Dirección de Recursos Humanos Estrategias Organizacionales ...

Dirección de Recursos Humanos

Estrategias Organizacionales y Equipos de

Trabajo

Comunidad de Práctica

Tratamiento y Valorización de Lodos

Etapas I y II

Participantes Carolina BALBUENA - Dirección de Agua

Martín RAMÍREZ - Dirección de Medio Ambiente María Victoria PÉREZ - Dirección de Recursos Humanos

Lucas HAGGE - Dirección de Planificación Técnica Gimena GURIDI - Dirección de Planificación Técnica

Corina NIGRO - Dirección de Saneamiento Andrea MONTENEGRO - Dirección de Saneamiento

Ignacio José RUANO - Dirección de Saneamiento Nahuel MALDONADO - Dirección de Saneamiento

Facilitadores

Luis Alberto GUI Susana NUEVO

Direcciones convocantes

Saneamiento Planificación Técnica

Medio Ambiente

Octubre 2015/Mayo 2017

Comunidad de Práctica – Tratamiento y Valorización de Lodos

Página 1 de 151

ÍNDICE

1 Introducción ...................................................................... 4

2 Objetivos ........................................................................... 6 2.1 Objetivo general ............................................................................ 6 2.2 Objetivos específicos ..................................................................... 6

3 Tratamiento y uso de lodos ................................................ 7 3.1 Tecnologías de tratamiento de lodos actuales ............................... 7 3.2 Descripción de tecnologías de tratamiento de barros .................... 9 3.2.1 Estabilización ................................................................................... 9 3.2.2 Deshidratación ................................................................................ 10 3.2.3 Secado .......................................................................................... 12 3.2.4 Termovalorización ........................................................................... 22 3.3 Alternativas de reutilización de lodos .......................................... 29 3.3.1 Restauración de suelos degradados ................................................... 32 3.3.2 Fabricación de ladrillos ..................................................................... 33 3.3.3 Uso forestal .................................................................................... 35 3.3.4 Biocobertura de rellenos sanitarios .................................................... 36

4 Inventario de barros ........................................................ 39 4.1 Barros generados durante 2016 .................................................. 39 4.2 Proyección de la producción de barros ........................................ 40 4.2.1 Plantas depuradoras ........................................................................ 40 4.2.2 Planta potabilizadora Juan Manuel de Rosas ....................................... 45 4.3 Caracterización de barros y drenajes .......................................... 46 4.3.1 Barros de plantas depuradoras .......................................................... 46 4.3.2 Drenajes y barros de Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas ......... 50

5 Potencial energético del biogás ....................................... 54 5.1 Generación de biogás .................................................................. 54 5.1.1 Composición del biogás .................................................................... 55 5.1.2 Calidad de digestión ........................................................................ 56 5.1.3 Potencial de producción de biogás y energía eléctrica .......................... 56 5.1.4 Co-digestión ................................................................................... 58 5.2 Uso del biogás ............................................................................. 59 5.2.1 Generadores de energía eléctrica ...................................................... 59 5.2.2 Reemplazo de gas natural domiciliario ............................................... 64 5.3 Lavado del biogás........................................................................ 66 5.3.1 Calidad del biogás para la producción de calor y electricidad ................. 66 5.3.2 Calidad del biogás para combustible de vehículos o inyección en la red de

gas natural ................................................................................................ 67 5.3.3 Técnicas de limpieza del biogás ......................................................... 67

6 Soluciones a analizar e implementar ................................ 71 6.1 Deshidratación por tornillo prensa .............................................. 71 6.2 Método del Scoring para evaluación de alternativas por planta ... 71 6.3 Análisis de prefactibilidad económica - financiera ....................... 75 6.3.1 Alternativas analizadas .................................................................... 75 6.3.2 Cuadro de resultados ....................................................................... 76 6.3.3 Determinación de la tasa de descuento – Modelo CAPM ........................ 77 6.3.4 Flujo de fondos ............................................................................... 78 6.3.5 Tasa interna de retorno .................................................................... 78 6.3.6 Período de repago ........................................................................... 79

7 Propuestas por planta ...................................................... 80 7.1 Ficha técnica Planta Depuradora Norte ....................................... 80


Página 2 de 151

7.1.1 Instalaciones actuales ...................................................................... 80 7.1.2 Instalaciones planificadas ................................................................. 83 7.1.3 Propuestas a considerar ................................................................... 85 7.1.4 Análisis de prefactibilidad económica – financiera ................................ 86 7.2 Ficha Técnica Planta Depuradora Sudoeste ................................. 88 7.2.1 Situación actual .............................................................................. 88 7.2.2 Instalaciones planificadas ................................................................. 91 7.2.3 Propuestas a considerar ................................................................... 93 7.2.4 Análisis de prefactibilidad económica – financiera ................................ 95 7.3 Ficha Técnica Planta Depuradora Hurlingham ............................. 96 7.3.1 Situación actual .............................................................................. 96 7.3.2 Instalaciones planificadas ................................................................. 98 7.3.3 Propuestas a considerar ................................................................... 99 7.3.4 Análisis de prefactibilidad económica – financiera .............................. 100 7.4 Ficha Técnica Planta Depuradora El Jagüel ............................... 102 7.4.1 Situación actual ............................................................................ 102 7.4.2 Instalaciones planificadas ............................................................... 105 7.4.3 Propuestas a considerar ................................................................. 106 7.4.4 Análisis de prefactibilidad económica – financiera .............................. 108 7.5 Ficha Técnica Planta Depuradora Laferrere ............................... 110 7.5.1 Instalaciones planificadas ............................................................... 110 7.5.2 Propuestas a considerar ................................................................. 112 7.5.3 Análisis de prefactibilidad económica – financiera .............................. 114 7.6 Ficha Técnica Planta Depuradora Santa Catalina ....................... 116 7.6.1 Situación actual ............................................................................ 116 7.6.2 Propuestas a considerar ................................................................. 117 7.7 Ficha Técnica Planta Depuradora Lanús .................................... 118 7.7.1 Situación actual ............................................................................ 118 7.7.2 Propuestas a considerar ................................................................. 120 7.8 Ficha Técnica Planta Depuradora Fiorito ................................... 121 7.8.1 Instalaciones planificadas ............................................................... 121 7.8.2 Propuestas a considerar ................................................................. 123 7.8.3 Análisis de prefactibilidad económica – financiera .............................. 124 7.9 Ficha Técnica Planta Depuradora Barrio Uno ............................. 125 7.9.1 Situación actual ............................................................................ 125 7.9.2 Propuestas a considerar ................................................................. 126 7.10 Ficha Técnica Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas ....... 127 7.10.1 Situación actual ............................................................................ 127 7.10.2 Análisis de los drenajes .................................................................. 128 7.10.3 Instalaciones planificadas ............................................................... 132 7.10.4 Propuestas a considerar ................................................................. 133 7.11 Ficha Técnica Planta Depuradora Escobar ................................. 135 7.11.1 Situación actual ............................................................................ 135 7.12 Ficha Técnica Planta Depuradora Garin ..................................... 136 7.12.1 Situación actual ............................................................................ 136 7.13 Ficha Técnica Planta Depuradora Bella Vista ............................. 138 7.13.1 Situación actual ............................................................................ 138 7.14 Ficha Técnica Planta Depuradora Las Catonas ........................... 139 7.14.1 Situación actual ............................................................................ 139 7.14.2 Instalaciones planificadas ............................................................... 141 7.15 Ficha Técnica Planta Depuradora Paso del Rey ......................... 142 7.15.1 Situación actual ............................................................................ 142 7.16 Ficha Técnica Planta Depuradora Presidente Perón ................... 144


Página 3 de 151

7.16.1 Situación actual ............................................................................ 144 7.17 Ficha Técnica Planta Depuradora Ferrari ................................... 145 7.17.1 Situación actual ............................................................................ 145 7.18 Ficha Técnica Planta Depuradora Merlo ..................................... 147 7.18.1 Situación actual ............................................................................ 147

8 Conclusiones .................................................................. 149


Página 4 de 151

1 Introducción

Los procesos de tratamiento de efluentes cloacales en las plantas depuradoras generan barros que son necesarios tratar y disponer. En lo que respecta a las plantas depuradoras de AySA, los barros son tratados y

dispuestos en landfarming. AySA cuenta con un solo proveedor de landfarming que cumple con los requisitos que la empresa solicita. Debido a

esto y a la normativa vigente, se trata en la actualidad del único destino en la disposición final de lodos cloacales.

En cuanto a las plantas potabilizadoras, los drenajes que se generan como subproducto del proceso de potabilización no poseen un marco legal

específico que aplique en caso de establecer límites de vertido a cuerpo receptor. Planta Juan Manuel de Rosas, a diferencia del resto de las plantas potabilizadoras, cuenta con instalaciones para el tratamiento de sus

drenajes. Como resultado del tratamiento se generarán barros que será necesario gestionar planteándose como desafío su transformación en

productos de valor que contribuyan a un desarrollo sostenible.

La empresa tiene como objetivo primordial continuar con la expansión de la

red cloacal y de agua potable dentro del área de concesión. Teniendo en cuenta esto y la incorporación de nuevos municipios se estima un aumento

considerable de la cantidad de barros a generarse en el futuro.

La creciente producción de barros que se proyecta manifiesta la necesidad

de analizar alternativas de tratamiento que permitan reducir los elevados costos de transporte y disposición. Y por otro lado, se considera necesario encontrar diferentes opciones al destino de los lodos teniendo en

consideración futuras normativas en cuanto al manejo, uso y disposición de los mismos, en virtud de generar un impacto positivo sobre la población y el

medio ambiente.

Se plantean dos enfoques principales para lograr la reducción de los costos

de transporte y disposición de los lodos cloacales. Por un lado, la disminución del volumen de los lodos a disponer, y por el otro, el uso del

lodo como alternativa al landfarming.

Las plantas depuradoras que actualmente se encuentran en operación

generan barros deshidratados con un porcentaje de sequedad no mayor al 28%. Este porcentaje podría aumentarse y así disminuir el volumen de

lodos a disponer con la incorporación de técnicas como las de secado o termovalorización, que logren porcentajes de sequedad mayores al 90%.

El landfarming es una alternativa de disposición de alto costo, y por otro lado no tiene un impacto positivo sobre el medio ambiente. La disminución

de costos de disposición y un impacto ambiental positivo podría alcanzarse si el uso de los lodos cloacales fuese otro (uso forestal, restauración de suelos, biocobertura de relleno sanitario). Esto también es aplicable para los

barros generados en plantas potabilizadoras, que podrían además usarse como materia prima para la fabricación de ladrillos.

El presente informe consiste en una descripción de las diferentes tecnologías de tratamiento y alternativas de utilización de barros, el


Página 5 de 151

relevamiento y caracterización de lodos generados por las plantas y la

proyección futura de los mismos.

Por otro lado, se evalúa el potencial de reúso de la materia orgánica del lodo cloacal para el aprovechamiento del biogás producido durante la digestión anaeróbica y para generar energía.

Finalmente, se realiza una propuesta de posibles soluciones a implementar

para cada planta mediante un análisis multicriterio que considera aspectos ambientales, económicos y tecnológicos, teniendo en cuenta las instalaciones actuales y proyectadas de cada una.


Página 6 de 151

2 Objetivos

2.1 Objetivo general

Proponer mejoras que permitan enfrentar los elevados costos que

implicarán los crecientes volúmenes de producción de lodos generados en las plantas de AySA.

2.2 Objetivos específicos

Cuantificar los lodos generados por la empresa actualmente y los que se generarán al ampliarse el área de concesión, a corto, mediano y largo

plazo. Identificar las mejores prácticas de tratamiento y reutilización de lodos:

o Optimizando la producción del biogás y su aprovechamiento

o Minimizando vertidos y en particular de materia orgánica o Gestionando residuos y subproductos teniendo en cuenta el impacto

ambiental Analizar la viabilidad técnica-económica y ambiental de las alternativas

propuestas para cada planta de tratamiento.


Página 7 de 151

3 Tratamiento y uso de lodos

3.1 Tecnologías de tratamiento de lodos actuales

Los objetivos principales del tratamiento de lodos consisten en reducir el

volumen del barro producido (como se logra luego de la concentración, deshidratación, secado y valorización térmica) o en estabilizarlo (por

ejemplo en la digestión anaeróbica). La estabilización carece de sentido en el tratamiento de barros de plantas potabilizadoras, dado que el drenaje a tratar presenta un perfil netamente inorgánico. El constituyente mayoritario

del mismo es la materia particulada propia de la fuente de abastecimiento con algún aporte del insumo coagulante. Las etapas de concentración y

deshidratación si son necesarias para el tratamiento de barros en ambos tipos de plantas (depuradoras y potabilizadoras) a fin de lograr un producto apto a reutilizar y/o disponer.

Los resultados alcanzados en la reducción del volumen de lodos de

depuradoras en los tratamientos de deshidratación, secado y termovalorización difieren notablemente, lográndose la máxima reducción luego de la valorización térmica de barros. La siguiente figura ilustra la

comparación de estos resultados:

Lodo deshidratado (25% MS) Lodo seco (90% MS) Cenizas

En el siguiente cuadro se listan los procesos existentes para el tratamiento

de lodos, se describen aquellos que se llevan a cabo actualmente en las plantas de AySA, y sólo se mencionan los que no son empleados en la

empresa. Estos últimos se desarrollarán con más profundidad a continuación del cuadro.


Página 8 de 151

ESTABILIZACIÓN CONCENTRACIÓN DESHIDRATACIÓN SECADO TERMOVALORIZACIÓN Fu

nció

n Reducir la presencia de patógenos, eliminar los

olores desagradables durante su manipuleo y

transporte, e inhibir, reducir o eliminar su

potencial putrefacción. El lodo una vez

estabilizado debe contener un porcentaje no

mayor a 55% de materia orgánica.

Aumentar el contenido de sólidos del lodo por

eliminación de parte de su fracción líquida.

Reducir el contenido de humedad del lodo

mediante una operación mecánica.

Disminuir la

humedad del lodo

mediante el uso

de energía.

Utilizar el poder calorífico de los

barros para su combustión, y así

lograr la máxima reducción de

volumen.

Ob

jeti

vo

s

Reducir patógenos

Eliminar los olores

Reducir la capacidad de las unidades

posteriores al espesamiento

Reducir la cantidad de reactivos necesarios

para el acondicionamiento del lodo

Disminuir el uso de combustible para el

calentamiento de los lodos en la digestión

anaerobia, secado térmico e incineración

Mejorar los rendimientos de los equipos de

deshidratación

Aumentar el poder calorífico

Reducir el costo de transporte y

disposición del lodo

Facilitar su manipulación

Reducir el

volumen del

lodo

Reducir costos

de transporte y

disposición

Facilitar su

manipulación

Reducir

patógenos

Reducir al máximo el volumen a

transportar y disponer

Reducir los costos de transporte y

disposición

Aprovechar la energía térmica

producto de la combustión

Pro

cesos t

ípic

os

Con cal => Operación simple y de bajo costo.

Ocurre en dos etapas bien definidas. En la

primera etapa se visualiza la pérdida de

humedad del lodo y eliminación de patógenos. En

la segunda etapa se puede ver el aumento del

volumen en el lodo a disponer.

Espesamiento por gravedad => El

espesamiento por decantación utiliza la fuerza

de la gravedad para espesar los lodos

separando el líquido por la parte superior. En

plantas depuradoras se utiliza principalmente

con lodos primarios, cuya concentración inicial

se encuentra alrededor de 2,5 a 10 g/l

obteniendo un resultado de lodo espesado de

50 a 60 g/l. En plantas potabilizadoras la

concentración inicial del lodo es de 1 a 10 g/l,

obteniendo un resultado de lodo espesado de

30 g/l.

Centrífugas => El lodo acondicionado

con polímero ingresa en forma continua,

la fuerza centrífuga desarrollada por el

equipo concentra los sólidos en la

periferia. Se obtiene una sequedad de

26% a 28%.

Secador a

paletas

Hornos de cámaras múltiples

(MHF)

Digestores aeróbicos => Se pueden emplear

para el tratamiento de: (1) únicamente lodos

activados o de filtros percoladores (2) mezclas de

lodos activados o de filtros percoladores con

lodos primarios (3) lodo biológico en exceso de

plantas de tratamiento de lodos activados sin

sedimentación primaria. Generalmente suelen

utilizarse tres variantes de este proceso: el

sistema convencional, el sistema con oxígeno

puro, y digestión aerobia termófila.

Flotación => El método más empleado es a

través de aire disuelto, consta de introducir

aire en una solución a una presión

determinada en forma constante. Una vez

despresurizada la solución, el aire disuelto se

libera en forma de burbujas elevando el lodo

a la superficie. Este método permite obtener

buenas performances con tipos de flocs de

baja densidad. Este proceso resulta más

eficaz con barros secundarios en exceso, se

debe al bajo peso específico de los flóculos, y

su débil capacidad para sedimentar y

compactarse, obteniendo concentraciones de

lodo entre 3,5 y 5% de materia seca.

Filtros de banda => Son dispositivos

con alimentación continua, donde es

necesario el acondicionamiento químico

del lodo, drenaje por gravedad, y

aplicación mecánica de presión. El lodo se

reparte a lo ancho de la banda movil,

donde pasa por una serie de rodillos, que

por compresión deshidratan los lodos

separando el agua por un circuito de

recolección. Se obtienen porcentajes de

sequedad mayores al 20%.

De banda Hornos de lecho fluidizado (FBF)

Digestión anaeróbica => Proceso fermentativo

que se caracteriza por la conversión de la

materia orgánica a metano y CO2, en ausencia de

oxígeno y con la interacción de diferentes

poblaciones bacterianas.

Espesamiento mecánico => El

espesamiento dinámico por escurrido necesita

el agregado de polímero para poder

acondicionar el lodo, ya que debe formar flocs

suficientemente grandes para ser retenidos

por las telas o grillas metálicas de los distintos

equipos, permitiendo así la filtración

gravitatoria. Los resultados obtenidos en

estos tipos de espesadores dinámicos son

concentraciones mayores a 60 g/l.

Playas de secado => Consiste en depositar el barro sobre

un espesor de aproximadamente 50 cm de arena y grava,

durante un tiempo determinado hasta lograr el contenido de

sequedad requerido. Actúan dos mecanismos: infiltración

(percolación) y evaporación del agua. Se utilizan en plantas

pequeñas y en clima seco. Desventaja principal: requiere

mucho espacio.

Compostaje Filtro prensa Solar

Tornillo prensa Geodesecadores


Página 9 de 151

3.2 Descripción de tecnologías de tratamiento de barros

3.2.1 Estabilización

3.2.1.1 Compostaje

Es una alternativa de manejo de residuos orgánicos, que involucra un proceso de alta estabilización en el cual se logra obtener un producto

llamado compost que puede ser utilizado en suelos con el fin de mantener, recuperar o mejorar el contenido de materia orgánica del mismo.

Los lodos cloacales representan un porcentaje considerable de los residuos orgánicos, por lo que el compostaje es una alternativa de tratamiento que

vale la pena tener en cuenta si se piensa este residuo como un “recurso”, lo que más adelante se menciona.

Existe una definición bien aceptada que enuncia que el compostaje es un proceso biooxidativo que involucra un sustrato orgánico heterogéneo en

estado sólido, una etapa termofílica, una etapa de maduración que finaliza en materia orgánica estabilizada. Todas estas etapas deben ocurrir para que

el proceso de compostaje se complete.

Etapas del proceso de compostaje

La técnica básica del compostaje consiste en formar una pila o hilera

aireada de un tamaño óptimo (alto ideal 1,50 - 2,40 m y largo variable) con el material orgánico a tratar. Existen diferentes técnicas según el tipo de aireación: pilas estáticas aireadas, con inyección o succión de aire; pilas

estáticas sin airear, en donde se construyen las pilas de manera tal que se ventilen de forma natural; y pilas con volteo, en la cual la pila se mezcla y

voltea periódicamente para oxigenar el sistema y así también evitar la compactación. La madurez del compost se obtiene luego de 3 a 6 meses, o más en climas más fríos.

Se pueden considerar algunas ventajas y desventajas de la tecnología descripta:


Página 10 de 151

VENTAJAS DESVENTAJAS

Costos bajos de inversión inicial Requerimiento de gran superficie

Se obtiene un lodo muy estabilizado

con una reducción significativa de

patógenos que permite su uso

beneficioso

Requiere un cuidadoso control

operativo (temperatura, humedad,

aireación, etc.)

Pueden compostarse barros con distinto

grado de tratamiento Tiempos extendidos de estabilización

Se requiere mezclar el lodo con algún

residuo orgánico adicional como

material de soporte y/o aporte de

nutrientes

3.2.2 Deshidratación

3.2.2.1 Filtro prensa

Los filtros prensa funcionan por efecto de la compresión. Su funcionamiento se forma por un mecanismo hidráulico que acciona una serie de planchas

encargadas de comprimir el lodo y así poder eliminar el agua del sólido, llegando a presiones de hasta 80 bar.

Debido a la colmatación de las placas, la presión y el caudal que pasa por las mismas no son constantes. El funcionamiento de los filtros prensa es

discontinuo ya que deben lavarse cuando se colmatan las telas o luego de determinado tiempo de operación.



Mayor sequedad que en otro tipo de

sistema de deshidratación (> 25%)

Dificultades en alimentación de

reactivos por dosificación en batch

Buen comportamiento a la corrosión y a

la abrasión

Altos costos de mantenimiento e

insumos químicos

Estabilidad de resultados Mano de obra especializada

Trabaja con altas concentraciones de

sólidos

Problemas operativos y de

mantenimiento

Se obtiene un filtrado muy clarificado Alto costo de inversión

Alta complejidad mecánica

Requerimiento de gran superficie

Limitada vida útil de las telas del filtro

3.2.2.2 Tornillo prensa

Este sistema optimiza el principio de funcionamiento de un filtro prensa convencional (sistema de operación discontinua o batch) adaptándolo para

transformarlo en un sistema de operación continua.

El barro a deshidratar se acondiciona previamente al equipo en un tanque

de homogenización donde se adiciona el polímero.

El equipo está formado por un tubo cilíndrico filtrante constituido por una

malla perforada y calibrada. En su interior gira un tornillo de núcleo o paso


Página 11 de 151

variable, para que incremente la presión sobre el barro a medida que

avanza, obligándolo a expulsar su agua.

En cuanto a los resultados o producto obtenido, en líneas generales, dependiendo de las características del barro a deshidratar (concentración, composición, etc.), permite obtener un grado de sequedad de

aproximadamente 25 % de sequedad (pueden alcanzarse en algunos casos valores de hasta 38%) con un consumo de polímero/coagulante de

aproximadamente 10-15 g/kg de lodo deshidratado.

Se pueden considerar algunas ventajas y desventajas de la tecnología

descripta:


Velocidad de rotación baja (0,5–2

rpm): reducción de desgastes por

abrasión, menores riesgos de

desbalanceo, menor nivel de ruido

Requiere tanque de homogenización

para la dosificación de polielectrolito

Pocas partes móviles (un motor de

velocidad fija con un reductor

mecánico)

No hay antecedentes a nivel nacional


Página 12 de 151


Facilidad de limpieza, mediante un

dispositivo de lavado por chorro de

agua

El sistema funciona totalmente sellado,

de modo que reduce la presencia de

emanaciones y olores

Bajo consumo de energía

Operación, control y mantenimiento

más simple: requiere personal menos

capacitado

Bajos costos operativos

Menores tiempos de parada

Flexibilidad ante cambios bruscos en las

características del barro a la entrada

No requiere vaciar el equipo previo a su

detención

Menor exigencia en cuanto a los

esfuerzos dinámicos por la eliminación

de vibraciones y desbalanceo sobre las

obras civiles

3.2.3 Secado

3.2.3.1 Secado solar

Las cámaras de secado utilizan la energía solar para aumentar el % de

sequedad del lodo hasta el valor que se requiera, dependiendo de varios factores como el tiempo de permanencia y el clima.

− Factores importantes para un secado efectivo:

La temperatura del aire de secado La humedad del aire de secado La velocidad del caudal de aire sobre el lodo

La estructura superficial del material a secar La temperatura del lodo


Página 13 de 151

− Descripción técnica de la instalación:

Cubierta de la cámara de secado: recinto cerrado con cerramiento

transparente, resistente al granizo, impide un intercambio descontrolado de aire y pérdidas de calor innecesarias.

Ventiladores de recirculación: ventiladores interiores regulados

automáticamente desde el tablero de control, ajustan de manera continua el caudal de aire sobre el lodo de forma segura, y siempre

independiente de las condiciones exteriores. Compuertas de ventilación de regulación automática: el intercambio

de aire con el exterior se adapta de manera precisa a las necesidades

reales en cada momento del proceso. El intercambio de aire con ventiladores: los ventiladores tienen

control de rpm que permiten un aporte de grandes caudales de aire, y así utilizar el potencial de secado natural del aire exterior, independientemente de la existencia y orientación del viento en cada

momento. Suelo de drenaje para plantas de lodos líquidos (opcional): no

precisan casi mantenimiento y son de muy difícil obturación. Regulación climática: dispositivo central de regulación y mando que

procesa todos los datos climáticos, regula y controla todos los

componentes, optimiza el proceso de secado en función de las condiciones meteorológicas y el estado del lodo.

Técnica de volteo: un topo eléctrico o gestor de lodos automatizado realizado en acero inoxidable, mezcla, voltea y desplaza el material a secar.

− Descripción del proceso:

Se trabaja en forma batch (método semicontinuo por lotes). Inicialmente se alimenta la cámara de secado. Existen distintas formas de

alimentación: palas mecánicas, camiones, bombeo o cintas transportadoras. El contenido inicial de materia seca del lodo puede estar entre el 1 y el

40%. El proceso de secado se desarrolla de manera completamente automática, sin necesidad de intervención por parte del operador hasta alcanzar el nivel

deseado de MS final en el lodo (puede alcanzar un contenido de entre 50 y 90% MS). Se regulan todos los componentes mediante el control

centralizado. El barro se voltea entre 5 y 20 veces al día. El lodo se seca muy rápido hasta 70% MS, luego es más difícil secarlo.

− Características técnicas:

Dependiendo de las condiciones de emplazamiento, el clima, el contenido de MS y de las características del lodo, se podrán secar por m2 y con un

funcionamiento únicamente solar las siguientes cantidades anuales de lodo:

Lodo deshidratado (25-30 %MS): 0,5-3 toneladas de lodo / m2

Espesor de barro en la cámara: 15-25 cm Consumo energético eléctrico: 20-30 kWh/tonelada de agua extraída

A partir de lo analizado, se pueden considerar algunas ventajas y desventajas de la tecnología descripta:


Página 14 de 151


Reduce en forma considerable el

volumen del lodo Dependencia climática

El barro no genera olor, es estable

biológicamente y fácil de almacenar Tiempos extendidos de secado

Costos reducidos de explotación e

inversión Gran superficie necesaria

Posibilidad de combinar con calor

residual de otros procesos para

acelerar el secado

Proceso batch

Flexibilidad en la configuración de las

cámaras de secado

3.2.3.2 Geodesecadores

Los geodesecadores son grandes receptáculos elaborados a partir de geotextiles, que una vez rellenos, adoptan su configuración inicial. Por su permeabilidad y capacidad de filtrado, los geodesecadores permiten

la salida del agua de la hidromezcla mientras retienen los sólidos. La paulatina pérdida de humedad de los mismos completa el proceso de

desecado de los barros, los que pueden permanecer encapsulados definitivamente en ellos, o ser removidos para su disposición final. Se requiere una celda rellena de grava que permita recoger el líquido

filtrado para enviarlo a drenajes.

Etapas del proceso:

1) Llenado: los lodos son bombeados dentro del geodesecador a través

de bocas de carga diseñadas para tal fin. Según el tipo de barro, pueden agregarse floculantes para aglutinar las sustancias coloidales, facilitando su posterior filtrado.

2) Filtrado: el agua se filtra a través del geotextil, quedando contenida la fracción sólida de los lodos. Según el caso, el agua filtrada puede

ser reutilizada, o derivarse como drenaje. 3) Consolidación: los sólidos retenidos del geodesecador se compactan y

se consolidan por las presiones de confinamiento, lográndose

reducciones de volumen mayores al 80%.



Página 15 de 151


Alta flexibilidad de operación (las

bolsas se venden de distintos tamaños)

Las bolsas no son reutilizables (para

sacar el barro se deben romper)

Costos muy bajos de inversión Tiempos extendidos de secado

Buena opción en casos de

contingencias operativas (rotura de

equipamiento de deshidratación o

secado)

No es adecuado para grandes

producciones de barro

Gran superficie necesaria

Proceso batch

3.2.3.3 Secado térmico

3.2.3.3.1. Hornos rotativos

Los hornos rotativos son dispositivos de secado horizontales y de intercambio térmico directo, esto último significa que los gases calientes

provenientes de la combustión evaporan el agua contenida en el barro al entrar en contacto con el mismo.

Están compuestos por los siguientes equipos: Generador de energía térmica: Consta de un quemador capaz de

procesar distintos combustibles, cámara de combustión y antecámara. El combustible a utilizar puede ser sólido (residuos orgánicos), líquido (fuel oil) o gaseoso (GLP, Gas Natural o Biogás).

Cámara de secado: Está compuesta por cilindros concéntricos rotativos que permiten que los gases de la combustión entren en

contacto directo con el barro a secar, evaporando su humedad. Separación aire/sólidos: El aire saturado por el agua evaporada y el

lodo seco son separados utilizando un pre-separador y un ciclón:

Pre-separador: Está formado por un deflector que cambia la dirección y reduce la velocidad de la mezcla aire/sólidos,

permitiendo que los sólidos más pesados caigan por gravedad al fondo de la unidad.

Ciclón: Separa los sólidos más finos y polvos de la corriente de

aire. Sistema de lavado de gases: Con el objetivo de limitar la

concentración de partículas a 50 mg/Nm3 (norma brasileña) y eliminar olores en los gases que son descargados a la atmósfera, es necesario instalar un sistema de lavado de gases de fibra de vidrio.

El lavador está compuesto por una carcasa cilíndrica reforzada en cuyo interior se encuentran tuberías con aspersores. En ésta el gas a

tratar ingresa a contracorriente del agua pulverizada, quedando su polvo atrapado en las gotas de agua que caen por gravedad.

Luego, el gas pasa a una cámara de expansión y refrigeración, donde se condensa su humedad, para luego recircularlo como aire de secado, o descargarlo a la atmósfera.

Clasificación de sólidos: Los sólidos de barro seco se clasifican según su tamaño utilizando un tamiz vibratorio. Los pellets de tamaño

medio (1-4 mm) son transportados a un enfriador y luego a disposición final, en cambio, los gránulos grandes se trituran y se llevan junto a los finos a reciclo.


Página 16 de 151

Sistema de mezcla de sólidos: El lodo húmedo se combina con el

producto seco reciclado en un mezclador, formando una delgada capa de material húmedo con un núcleo seco. El producto mixto formado

tiene una concentración de sólidos totales de aproximadamente el 70%.


descripta:


Construcción totalmente horizontal Gran cantidad y complejidad de los

sistemas auxiliares

La cámara de combustión puede utilizar

múltiples combustibles (sólidos,

líquidos o gaseosos)

Dificultad en aprovechar calores

residuales de otros procesos

Buena pelletización del lodo Alto costo de inversión

Poco tiempo de permanencia del lodo

en el equipo

Condiciones de seguridad exigentes

debido a las altas temperaturas de

trabajo (400 °C)

Alto grado de sequedad (90%) Necesidad de lavado de gases

Alimentación continua Significativa superficie necesaria

Necesidad de mano de obra

especializada

3.2.3.3.2. Lecho fluidizado

El lecho fluido es generado por una corriente de gas (generalmente aire) a

temperatura elevada (250 ºC), que atraviesa el lodo uniformemente por la acción de distribuidores en la sección de secado. El aire es calentado de

forma directa con quemadores o en forma indirecta con intercambiadores


Página 17 de 151

de calor y vapor, y es forzado a pasar a través del lodo, fluidizándolo y

removiendo su humedad.

A la salida del lecho, el aire, es dirigido a un dispositivo de recolección de polvos, que usualmente es un ciclón, filtro de telas, lavador de gases por vía húmeda o una combinación de estos.

Es posible trabajar con un proceso a ciclo abierto o cerrado. Debido a la

emisión de olores desagradables, es mejor alternativa utilizar un lecho fluidizado continuo a ciclo cerrado, donde los gases de secado son reciclados una y otra vez, con una pequeña purga o entrada de gas del

exterior.

El proceso está integrado por las siguientes instalaciones:

Línea de secado de lecho fluido con separación de polvo, condensador y ventiladores para el reciclado de gas:

a) Una vez que el secador se llena de gránulos secos, se mezclan con gránulos húmedos provenientes de la alimentación, y debido a las condiciones de transferencia de masa y calor, el agua que

contienen las partículas de lodo se evapora. b) La formación de gránulos se produce por la evaporación del agua

y el movimiento de las partículas en el secador. c) El polvo, separado del gas en el ciclón, se mezcla con los barros

deshidratados formando los gránulos húmedos que regresan al secador. El agua evaporada se condensa de la corriente de gas en un condensador con aspersión directa del agua a contra corriente.

d) Las finas gotas en el gas que sale del condensador se separan en un demister. El gas de fluidización limpio y refrigerado se recicla al

secador por dos ventiladores. Enfriador de producto seco: El producto final, con 90 % de sequedad

y gránulos de 0,5 – 4 mm, se enfría a 40 °C.

Sistema de transporte de lodos secos: se realiza mediante un tornillo sinfín.

Silo de almacenamiento. Se lleva a cabo en atmósfera inerte, debiéndose tomar medidas de seguridad exigentes con el fin de evitar concentraciones explosivas de oxígeno/polvo.


Página 18 de 151


descripta:


Alto grado de sequedad (90%) Necesidad de mano de obra

especializada

Poco tiempo de permanencia del lodo

en el equipo

Gran cantidad y complejidad de los

sistemas auxiliares

Buena pelletización del lodo Alto costo de inversión

No necesita grandes superficies

Condiciones de seguridad exigentes

debido a las mezclas explosivas polvo-

aire

Máxima temperatura de trabajo: 250

°C Necesidad de lavado de gases

Alimentación continua

3.2.3.3.3. Secadores de bandas

En los secadores de bandas el biosólido húmedo ingresa a través de una

tolva de recepción, donde se lo distribuye uniformemente sobre una cinta transportadora. Esta última traslada el lodo por el interior de un túnel cerrado, donde circula aire caliente seco que extrae su humedad.

El circuito de aire es cerrado, por lo que el aire húmedo es enfriado,

condensado y recalentado dentro del equipo, extrayéndose sólo el agua evaporada del barro y el biosólido seco. Es necesario un equipo lavador de gases para tratar ocasionales purgas de aire de secado.

Para llevar el aire de secado hasta la temperatura requerida, se suele utilizar un circuito de agua caliente, que a su vez puede ser calentada

utilizando distintas fuentes de energía, como una caldera, o el calor residual de un motor de cogeneración.


Página 19 de 151

Al ser la velocidad de la cinta transportadora ajustable, es posible

proporcionar diferentes tiempos de residencia al lodo, lo que permite ajustar la humedad del biosólido final.



Muy baja generación de polvo y

emisiones gaseosas Dificultad para pelletizar el lodo

Máximo aprovechamiento de calores

residuales debido a su baja

temperatura de trabajo (150 °C)


especializada

Tecnología segura debido a su baja

temperatura de trabajo (< 150 °C) Alto costo de inversión

Flexibilidad de operación, cambiando la

velocidad de la cinta transportadora y

la temperatura del aire de secado

Mínima cantidad de sistemas auxiliares

Alto grado de sequedad (90%)


3.2.3.3.4. Secadores a paleta

Consisten en un sistema indirecto de calentamiento de barros. Está formado por una cuña con dos ejes de rotación contraria, provistos de paletas. A

través de una camisa en los ejes huecos y las paletas, fluye continuamente aceite térmico o vapor saturado a una temperatura entre 180 y 250 °C. A medida que el barro es alimentado, las paletas en forma de cuña garantizan

localmente una mezcla perfecta y la fluidización mecánica. Este sistema


Página 20 de 151

proporciona una superficie de contacto con el barro, resultando en altas

tasas de evaporación por metro cuadrado dentro del equipo.

La transferencia de calor indirecta evita corrientes de aire, mientras que el circuito cerrado de este proceso permite el tratamiento seguro de los barros, que de otra manera resultarían tóxicos, nocivos, o inflamables.

Debido a la baja velocidad de rotación de los ejes, no se genera polvo

durante el proceso, además de reducir el desgaste del equipo.

Gracias a la combinación de un prolongado tiempo de retención con una

temperatura media en los lodos de 100 °C, se logra la pasteurización de los mismos, alcanzando un producto de clase A con un porcentaje de sequedad entre el 90 y el 95% de sequedad.

El agua evaporada se dirige al lavador de gases, donde los incondensables

que quedan allí pueden ser oxidados térmicamente, con el objetivo de reducir las emisiones contaminantes.


Muy baja generación de polvo y

emisiones gaseosas

Dificultad operativa por el uso de aceite

térmico o vapor (alta temperatura)

Bajo consumo de energía, al utilizar

todo el calor para la evaporación


especializada

Flexibilidad de operación, debido a su

diseño modular

Alto grado de sequedad (90%)


Necesidad de superficie mínima

3.2.3.3.5. Comparación de tecnologías

A continuación se realizó una comparación técnica de las tecnologías de secado térmico existentes:

http://www.google.com.ar/url?url=http://www.andritzgouda.com/en/index.php/machine/paddle_dryer/&rct=j&frm=1&q=&esrc=s&sa=U&ved=0ahUKEwjftcjj4_bSAhUFDJAKHaLdClsQwW4IGzAD&usg=AFQjCNGcIV8SWvgmm3pwXggeNBG7SGCjcA

Características Secadores de bandas Hornos rotativos Lecho fluidizado Secadores a paleta

Temperatura de operación

Baja temperatura de operación y alto tiempo

de residencia

Temperatura del aire de entrada: 70-150 °C

Temperatura de los gases de entrada a la cámara de secado:

400 °C

Temperatura de los gases a la salida de la cámara de secado: 80 ºC

Temperatura de los lodos a la salida del horno: 60 ºC

Temperatura del aceite caliente a la entrada del

secador: 250 °C

Temperatura del aceite caliente a la salida del secador: 220 °C

Temperatura de los lodos a la salida del equipo: 85 °C

Temperatura del vapor o aceite térmico que fluye por los ejes y paletas:

180 – 250 °C

Temperatura media alcanzada por los lodos: 100 °C

Capacidad de

evaporación de agua 500 - 6000 kg/h 1000 - 12000 kg/h 500 - 8000 kg/h Hasta 6000 kg/h

Calor necesario 700 - 800 kcal/kg de agua

evaporada

800 - 1000 kcal/kg de agua

evaporada

600 - 700 kcal/kg de agua

evaporada

Consumo de energía

eléctrica

0,03 - 0,15 kWh/kg de

agua evaporada 25,9 - 32,5 kWh/m3 de barro

0,06 - 0,10 kWh/kg de agua

evaporada

Transferencia de calor

para secado

El aire se calienta

mediante un circuito de agua caliente, que puede ser calentada utilizando una caldera, o el calor

residual de un motor de

cogeneración

Gases de combustión en contacto

con los barros

El aire es calentado de forma directa con quemadores o en forma indirecta con intercambiadores de calor

(vapor o aceite)

Los lodos se calientan a través de las paletas y paredes del secador que son alimentadas por vapor

o aceite térmico

Combustible Gas natural o calor residual de procesos térmicos

Puede ser sólido (residuos orgánicos), líquido (fuel oil) o gaseoso (GLP, gas natural o biogás)

Gas natural o biogás

Gas natural, biogás, diésel

o calor residual (temperatura gases de combustión > 250 °C)

Sequedad de salida > 90% 90 - 95 % > 90% > 90%

Operación Continua Continua Continua Continua

Tiempo de secado > 120 min > 60 min > 60 min

Área necesaria Gra nde Grande Pequeña Media

Desgaste Bajo Alto Alto Medio

Mantenimiento Medio Alto Medio Medio

Facilidad de control Alta Baja Alta Alta

Com

unid

ad d

e P

ráctic

a –

Tra

tam

iento

y V

alo

rizació

n d

e L

odos

Págin

a 2

1 d

e 1

51


Página 22 de 151

Analizando las características de operación de cada sistema, aparentemente

la alternativa más viable para el secado térmico de los barros que produce la empresa es el secador de bandas. Su baja temperatura de trabajo,

además de aumentar la vida útil del equipo, permite aprovechar el biogás para generar energía eléctrica, gracias a que puede ser alcanzada utilizando los calores residuales de otros procesos térmicos.

Cabe destacar que las tecnologías de secado por lecho fluidizado y hornos

rotativos no son comúnmente utilizadas para el tratamiento de barros de origen cloacal, no habiéndose encontrado ejemplos de su utilización en establecimientos depuradores similares a los de la empresa, por lo tanto

debe descartarse su implementación.

3.2.4 Termovalorización

Es un tratamiento que consiste en la combustión del barro en presencia del

oxígeno del aire. Implica la oxidación a alta temperatura de los componentes orgánicos para dar lugar a CO2, agua y sustancias residuales.

La materia seca no orgánica (materia mineral) se considera inerte a efectos térmicos.

Conlleva dos procesos, que pueden ser simultáneos o secuenciales: 1) Secado de sólidos: Su temperatura se eleva hasta el punto de

evaporación del agua. 2) Combustión de la fracción volátil.

La Normativa Europea de Incineración de Residuos establece: Temperatura mínima: 850 ºC

Tiempo de permanencia mínimo: 2 segundos

La concentración de materia seca (MS) tiene un efecto significativo debido a

la alta energía asociada con la evaporación. La combustión autosuficiente (autocombustión) es posible luego de una suficiente eliminación de agua antes de la incineración. Su viabilidad técnica y económica requiere un

grado de deshidratación de los barros ≥ 25% de MS. Si el PCI (poder calorífico inferior) es suficiente, no será necesario combustible

suplementario para mantener la combustión, aunque sí para la puesta en marcha y realizar ajustes frente a fluctuaciones en las características de los

barros.

Un PCI > 20.000 kJ/kg MS asegura la autocombustión. Por debajo de este

valor la incineración es menos eficiente y requiere combustible auxiliar.

El origen y los cambios en la composición del barro afectan el PCI y la

energía recuperable: Barros primarios: 18.000 - 30.000 kJ/kg MS

Combinación barros primarios y secundarios activados: 11.000 - 23.000 kJ/kg MS

Barros digeridos anaeróbicamente ≈ 12.800 kJ/kg MS

Casos de aplicabilidad:

Altos costos de disposición y transporte de los lodos Ante exigencia de tratamiento insitu, con espacio limitado en la

planta


Página 23 de 151

Producción alcanza umbral de economía de escala: > 10 tn MS/día

Se pueden considerar algunas ventajas y desventajas de incinerar el lodo:


Tratamiento de lodos en donde se

generan

Habilitación limitada por potencial

oposición pública

Importante reducción de volumen de

MS a disponer (hasta 95%)

Altos costos de operación (por consumo

de combustible auxiliar)

Generación de una ceniza estable y

estéril Alta inversión inicial

Aprovechamiento / valorización de

subproductos (cenizas/escorias) *

Elevados tiempos de detención por

mantenimiento

Potencial valorización energética Requiere tratamiento de emisiones

Requerimiento mínimo de espacio

* Destino de las cenizas y escorias en otros países del mundo, dependiendo de la

calidad de las cenizas:

Relleno / aditivo para cemento y fabricación de ladrillos

Material de base / fundación para la construcción de carreteras o cubierta

relleno de canalizaciones (cañerías, cables, etc.)

Cubierta diaria de relleno sanitario (pelletizado)

Fertilizante

Sistemas auxiliares

Todo sistema de incineración requiere en forma parcial o total alguno de los siguientes sistemas auxiliares:

Transporte / alimentación de barros al horno Almacenamiento temporal / manejo de sólidos durante pico de

producción para ecualizar flujo de alimentación al horno

Sistema de control / gestión / depuración de emisiones de gases y/o partículas

Manejo de ceniza: extracción / transporte / almacenamiento / tratamiento / uso final o disposición

Almacenamiento / disponibilidad de combustible auxiliar

suplementario Sistemas de recuperación de energía (calor)

Sistema de control de emisiones

Gases: La emisión de gases nocivos puede reducirse mediante el control de su producción:

- Reducción de las emisiones de CO (monóxido de carbono) - Reducción de formación de NOx (óxidos de nitrógeno):

Funcionamiento de los quemadores con bajo exceso de aire

Recirculación de los gases de combustión Uso de agentes reductores (amoníaco y urea)

- Reducción de las emisiones de SOx (óxidos de azufre): Uso de depuradores húmedos o secos

Opacidad

Partículas: - Trazas de metales: Las normas regulan el contenido (ppm)


Página 24 de 151

Sistemas de recuperación de calor

Métodos de recuperación:

- Recuperadores de fluido térmico (intercambiadores) - Calderas

Usos / destino:

- Secado térmico de barros deshidratados para incrementar su sequedad antes de su inyección en el horno u otros destinos

- Producción de agua caliente o vapor de baja presión para servicios auxiliares de planta

3.2.4.1 Horno de cámaras múltiples (MHF)

Históricamente, es el sistema más utilizado para la incineración o termovalorización de barros de aguas residuales.

El sistema completo consta de los siguientes componentes principales: Horno de cámaras múltiples (MHF)

Cámara de post-combustión Caldera de vapor para el aprovechamiento del calor Sistema de depuración de humos


Página 25 de 151

Su forma es cilíndrica, de acero revestido interiormente con material

refractario. Está dividido en varias secciones o estantes (hogares, soleras o cámaras) mediante pisos de material refractario. Un MHF típico tiene entre 5 y 12

hogares. Se requieren generalmente 9 hogares para la combustión completa de los barros.

Dimensiones: - Diámetro: 1,8 - 7,6 m

- Altura: 3,6 – 19,8 m

En el eje del horno gira un árbol hueco al que van fijados brazos de agitación en cada piso. El barro se introduce alimentando la cámara superior.

Los brazos de agitación de ese nivel transportan el barro lentamente hacia el centro (o hacia afuera) en una trayectoria espiral, desde donde cae a la

cámara siguiente a través de una serie de aberturas. Así son transportados de forma serpenteante por todos los pisos, determinándose 3 zonas de funcionamiento:

Zona de secado: en los 2 o 3 pisos superiores se evapora el agua

presente en el barro.

Sección transversal de un MHF típico


Página 26 de 151

Zona de combustión: en las 2 o 3 cámaras intermedias tiene lugar la

combustión de los componentes orgánicos del barro, generándose un flujo de gases calientes que se elevan a contracorriente con los sólidos

entrantes. En las 2 o 3 cámaras inferiores, las cenizas son enfriadas por el aire de

combustión que circula en sentido inverso, antes de la descarga tras lo

cual son extraídas por el brazo de agitación que las empujan a través de una caída hacia el puerto de salida.

El flujo en contracorriente del aire de escape se reutiliza para optimizar la eficiencia de la combustión:

La mayor parte se descarga a través del eje central hueco.

Una porción se canaliza al hogar más bajo donde se re-calienta tomando calor de la ceniza caliente y es utilizado para secar el barro entrante.

En la cámara inferior, montado lateralmente, hay un quemador de arranque / auxiliar que funciona si los barros no arden espontáneamente.

3.2.4.2 Horno de lecho fluidizado (FBF)

Tecnología de aplicación preferida en los últimos 20 años en instalaciones de incineración o termovalorización de sólidos residuales.

El horno / reactor de lecho fluidizado (FBF) es construido con una cáscara

de acero, revestida interiormente con material refractario. Su forma es de lágrima invertida vertical.

Dimensiones Típicas:

Combustión de lodos con recuperación de energía

Caldera y turbina de vapor


Página 27 de 151

o Diámetro: 2,7 a 7,6 m

o Altura: 10 – 30 m

Está divido en las siguientes partes o sectores principales:

Cámara de aire de alta temperatura: Está equipada con un quemador de

arranque o precalentamiento mediante combustible auxiliar. Recibe el aire de fluidización, que puede encontrarse a temperatura ambiente o pre-calentado a alta temperatura (650 - 700ºC).

A mayor temperatura del aire de fluidización, se podrán incinerar barros con menor sequedad.

Precalentamiento del aire de fluidización: El aire de fluidización es inyectado a través del precalentador para aumentar su temperatura

hasta las condiciones requeridas para la auto-combustión del barro. Para reducir los costos de combustibles y aumentar la eficiencia térmica, se

aprovecha el calor de los gases de combustión a la salida del horno. El precalentador es un intercambiador de calor del tipo casco y tubo de eje vertical de montaje exterior adyacente al horno.

Esquema del horno

Cámara de aire caliente


Página 28 de 151

Lecho de arena: Material granular inerte (por lo general arena) de 0,8 -

1,0 m de espesor (en reposo). El flujo de aire ascendente lo mantiene en estado fluidizado durante la

operación. El lecho expandido alcanza 1,5 m de altura. o Función:

- Reservorio de inercia térmica para promover la combustión

uniforme. - Actuar como zona de combustión principal.

o Funcionamiento: - La arena caliente y el aire de combustión evaporan el agua que

contienen los barros entrantes.

- La fracción volátil de los sólidos se quema alcanzando temperaturas entre 760 – 816 °C.

- Las cenizas producidas son arrastradas por los gases hacia el sistema de recuperación de calor y los equipos de depuración de gases.

Inyección de barros: Se inyectan a través de una tubería circular que

recorre todo el perímetro del horno, por varios puntos, dispuestos de forma simétrica, mediante toberas y boquillas. Esta disposición permite la mezcla y el contacto inmediato de la arena

caliente y fluidizada con el barro entrante, presentando las siguientes ventajas:

o Garantiza una combustión de alto rendimiento o Reduce emisiones de CO e hidrocarburos con el consecuente riesgo

de explosión en el sistema de depuración de gases

o Evita bajas temperaturas del lecho con la consiguiente inyección de combustible auxiliar para mantener su temperatura de combustión

Zona de post-combustión (“Freeboard”): Zona destinada a completar las reacciones de combustión de cualquier materia volátil que escape del

lecho de arena. Opera a una temperatura algo más alta que el lecho. La combustión en dos fases (lecho y Freeboard) reduce las emisiones de

óxidos de nitrógeno (NOx).

3.2.4.3 Comparación de tecnologías

A continuación se realizó una comparación técnica de las tecnologías de

valorización térmica existentes:

Comparación de las tecnologías MHF y FBF

Parámetro MHF FBF

1 Flujo Contracorriente Intensa

contracorriente

2 Transferencia de calor Pobre Alta

3 Tiempo de retención de sólidos ½ a 3 h 1 a 5 min

4 Tiempo retención gas en alta

temperatura 1 a 3 seg 6 a 8 seg

5 Temperatura combustión / gases de

salida

< 500 °C

> 850 ºC con

PC

> 850 ºC

6 Exceso de aire 75% 40%


Página 29 de 151

Comparación de las tecnologías MHF y FBF

Parámetro MHF FBF

7 Cámaras de postcombustión Si No

8 Equipos auxiliares de alimentación de

sólidos Simples Complejos

9 Equipos auxiliares de manejo de

cenizas Simples Complejos

10

Emisiones:

Compuestos volátiles (CO, etc.)

NOx

Hidrocarburos totales (THC)

Compuestos olorosos

Altas Bajas

11 Sistema de control de emisiones Complejo y

voluminoso Simple

12 Extracción de cenizas de los gases Compleja Simple

13 Funcionamiento intermitente No adecuado Más adecuado

14 Proceso y tiempo de arranque Lento Rápido

15 Flexibilidad / estabilidad de la

alimentación Menor Mayor

16 Riesgo de choque térmico Alto Reducido

17 Eficiencia energética Menor Mayor

18 Operación / control / automatización Compleja Más simple

19 Costos de mantenimiento Altos Bajos

20 Sequedad requerida lodos ingreso > 30% > 25%

Dadas las ventajas que presenta la tecnología de horno de lecho fluidizado

(FBF) sobre la de horno de cámaras múltiples (MHF), de encontrarse conveniente la implementación de una termovalorización de los barros de

origen cloacal en la empresa, lo más conveniente sería que se adoptara la primera.

3.3 Alternativas de reutilización de lodos

La gestión de biosólidos está experimentando a nivel mundial un cambio de paradigma, dejando de considerarse a los mismos un residuo para

transformarse en un “recurso”. El término "uso beneficioso" se ha referido históricamente a su utilización para mejorar los suelos mediante su aplicación; actualmente también contempla su aprovechamiento energético

(digestión anaeróbica o combustión).


Página 30 de 151

En este sentido, en pos de optimizar los recursos naturales disponibles de cada territorio, se observa que en países donde existen riesgos de

desertificación las estrategias de gestión de biosólidos se enfocan hacia la recuperación de suelos degradados, buscando aumentar o mantener su potencial productivo (agronómico, forestal, etc.).

El primer paso que se ha dado en el mundo es avanzar en el conocimiento

de la matriz biosólido, y en consecuencia promover marcos legales que acompañen la gestión de los mismos. Algunos de los antecedentes de legislación de biosólidos son:

En EEUU, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA) incluye dos reglamentaciones: USEPA 1979 y USEPA 1993.

La Norma 503, en función del riesgo potencial de los contaminantes que pueden estar presentes en los biosólidos (USEPA 1995), ha

desarrollado prácticas de tratamiento y gestión destinadas a proteger la salud humana.

En la Unión Europea, la Directiva 86/278/CEE de lodos se creó para

fomentar la utilización de los lodos de plantas depuradoras en la agricultura y para regular su uso, de tal manera que se eviten efectos

nocivos sobre el suelo, la vegetación, los animales y el hombre. A nivel regional, Brasil en el año 2006 publica la Resolución CONAMA

N° 375/2006 que define criterios y procedimientos para el uso agrícola y forestal de los lodos generados en el tratamiento de aguas residuales domésticas.

En el caso de Argentina no se ha avanzado en la gestión de biosólidos, debido a que existe una normativa (Resolución 97/01) que no es aplicada

en su totalidad por cuestiones técnico-legales que se encuentran en discusión. Solo se han dado algunos pasos a nivel de investigación

científica. Un trabajo publicado por Taboada en 20081, refiere a una prueba de dosis de biosólidos para favorecer el crecimiento de plantaciones

1 Taboada, M. A.; E. Borodowski y R.S. Lavado. 2008. Secuestro de carbono

utilizando biosólidos en cultivos de maíz y plantaciones forestales. XXI CACS, San

Luis 7p


Página 31 de 151

forestales con resultados positivos. Actualmente, siguiendo la normativa

vigente, los biosólidos generados por plantas depuradoras solo pueden ser dispuestos en rellenos de seguridad o en landfarming (disposición

controlada en suelo). Esto plantea una problemática para AySA, ya que ambas alternativas son muy costosas. Hoy solo existe una empresa de landfarming que cumple con los requerimientos de AySA (BIOTEC, ubicada

en Poblet, La Plata), y debido a la distancia a la que se encuentra, el costo del transporte de biosólidos es muy elevado.

Para dar un ejemplo, en promedio en el año 2016, Planta Depuradora Norte generó 1.325 tn/mes de biosólidos cuyo costo total de transporte y

disposición fue de $3.381.400 ARS por mes (el costo del retiro y traslado es de $1.140/tn, mientras que el costo de la disposición en landfarming es

$1.412/tn). Teniendo en cuenta los elevados costos de transporte y disposición final, sumado a que BIOTEC es la única alternativa de disposición por landfaming, AySA se encuentra sujeto a un solo proveedor y

en caso que este no pueda continuar brindando el servicio (por clausura o falta de espacio), perdería su principal destino para los barros teniendo que

optar por rellenos de seguridad donde los costos son aún superiores.

Más allá de los escasos avances de Argentina en la gestión de los biosólidos,

durante el año 2016 un comité técnico creado por el ProBarros (organismo perteneciente al Ministerio de Ambiente de la Nación) discutió y redactó un

nuevo documento normativo para el reemplazo de la antigua Resolución 97/01, lo que supondría un importante avance en pos de consolidar un marco normativo para la gestión de los barros. Este comité estuvo formado

por miembros técnicos del Ministerio de Ambiente, INTA y UBA, sumado a representantes de distintas empresas de servicios sanitarios entre los que

participó AySA. En este borrador técnico se buscó solucionar las discrepancias técnico-legales que existían en la antigua resolución y se propusieron adicionalmente nuevas alternativas de gestión de los biosólidos,

entre los cuales están: uso de barros para mejora forestal, biocobertura para rellenos sanitarios y valorización energética. Este documento borrador

se encuentra aprobado técnicamente por el Ministerio de Ambiente y solo resta su revisión legal para que se transforme en la nueva norma para la gestión de los biosólidos. Se estima que esta norma estará aprobada en el

transcurso del año 2017.

Este nuevo documento normativo que se encuentra a la espera de su aprobación definitiva, tiene como principal cambio el agregado de nuevas alternativas de manejo de los barros y nuevos procedimientos para el

cumplimiento de los mismos. La clasificación de los barros se mantuvo sin cambios, los barros pueden ser clasificados en CLASE B o CLASE A

dependiendo del conteo del microorganismo Escherichia Coli y a la reducción de solidos volátiles. Cabe destacar que los lodos CLASE B son lodos que necesariamente han tenido que pasar por un tratamiento, en el

caso de AySA cualquier barro que salga de un digestor anaeróbico mesofílico cumplirá con la caracterización de barro CLASE B. Respecto a los

barros CLASE A, es necesario adicionalmente un tratamiento térmico para alcanzar dicha categoría.

Los usos definidos por la nueva norma serán:


Página 32 de 151

Forestación y floricultura

Recuperación de suelos degradados Restauración de paisajes

Elaboración de abonos o enmiendas Cobertura de rellenos sanitarios Paisajismo

Cabe destacar que los lodos CLASE A pueden utilizarse en cualquiera de

estos usos planteados sin ningún tipo de reparos, mientras que para los lodos CLASE B será necesario tener en cuenta ciertas restricciones de uso planteadas en la futura norma.

Los barros provenientes del tratamiento de los drenajes producidos en el

proceso de potabilización difieren de los generados en plantas depuradoras, dado que el poder calorífico superior (PCS) es menor debido al bajo contenido de materia orgánica degradable, descartándose de esta manera,

la posibilidad de un aprovechamiento energético o como aporte de materia orgánica y de nutrientes en suelos. Estos barros poseen un perfil que es

netamente inorgánico ya que provienen principalmente de la remoción de sólidos suspendidos presentes en el agua cruda (arcilla, arena fina y limos) y de reactivos adicionados al tratamiento de potabilización.

3.3.1 Restauración de suelos degradados

Uno de los elementos más importantes en la restauración de suelos es la recomposición de la materia orgánica, ya que es el sustento de los procesos

ecológicos que se dan en el mismo, y es fundamental para la recolonización vegetal. En muchas ocasiones no se dispone del volumen de tierra

necesario para la restauración de toda la superficie afectada. A menudo se utilizan materiales minerales de rechazo de la actividad extractiva como formadores de suelos en la restauración. Estos materiales suelen presentar

granulometrías desequilibradas y deficiencias de nutrientes que deben corregirse realizando mezclas con otras tierras, o con la incorporación de

enmiendas orgánicas y abonos. Para estas últimas se utilizan estiércol, restos vegetales triturados, distintos tipos de compost y, también, lodos de depuradoras cloacales (biosólidos).

Cuando las tierras o los sustratos son pobres, los biosólidos

convenientemente dosificados y bien incorporados, pueden ser muy útiles para abonar estas tierras, ya que aportan nitrógeno y fósforo, estimulan la actividad microbiana y contribuyen a incrementar la materia orgánica del

suelo. Con la puesta en vigencia de la nueva normativa esta alternativa de uso estará totalmente permitida, siempre que se cumplan los requisitos que

la misma imponga.

Esta alternativa de uso de biosólidos se encuentra contemplada en la gran

mayoría de los países que cuentan con un plan de gestión de biosólidos. Uno de los países que se destaca por haber desarrollado este uso es

España, más específicamente Barcelona (Cataluña). Actualmente cuenta con un marco legal que aprueba el uso de biosólidos con esta finalidad y poseen una vasta experiencia en esta temática gracias a la colaboración del

Estado y las universidades para desarrollar esta alternativa. Según el manual del Departamento de Medio Ambiente de Barcelona (Agencia


Página 33 de 151

Catalana del Agua), al año 2005 se habían valorizado 50.000 toneladas de

biosólido para su aplicación en suelo.

El uso de barros de potabilizadoras como relleno para restaurar suelos, relieves y canteras es una opción viable teniendo en cuenta los grandes volúmenes que se podrían generar en la Planta Juan Manuel de Rosas

cuando se amplíe la producción, y la gran necesidad de material de relleno que se necesitaría para una alternativa como esta.

Actualmente existe una normativa, la Resolución N° 353/10 de OPDS que “[…] gestiona el establecimiento de un procedimiento marco a efectos que

las canteras que se hallan en explotación y/o las que se encuentran abandonadas puedan ser rellenadas con materiales y residuos inertes, de

poda y todo otro residuo asimilable a sus características”. La misma señala que “[…] deberán someterse a un proceso de evaluación en los términos establecidos por la precitada normativa, considerándose como un proyecto

a ejecutarse cuyas condiciones de base se encuentran determinadas por la cantera, teniendo en cuenta que podría tratarse de una operación de

valorización de un sitio ambientalmente impactado y no necesariamente de vertedero para disposición final de residuos.”

Si bien queda contemplada la posibilidad del relleno de canteras con materiales inertes, no existe una reglamentación que indique niveles de

calidad del material a utilizar o procedimientos de aplicación que permitan evaluar la factibilidad del uso de los barros de PJMR. Sin embargo, en la actualidad IRAM se encuentra trabajando en una norma (IRAM 29577) para

reuso de materiales tipo suelo para relleno. Los barros de potabilizadoras podrían encuadrarse en este marco.

3.3.2 Fabricación de ladrillos

La utilización de barros de potabilizadoras en la fabricación de ladrillos representa un atractivo económico si se piensa que, se evitarían los costos

de disposición y por otro lado se reemplazarían los ladrillos comerciales para construcciones no estructurales dentro de instalaciones de AySA.

A fin de evaluar la factibilidad técnica del uso de los barros como materia prima en la elaboración de ladrillos cerámicos, en la última prueba de

puesta en marcha realizada en Junio de 2016 en Planta Juan Manuel de Rosas, se extrajo y envió una muestra del barro producido al INTEMIN (Instituto de Tecnología Minera) perteneciente al SEGEMAR (Servicio

Geológico Minero). Los resultados fueron positivos ya que se demostró que los barros pueden ser utilizados en la elaboración de ladrillos bajo ciertas

mezclas ensayadas. Las dosis de lodos ensayadas que resultaron exitosas fueron de 30 y 40%. Es importante destacar que el informe realizado menciona que es fundamental que los barros sean previamente secados

antes de ser incorporados al proceso de fabricación de ladrillos. En las pruebas de laboratorio se comprobó que un secado a 110 °C es suficiente

para que el barro pueda ser incorporado al proceso productivo.

En la siguiente tabla se pueden observar las distintas mezclas realizadas y

luego en las imágenes, los ladrillos experimentales elaborados. La muestra SPPP corresponde al barro sin mezclar. Las muestras C y D contienen


Página 34 de 151

adición de otros materiales en determinadas proporciones y fueron las que

obtuvieron mejores resultados.

Muestras de ladrillos


Página 35 de 151

Mezcla D (40% barro tratado – 35% T. Arcillosa – 25% Arenilla)

Mezcla C (30% barro tratado – 45% T. Arcillosa – 25% Arenilla)

3.3.3 Uso forestal

El uso de barros de depuradora como enmienda orgánica para suelos ha sido muy estudiado y se ha demostrados que no solo mejora las condiciones

del suelo sino que también puede generar efectos positivos en cultivos agrícolas y forestales. Los resultados han demostrado ser ampliamente

satisfactorios en ambos casos, sin embargo, existen ventajas comparativas del uso forestal que la convierten en la alternativa más atractiva a la hora de decidir nuevos usos de biosólidos. Esto se debe principalmente a:


Página 36 de 151

1) Los productos forestales no son comestibles, con lo cual no es

necesario evaluar los efectos por contacto directo. 2) Las plantaciones responden positivamente a la aplicación de

biosólidos con aumentos en biomasa y nutrientes en el ecosistema. 3) El ciclo de los cultivos forestales son significativamente más largos y

la acumulación de biomasa en este período representa un mecanismo

para almacenar (inmovilizar) algunos elementos químicos que pueden ser potencialmente peligrosos (metales pesados), y que son

exportados del sitio en la cosecha. 4) Los suelos destinados a uso forestal son generalmente más pobres, y

las plantaciones realizan una mejor eficiencia de uso de los nutrientes

reduciendo las pérdidas. 5) Las plantaciones forestales, por su ubicación, ofrecen una menor

probabilidad de contacto del hombre con el biosólido recién aplicado. 6) Las dosis utilizadas en plantaciones forestales son más bajas que las

que podrían utilizarse en agricultura, sumado a que para plantaciones

forestales solo es necesaria una aplicación.

Numerosos estudios se han llevado a cabo en todo el mundo desde 1970 para evaluar la eficacia de la aplicación de residuos orgánicos en áreas forestales y sus efectos sobre el crecimiento de los árboles. En particular,

las primeras investigaciones realizadas en el estado de Washington (EE.UU.), han demostrado efectos positivos de la aplicación de lodos de

depuradora en el desarrollo de plantaciones de coníferas.

Teniendo en cuenta antecedentes actuales y regionales en Brasil, durante el

año 1998 se efectuó un acuerdo entre el Departamento de Ciencias Forestales (ESALQ/USP), el Instituto de Investigaciones y Estudios

Forestales (IPEF) y la Compañía de Saneamiento Básico del Estado de São Paulo (SABESP), donde se realizó un experimento de campo con aplicación de dosis de biosólidos para mejorar los rendimientos forestales de una

plantación de Eucalyptus Grandis. Se destaca en este trabajo los efectos positivos sobre la nutrición de las plantas de E. Grandis, y los aumentos

significativos en la producción de madera. Actualmente poseen una normativa que regula la utilización de biosólidos para este uso.

En el caso de Argentina, un trabajo publicado por Taboada et al., (2008) refiere a una prueba de dosis de biosólidos en un Argiudol degradado de la

provincia de Buenos Aires, entre los años 1999 y 2002. Los autores concluyen que las especies forestales (Pinus y Eucalyptus Dunnii) mostraron una gran respuesta en volumen de madera.

Teniendo en cuenta todos estos antecedentes, AySA en conjunto con INTA

delinearon un plan de trabajo para el desarrollo de una prueba piloto que compruebe el efecto benéfico de los biosólidos en la producción forestal. Actualmente se encuentra en trámite la firma de un convenio marco.

3.3.4 Biocobertura de rellenos sanitarios

Otro de los posibles usos para los biosólidos es su aporte como suelo cobertura (biocobertura) de módulos de rellenos sanitarios de residuos

sólidos urbanos (RSU). Se requiere como mínimo un metro de suelo vegetal (cobertura vegetal) para la cobertura de rellenos sanitarios.


Página 37 de 151

En el siguiente esquema se observan las capas que constituyen un relleno

sanitario tipo, en el cual se destaca la capa mencionada.

Para la realización de pruebas piloto para la utilización de biosólidos como

biocobertura de rellenos sanitarios deberán tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

Proporciones de la mezcla de distintos tipos de barro con suelo Evaluación de posibles lixiviados

Restricciones del sitio Logística de los barros al sitio (en principio para realizar las pruebas)

Normativa aplicable

Para ello, debe contarse con:

Datos de producción actual de las plantas depuradoras de AySA Necesidades de volúmenes de suelo de cobertura por parte del

relleno sanitario Caracterización físico química del lodo (sólidos, contenido orgánico,

sequedad, pH, sulfuros, metales, etc.) Caracterización microbiológica del lodo (Escherichia Coli, Salmonella,

etc.)

Además, es conveniente conocer características estructurales como índices

de permeabilidad, densidad, densidad aparente, granulometría, nutrientes, y otras a definir. Estos parámetros, entre otros, determinan si puede o no utilizarse el barro cloacal como biocobertura, mezclado con suelo extraído

en la excavación u otro tipo de aporte, pudiéndose incluir el barro de potabilizadora.

Los ensayos deben realizarse en el sitio donde se emplaza el relleno sanitario, ya que depende de las propiedades del suelo del mismo, el

comportamiento de los barros agregados y la potencial migración de compuestos. Se debe tener en cuenta también la influencia de factores

meteorológicos, es decir temperaturas y lluvias de la zona.


Página 38 de 151

Por otro lado, debe tenerse en cuenta la proyección de generación de lodo

en AySA, ya que los cierres de los distintos módulos de los rellenos se realizan paulatinamente a lo largo de los años.

Otro factor a considerar, es el grado de sequedad del barro a aplicar, especialmente si se planifica desde AySA el agregado de etapas de

reducción de contenido de agua posteriores a la deshidratación, tales como un secado térmico. El hecho de pasar de barros típicos de salida de

centrífuga o filtro banda con sequedades promedio de 20 a 25%, a barros con sequedades de un 90%, se supone tendrá influencia en las mezclas a utilizar. Esto debe observarse en las pruebas a realizar.


Página 39 de 151

4 Inventario de barros

4.1 Barros generados durante 2016

Se presenta la siguiente tabla con la producción de barros promedio de los

datos del año 2016 informados por cada planta depuradora que se encuentra en operación:

Planta Caudal

diseño (m3/s)

Caudal

promedio (m3/s)

Tratamiento biológico

Tratamiento de lodos

Lodos

producidos promedio

% sequedad

de lodos a

disponer

Planta Depuradora El Jagüel I

0,09 0 2 Aireación

extendida

Espesamiento: Espesamiento en silo

Deshidratación: Playas de secado

0 -

Planta Depuradora El Jagüel II

0,46 0,30 Lechos

percoladores

Espesamiento:

Espesador

Estabilización: Digestión anaeróbica

Deshidratación: Centrífugas

252 tn/mes 25

Planta Depuradora Barrio Uno

0,02 0,02 Lecho percolador

Playas de secado

10 tn/mes 19

Planta Depuradora Sudoeste I

1,90 1,97 Lechos

percoladores -

6.943

m3/día -

Planta Depuradora Sudoeste II

0,90 0,64 Lodos

activados -

2.483

m3/día -

Planta Depuradora Santa Catalina

0,20 0,06 Lodos activados de baja carga

Estabilización: Digestión aerobia

Deshidratación: Filtros banda

17 tn/mes 24

Planta Depuradora Hurlingham I

0,33 0,25 Lodos activados de baja carga

Deshidratación: Filtro banda

58 tn/mes 19

Planta Depuradora Norte I

0,90

1,41 Lodos

activados

Espesamiento: Espesador y flotador

Estabilización: Digestión anaeróbica

Deshidratación: Centrífugas

1.325

tn/mes 22

Planta Depuradora Norte II

0,90

En cuanto a la Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas, durante el año 2016 no hubo producción continua de barros, pero sí se avanzó en la puesta

en marcha de las instalaciones realizándose pruebas esporádicas.

A nivel operativo, se enfocó la atención en el ajuste de parámetros de

producción relacionados con el equipamiento: espesadores, bombas, agitadores, equipos para preparación de insumos y centrífugas. A escala

2 Durante el 2015 y el 2016 se derivó el caudal a Planta Depuradora El Jagüel II


Página 40 de 151

laboratorio se analizaron polímeros de diferente carga para definir el de

mejor performance para dosificar en la etapa de espesamiento.

4.2 Proyección de la producción de barros

4.2.1 Plantas depuradoras

En función de estimar cantidades futuras de barros que se generarán, se

proyecta la producción teórica de los mismos para las plantas actuales, ampliaciones futuras y plantas nuevas en el área de concesión de AySA, y

por otro lado la proyección de los barros producidos en las plantas depuradoras del área que se incorporó recientemente correspondiente a los nuevos municipios del Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA).

Los años estipulados y los habitantes a incorporar para que las plantas actuales y proyectadas en el área de concesión de AySA estén operativas,

fueron estimados de acuerdo a los plazos de ejecución de los proyectos, licitaciones y plazos de construcción de las plantas y al objetivo de servir el

75% de la cobertura cloacal para el año 2023.

Los plazos con respecto a las nuevas plantas a realizar en los municipios

recientemente incorporados (AMBA) no están definidos hasta el momento. Se indican las ampliaciones proyectadas.

Las producciones proyectadas se expresan en toneladas de materia seca y se calculan las toneladas húmedas considerando un porcentaje de sequedad

del 25% como aproximación.

Se hace notar que todos los cálculos de la cantidad de lodos que producen los distintos establecimintos a futuro fueron realizados utilizando datos y supuestos teóricos.

Consideraciones en el cálculo de producción de barros de plantas depuradoras:

Dotación utilizada para las plantas depuradoras de AySA (sin incluir

AMBA) = 288 l/hab/d Dotación utilizada para las plantas de AMBA recientemente

incorporadas = 240 l/hab/d

Generación de lodo cloacal: 55 g MS/hab/d en los casos de instalaciones completas con

decantación primaria, barros activados y barros digeridos (Manual Técnico del Agua, Degremont). Se añade a esta suposición un factor de 0,75, debido a que estos datos se refieren a una red

separativa con una carga de DBO de ingreso de 60 a 70 g/hab/d. 85 g MS/hab/d en los casos de instalaciones completas con

decantación primaria y barros activados (sin estabilización) (Manual Técnico del Agua, Degremont). Se añade a esta suposición un factor de 0,75, debido a que estos datos se refieren

a una red separativa con una carga de DBO de ingreso de 60 a 70 g/hab/d.

48 g MS/hab/d en los casos de instalaciones completas con decantación primaria, lechos bacterianos y barros digeridos

(Manual Técnico del Agua, Degremont). Se añade a esta


Página 41 de 151

suposición un factor de 0,75, debido a que estos datos se refieren

a una red separativa con una carga de DBO de ingreso de 60 a 70 g/hab/d.

0,55 kg MS por kg de DBO removida para las instalaciones con aireación extendida (EPA). Para los kg de DBO removida se tiene en cuenta una DBO de ingreso a planta de 208 mg/l y una DBO de

salida de 15 mg/l.


Página 42 de 151

Plantas depuradoras en el área de concesión de AySA

(no incluye AMBA) N° hab Q [m3/s] Año Tipo de tratamiento

Barros

[tn MS/d]

Barros

[tn/d]

25% MS

Planta Norte

1er módulo 270.000 0,90 En operación

Tratamiento biológico: barros activados. Tratamiento de barros:

digestión anaeróbica. Deshidratación: centrífugas

11 45

2do módulo 270.000 0,90 En operación 11 45

3er módulo 300.000 1,00 2020 12 50

4to módulo 200.000 0,67 2021 8 33

Planta Fiorito

1er módulo 270.000 0,90 2018 Tratamiento biológico: barros activados. Tratamiento de barros:

concentración y deshidratación con centrífugas. Estabilización con cal 17 69

Tratamiento de barros 270.000 0,90 2020 Tratamiento de barros: digestión anaeróbica. Deshidratación:

centrífugas 11 45

Planta Lanús

1er módulo 80.000 0,27 2017 Tratamiento biológico: aireación extendida. Deshidratación: centrífugas 2 10

Planta Hurlingham

1er módulo 135.000 0,33 En operación Tratamiento biológico: lodos activados de baja carga (estabilización).

Deshidratación: filtros banda 3 13

2do módulo 270.000 0,90 2018 Tratamiento biológico: barros activados. Tratamiento de barros:


11 45

3er módulo 150.000 0,50 2021 6 25

Planta Sudoeste

1er módulo 550.000 1,90 En operación Tratamiento biológico: lecho percolador - -

2do módulo 300.000 0,90 En operación Tratamiento biológico: lodos activados - -

Tratamiento de barros 850.000 2,80 2018 Estabilización: digestión anaeróbica. Deshidratación: centrífugas 35 140

Planta El Jagüel

1er módulo 0 0,00 Fuera de operación Tratamiento biológico: aireación extendida 0 0

2do módulo 150.000 0,46 En operación Tratamiento biológico: lecho percolador. Tratamiento de barros:

digestión anaeróbica. Deshidratación: centrífugas 5 22

3er y 4to módulo 300.000 1,00 2019 Tratamiento biológico: barros activados. Tratamiento de barros:


12 50

5to módulo 150.000 0,5 2021 6 25

Planta Laferrere

1er módulo 450.000 1,5 2019

Tratamiento biológico: barros activados. Tratamiento de barros:


19 74

2do módulo 450.000 1,5 2022 19 74

3er módulo 450.000 1,5 2024 19 74

4to módulo 450.000 1,5 2026 19 74

Planta Santa Catalina

Actualmente 50.000 0,20 En operación Tratamiento biológico: lodos activados de baja carga. Tratamiento de

barros: digestión aeróbica. Deshidratación: filtros banda 2 8

Planta Barrio Uno

Actualmente 2.000 0,007 En operación

0,1 0,3


Página 43 de 151

Plantas depuradoras de los municipios AMBA N° hab Q [m3/s] Tipo de tratamiento Barros

[tn MS/d]

Barros [tn/d]

25% MS

Planta Las Catonas (Partido de Moreno)

Actualmente (con revamping) 143.000 0,40 Tratamiento biológico: aireación extendida 3,6 14,6

Ampliación para futuro (500.000 hab) 357.000 0,99 Tratamiento biológico: lodos activados. Tratamiento de barros: digestión anaeróbica.

Deshidratación: centrífugas 15 59

Planta Ferrari (Partido de Merlo)

Actualmente (con revamping) 143.000 0,40 Tratamiento biológico: aireación extendida

3,6 14,6

Ampliación para futuro (200.000 hab) 57.000 0,16 1,5 5,8

Planta Bella Vista (Partido de San Miguel)

Actualmente (con revamping) 143.000 0,40 Tratamiento biológico: aireación extendida

3,6 14,6

Ampliación para futuro (200.000 hab) 57.000 0,16 1,5 5,8

Planta Merlo Norte (Partido de Merlo)

Revamping y ampliación 130.000 0,36 Tratamiento biológico: aireación extendida 3,3 13,3

Planta Merlo (Partido de Merlo)

Futura 900.000 2,50 Tratamiento biológico: lodos activados. Tratamiento de barros: digestión aneróbica.


Planta Escobar (Partido de Escobar)

Futura 1.200.000 3,33 Tratamiento biológico: lodos activados. Tratamiento de barros: digestión aneróbica.


Planta Belén de Escobar (Partido de Escobar)

Actualmente 18.000 0,05 Tratamiento biológico: aireación extendida 0,5 1,8

Ampliación 10.000 0,03 Tratamiento biológico: lodos activados 0,4 1,7

Planta Pinazo (Partido de José C Paz)



Planta Tortuguitas (Partido de Malvinas Argentinas)



Planta Paso del Rey (Partido de Moreno)


Planta Santa María (Partido de San Miguel)



Planta Guernica (Partido de Presidente Perón)


Planta Garín (Partido de Escobar)

Actualmente 6.000 0,017 Tratamiento biológico: aireación extendida 0,2 0,6


Página 44 de 151

El aumento estimado que tendrá la producción de barros de la totalidad de

las plantas depuradoras puede observarse en el siguiente gráfico (a modo ilustrativo):

Producción de barros en toneladas diarias al 25% MS para las plantas depuradoras

Además de la tabla presentada anteriormente, cuyos datos fueron calculados teóricamente, se realiza la estimación de barros al año 2021 para

Planta Depuradora Norte, considerando las cantidades a generar a lo largo de los años, en función del avance de las obras o la incorporación o conexión de las redes y tomando como base de referencia los valores

promedio con las condiciones actuales de operación informadas por la planta, y extrapolando esos datos a futuro. De esta manera, si se supone el

caudal total a tratar con los módulos 3 y 4 finalizados, es decir 3,5 m3/s, el valor que se obtuvo fue de alrededor de 34.000 ton/año de barro al 25% de sequedad.

Cabe destacar la significativa diferencia que se encontró entre este valor

estimado en base a datos reales de la operación, y el valor teórico presentado en la tabla, que arrojó un valor para los 3,5 m3/s de caudal de ingreso, de alrededor de 63.145 ton/año.

Además, se debería considerar la posibilidad de un cambio en el límite de

DBO en la descarga de 15 mg/l, la cual traerá aparejada una mayor producción de barros.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Actual Actual a máximacapacidad

Mediano plazo Futuro (todas lasplantas a máxima

capacidad)

Producción toneladas diarias de barros

AMBA

AYSA


Página 45 de 151

4.2.2 Planta potabilizadora Juan Manuel de Rosas

Dado que la Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas es una planta en

crecimiento en la cual se proyecta la ampliación de su producción de acuerdo al horizonte de diseño, el volumen de lodos producido será función

del caudal de agua cruda a tratar y de las características de calidad de la misma.

A medida que se amplíe el radio servido, aumentando la producción impulsada por los acueductos actuales e incorporando nuevos acueductos, resulta sumamente importante evaluar y definir si será necesario tratar

todo el drenaje producido en el proceso de potabilización o sólo un porcentaje. Si resultase posible tratar sólo un porcentaje del drenaje se

lograría reducir no sólo la cantidad de barro generado, sino también el consumo de energía e insumos.

Para la proyección se considera que en el año 2018 se brindará servicio de agua potable a un 50% aproximado de la población de Escobar y Pilar,

considerando para estos dos últimos una población a servir de 270.000 habitantes con una dotación de 400 l/hab/día. Para el año 2020 se considera que un 95% de la población estará abastecida por el servicio de

agua potable, lo que equivale a 510.000 habitantes.

También se considera la generación de barros cuando la planta opere a su máxima capacidad de tratamiento cuyo caudal de agua cruda a potabilizar será de 900.000 m3/d.

A continuación, se muestra una tabla en donde se estiman de acuerdo a los

caudales proyectados de producción, la cantidad de barros generados. Se considera la posibilidad de tratar todo el drenaje o sólo un 30% del mismo.

Planta Potabilizadora

Juan Manuel de Rosas

Q de agua

cruda [m3/día]

Año Tipo de tratamiento

para los drenajes generados

Barros

[tn/año]

20% MS

Tratamiento del 30% del drenaje generado

455.400 2018

Espesamiento:

espesador. Deshidratación:

centrífugas

20.897

Tratamiento del 100%

del drenaje generado. 69.655

Tratamiento del 30%

del drenaje generado 603.800 2020

27.706



Tratamiento del 30%

del drenaje generado 900.000 -

34.708



Para calcular el volumen de barros generados también se toma en cuenta la variación de las condiciones del agua cruda a lo largo del año, tal como se

detalla a continuación:

• Condiciones buenas de calidad de agua cruda por 6 meses (MES: 30

mg/l) • Condiciones promedio de calidad de agua cruda por 3 meses (MES:

100 mg/l)


Página 46 de 151

• Condiciones malas de calidad de agua cruda por 3 meses (MES: 170

mg/l)

4.3 Caracterización de barros y drenajes

4.3.1 Barros de plantas depuradoras

Con el objetivo de conocer la calidad físico-química y microbiológica del barro que se genera y comparar los datos de los distintos parámetros

analizados con los límites normativos, a continuación se presentan tablas con la caracterización de los barros producidos en algunas de las plantas

depuradoras de la empresa con datos desde el año 2013 hasta 2016. Las muestras son extraídas por personal de las plantas, y son analizadas en el Laboratorio Central a razón de una por mes aproximadamente.

Hurlingham

48 muestras

Parámetros Promedio Mediana Máximo Desvío

estándar

Cianuros (HCN) [mg/kg] <1,2 <1,2 <1,2 0

Sustancias fenólicas (en MS)

[mg/kg MS] 14,1 8,4 73,0 17,6

Arsénico [mg/kg MS] 11,3 10,0 19,0 2,4

Selenio [mg/kg MS] 5,2 5,0 10,0 0,9

Mercurio [mg/kg MS] <5 <5 <5 0

Plata [mg/kg MS] 20,5 20,0 27,0 1,5

Cobre [mg/kg MS] 233,8 212,0 995,0 162,4

Cromo total [mg/kg MS] 101,5 100,0 147,0 7,7

Plomo [mg/kg MS] <300 <300 <300 0

Cinc [mg/kg MS] 896,3 794,5 4.221,0 766,6

Bario [mg/kg MS] 346,4 242,0 2.949,0 496,8

Cadmio [mg/kg MS] <10 <10 <10 0

Níquel [mg/kg MS] <100 <100 <100 0

PCB totales (en MS) [µg/g MS] <0,5 <0,5 <0,5 0

pH [u pH] 6,1 6,0 7,4 0,3

Materia Seca (MS) [%] 19,8 18,5 84,0 10,2

Materia Volátil [% MS] 62,2 65,0 80,0 13,4


Página 47 de 151

Hurlingham

48 muestras


estándar

Sulfuros (SH2) [mg/kg] 102,7 68,5 373,0 95,5

Hidrocarburos totales (en MS) [g/kg MS]

1,1 0,2 6,5 1,9

Hidrocarburos totales [g/kg] 0,4 0,1 1,6 0,5

Salmonella sp. [NMP/4 g MS] 19,0 7,0 316,0 49,6

Escherichia coli [NMP/g MS] 14.819.918 7.248.690 193.333.333 30.586.214

Coliformes fecales [NMP/g MS] 17.856.534 10.194.444 193.333.333 31.418.113

Coliformes totales [NMP/g MS] 23.706.485 12.454.678 334.567.901 57.600.941

Norte

52 muestras


Estándar

Cianuros (HCN) [mg/kg] <1,2 <1,2 <1,2 0

Sustancias fenólicas (en MS)

[mg/kg MS] 42,6 16,0 292,0 64,1

Arsénico [mg/kg MS] 10,2 10,0 12,0 0,5

Selenio [mg/kg MS] 5,0 5,0 5,3 0

Mercurio [mg/kg MS] <5,0 <5,0 <5,0 0

Plata [mg/kg MS] 20,7 20,0 44,0 3,9

Cobre [mg/kg MS] 254,3 231,5 1.071,0 131,2

Cromo total [mg/kg MS] 116,1 100,0 419,0 46,9

Plomo [mg/kg MS] 300,7 300,0 335,0 4,9

Cinc [mg/kg MS] 1.404,8 1.367,0 5.073,0 695,0

Bario [mg/kg MS] 330,2 304,0 1.244,0 167,8

Cadmio [mg/kg MS] <10,0 <10,0 <10,0 0

Níquel [mg/kg MS] 100,3 100,0 113,0 1,8

PCB totales (en MS) [µg/g MS] <0,5 <0,5 <0,5 0

pH [u pH] 6,1 6,0 6,9 0,4

Materia Seca (MS) [%] 24,2 23,0 56,0 5,5

Materia Volátil [% MS] 55,4 59,0 75,0 15,9

Sulfuros (SH2) [mg/kg] 484,9 438,0 1.495,0 309,9

Hidrocarburos totales (en MS) [g/kg MS]

1,3 0,3 6,4 1,9

Hidrocarburos totales [g/kg] 1,3 0,2 7,0 2,3

Salmonella sp. [NMP/4 g MS] 9,8 4,0 98,0 17,1

Escherichia coli [NMP/g MS] 3.317.934 1.171.428 28.526.316 5.220.106

Coliformes fecales [NMP/g MS] 3.705.111 1.171.428 28.526.316 5.785.482

Coliformes totales [NMP/g MS] 5.279.033 2.463.636 57.368.421 9.567.884

A continuación se muestran los datos de calidad de barros de Planta

Sudoeste correspondientes a los años 2015 y 2016. Ya que los barros no son tratados y se bombean crudos a la tercera cloaca máxima, los datos

fueron informados como mg/l y fueron convertidos a mg/kg utilizando el valor de sólidos totales. Si bien la caracterización a tener en cuenta para los lodos de Planta Sudoeste se obtendrá una vez tratados en la nueva planta

de barros, de los valores presentados puede observarse que cumplirían los límites establecidos.


Página 48 de 151

Sudoeste I

16 muestras

Parámetros Promedio Mediana Máximo Desvío estándar

Sulfuros (SH2)

[mg/kg] 343,0 315,1 672,3 125,4

Cianuros (HCN)

[mg/kg] 13,9 15,2 29,4 6,0

Arsénico [mg/kg MS] 4,5 4,0 12,9 3,5

Cromo hexavalente

[mg/kg MS] 27,8 30,3 58,8 11,9

Cromo trivalente

[mg/kg MS] 128,2 128,8 410,6 69,7

Plomo [mg/kg MS] 69,9 50,4 176,5 44,3

Mercurio [mg/kg MS] 0,5 0,4 1,1 0,2

Cadmio [mg/kg MS] 0,7 0,6 1,4 0,3

Sudoeste II

12 muestras

Parámetros Promedio Mediana Máximo Desvío estándar

Sulfuros (SH2) [mg/kg]

334,7 355,3 740,7 141,1

Cianuros (HCN) [mg/kg]

11,6 5,1 27,6 6,5

Arsénico [mg/kg MS] 30,3 29,4 74,1 15,0

Cromo hexavalente

[mg/kg MS] 89,9 99,7 222,2 60,4

Cromo trivalente [mg/kg MS]

58,8 69,9 153,8 29,5

Plomo [mg/kg MS] 0,8 0,5 1,9 0,4

Mercurio [mg/kg MS] 1,1 1,0 2,0 0,3

Cadmio [mg/kg MS] 11,6 5,1 27,6 6,5

A continuación se muestran los parámetros legislados por la Resolución

97/2001 del Ministerio de Ambiente de la Nación:

Metales y PCBs:

Determinaciones a realizar en los barros (matriz):

(*) Se refiere a siete (7) principales congéneres: 28, 52, 101, 118, 138, 153 y 180


Página 49 de 151

Nivel de patógenos:

Caracterización microbiológica:

(*) Este parámetro deberá ser considerado de aplicación transitoria hasta definir el valor límite de densidad límite del indicador viral más adecuado.

Condiciones para tratamiento biológico en suelos:

(Según niveles guía de calidad de suelo para uso agrícola)

Como puede observarse en las tablas previas, los barros generados por la empresa presentan valores dentro de los límites establecidos por la legislación para disposición en landfarming. Sin embargo, si se deseara

utilizar los lodos para su aplicación con usos benéficos como restauración de suelos o uso forestal, deberán controlarse algunos de los parámetros que

superan los valores límite.

Con respecto a Planta Depuradora Hurlingham, los promedios de los

metales analizados entre los años 2013 y 2016 en los barros, cumplen los límites establecidos en la resolución, así como los de PCBs. En cuanto a la

calidad microbiológica, los parámetros de Escherichia Coli y Salmonella superan en sus promedios los límites fijados por la normativa, esto puede


Página 50 de 151

deberse a que la Planta no posee ninguno de los tratamiento de reducción

de patógenos contemplados en la norma para sus barros.

En cuanto a Planta Depuradora Norte, existen valores microbiológicos, los cuales se observan en el gráfico a continuación, que exceden los límites presentados. Esto puede deberse a que la operación del digestor anaeróbico

mesofílico se llevó a cabo en esos períodos sin calefaccionar los barros, es decir debajo de su temperatura óptima de diseño (35 °C) debido a

problemas con la caldera de biogás, lo cual puede dificultar la efectiva reducción de patógenos. También puede deberse a la operación a tiempos de residencia menor al de diseño, de alrededor de 21 días.

En el mes de septiembre de 2016 la caldera se puso en funcionamiento y

así el digestor comenzó a operar a temperaturas óptimas. En el gráfico se puede notar que los últimos tres valores se encuentran por debajo del límite de Escherichia Coli establecido por la normativa para un lodo clase B,

corroborando el planteo realizado anteriormente.

4.3.2 Drenajes y barros de Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas

Drenajes

Actualmente los drenajes generados en el proceso de potabilización son impulsados al cuerpo receptor Río Luján. El caudal aportado al río es de

aproximadamente 4.300 m3/día (este valor irá aumentando a medida que se vayan incorporando usuarios al servicio). Actualmente, el ingreso de agua cruda al proceso de potabilización es aproximadamente de 9500 m3/h.

A los efectos de realizar la caracterización de los drenajes se toman

muestras y se analizan mensualmente en el Laboratorio Central los parámetros descriptos en la siguiente tabla:


Página 51 de 151

Planta Juan Manuel de Rosas

Muestras analizadas

(Agosto 2015 - Marzo 2017)

Parámetros Promedio Máximo

Arsénico [µg/l] 75,05 252,00

Cianuros totales [mg/l] <0,05 <0,05

DBO A 5 días líquido bruto [mg/l] 20,49 163,00

DQO Líquido bruto [mg/l] 536,88 2450

Fenoles Sustancias fenólicas [mg/l] 0,02 0,08

Hidrocarburos totales [mg/l] <4 <4

Herbicidas 2,4-D [µg/l] <20 <20

Mercurio [µg/l] <1 <1

Cromo Hexavalente [mg/l] <0,1 <0,1

Trivalente [mg/l] <0,1 <0,1

Cadmio [mg/l] <0,02 <0,02

Plomo [mg/l] <0,1 <0,1

Temperatura [°C] 21 27

pH [unidades] 7,4 8,6

Oxidabilidad líquido bruto total [mg/l] 150 530

PCB totales [µg/l] <0,5 <0,5

Plaguicidas

Metoxicloro [µg/l] <5 <5

Heptacloroepóxido [µg/l] <0,04 <0,04

Dieldrin [µg/l] <0,01 <0,01

Aldrin [µg/l] <0,01 <0,01

Alfa-HCH [µg/l] <0,04 <0,04

Clordano [µg/l] <0,1 <0,10

Heptacloro [µg/l] <0,04 <0,04

DDT (total isómeros) [µg/l] <1 <1

Lindano (gamma-HCH) [µg/l] <0,04 <0,04

Plaguicidas Hexaclorobenceno [µg/l] <0,01 <0,01

Sólidos totales suspendidos MES [mg/l] 1828 >2000

Sustancias solubles en éter etílico [mg/l] 22,31 180,00

Sulfuros totales [mg/l] <1,00 <1,00

Aluminio [mg/l] 180 388

Manganeso [mg/l] 1,55 3,8

Hierro [mg/l] 75,05 263

Si se contrastan los valores promedios para cada parámetro con los límites

permisibles de vuelco contemplados en la norma para desagües cloacales que descargan a cuerpo receptor (Marco Regulatorio de AySA Ley N°

26.221 Anexo B, sin tratamiento), los resultados obtenidos se encuentran por debajo de los valores regulados.

Cabe destacar que los constituyentes mayoritarios de los drenajes, aluminio, hierro y manganeso, no se encuentran regulados en esta Ley, por lo que se toman muestras y analizan semanalmente a modo de seguir su

evolución.

A medida que se generan los drenajes, los mismos son almacenados en cisternas de manera tal de lograr un caudal efluente constante y homogéneo en término de concentraciones a lo largo del día y se controlan

parámetros como pH y turbiedad previo a la descarga al Río Luján de manera de minimizar el impacto que pudiesen generar.


Página 52 de 151

Barros

Resulta esencial conocer las características fisicoquímicas y microbiológicas

del barro que se generará. Durante la última puesta en marcha de la planta realizada en junio del 2016, en el barro obtenido de centrífugas, se determinó sequedad y pH reportándose porcentajes superiores al 20 % de

materia seca y pH entre 6,8 y 7,2 UpH. A su vez, se colectó una muestra y se envió para su análisis a dos laboratorios: Proanálisis y Laboratorio

Central (AySA) para una caracterización completa del mismo.

Los resultados se presentan a continuación:

Calidad química y microbiológica de una muestra de barro de PJMR

Tras la caracterización de la muestra se pudo confirmar que es una matriz

que no posee niveles de contaminación que hagan inviable algún tipo de uso o disposición alternativa. Las concentraciones halladas de metales como

cromo, plomo, mercurio y arsénico se encuentran en niveles traza en los resultados reportados por ambos laboratorios. El parámetro que se encontró en concentraciones elevadas fue el aluminio arrojando valores en el orden

de 85,7 g/kg MS para Proanálisis y de 95,3 g/kg MS para el Laboratorio

PARAMETROS unidades PROANALISIS LABORATORIO CENTRAL AYSA

Materia seca % - 28 Materia volatil % MS - 23

PH u PH 7 6,4 Sulfuros mg/kg - 99 Cianuros mg/kg - <1,2

HTP g/kg 47,6 <0,1 HTP (en MS) g/kg MS - <0,1

Arsenico mg/kg MS <0,2 20 Mercurio mg/kg MS <0,05 <5 Selenio mg/kg MS <5

Sust fenolicas mg/kg MS <0,1 1,9 Coliformes totales NMP/g MS <300 46 Coliformes fecales NMP/g MS <300 46

Escherichia coli NMP/g MS <300 46 Salmonella sp NMP/g MS <3 <1

PCB totales ug/g MS - <0,5 Cadmio mg/kg MS - <10

Cromo total mg/kg MS 2,6 <100 Plomo mg/kg MS 3,6 <300 Plata mg/kg MS - <20

Niquel mg/kg MS - <100 Bario mg/kg MS - <100

Aluminio mg/kg MS 85700 95266 Hierro mg/kg MS 2,14 23000

Manganeso mg/kg MS 163,9 154 Cinc mg/kg MS - 65

Cobre mg/kg MS - <100 HTP lixiviado mg/l <0,2 -

Fenoles lixiviado mg/l <0,01 - Plomo lixiviado mg/l <0,01 -

Cromo total lixiviado mg/l <0,01 - Mercurio lixiviado mg/l <0,001 - Arsenico lixiviado mg/l <0,01 -

Hierro lixiviado mg/l 5,36 - Manganeso lixiviado mg/l 1,05 -

Aluminio lixiviado mg/l 653 -


Página 53 de 151

Central. Esto último era de esperarse siendo el policloruro de aluminio el

coagulante utilizado en el proceso de potabilización.

De este estudio y del análisis del drenaje se desprende que el aluminio será el principal parámetro a monitorear en cualquier alternativa de uso propuesta.

Es importante destacar que las consideraciones realizadas sobre los

resultados de la muestra de barro no deben tomarse como definitivas, ya que por un lado aún restan ajustar algunos parámetros operativos de la planta de barros, y por otro será necesario analizar una mayor cantidad de

muestras para obtener una calidad de barro más representativa. No obstante, el análisis de esta primera muestra permite tener una idea inicial

de qué tipo de barro se generará y qué potencial de valorización podría tener.


Página 54 de 151

5 Potencial energético del biogás

Además de los posibles usos del barro ya descriptos, otro potencial de reuso de la materia orgánica del lodo se encuentra en el aprovechamiento del biogás generado durante la digestión anaeróbica, ya que es posible utilizarlo

para generar energía.

Considerando esto como una alternativa adicional a proponer, se incluyó

esta parte del trabajo en la que se describe la generación, el uso y el acondicionamiento del biogás, y se estima el potencial de energía que

podría generarse en cada planta de AySA.

Se excluye a los barros de plantas potabilizadoras, ya que tienen bajo

contenido de materia orgánica, descartando su aprovechamiento energético.

5.1 Generación de biogás

El biogás es un gas combustible que se produce durante la digestión anaeróbica de sustratos orgánicos como estiércol, barros cloacales, fracción

orgánica de los residuos, etc. Para su generación, intervienen microorganismos (bacterias y archaeas) que transforman la materia orgánica compleja en compuestos simples tales como metano y dióxido de

carbono (principales componentes del biogás). La siguiente figura resume de manera esquemática las principales transformaciones que realizan los

microorganismos en reactores anaeróbicos.

Etapas de la digestión anaeróbica


Página 55 de 151

5.1.1 Composición del biogás

El biogás contiene principalmente metano, dióxido de carbono, agua e

impurezas que pueden causar un efecto negativo en su utilización, como problemas mecánicos o de corrosión en los equipamientos. También pueden

conducir a emisiones no deseadas cuando se quema el biogás. Las impurezas más comunes en el biogás crudo son: sulfuro de hidrógeno, amonio, oxígeno, nitrógeno y siloxanos. La composición dependerá del

sustrato a partir del cual se obtiene el biogás y de los parámetros operativos del proceso de digestión. En la siguiente tabla se muestran

composiciones típicas:

Compuesto Unidad Relleno

sanitario Digestor anaeróbico

Metano (CH4) mol-% 30-60 50-80

Dióxido de carbono (CO2) mol-% 15-40 15-50

Nitrógeno (N2) mol-% 0-50 0-5

Oxígeno (O2) mol-% 0-10 0-1

Sulfuro de hidrógeno (H2S) mg/m3 0-1000 100-10000

Amonio (NH4+) mg/m3 0-5 0-100

Cloro total mg/m3 0-800 0-100

Flúor total mg/m3 0-50 0-100

Siloxanos mg/m3 0-50 < 10 (Dato provisto de otra fuente)

Composiciones típicas de biogás de digestor anaeróbico y de relleno sanitario. Referencia:

The Biogas Handbook. Science, production and applications.

Para comprender las variaciones en la cantidad de impurezas presentes en el biogás es importante conocer el origen de las mismas:

Impurezas presentes en el sustrato que alimenta al reactor: Estas se

evaporan en el mismo y por lo tanto están presentes en el biogás producido, como por ejemplo los siloxanos. La cantidad que se evapora depende de la volatilidad del compuesto y de la temperatura

del digestor. Otro ejemplo es el agua, cuya cantidad en el biogás crudo depende de las condiciones del digestor (presión y

temperatura). Impurezas producidas durante la digestión anaeróbica: Como se

observa en la figura 1, en el proceso de digestión anaeróbica,

compuestos complejos son transformados por los microorganismos hasta compuestos intermedios y luego más simples. Dependiendo de

cuánto se evaporan estos compuestos, pueden ser encontrados en pequeñas cantidades en el biogás producido. Ejemplos de estas impurezas son amonio e hidrógeno. También puede formarse sulfuro

de hidrogeno por medio de bacterias sulfato reductoras presentes en el digestor. Estas bacterias compiten por el sustrato con las

metanogénicas. Impurezas agregadas durante el proceso: Por ejemplo, se puede

añadir aire en pequeñas cantidades para remover el sulfuro de

hidrógeno por oxidación y por lo tanto se pueden encontrar pequeñas


Página 56 de 151

cantidades de oxígeno y nitrógeno en el biogás.

5.1.2 Calidad de digestión

La cantidad de biogás producido es el criterio más representativo de la calidad de digestión, que depende en gran medida de la temperatura y del

tiempo de permanencia.

La siguiente figura indica la cantidad máxima de biogás que se obtiene en la digestión de 1 kg de materia orgánica a diferentes temperaturas. En las instalaciones de depuración se fija generalmente como objetivo obtener por

digestión una reducción del contenido de materias volátiles del 45 al 50%.

Cantidad de biogás producida en función del tiempo de permanencia a diferentes

temperaturas. Fuente: Manual Técnico del Agua, Degremont.

Como 1 kg de materia orgánica destruida contenida en las aguas residuales urbanas da lugar a una producción de 900 a 1000 litros de biogás, la

producción de biogás de una digestión bien equilibrada es, generalmente, del orden de 400 a 500 litros de biogás por kg de materia orgánica

introducido. La influencia de la temperatura es determinante para la eficiencia de digestión: rapidez de puesta en marcha, estabilidad de la fermentación y producción de biogás.

5.1.3 Potencial de producción de biogás y energía eléctrica

A continuación se muestran las producciones estimadas de biogás de las distintas plantas depuradoras actuales y proyectadas del área de concesión

de AySA original y las que se incorporaron recientemente correspondientes a los nuevos municipios del AMBA.

Tener en cuenta que estos valores corresponden a una estimación teórica mediante criterios de bibliografía.

Los valores de energía corresponden al caso potencial de realizar una

cogeneración de energía con motores de combustión interna Ciclo Otto con el biogás generado en plantas depuradoras.


Página 57 de 151

Consideraciones en el cálculo de la producción de biogás:

Las plantas que producen biogás son las que tienen digestión

anaeróbica con calentamiento para el tratamiento de sus barros. Materia en suspensión en ingreso a planta = 1,2 x DBO en ingreso a

planta

Porcentaje de volátiles en sólidos totales = 70% Destrucción de volátiles en la digestión anaeróbica = 45%

Temperatura de digestión = 35 °C Tiempo de permanencia en digestión = 20 días 450 litros de biogás por kg de materia orgánica introducido al

digestor (Manual Técnico del Agua de Degremont)

Consideraciones en el cálculo de producción de energía eléctrica:

Poder calorífico del biogás = 5000 kcal/Nm3

Rendimiento de generación de energía eléctrica = 35%

Plantas depuradoras en el área de concesión (sin AMBA)

Producción de biogás [Nm3/h]

Producción de energía eléctrica [kW]

Planta Norte

1er módulo 255 520

2do módulo 255 520

3er módulo 284 580

4to módulo 189 380

Planta Fiorito

1er módulo 0 0

Tratamiento de Barros 255 520

Planta Lanús

1er módulo 0 0

Planta Hurlingham

1er módulo 0 0

2do módulo 255 520

3er módulo 142 290

Planta Sudoeste

1er módulo - -

2do módulo - -

Trat Barros 851 1730

Planta El Jagüel

1er módulo 0 0

2do módulo 130 270

3er y 4to módulo 284 580

5to módulo 142 290

Planta Laferrere

1er módulo 425 860

2do módulo 425 860

3er módulo 425 860

4to módulo 425 860

Planta Santa Catalina

Actualmente - -

Planta Barrio Uno

Actualmente - -


Página 58 de 151

Plantas depuradoras nuevos municipios

(AMBA)

Producción de

biogás [Nm3/h]

Producción de energía eléctrica

[kW]

Planta Las Catonas (Partido de Moreno)

Actualmente (con revamping) 0 0

Ampliación para futuro 500.0000 281 570

Planta Ferrari (Partido de Merlo)



Planta Bella Vista (Partido de San Miguel)



Planta Merlo Norte (Partido de Merlo)

Revamping y ampliación 0 0

Planta Merlo (Partido de Merlo)

Futura 709 1440

Planta Escobar (Partido de Escobar)

Futura 945 1920

Planta Belén de Escobar (Partido de Escobar)

Actualmente 0 0

Ampliación 8 20

Planta Pinazo (Partido de José C Paz)

Futura 473 960

Planta Tortuguitas

(Partido de Malvinas Argentinas)

Futura 354 720

Planta Paso del Rey (Partido de Moreno)


Planta Santa María (Partido de San Miguel)

Futura 473 960

Planta Guernica

(Partido de Presidente Perón)


Planta Garín (Partido de Escobar)

Actualmente 0 0

5.1.4 Co-digestión

Existen residuos orgánicos de diferentes orígenes que tienen potencial de producción de biogás. Es posible realizar una digestión de mezclas de residuos, lo que se conoce como co-digestión, aprovechando la sinergia de

las mezclas y compensando las carencias de cada uno de los sustratos por separado, con el fin de obtener un aumento de la producción de biogás. La

co-digestión de residuos ganaderos y residuos orgánicos en sistemas de mezcla completa es una metodología exitosa a escala mundial. En la actualidad, cada vez más digestores de plantas de tratamiento de aguas

residuales municipales en el mundo están agregando infraestructura para digerir sustratos tales como residuos de alimentos, grasas y aceites con el

fin de aumentar la producción de biogás.

La aplicación de esta tecnología podría permitir el uso eficiente del biogás

en la generación de energía.


Página 59 de 151

Se están evaluando diferentes co-sustratos para optimizar la producción de

biogás. Estos estudios se llevarán a cabo a través de convenios con el INTI (Instituto Nacional de Tecnología Industrial).

5.2 Uso del biogás

5.2.1 Generadores de energía eléctrica

Debido a su elevado contenido de metano, el biogás es una fuente de energía que puede utilizarse para producir energía térmica o energía

eléctrica y térmica en forma simultánea (co-generación).

La energía eléctrica es un importante insumo para el funcionamiento de los

distintos establecimientos de la empresa y genera un muy alto costo de operación. Conociendo el contexto de crisis energética a nivel nacional, es importante tener en cuenta que las plantas depuradoras disponen de un

potencial de aprovechamiento energético proveniente del biogás.

El proceso de co-generación permite obtener simultáneamente energía eléctrica y térmica. Adoptando valores conservadores (en base a equipamientos comercialmente disponibles), respecto a la potencia térmica

total de cada Nm3 de biogás, se podrá obtener:

Potencia eléctrica: 35 - 42,5 % Potencia térmica remanente: 65% (40% Escapes de máquina motriz –

25% Pérdidas)

La generación eléctrica, combinada con la adecuación de los procesos,

mediante el uso energía térmica, y la selección / reemplazo de equipos electromecánicos por otros de tecnología de mayor eficiencia, permitirían alcanzar una reducción del consumo eléctrico cercano al 60 % en cada

planta depuradora según el caso (para el autoabastecimiento del 100% deberán incluirse sistemas de co-digestión con sustratos externos).

Las soluciones convencionales de generación de energía requieren del uso de un alternador (generador eléctrico) y una máquina motriz térmica para

impulsarlo.

La máquina térmica podrá ser una microturbina o un motor alternativo de

ciclo Otto.

Microturbinas:

Las microturbinas de gas son máquinas de combustión basadas en el mismo

principio que las turbinas convencionales pero simplificando sus elementos mecánicos. Las turbinas para generación de energía disponen

habitualmente de un compresor de aire de varias etapas, una cámara de combustión, y varias etapas de turbina en las que se absorbe la energía de los gases de escape. El movimiento de las turbinas de generación (usadas

habitualmente en centrales de cogeneración) está entre las 15.000 y las 20.000 rpm. Para poder realizar el acoplamiento a un generador, se usa un

reductor mecánico que ajusta la velocidad a 1.500 rpm.

Las microturbinas simplifican todos estos elementos, quedando únicamente

una pieza móvil en toda la máquina. Esta pieza móvil contiene la única


Página 60 de 151

etapa de compresor, la única etapa de turbina y el eje del alternador. El

conjunto gira sobre unos cojinetes de aire que permiten alcanzar las 96.000 rpm. Para poder adaptar la corriente generada a una corriente alterna de 50

Hz útil, se utiliza electrónica de potencia. Se genera corriente alterna a frecuencia variable, se convierte a corriente continua y, mediante un inversor, se vuelve a convertir en corriente alterna. De este modo, el

movimiento de la máquina es independiente de la frecuencia de la red y puede decirse que la máquina está permanentemente sincronizada.

Por lo que se refiere a la parte termodinámica, la microturbina sigue un ciclo Brayton Regenerativo, el cual mejora su rendimiento eléctrico al

utilizar un recuperador de calor de los gases a la salida de la cámara de combustión para precalentar el aire comburente después del compresor.

A pesar de esta reducción en la temperatura de los gases de escape, todavía queda más del 50% de la potencia térmica del combustible en

forma de calor aprovechable a unos 300 °C. Disponer de todo el calor a esta temperatura y en una sola fuente (gases de escape) facilita su

recuperación.

Motores de ciclo Otto:

El motor de ciclo Otto, cuyo nombre proviene del técnico alemán que lo inventó, Nikolaus August Otto, es un tipo de motor de combustión interna

alternativo que funciona tradicionalmente a gasolina y que se emplea en automóviles y aeronaves.

Para la generación de energía eléctrica utilizando biogás, la gran ventaja que ofrecen los motores de combustión interna alternativos es que son muy

flexibles y permiten respuestas rápidas a cambios de la demanda. Pueden variar fácilmente la potencia que entregan sin grandes variaciones de sus

rendimientos mecánicos o eléctricos. Una desventaja que presenta esta tecnología es que la producción de calor en los motores es de baja temperatura comparada con la de las turbinas. La recuperación de calor de

los gases de escape y en los circuitos de camisas permite producir agua caliente de hasta unos 100 - 110 ºC.

Entre las principales ventajas de esta tecnología se encuentran las siguientes:


Página 61 de 151

- La baja velocidad de rotación (entre 1000 y 1500 rpm) permite el

acoplamiento directo de un alternador convencional, además de una alineación y balanceo sencillos.

- Los motores de combustión interna ciclo Otto requieren un mantenimiento simple. El costo de los repuestos es bajo y la disponibilidad es mayor con respecto a las microturbinas.

- Existe una gran variedad de equipos comercialmente disponibles, acorde a la escala de producción de las plantas.

Principios del ciclo combinado con motores de ciclo Otto. Fuente: Edström et al., 2008

Comparación de tecnologías:

A continuación se realizó una comparación técnica de las tecnologías de cogeneración a partir de biogás existentes:

Comparación entre microturbinas y motores alternativos

Parámetro Microturbina Motor alternativo

Ciclo térmico Brayton

Regenerativo Otto

Velocidad rotación Hasta 96.000 rpm 1000 - 1500 rpm

Mantenimiento Complejo Simple

Generación de energía

eléctrica

Electrónica de

potencia

Alternador convencional

acoplado directamente

Temperatura gases de salida 300 °C 100 – 110 °C

Cantidad y variedad de

equipos en el mercado Poca Mucha

Dadas las ventajas que presentan los motores alternativos sobre las

microturbinas para la realización de cogeneración, de encontrarse conveniente la implementación de la misma, lo más conveniente sería que

se adoptara la primera opción.

Recuperación de la energía térmica remanente:


Página 62 de 151

La energía térmica remanente que liberan los equipos puede ser

aprovechada para el funcionamiento de la misma instalación de depuración. Su grado de aprovechamiento dependerá de la complejidad del sistema que

se adopte con ese fin, que consistirá básicamente del tipo y cantidad de intercambiadores de calor.

o Prioridades para la recuperación de calor, en base a cantidad de energía y temperatura en orden decreciente:

- Gases de escape - Agua de refrigeración de camisas de Block - Aceite lubricante

- Aire radiante o El tipo de intercambiador de calor dependerá del tipo de fluidos entre los

que se producirá la transferencia y el destino final del calor recuperado: - Gas – Gas (gases de escape - aire) - Gas – Líquido (gases de escape - agua)

- Líquido – Gas (agua de refrigeración de camisas - aire // aceite lubricante - aire)

- Líquido - Líquido (agua de refrigeración de camisas - agua // aceite lubricante - agua)

Potenciales usos de la energía térmica remanente

Intercambiador de calor para aprovechamiento de gases de escape

Intercambiador de calor (radiador) Aprovechamiento agua de camisas

de refrigeración

Calentamiento de agua Fluido intermediario de transferencia


Página 63 de 151

Precalentamiento de barros de ingreso al digestor Recalentamiento de barros del digestor (compensación de pérdidas)

Pasteurización de barros digeridos Complemento deshidratación

térmica

Complemento térmico para playas de secado


Página 64 de 151

5.2.2 Reemplazo de gas natural domiciliario

El gas natural que se inyecta en la red, se caracteriza por tener un alto

contenido de metano, además de otros tipos de hidrocarburos e impurezas. Por lo tanto, para la utilización de biogás como reemplazo al gas natural domiciliario, es necesario acondicionarlo, de manera de alcanzar las mismas

propiedades y características.

El siguiente cuadro, es una comparación de la composición que presenta el

gas natural con respecto al biogás que se obtiene a través de una digestión anaeróbica:

Sustancia Biogás Gas natural

Metano (CH4) 50-80% 83-98%

Dióxido de Carbono (CO2) 15-50% 0-1,4%

Nitrógeno (N2) 0-5% 0,6-2,7%

Oxigeno (O2) 0-1% -

Amonio (NH4+) 0-100 mg/m3 -

Sulfuro de Hidrogeno (H2S) 10-10000 mg/m3 -

Etano (C2H6) - <11%

Propano (C3H8) - <3%

Siloxano 0-5 mg/m3 -

Índice de Wobbe 4,6 - 9,1 11,3 - 15,4

La operación de acondicionamiento del biogás se denomina “upgrading”, y

consiste en la purificación del biogás, eliminando principalmente el dióxido de carbono y otros contaminantes presentes (sulfuro de hidrogeno,

nitrógeno, oxígeno, etc.), obteniendo un biogás con alto contenido de metano, lo que se conoce como biometano; el mismo puede ser inyectado,

posteriormente en etapas de presurización a la red de gas natural o licuarlo para facilitar su transporte.

Existen diferentes tecnologías para la remoción de dióxido de carbono, tales como la absorción química en una solución de amina, la adsorción en carbón activado, lavado del biogás con agua o solventes orgánicos, o

incluso, una filtración con membranas en 2 o 4 etapas. Además en los

Secado térmico de barros


Página 65 de 151

últimos años se está desarrollando un proceso a temperaturas muy bajas,

aprovechando la diferencia de temperatura de ebullición y sublimación del dióxido de carbono y el metano (proceso criogénico).

A continuación, se detallan y comparan los parámetros más importantes de cada una de estas operaciones:

PSA Lavado c/agua

Absorción química

Lavado c/

solvente orgánico

Membrana Criogénica

Demanda de electricidad (kWh/Nm3

biogás a tratar)

0,16-0,35 0,20-0,30 0,23-0,33 0,06-0,17 0,18-0,35 0,18-0,25

Demanda de

calor (kWh/Nm3

biogás a tratar)

0 0 0,10-0,15 0,4-0,8 0 0

Temperatura de proceso

(°C) - - 40-80 106-160 - -

Presión de operación

(bar) 1-10 4-10 4-8 0,05-4 7-20 10-25

Pérdida de metano (%)

1,5-10 0,5-2 1-4 Aprox. 0,1 1-15 0,1-2

Metano

recuperado (%)

90-98,5 98-99,5 96-99 Aprox. 99 85-99 98-99,9

En Alemania para poder aumentar la calidad del biometano previo a la

inyección en la red, se incrementa su poder calorífico mediante la mezcla con gas licuado de petróleo (GLP). Si se lo va a introducir en una red de gas

natural de bajo poder calorífico, la mezcla a realizar es con oxígeno. Es clave, para poder determinar la cantidad de mezcla con GLP, la cantidad de

CO2 que contiene el biometano.

Además de Alemania, España, Suecia y alrededor de otros 10 países

europeos han desarrollado normas nacionales para la inyección de biometano como reemplazo del gas natural. Estas normas presentan

diferencias entre unas y otras, debido a esto se encuentra en proceso de aprobación una norma europea donde figuran las especificaciones que debe cumplir el biometano para poder ser inyectado en la red de gas natural

(prEN 16723-1).

En nuestro país, la inyección de gas domiciliario se encuentra regulada por el Ente Nacional Regulador del Gas (ENARGAS), el cual determina las características que debe tener el gas que se entrega al consumidor de la

siguiente manera:

Sustancia Concentración

Vapor de agua 65 mg/m3

Dióxido de carbono (CO2) 2 % molar (máximo 2.5% molar)

Inertes 4 % molar (máximo 4.5% molar)

Oxigeno (O2) 0.2 % molar

Sulfuro de hidrogeno (H2S) 3 mg/m3


Página 66 de 151

Sustancia Concentración

Azufre 15 mg/m3

Hidrocarburos condensables -4ºC a 5500 kPa abs

Poder calorífico superior (PCS) Min 8850 kcal/m3

Max 10200 kcal/m3

Temperatura 50ºC

Índice de Wobbe Min 11300

Max 12470

Por lo tanto, es necesario para la inyección de biometano a la red, alcanzar

un biogás que cumpla con lo que determina el ENARGAS, para lo cual se deberán evaluar los costos económicos que presenta esta alternativa frente

a otras. Además de poder garantizar un caudal constante del mismo y con las características especificadas que justifique dicha inversión.

5.3 Lavado del biogás

Es posible utilizar el biogás como fuente de energía para producir energía térmica o energía eléctrica y térmica. También se puede acondicionar para

su uso en pilas de combustible, e incluso purificarse para ser utilizado como combustible de vehículos o ser inyectado en la red de gas natural. En

función del tipo de aprovechamiento del biogás que se desee realizar, se deberá eliminar alguno o todos los contaminantes presentes en el mismo. En la siguiente tabla se muestran los contaminantes que deben ser

eliminados del biogás en función de su utilización:

H2S CO2 H2O Siloxanos Compuestos halogenados

Caldera de vapor ✔ ✘ ✘ ✔✔ ✘

Motores alternativos ✔✔ ✘ ✔✔ ✔✔ ✔✔

Microturbinas ✔ ✘ ✔✔ ✔✔ ✔✔

Producción de H2/Metanol ✔✔ ✘ ✔✔ ✔✔ ✔✔

Combustible para vehículos ✔✔ ✔✔ ✔✔ ✔✔ ✔✔

Inyección en la red de gas ✔✔ ✔✔ ✔✔ ✔✔ ✔✔

✘ Eliminación no necesaria ✔ Eliminación recomendable ✔✔ Eliminación necesaria

5.3.1 Calidad del biogás para la producción de calor y electricidad

Las calderas de vapor son usadas para la producción de energía térmica a partir del biogás. Los compuestos que pueden causar problemas en la

caldera son el sulfuro de hidrogeno, las partículas y los siloxanos. En las calderas de condensación el sulfuro de hidrógeno forma ácido sulfúrico con

el agua que se condensa, y esto causa corrosión. Por otro lado las partículas y los siloxanos pueden obstruir partes de la caldera.

Las microturbinas son generalmente flexibles y tolerantes a compuestos traza. En primer lugar se debe eliminar el agua, ya que como el biogás se

comprime previamente éste debe estar seco para evitar que el agua condense.


Página 67 de 151

En cuanto al sulfuro de hidrógeno, algunas microturbinas pueden tolerar

concentraciones de hasta 1000 ppm. Las partículas y los siloxanos pueden causar problemas.

En las turbinas de gas el biogás también se comprime, por lo que debe secarse como en el caso de las microturbinas. Las turbinas de gas pueden

tolerar diferentes composiciones de biogás, pero deben ser más finamente ajustadas para un buen desempeño. Los productores de turbinas de gas,

por lo general especifican límites de tolerancia de sulfuro de hidrógeno y de partículas en el biogás.

Los motores alternativos de cogeneración (usados para la producción de calor y electricidad) pueden tolerar diferentes composiciones de biogás,

pero al igual que con otras aplicaciones, el sulfuro de hidrógeno y los siloxanos pueden causar problemas.

Las pilas de combustible también se pueden utilizar para la producción de energía a partir de biogás. Los distintos tipos de pilas usan diferentes combustibles y tienen diferentes sensibilidades a impurezas del gas. Los

compuestos que pueden ser tóxicos para las celdas de combustible y por lo tanto deben ser retirados del biogás son el sulfuro de hidrógeno, los

hidrocarburos halogenados, el amoniaco y los siloxanos.

5.3.2 Calidad del biogás para combustible de vehículos o inyección en

la red de gas natural

Como hemos explicado, para utilizar el biogás como combustible de transportes o para inyección en la red de gas, se requiere un alto poder

calorífico (PCI). Esto conlleva a tener que enriquecer el metano del biogás, produciendo biometano. Esto se logra mediante técnicas de purificación o enriquecimiento (“upgrading”) que ya fueron descriptas con anterioridad.

En Argentina no hay antecedentes de uso de biogás como combustible para

vehículos ni para inyección en la red de gas natural. Existen experiencias en el uso de biogás en generación de energía eléctrica. En todos los casos, resulta importante realizar un análisis técnico-económico para evaluar su

factibilidad.

Sin embargo, en AySA la única experiencia en el uso de biogás, hasta el momento, reside en la generación de energía térmica (calderas de agua caliente), como es el caso de Planta Depuradora Norte.

5.3.3 Técnicas de limpieza del biogás

Como se ha mencionado, el tratamiento de limpieza que se debe realizar al biogás será específico del tipo de aprovechamiento que se desee realizar y

de los contaminantes presentes. Cuando se requiere metano con un alto poder calorífico (PCI) se realizan técnicas de purificación del biogás, que se

diferencian de las de limpieza y que ya fueron descriptas. A continuación se analiza para cada tipo de contaminante las alternativas de tratamiento de remoción:

Agua: El agua puede removerse por varios métodos:


Página 68 de 151

Enfriamiento y/o compresión: Enterrando en el suelo la tubería de

biogás y equipando la tubería con drenajes de agua o trampas de condensado, se logra el enfriamiento. Otras instalaciones técnicas

de refrigeración por compresión de agua pueden ser los separadores de partículas y los ciclones.

Adsorción: Es posible lograr la adsorción utilizando sílice, óxido de

aluminio, óxido de magnesio, carbono o zeolitas activadas. La regeneración se consigue normalmente mediante el aumento de la

temperatura y/o la disminución de la presión. Por lo general, dos columnas funcionan en paralelo, una está adsorbiendo mientras que la otra está siendo regenerada.

Absorción: La absorción puede realizarse en soluciones de glicol (etilenglicol, dietilenglicol, trietilenglicol), que se unen al agua por

absorción, (regenerado por calentamiento) o por el uso de sales higroscópicas. La sal se disuelve cuando se absorbe el agua y por lo general no se regenera.

Hay que tener en cuenta que otras impurezas, como las partículas y

los siloxanos, pueden disolverse en agua, por lo que serían removidas junto con el agua y esto tiene que ser considerado cuando se diseñan los sistemas de disposición de agua.

Sulfuro de hidrógeno o ácido sulfhídrico (H2S): El sulfuro de

hidrógeno se puede eliminar en el propio digestor o después de la digestión. Las tecnologías utilizadas para ello se pueden dividir en métodos biológicos, físicos o químicos. Además se pueden diferenciar

dos pasos de desulfuración: desulfuración primaria, y desulfuración precisa. La primera lo reduce a niveles menores a 500 ppm mientras

que la segunda lo lleva a niveles inferiores requeridos para su utilización como biometano. La desulfuración de precisión se puede lograr utilizando carbón activado, quimisorción en óxido, hierro o

materiales de hidróxido recubierto o quimisorción usando óxido de zinc.

Remoción biológica: Se logra inyectando aire/oxígeno en el digestor. El sulfuro de hidrógeno reacciona con el oxígeno

formando compuestos azufrados oxidados, que luego son procesados biológicamente. Un inconveniente de esta tecnología

es que si se inyecta demasiado oxígeno afectará al proceso de digestión negativamente. Por otro lado, hay que asegurarse que no se formen mezclas explosivas entre metano y oxígeno. El

nitrógeno introducido indirectamente puede ser un problema posteriormente, ya que no será fácil separarlo. El mismo principio

que se utiliza para la eliminación en el digestor también se puede utilizar después del digestor, utilizando un filtro biológico.

Remoción física: El sulfuro de hidrógeno puede ser removido del biogás utilizando tecnologías de absorción con agua o disolventes

orgánicos. Uno de los métodos más antiguos es el lavado con hidróxido de sodio. También se usa la absorción química, en donde el medio líquido es una solución de agua que contiene

NaOH, FeCl2 o Fe(OH)3. Una solución cáustica tiene mayor solubilidad en comparación con el agua. El líquido se puede


Página 69 de 151

regenerar con microorganismos que son capaces de oxidar

biológicamente sulfatos de sodio.

También se pueden utilizar solventes orgánicos que tienen mayor solubilidad de sulfuro de hidrógeno que el agua. El líquido se regenera mediante el paso de aire, lo que puede dar azufre

elemental. Otra alternativa es utilizar un proceso en el que el biogás se enfría de manera que se forma dióxido de carbono

líquido en el que se disuelve el sulfuro de hidrógeno (pero también otras impurezas).

El sulfuro de hidrógeno también puede ser eliminado por adsorción utilizando carbón activado. Con la posibilidad de

dosificarse KI o H2SO4 como catalizadores para hacer la reacción más eficiente. Si el biogás crudo va a ser purificado, el sulfuro de hidrógeno se elimina junto con dióxido de carbono en cierta

medida, pero el nivel de eliminación depende de la purificación de la tecnología utilizada.

Remoción química: Añadiendo iones de hierro al digestor (FeCl2, FeCl3 o FeSO4) se produce sulfuro de hierro (FeS) insoluble, que

precipitará en el digestor. También se puede realizar después de la digestión, aplicando este mismo principio, en una reacción con

materiales recubiertos de óxido de hierro.

Otras impurezas: El oxígeno y el nitrógeno se pueden eliminar por

adsorción utilizando carbón activado, tamices moleculares o membranas; También se eliminan, en cierta medida, en algunos procesos de desulfuración y de purificación. Sin embargo, estos gases

son difíciles de eliminar por lo que se debe evitar su presencia si la utilización del gas limita los niveles de oxígeno y de nitrógeno (si se

inyecta el biogás a la red de gas natural o se usa como combustible para vehículos).

El amoníaco generalmente se elimina cuando se seca el gas, ya que se disuelve en el agua. El amoníaco también se elimina

simultáneamente cuando se purifica el biogás, por lo que no es necesaria una etapa de limpieza separada.

Los siloxanos pueden eliminarse por absorción con disolventes orgánicos, ácidos fuertes o bases fuertes, por adsorción con gel de

sílice o carbón activado, o en un proceso criogénico (Ryckebosch et al., 2011). Algunas partículas se eliminan cuando se seca el gas o se puede eliminar mediante filtros o ciclones. En los filtros de carbón

activado también quedan adsorbidos los BTEX, hidrocarburos y compuestos halogenados que pueda contener el biogás. También se

eliminan en muchas de las tecnologías de purificación.

Dióxido de carbono (CO2): Si bien no se trata de un contaminante

propio del biogás, y es inocuo para la mayoría de aplicaciones, debe ser eliminado cuando se desea obtener biometano concentrado (ya

explicado en “upgrading” de biogás).

En resumen, se cuenta con métodos específicos de limpieza de biogás,


Página 70 de 151

como biofiltros o filtros de hierro (para reducir sulfuros), las trampas de

vapor y condensación (para reducir humedad). Para lograr la reducción de varios de los contaminantes a la vez es posible combinar métodos o utilizar

métodos generales, como el carbón activado (que reduce sulfuros, agua, siloxanos, hidrocarburos halogenados, etc).


Página 71 de 151

6 Soluciones a analizar e implementar

6.1 Deshidratación por tornillo prensa

Si bien en la gran mayoría de los establecimientos de la empresa se

deshidratan los barros utilizando centrífugas, resultaría conveniente probar la tecnología de tornillo prensa, tanto para su posterior implementación en

nuevas plantas actualmente en construcción, como para reemplazar equipos en operación una vez cumplida su vida útil.

La principal ventaja de esta tecnología de deshidratación es que su velocidad de rotación es muy baja (de 0,5 a 2 rpm), lo cual hace que su

consumo energético sea hasta 10 veces menor al de un equipo de deshidratación centrífuga de igual capacidad. Además, facilita su operación y mantenimiento, reduciendo sus costos.

Sin embargo, debe tenerse en cuenta que la capacidad máxima alcanzada

por un tornillo prensa de deshidratación es de 500 kg MS/h (aproximadamente 17 m3/h de lodo a 29 g/l de concentración), cuando un equipo de deshidratación centrífuga puede tener una capacidad mucho

mayor (hasta 100 m3/h a 29 g/l de concentración).

6.2 Método del Scoring para evaluación de alternativas por

planta

Con el fin de seleccionar las alternativas más convenientes para cada planta depuradora, se procedió a realizar un análisis multicriterio, aplicando el

método cuantitativo llamado “Scoring”. Este método puntúa cada alternativa en base a una serie de criterios definidos y cuyo análisis definirá

las mejores alternativas para cada planta teniendo en cuenta diferentes variables como ser económicas, operativas y ambientales.

El método “Scoring” permite plantear de manera conjunta cuáles son todos los criterios que se deben considerar para la toma de decisiones y asignarle un valor de importancia (ponderar) a cada criterio en base a un proceso de

discusión interna que aumenta el entendimiento del problema que se está tratando.

Aplicación del método:

El método consiste en identificar las alternativas propuestas (tecnologías analizadas) y listar los criterios que se tendrán en cuenta para la evaluación

de las mismas. Los criterios se ponderan para cada planta, asignándole un valor numérico del 1 al 5 de acuerdo a la importancia relativa que tienen.

1 = Muy poco importante 2 = Poco importante

3 = Importancia media 4 = Importante 5 = Muy importante

Ejemplos de criterios para evaluar las tecnologías son: ambiente, complejidad de operación, social, inversión inicial, costos de mantenimiento,


Página 72 de 151

etc. Los criterios se ponderan por cada planta ya que no es lo mismo decidir

sobre Planta Sudoeste (PDSO) que sobre Planta Santa Catalina (PDSC).

Suponiendo que se tienen solo dos criterios para la decisión: social e inversión. Desde el punto de vista de la inversión, en Santa Catalina no se buscará invertir mucho dinero, debido a que es una planta chica, por esta

razón la inversión será un tema decisivo para Santa Catalina (ponderación alta). Al punto de vista social también se le prestará gran atención, ya que

la planta está inserta en medio de un barrio (ponderación alta).

En cambio, en PDSO si bien la inversión es importante al ser una planta

grande, no se descartará elegir una alternativa tecnológica por ser costosa, ya que el beneficio que aportará será importante, además, el dinero para la

inversión inicial podría conseguirse a través de algún organismo de crédito internacional como el BID o la CAF, por lo tanto, la ponderación del criterio inversión será más bajo en PDSO que en Santa Catalina, es decir, no será

tan decisivo el monto de dinero que haya que invertir. En el caso del criterio social, la ponderación también será baja, ya que la planta está alejada de la

población, por lo tanto cualquier tecnología que se decida utilizar no generará molestias, por ende se le asigna un valor bajo al criterio (ver tabla siguiente).

Criterios PDSO PDSC

Inversión 2 5

Social 2 5

Una vez ponderados los criterios por planta, posteriormente se otorga un

puntaje a las alternativas (tecnologías analizadas) en base a cada criterio, lo que dará una idea de las ventajas y desventajas de cada una.

En el presente trabajo se establece un puntaje numérico de escala 1 a 12.

Aquí es importante destacar que la puntuación es descriptiva y da una idea de cuan buena es cada alternativa para cada criterio, por lo tanto aquí no hay un proceso de discusión sino más bien una asignación de puntaje en

base a información teórica de cada alternativa. El puntaje que se asigna a las alternativas propuestas es fijo, por lo que será el mismo siempre sin

importar la planta que se esté considerando.

Frente a dos alternativas como landfarming y secado, y dos criterios como

ambiente y social, la situación será la siguiente: para landfarming el puntaje será bajo en el criterio social, debido a que esta opción genera el despacho

de gran cantidad camiones con barro, lo que ocasiona molestias en la población, y también tendrá un puntaje bajo para el criterio ambiente, debido a que estos barros van a disposición final como un residuo. En

cambio, el secado obtendrá un elevado puntaje en el criterio social por la considerable reducción del volumen de barros, lo que provoca menos

camiones en circulación, mientras que el criterio ambiente también tendrá un puntaje alto, ya que el barro seco posee una mejor calidad (menos carga de patógenos), lo que permite que pueda ser utilizado ambientalmente

(restauración de suelos, enmiendas orgánicas, uso forestal, etc.).

Luego, se calcula el score final para cada planta teniendo en cuenta el puntaje de cada alternativa (puntaje fijo para todos los establecimientos) y


Página 73 de 151

la ponderación de los criterios para cada planta. El proceso de cálculo es

una multiplicación de los puntajes de las alternativas por estas ponderaciones. Por último, se ordenan las alternativas en función del score

para saber cuáles resultaron las más convenientes. El criterio de análisis de los resultados fue tomar las tres o cuatro mejores alternativas, según el caso, y descartar el resto. De las elegidas se hará un análisis posterior para

definir cuál será la alternativa definitiva por planta.

A continuación se detallan cuáles son las alternativas y criterios considerados para este trabajo, con una breve reseña explicativa.

Alternativas:

A) Landfarming:

Disposición de barros en landfarming luego de un tratamiento de

deshidratación, tal como se disponen actualmente.

B) Landfarming + cogeneración

A lo planteado en el punto A) se le agrega un proceso de cogeneración de energía para aprovechamiento del biogás generado

en las plantas con digestión anaeróbica.

C) Landfarming + codigestión + cogeneración

A lo planteado en el punto B) se le agrega un proceso de codigestión

con un sustrato adecuado, con el fin de incrementar la producción de biogás y así generar mayor cantidad de energía eléctrica y térmica.

D) Valorización barro clase B

A las plantas que generen un barro de calidad clase B, valorizarlo en otros usos tales como por ejemplo uso forestal, restauración de suelos, otros.

E) Valorización barro clase B + cogeneración

A lo planteado en el punto D), se le agrega un proceso de cogeneración de energía para aprovechamiento del biogás generado


F) Valorización barro clase B + codigestión + cogeneración

A lo planteado en el punto E) se le agrega un proceso de codigestión

con un sustrato adecuado, con el fin de incrementar la producción de biogás y así generar mayor cantidad de energía eléctrica y térmica.

G) Compostaje + valorización barro clase A

Realización de un tratamiento de compostaje a los barros de las plantas para obtener un barro clase A, y valorizarlo.

H) Secado + valorización barro clase A


Página 74 de 151

Realización de un secado al barro deshidratado de las plantas a un

90% de sequedad. De esta manera se obtiene un barro clase A que puede valorizarse.

I) Secado + valorización barro clase A + cogeneración

A lo planteado en el punto H), se le agrega un proceso de cogeneración de energía para aprovechamiento del biogás generado


J) Secado + Valorización barro clase A + codigestión + cogeneración

A lo planteado en el punto I) se le agrega un proceso de codigestión con un sustrato adecuado, con el fin de incrementar la producción de

biogás y así generar mayor cantidad de energía eléctrica y térmica.

K) Valorización térmica

Realización de un tratamiento de combustión de los barros

deshidratados en un horno de alta temperatura.

L) Valorización térmica + cogeneración

A lo planteado en el punto K), se le agrega un proceso de

cogeneración de energía para aprovechamiento del biogás generado en las plantas con digestión anaeróbica.

M) Valorización térmica + codigestión + cogeneración

A lo planteado en el punto L) se le agrega un proceso de codigestión

con un sustrato adecuado con el fin de incrementar la producción de biogás y así generar mayor cantidad de energía eléctrica.

Criterios planteados:

Inversión inicial: es el monto a invertir en el período 0 del proyecto para poner operativa la tecnología, no se incluye en este criterio costos o

gastos de operación ni mantenimiento.

Costos de operación y mantenimiento: son los costos de operación y

mantenimiento de la tecnología elegida: repuestos, mantenimiento preventivo, energía, combustible, personal.

Dificultad de operación y mantenimiento: está asociado al grado de complejidad para operar y mantener la tecnología asociada a cada

proceso.

Costo de transporte: tiene en cuenta la cantidad de barro generada y la

distancia hasta su disposición final.

Costo de disposición: tiene en cuenta la cantidad de barro generada y la opción de disposición seleccionada.

Impacto ambiental: hace referencia al impacto ambiental, positivo o negativo, generado por el uso de la tecnología. Por ejemplo: tecnologías que generen mucho transporte de barros generarían un impacto


Página 75 de 151

negativo, mientras que tecnologías que permitan un uso del barro para

su aplicación en suelo como mejorador de sus propiedades es un impacto positivo.

Impacto social: tiene en cuenta el impacto sobre la población lindera al establecimiento.

Tiempo de implementación: considera el tiempo que demanda la

construcción de la tecnología y la puesta en marcha.

Autonomía de implementación: considera si para implementar la

alternativa y mantenerla en el tiempo se dependerá de agentes externos.

Generación energética: aprovechamiento de la tecnología planteada para generar energía eléctrica.

Viabilidad a gran escala: tecnología asociada a grandes volúmenes de producción de barros.

Viabilidad a baja escala: tecnología asociada a bajos volúmenes de producción de barros.

Requerimiento de espacio: se refiere a la superficie necesaria para

aplicar determinada tecnología.

6.3 Análisis de prefactibilidad económica - financiera

El presente análisis tiene por objetivo estimar la viabilidad económica y

financiera de las alternativas de tratamiento de barros obtenidas por el método Scoring para algunas de las plantas depuradoras.

Los criterios de evaluación serán la tasa interna de retorno (TIR), el valor actual neto (VAN) y el periodo de repago de la inversión, considerando

como flujos negativos a las inversiones y costos operativos, y como flujos positivos a los ahorros generados a partir de la disminución en costos de transporte y disposición de biosólidos, más la reducción en el consumo

energético de la red debido a la generación propia utilizando biogás como combustible.

6.3.1 Alternativas analizadas

Las soluciones analizadas para las plantas de mayor producción de barros son las siguientes:

Cogeneración: Generación de energía eléctrica y térmica mediante la combustión del biogás generado en el proceso de digestión.

Cogeneración y secado térmico a baja temperatura: Además de la reutilización del biogás, se secan los barros hasta alcanzar un nivel de

90% de sequedad, lo que reducirá significativamente el costo de transporte, y la totalidad del costo de disposición, debido a que se supone, el barro resultante tendrá una mejor calidad bacteriológica

que el actual, alcanzando la categoría de clase A. Además, para esta alternativa se supuso que el ahorro en energía

eléctrica producido por los motores de cogeneración de biogás es


Página 76 de 151

nulo, debido a que esa misma energía eléctrica es aproximadamente

la que consume un equipo de secado térmico. Por otro lado, al costo de operación que se obtuvo en la bibliografía

(130 €/tn MS/año), se le sumó el costo que tendrá la energía térmica que deberá comprarse en formato de gas natural para el secado de los barros (aproximadamente 50 USD/tn MS/año). Es importante

aclarar que la energía térmica producida por los cogeneradores de energía eléctrica alcanza para el calefaccionamiento de los digestores

anaeróbicos hasta 35 °C, pero no para el secado de la totalidad de los barros hasta un 90%.

Cogeneración, presecado térmico y termovalorización: Esta

alternativa presenta un costo casi nulo de transporte debido a la gran disminución del volumen en los lodos que alcanza. Sin embargo,

requiere la disposición de sus cenizas como residuo peligroso en relleno de seguridad, el cual no es muy oneroso debido a la baja cantidad que se producen.

Cogeneración y secado solar: Para los establecimientos cuyo espacio es suficiente como para considerar el secado solar, se analizó esta

alternativa, cuyos resultados en ahorro de costos son iguales a los de un secado térmico, con la ventaja de que requiere menores costos de

operación y mantenimiento. Para esta alternativa no se tuvo en cuenta que podrían requerirse menor cantidad de m2 de superficie de secado (y en consecuencia de

inversión) si se aprovechara el calor residual de los motores de cogeneración para calentar los barros mediante una serpentina.

6.3.2 Cuadro de resultados

Se presenta el cuadro de resultados de cada proyecto, para poder estimar el impuesto a las ganancias que se generará en cada período, que será

computado en el flujo de fondos de los proyectos evaluados.

Ingresos:

o Reducción en el transporte de barros (68,62 USD/tn) o Reducción en la disposición de barros (88,25 USD/tn)

o Reducción del consumo de energía eléctrica de la red (90 USD/MWh)

Egresos:

o Costos operativos: Cogeneracion: 0,01 €/kWh generado Secado térmico: 180 €/tn MS/año

Cogeneración + presecado térmico + termovalorización: 250 €/tn MS/año

Secado solar: 48 €/tn MS o Amortizaciones: Se considera que los bienes de capital a adquirir se

amortizan totalmente al año 2030, realizándose la inversión en el año 2020, y poniéndose la misma en marcha en 2021 (Vida útil del equipamiento: 10 años).

Inversión inicial para cogeneración: 704 USD/MWh/año Inversión inicial para secado térmico: 670 USD/tn MS/año

Inversión inicial para cogeneración + presecado térmico + termovalorización: 3546 €/tn MS/año

Inversión inicial para secado solar: 1480 €/tn MS/año


Página 77 de 151

6.3.3 Determinación de la tasa de descuento – Modelo CAPM

La tasa de descuento es la rentabilidad mínima requerida por los potenciales

inversores interesados en un proyecto. La misma es un reflejo directo del riesgo de una inversión y estará definida en función del tipo de flujo de

fondos a descontar. Para el cálculo de la tasa de descuento Ku, se utiliza el método CAPM (Capital Asset Pricing Model). No existe método indiscutido para la

determinación de la tasa y el CAPM no es la excepción, sin embargo es el modelo mundialmente aceptado y más utilizado.

Se calcula de la siguiente manera:

Ku = Rf + β x (Rm - Rf)

Donde los valores de los coeficientes son:

Rf (Tasa Risk free): La tasa risk free es la correspondiente al rendimiento de los bonos del tesoro de Estados Unidos (T-Bonds). Su

valor varía continuamente y es el correspondiente al rendimiento de los bonos en el momento de evaluar el proyecto, no es un valor histórico. La

tabla a continuación muestra los distintos rendimientos de los bonos del tesoro de Estados Unidos de acuerdo a la vida de los mismos. Dado que

nuestro proyecto se extenderá durante 10 años, se tomó la tasa correspondiente a ese período. Rf = 2,36%

Date 1 Mo 3 Mo 6 Mo 1 Yr 2 Yr 3 Yr 5 Yr 7 Yr 10 Yr 20 Yr 30 Yr

04/04/17 0.77 0.79 0.92 1.03 1.25 1.47 1.88 2.16 2.36 2.72 2.99

Fuente: https://www.treasury.gov/resource-center/data-chart-center/interest-rates/Pages/TextView.aspx?data=yield

Rm-Rf (Prima de riesgo): Es la diferencia histórica entre el rendimiento de la cartera total de acciones del mercado de USA (Rm) y el

rendimiento de los bonos del tesoro de Estados Unidos (Rf). Para el cálculo de la prima de riesgo se toma la diferencia entre el promedio geométrico de las acciones (stocks) y de los bonos (T-Bonds) en la

mayor amplitud de años. Rm-Rf = 4,62%

Rendimientos (Rm – Rf)

Stocks

(Rm)

T-Bills

(Rf)

T-Bonds

(Rf) Stocks - T.Bills Stocks - T.Bonds

1928-2016 9,53% 3,42% 4,91% 6,11% 4.62%

Fuente: http://people.stern.nyu.edu/adamodar/New_Home_Page/datafile/histretSP.html

β (Beta): Es un factor que mide la sensibilidad entre el rendimiento de la

acción y el del mercado. La definición de mercado, hace referencia al conjunto de acciones que cotizan en la bolsa de EEUU, en este caso las

agrupadas en S&P 500. En consecuencia, el retorno del mercado será el retorno del S&P 500 (es un índice que resume el retorno diario del conjunto de acciones que cotizan bajo su agrupación, su par en

Argentina es el Merval y en Brasil es el Bovespa). A diferencia de los otros componentes de la fórmula del CAPM que son valores únicos para

https://www.treasury.gov/resource-center/data-chart-center/interest-rates/Pages/TextView.aspx?data=yield

https://www.treasury.gov/resource-center/data-chart-center/interest-rates/Pages/TextView.aspx?data=yield

http://people.stern.nyu.edu/adamodar/New_Home_Page/datafile/histretSP.html


Página 78 de 151

todas las acciones, las betas son particulares de cada acción. Habrá por

lo tanto una beta específica para cada acción o una beta para un determinado sector de la industria. β = 0,47

Industry

Name

Number

of firms Beta

D/E

Ratio

Tax

rate

Unlevered

beta

Cash/Firm

value

Unlevered

beta corrected for cash

Green & Renewable

Energy 25 1,14 174,38% 4,25% 0,43 8,85% 0,47

Power 68 0,54 87,30% 19,27% 0,32 2,46% 0,33

Fuente: http://pages.stern.nyu.edu/~adamodar/New_Home_Page/datafile/Betas.html

Cálculo de la tasa Ku:

Finalmente, en el caso de los proyectos a evaluar en Argentina, los inversores prefieren agregar al rendimiento mínimo esperado para el

proyecto (que se obtiene por el CAPM desarrollado en los puntos anteriores), una prima de riesgo país:

o Rp (Riesgo País): Todo riesgo inherente a operaciones transnacionales y, en particular, a las financiaciones desde un país

a otro. Rp = 4,47%

Fuente: http://www.ambito.com/economia/mercados/riesgo-pais/ (JP Morgan)

Ku = Rf + β x (Rm – Rf) + Rp

Ku = 2,36% + 0,47 x (4,62%) + 4,47%

Ku = 9 %

6.3.4 Flujo de fondos

Para Calcular el Valor Actual Neto (VAN) se utiliza la fórmula:

𝑉𝐴𝑁 = ∑𝐹𝐶𝐹𝐹𝑖

(1 + 𝐾𝑢)𝑖

10

𝑖=0

Se supuso que la vida útil de la inversión realizada será de 10 años, quedando la misma obsoleta en su totalidad al final del último año.

6.3.5 Tasa interna de retorno

La tasa interna de un proyecto de inversión es la tasa de interés mediante la cual se iguala el valor actual de los ingresos a caja previstos para la

inversión, con el valor actual de los egresos de caja previstos para la misma inversión. Representa la tasa de interés máxima que un inversor puede pagar, sin

perder dinero por los fondos requeridos para financiar la inversión si la totalidad de los mismos fueran prestados y el préstamo (capital más

intereses) tuviera que ser devuelto según fueran produciéndose los ingresos por la inversión.

http://pages.stern.nyu.edu/~adamodar/New_Home_Page/datafile/Betas.html

http://www.ambito.com/economia/mercados/riesgo-pais/


Página 79 de 151

6.3.6 Período de repago

Es el período de tiempo en el cual la inversión es recuperada a través de los ingresos (ahorros o utilidades) que la misma genera. En el caso que el monto de las utilidades brutas anuales no sea constante,

el período de recuperación del capital deberá calcularse acumulando las utilidades brutas hasta determinar el año en que dicho valor alcanza la

inversión inicial.

𝐼 = ∑ (𝑉 − 𝐶𝑝)𝑖

𝑖=𝑃𝑅

𝑖=1

Donde:

PR = período de recuperación del capital, en años V = monto anual de las ventas (en este caso los ingresos por ahorro en

costos de tratamiento de barros) Cp = costo anual de producción (excluyendo amortizaciones e intereses)


Página 80 de 151

7 Propuestas por planta

Para cada planta se presenta una ficha técnica donde se describen las instalaciones actuales y las planificadas incluyendo, en los casos que se analizaron, el resultado del Scoring. Se discuten las alternativas propuestas

teniendo en cuenta, para las que correspondan, el resultado de este método, el análisis económico y los puntos estudiados a lo largo del

informe.

7.1 Ficha técnica Planta Depuradora Norte

7.1.1 Instalaciones actuales

Ubicación: Pasteur 5030. Localidad de Virreyes. Partido de San Fernando. Provincia de Buenos Aires.

Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 540.000 Caudal promedio de diseño: 1,8 m3/s

Caudal promedio tratado (2016): 1,41 m3/s Parámetros promedio de ingreso a planta (2016):

− DBO: 118 mg/l − DQO: 268 mg/l

− MES: 121 mg/l

Proceso de tratamiento de líquido

Pretratamiento:

Fosa de gruesos: con grampa de accionamiento hidráulico Rejas gruesas: 50 mm de paso

Rejas finas: 20 mm de paso Bombeo: antes de pasar por la última etapa de rejas finas los

efluentes son bombeados por bombas de elevación hacia la cámara

de carga. Los residuos retenidos por las rejas son deshidratados por compactación y enviados a un contenedor para su posterior retiro.

Desarenador - desengrasador: Poseen inyección de aire para favorecer la flotación de los residuos ligeros, y puentes barredores de fondo y superficie para asegurar el retiro de los residuos. Los

flotantes son enviados a un concentrador de grasas donde son estabilizados con cal hidratada y luego dispuestos en contenedores.

Las arenas son bombeadas a un hidrociclón con clasificadores de arena a los efectos de retirarles la fracción orgánica.

Tratamiento primario:

Decantador primario: Cada módulo de la planta cuenta con 2 decantadores primarios de 43 m de diámetro con barredores de fondo, diseñados para remover el 25% de la DBO5 y el 50% de MES

contenidas en el afluente. Cuentan con barredores de superficie que recuperan los flotantes y

los concentran a una tolva de donde son enviados a drenajes generales.


Página 81 de 151

La extracción de los lodos decantados se hace por cañería y una

válvula telescópica que permite ajustar la extracción de lodos hacia el espesador.

Tratamiento secundario:

− Barros activados: Cada módulo de la planta cuenta con 4 unidades de 13.400 m3 de capacidad. Poseen una red de distribución de aire y

1200 difusores del tipo de burbuja fina. Eficiencia de Transferencia de O2: 2,05 a 6 kg O2/kWh Cada módulo tiene 4 clarificadores secundarios de sección circular de

43 m de diámetro cada uno con puentes barredores diametrales a succión.

Los lodos biológicos se recirculan hacia los reactores aeróbicos para continuar con el proceso de depuración. El lodo biológico en exceso es enviado para comenzar su tratamiento en las unidades de

concentración por flotación.

Parámetros promedio de salida de planta (2016):

− DBO: 18 mg/l

− DQO: 56 mg/l − MES: 19 mg/l

Proceso de tratamiento de barro

Concentración del barro:

− Espesador: Cada módulo cuenta con un espesador a gravedad de

17,5 m de diámetro y 4 m de altura cilíndrica donde se concentran los lodos primarios.

− Flotador: El exceso de lodos biológicos es concentrado mediante

flotación. En esta etapa, el lodo biológico es comprimido y puesto en contacto con aire a presión, luego descomprimido, de manera que las

microburbujas de aire disueltas en el lodo presurizado arrastran hacia la superficie las partículas de barro biológico.

Estabilización:

Los lodos concentrados (primarios y biológicos en exceso), llamados mixtos, son mezclados y se envían a digestión anaeróbica.

− Digestor anaeróbico: Cada módulo cuenta con un digestor de 8500

m3 de volumen, 27 m de diámetro y 14,8 m de altura. La digestión anaeróbica se efectúa en una etapa simple, mesófila (entre 35 y 37

°C) y de alta carga. El tiempo de permanencia es de 21 días y de mezcla completa. Para calefaccionar el digestor se utilizan intercambiadores de calor de lodos, que utilizan agua caliente de las

calderas a biogás. La agitación se efectúa por inyección de biogás en el seno del

digestor a través de caños dispuestos en el centro del tanque. Los lodos digeridos son extraídos del digestor por medio de dos cañerías con válvulas telescópicas que succionan desde el fondo y la superficie

del digestor. El biogás es almacenado en un gasómetro, cuya capacidad es de 1100 m3, el resto es quemado en una antorcha.


Página 82 de 151

Almacenamiento:

Los lodos digeridos son enviados a un almacenador de lodos digeridos

consistente en un tanque de 1200 m3 dividido en 2 compartimentos iguales.

Deshidratación:

− Centrífugas: Previo a la deshidratación se inyecta polielectrolito

catiónico para mejorar las condiciones del lodo. El lodo es bombeado hacia 2 centrífugas. La capacidad de cada equipo es de 1000 kg MS/h

y el diámetro del bol de 510 mm. Los lodos deshidratados se almacenan en un silo de 300 m3 de capacidad y son retirados mediante camiones Roll-Off cerrados.

Datos de tratamiento de barros promedio (2016)

Biosólidos evacuados: 1.325 ton/mes Sequedad: 22% MS

Biogás producido: 115 m3/h

Costo de transporte y disposición de biosólidos

Transporte: 1.140,00 AR$/tn (71,25 US$/tn)

Disposición: 1.412,00 AR$/tn (88,25 US$/tn) Teniendo en cuenta el promedio de producción de biosólidos del 2016, el

costo mensual para 2017 sería de: 2.552 $/tn x 1.325 tn = 3.381.400

$/mes equivale a 211.000 US$/mes

Energía consumida (2016)

Energía consumida promedio mensual: 918.929 kWh

Energía específica: 0,25 kW/m3 afluente Costo energía PDN: 1.291 $/MWh, equivale a AR$ 1.186.337 promedio

mensual


Página 83 de 151

7.1.2 Instalaciones planificadas

Superficie total: 19 hectáreas Superficie utilizada: 13 hectáreas

Observaciones en cuanto al terreno

La superficie que se cuenta como utilizada corresponde también al módulo 3 además de los módulos 1 y 2.

Se está gestionando la incorporación del terreno lindero a la planta que

actualmente se encuentra ocupado por autos abandonados en mal estado. Está contemplado en la superficie total ya este predio

incorporado. El terreno detrás de los clarificadores se encuentra reservado para un

posible tratamiento terciario en caso de que la legislación lo solicite o

que surgiera la necesidad debido a la calidad del efluente. Los valores de superficie son aproximados debido a que fueron

estimados utilizando Google Earth Pro.

Módulo 3


Página 84 de 151

Situación actual: Diseño básico entregado – Proyecto en ejecución

Cantidad de habitantes equivalentes a incorporar: 300.000 hab Caudal promedio de diseño a incorporar: 1 m3/s

Proceso de tratamiento de líquido:

− Pretratamiento: desbaste + desarenado – desengrasado − Tratamiento primario: sedimentación primaria − Tratamiento secundario: lodos activados con desnitrificación y

sedimentación secundaria

Proceso de tratamiento de barros:

− Espesado de lodos primarios

− Flotación de lodos secundarios


Página 85 de 151

− Digestión anaeróbica de lodos mixtos

− Cogeneración de energía con biogás:

o Se instalarán motores de combustión interna ciclo Otto y según el volumen de biogás producido, adoptando valores conservadores, se estima que la potencia eléctrica generada será de entre 500 y

700 kW. Se suministrarán 3 equipos de 250 kW. o El biogás almacenado en el gasómetro será enviado hacia un

lavado químico para acondicionar su calidad y proteger los equipos de cogeneración.

o La energía térmica generada en el motor se utilizará para el

calefaccionamiento del digestor.

− Deshidratación con centrífugas − Tratamiento posterior: presecado térmico + valorización térmica:

o Parte de los lodos se envían a un tratamiento de secado térmico por bandas con el fin de aumentar el porcentaje de materia seca a un 90%. Luego se mezclarán los lodos secos con el resto y se

enviarán al horno de lecho fluidizado (debe ingresar a un porcentaje de sequedad de 45% aproximadamente). De este

tratamiento se obtienen cenizas como subproducto. o Los gases de combustión producidos en el horno de lecho

fluidizado se utilizarán como energía térmica para el secado de los lodos.

7.1.3 Propuestas a considerar

Resultados del análisis multicriterio

De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor

posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se generaría mayor cantidad de biogás, lo que incrementa la producción de energía eléctrica y por lo tanto, los puntajes alcanzados por estas

alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas

en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la


Página 86 de 151

cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se

genere mayor combustible alimentará a los generadores eléctricos que proporcionen cobertura a la planta.

El análisis da resultados positivos para las alternativas de secado y valorización del barro clase A, ya sea con cogeneración o codigestión +

cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora Norte es una planta de gran producción de barros, sumado a los nuevos módulos

que se van a construir, por lo tanto es necesario un tratamiento de secado que reduzca considerablemente el volumen final de lodos a transportar y disponer. Además, al encontrarse la planta en una zona muy urbanizada,

reducir el flujo de camiones que trasportan barros también impactará positivamente desde el punto de vista social. Esto último también influyó

notablemente en el análisis para valorar esta alternativa. Como consecuencia del poco espacio disponible en la planta, se presupone que de realizarse un secado del lodo, el mismo deberá ser térmico.

La valorización de barro clase B (sin secar el barro) quedó bien rankeada en

el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que no requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no dificultará la operación de la planta (que se mantendrá tal como ahora). Sin

embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de lodo clase B, encontrar un destino para los

barros es más difícil que para un barro clase A. Además, se mantendrán los actuales (y onerosos) costos de transporte de lodo y el impacto social que generan los camiones en el barrio vecino al establecimiento.

Por otro lado, la valorización térmica quedó como tercera opción con un

puntaje medio, esto se debe a que es la alternativa que requiere mayor inversión inicial y la que tiene mayor dificultad de operación y mantenimiento. Su única ventaja, es una excelente reducción del volumen

de barro (convertido en cenizas) a transportar, sin embargo, su disposición deberá realizarse en un relleno de seguridad como residuo peligroso.

Puede concluirse también que las opciones de disposición en landfarming o compostaje no son soluciones a proponer debido a la considerable cantidad

de barros a generarse. Estas opciones solo podrían ser viables en plantas con baja generación de barros.

7.1.4 Análisis de prefactibilidad económica – financiera

A partir de los supuestos y métodos explicados en el punto 6.2, se analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema

de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -1.880.300

TIR 1,5%

Período de repago 10 años


Página 87 de 151

Cogeneración + secado térmico a baja temperatura (< 90 °C)

VAN 10 años 2.218.984

TIR 12,6%


Cogeneración + Presecado térmico + termovalorización

VAN 10 años -18.484.963

TIR -3,5%

Período de repago No repaga

Los resultados arrojados por el análisis económico – financiero muestran

que la implementación de una cogeneración acompañada de un secado

térmico a baja temperatura es la mejor opción. Se recomienda que se analice en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del proyecto y buscando referencias en otras empresas a nivel mundial que

hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica – financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el

calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley

27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa

tendrá que adquirir en el mercado.

Por otro lado, se observó que de conseguir definitivamente y a largo plazo la disposición gratuita de los actuales barros producidos en el establecimiento para su valorización como clase B, ninguna de las

alternativas anteriores de tratamiento de barro justificaría su inversión, debido a que los ingresos por ahorro en disposición (actualmente en

landfarming) no serían computables. Sin embargo, debe recordarse que la valorización de barros clase A es más fácil de realizar que la de clase B, ya que esta última tiene restricciones para su uso.

Finalmente, queda en evidencia que la implementación de una

termovalorización no es recomendable, ya que su alto costo de inversión no llega a recuperarse en los 10 años de vida útil del proyecto.

A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de implementarse una cogeneración acompañada de un secado térmico a baja

temperatura para el 100% de los barros del establecimiento. Como particularidad puede observarse en dicho flujo de fondos que en el año 2024 no se computaron ahorros, ya que en dicho año deberá invertirse en

la infraestructura para el tratamiento de los barros del módulo 4 de la planta:


Página 88 de 151

7.2 Ficha Técnica Planta Depuradora Sudoeste

7.2.1 Situación actual

7.2.1.1 Módulo 1

Ubicación: Ana María Janer y Palpa; Aldo Bonzi. Partido de La Matanza. Provincia de Buenos Aires.

Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 600.000 Caudal promedio de diseño: 1.9 m3/s Caudal promedio tratado (2016): 1,97 m3/s

Parámetros promedio de ingreso a planta (2016):

− DBO: 157 mg/l − DQO: 522 mg/l − MES: 362 mg/l


Pretratamiento:

− Rejas: El tratamiento del líquido comienza con el paso del mismo a través de cuatro rejas gruesas y cuatro rejas finas, de 35 mm y 12 mm de separación entre barrotes. Todo el residuo que se extrae es

compactado y se dispone como residuo domiciliario. − Bombeo: A través de cuatro bombas, dos de 3500 m3/h y dos de

4000 m3/h, el líquido es elevado a 10 m aproximadamente, para que continúe con el tratamiento a gravedad.


− Decantador primario: La etapa siguiente es la remoción de los sólidos de mayor peso, mediante cuatro sedimentadores primarios de 45 m de diámetro y 3 m de altura, cuyo fondo presenta una sección cónica

para la extracción de los barros que se depositan. El arrastre de los

-12.000.000

-10.000.000

-8.000.000

-6.000.000

-4.000.000

-2.000.000

0

2.000.000

4.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 89 de 151

barros hacia la tolva central del sedimentador se realiza mediante

unos barredores de fondo, mientras que en la superficie, todo el material flotante es arrastrado mediante barredores superficiales

radiales. El tiempo de retención hidráulico es aproximadamente de 2,4 h. El barro se bombea hacia la Tercera Cloaca Máxima.


− Lechos percoladores: Estos equipos son los encargados de producir el tratamiento biológico del líquido, en donde la biomasa se adhiere a

un soporte fijo, piedras (dos lechos percoladores primarios) o plástico ordenado (cuatro lechos percoladores secundarios) con aireación

natural. El líquido se distribuye sobre la superficie por medio de distribuidores sprinkler de seis brazos accionados por la fuerza hidráulica del líquido en los lechos primarios; y por medio de cuatro

brazos con accionamiento mecánico en los lechos secundarios. El diámetro de los equipos es de 45 m y su altura de 1,66 m.

− Clarificadores: La materia sedimentable obtenida en el tratamiento biológico se remueve en seis sedimentadores secundarios. Los mismos tienen una tolva central hacia donde son arrastrados los

barros por medio de barredores de fondo para su extracción. Son equipos con 45 m de diámetro y 3 m de altura, con sección cónica en

el fondo del equipo. El barro extraído se bombea a la Tercera Cloaca Máxima.


− DBO: 23 mg/l



Energía consumida, promedio mensual: 420.517 kWh (584 kW) Energía específica: 0,09 kW/m3 afluente

Costo energía PDSO I: 1.214 $/MWh, equivale a AR$ 510.507 promedio mensual

7.2.1.2 Módulo 2

Ubicación: Ana María Janer y Palpa; Aldo Bonzi. Partido de La Matanza. Provincia de Buenos Aires.

Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 300.000

Caudal promedio de diseño: 0.9 m3/s Caudal promedio tratado (2016): 0,64 m3/s


− DBO: 104 mg/l

− DQO: 322 mg/l − MES: 216 mg/l


Pretratamiento:


Página 90 de 151

− Fosa de gruesos: El líquido a tratar que ingresa a la planta pasa por

un pozo de desbaste, el cual tiene por objeto retener los desechos voluminosos y/o pesados acarreados por el líquido, a través de una

reja de 100 mm de paso, de limpieza manual. Los residuos se extraen mediante una cuchara mecanizada.

− Rejas gruesas: Este sector está constituido por dos rejas de 50 mm

de luz entre barrotes de limpieza automática. El residuo se dispone como domiciliario.

− Bombeo: El líquido es elevado por medio de cuatro bombas de 2500 m3/h.

− Rejas finas: Este sector está constituido por dos rejas de 10 mm de

luz entre barrotes de limpieza automática. El residuo es arrastrado por medio de un tornillo hacia un contenedor para su posterior

disposición como domiciliario. − Desarenador-desengrasador: Luego de las rejas finas el líquido se

reagrupa y se canaliza hacia dos desarenadores-desengrasadores con

inyección de aire para favorecer la separación del material flotante y la sedimentación de las arenas. Las arenas que se extraen pasan por

un hidrociclón para su lavado y un clasificador de arena, para su posterior disposición. Mientras que las grasas son concentradas y

estabilizadas con cal.


− Decantador primario: El tratamiento primario se lleva a cabo mediante dos sedimentadores primarios de 42 metros de diámetro,

equipados con barredores de fondo y de superficie. El barro sedimentado se bombea hacia la Tercera Cloaca Máxima.


− Barros activados: Para el tratamiento biológico se emplean cuatro tanques con sistema de difusores de burbuja fina, para el suministro

de aire por medio de tres soplantes. El volumen de cada tanque es de aproximadamente 3125 m3. La eliminación de los barros biológicos se produce en cuatro

clasificadores de 43 m de diámetro con sistemas de extracción de barros por succión y sistema de barrido superficial.

Una parte del barro se recircula hacia los tanques de aireación para continuar con el proceso, mientras que el resto se purga hacia la Tercera Cloaca Máxima.


− DBO: 13 mg/l − DQO: 37 mg/l

− MES: 8 mg/l


Energía consumida, promedio mensual: 390.339 kWh (584 kW)

Energía específica: 0,23 kW/m3 afluente Costo energía PDSO II: 1.648 $/MWh, equivale a AR$ 643.278 promedio

mensual


Página 91 de 151


Superficie total 58 hectáreas

Superficie utilizada 26 hectáreas Superficie disponible 26 hectáreas

Consideraciones en cuanto al terreno

Los valores de superficie son aproximados, debido a que fueron

estimados utilizando Google Earth Pro. La superficie utilizada incluye la planta de barros.

Debe tenerse en cuenta que parte del terreno libre se reservará para un futuro tratamiento terciario.

Planta de barros módulos I y II

Situación actual: obra en ejecución


Página 92 de 151


Página 93 de 151


− Espesado de lodos primarios − Flotación de lodos secundarios

− Digestión anaeróbica de lodos mixtos − Deshidratación con centrífugas



De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor


Página 94 de 151

posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se

generaría mayor cantidad de biogás, lo que incrementa la producción de energía eléctrica y por lo tanto, los puntajes alcanzados por estas

alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta

un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se



cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora Sudoeste es una planta de gran producción de barros, por lo tanto es necesario un tratamiento de secado que reduzca considerablemente el

volumen final de lodos a transportar y disponer. Teniendo en cuenta el importante espacio disponible en la planta, se

presupone que de realizarse un secado del lodo, el mismo podrá ser tanto térmico como solar.

La valorización de barro clase B (sin secar el barro) quedó bien rankeada en el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que no

requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no dificultará la operación de la planta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de

lodo clase B, encontrar un destino para los barros es más difícil que para un barro clase A. Además, se mantendrán los actuales (y onerosos) costos de

transporte de lodo, que probablemente serán algo menores en esta planta en comparación al resto, debido a que se encuentra al lado de la Autopista Teniente General Ricchieri. El impacto social que generan los camiones de

transporte de barro en los alrededores del establecimiento será prácticamente nulo debido a que la planta no se encuentra próxima a

ningún barrio residencial.

Por otro lado, la valorización térmica quedó como tercera opción, esto se

debe a que es la alternativa que requiere mayor inversión inicial y la que tiene mayor dificultad de operación y mantenimiento. Su única ventaja, es

una excelente reducción del volumen de barro (convertido en cenizas) a transportar, sin embargo, su disposición deberá realizarse en un relleno de seguridad como residuo peligroso.

Puede concluirse también que las opciones de disposición en landfarming o

compostaje no son soluciones a proponer debido a la considerable cantidad de barros a generarse. Estas opciones solo podrían ser viables en plantas con baja generación de barros.

Si se decidiese realizar en el establecimiento un tratamiento avanzado a sus

barros, no debe olvidarse que podría ser conveniente adicionar al tratamiento de dichos lodos los producidos en Planta Depuradora Santa Catalina.


Página 95 de 151


A partir de los supuestos y métodos explicados en el punto 6.2, se

analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes

resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -3.663.459

TIR 1,4%


Cogeneración + secado solar

VAN 10 años 11.648.485

TIR 15,1%



VAN 10 años 7.728.690

TIR 15,9%



VAN 10 años -27.035.543

TIR -0,9%



que la implementación de un secado, ya sea éste solar o térmico, resultará beneficioso para la empresa. Se cree que para Planta Sudoeste es más conveniente la tecnología de secado solar, ya que a pesar de requerir mayor

inversión inicial, y de que ocupará aproximadamente 14 hectáreas del predio (espacio que se encuentra disponible), sus costos operativos serán

considerablemente menores, lo que redundará en un beneficio a mediano y largo plazo. Debe analizarse en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del proyecto, y buscando referencias en otras empresas a

nivel mundial que hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica – financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el

aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que

probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley 27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien


Página 96 de 151

lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa







A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de implementarse una cogeneración acompañada de un secado solar para el 100% de los barros del establecimiento:

7.3 Ficha Técnica Planta Depuradora Hurlingham


Ubicación: Camino del Buen Aire y calle Gorriti. Partido de Hurlingham. Provincia de Buenos Aires.

Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 135.000 Caudal promedio de diseño: 0,33 m3/s Caudal promedio tratado (2016): 0,25 m3/s


− DBO: 157 mg/l

-50.000.000

-40.000.000

-30.000.000

-20.000.000

-10.000.000

0

10.000.000

20.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 97 de 151

− DQO: 360 mg/l

− MES: 166 mg/l


Pretratamiento:

− Cámara de carga − Rejas: De 20 mm de separación entre barras, ubicadas en 2 canales

desde donde se conectan a un conducto convergente que alimenta a un aforador Parshall. Poseen rastrillo limpiador y están colocadas a

60° aproximadamente con respecto a la horizontal. − Desarenadores: Con inyección de aire, de 14 m de largo por 2 m de

ancho en la parte superior y 0,30 m de ancho en la base.


− Barros activados con aireación extendida: El tratamiento biológico consta de 3 reactores biológicos en paralelo de 6.480 m3 cada uno,

con lados de 36 x 40 m y un tirante de 4,5 m. Están equipados con un sistema de aireación de difusores de aire de burbuja fina

alimentados por 10 soplantes lobulares de 45 kW de potencia cada uno.

− Clarificación: La planta cuenta con tres clarificadores de flujo

horizontal de 28 m de diámetro, con un tirante líquido en el borde del vertedero de 3 m y una pendiente de fondo del 6%. Poseen puentes

barredores de accionamiento perimetral.


− DBO: 22 mg/l − DQO: 51 mg/l

− MES: 22 mg/l


Concentración de barros:

− Espesador: Los lodos producidos por el tratamiento biológico son

espesados en un espesador dinámico rotativo.

Deshidratación:

− Filtros banda: Los lodos posteriormente son deshidratados, alcanzando sequedades de aproximadamente un 20%.


Biosólidos evacuados: 57,14 ton/mes Sequedad: 19% MS


Transporte: 1.819,00 AR$/tn (113,68 US$/tn) Disposición: 1.412,00 AR$/tn (88,25 US$/tn)


Página 98 de 151

Teniendo en cuenta el promedio de producción de biosólidos del 2016, el

costo mensual para 2017 sería de: 3.231 $/tn x 57,14 tn = 184.619 $/mes equivale a 11.538 US$/mes


Energía consumida, promedio mensual: 153.663 kWh (213 kW) Energía específica: 0,24 kW/m3 afluente

Costo energía PDH: 1.189 $/MWh, equivale a AR$ 182.244 promedio mensual


Superficie total 24 hectáreas Superficie utilizada 12 hectáreas

Superficie disponible 12 hectáreas


La superficie considerada como utilizada corresponde al terreno ocupado

por el módulo 1 ya construido, como también por el módulo 2 que se encuentra en construcción.

De acuerdo al Plan Director, está planificado construir en un futuro un

módulo 3. Los valores de superficie son aproximados, debido a que fueron

estimados utilizando Google Earth Pro. Debe tenerse en cuenta que el terreno es atravesado por una línea

eléctrica de alta tensión que dificultará la construcción del nuevo módulo

y limitará su layout.

Módulo 2

Situación actual: obra en ejecución


Página 99 de 151

Cantidad de habitantes equivalentes a incorporar: 270.000 hab Caudal promedio de diseño a incorporar: 0,9 m3/s


− Pretratamiento: desbaste + desarenado – desengrasado

− Tratamiento primario: sedimentación primaria − Tratamiento secundario: lodos activados y sedimentación secundaria


− Espesado de lodos primarios − Flotación de lodos secundarios − Digestión anaeróbica de lodos mixtos

− Deshidratación con centrífugas



De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede

observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se


alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio


Página 100 de 151

análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas

en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la

cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se genere mayor combustible alimentará a los generadores eléctricos que proporcionen cobertura a la planta.

El análisis da resultados positivos para las alternativas de secado y

valorización del barro clase A, ya sea con cogeneración o codigestión + cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora Hurlingham es una planta que, luego de la construcción de los módulos

proyectados, tendrá una considerable producción de lodos, por lo tanto es necesario un tratamiento de secado que reduzca considerablemente el

volumen final de barros a transportar y disponer. Como consecuencia del poco espacio disponible en la planta, se presupone que de realizarse un secado del lodo, el mismo deberá ser térmico.


el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que no requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no dificultará la operación de la planta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta

que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de lodo clase B, encontrar un destino para los barros es más difícil que para un

barro clase A. Particularmente esta planta tiene la ventaja de encontrarse a tan solo 11 km del relleno sanitario del CEAMSE que se encuentra sobre la Autopista

Camino del Buen Ayre. Teniendo en cuenta que la distancia a recorrer sería mínima, y a que el camino sería todo por autopista (tan solo de 10 minutos

de acuerdo a Google Maps), se estima que si pudiesen valorizarse los lodos como clase B (biocobertura), o incluso disponerse con algún costo en el mencionado relleno sanitario, esta sería la mejor opción técnico-económica

para abaratar la disposición de los barros de este establecimiento.



analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes

resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -650.070

TIR 3,8%



VAN 10 años 3.199.581

TIR 17,8%



Página 101 de 151


VAN 10 años -11.716.315

TIR -2,8%


Los resultados arrojados por el análisis económico – financiero muestran que la implementación de una cogeneración acompañada de un secado

térmico a baja temperatura es la mejor opción. Se recomienda que se analice en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del

proyecto y buscando referencias en otras empresas a nivel mundial que hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica – financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el

calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley

27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien

lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa tendrá que adquirir en el mercado.






A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de implementarse una cogeneración acompañada de un secado térmico a baja

temperatura para el 100% de los barros del establecimiento. Como particularidad puede observarse en dicho flujo de fondos que en el año 2022 no se computaron ahorros, ya que en dicho año deberá invertirse en



Página 102 de 151

7.4 Ficha Técnica Planta Depuradora El Jagüel


Ubicación: Calle Newton 2750. Partido de Esteban Echeverría. Provincia de Buenos Aires.



− DBO: 159 mg/l − DQO: 437 mg/l

− MES: 198 mg/l


Pretratamiento:

− Fosa de Gruesos: Tiene un volumen total de 81,23 m3 y un tiempo de estadía de aproximadamente 1 minuto.

− Rejas fijas gruesas: 100 mm de paso − Rejas finas: 20 mm de paso. Con sistema automático de limpieza − Bombeo: Luego de las rejas, el líquido es bombeado para continuar el

proceso, para lo cual se utilizan 2 bombas de 0,25 m3/s y 2 bombas de 0,5 m3/s.

− Tamices: El líquido se bombea a partir del pozo de elevación, hacia 2 tamices rotativos de 6 mm de paso. Cada tamiz tiene una capacidad de 0,46 m3/s.

− Desarenador - desengrasador: Está ubicado en un canal con una altura útil de 3,25 m, ancho de 6,00 m, sección de circulación de

19,50 m2 y 6 vertederos de salida. La grasa separada es retirada y

-7.000.000

-6.000.000

-5.000.000

-4.000.000

-3.000.000

-2.000.000

-1.000.000

0

1.000.000

2.000.000

3.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 103 de 151

acondicionada en un concentrador de grasas. Las arenas son

enviadas a un hidrociclón para su lavado y clasificación.


− Decantador primario: La decantación primaria es llevada a cabo por 2

decantadores cilíndricos de 32 m de diámetro, con una altura recta de 2,5 m y un volumen útil de 2010 m3 aproximadamente. El caudal de

diseño es de 0,23 m3/s para cada decantador, con un factor pico de 1,5, y un tiempo de residencia hidráulico de 2,4 horas. Están equipados con barredores de fondo y de superficie radiales,

cañerías de alimentación de líquido pretratado y de extracción de barros. Los lodos de fondo son barridos por láminas ajustables, hacia

la tolva central. La extracción de lodos decantados se hace por cañería y válvula de apertura rápida.


− Lechos percoladores: Los líquidos efluentes del tratamiento primario

son conducidos hacia 2 filtros biológicos, donde se remueve entre el 75% y el 82% de la DBO5, mediante un tratamiento aeróbico.

Los lechos están diseñados para operar con un caudal nominal de 0,23 m3/s.

o Diámetro: 18 m o Altura del relleno: 6,1 m

o Área específica: 157 - 131 m2/m3 o Material plástico o Distribuidor: Sprinkler de 4 brazos

− Clarificadores: La planta cuenta con dos clarificadores de 43 m de

diámetro, con una altura cilíndrica mínima de 3,00 m, y un caudal de diseño para cada uno de 0,23 m3/s.


− DBO: 21 mg/l



Cámara de lodos 1:

− Los lodos o barros que se generan son conducidos hacia la cámara de

lodos 1, que posee agitación mecánica. A la salida de esta cámara existe un tamiz de tipo rotativo de malla 6 mm para un caudal de 135

m3/h.

Concentración de barro:

− Espesador: De tipo estático gravitacional, de diámetro 17,00 m y

altura 3,50 m. Recibe una cantidad de aproximadamente 225 kg/h de lodos primarios a 60 g/l. Cuenta con barredor para los lodos espesados.


Página 104 de 151

Cámara de lodos 2:

− Los lodos espesados se extraen desde el fondo del espesador hacia el

pozo o cámara de lodos 2. La cámara cuenta con un agitador sumergible de 1,5 kW para homogenizar su contenido. Desde esta cámara los lodos son bombeados mediante dos bombas a tornillo

hacia el digestor o al almacenador de lodos.

Estabilización:

− Digestor anaeróbico: El digestor anaeróbico tiene un volumen de

4.000 m3, y recibe 10.200 kg/día de lodos, equivalente a 170 m3/día al 6%. La digestión anaeróbica se efectúa en una etapa simple, mesófila

(entre 35 y 37 ºC). Para calefaccionar el digestor se utilizan intercambiadores de calor de lodos, que utilizan agua caliente de las

calderas a biogás. La agitación se efectúa por inyección de biogás. El biogás es almacenado en un gasómetro, y el resto es quemado en una

antorcha.

Almacenamiento:

− Los lodos digeridos son enviados a un almacenador de lodos digeridos

consistente en un tanque de diámetro 13 m y altura útil 3,50 m (464,5 m3 de volumen útil).

Deshidratación:

− Centrífugas: La planta cuenta con 2 centrífugas. El volumen a procesar de lodos digeridos es de 152 m3/día. A través del agregado de polímero se puede lograr una sequedad del 26%.

− Silo lodos deshidratados: Los lodos deshidratados son evacuados a través de tornillos hacia el silo de almacenamiento, de 130 m3 de

volumen, con capacidad de almacenamiento de alrededor de 5,4 días.


Biosólidos evacuados: 252 ton/mes

Sequedad: 25% MS


Transporte: 1.098,00 AR$/tn (68,62 US$/tn) Disposición: 1.412,00 AR$/tn (88,25 US$/tn)

Teniendo en cuenta el promedio de producción de biosólidos del 2016, el costo mensual para 2017 sería de: 2.510 $/tn x 252 tn = 632.520

$/mes equivale a 39.532 US$/mes


Energía consumida, promedio mensual: 235.949 kWh (327 kW)

Energía específica: 0,30 kW/m3 afluente. Costo energía PDJ II: 2.115 $/MWh, equivale a AR$ 498.820 promedio

mensual


Página 105 de 151


Superficie total 17 hectáreas Superficie construida + proyectada 14 hectáreas

Superficie restante disponible para el módulo 5 3 hectáreas


La superficie utilizada corresponde al terreno ocupado por los módulos 1 y 2 ya construidos, y por los módulos 3 y 4 proyectados.

De acuerdo al Plan Director, está planificado construir en un futuro un módulo 5.

Los valores de superficie son aproximados, debido a que fueron estimados utilizando Google Earth Pro.

Módulos 3 y 4

Situación actual: proyecto en licitación


Página 106 de 151

Cantidad de habitantes equivalentes a incorporar: 300.000 hab

Caudal promedio de diseño a incorporar: 1 m3/s


− Pretratamiento: desbaste + desarenado – desengrasado − Tratamiento primario: sedimentación primaria

− Tratamiento secundario: lodos activados con desnitrificación y sedimentación secundaria



− Flotación de lodos secundarios − Digestión anaeróbica de lodos mixtos





Página 107 de 151

De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se


alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas

en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se



cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora El Jagüel es una planta que, luego de la construcción de los módulos proyectados, tendrá una considerable producción de lodos, por lo tanto es

necesario un tratamiento de secado que reduzca considerablemente el volumen final de barros a transportar y disponer.

La valorización de barro clase B (sin secar el barro) obtuvo el mejor puntaje en el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que

no requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no dificultará la operación de la planta (que se mantendrá tal como ahora).

Además, se observó que luego de la construcción del módulo 5 no quedará espacio para la infraestructura que necesita un tratamiento adicional del barro como el secado o la valorización térmica. También debe destacarse

que el transporte de los barros no genera en este establecimiento inconvenientes sociales, ya que la planta se encuentra a pocas cuadras de

la Autopista Ezeiza – Cañuelas y alejada de barrios residenciales. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de lodo clase B, encontrar un destino

para los barros es más difícil que para un barro clase A. Además, se mantendrán los actuales (y onerosos) costos de transporte de lodo. Es por

esto que no se descarta totalmente un tratamiento posterior del barro, ya que en el caso de ser conveniente, podrían adquirirse terrenos linderos al


Página 108 de 151

actual, o llegado el caso, podría demolerse el actual módulo 1 del

establecimiento para generar el espacio que se necesite.

Por otro lado, la valorización térmica quedó como tercera opción con un puntaje medio, esto se debe a que es la alternativa que requiere mayor inversión inicial y la que tiene mayor dificultad de operación y

mantenimiento. Su única ventaja, es una excelente reducción del volumen de barro (convertido en cenizas) a transportar, sin embargo, su disposición

deberá realizarse en un relleno de seguridad como residuo peligroso.


compostaje no son soluciones a proponer debido a la considerable cantidad de barros a generarse. Estas opciones solo podrían ser viables en plantas

con baja generación de barros.


barros, no debe olvidarse que podría ser conveniente adicionar al tratamiento de dichos lodos los producidos en Planta Depuradora Barrio Uno.



analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -1.444.513

TIR 1,2%



VAN 10 años 1.547.225

TIR 12,4%



VAN 10 años -13.920.400

TIR -3,8%



que la implementación de una cogeneración acompañada de un secado

térmico a baja temperatura es la mejor opción. Se recomienda que se analice en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del proyecto y buscando referencias en otras empresas a nivel mundial que

hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.


Página 109 de 151

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica –

financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el

calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley 27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de

fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa


Por otro lado, se observó que de conseguir definitivamente y a largo plazo

la disposición gratuita de los actuales barros producidos en el establecimiento para su valorización como clase B, ninguna de las

alternativas anteriores de tratamiento de barro justificaría su inversión, debido a que los ingresos por ahorro en disposición (actualmente en landfarming) no serían computables. Sin embargo, debe recordarse que la

valorización de barros clase A es más fácil de realizar que la de clase B, ya que esta última tiene restricciones para su uso.

Finalmente, queda en evidencia que la implementación de una termovalorización no es recomendable, ya que su alto costo de inversión no

llega a recuperarse en los 10 años de vida útil del proyecto.

A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de implementarse una cogeneración acompañada de un secado térmico a baja temperatura para el 100% de los barros del establecimiento. Como

particularidad puede observarse en dicho flujo de fondos que en el año 2024 no se computaron ahorros, ya que en dicho año deberá invertirse en


-10.000.000

-8.000.000

-6.000.000

-4.000.000

-2.000.000

0

2.000.000

4.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 110 de 151

7.5 Ficha Técnica Planta Depuradora Laferrere





La superficie utilizada considera únicamente el módulo 1. Está previsto según el Plan Director la construcción futura de un módulo

2 y un módulo 3.

Módulo I

Situación actual: proyecto en licitación


Página 111 de 151


Página 112 de 151


Caudal promedio de diseño a incorporar: 1,5 m3/s Proceso de tratamiento de líquido:





− Flotación de lodos secundarios − Digestión anaeróbica de lodos mixtos





Página 113 de 151

De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede

observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se generaría mayor cantidad de biogás, lo que incrementa la producción de

energía eléctrica y por lo tanto, los puntajes alcanzados por estas alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio

análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la

cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se genere mayor combustible alimentará a los generadores eléctricos que

proporcionen cobertura a la planta.

El análisis da resultados positivos para las alternativas de secado y

valorización del barro clase A, ya sea con cogeneración o codigestión + cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora

Laferrere será una planta de gran producción de barros, por lo tanto es necesario un tratamiento de secado que reduzca considerablemente el volumen final de lodos a transportar y disponer.

Teniendo en cuenta el importante espacio disponible en la planta, se presupone que de realizarse un secado del lodo, el mismo podrá ser tanto

térmico como solar.


el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que no requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no

dificultará la operación de la planta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de lodo clase B, encontrar un destino para los barros es más difícil que para un

barro clase A. Además, se mantendrán los actuales (y onerosos) costos de transporte de lodo.

Por otro lado, la valorización térmica quedó como tercera opción, esto se debe a que es la alternativa que requiere mayor inversión inicial y la que

tiene mayor dificultad de operación y mantenimiento. Su única ventaja, es una excelente reducción del volumen de barro (convertido en cenizas) a

transportar, sin embargo, su disposición deberá realizarse en un relleno de seguridad como residuo peligroso.


Página 114 de 151


compostaje no son soluciones a proponer debido a la considerable cantidad de barros a generarse. Estas opciones solo podrían ser viables en plantas

con baja generación de barros.



analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -1.544.319

TIR 2,0%


Cogeneración + secado solar

VAN 10 años -3.127.498

TIR 6,4%



VAN 10 años -2.086.075

TIR 6,3%



VAN 10 años -22.154.306

TIR -6,4%


Los resultados arrojados por el análisis económico – financiero muestran que la implementación de un secado, ya sea éste solar o térmico, resultará

beneficioso para la empresa, pero no lo suficiente para compensar la tasa de descuento establecida mediante el método CAPM. Esto se debe a que en

Planta Depuradora Laferrere la inversión necesaria para el tratamiento de los barros de un módulo recién comenzará a aprovecharse en un 100%

algunos años después (cuando el módulo llegue a su máxima capacidad), lo cual no es conveniente desde el punto de vista financiero. Si se quisiera invertir en un tratamiento avanzado de barros en este establecimiento,

probablemente lo más conveniente sea hacerlo una vez que el mismo tenga una producción de barros que lo amerite.

Sin embargo, no debe despreciarse la tasa de retorno ligeramente superior al 6% que tiene el proyecto, especialmente si la empresa es capaz de conseguir financiamiento a una tasa menor.


Página 115 de 151

Entre las dos mejores alternativas, se cree que para Planta Laferrere es más

conveniente la tecnología de secado solar, ya que a pesar de requerir mayor inversión inicial, y de que ocupará aproximadamente 5 hectáreas del predio

por cada módulo, sus costos operativos serán considerablemente menores, lo que redundará en un beneficio a mediano y largo plazo. Debe analizarse en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del proyecto, y

buscando referencias en otras empresas a nivel mundial que hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica – financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el

aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que

probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley 27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien

lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa tendrá que adquirir en el mercado.

Por otro lado, se observó que de conseguir definitivamente y a largo plazo la disposición gratuita de los actuales barros producidos en el

establecimiento para su valorización como clase B, ninguna de las alternativas anteriores de tratamiento de barro justificaría su inversión,

debido a que los ingresos por ahorro en disposición (actualmente en landfarming) no serían computables. Sin embargo, debe recordarse que la valorización de barros clase A es más fácil de realizar que la de clase B, ya

que esta última tiene restricciones para su uso.

Finalmente, queda en evidencia que la implementación de una termovalorización no es recomendable, ya que su alto costo de inversión no llega a recuperarse en los 10 años de vida útil del proyecto.

A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de

implementarse una cogeneración acompañada de un secado solar para el 100% de los barros del establecimiento. Como particularidad puede observarse en dicho flujo de fondos que en el año 2024 en vez de

computarse ahorros se computaron pérdidas, esto se debe a que en dicho año deberá invertirse en la infraestructura para el tratamiento de los barros

del módulo 2 de la planta:


Página 116 de 151

7.6 Ficha Técnica Planta Depuradora Santa Catalina


Ubicación: Calle Facundo Quiroga 900 y Carrillo, Barrio Santa Catalina del Municipio de Lomas de Zamora. Provincia de Buenos Aires.



− DBO: 112 mg/l − DQO: 324 mg/l

− MES: 292 mg/l


Pretratamiento:

− El líquido ingresa al pretratamiento a través de un tamiz inclinado 60° donde se retienen los sólidos groseros, con el objetivo de proteger los

equipos de bombeo aguas abajo y evitar la acumulación de los mismos en el reactor biológico. Los residuos son enviados a disposición final.

− El pretratamiento continúa con un desarenador / desengrasador con inyección de aire para luego ingresar al tratamiento secundario. Esto

se realiza por medio de válvulas automáticas que permiten el ingreso del líquido a las distintas unidades según corresponda por la operación cíclica.

Tratamiento biológico:

-25.000.000

-20.000.000

-15.000.000

-10.000.000

-5.000.000

0

5.000.000

10.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 117 de 151

− El reactor biológico consta de un sistema dividido en 3

compartimentos conectados hidráulicamente y provistos de difusores que inyectan aire al líquido para su tratamiento biológico.

− Las unidades exteriores (cámaras A y C) disponen de placas lamelares de la tecnología UNITANK y tienen una capacidad de 950 m3 cada una.

− La unidad central B actúa siempre como un compartimiento de aireación y estabilización con una capacidad de 2700 m3, mientras

que las unidades exteriores pueden actuar tanto como compartimiento de aireación como de sedimentación. Al inyectar aire presurizado al canal cerrado ubicado en la parte central, se impide

que el licor de mezcla se escape por el vertedero.


− La estabilización de los lodos se produce en la cámara D cuya

capacidad es de 1350 m3 y que utiliza un proceso de autodigestión en la que el lodo se estabiliza, alcanzando una edad de 9,1 días. Esta

unidad está equipada con una parrilla de difusores, alimentada por soplantes.

− Los lodos digeridos se espesan por gravedad, liberando agua a la

superficie y concentrando los lodos en el fondo del tanque. − Los lodos espesados son enviados a un filtro de banda continua para

su deshidratación mecánica.

Parámetros promedio de salida de planta (2016)

DBO: 7,6 mg/l DQO: 37 mg/l

MES: 8 mg/l


Biosólidos evacuados: 16,6 ton/ mes

Sequedad: 23,5% MS


Transporte: 2.549,00 AR$/tn (159,30 US$/tn)

Disposición: 1.412,00 AR$/tn (88,25 US$/tn) Teniendo en cuenta el promedio de producción de biosólidos del 2016, el

costo mensual para 2017 sería de: 3.961 $/tn x 16,65 Tn = 65.950 $/mes equivale a 4.122,00 US$/mes


Energía consumida, promedio mensual: 63.217 kWh (87,8 kW)

Energía especifica: 0,39 kWh/m3 afluente Costo energía PDSC: AR$ 69.822,00, que equivale a 71,95 US$/MW




Página 118 de 151

De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las opciones que tienen en cuenta la cogeneración y la

codigestión no son viables debido a que el tratamiento de barros no se lleva a cabo por digestión anaeróbica, y por lo tanto no es posible el aprovechamiento de biogás para la generación de energía eléctrica.

Si bien continuar realizando la disposición del barro en landfarming es una

opción apropiada de acuerdo a los criterios considerados, la valorización del lodo como clase B es la mejor alternativa, siempre que un tercero esté dispuesto a aceptar los barros a un menor costo aplicando los

procedimientos de valorización de la nueva reglamentación.

Es importante destacar que a pesar de que la planta cuenta con la adecuada

escala de producción de barros, no parece viable la realización de un tratamiento del barro por compostaje debido al poco espacio disponible en

el establecimiento.

Si no pudiesen reducirse los costos de disposición realizando una

valorización clase B, se sugiere tratar los barros de este establecimiento en otra planta depuradora donde si se planifique realizar un tratamiento

posterior a los lodos, la más cercana en cuanto a distancia y tiempo de viaje es Planta Depuradora Sudoeste.

7.7 Ficha Técnica Planta Depuradora Lanús


Ubicación: Predio situado entre las calles General Olazábal, Boquerón, Hernando de Magallanes y Coronel Molinedo. Valentín Alsina. Partido de Lanús. Provincia de Buenos Aires.

La planta se puso en marcha en el año 2016 Condiciones adoptadas para el diseño:

− Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 80.000 − Caudal promedio de diseño: 0,27 m3/s

− Carga promedio: 50 g/hab/dia − DBO entrada: 174 mg/l

− MES entrada: 208 mg/l


Página 119 de 151


Pretratamiento:

− La planta posee una fosa de gruesos con rejas gruesas fijas de 50 mm

− Posteriormente, para continuar el desbaste, existen dos rejas de 20 mm de separación entre barras con dispositivo automático de

limpieza. Los sólidos separados por las rejas se retiran mediante una cinta transportadora, que descarga en un equipo compactador.

− El efluente ya desbastado es elevado por medio de bombas

sumergibles de impulsión. − Para retirar flotantes y sólidos como arena y grava, existe un tanque

de desarenado/desengrasado con:

o Barrido mecánico de fondo y superficial

o Extracción de arenas por bombeo o Lavado y concentración final de arenas o Extracción de grasas y flotantes por barrido superficial y descarga

por gravedad o Bombeo de grasas y flotantes

o Concentración y estabilización de grasas con cal

Tratamiento biológico:

− Se realiza a través de un proceso de barros activados con aireación

extendida, que se lleva a cabo mediante cuatro reactores biológicos orbitales. Cada reactor dispone de tres aireadores de flujo axial descendente y eje inclinado, además de agitadores sumergibles.

− Clarificación: La planta cuenta con cinco clarificadores con las siguientes características:

o Diámetro: 19 m o Altura del líquido: 2,8 m

o Puente barredor: Radial o Accionamiento del puente barredor: Perimetral

− El líquido tratado sale a través de una canaleta Parshall, la cual posee medición de caudal.

− Los barros extraídos de la clarificación, son dirigidos a una estación de bombeo de barros, que tiene como objetivo, elevarlos hacia la

alimentación de los reactores orbitales, en donde se mezclan con el líquido crudo a tratar proveniente de los desarenadores, para su recirculación al tratamiento biológico.


Los barros extraídos son enviados a tres espesadores por gravedad, y luego pueden ser almacenados en tres tanques, de las siguientes

características:

− Diámetro: 8 m

− Altura útil del líquido: 3 m − Capacidad de almacenamiento: 150 m3


Página 120 de 151

− Agitador: 1

Para la deshidratación de los barros, se cuenta con centrífugas. El

acondicionamiento de los lodos se realiza por medio de la inyección de polímero.

El barro deshidratado se dispone en landfarming.



De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las opciones que tienen en cuenta la cogeneración y la

codigestión no son viables debido a que el tratamiento de barros no se lleva a cabo por digestión anaeróbica, y por lo tanto no es posible el aprovechamiento de biogás para la generación de energía eléctrica.

Si bien continuar realizando la disposición del barro en landfarming es una

opción apropiada de acuerdo a los criterios considerados, la valorización del lodo como clase B es la mejor alternativa, siempre que un tercero esté dispuesto a aceptar los barros a un menor costo aplicando los

procedimientos de valorización de la nueva reglamentación.

Otra alternativa en el caso de desearse reducir los costos de transporte y disposición que obtuvo un muy buen puntaje en el análisis es el compostaje, que si se hace correctamente luego permitirá valorizar el barro

como clase A, reduciéndose significativamente los costos de transporte y disposición, sin la necesidad de realizar una importante inversión.

En el caso de que no se quiera complejizar el tratamiento de barros que se realiza actualmente en la planta, pero se desee disminuir los costos de

disposición y transporte de los barros, se sugiere tratarlos en otra planta depuradora donde si se desee realizar un tratamiento posterior a los lodos,

la más cercana en cuanto a distancia y tiempo de viaje es Planta Depuradora Fiorito.


Página 121 de 151

7.8 Ficha Técnica Planta Depuradora Fiorito


Superficie total 15 hectáreas Superficie construida + proyectada 6 hectáreas

Superficie disponible para el módulo 2 9 hectáreas


La superficie utilizada corresponde al terreno ocupado por el módulo 1. De acuerdo al Plan Director, está planificado construir en un futuro un

módulo 2 incluyendo el tratamiento de los barros del Módulo 1 (ambos con digestión anaeróbica).


Módulo 1


Página 122 de 151

Situación actual: obra en construcción 4




− Tratamiento secundario: lodos activados y sedimentación secundaria



− Flotación de lodos secundarios − Deshidratación con centrífugas

− Estabilización con cal

4 El plano no representa el módulo 2 en proyección sino que es una representación

gráfica en el terreno.


Página 123 de 151


De acuerdo al análisis realizado por el método del Scoring, puede observarse que las alternativas que incluyen cogeneración quedaron mejor posicionadas respecto al resto. Si se le adicionara una codigestión, se


alternativas también son elevados. La codigestión requiere un amplio análisis del cosustrato para adicionarlo al lodo cloacal, pruebas realizadas en laboratorio sugieren un incremento en la producción de biogás de hasta

un 40%. La producción de biogás es el punto clave para realizar la cogeneración, la misma debe ser constante y mientras mayor caudal se



cogeneración. Esto se debe principalmente a que Planta Depuradora Fiorito es una planta que, luego de la construcción de los módulos proyectados, tendrá una considerable producción de lodos, por lo tanto es necesario un

tratamiento de secado que reduzca considerablemente el volumen final de barros a transportar y disponer.

Como consecuencia del poco espacio disponible en la planta, se presupone que de realizarse un secado del lodo, el mismo deberá ser térmico.

La valorización de barro clase B (sin secar el barro) quedó bien rankeada en el análisis realizado, principalmente debido a que es una alternativa que no

requiere la realización de una inversión inicial en infraestructura, y a que no dificultará la operación de la planta. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a las restricciones que impone la normativa para el reuso de

lodo clase B, encontrar un destino para los barros es más difícil que para un barro clase A. Además, se mantendrán los actuales (y onerosos) costos de

transporte de lodo, que probablemente serán algo menores en esta planta en comparación al resto, debido a que se encuentra cerca de la Av General Paz. El impacto social que generan los camiones de transporte de barro en

los alrededores del establecimiento será prácticamente nulo debido a que la planta no se encuentra próxima a ningún barrio residencial.


Página 124 de 151

Por otro lado, la valorización térmica quedó como tercera opción con un

puntaje medio, esto se debe a que es la alternativa que requiere mayor inversión inicial y la que tiene mayor dificultad de operación y

mantenimiento. Su única ventaja, es una excelente reducción del volumen de barro (convertido en cenizas) a transportar, sin embargo, su disposición deberá realizarse en un relleno de seguridad como residuo peligroso.


compostaje no son soluciones a proponer debido a la considerable cantidad de barros a generarse. Estas opciones solo podrían ser viables en plantas con baja generación de barros.


barros, no debe olvidarse que podría ser conveniente adicionar al tratamiento de dichos lodos los producidos en Planta Depuradora Lanús.


A partir de los supuestos y métodos explicados en el punto 6.2, se analizaron las siguientes alternativas de inversión para ampliar el sistema de tratamiento de barros, obteniendo cada una de ellas los siguientes

resultados:

Cogeneración

VAN 10 años -812.570

TIR 1,4%



VAN 10 años 1.714.255

TIR 15,9%



VAN 10 años -5.996.593

TIR -0,9%



que la implementación de una cogeneración acompañada de un secado térmico a baja temperatura es la mejor opción. Se recomienda que se

analice en detalle esta propuesta, elaborando la ingeniería básica del proyecto y buscando referencias en otras empresas a nivel mundial que hayan implementado esta solución para el tratamiento de sus barros.

A pesar de que de acuerdo al análisis de prefactibilidad económica –

financiera no es conveniente la implementación de una cogeneración sin el aprovechamiento del calor térmico que la misma genera más que para el


Página 125 de 151

calefaccionado del digestor anaeróbico de barros, debe destacarse que

probablemente sí lo sea, debido a que la recientemente publicada Ley 27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de

fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien lo realice, lo que elevará el costo de la energía renovable que la empresa tendrá que adquirir en el mercado.

Por otro lado, se observó que de conseguir definitivamente y a largo plazo

la disposición gratuita de los actuales barros producidos en el establecimiento para su valorización como clase B, ninguna de las alternativas anteriores de tratamiento de barro justificaría su inversión,

debido a que los ingresos por ahorro en disposición (actualmente en landfarming) no serían computables. Sin embargo, debe recordarse que la

valorización de barros clase A es más fácil de realizar que la de clase B, ya que esta última tiene restricciones para su uso.

Finalmente, queda en evidencia que la implementación de una termovalorización no es recomendable, ya que su alto costo de inversión no

llega a recuperarse en los 10 años de vida útil del proyecto.

A continuación puede observarse el flujo de fondos que se obtendría de

implementarse una cogeneración acompañada de un secado térmico a baja temperatura para el 100% de los barros del establecimiento:

7.9 Ficha Técnica Planta Depuradora Barrio Uno


Ubicación: Ing. Renóm y Jorge Newbery. Partido de Ezeiza. Provincia de

Buenos Aires. Cantidad de habitantes equivalentes de diseño: 5.000

Caudal promedio de diseño: 0,02 m3/s

-6.000.000

-5.000.000

-4.000.000

-3.000.000

-2.000.000

-1.000.000

0

1.000.000

2.000.000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

Flujo de fondos


Página 126 de 151

Caudal promedio tratado (2016): 0,02 m3/s


− DBO: 53 mg/l − DQO: 149 mg/l − MES: 62 mg/l


Posee un sistema de dos rejas gruesas (25 mm y 30 mm, respectivamente) de limpieza manual, seguidas a continuación de un

tamiz rotativo con malla de 10 mm. Luego de su paso por el sistema de rejas y tamices, el líquido cloacal

pretratado es elevado por medio de bombas hacia el tratamiento

biológico que se realiza con un filtro percolador de aproximadamente 9 m de altura y 5 m de diámetro.

El relleno del filtro percolador es de plástico de configuración tipo crossflow.

Luego del filtro percolador, el líquido se lleva a un clarificador de 6,2 m

de diámetro.


Los barros obtenidos del tratamiento biológico son enviados a dos playas

de secado para aumentar su sequedad y ser transportados y dispuestos en landfarming.

Parámetros promedio de salida de planta (2016)

DBO: 16 mg/l DQO: 48 mg/l MES: 19 mg/l

Datos de Tratamiento de barros promedio (2016)

Biosólidos evacuados: 10 ton/mes Sequedad: 19% MS


Energía consumida, promedio mensual: 3.816 kWh


La producción de lodos de esta planta en relación con otras de mayor

magnitud no requiere un análisis de alternativas ya que el costo económico de transporte, disposición y tratamiento en landfarming es mucho menor

que realizar la inversión de cualquiera de las otras alternativas propuestas.

Lo más acertado es seguir disponiendo el barro en landfarming o evaluar la

posibilidad de que el barro sea enviado mediante cañerías y estaciones de bombeo o camiones a alguna planta ya instalada, como Planta Depuradora

El Jagüel, para el tratamiento de sus barros allí.


Página 127 de 151

7.10 Ficha Técnica Planta Potabilizadora Juan Manuel de

Rosas


Ubicación: Ruta 26 N° 2848. Localidad Dique Luján. Partido de Tigre. Provincia de Buenos Aires.

Caudal promedio actual: 240.000 m3/día

Caudal promedio de diseño: 900.000 m3/día El proceso de potabilización que se lleva a cabo en la Planta

Potabilizadora Juan Manuel de Rosas consiste en el tratamiento del agua cruda proveniente del río Paraná de las Palmas. El agua atraviesa una

cadena de tratamiento (operaciones unitarias) que eliminan los componentes físicos, químicos y biológicos indeseables y acondicionan el agua para hacerla apta para el consumo humano.

El siguiente esquema resume las distintas etapas del proceso de potabilización:

La Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas tiene una capacidad para

una producción diaria de 900.000 m3. Sin embargo, como la puesta en marcha se realizará por módulos, se llegará a dicha producción en forma

gradual. Actualmente, el ingreso de agua cruda al proceso de potabilización es

aproximadamente de 240.000 m3/día (25% de su capacidad nominal).

Los drenajes que se generan como subproducto del proceso de potabilización provienen principalmente de la purga de decantadores y

del lavado de filtros y son impulsados al cuerpo receptor, el Río Luján, sin tratamiento previo. El caudal aportado al río es de aproximadamente

4.300 m3/día. A medida que se generan los drenajes, los mismos son almacenados en

cisternas de manera tal de lograr un caudal efluente constante y

homogéneo en términos de concentraciones a lo largo del día. Se controlan parámetros como pH y turbiedad previo a la descarga al Río

Luján de manera de minimizar el impacto que pudiesen generar.


Página 128 de 151

A fin de evaluar el impacto, se realizó un estudio de modelización

matemática y también un estudio de impacto Ambiental, ambos garantizan que la gestión actual de los drenajes no genera un impacto

negativo en el medio ambiente. A partir de los resultados obtenidos y la implementación de algunas sugerencias propuestas, se definirá la posibilidad de tratar en la planta de tratamiento de barros todo el

drenaje producido o sólo un porcentaje del mismo. Dependerá de esto la cantidad de barro a disponer siendo fundamental considerar alternativas

de disposición y/o valorización de los mismos. Mientras esto se evalúa, se está gestionando la aprobación técnica para

que en una primera etapa de producción de barros, los mismos puedan

ser dispuestos en el relleno sanitario del CEAMSE.

7.10.2 Análisis de los drenajes

Estudio de modelización matemática

Para el mismo se realizaron estudios de campo específicos en el área de la

descarga del drenaje de PJMR. Estas campañas consistieron en el relevamiento batimétrico, la instalación de medidores de corriente (ADCP), muestreo de calidad para su posterior análisis en Laboratorio Central, y

toma de videos e imágenes aéreas mediante uso de DRONE (propiedad de AySA).

Del estudio realizado se desprenden las siguientes conclusiones preliminares:

Durante la campaña de medición se realizó una descarga del efluente del

proceso de potabilización sin tratamiento de aproximadamente 0,30 m3/s (equivalente al desagüe de 3 módulos de la planta) y se midieron concentraciones en la pluma. Se observó un impacto visual importante

de la pluma en el Río Luján. En el marco de la campaña de medición, se instaló un sensor de

velocidad ADCP en el río en la zona de descarga, constatándose durante el periodo de medición (desde el 20 de mayo al 21 de agosto de 2016) que el caudal del río fue siempre en dirección aguas abajo, no

registrándose flujo inverso. De todas maneras con los modelos se analizó una situación de flujo inverso ya que el mismo ha sido observado

en otras oportunidades. Se analizaron dos parámetros de calidad de agua: SST (sólidos

suspendidos totales) y Al (aluminio).

La longitud del emisario de descarga está condicionada por el uso como vía de navegación del río Luján, considerándose que el mismo no podría

extenderse más allá de 0,50 m del extremo del muelle actual. Los resultados obtenidos mostraron que se optimizaría la mezcla del

efluente con el agua del río y por lo tanto su dilución si la descarga se

materializa a través de un difusor inclinado 5° hacia abajo, ubicado en el extremo del muelle a la distancia indicada en el punto anterior que

descargue el efluente con un jet perpendicular a la costa de velocidad máxima del orden de 4 m/s.

Focalizando el análisis para un módulo en operación de la planta (caudal

de agua potabilizado de 300.000 m3/d, y caudal efluente de 0,107 m3/s, considerado constante a lo largo del día y homogenizado en términos de


Página 129 de 151

calidad, para un caudal del río hacia aguas abajo de 100 m3/s (asociado

a una velocidad media del orden de 0,3 m/s, que sería superada un 90% del tiempo), valores medios de turbiedad en el Río Luján (50 NTU) y de

aluminio en el efluente (300 mg/l), se observa que a 100 metros de la descarga, la concentración máxima en la pluma de SST es menor a 1,5 veces la concentración de SST natural del río. A la misma distancia pero

respecto a Al, la concentración en el punto más desfavorable de la pluma es menor a 2 veces la concentración de Al natural del río.

Estudio de impacto ambiental

La evaluación del potencial impacto de la descarga de drenajes al Río Lujan fue efectuada estableciendo una línea de base ambiental previo al vuelco

actual de los drenajes. Se analizaron muestras aguas abajo de la descarga antes del inicio de la misma que fue el 7 de agosto del 2015 y después de esa fecha. El análisis se realizó aguas abajo de la zona de confluencia del

Río Sarmiento (punto amarillo), y se contempló además, el potencial aporte de las siguientes descargas: Canal Benavidez, Canal Aliviador Reconquista,

Río Reconquista Chico y Río Tigre.

De la información de calidad del Río Luján a la altura del Rio Sarmiento se observó que no hubo concentraciones detectables de los principales contaminantes como: metales, SOC, VOC y BTEX. Adicionalmente, la

calidad del Río Lujan a Septiembre de 2015 (ya con la descarga de drenajes al río) no posee diferencias con respecto a la calidad de las campañas

anteriores. No obstante estos resultados, desde AySA se contempla continuar con el monitoreo de la calidad del Río Luján para evaluar cualquier potencial impacto.

Tratamiento de barros

Durante el año 2016 se realizaron pruebas de puesta en marcha en las instalaciones de la planta de tratamiento de barros, acondicionando

equipos, ajustando parámetros operativos relacionados con el equipamiento


Página 130 de 151

y también pruebas en laboratorio para analizar la factibilidad de polímeros

con diferente carga iónica a incluir en el tratamiento.

Descripción del proceso de tratamiento de barros:

− El tratamiento de barros de la planta tiene como objetivo espesar y

deshidratar los drenajes, a fin de generar un efluente de características similares a las del curso receptor. Los mismos están

constituidos por las partículas de sólidos y materia orgánica contenida en el agua cruda que ingresa al proceso de potabilización, junto a los insumos químicos agregados al proceso: policloruro de aluminio,

polielectrolito no iónico. − El sistema de recolección y tratamiento de barros está compuesto por

las siguientes unidades que se listan, esquematizan y luego describen:

o Cámara de partición de caudales de drenaje y bombeos (601) o Bombeo de barros de lavado de filtros (602) o Bombeo de barros de decantadores (603)

o Cisternas de barros (N 605 y S 606) o Espesadores (N 608 y S 609)

o Edificio de reactivos y centrífugas (611) o Bombeo de aguas claras lavado de filtros (701)

o Cisterna de aguas claras (702) o Bombeo de drenaje general (704)

− Recolección de barros:

o La estación de bombeo de barros de lavado de filtros (602) recibe

un caudal intermitente y puntual correspondiente a la primera fase del lavado de filtros (barros) que se bombea hasta las cisternas de

barros (605/606). El drenaje correspondiente a la segunda etapa es transportado a la estación de bombeo de aguas claras de


Página 131 de 151

lavado de filtros (701), de allí se bombea a la cisterna de aguas

claras (702), que alimenta la estación de bombeo de drenaje (704).

o La estación de bombeo (603) recibe fangos de la purga de los decantadores con un caudal intermitente y puntual. La frecuencia de las purgas y el volumen de barros removido varían en función

de la calidad del agua cruda y la cantidad de coagulante utilizado para la floculación. Estos barros son bombeados luego hasta las

cisternas de barros (605/606). o Desde estas unidades se alimentan los espesadores (608/609)

mediante bombeo.

− Concentración del barro:

o Dos unidades de espesamiento (608/609) reciben el caudal homogeneizado de las cisternas de barros.

o El espesador está equipado de un conjunto mecánico giratorio, que asegura la recolección de los barros depositados en la fosa

central colectora mediante rascadores dispuestos en el fondo.

o La dosificación de polielectrolito mejora la eficiencia, lográndose

un barro de mayor concentración en sólidos. El mismo se prepara en un equipo ubicado en el edificio de reactivos y centrífugas

(611), para luego agregarlo al ingreso de los espesadores. o Los barros de los espesadores se bombean a 4 decantadores

centrífugos (611). La calidad esperable es un barro de 20% de

sequedad. El barro deshidratado se vuelca en un silo con 4 tolvas equirrepartidas, que mediante tornillos oscilantes disponen el

mismo en contenedores para su retiro a disposición final o descarga directa sobre camiones.


Página 132 de 151

− Drenajes: La estación de bombeo de drenaje (704) recibe los aportes

de la cisterna de aguas claras y también el agua efluente de los espesadores.

− Disposición de barros: El barro deshidratado obtenido de las centrifugadoras podrá ser enviado a disposición final. Se estima que

se podrá obtener un porcentaje de materia seca de aprox. 20% y un pH de 8 UpH.


Superficie total 15 ha Superficie utilizada 15 ha



El pedido de terreno del predio libre se encuentra en ejecución. Está previsto según el Plan Director una ampliación de la planta.


Página 133 de 151

Ampliación de la planta potabilizadora

Se encuentra planificada una ampliación de la planta potabilizadora en

600.000 m3 diarios de producción de agua a consumo.

Con respecto al tratamiento de los drenajes, también se estudia la

posibilidad de realizar un conducto que transporte los mismos sin tratamiento previo hasta el Río Paraná de las Palmas (río de donde proviene

el agua cruda que ingresa a planta) cuya capacidad de dilución es ampliamente superior a la del Río Luján, donde se realiza el volcamiento actual.


La metodología de gestión a utilizar para los drenajes es un desafío, ya que se abren muchos abanicos de propuestas a considerar, en las que se deben

evaluar cuestiones económicas, ambientales y sociales.

Será clave que se establezca un marco legal con límites admisibles para la

descarga de los drenajes del establecimiento a cuerpo receptor, a fin de definir si, cuando la planta esté operando a su máxima capacidad, será

conveniente el tratamiento de la totalidad de ellos o de sólo un porcentaje, y si resulta mejor opción volcarlos al Río Luján o enviarlos a través de un

acueducto al Río Paraná de las Palmas, cuya capacidad de dilución es mayor.

Tal como se mencionó anteriormente, el tratamiento de barros previsto abarcará las etapas de espesado, centrifugado, transporte y disposición final, obteniendo un barro con un 20% de sequedad.

Las alternativas para su destino podrán ser:

− Materia prima para la fabricación de piezas de construcción no estructurales (ladrillos)

− Material para relleno de canteras − Mezcla con barro cloacal para utilizarse como biocobertura en relleno

sanitario − Envío a disposición final en CEAMSE

A fin de analizar la influencia del costo del tratamiento de los barros en plantas potabilizadoras, se hizo un cálculo aproximado que incluye los

costos de transporte, disposición en CEAMSE e insumos para el proceso. Se aclara que no se tuvo en cuenta el costo de la energía eléctrica y que el estudio se efectuó para los actuales caudales de tratamiento y calidad del

agua cruda de PJMR.

Caudal de agua cruda 10.000 m3/hora

Caudal de agua cruda 240.000 m3/día

MES cruda 85 mg/l

Caudal másico materia seca 20.400 kg/día

Porcentaje de pérdidas 3 %

Caudal de drenaje a tratar 6.000 m3/día

Porcentaje barro centrifugado 20 %

Caudal másico barro centrifugado 102 ton/día 3.060 ton/mes


Página 134 de 151

Costo transporte 670 $/ton

Costo disposición CEAMSE 878 $/ton

Costo transporte y disposición 157.877 $/día 4.736.299 $/mes

Dosis poli espesador 0,5 kg/ton MS

Consumo poli espesador 10,2 kg/día

Costo unitario poli 120 $/kg

Costo poli espesador 1.224 $/día 36.720 $/mes

Dosis poli centrífuga 4,0 kg/ton MS

Consumo poli centrífuga 81,6 kg/día

Costo unitario poli 120 $/kg

Costo poli centrífuga 9.792 $/día 293.760 $/mes

Costo total sin considerar energía 168.893 $/día 5.066.779 $/mes

Si se considera este costo, se observa que el tratamiento de barros influye notablemente en el incremento del costo del metro cúbico de agua

producida.

Tratar los drenajes de la planta para disponerlos en el CEAMSE no sólo

generará un alto costo de operación, el transporte del barro centrifugado en camiones genera un perjuicio importante sobre los aspectos ambientales y

sociales, ya que el mismo se debe efectuar por calles de barrios residenciales, y no existen avenidas aptas para la circulación de vehículos de gran porte en la zona, lo que complicará la logística de ingreso y egreso

a la planta.

En el caso de implementarse la reutilización del barro para la fabricación de ladrillos, si bien es viable su incorporación en mezclas con otros aditivos, se agregaría una nueva variable a controlar y garantizar, que es la calidad del

barro generado, la cual deberá ser constante. Esto último es difícil de cumplimentar, debido a que las características del barro generado dependen

del agua cruda que ingresa a planta, la cual sufre variaciones estacionales.

Además, si se optara por la reutilización del barro como materia prima para

la fabricación de piezas de construcción no estructurales (ladrillos) o como relleno canteras, no se disminuirían los costos operativos ni de transporte,

solo podrían eliminarse los costos de disposición.

Para disminuir el costo de transporte y disposición, se podría implementar

una etapa de secado luego de la etapa de centrifugado. Las alternativas estudiadas para lograrlo, implican en todos los casos una inversión inicial

importante, una necesidad de terreno que no se dispone, y si se quisiera usar energía en forma de calor y aireación, un gasto de operación aún más elevado.

Si bien el costo de construir un conducto hasta el Río Paraná de las Palmas

para descargar el drenaje o parte de él sin tratar es alto, el posterior gasto de operación es mucho más reducido que las opciones estudiadas, por lo que también se debe tener en cuenta esta opción.

Si bien se ha avanzado en el estudio de posibles alternativas para la gestión de drenajes, se considera importante seguir trabajando en la misma línea, a

fin de definir la aplicación del tratamiento adecuado para el escenario de


Página 135 de 151

producción futura que atenderá la demanda de agua potable, considerando

sumamente importante la valorización del subproducto y la conservación del medio ambiente.

7.11 Ficha Técnica Planta Depuradora Escobar


Ubicación: Predio entre las calles Sanguinetti, Mendoza, Almafuerte y San Luis. Escobar. Provincia de Buenos Aires.

Caudal promedio estimado: 270 m3/h = 0,08 m3/s Habitantes equivalentes: 30.000 habitantes Superficie aproximada del predio: 2,1 ha

El establecimiento se encontraba fuera de servicio desde el año 2009 al ser recibido por AySA.


Inicialmente, el líquido cloacal es bombeado desde la Estación de

Bombeo Fleni, hasta una cámara desde la cual el líquido llega a la Planta por gravedad.

El pozo se encuentra en el predio del establecimiento, y posee bombas que conducen el líquido al pozo de llegada.

El líquido comienza su tratamiento en el pozo de llegada, que contiene

una reja fija gruesa de limpieza manual, un canasto para los residuos separados de la reja y tres compuertas hacia la cámara de elevación, en

la cual se bombea, mediante dos bombas centrífugas, el líquido desbastado.


Página 136 de 151

Luego, en un Tanque Imhoff, se producen los barros primarios, los

cuales también son espesados y digeridos en esta unidad. El tanque posee puente barredor, pantallas sifoideas, vertederos y tolva.

El tratamiento biológico se realiza a través de un lecho percolador de hormigón de aproximadamente 18 m de diámetro, con relleno de piedra, donde el líquido es rociado a través de un sprinkler.

La clarificación del líquido se produce en un decantador secundario de hormigón de 12 m de diámetro. En esta unidad el líquido proveniente del

lecho percolador ingresa por el centro y sale a través de vertederos hacia la desinfección y vuelco. Posee barredores radiales de fondo y de superficie que recogen los barros secundarios que son recirculados a la

cámara de elevación y el sobrenadante que es dirigido a las playas de secado.

La planta cuenta con una canaleta Parshall y cámara de contacto para desinfección con hipoclorito de sodio, previo a su vuelco al cuerpo receptor (Río Luján).


Para el secado del barro producido, existen tres módulos de playas de secado con dos compartimientos cada uno, es decir son seis unidades para

el secado del barro.

7.12 Ficha Técnica Planta Depuradora Garin


Ubicación: La planta está ubicada en el predio del barrio de monoblocks

del FoNaVi entre las calles Ricardo Gutiérrez, Colectora Oeste de Autopista Panamericana Ramal Pilar y la calle Ing. Pablo Marín. Provincia de Buenos Aires.

Cantidad de habitantes estimada: 6.000 habitantes Caudal promedio estimado: 50 m3/h = 0,014 m3/s

Superficie aproximada: 0,15 ha


Página 137 de 151


El pretratamiento del líquido consiste en un desbaste por dos rejas fijas de 40 mm, previo al ingreso al pozo de bombeo. Las mismas son de limpieza manual por rastrillo, se cargan los sólidos en un canasto y se

elevan por medio de una soga hacia un contenedor que luego se coloca en una playa de secado.

El líquido desbastado es enviado a la cámara de elevación, la cual posee dos bombas centrifugas de 15 HP, las cuales poseen unas válvulas esclusas para realizar una recirculación al pozo y evitar la flotación de las

grasas y otra para el by-pass de la planta. El tratamiento biológico, se realiza en una zanja de oxidación (reactor

carrusel), en la cual el líquido ingresa por un extremo, y sale por el otro extremo lateral.

El reactor funciona con un aireador que se sitúa en un extremo del

mismo sobre una estructura de cemento. El caudal de recirculación de barro al tratamiento biológico es de 400

m3/día. La sedimentación de los barros secundarios se realiza en un clarificador

rectangular de flujo pistón que posee un tornillo de Arquímedes para

recircular los barros al reactor. El líquido clarificado pasa por una canaleta Parshall y una cámara de

contacto, donde se realiza la desinfección con hipoclorito de sodio diluido por medio de un goteo desde un tanque de 1000 litros. Posteriormente, se produce el vuelco a cuerpo receptor.



Página 138 de 151

Los barros purgados del tratamiento biológico pasan por un espesador.

Luego, existen 8 playas de secado donde los barros pueden ser bombeados para reducir su contenido de humedad.

7.13 Ficha Técnica Planta Depuradora Bella Vista


Ubicación: La planta está ubicada en un predio sobre la Calle M. Lebensohn. Partido de San Miguel. Provincia de Buenos Aires.

Caudal de diseño: 34.335 m3/d = 0,40 m3/s Caudal promedio estimado: 25.000 m3/d = 0,29 m3/s Habitantes equivalentes de diseño: 143.000


Inicialmente, el líquido a tratar pasa por una cámara de ingreso donde

desembocan dos estaciones de bombeo y un conducto con líquido que circula por gravedad. En la cámara de ingreso se encuentran dos by-pass que descargan al Rio Reconquista.

El pretratamiento del líquido comienza en la cámara de rejas, que cuenta con dos rejas gruesas, con separación entre barrotes de 45 mm y 70

mm y limpieza manual. A continuación, se encuentran dos rejas finas de limpieza automática,

con separación entre barrotes de 20 mm y funcionamiento mediante

cadenas. Posteriormente, el líquido pasa a una cámara de carga con cinco bombas

que elevan el líquido hacia el desarenador. El desarenador está formado por tres canales con sus respectivas

compuertas. La arena recolectada en el fondo de la unidad sale por una

cañería que vuelca a las dos playas de secado de arena. En el extremo de cada playa existen canaletas donde se recolectan los lixiviados, que


Página 139 de 151

son volcados para continuar el proceso a la cámara de repartición por

medio de dos bombas. El líquido que ya fue desarenado pasa a una cámara repartidora, que

posee tres compuestas que permiten repartir el líquido al proceso. El tratamiento biológico se realiza a través de tres reactores de tipo

carrusel que cuentan inicialmente con zona anóxica y luego con una

zona aireada. Cada carrusel cuenta con ocho aireadores tipo Flojet, además de dos agitadores y cuatro compuertas al final del cada carrusel.

En el medio de los carruseles número 2 y número 3 se encuentra la cámara de las bombas de recirculación, donde se ubican tres bombas de recirculación.

La clarificación del líquido se lleva a cabo en tres sedimentadores secundarios, los cuales cuentan con un barredor de fondo que acumula

el barro decantado en el centro, y barredor superficial para el sobrenadante.

El líquido tratado sale a través de una canaleta Parshall y luego una

cámara de contacto de tipo laberinto para volcar luego al cuerpo receptor. La cloración se realiza mediante dos tanques y dos bombas

dosificadoras a diafragma.


El lodo biológico es tratado en dos espesadores, y una vez espesado va

al sector de deshidratación por medio de una bomba de cavidad progresiva.

La deshidratación se realiza por medio de dos filtros bandas. El sector de

deshidratación cuenta con dos tanques de preparación del polímero con sus respectivos agitadores y dos bombas dosificadoras de polímero. El

lodo deshidratado sale de los filtros bandas hacia los contenedores por medio de tres cintas transportadoras para su disposición.

7.14 Ficha Técnica Planta Depuradora Las Catonas


Ubicación: La planta se encuentra ubicada en un terreno limitado por las calles Quilmes, Gral. Martín de Gainza, calle sin nombre (paralela a Quilmes) y calle sin nombre (paralela a Gral. Martín de Gainza). Partido

de Moreno. Provincia de Buenos Aires. Caudal promedio estimado: 34.335 m3/día = 0,40 m3/s

Habitantes equivalentes de diseño: 143.000 Superficie aproximada: 9 ha


Página 140 de 151


Pretratamiento: El líquido de ingreso pasa por la cámara de rejas

gruesas, donde se retienen sólidos pesados y voluminosos. Desde allí se impulsa a través de bombas de elevación a rejas finas que retienen los

sólidos de menor tamaño. Posteriormente, el líquido es enviado a los desarenadores-desengrasadores, donde se eliminan las arenas y

flotantes. Tratamiento biológico: Se realiza a través de un proceso de barros

activados de aireación extendida.

Sedimentación secundaria: El líquido proveniente de los reactores biológicos ingresa a los clarificadores. Parte del barro biológico es

recirculado a los reactores biológicos, y el excedente enviado a tratamiento de barros.

Salida de planta: La salida de planta cuenta con una canaleta Parshall y

una cámara de contacto donde el líquido que sale de planta es desinfectado con hipoclorito de sodio y luego vertido al cuerpo receptor.

En la etapa final de la cámara llega también el conducto de by-pass.


Los barros excedentes de clarificación son concentrados en dos espesadores estáticos. Luego, son transportados por bombas de cavidad


Página 141 de 151

progresiva para su deshidratación en filtros de bandas. Se realiza

además, dosificación de polielectrolito para mejorar la floculación del lodo.




La superficie que se cuenta como utilizada corresponde al módulo existente.

Los valores de superficie son aproximados debido a que fueron estimados utilizando Google Earth Pro.

Ampliación Las Catonas

Situación actual: Diseño básico entregado – Proyecto en ejecución






− Espesado de lodos primarios − Flotación de lodos secundarios − Digestión anaeróbica de lodos mixtos

− Cogeneración de energía con biogás:


Página 142 de 151

o El biogás almacenado en el gasómetro será enviado hacia un

lavado químico para acondicionar su calidad y proteger los equipos de cogeneración.

o Se instalarán motores de combustión interna ciclo Otto y según el volumen de biogás producido, adoptando valores conservadores, se estima que la potencia eléctrica generada será de entre 400 y

600 kW. Se suministrarán 2 equipos de 250 kW. o La energía térmica generada en el motor se utilizará para el

calefaccionamiento del digestor.


− Tratamiento posterior: presecado térmico + valorización térmica:

o Parte de los lodos se envían a un tratamiento de secado térmico por bandas con el fin de aumentar el porcentaje de materia seca a un 90%. Luego se mezclarán los lodos secos con el resto y se

enviarán al horno de lecho fluidizado (debe ingresar a un porcentaje de sequedad de 45% aproximadamente).

o De este tratamiento se obtienen cenizas como subproducto. o Los gases de combustión producidos en el horno de lecho

fluidizado se utilizarán como energía térmica para el secado de los

lodos.

7.15 Ficha Técnica Planta Depuradora Paso del Rey


Ubicación: Predio ubicado en la ribera del Río Reconquista y calle El

Jilguero S/N. Partido de Moreno. Provincia de Buenos Aires. Caudal promedio estimado: 24.000 m3/h = 0,27 m3/s Habitantes equivalentes de diseño: 80.000

Superficie aproximada: 8 ha


Página 143 de 151


Pretratamiento: Posee dos rejas gruesas de limpieza mecánica. Los

sólidos de rejas recolectados se depositan en un contenedor donde se adiciona cal para evitar la propagación de olores y vectores.

Estación elevadora: Posee cuatro electrobombas sumergibles. Desarenado/desengrasado: Cuenta con sistema para eliminar grasas y

sedimentar los sólidos. Aireación por medio de sistema tipo airlift. Tratamiento secundario: Cuatro reactores de barros activados de mezcla

completa con dos sedimentadores secundarios. Para el control del

proceso, cada cámara posee un medidor de oxígeno disuelto. La potencia de mezcla y el aire lo suministran cuatro aireadores superficiales

flotantes en cada unidad en funcionamiento. os barros del clarificador se recirculan hacia tres de los cuatro reactores biológicos. Para ello existen cuatro bombas. El lodo en exceso va a los digestores aeróbicos.

Salida de planta: Cuenta con una canaleta Parshall y una cámara de contacto para cloración. En la etapa final de la cámara llega también el

conducto de by-pass, y desde allí se conduce el líquido a través de una cañería para su vuelco al Río Reconquista.



Página 144 de 151

Cámaras de digestión aeróbica: Cada unidad dispone de cuatro equipos

que incorporan oxígeno a través de un motor con hélice con un sistema de flotación móvil.

Espesamiento (Tanque Imhoff): En esta unidad se espesan los barros provenientes de digestión aeróbica.

Deshidratación: Los barros espesados pueden ser enviados a playas de

secado o a uno de los dos filtros de bandas con que cuenta el establecimiento.

7.16 Ficha Técnica Planta Depuradora Presidente Perón


Ubicación: La planta está ubicada en un predio sobre calle Ensenada 1255, entre las calles 13 y 15. Guernica. Provincia de Buenos Aires.

Caudal de diseño: 270 m3/h = 0,08 m3/s Superficie aproximada: 3,4 ha Actualmente la Planta posee un módulo en operación y otro módulo en

construcción. El terreno se divide por partes iguales entre ambos módulos.


El líquido cloacal llega a la planta a través de una estación de bombeo ubicada fuera del predio, de capacidad de 250 m3/h.


Página 145 de 151

El pretratamiento del líquido comienza con su ingreso a dos tamices

estáticos de malla de 1 mm, de limpieza manual, los cuales poseen una tolva para recoger los sólidos en un contenedor.

El tratamiento biológico se realiza a través de un lecho percolador de 25 m de diámetro por 3 m de altura aproximadamente, conformado por relleno plástico.

La alimentación de al lecho se realiza a través de cuatro brazos rociadores. El líquido tratado se recoge en la parte inferior para dirigirse

a dos clarificadores pasando por una cámara con cuatro compartimentos con compuertas de acero inoxidable.

El líquido es clarificado en dos unidades compuestas por un cilindro de

hormigón de 19 m de diámetro aproximadamente cada una, con barredor de fondo y de superficie (ambos radiales) que recolectan los

barros biológicos y los sobrenadantes respectivamente. La planta cuenta con una canaleta Parshall y una cámara de contacto de

tipo laberinto para desinfectar su efluente. Tres tanques de cloro y una

bomba dosificadora proveen el insumo desinfectante al proceso.


El barro biológico resultante de la clarificación se envía a dos reactores

aeróbicos para su oxidación, los cuales consisten en dos unidades cuadradas de 6 x 6 m con aireador superficial para la incorporación de

oxígeno. Una parte del barro biológico se, y una parte se purga hacia un silo-espesador.

En el silo-espesador se aumenta la concentración del barro para luego

dirigirlo hacia playas de secado. Los barros se descargan en cinco playas de secado de 8 m x 15 m cada

una. Las playas cuentan con compuerta a nivel del suelo para su limpieza mediante pala mecánica.

7.17 Ficha Técnica Planta Depuradora Ferrari


Ubicación: La planta se encuentra ubicada en un terreno limitado por las calles 20 de Junio, Fray Mocho, García Velloso y Supparo. Partido de Merlo. Provincia de Buenos Aires.

Caudal promedio estimado: 34.335 m3/día = 0,40 m3/s Habitantes equivalentes de diseño: 143.000

Superficie aproximada: 4,5 ha


Página 146 de 151


Pretratamiento: El líquido de ingreso pasa por una cámara de rejas

gruesas, donde se retienen sólidos pesados y voluminosos. Desde allí se impulsa a través de bombas de elevación a rejas finas que retienen los

sólidos de menor tamaño. Posteriormente el líquido es enviado a unos desarenadores-desengrasadores, donde se eliminan arenas y flotantes.

Tratamiento biológico: Se realiza a través de un proceso de barros activados de aireación extendida.

Sedimentación secundaria: El líquido proveniente de los reactores

biológicos ingresa a los clarificadores. Parte del barro biológico es recirculado a los reactores biológicos, y el excedente enviado a

tratamiento de barros. Salida de planta: La salida de planta cuenta con una canaleta Parshall y

una cámara de contacto donde el líquido que sale de planta es

desinfectado con hipoclorito de sodio y luego vertido al cuerpo receptor. En la etapa final de la cámara llega también el conducto de by-pass.


Los barros excedentes de clarificación son concentrados en dos espesadores estáticos. Luego, son transportados por bombas de cavidad progresiva para su deshidratación en filtros de bandas. Se realiza

además, dosificación de polielectrolito para mejorar la floculación del lodo.


Página 147 de 151

7.18 Ficha Técnica Planta Depuradora Merlo


Ubicación: La planta se encuentra ubicada en un terreno entre las calles

Saravia y Camino de la ribera. Partido de Merlo. Provincia de Buenos Aires.

Caudal promedio estimado: 24.000 m3/día = 0,27 m3/s

Habitantes equivalentes de diseño: 80.000 Superficie aproximada: 7,1 ha


Pretratamiento: El líquido ingresa a una cámara de repartición que divide el caudal a dos módulos de pretratamiento. Los mismos cuentan cada

uno con dos rejas mecánicas finas de limpieza automática y un desarenador cuadrado con tornillo clasificador de arenas. Los sólidos de

rejas son recolectados por medio de un aparejo mecánico, luego se depositan en un contenedor. Posteriormente, el líquido es elevado a través de una estación de

bombeo de pozo húmedo, que cuenta con cinco equipos para el proceso y dos de elevación al by-pass.

Tratamiento biológico: Se realiza a través de un proceso de barros activados con dos zanjas de oxidación de aireación extendida. Cada módulo es aireado según su diseño mediante ocho equipos de aireación

de superficie y un sistema de soplantes que inyectan aire a la zanja de oxidación.

− Volumen de zanja = 10.200 m3


Página 148 de 151

− Caudal de reciclo: 250 m3/h

Sedimentación secundaria: El líquido proveniente de los reactores

biológicos ingresa a los clarificadores y el líquido de vertedero es enviado a la cámara de salida. El barro biológico es enviado, una parte mediante una válvula telescópica que vuelca en la cámara de recirculación a los

reactores biológicos (cinco bombas de elevación) y el excedente al silo de barros.

− Volumen de cada sedimentador secundario = 2.600 m3 − Profundidad media = 2,70 m

− Ambos sedimentadores cuentan con barredor de superficie, barredor de fondo, y cámara de espuma.

Salida de planta: La salida de planta cuenta con una canaleta Parshall y una cámara de contacto. En la etapa final de la cámara llega el conducto

de by-pass. El líquido que sale de la planta es desinfectado con hipoclorito de sodio y luego es vertido al cuerpo receptor.


Los lodos son bombeados desde la cámara de recirculación y extracción de lodos hacia un silo de barro para su posterior secado en 26 playas existentes.


Página 149 de 151

8 Conclusiones

Frente a la creciente generación de biosólidos y de barros de potabilización que se producirá en la empresa debido a la expansión del servicio brindado por la misma, surge la necesidad de buscar alternativas técnico-económicas

viables para reducir el volumen de lodos a transportar y disponer mediante nuevas tecnologías de tratamiento, y diferentes posibilidades de

valorización.

Si bien la gran mayoría de las plantas de AySA logran hasta un 25% de

sequedad en el proceso de deshidratación de sus barros, los costos de transporte y disposición siguen siendo uno de los principales gastos

operativos de la empresa. Por lo tanto, es necesaria la incorporación de tecnologías de secado y/o termovalorización para reducir el contenido de humedad de los lodos, y así disminuir su volumen.

Mediante el análisis técnico de los equipamientos de tratamiento, se concluye que los más eficientes son los secadores térmicos de bandas y el

secado solar, debido a su relativa facilidad de operación y baja temperatura, que minimizan los riesgos de accidentes y extienden su vida útil. Los

primeros son aplicables a la gran mayoría de nuestros establecimientos, mientras que el secado solar, sólo a las plantas que cuenten con suficiente

espacio disponible. La termovalorización (combustión de los barros en un horno) requiere altos costos de inversión y operación, por lo que el análisis económico financiero

demuestra que no es una alternativa recomendable. Además, las cenizas resultantes de este proceso, en principio no podrán ser valorizadas,

debiéndose disponer como residuo peligroso.

Las alternativas de uso de lodos contempladas para reducir su costo de

disposición fueron: uso forestal, restauración de suelos degradados y biocobertura de rellenos sanitarios. Todos estos usos han sido analizados técnicamente por el Ministerio de Ambiente de la Nación, y serán incluidos

en la futura normativa de disposición de barros, por lo que una vez que la misma entre en vigencia, quedarán aprobados definitivamente.

Actualmente las plantas de AySA que cuentan con digestión anaeróbica son capaces de generar un lodo de calidad Clase B, mientras que con la

incorporación de tratamientos de secado se podrá alcanzar un barro de calidad Clase A. Estos últimos, pueden ser reutilizados sin restricciones

según la futura normativa. Los lodos Clase B también podrán ser reutilizados, no obstante, deberán tenerse en cuenta los requerimientos adicionales que plantea la norma por ser barros con una mayor carga

patogénica. La aprobación de la nueva norma, y por lo tanto de todos los usos que contempla, no implicará la reutilización inmediata de los lodos,

debido a que actualmente no hay una demanda establecida de los mismos.

Para poder demostrar la calidad de los biosólidos generados en la empresa,

y también como consecuencia de la expansión del servicio, se advierte que crecerá significativamente la demanda de análisis de calidad de barros. Por

ello se sugiere contar con laboratorios especializados en ensayos de barros para los parámetros exigidos por normativa, con la capacidad de analizar la magnitud de muestras esperada.


Página 150 de 151

La estabilización de los barros por digestión anaeróbica suministra otro

importante subproducto, el biogás, que puede ser utilizado para producir energía. Previamente es necesario un acondicionamiento y lavado del

mismo para eliminar sus impurezas, lo cual condiciona indefectiblemente su uso. De acuerdo al análisis realizado de las distintas opciones de reutilización de

biogás y del tratamiento que requieren del mismo, se llegó a que la mejor opción es aprovecharlo para la cogeneración de energía eléctrica y térmica.

La energía eléctrica que se genere servirá para disminuir los costos energéticos del establecimiento donde se implemente, mientras que la energía térmica se utilizará para el calefaccionado del digestor anaeróbico y

para ayudar en el secado de los biosólidos (la energía térmica generada no alcanza para el secado de la totalidad de los barros).

Debe tenerse en cuenta que la recientemente publicada Ley 27.191 (Ley de Energías Renovables) fomenta la generación de energía de fuentes renovables, brindando beneficios (mayormente impositivos) a quien lo

realice, y exigiendo la incorporación de al menos un 8% del total del consumo propio de energía eléctrica con energía proveniente de fuentes

renovables para finales de 2017, y de al menos un 20% para finales de 2025.

Para la realización de la cogeneración se consideró la utilización de microturbinas o de motores alternativos de ciclo Otto. En base a la comparación que se hizo entre éstas tecnologías, se cree que es más

conveniente el empleo de motores alternativos de ciclo Otto para dicho proceso.

El control operativo del digestor anaeróbico (temperatura óptima, caudal de alimentación y tiempo de residencia) es muy importante para una adecuada

eficiencia del mismo. Con el objetivo de maximizar la generación de energía, la optimización de la producción de biogás se podría favorecer

mediante la adición de otros sustratos orgánicos (co-digestión), alternativa que se encuentra en análisis debido a la dificultad que representa la obtención de un co-sustrato de la calidad y el volumen requerido para ser

adicionado de manera continua a los digestores de AySA.

El análisis realizado en el trabajo permitió definir las mejores alternativas a

implementar para cada planta contemplando una serie de variables económicas, ambientales, operativas y legales.

Los resultados del trabajo señalaron que en general para las plantas de gran y mediana magnitud es conveniente la implementación de un secado de sus barros acompañado por la cogeneración de energía eléctrica y

térmica mediante el aprovechamiento del biogás generado en la digestión anaeróbica.

Para las plantas de menor magnitud, se recomienda valorizar sus lodos como clase B, y en el caso de que no fuese posible, se sugiere continuar con

su disposición en landfarming. No se justifica invertir en tratamientos de barros complejos en estos establecimientos, sin embargo, debe evaluarse si es conveniente el envío de los lodos de estas plantas a otras cercanas que sí

cuenten con tratamiento de secado de lodos.

Por otro lado, se propone evaluar la tecnología de deshidratación a utilizar.

Actualmente, la mayoría de los establecimientos de la empresa utiliza centrífugas para deshidratar sus barros, y sería interesante considerar la


Página 151 de 151

tecnología de deshidratación por tornillo prensa debido a las ventajas

operativas que posee.

Por último, en cuanto a los barros de la Planta Potabilizadora Juan Manuel de Rosas, se sugiere seguir evaluando el potencial impacto del vuelco de los drenajes en el Río Luján. En el caso de que existan pruebas que demuestren

un posible impacto al cuerpo de agua, ya sea a corto o largo plazo, se deberá realizar un análisis en el que se evalúe la conveniencia de operar la

planta de tratamiento de barros procesando de manera parcial el drenaje generado, valorizándolo con las alternativas propuestas, o construir un conducto de drenaje hasta el Río Paraná de las Palmas.

Dirección de Recursos Humanos Estrategias Organizacionales ...

Documents

Transcript of Dirección de Recursos Humanos Estrategias Organizacionales ...