El agua residual, un recurso valioso

Transcripción

1 Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado Programa de Ingeniería Agroindustrial IV Simposio Internacional Gestión del Agua en la Agricultura y Agroindustria: Nuevas Tecnologías El agua residual, un recurso valioso Prof. María Carolina Pire Sierra Marzo, 2017

2 Día Mundial del Agua Aguas y Aguas Residuales ONU (2017) Reducir Aguas Residuales Objetivo Desarrollo Sostenible 6 Recurso Valioso Día Mundial Agua Reutilizar Agua Residuales Manejo seguro Salud humanos y del ecosistemas Año 2030 cooperación internacional!!

3 AGUAS RESIDUALES (EFLUENTES) Mezcla de residuos líquidos y sólidos Urbanas M.O. y m.o. Industriales M.O., M.I. T Agrícolas M.O. y m.o. Pecuarias M.O., Fertilizantes, Plaguicidas (Corbitt,2003)

4 Rios Lagos Pozos Aguas Subterráneas Embalses Mar

5 Aceites y Grasas Material particulado Químicos :::::::::::::::Tóxicos Bacterias y patógenos Nutrientes Emergentes

6 Agroindustrias M.P. Agrícola Forestal Pecuaria Consume 86% Industrias consumen 22% (UN-Water, 2012)

7 Características Aguas Residuales Agroindustria = Vertido orgánico Agrícola/Pecuario/Forestal Materia Orgánica (DBO,DQO) Nutrientes (N y P) Grasas y Aceites Sólidos Metales* Sólidos/Sedimentos Patógenos Org. Persistentes: *Plaguicidas *Fertilizantes Fuentes no localizadas

8 Caracterización de A.R. Agroindustriales Parámetro Efluente Cervecero Efluente Lácteo Efluente Tenería Ley Amb. (883) ph 7,14-8,36 2,0-11,0 3,0 12,0 DQO (mg/l) NT (mg/l) 11,25 69,3-98,8 171, ,7 PT (mg/l) 13,54 30,2 17,8 151, Varios (mg/l) ND Cl- (1500) Cr (6,3 492,4) Destilerías > mg/l Pulpa y papel > mg/l Problema M.O., N, P Tejerina y col., 2004; Rodríguez, 2010; Cárdenas y col., 2014; Pire y col., 2011

9 Caracterización de A.R. Pecuarias/Agrícolas Parámetro Efluente porcino Efluentes Frutas/Hortal ph 6,14-7,83 3,5 11,0 DQO (mg/l) NT (mg/l) Bajo Metales pesados Cu / Zn PT (mg/l) 28,6 180,1 Bajo Varios 4,6 x ,2 x 10 8 NMP/100 ml (CF) 180 mg SS/L Ley Amb. (883) * 10 Problema Garzón-Zúñiga y Buelna (2014), Com. Nac. Medio Ambiente (Chile) M.O., N, P, emergentes

10 La selección del sistema tratamiento para AR depende de: Características del agua residual. Calidad del efluente de salida requerido. Costo y disponibilidad del terreno.

11 Agroindustria = Vertido orgánico Tratamientos de A.R. Mat. Org. (DBO,DQO) Nutrientes Grasas y Aceites Sólidos Metales Procesos biológicos Trampa grasas Desbaste/Sedimentac. Procesos avanzados

12 Tren de tratamiento para A.R. Se remueve: A.R. Sólidos grandes G y A Pre-trat. Sólidos Metales* M.O, N, P Metales Trat. 1º Trat. 2º Agroindustriales Metales M.O. inerte Trat. 3º Usos Agua Tratada?

13 Agrícola/Pecuario/Forestal Tratamiento A.R. Fuentes no localizadas Escorrentías Sólidos/Sediment Patógenos Metales* Plaguicidas Fertilizantes (NO 3- ) Desbaste/Sedimentac. Desinfección Procesos avanzados: Adsorción Bioreactores de membrana Bioreactores no convencionales

14 Tren de tratamiento para A.R. Sólidos grandes Pre-trat. Sólidos M.O, N, P Metales Pecuaria Trat. 1º Trat. 2º Trat. 3º A.R. Patógenos Metales M.O. inerte Desbaste Sediment. Bioreactor Coagul + Flocul Desinfe cción Reusar Cuerpos de agua

15 Tren de tratamiento para A.R. Agrícolas/Pecuarias Pre-trat. A.R. Trat. Avanzados (3º) Coagulante Cloro, UV Usos? Desbaste Sedimentación asistida Desinfección MBR Sólidos grandes Sólidos Metales Comp. Org. Inerte Patógenos Plaguicidas Metales Nutrientes

16 Uso del agua tratada Riego de cultivos Descarga a cuerpos de agua Centros urbanos Producción continua de AR Infiltración en el terreno

17 No se usaría agua potable AR. Recurso Valioso

18 Experiencias a nivel mundial Agua Regeneradas: Water Factory 21 (EEUU) NEWater (Singapur) Reuso del agua: Latinoamérica

19 AGUA RESIDUAL Coagulación Floculación Sedimentación Remoción NH + 4 Caso 1 Water Factory 21 Orange County, California V requerimiento de 150 mil personas/año Reducción descargas Disponibilidad AR Elimina dependencia (importar) Neutralización Filtración Adsorción m 3 /d Desinfección (Cloro) Mezclado m 3 /d Ósmosis Inversa Inyección a pozos (81 puntos)

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21 Ósmosis Inversa Tecnología de punta tratamiento AR Producción agua regenerada de calidad PTAR del Baix Llobregat (España)

22 Caso 2 NEWater (Singapur) Inicio 1970, pero fue 2002 (1º fábrica) Tratamiento basado en tecnología de membranas Fuentes de agua Singapur Agua lluvia (reservorios) Agua importada Desalinizada (mar) NEWater (Planta trat. AR) Uso indirecto Agua Potable NEWater* Uso directo agua NO potable Uso Industrial (agua no potable) Tan (2016) Combina reservorio Planta Potabilización Agua potable: Uso doméstico Uso industrial *Apta consumo (potable), pero : Adición trazas Autodepuración Ganar confianza

23 Usos AR Caso 3 Reuso en México Inició 1956 Agrícola Con tratamiento (según uso) Remover patógenos Preservar nutrientes Reuso 260 m 3 /s Sin tratamiento Riesgoso Diferentes usos! *Reuso indirecto 500 mil personas usan agua acuífero recargado con AR Industria (enfriamiento) Actividades recreativas Lavado de vehículos Riego áreas verdes Regeneración Lago Texcoco Estrada Corona (2011)

24 Reuso en Latinoamérica* Sólo 20% AR reciben tratamiento, infraestructura instalada (35% AR) Consumo agua de fuentes contaminadas con heces fecales muertes/año a nivel mundial 40 mil 60 mil Km 2 de tierras son regadas con AR no tratadas. *Problema no es la tecnología, es falta recursos económicos y humanos Mateo-Sagasta y col., 2013 (FAO)

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26 Qué estamos haciendo en Venezuela? Parte sector agroindustrial privado brinda tratamiento AR AR se descarga a cuerpos de agua Inexistencia de PTAR municipales (mayoría) AR es reusada sin tratamiento (riego) Oportunidad!!!

27 Qué estamos haciendo en la UCLA? Investigación aplicada a tratamiento Aguas Residuales Agroindustriales Tenerías Bebidas carbonatadas Beneficiadoras aves Fábrica de embutidos* SBR Humedales Artificiales Coag + Flocul Diseño de PTAR a comunidades Investigación sobre el reuso de aguas grises en la universidad (fase inicial) Descarga pocetas Riego Limpieza de áreas

28 Entonces definitivamente el agua residual es un recurso valioso Manejo seguro Mejora uso agua potable Rendimiento cultivos Inversión salud Objetivo 6 Desarrollo Sostenible (ONU)