Como encarar un proyecto de tratamiento y reúso de aguas ...
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Como encarar un proyecto de tratamiento y reúso de aguas residuales: Aspectos técnicosIng. Gustavo Heredia
31/8/2021
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3
+ Principios del tratamiento de aguas residuales
+ Estrategias para la implementación de sistemas tratamiento de aguas residuales
+ Pasos para la implementación de un proyecto de reúso
Estructura de la presentación+
Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos31-08-2021
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Parte 1: Principios y tecnologías para el tratamiento de aguas residuales
Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos31-08-2021
6
Composición de las aguas residuales
Aguas residuales
Agua
Sólidos100%
99.9%
0.1%
Aquí hay una aguja…debemos encontrarla
7
Composición de las aguas residuales
Aguas residuales
Agua
Sólidos
Grasas
Inorgánico
Orgánico Proteína
Carb-
Sales
Metales
Arena
100%
99.9%
0.1%25%
65%
10%70%
30%
8
Tecnologías para tratamiento de aguas
Componente Impacto en el medio ambiente
Proceso de tratamiento
Tecnología de tratamiento
Sólidos inorgánicos Estético, sedimentación Mecánico Rejillas, desarenadoresSólidos suspendidos (orgánicos)
Consumen O2
Generan oloresSedimentaciónDigestión anaerobia
Lagunas anaerobias, UASB, decantación con digestión anaerobia
SolubleOrganics solids
Consumen O2
Generan oloresAerobio Lagunas facultativas, lagunas
aireadas, lodos activados, filtros percoladores
Amonio Toxicidad Nitrificación Lagunas aireadas, lodos activados, filtros percoladores
Nitratos Eutrofización Desnitrificación Lodos activadosFósforo Eutrofización Precipitación Precipitación químicaPatógenos Enfermedades Desinfección UV, O3, cloroProductos tóxicos Toxicidad, muerte Ultra filtración,
adsorciónFiltración por membrana, carbón activado
9
Tren de tratamiento
Pre-tratamientoSeparación mecánica (gruesa o fina)
Tratamiento primario
Sedimentación/ digestión anaerobia
Tratamiento terciario
Nitrificación / desnitrificaciónRemoción de fósforo
DesinfecciónEliminación de patógenos
Tratamiento secundario
Biológico/ aerobio
DisposiciónObjetosGravillaArena
Reúso/disposición final
Digestión anaerobia
Lodo
Lodo
Deshidratación
Lodo
Lodo
13
Pre-tratamientoSeparación automatizada de sólidosgruesos o finos
Reja revolvente para separación de gruesos o finos
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Nivel de tratamiento
Tecnología DBO5 en el efluente120 mg/l 60 mg/l 20 mg/l
Lagunas XTanque Imhoff + filtro + lagunas X
UASB + humedales XLodos activados X
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Tratamiento terciarioPrecipitación química de fósforo
Tanques con reactivos para precipitación de fósforo
26
Video clip
https://www.youtube.com/watch?v=-O9A3EhJ2T4&t=4s
https://www.youtube.com/c/aguatuya/videos
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Principios guía para un proyecto de tratamiento de aguas residuales con enfoque de reúso
1. Reducir, reusar, reciclar2. Tratar efluentes industriales por separado3. Un tratamiento básico es mejor que ningún tratamiento4. Tratamiento natural cuando se pueda5. Considerar todos los costos y tener cuidado con las “economías de escala”
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DBO5 por individuo
Fuentes de DBO5
Carga por individuo
[g/día]Personas 50Pollos 150Cerdos 180Vacas 240
P2
0
50
100
150
200
250
300
Personas Pollos Cerdos Vacas
Carg
a DB
O5
[g/d
ía]
DBO5 por individuo
BOD5 Load
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En lo posible natural
Tipo de proceso Ejemplos de tecnologíasNaturales Lagunaje
HumedalesEscorrentía sobre terreno
Semi-natural Reactores anaerobiosFiltros percoladoresHumedales construidos y biofiltros de grava
Mecanizado Lagunas aireadasLodos activadosFiltros aireados
Avanzado Osmosis inversaReactores de membrana
Simple
Complejo
P4
32
CAE: Costo anual equivalente
0
50
100
150
200
250
Lagunas Tanques Imhoff,filtros, lagunas
RAFA,humedal
Lodos activados
Cost
o to
tal [
USD
/hab
]
O&MInversión
P5
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Parte 2: Estrategias para la implementación de sistemas de tratamiento de aguas residuales
Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos31-08-2021
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Selección de tecnologías para tratamiento
Punto de reúso/descarga
Definir requisites para el tratamiento
Evaluar alternativas tecnológicas
Determinar requisitos de superficie
Escoger menor costo
¿Espacio disponible es
suficiente?
No
Si
Imple-mentar
CAE para tecnologías viables
¿Se puede cubrir costos con ingresos?
Yes
No
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Parte 3: Pasos para la implementación de unproyecto de reúso
Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos31-08-2021
Como encarar un proyecto de reúso de aguas residuales: Aspectos técnicos30-08-2021
Aplicaciones típicas de agua de reúso de aguas residuales tratadas
Reúso indirecto
Conservación del ciclo del agua
Recarga de aguas subterráneas
Agua de proceso
Reúso industrial
Ciudades sostenibles
Recuperación del hábitat
Reducción de huella de carbono
Riego de parques y forestación
Conservación del agua
Cerrar el ciclo de los nutrientes
Seguridad alimentaria
Riego de cultivos
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+ Gran demanda de agua para riego
+ Caudal de aguas residuales es constante y estable a lo largo del año
+ Presencia de nutrientes (N,P,K) en el efluente
+ Oferta de agua vs. demanda de agua
+ Calidad del agua tratada
+ Salinización del suelo
+ Prácticas de riego
Proyecto de reúso de AR en riegoOportunidades y desafíos
ISO 16075-1:2020 Guidelines for treated wastewater use for irrigationprojects — Part 1: The basis of a reuse project for irrigation
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1. Determinar oportunidades de reúso en base volumen de agua disponible
2. Determinar requerimientos de calidad del agua para reúso (en base a guías internacionales y normativa local)
3. Seleccionar tecnología y modelo de gestión (como visto anteriormente)
4. Implementar proyecto de reúso tomando en cuenta buenas prácticas y factores de éxito)
Pasos para encarar un proyecto de reúso de aguas residuales en riego
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+ Mejorar calidad del agua:
+ “Background water”+ Presencia de sales provenientes de fuentes puntuales y difusas
+ Sodio (Sodicity)+ Iones
+ Metales pesados+ Otros elementos químicos+ Contenido de patógenos
Factores de éxito de un proyecto de reúso en riego
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+ Priorizar cultivos con mayor tolerancia a la salinidad
+ Aplicar buenas prácticas agronómicas y de riego:+ Selección de cultivos+ Mejorar la estructura del suelo+ Ajustar aplicación de fertilizantes y evitar salinización de los suelos+ Régimen y método de aplicación del riego
+ Barreras de protección contra patógenos
+ Cuidar las aguas subterráneas
Factores de éxito de un proyecto de reúso en riego
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+Formas de transmisión*+ Contaminación de productos+ Transmisión de patógenos en el aire+ Contacto directo con las AR tratadas
+Elementos peligrosos (ej. selenio)
Riesgos para la salud
* ISO 16075-2:2020 Guidelines for treated wastewater use for irrigationprojects — Part 2: Development of the project
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Categoría Sensibilidad Características
I Alta Existencia de un acuífero (no confinado) debajo de la zona de regadío, que tenga un contenido medio de arcilla inferior al 15 % dentro de los 2 m superiores del suelo, o de aguas subterráneas a una profundidad inferior a 5 m.
II Media Áreas encima de un acuífero de profundidad > 5 m de la superficie y con un contenido medio de arcillas del 15 % al 40 % dentro de los 2 m superiores del suelo.
III Baja Áreas encima de acuíferos a una profundidad > 5 m, donde el contenido medio de arcillas es superior al 40 % dentro de los 2 m superiores del suelo.
IV Cero Áreas donde no hay acuífero debajo del área irrigada y no hay continuidad hidrológica*
Categorías de sensibilidad del agua subterránea
49
Los materiales de la sesión (presentación y grabación) están disponibles en la página web de la Academia CReW+
https://academy.gefcrew.org/recurso
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51
Muchas gracias
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