Como encarar un proyecto de tratamiento y reúso de aguas ...

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Como encarar un proyecto de tratamiento y reúso de aguas residuales: Aspectos técnicosIng. Gustavo Heredia

31/8/2021

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3

+ Principios del tratamiento de aguas residuales

+ Estrategias para la implementación de sistemas tratamiento de aguas residuales

+ Pasos para la implementación de un proyecto de reúso

Estructura de la presentación+

Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos31-08-2021

4

Parte 1: Principios y tecnologías para el tratamiento de aguas residuales


Tratamiento de aguas residuales

• Sólidos• M. Orgánica• Nutrientes

6

Composición de las aguas residuales

Aguas residuales

Agua

Sólidos100%

99.9%

0.1%

Aquí hay una aguja…debemos encontrarla

7

Composición de las aguas residuales

Aguas residuales

Agua

Sólidos

Grasas

Inorgánico

Orgánico Proteína

Carb-

Sales

Metales

Arena

100%

99.9%

0.1%25%

65%

10%70%

30%

8

Tecnologías para tratamiento de aguas

Componente Impacto en el medio ambiente

Proceso de tratamiento

Tecnología de tratamiento

Sólidos inorgánicos Estético, sedimentación Mecánico Rejillas, desarenadoresSólidos suspendidos (orgánicos)

Consumen O2

Generan oloresSedimentaciónDigestión anaerobia

Lagunas anaerobias, UASB, decantación con digestión anaerobia

SolubleOrganics solids

Consumen O2

Generan oloresAerobio Lagunas facultativas, lagunas

aireadas, lodos activados, filtros percoladores

Amonio Toxicidad Nitrificación Lagunas aireadas, lodos activados, filtros percoladores

Nitratos Eutrofización Desnitrificación Lodos activadosFósforo Eutrofización Precipitación Precipitación químicaPatógenos Enfermedades Desinfección UV, O3, cloroProductos tóxicos Toxicidad, muerte Ultra filtración,

adsorciónFiltración por membrana, carbón activado

9

Tren de tratamiento

Pre-tratamientoSeparación mecánica (gruesa o fina)

Tratamiento primario

Sedimentación/ digestión anaerobia

Tratamiento terciario

Nitrificación / desnitrificaciónRemoción de fósforo

DesinfecciónEliminación de patógenos

Tratamiento secundario

Biológico/ aerobio

DisposiciónObjetosGravillaArena

Reúso/disposición final

Digestión anaerobia

Lodo

Lodo

Deshidratación

Lodo

Lodo

10

Pre-tratamientoSeparación de sólidos gruesos

Cámara de reja para separación de gruesos

11

Pre-tratamientoSeparación de sólidos finos

Tamiz estático para separación de finos

12

Pre-tratamientoSeparación de sólidos finos

Tamiz rotativo para separación de finos

13

Pre-tratamientoSeparación automatizada de sólidosgruesos o finos

Reja revolvente para separación de gruesos o finos

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Tratamiento primarioSeparación de arena y grasas

Trampa de arena y grasas con o sin aireación

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Tratamiento primarioSedimentación

Sedimentador primario

16

Tratamiento primarioDigestión anaerobia

Reactor anaerobio compartimentado

17

Tratamiento primarioDigestión anaerobia

UASB: Reactor anaerobio de flujo ascendente

18

Tratamiento secundarioAireación

Difusores para aireación

19

Tratamiento secundarioHumedales artificiales

Biofiltro de grava con plantas

20

Tratamiento secundarioLagunas aerobias

Laguna aireada

21

Tratamiento secundarioFiltro percolador

Filtro percolador

22

Nivel de tratamiento

Tecnología DBO5 en el efluente120 mg/l 60 mg/l 20 mg/l

Lagunas XTanque Imhoff + filtro + lagunas X

UASB + humedales XLodos activados X

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Tratamiento terciarioPrecipitación química de fósforo

Tanques con reactivos para precipitación de fósforo

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DesinfecciónRadiación ultravioleta

Desinfección por UV

25

Monitero de tratamiento de aguas residuales

26

Video clip

https://www.youtube.com/watch?v=-O9A3EhJ2T4&t=4s

https://www.youtube.com/c/aguatuya/videos

https://www.youtube.com/watch?v=-O9A3EhJ2T4&t=4s

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Principios guía para un proyecto de tratamiento de aguas residuales con enfoque de reúso

1. Reducir, reusar, reciclar2. Tratar efluentes industriales por separado3. Un tratamiento básico es mejor que ningún tratamiento4. Tratamiento natural cuando se pueda5. Considerar todos los costos y tener cuidado con las “economías de escala”

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Reducir, reusar, reciclarP1

Inodoro seco Reúso de agua Reciclaje de aguas grises

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DBO5 por individuo

Fuentes de DBO5

Carga por individuo

[g/día]Personas 50Pollos 150Cerdos 180Vacas 240

P2

0

50

100

150

200

250

300

Personas Pollos Cerdos Vacas

Carg

a DB

O5

[g/d

ía]

DBO5 por individuo

BOD5 Load

30

Tratamiento básico mejor queningún tratamiento

P3

Ver herramienta interactiva

31

En lo posible natural

Tipo de proceso Ejemplos de tecnologíasNaturales Lagunaje

HumedalesEscorrentía sobre terreno

Semi-natural Reactores anaerobiosFiltros percoladoresHumedales construidos y biofiltros de grava

Mecanizado Lagunas aireadasLodos activadosFiltros aireados

Avanzado Osmosis inversaReactores de membrana

Simple

Complejo

P4

32

CAE: Costo anual equivalente

0

50

100

150

200

250

Lagunas Tanques Imhoff,filtros, lagunas

RAFA,humedal

Lodos activados

Cost

o to

tal [

USD

/hab

]

O&MInversión

P5

33

Parte 2: Estrategias para la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales


34

Saneamiento para todos

35

Centralizado/descentralizado/in-situ

Centralizado In situSemi descentralizado

Mismoservicio!

36

Centralizado/descentralizado/in-situ

37

Selección de tecnologías para tratamiento

Punto de reúso/descarga

Definir requisites para el tratamiento

Evaluar alternativas tecnológicas

Determinar requisitos de superficie

Escoger menor costo

¿Espacio disponible es

suficiente?

No

Si

Imple-mentar

CAE para tecnologías viables

¿Se puede cubrir costos con ingresos?

Yes

No

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Cadena de saneamiento

Interfaz y contención

Recolección y transporte Tratamiento Reúso

39

Saneamiento in-situ

Interfaz y contención

Recolección y transporte Tratamiento Reúso

40

Parte 3: Pasos para la implementación de unproyecto de reúso



Aplicaciones típicas de agua de reúso de aguas residuales tratadas

Reúso indirecto

Conservación del ciclo del agua

Recarga de aguas subterráneas

Agua de proceso

Reúso industrial

Ciudades sostenibles

Recuperación del hábitat

Reducción de huella de carbono

Riego de parques y forestación

Conservación del agua

Cerrar el ciclo de los nutrientes

Seguridad alimentaria

Riego de cultivos

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+ Gran demanda de agua para riego

+ Caudal de aguas residuales es constante y estable a lo largo del año

+ Presencia de nutrientes (N,P,K) en el efluente

+ Oferta de agua vs. demanda de agua

+ Calidad del agua tratada

+ Salinización del suelo

+ Prácticas de riego

Proyecto de reúso de AR en riegoOportunidades y desafíos

ISO 16075-1:2020 Guidelines for treated wastewater use for irrigationprojects — Part 1: The basis of a reuse project for irrigation

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1. Determinar oportunidades de reúso en base volumen de agua disponible

2. Determinar requerimientos de calidad del agua para reúso (en base a guías internacionales y normativa local)

3. Seleccionar tecnología y modelo de gestión (como visto anteriormente)

4. Implementar proyecto de reúso tomando en cuenta buenas prácticas y factores de éxito)

Pasos para encarar un proyecto de reúso de aguas residuales en riego

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+ Mejorar calidad del agua:

+ “Background water”+ Presencia de sales provenientes de fuentes puntuales y difusas

+ Sodio (Sodicity)+ Iones

+ Metales pesados+ Otros elementos químicos+ Contenido de patógenos

Factores de éxito de un proyecto de reúso en riego

45

+ Priorizar cultivos con mayor tolerancia a la salinidad

+ Aplicar buenas prácticas agronómicas y de riego:+ Selección de cultivos+ Mejorar la estructura del suelo+ Ajustar aplicación de fertilizantes y evitar salinización de los suelos+ Régimen y método de aplicación del riego

+ Barreras de protección contra patógenos

+ Cuidar las aguas subterráneas

Factores de éxito de un proyecto de reúso en riego

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+Formas de transmisión*+ Contaminación de productos+ Transmisión de patógenos en el aire+ Contacto directo con las AR tratadas

+Elementos peligrosos (ej. selenio)

Riesgos para la salud

* ISO 16075-2:2020 Guidelines for treated wastewater use for irrigationprojects — Part 2: Development of the project

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Categoría Sensibilidad Características

I Alta Existencia de un acuífero (no confinado) debajo de la zona de regadío, que tenga un contenido medio de arcilla inferior al 15 % dentro de los 2 m superiores del suelo, o de aguas subterráneas a una profundidad inferior a 5 m.

II Media Áreas encima de un acuífero de profundidad > 5 m de la superficie y con un contenido medio de arcillas del 15 % al 40 % dentro de los 2 m superiores del suelo.

III Baja Áreas encima de acuíferos a una profundidad > 5 m, donde el contenido medio de arcillas es superior al 40 % dentro de los 2 m superiores del suelo.

IV Cero Áreas donde no hay acuífero debajo del área irrigada y no hay continuidad hidrológica*

Categorías de sensibilidad del agua subterránea

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Los materiales de la sesión (presentación y grabación) están disponibles en la página web de la Academia CReW+

https://academy.gefcrew.org/recurso

https://academy.gefcrew.org/recurso

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