproducto producidos al estabilizar y ofrecer beneficios sociales, 
ambientales y económicos en la recuperación del paisaje. 
. 
13 
 
5 OBJETIVOS 
 
 
5.1 Objetivo General 
 
Aprovechar los biosólidos generados en la planta de tratamiento de agua residual de la 
ciudad de Tunja, mediante la aplicación de eco técnicas de revegetalización para el 
mejoramiento paisajístico de un talud vial. 
 
5.2 Objetivos Específicos 
 
Utilizar el subproducto generado por la planta de tratamiento de agua residual de Tunja, en 
la presente investigación como acondicionador de suelos. 
 
Analizar las propiedades físicas, químicas y microbiológicas de los biosólidos de la planta 
de tratamiento de agua residual de la ciudad de Tunja mediante las normas ambientales 
legales vigentes de acuerdo con la categoría y su clasificación, para alternativas de uso. 
 
Evaluar la reducción microbiológica presente en los biosólidos a través de utilizando 
tratamiento alcalino para garantizar el aprovechamiento en suelos que carecen de materia 
orgánica y nutrientes. 
 
Comparar mezclas de biosólidos con semilla de gramínea y material de talud vial, mediante 
diferente composición, para el aporte de nutrientes y de materia orgánica. 
 
Experimentar dos aeco técnicas (hidrosiembra y geomalla) a escala piloto para escoger los 
mejores resultados en el desarrollo y crecimiento del material vegetal en la revegetalización 
en un talud vial para diferentes ángulos de inclinación. 
6 MARCO CONCEPTUAL. 
 
6.1 MARCO TEORICO. 
 
6.1.1 Aguas residuales. 
 
Se entiende a la acción y efecto en la que el hombre introduce materias contaminantes, 
formas de energía o inducir condiciones en el agua de modo directo o indirecto; implica 
alteraciones perjudiciales de su calidad con relación a los usos posteriores o con su función 
ecológica, posterior a su modificación por diversos usos en actividades domésticas, 
industriales y comunitarias. El agua residual está compuesta de componentes físicos, 
químicos y biológicos; es una mezcla de materiales orgánicos e inorgánicos, suspendidos o 
disueltos producidas principalmente por el metabolismo humano y las actividades 
domésticas. En las aguas residuales urbanas estarán siempre presentes las aguas residuales 
14 
 
domésticas, y dependiendo del grado de industrialización de la aglomeración urbana, aguas 
industriales procedentes de actividades de este tipo que descargan sus vertidos a la red de 
alcantarillado municipal, así como aguas de escorrentía pluvial, si la red de saneamiento es 
unitaria (las aguas de lluvia son recogidas por el mismo sistema de alcantarillado empleado 
para la recogida y conducción de aguas residuales domésticas e industriales). (Almaya et 
al., 2012; Ministerio de agricultura alimentación y medio ambiente, 2013). (Amy et al., 
2017) establece que, no tratar las aguas residuales antes de su descarga en cuerpos 
receptores genera efectos dañinos sobre la salud humana y el ambiente, como la generación 
de olores, el agotamiento del oxígeno disuelto y la liberación de nutrientes, contaminantes 
tóxicos y patógenos. 
 
6.1.2 Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). 
 
Es el conjunto de obras, instalaciones donde se utiliza una combinación de varios procesos 
(físicos, químicos y biológicos) para tratar las aguas residuales industriales y eliminar 
contaminantes; Estos contaminantes son diversos y, en el caso de algunas aguas residuales 
industriales, pueden requerir estrategias / técnicas de tratamiento específicas (Anjum, Al-
Makishah, & Barakat, 2016; Hreiz, Latifi, & Roche, 2015; Ministerio de Desarrollo 
Económico, 2000). 
 
6.1.3 Tipos de Planta de Tratamiento de aguas residuales (PTAR). 
 
(Rojas, 2002), establece que por motivos de practicidad y por los hábitos existentes en 
Latinoamérica y el Caribe, la mayoría de PTAR realizan las siguientes etapas de 
tratamiento: 
 
 Tratamiento preliminar. 
 Tratamiento primario. 
 Tratamiento secundario. 
 Tratamiento avanzado o terciario. 
 Desinfección. 
 Disposición de lodos. 
6.1.3.1 Tratamiento preliminar. 
 
Está destinado a la preparación o acondicionamiento de las aguas residuales con el objetivo 
específicode proteger las instalaciones, el funcionamiento de las obras de tratamiento y 
eliminar o reducir sensiblemente las condiciones indeseables. 
 
6.1.3.2 Tratamiento primario. 
 
Tiene como objetivo la remoción por medios físicos o mecánicos de una parte sustancial 
del material sedimentable o flotante. Entre los tipos de tratamiento primario se citan: 
 
 Sedimentación primaria 
15 
 
 Flotación 
 Precipitación química 
 Filtros gruesos. 
 Oxidación química 
 Coagulación, floculación, sedimentación y filtración. 
 
6.1.3.3 Tratamiento secundario. 
 
Tiene como fin La reducción de compuestos orgánicos presente en el agua residual, 
acondicionada previamente mediante tratamiento primario, se realiza exclusivamente por 
procesos biológicos. Los tratamientos biológicos de esta categoría tienen una eficiencia 
emocional de la Demanda biológica de oxigeno (DBO) entre el 85% al 95% (Rojas, 2002), 
y están compuestos por: 
6.1.3.3.1 Filtración biológica. 
 
 Baja capacidad (filtros clásicos). 
 Alta capacidad: Filtros comunes. 
 Lodos activados: Convencional. Alta capacidad, Contacto estabilización, Aeración 
prolongada. 
6.1.3.3.2 Lagunas de estabilización. 
 
 Aerobia. 
 Facultativa. 
 Maduración. 
6.1.3.3.3 Otros 
 
 Anaeróbicos: Contacto. Filtro anaerobio. Reactor anaeróbico de flujo ascendente. 
 Oxígeno puroUnox / linde. 
 Discos rotatorios. 
6.1.3.3.4 Tratamiento avanzado o terciario 
 
Tiene como objetivo complementar los procesos anteriormente indicados para lograr 
efluentes más puros, con menor carga contaminante y que pueda ser utilizado para 
diferentes usos como recarga de acuíferos, recreación, agua industrial, etc. las sustancias o 
compuestos comúnmente removidos son: 
 
 Fosfatos y nitratos 
 Huevos y quistes de parásitos. 
 Sustancias tenso activas. 
 Algas. 
16 
 
 Bacterias y virus (desinfección). 
 Radionuclidos. 
 Sólidos totales y disueltos. 
 
6.1.4 Residuos generados en PTAR. 
 
6.1.4.1 Lodos. 
 
(U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2002) define el lodo como el residuo 
sólido, semisólido o líquido generado durante el tratamiento de las aguas residuales 
domésticas en las obras de tratamiento. Estos son el subproducto de materia orgánica 
finamente dividida y/o disuelta, en sólidos sedimentables floculantes que puedan ser 
separados por sedimentación en tanques de decantación. El RAS-2000 (Ministerio de 
Desarrollo Económico, 2000), lo define como un líquido con contenido de sólidos en 
suspensión sin ningún tipo de tratamiento; en consecuencia los lodos son potencialmente 
peligroso debido a su composición orgánicas residuales adsorbidos de las aguas residuales 
tratadas, encubadoras de microrganismos potencialmente patógenos para el hombre; por lo 
tanto, el tratamiento del lodo se considera uno de los problemas más importantes en el 
tratamiento de aguas residuales, debido a las mayores demandas de energía y costos de 
tratamiento (Anjum et al., 2016; Bolobajev et al., 2014; Yan et al., 2015). Asimismo, el 
lodo es el principal subproducto sólido y en el que se concentra gran parte de la 
contaminación química y microbiológica (Laturnus et al. 2007) y la digestión anaerobia es 
uno de los procesos de mayor aplicación para su estabilización, generando 
biosólidos.(Torres, P., Silva, J., Parra & Cerón, V. & Madera, Carlos, 2015). 
 
6.1.4.2 Tratamientos de lodo (lodos activados). 
 
Se han desarrollado varias técnicas para el tratamiento y la minimización de lodos. Estas 
consisten en tecnologías físicas, químicas, biológicas o combinación de las tres. 
Anteriormente, la eliminación del lodo excesivo se había llevado a cabo a través de 
métodos tradicionales, incluida la incineración, el relleno de la tierra o el vertido en el 
océano. Sin embargo, un aumento en las preocupaciones ambientales relacionadas y las 
estrictas leyes ambientales han llevado a que estas opciones de eliminación sean 
reemplazadas por métodos biológicos, es decir, digestión aeróbica y anaeróbica(Semblante 
et al., 2015). Estos procesos biológicos ahora son ampliamente aceptados y se emplean para 
lo siguiente: 
 
 Eliminación de compuestos tóxicos y organismos patógenos; 
 Reducción del volumen total de lodo 
 Transformar el lodo en biosólidos estables. 
 
La tecnología de tratamiento más común es el "sistema de lodos activados" (inventado a 
principios del siglo anterior), con sistemas actuales que mantienen similitudes con este 
sistema convencional (Anjum et al., 2016). En el sistema de lodo activado, la planta de 
17 
 
tratamiento de aguas residuales generalmente combina dos niveles de tratamiento, es decir, 
primario y secundario (Anjum et al., 2016; Rojas, 2002). El tratamiento primario asegura la 
eliminación de contaminantes particulados, por ejemplo, arena, escombros, grasas, aceites y 
otros desechos particulados. Estos materiales se separan de las aguas residuales a través de 
un método de separación gravitacional en un tanque grande, denominado colono primario. 
Los residuos sólidos producidos en el sedimentador primario se denominan lodo primario. 
Durante la etapa de tratamiento secundario, los componentes coloidales y disueltos se 
eliminan en un clarificador secundario o tanque de sedimentación, lo que resulta en la 
producción de lodo secundario (Anjum et al., 2016; Hreiz et al., 2015). 
 
6.1.4.3 Biosólidos. 
 
Según el RAS-2000 (Ministerio de Desarrollo Económico, 2000), defino los Biosólidos 
 omo “s l os prov n nt s l tr t m nto u s r s u l s mun p les, estabilizados 
biológicamente, con suficiente concentración de nutrientes (mayores y menores), bajo 
contenido de microorganismos patógenos, presencia permisible de metales pesados, que se 
puede utilizar como fertilizante, acondicionador o mejorador de suelos, de acuerdo a la 
composición físico-química del Biosólidos y l vo n uso l su lo”; del mismo 
modo, (Decreto 1287, Ministerio de Vivienda, 2014), hace énfasis en los tratamientos, 
definiendo los Biosólidos como “ l pro u to r sult nt l st b l z n l r n 
orgánica de los lodos generados en el tratamiento de aguas residuales municipales, con 
caract r st s s s qu m s y m rob ol s qu p rm t n su uso” En on or n 
con lo expuesto por (Dáguer, 2000). , los Biosólidos son un producto originado después de 
un proceso de estabilización de lodos orgánicos provenientes del tratamiento de las aguas 
residuales. La estabilización se realiza para reducir su nivel de patogenicidad, su poder de 
fermentación y su capacidad de atracción de vectores. Gracias a este proceso, el biosólido 
tiene aptitud para utilización agrícola y forestal, y para la recuperación de suelos 
degradados. En concordancia, la definición de Biosólidos definida por (U.S. Environmental 
Protection Agency (USEPA), 2002) como "el producto sólido principalmente orgánico 
producido por los procesos municipales de tratamiento de aguas residuales que pueden 
reciclarse beneficiosamente como enmiendas del suelo”. 
 
(Zartman, 2010) definió la diferencia entre lodo y Biosólidos; los primeros como lodos 
depurados en forma los residuos sólidos, semisólidos o líquidos generados durante el 
tratamiento de las aguas residuales domésticas, y los biosólidos como el producto generado 
por un tratamiento con el fin de cumplir con estándares de aplicación en la tierra. Del 
mismo modo, (Amador-díaz, Veliz-lorenzo, & Bataller-venta, 2015), han definido los 
Biosólidos Como subproductos líquidos, sólidos o semisólidos generados durante los 
procesos mecánicos, biológicos y químicos de purificación de las aguas servidas en las 
plantas de tratamiento de agua residual. Contienen gran cantidad de materia orgánica, 
microorganismos, macro y micro nutrientes, metales pesados y agua. Están formados 
principalmente por agentes contaminantes, debido a la acumulación de materias en 
suspensión y compuestosorgánicos en las condiciones de tratamiento. 
 
18 
 
6.1.5 Clasificación de los Biosólidos. 
 
El (Decreto 1287, Ministerio de Vivienda, 2014) establece que en Colombia se tomó como 
referencia la clasificación de Biosólidos según (U.S. Environmental Protection Agency 
(USEPA), 2002), la cual divide el tipo de Biosólidos teniendo en cuenta los 
microorganismo presentes, dividiéndolos en dos categorías: 
 
 Clase A 
 Clase B 
 
Según (Bedoya-urrego, 2013), esta clasificación A y B, se realiza según sus niveles 
detectables de microorganismos o agentes patógenos (coliformes fecales, salmonella sp, 
Eschericia coli), parasitoides (huevos de helmintos), metales pesados que permanecen en 
concentraciones bajas, en las aguas residuales domésticas, la materia orgánica y nutrientes., 
a continuación se enfatiza en la diferencia del Biosólidos por su clase: 
 
6.1.5.1 Clase A. 
Estos no tienen ninguna restricción para uso agrario si y solo si presentAn concentraciones 
mínimas de carga parasitaria, virus, metales pesados se podrá clasificar como un Biosólidos 
clase A, por no presenta ninguna clase de restricción en cuanto a manejo, trasporte y 
comercialización 
 
6.1.5.2 Clase B. 
Presenta altas restricciones para uso agrícola, debido a condiciones de prevalencia e 
incidencia de bacterias, virus, metales pesados, materia orgánica y nutrientes, que superan 
los límites permisibles para un residuo considerado peligroso si no es sometido a procesos 
de estabilización, si se pretende darle usos diferentes a la incineración (Decreto 1287, 
Ministerio de Vivienda, 2014). 
 
6.1.6 Características de los Biosólidos. 
 
6.1.6.1 Caracterización química de los Biosólidos. 
 
Los lodos estabilizados o Biosólidos pueden ser aprovechados en la agricultura como 
abonos orgánicos, fertilizantes, sin que sus parámetros físicos, químicos y microbiológicos 
superen los límites permisibles, según (Instituto Colombiano de Normas Técnicas y 
Certificación (ICONTEC), 2004) 
 
En la tabla 1, se muestran las concentraciones límites permisibles para metales pesados en 
los Biosólidos comparado con los valores de (U.S. Environmental Protection Agency 
(USEPA), 2002); para su uso debe realizarse un tratamiento y análisis previo según su 
clasificación, puesto que si se incorporan directamente causan contaminación(J. Ricardo & 
Reyes, 2004). 
 
19 
 
Tabla 1. Límites máximos de metales pesados de residuos según norma NTC-5167. 
Metal 
Tierras agrícolas y forestales, sitios públicos, 
recuperación de suelos 
Límites máximos 
permitidos en abono 
(mg/kg -peso seco) 
Concentración máxima 
(mg/kg) 
Aplicación 
máxima (kg/ha) 
Arsénico 75 41 41 
Cadmio 85 39 39 
Cromo 3000 3000 1200 
Cobre 4300 1500 N.A. 
Plomo 840 300 300 
Mercurio 57 17 17 
Molibdeno 75 18 N.A. 
Níquel 420 420 420 
Selenio 100 100 N.A. 
Zinc 7000 2800 N.A. 
Fuente: Norma Técnica Colombiana NTC 5167 del 2004. 
 
A continuación, en la tabla 2, se relacionan los parámetros y los valores máximo 
permisible. 
 
Tabla 2. Comparación de Valores Máximos Permisibles de Metales en los Biosólidos. 
Metal 
 
Tierras agrícolas y forestales, 
sitios públicos, recuperación de 
suelos 
Límites máximos 
permitidos en 
abono mg/kg(peso 
seco)** 
Decreto 1287 DE 2914 
categoría Biosólidos 
valores máximos 
Concentración 
Máxima (mg/kg) 
Aplicación 
Máxima 
(kg/ha) 
categoría A 
*** 
categoría 
B 
Arsénico 75 41 41 20 40 
Cadmio 85 39 39 8 40 
Cromo 3000 3000 1200 1000 1750 
Cobre 4300 1500 N.A. 1000 1500 
Plomo 840 300 300 10 20 
Mercurio 57 17 17 18 75 
Molibdeno 75 18 N.A. 80 420 
Níquel 420 420 420 300 400 
Selenio 100 100 N.A. 36 100 
Zinc 7000 2800 N.A. 2000 2800 
Fuente: Norma Técnica Colombiana NTC 5167 del 2004. 
 Ministerio de vivienda, ciudad y territorio, Decreto1287 de 2014. 
 
6.1.7 Caracterización microbiológica de los Biosólidos. 
 
20 
 
(U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2002), establece un precedente 
importante en cuanto a manejo de lodos y biosólidos, fijando límites de metales pesados, 
calidad microbiológica y atracción de vectores, además de recomendar tratamientos para su 
estabilización, de tal forma que puedan cumplir con dichas exigencias. En países como 
México, Brasil, Chile y Argentina también se ha logrado regular el uso y disposición de 
biosólidos con características similares a la norma de Estados Unidos. En Colombia la 
norma se encuentra en proceso de aprobación. Con base a lo anterior, la tabla 3, resume la 
clasificación de los biosólidos en términos de la calidad microbiológica (P. T. Lozada, 
Madera, & Silva, 2009). 
 
Tabla 3. Criterios microbiológicos para la caracterización de biosólidos. 
Criterio Unidad 
EE.UU.(1
) 
Clase 
México (2) 
Clase 
Brasil (3) Chile (4) 
Argentina 
(5) 
Colombia 
(6) 
Coliforme
s fecales 
NMP/g 
A:<1*10
3
 A:<1*10
3
 
A:<1*10
3
 
A:<1*10
3
 
A:<1*10
3
 A:<1*10
3
 
B:<1*10
6
 
B:<1*10
3
 
B:<1*10
6
 
CB:<2*10
6
 
B:<2*10
6
 
C:<1*10
3
 
Salmonell
a sp 
NMP/g A:< 3/4 
A:< 3 
Ausencia 
en 10 g 
A:< 3/4 A:< 3/4 
A: 
Ausente 
B:< 3 
B: < 1*10
3
 
C:< 300 
Huevos de 
helmintos 
HH/g A:< 3/4 
A:< 1 A:< 1/4 
A:< 1/4 -- 
A:< 1 
B:< 10 
B:< 10 B:< 10 
C:< 35 
Virus UFP/g 
A:< 1 
A:< 1/4 -- A:< 1/4 -- -- -- 
 (1)Norma 40 CFR parte 503 (EPA,2003), (2) NOM-004-2002 SERMANAT,2002), (3) Resolución N.375 de 
29 de agosto de 2006 (Conama,2006). (4) Decreto Supremo N.123 (30/08/2006) (Conma,2000; Mena,2008), 
(5) Resolución N. 97/ 01 (22/11/20019) (Mena, 2008), (6) Decreto 1287 de 2014 (10/06/14), (M.V.C.T). 
Fuente: Mejoramiento de la calidad microbiológica de biosólidos generados en plantas de 
tratamiento de aguas residuales domésticas. 2009. 
 
En la mayoría de estas normas, los biosólidos se clasifican en Clases A y B, con excepción 
de la norma mexicana (Normas Oficiales Mexicanas, 2003) , que introduce una tercera 
categoría (clase C), y la norma chilena (Ministerio secretaría general de la presidencia de 
Chile, 2009), en solo establece la clase A, la cual corresponde a biosólidos que pueden 
utilizarse sin restricción en agricultura incluyendo todos los usos urbanos con contacto 
público directo; los Biosólidos de Clase B pueden ser aplicados con restricciones, para 
contacto indirecto, revegetalización, cultivos de alimentos que se procesen antes de ser 
consumidos o cobertura en rellenos sanitarios, y los de clase C mostrados en la norma 
mexicana pueden emplearse para usos forestales o mejoramientos de suelos. En todas las 
normas estudiadas, establecen límites para coliformes fecales, Salmonella sp y huevos de 
21 
 
helmintos, los virus sólo son reglamentados en la norma norteamericana y 
brasilera.(Torres-lozada, Patricia., Madera, Carlos. Silva, 2009). 
 
6.1.8 Métodos de estabilización de biosólidos. 
 
Los procesos de tratamiento de lodos tienen como objetivo reducir el volumen y el 
contenido orgánico y la presencia de patógenos, sin embargo, se deben conservar las 
propiedades beneficiosas, debido a que el propósito de la aplicación de Biosólidos en el 
suelo consiste en disponer este subproducto de una manera ambientalmente racional 
mediante el reciclaje de nutrientes y acondicionadores del suelo, para la enmienda del suelo 
o la recuperación de la tierra; por lo tanto, los Biosólidos de aguas residuales deben 
cumplir con las regulaciones estatales de gestión y eliminación; por lo tanto no deben 
contener materiales que sean peligrosos para la salud humana (por ejemplo, toxicidad, 
organismos patógenos) o peligrosos para el medio ambiente (por ejemplo, toxicidad, 
pesticidas, metales pesados); los Biosólidos tratados se aplican en tierra mediante inyección 
directa o aplicación y arado (incorporación) (Spellman, 2013; Zartman, 2010). Por lo tanto 
existen diversidades de metodologías para este fin; a continuación se presentan un recuento 
de algunos técnicas empleadaspara tratamiento de lodos tratados o Biosólidos. 
 
6.1.8.1 Compostaje. 
 
Es una mezcla de materia orgánica en descomposición y en descomposición que mejora la 
estructura del suelo y proporciona nutrientes para las plantas; el compost es un proceso 
biológico exotérmico de conversión de materia orgánica presente hacia formas más 
estables, la cual es realizada por microorganismos como bacterias, hongos y actinomicetos 
que requieren de ciertas condiciones ambientales controladas que faciliten el incremento de 
la temperatura (usualmente entre 55 - 60 ºC) para la destrucción de patógenos(Cromell, 
National, & Association, 2010; Kiely, 1999; Torres, Pérez, Escobar, Uribe, & Imery, 2007). 
Al respecto (Trejos,Mariana & Agudelo, N. 2012; Torres et al., 2007). Consideran qu “El 
compostaje de biosólidos garantiza un producto con pH entre 6,5 y 8,0 unidades que 
favorece el crecimiento de las plantas, reduce la movilidad de metales pesados y puede ser 
usado benéficamente como acondicionador de suelos”El proceso de compostaje se aplica 
para el tratamiento de lodos y la conversión de residuos biológicos complejos en productos 
estabilizados que pueden utilizarse como fertilizantes orgánicos y productos de valor 
agregado (Trejos,Mariana & Agudelo, N. 2012). 
 
6.1.8.2 Lombricultura. 
 
Es una alternativa de manejo de los biosólidos, que no requiere grandes costos para su 
implementación y mantenimiento sus resultados muestran que los biosólidos en sus 
propiedades físicas, químicas y microbiológicas no superan los niveles permisibles de 
contaminación, que lo consideren un residuo peligroso, además esta alternativa genera 
ingresos por la venta del abono. (Trejos, 2012).
 
 
22 
 
6.1.9 Tratamiento químico. 
 
Tratamiento utilizados para cumplirla función principal de agente bactericida, llevando al 
bloqueo temporal de fermentaciones ácidas. Por su reducido costo y alcalinidad, la cal es el 
r t vo qu más s ut l z ” (García, N, 2006). Un ejemplo de tratamiento químico es la 
estabilización alcalina se pretende aumentar el pH por encima de 12 unidades y mantenerlo 
durante 72 horas como mínimo, para lograr la reducción significativa de patógenos y la 
estabilización del lodo; adicionalmente, este valor de pH sobrepasa los límites de tolerancia 
para el crecimiento y supervivencia de organismos tan resistentes como los huevos de 
helmintos (U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2002;T. Lozada et al., 2008). 
 
6.1.9.1 Digestión aerobia 
 
Esta se realiza en la continuación de los procesos de sistemas de tratamientos biológicos 
donde las retenciones hidráulicas de las aguas son por tiempos prolongados, este sistema es 
uno de los poco utilizados por el tiempo que conlleva. Los procesos de digestión aerobia 
están indicados especialmente para la estabilización de lodos procedentes del tratamiento 
biológico, siendo en esencia una continuación del proceso de aireación.(Mahamud, M., 
1996, p3). 
 
6.1.9.2 Digestión anaerobia mesófila. 
 
Los procesos de digestión anaerobia de alta carga, se llevan a cabo en un digestor primario 
con un periodo medio de retención que oscila entre los 10 y los 30 días en función del tipo 
de lodos alimentados y de la temperatura de trabajo. Algunas instalaciones pertenecientes a 
depuradoras españolas que procesan por este sistema mezclas de lodos primarios y 
secundarios, utilizan temperaturas en el intervalo 30-33°C y tiempos de residencia que van 
de los 17 a los 30 días. Se suele disponer además de un digestor secundario que facilita el 
espesamiento de los lodos y donde se lleva a cabo una digestión adicional.(Mahamud, M., 
1996). 
 
6.1.9.3 Incineración. 
 
Se puede definir como una destrucción térmica de los lodos a altas temperaturas en 
presencia de exceso de aire, tiene una importante reducción de volumen y este tendrá una 
importante estabilidad y ausencia del componente orgánico. A medida que se calcina, la 
materia orgánica se convierte en dióxido de carbono y vapor de agua, y la materia 
inorgánica se deja como cenizas o sólidos fijos. Las cenizas se recogen para su 
reutilización.(U.S. Environmental Protection Agency ((USEPA), 2002; Mahamud, M., 
1996). 
 
 
 
23 
 
6.1.10 Vegetalizacion. 
 
La Vegetalizacion es un método natural, autosuficiente y rentable para proteger los suelos 
expuestos, pendientes y los cauces de las fuerzas erosivas de las gotas de lluvia, las fuerzas 
de tracción del agua que fluye y la ex filtración del agua subterránea; Las medidas 
vegetativas con fines de estabilización se han desarrollado rápidamente durante las últimas 
tres décadas, y se han aplicado con frecuencia en la práctica para estabilizar las riberas de 
los ríos y restaurar las cuencas hidrográficas, así como el uso de medidas relacionadas para 
estabilizar las laderas de las tierras altas(Goldsmith, 2014). 
 
6.1.11 Talud 
 
Un talud es una superficie de terreno inclinada resultante de movimientos de tierra durante 
la construcción de una carretera, dique o durante la construcción de un pozo para los 
cimientos de un edificio; La estabilidad de una pendiente está determinada por el ángulo de 
inclinación y depende de una serie de parámetros. En el caso de una pendiente inestable, 
puede ocurrir un deslizamiento de tierra o "falla de la pendiente"(Schmidt & Vogt-breyer, 
2014). 
 
6.2 Estado del Arte. 
 
6.2.1 Contexto mundial sobre la demanda de agua. 
 
En la actualidad la población mundial representa más de 6 mil millones de personas, no 
obstante el uso del agua se ha triplicado. Actualmente, el estrés hídrico afecta solo a una 
fracción modesta de la población humana, no obstante se espera que afecte al 45 por ciento 
de la población para 2025. Alrededor de 1.200 millones de personas, o casi una quinta parte 
de la población mundial, viven en zonas de escasez física, y 500 millones de personas se 
están acercando a esta situación. Otros 1.600 millones de personas, o casi una cuarta parte 
de la población mundial, se enfrentan a una escasez económica de agua (donde los países 
carecen de la infraestructura necesaria para extraer agua de ríos y acuíferos); una simple 
extrapolación del uso actual del agua en comparación con el uso previsto en el futuro 
muestra que el agua se convertirá en un producto mucho más importante de lo que es hoy. 
Anteriormente se sugirió que llegará el día en que un galón de agua tendrá un valor 
comparable o incluso más caro que un galón de gasolina (Kalavrouziotis, 2017; Spellman, 
2013). ((UNESCO), 2017) ha establece que el aumento mundial de la demanda de agua 
dulce y los escasos recursos hídricos son más escasos debido a la captación excesiva, la 
contaminación y el cambio climático; Se espera que la demanda mundial de agua aumente 
considerablemente en las próximas décadas. Además del sector agrícola, al que se destina 
el 70% de las extracciones mundiales, se esperan aumentos importantes en la demanda de 
agua para la producción industrial y energética. La urbanización acelerada y el desarrollo 
de sistemas de suministro de aguas municipales y de saneamiento también contribuyen al 
aumento de demanda. Se estima que en el mundo más del 80 % de aguas residuales (más 
del 95 % en algunos países en desarrollo) se vierte al medio ambiente sin tratamiento 
24 
 
alguno, descargadas en vías fluviales, donde crea riesgos para la salud, el medio ambiente y 
el clima. La urbanización exacerba aún más este desafío al aumentar la generación de aguas 
residuales, mientras que al mismo tiempo utiliza más recursos cada vez más escasos de la 
Tierra ((UNESCO), 2017; International Water Asociation (IWA), 2018). 
 
6.2.2 Problemáticas de infraestructura para tratamiento de aguas residuales. 
 
Esta última a causa del aumento en las concentraciones de gases de efecto invernadero en la 
atmósfera, se espera que la temperatura aumente entre 2 y 5 ° C en todo el mundo para 
2050 (Zouboulis & Tolkou, 2015); Esteaumento de temperatura ya causa, entre otros, 
mayores tasas de evaporación, eventos climáticos más extremos (inundaciones, sequías, 
huracanes, etc.), derretimiento de nieve más temprano y precipitación reducida (más pesado 
pero menos frecuente en algunas áreas). Como resultado de las inundaciones más comunes, 
la derivación se convierte en un procedimiento operativo frecuente para las plantas de 
tratamiento de aguas residuales (PTAR), que reciben desechos de los sistemas de 
alcantarillado combinados (aguas residuales urbanas y aguas pluviales). Esto significa que 
para proteger la biomasa en la cuenca de aireación y evitar el lavado de la biomasa, las 
aguas residuales entrantes con las aguas pluviales se desvían directamente sin ningún 
tratamiento al receptor de agua más cercano (Kalavrouziotis, 2017). 
 
En consecuencia, la infraestructura es un problema fundamental para todos los países. La 
disponibilidad de datos continúa siendo una dificultad constante, especialmente en los 
países en desarrollo. Un estudio reciente mostró que de 181 países, únicamente 55 contaban 
con información en materia de generación, tratamiento y utilización de aguas 
residuales(Sato, Qadir, Yamamoto, Endo, & Zahoor, 2013); los países restantes no 
contaban con información o solo tenían datos parciales. En la mayoría de los países que 
contaban con información, esta se encontraba desactualizada. Este cuello de botella con 
respecto a la información impide realizar las actividades de investigación y desarrollo 
necesarias para diseñar tecnologías innovadoras y adaptar las existentes a las necesidades y 
características locales((UNESCO), 2017; International Water Asociation (IWA), 2018). Se 
estima que la capacidad actual de tratamiento de aguas residuales es el 70% de las aguas 
residuales generadas en los países de altos ingresos, y solo el 8% en los países de bajos 
ingresos (Sato et al., 2013). Por lo tanto Se necesita una acción decisiva, urgente y a gran 
escala. Las ciudades deberían estar facultadas para liderar una revolución de recursos, con 
los gobiernos y el sector privado invirtiendo fuertemente en infraestructura para permitir 
una transición a una economía circular, que a su vez traerá importantes beneficios 
ambientales, económicos y sociales. Existe un conjunto de tecnologías bien establecido que 
varias ciudades y países han implementado con éxito para aumentar la cantidad de aguas 
residuales que se reciclan y reutilizan. El mercado global para el reciclaje y la reutilización 
de aguas residuales alcanzó casi $ 12.2 mil millones en 2016 y debería llegar a $ 22.3 mil 
millones para 2021 (International Water Asociation (IWA), 2018). Esta expansión del 
mercado es una respuesta a la creciente demanda de agua por parte de las ciudades y la 
industria contra un retroceso del aumento de la urbanización, el crecimiento de la población 
y el clima. 
25 
 
 
6.2.3 Contexto mundial de Biosólidos. 
 
La cantidad de biosólidos producidos anualmente en el mundo ha aumentado 
dramáticamente debido al crecimiento de nuevas plantas de tratamiento y la mejora 
continúa de las instalaciones existentes (Rulkens, 2008). Como ejemplo, se estima que 
aproximadamente 5,6 millones de toneladas secas de lodos de depuradora se usan o 
eliminan anualmente en los Estados Unidos, de los cuales aproximadamente el 60% se 
utilizan para la aplicación a la tierra o la distribución pública, en este contexto, la USEPA 
(U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2002)estima que cerca deL 0,1% de la 
tierra agrícola disponible en los Estados Unidos se trata con Biosólidos. 
 
La creciente producción de biosólidos junto con las crecientes preocupaciones sobre su uso 
beneficioso en la agricultura, así como la disponibilidad de tierras agrícolas en las 
proximidades de las plantas de tratamiento de aguas residuales, está presionando cada vez 
más a las industrias de aguas residuales para que encuentren soluciones alternativas para la 
gestión y reutilización de biosólidos. Se han considerado numerosas tecnologías como la 
incineración, la gasificación, la pirólisis, el procesamiento hidrotérmico y la fabricación de 
ladrillos(Patel et al., 2018); además: 
 
 Reducen el volumen de biosólidos en un 30–90% y, por lo tanto, disminuyen las 
restricciones de costo, tiempo, mano de obra y espacio asociadas con su manejo y 
monitoreo. 
 Convierten los biosólidos en productos de alto valor como bioenergía, bio-petróleo, 
gas y ladrillos que pueden generar ingresos para las empresas de aguas residuales. 
 Cuestiones como el olor, los patógenos, los metales pesados, los contaminantes 
emergentes y el fósforo pueden minimizarse en parte o eliminarse por completo con 
el uso de estas tecnologías. 
 
6.2.4 Contexto nacional y Biosólidos. 
 
La investigación de Biosólidos se han realizado en el mundo por más de 30 años, y hace 
más de una década ha generado en países desarrollados un marco normativo que regula su 
aprovechamiento en actividades agrícolas y no agrícolas; estas actividades ha permitido la 
adecuada gestión de estos subproductos generados en el tratamiento de aguas residuales en 
la búsqueda de evitar impactos negativos al ambiente o a la salud pública (Dáguer, 
2000;Anjum et al., 2016). No obstante, la entrada en operación de plantas de tratamiento de 
aguas residuales en las grandes ciudades de Colombia ha generado un incremento en la 
producción de Biosólidos y ha propiciado la investigación para evaluar su potencial de 
aprovechamiento en el ámbito local y nacional. Los resultados obtenidos serán 
determinantes para una adecuada gestión de los Biosólidos que se generarán en las plantas 
que se construyan en el resto de ciudades del país (Dáguer, 2000). 
 
26 
 
Con base en loa anterior, las PTAR de Colombia generan aproximadamente 274 Tn/día de 
biosólidos, (Bedoya-urrego, 2013;Velez, 2006) determinan que el 97% de esta producción 
es generada por plantas como, El Salitre (Bogotá), Cañaveralejo (Cali) y San Fernando 
(Itagüí), que, en el caso particular de Medellín, en la PTAR San Fernando, se generan cerca 
de 70 t/día de biosólidos, como producto del tratamiento de 1.100 L/s de aguas residuales. 
A este respecto Empresas Públicas de Medellín E.S.P explora alternativas en convenio con 
los entes académicos de la ciudad, con miras a un mejor uso de sus biosólidos y dichos 
ensayos mostraron que estos biosólidos pueden ser utilizados en protección de taludes, 
proyectos forestales, recuperación de suelos de minería, explotación de canteras y usos 
agrícolas y pecuarios (Melo Cerón, Rodríguez González, & González Guzmán, 2017; 
Velez, 2006); asimismo, es posible mejorar la productiva agraria con el uso de los 
biosólidos de las PTAR colombianas; esto permite reducir los requerimientos de suelo 
orgánico para la cobertura final de los sitios de disposición final de residuos sólidos (Melo 
Cerón et al., 2017). 
 
A nivel regional, la planta de tratamiento de agua residual de la ciudad de Tunja, cuenta con 
un sistema de tratamiento preliminar de rejilla auto limpiante, un desarenador, además de 
un tratamiento secundario biológico, con un reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB), 
posteriormente un tratamiento aerobio y pasa a sedimentación secundaria, se producen 
lodos, los cuales se tratan con espesadores de lodos y deshidratador centrifugo(Pineda 
Buitrago, 2017). 
 
6.2.5 Aporte de nutrientes en los Biosólidos en el país. 
 
Con respecto a las características agrológicas, los biosólidos de Colombia presentan 
concentraciones típicas de nitrógeno y fósforo que muestran su alto potencial de 
aprovechamiento en actividades agrícolas y no agrícolas (recuperación de suelos, 
actividades forestales, cobertura de rellenos), tal como se observa en la tabla 4. Los 
Biosólidos, logran incorporar al suelo cantidades significativas de micro y macro nutrientes 
(carbono, nitrógeno, azufre, potasio, fósforo, zinc,hierro y cobre), además mejoran las 
condiciones del pH, propiciando una situación favorable para el desarrollo de las plantas. 
(Velez, 2006; Dáguer G, 2003) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
Tabla 4. Características agrologicas de los biosólidos en Colombia. 
Parámetros 
Rango 
Colombia (%) 
Rango literatura 
(%)* 
Nitrógeno total 1.6 – 3.3 3 – 8** 
Nitrógeno 
orgánico 
0.44 – 1.9 1- 5 
Nitrógeno 
amoniacal 
0.6 – 2.3 1- 3 
Fósforo 0.04 – 3.3 1,5 - 5 
Potasio 0.007– 0.4 0,2 - 0,8 
Sólidos 
volátiles 
42 – 50 -- 
Unidades Ph 6.05 – 7.9 -- 
Fuente: Dáguer G.P. 2000“G st n b os l os n olomb 
 Velez, 2006, Los Biosólidos: ¿una solución o un problema? 
 
6.2.6 Aporte de materia orgánica de Biosólidos. 
 
 La aplicación de lodos de depurados o Biosólidos a tierras agrícolas parece ser la solución 
más práctica y definitiva como un beneficio económico debido al hecho de que es un 
método común de mayor uso(Kalavrouziotis, 2017). Los principales beneficios de la 
aplicación de lodos son: 
 
 Mayor suministro de nutrientes vegetales principales: 
 Provisión de algunos de los micronutrientes esenciales (Zn, Cu, Mo, Boro y Mn), 
 Mejora en las propiedades físicas del suelo, es decir, mejor estructura del suelo, 
mayor capacidad de retención de agua del suelo y características mejoradas de 
transmisión del agua del suelo. 
 
Debido a la disminución gradual en el contenido de materia orgánica de los suelos 
cultivados en el mundo, como resultado de factores como el uso excesivo de fertilizantes 
inorgánicos, es un fenómeno mundial. En climas cálidos, como Sudáfrica, el Mediterráneo 
y el sur de EE. UU genera una rápida descomposición microbiana de la materia orgánica 
del suelo. La disminución en el contenido de materia orgánica del suelo es un problema de 
gran preocupación ya que puede conducir a un deterioro de la estructura física del suelo y a 
una erosión acelerada.; un aporte del Biosólidos seria contrarrestar estas deficiencias 
(Kalavrouziotis, 2017). Sin embargo, las alternativas más usadas a escala mundial para la 
disposición de este material, se encuentran la ceramización, la vitrificación, la incineración, 
la disposición en rellenos sanitarios; no obstante la valorización agrícola del Biosólidos por 
medio de procesos de compostaje y su disposición directa en terrenos degradados de 
minería o en terrenos con actividades pastoriles y de paisajismo(Adriana María & 
Carmona, 2005). Otros aportes mencionados por (Dáguer G, 2003) definen que 
concentraciones típicas de nitrógeno, fósforo y potasio, son aprovechables si se encuentran 
28 
 
en los límites máximos permitidos para metales pesados lo que permite la optimización en 
la recuperación de suelos, coberturas de rellenos sanitarios; Por lo anterior y basados en 
estos parámetros y experiencias de otros países se hace el aprovechamiento de los 
biosólidos en el acondicionamiento de suelos, para producciones agropecuarias, forestales, 
restableciendo la relación carbono-nitrógeno que se presenta en el suelo; conjuntamente, 
puede contribuir de forma importante a la conservación de los recursos naturales, siempre 
que se lleve a cabo en forma racional, lo que implica sacar el máximo provecho a los 
aspectos ventajosos (aporte de materia orgánica y nutrientes al sistema suelo-planta, y 
reducir al mínimo los que puedan ser desfavorables para la salud pública y el medio 
ambiente (Vélez Zuluaga, 2007). 
 
El proceso de tratamiento de las aguas residuales de tipo doméstico e industrial es una 
combinación de procesos físicos químicos y biológicos que generan enormes volúmenes de 
lodos putrescibles, los cuales contienen altas cargas de contaminantes orgánicos, agentes 
patógenos, materia orgánica, metales pesados y nutrientes que al ser procesados en una 
PTAR permiten generar cambios en la composición de los lodos para transformarlos en 
biosólidos o lodos estabilizados (Velez, 2006) 
 
Gracias a estos aportes, los Biosólidos de las PTAR de Colombia han permitido reducir los 
requerimientos de suelo orgánico para la cobertura final de los sitios de disposición final de 
residuos sólidos de las principales ciudades del país; también han permitido recuperar 
suelos degradados por actividades antrópicas, hasta el primer semestre de 2003 se habían 
cubierto más de 20 ha con mezclas de biosólido-suelo para cobertura final y recuperado 
más de 22 ha de suelos degradados (Melo Cerón et al., 2017). De otra parte, el uso de 
fertilizantes con menores efectos sobre el ambiente y menores costos de producción y las 
experiencias mencionadas hacen que la utilización de materiales, como los biosólidos, que 
cumplen con los dos criterios; en consecuencia, permite su viabilidad como mejorador de 
suelos, con fines agrícolas (Torres-lozada, Ilva-leal, Parra-orobio, Cerón-Castro, & Madera, 
2015). Por otro lado, los biosólidos son materiales orgánicos ricos en nutrientes con un 
contenido de materia orgánica de hasta el 50%. Por lo tanto, los biosólidos pueden ser 
utilizados como acondicionadores de suelos para mejorar las propiedades físicas, químicas 
y biológicas de los suelos, especialmente aquellos suelos degradados o alterados. (Lu, He, 
& Stoffella, 2012). 
 
6.2.7 Sistemas de cobertura destinados a la protección de taludes. 
 
Debido a la baja fertilidad de los taludes, resulta conveniente el uso de prácticas que 
mejoren la capacidad del suelo para que las plantas puedan colonizarlo, teniendo en cuenta 
que son técnicas que habitualmente se usan como complemento de otras, como pueden ser 
la hidrosiembra y las mantas orgánicas (Instituto de Agricultura Sostenible (CSIC), 2014). 
La hidrosiembra, es un sistema de revegetalización utilizando agua, aglomerante y semillas 
para control de perdida de suelos, facilitando el establecimiento de una cubierta vegetal en 
sitios erosionados o con escaso suelo, particularmente en taludes con distintos grados de 
inclinación. En una hidrosiembra se proyecta, sobre el terreno a recolonizar con vegetación, 
29 
 
una suspensión de agua y semillas, que incluyen aditivos como: abonos orgánicos, aserrín o 
pajas de cereales, adherentes de la mezcla, retenedoras de humedad (como geles de 
acrilamida), fertilizantes inorgánicos de liberación lenta y composta, entre otros 
componentes. Las metas de la hidrosiembra son proteger un sustrato contra la acción de la 
erosión y eliminar el negativo impacto ambiental visual sobre el paisaje, producido por la 
construcción de obras de ingeniería civil. La finalidad de la aplicación de esta técnica es 
establecer una cubierta vegetal con plantas colonizadoras, que permita iniciar el proceso de 
sucesión ecológica, para conformar una cubierta vegetal madura, acorde con las 
condiciones climáticas y edáficas locales (Monroy-Ata, Castañeda-Pérez, & Fernández-
Castillo, 2008). 
 
6.2.7.1 Eco tecnologías implementadas. 
6.2.7.1.1 Hidrosiembra 
 
Tomando la experiencia de (Monroy-Ata et al., 2008), se preparó el adherente, 5 kg de 
cladodios (pencas) de nopal ( Opuntia streptacantha Lem.) crudos; un componente del 
nopal que sirve como aglutinante son las pectinas (carbohidratos que al solubilizarse en 
agua forman un gel). La mezcla incluyó: 200 g de adherente; 550 g de suelo enmendado 
(biosólido con suelo árido) y 60 g de musgo. Esta mezcla se aplicó, a cada cajón de madera 
de 25 x 45 cm de superficie y 15 cm de espesor. Para tres cajones, se incorporó 
homogéneamente la mezcla, la cual sirvió de sustrato, en cada cajón, se sembró estolones 
de gramínea o de plantas herbáceas (pastos). Finalmente, a cada cajón con la hidrosiembra 
se irrigó con 250 ml de agua cada tercer día. 
6.2.7.1.2 Geomalla 
 
La geomalla consiste en un textil con trama abierta que se fija físicamente al suelo que se 
desea recuperar y que retiene un sustrato consistente en una mezcla de tierra, abono 
orgánico, semillas, materiales para conservar la humedad(hidrogeles, aserrín, musgo, etc.) 
y algún bactericida y fungicida general. Esta geo malla debe permitir la germinación de las 
semillas y la emergencia de plántulas a través de la trama del textil. La geo malla se puede 
fijar mediante estacas, rocas, alcayatas, etc. No obstante, las técnicas de bioingeniería 
actuales promueven el uso de materiales exclusivamente de origen natural, para no 
contaminar o alterar el desarrollo de procesos como la formación del suelo o la sucesión 
ecológica de la vegetación (Monroy-Ata et al., 2008). 
 
(Monroy-Ata et al., 2008), establece que la finalidad de las eco técnicas o técnicas de 
ingeniería biológica, como la hidrosiembra o el uso de geo mallas, es cubrir con vegetación 
(esencialmente herbácea pero ocasionalmente combinada con arbustos) áreas desnudas de 
plantas, en sitios aledaños a las obras de infraestructura de una región, como carreteras, 
puentes, presas, canales de riego, etc. Esto permite tener una composición paisajística más 
estética y evitar problemas de deslaves o de erosión de las zonas sin vegetación. 
 
30 
 
6.2.8 Enmiendas orgánicas con Biosólidos 
 
Las enmiendas orgánicas son aplicadas con el fin de fertilizar las plantas, son sustancias 
que mejoran y modifican las características físicas y químicas del suelo, durante los últimos 
años se han venido utilizando productos como: residuos de ganadería, agricultura y 
restantes del tratamiento de agua residuales llamados Biosólidos estos ayudan a recuperar 
los suelos degradados aportando nutrientes como el nitrógeno y fósforo necesarios para el 
establecimiento y germinación de semillas, así como aumentando la porosidad del suelo y 
aportando carbono orgánico. Además de esto aumentan la disponibilidad de agua, 
favorecen los procesos de mineralización y minimizan la acción de procesos erosivos. A 
pesar de todos estos beneficios su utilización está restringida para la agricultura por su 
contenido de patógenos y de metales pesados (Gil, 2010). Asimismo, aportan gran cantidad 
de materia orgánica, macro y micronutrientes, aumentan el pH de los suelos ácidos, la 
porosidad y la capacidad de retención hídrica, entre otros. Debido a los beneficios que 
genera pueden ser implementados como fuente orgánica que contribuya a la recomposición 
de las propiedades físicas, químicas y biológicas de un suelo disturbado en aras de 
beneficiar el establecimiento vegetal y animal (Pérez et al., 2013) 
 
6.2.9 Mezcla optima de Biosólidos y suelo de talud vial, con semilla para 
revegetalizar. 
 
Se han efectuado trabajos de tipo investigativo con la finalidad de evaluar el uso potencial 
de los biosólidos generados en la planta de tratamiento de aguas residuales; para ello, aplicó 
un sustrato de mezcla entre biosólido y tierra de cobertura orgánica en las siguientes 
proporciones: 100% Biosólidos; 75% biosólido y 25% tierra; 50% Biosólidos y 50% tierra; 
25% Biosólidos y 75% tierra del talud; 100% tierra de cobertura orgánica. Citado por 
(Guacaneme , 2005). En búsqueda de proporciones optimas de diferentes investigaciones, 
se encontró que las proporciones para realizar los diferentes tratamientos se midieron en v/v 
de estéril y Biosólidos, de la siguiente manera: Control (C) con una proporción de 1:0, 
Tratamiento uno (T1) con una proporción de 8:1, tratamiento dos (T2) 4:1, y tratamiento 
tres (T3) 2:1.(Revistas & América, 2007). Con el fin de medir el aporte del Biosólidos en 
las proporciones planteadas, se han sembrado estolones de gramíneas, de dos tipos, 
r l on n o l térm no “bioindicador” (Adriana María & Carmona, 2005) 
 
Otra especie vegetal utilizada en taludes es el pasto kikuyo, que a pesar de ser una especie 
foránea es de gran utilidad en la recuperación de suelos, por su gran persistencia y 
resistencia, seleccionada en pequeños estolones del mismo tamaño (10 cm. c/u) y extraídos 
de la misma área (1 m2) y estado de desarrollo de la planta, con el propósito de minimizar 
el aporte de nutrientes de la parte sembrada (mínimo tamaño del estolón) y la influencia del 
estado de las plantas de origen (mínima área escogida para la extracción de los 
estolones.(Bermúdez, 2013). 
 
 
31 
 
6.2.10 Compostaje de biosolidos. 
 
El compostaje de Biosólidos garantiza un producto con pH entre 6,5 y 8,0 unidades que 
favorece el crecimiento de las plantas, reduce la movilidad de metales pesados y puede ser 
usado benéficamente como acondicionador de suelos, no obstante los Biosólidos generados 
en PTAR presentan tendencia a la compactación y baja porosidad que ocasionan 
dificultades durante el proceso de compostaje por una inadecuada aireación, lo que se 
puede corregir adicionando Materiales de Soporte para mejorar la porosidad y estructura de 
las pilas de compost y garantizar el ingreso del oxígeno necesario para favorecer las 
condiciones aerobias del (Trejos,Mariana & Agudelo, N. 2012). Por lo tanto las 
condiciones aeróbicas donde la micro-aireación puede ser efectiva para hidrolizar 
sustancias complejas en materiales simples debido a la producción de enzimas hidrolíticas y 
aumentar la tasa de crecimiento específico de microorganismos ; este proceso de 
composición se completa en tres etapas que se basan en la evolución de la temperatura. La 
primera etapa se atribuye al crecimiento de la microbiota mesofílica que aumenta la 
temperatura del sistema. El aumento continuo de la temperatura inicia la segunda etapa 
asociada con la activación de la microbiota termofílica. En esta etapa, la mayoría de los 
patógenos mueren bajo un régimen de alta temperatura. Finalmente, la tercera etapa es la 
fase de maduración, que implica una disminución de la temperatura y la reactivación de la 
población mesofílica (González F. & Fuentes M., 2017). 
 
6.2.11 Procesos alcalinos de estabilización. 
 
La cal ha sido el producto de mayor uso para este fin, aunque también se ha recurrido a 
mezclas de cal con cenizas de horno y cenizas volantes. La cal es un producto que 
comercialmente se encuentra principalmente en dos presentaciones: cal viva (CaO) y cal 
hidratada (Ca(OH)2), siendo la primera la más utilizada en Brasil; estos productos generan 
un aumento de la temperatura y producen iones hidróxido que aumentan el pH (T. Lozada 
et al., 2008). Asimismo, Según (U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2002), el 
proceso para la reducción significativa de patógenos y la estabilización del biosólido podría 
lograrse mediante la combinación de dos mecanismos: la elevación del pH a valores 
superiores a 12 unidades por un periodo de al menos 72 horas y la elevación de la 
temperatura a 52 ºC por un periodo de 12 horas(Torres-lozada, Patricia., Madera, Carlos. 
Silva, 2009). La estabilización con cal hidratada se ha evaluado en Biosólidos 
deshidratados de reactores UASB de una PTAR. Las proporciones peso a peso evaluadas 
fueron 30, 40 y 50 % del biosólido y el tiempo del ensayo fue 60 días. La mejor proporción 
fue 50 %, en la cual se encontraron reducciones máximas de 6 unidades logarítmicas para 
los coliformes fecales y eliminación total de huevos de helmintos, permitiendo su uso en la 
agricultura sin restricción acorde con la legislación brasilera. (Torres-lozada, Patricia., 
Madera, Carlos. Silva, 2009, p.25). 
 
 
 
32 
 
7 DISEÑO METODOLÓGICO. 
 
7.1 Descripción del tipo de investigación. 
 
7.1.1 Descriptiva. 
 
Debido a que en el proceso investigativo tiene como parte de sus objetivos la 
caracterización composicional de los materiales presentes, con el fin de describir el efecto 
de estos en fenómenos relacionados con su cambios químicos, cambio de humedad, 
crecimiento bacteriano y nutrientes necesario para crecimiento de plantas en suelo de 
taludes viales; parte del tipo de investigación es descriptiva, ya que la evaluación 
relacionada con la descripción de fenómenos presentes, detallando cómo son y se 
manifiestan, especificar las propiedades, la característica,