Sistema Tohá
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de 20. Abril 2021

Sistema Tohá – Tratamiento de aguas servidas con lombrices


Sistema Tohá – El sistema Tohá, una innovación chilena que permite limpiar y reutilizar aguas servidas con ayuda de lombrices, tiene varias ventajas frente a tratamientos tradicionales. Conversamos con Raúl Fernández, ingeniero dedicado a implementar esta tecnología muy amigable con el medio ambiente.

Con Raúl Fernández hablaron Malte Sieber y Franz Schubert

Raúl Fernández

Nacido en Santiago de Chile en 1973, es ingeniero civil con un postgrado en medio ambiente y diplomados en agua; dueño de la empresa Gemat que se ha especializado en realizar proyectos medioambientales. Desde el año 2008 planifican, construyen y monitorean plantas de tratamiento de aguas servidas utilizando el sistema Tohá con lombrices, desarrollado por la Universidad de Chile. Han puesto en marcha centenas de proyectos a lo largo de Chile, desde Arica hasta la Antártica, en Sudamérica y Asia; y la solución se ha implementado desde casas particulares como para empresas mineras. En esos proyectos, Gemat funciona como puente y soporte técnico para la Fundación para la transferencia tecnológica de la U de Chile – quien es dueña de la patente y marca registrada “Sistema Tohá®”. El servicio de Gemat consiste en el diseño, la construcción, la operación y la mantención de las instalaciones de tratamiento de aguas y RILes industriales. Contacto con Raúl Fernández: rfernandez@gemat.cl


¿Cómo nace el sistema Tohá?

El sistema es tecnología made in Chile desarrollada por el médico cirujano José Tohá, quien trabajaba en el laboratorio de Biofísica de la Facultad de Física y Matemáticas de la Universidad de Chile. A mediados de los años 90, Tohá desarrolló el principio de un filtro percolador con lombrices para tratar a aguas servidas. Se construyó una planta piloto en el año 1994 para 1000 personas en Melipilla, convirtiendo así el proyecto de laboratorio en realidad. Después se mejoraron el sistema de riego y el diseño, se experimentó con los estratos filtrantes, llegando a la viruta de madera como la más eficiente.

¿Cómo funciona el sistema?

En términos generales, dentro de los sistemas de tratamiento de aguas servidas tenemos tres módulos: 1) pretratamiento, 2) secundario o biológico y 3) tratamiento avanzado.

El pretratamiento es la separación de sólidos con filtros parabólicos o rotatorios que separan lo grueso. En el tratamiento biológico tenemos un abanico de alternativas: En nuestro sistema están las lombrices, otros trabajan con lodo activado, con plantas etc. Finalmente, en el tratamiento avanzado se elimina la parte microbiológica de las fecas etc. usando cloro, luz UV u ozono, todas alternativas desinfectantes. Compartimos muchos puntos con tecnologías similares en el primer y último paso, nuestra diferencia está en el paso medio donde usamos las lombrices dentro de un filtro.

¿En qué consiste?

Es un filtro percolador, lo que significa que se desarrolla una microbiología en los lechos filtrantes. Imagínense una esponja a la cual le echo agua por arriba. El agua se filtra y sale depurada por abajo, y todo lo contaminado queda en la superficie de la esponja. Las lombrices se alimentan de esto, y se crea una microbiología natural a través del humus de las lombrices. No necesito hacer inoculaciones, sino uso procesos biológicos y naturales. La lombriz es una fábrica de bacterias que se adhieren a la parte superior del filtro y se alimentan de la carga orgánica más pequeña. Ahí se desarrollan muchos más microorganismos, que son los que tratan estas aguas. Además, las lombrices crean túneles por lo cual el filtro no se impermeabiliza. 

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Instalación

¿Cuáles son las ventajas del sistema?

La tecnología ha sacado varios premios porque no genera lodos. Logramos un agua depurada, que cumple con las normas de riego. Además, después de un año el sistema nos entrega el humus que es un abono muy cotizado. El sistema se puede adaptar a diferentes climas, el tipo constructivo es muy flexible y se adapta al proyecto. Y cumplimos con las normas y legislaciones de la disposición de agua tratada. Otras ventajas son que el sistema es fácil de mantener y operar, se puede realizar de manera muy simple o tecnológica, se puede complementar con energía renovable, se puede ir ampliando si crece la población etc.

¿Para qué se necesita energía?

La energía es para las bombas que impulsan el filtro, por lo general bien pequeñas. Para 100 personas necesitas una bomba de 1 HP que funciona 6 horas al día, o sea el consumo es mínimo. Además, al no usar sopladores o compresores como plantas tradicionales, esta no genera ruidos molestos.

¿Dónde lo han instalado?

Desde casas particulares pasando por colegios, industrias, comunidades medianas y grandes hasta los Residuos Industriales Líquidos (RILes), siempre que sean de origen orgánico. Hemos hechos experiencia sobre todo en Sudamérica, pero también en Francia y en algunos lugares de Asia.

Hemos instalado el sistema en un proyecto para la forestal Celco con 150 usuarios, también en la población Mina Caracoles, además del Aeródromo Manquehue en la IX región. En el área de turismo, lo hemos instalado en el Errante Ecolodge en Puerto Williams, además para las cabañas del Horcón Lodge en el Valle del Elqui. También tenemos varios colegios con el sistema, y comunidades residenciales donde ha operado por más de 10 años y donde es manejado por los propios vecinos. Los capacitamos para el uso, no es nada complejo.

Otro proyecto en la zona norte es Cachiyuyo, que ya lleva 3 años. Con el agua tratada se riegan árboles en el entorno de la planta (olivos). También se aplicó en el extremo sur, como en Cerro Sombrero (Tierra del Fuego) en un campamento de ENAP, y otro en el año 2006 en la Antártida. Ahí tuvo que ser dentro de un galpón ya que las condiciones son muy extremas: Tuvimos que mandar las lombrices con guante y bufanda.

También diseñamos sistemas para la minería, ej. uno que funciona a 3200 m de altura lo cual fue un hito.

Sistema Tohá
Valle Elqui

¿Las lombrices funcionan entonces en diversas zonas climáticas y alturas?

Sí. A gran altura hay que contar con los nevazones, pero como las lombrices no viven en la superficie sino en los primeros 20-30 cm, están protegidas ante estos cambios, y la viruta funciona como aislante natural. Además, la actividad microbiológica dentro del filtro hace que la temperatura suba.

¿Cómo se separa el humus?

Como el filtro funciona con riego sectorizado, uno comienza a humedecer solo una parte y las lombrices migran, así uno puede sacar los 15 primeros centímetros de humus, cada 15 meses.

Hay entonces una amplia gama de dónde se puede implementar el sistema Tohá.

Sí, y le hemos agregado innovaciones: Hoy tenemos distintos tipos constructivos, como la albañilería, el hormigón, los estanques australianos, las plantas móviles, contenedores y combinaciones con humedales artificiales. Además, podemos trabajar con energías renovables, como en el proyecto Putre, lo cual lo hace altamente sustentable.

Con la Fundación Trekkingchile estamos promoviendo un turismo sustentable. Por esto nos interesa sobre todo la aplicación en alojamientos y refugios de montaña. ¿Qué necesita un dueño de un establecimiento turístico para instalar el sistema Tohá?

Tendrá que definir la cantidad de usuarios. Esto cuenta tanto dueños como pasajeros, trabajadores y población flotante. Así se define el caudal para tratar y se puede dimensionar la planta. Ahí lo pueden construir los mismos dueños o podemos instalar módulos prefabricados.

¿Tiene sentido separar las aguas grises de las negras?

No, el sistema Tohá está hecho para tratar todo junto.

¿Y para la cocina es necesario un desgrasador?

La grasa de la cocina igual se la comen las lombrices. Pero hay que pensar en la aprobación ambiental. Para que te pongan el timbre, el revisor te va a obligar a poner un corta grasas.

En términos de espacio, ¿cuánto necesita un alojamiento como la Casa Chueca donde hay 35 camas y 10 empleados?

En este caso entre 3 y 4 de los módulos prefabricados o un estanque de unos 3 x 3,5 metros cuadrados.

Valle Elqui

¿Y qué precio tendría todo hasta que esté listo y funcionando?

Habría que calcularlo. Por ej. para una casa particular tienes que pensar en unos 3 millones de pesos y cada módulo cuesta unos 800.000 pesos más. Esto puesto en Santiago serían unos 6 millones. También hay que pensar en costos anexos como flete, excavaciones etc.

Para un refugio en la montaña a 3000 metros de altura, ¿el sistema funcionaría en un espacio cerrado o abierto?

Hay que ver la pluviometría de la nieve. Si hay 5 meses con mucha nieve se va a necesitar algún tipo de protección. Pero si solo son temperaturas frías, el mismo modulo funciona como aislante. Así que se podrían probar diferentes modelos.

Y para un pequeño refugio de montaña, ¿cuántas placas fotovoltaicas se necesita?

Las bombas requieren 1 kilowatt.

¿Y cuánto tiempo sobreviven las lombrices en caso de 6 meses de temporada baja?

En los colegios donde los niños no están por 3 meses del año, las lombrices llegan a marzo sin problemas. Lo que nosotros recomendamos que la persona encargada riegue regularmente para que esté húmedo. Durante ese tiempo la lombriz se alimenta de la celulosa. Como en el caso de los refugios serían 6 meses, se necesita comenzar cada temporada con una nueva carga de lombrices.

¿Qué tan fácil es instalar el sistema Tohá?

El sistema es muy simple, fácil de operar y fácil de insertar en todo tipo de comunidades. Es eficiente, cumple con las normas y está aprobado por las diferentes entidades. Luego de 20 años funcionando, ya hay muchos seremis de Salud en varias regiones del país que recomiendan el uso del lombrifiltro.

Nos imaginamos que el ahorro estaría en lo que no se gasta para riego del jardín u otros fines para los que puedo reutilizar el agua reciclada. Entonces la inversión se recupera a más largo plazo, pero igual va a llegar ese momento.

Por supuesto. También esta el beneficio del humus. En el comercio, un saco se vende caro, y aquí sale muchas veces esa cantidad. Entonces puedo darle un valor al humus.

En términos prácticos, ¿cuál es el procedimiento?

Nosotros cuantificamos lo que necesita el cliente y después vemos los costos, quién construye, donde instalarlo… La primera parte es un estudio, el cual contiene el diseño de la planta de tratamiento.  Después hay tres modalidades: La primera es que el cliente construye la planta; en este caso proveemos el diseño, nos encargamos de la tramitación ambiental y hacemos visitas a terreno para revisar las obras y para luego ponerlo en marcha. La segunda modalidad es como la anterior, pero aquí el cliente solo hace las obras civiles y todo lo demás –la bomba, el riego, las lombrices, el panel de control– lo proveemos nosotros. Y la tercera opción es que nosotros hacemos todo el proyecto.

Muchas gracias por la conversación!

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