Conceptos innovadores orientados al reuso del agua opciones de alta, mediana y baja tecnología

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María del Rosario Farías Fidalgo
hace 7 años
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1 Conceptos innovadores orientados al reuso del agua opciones de alta, mediana y baja tecnología Prof. Dr.-Ing. Ralf Otterpohl Director, Instituto de Manejo de Aguas Residuales Municipales e Industriales

2 Escasez de Agua en 2025 Grupo 1 esccasez física de agua Grupo 2 escasez económica de agua Grupo 3 necesidad moderada de desarrollo en materia del agua No estimado Indicador IWMI de la Escasez de Agua Relativa Para 2025, 44 por ciento de la población mundial vivirá en países con escasez física de agua, y 26 por ciento vivirá en países con escasez económica. Uso Ineficiente del Agua, Pérdida de la Fertilidad del Suelo, Contaminación de Ríos, Lagos y de los Mares

3 Mineral de Fosfato y Potasio de África Nitrógeno Gas (N 2 ) Producción de Fertilizante Alimentos Alta demanda de energía para Nitrificación Prohibido bañarse! Max. 45% (en Alemania) correspondiente 15% de nutrientes Alta demanda de agua Residuos Sólidos Aguas Residuales Confinamiento Incineración Lodos Digeridos P > 5% N > 20% K > 90% Carbono Acumulación

4 Volumen l/(p*año) Cargas Anuales kg/(p*año) Agua Gris Orina ~ 500 Heces Fecales ~ 50 (opción: añadir bioresiduos) N ~ 4-5 ~ 3 % ~ 87 % ~ 10 % P ~ 0,75 ~ 10 % ~50 % ~ 40 % K ~ 1,8 ~ 34 % ~ 54 % ~ 12 % DCO ~ 30 ~ 41 % ~ 12 % ~ 47 % Tratamiento Tratamiento Planta-Biogas Composteo Reuso / Ciclo del Agua Fertilizante Acondicionador de suelos

5 Sanitarios y grado de dilución Tipo de Sanitario Flujo Diario por P. Pros y Contras Sanitario convencional de descarga Sanitario a vacío Sanitario separador Mingitorio seco Sanitario de composteo + ampliamente aceptado - gasto de agua - alta dilución + bajo consumo de agua + bien desarrollado (barcos) - alta tecnología / caro + poca agua / baja dilución + fertilizante de fácil reuso - precio bajo + no agua / no dilución - requiere mantenimiento + no requiere agua - alta demanda de espacio - requiere mantenimiento

6 Casas Dobles Casas con Terrazas

7 Asentamiento Ecológico Lübeck-Flintenbreite Casas Dobles Casas con Terrazas

8 Vacumpi infiltrationinswales petransportofblackwaterandbiowastestormwater Tubería a vacío Transporte de aguas negras y residuos orgánicos Infiltración de agua de lluvia en zanjas Edificio técnico central Residuos Orgánicos Sanitarios a vacío Tratamiento de aguas grises en pantanos artificiales Asentamiento Suburbano Lübeck-Flintenbreite (400 habitantes) Sistema de Biogas a Vacío para Aguas Negras más Bioresiduos Otterwasser GmbH, Lübeck

9 Zanja para Infiltración de Agua de Lluvia Volumen Máx. de Retención Tierra Superior Arena Filtrante Suelo Permeable

10 Sanitario a Vacío 0.7 litros/descarga Roediger, Hanau

11 Lübeck-Flintenbreite Distribución de Calor desde la Unidad de Calefacción/Energía Alimentación de Agua Potable Electricidad y Comunicaciones Tubería de Vacío

12 Edificio Comunal con Dispositivos Técnicos Centrales Lübeck-Flintenbreite Sótano: Unidad de Vacío, Triturador, Higienización, Planta de Biogas Exterior: Salón para Seminarios/Fiestas, Oficina, 4 Apartamentos y GCE (Otterwasser GmbH, Lübeck, Alemania, 2001)

13 al Digestor Estación de Bomba de Vacío para Aguas Negras Higienización Alimentación y Triturador de Basura Orgánica Doméstica

14 Proyecto Freiburg Vauban, Alemania: "Arbeiten & Wohnen" (Trabajar & Vivir) Sistema de Biogas y Vacío para Aguas Negras/Basura Orgánica (Una de las casas más eficientes energéticamente en el mundo) ATURUS, Jörg Lange, Freiburg, Alemania

15 Asentamiento "Palsternackan", Suecia Sanitarios Separadores de Orina y Recolección de Agua Amarilla

16 Proyecto Piloto "Lambertsmühle" Iniciativa y Financiamiento: Wupperverband y Verein Lambertsmühle Desarrollo del Concepto de Sanidad Otterwasser GmbH, Lübeck Consultoría Científica Instituto de Manejo de Aguas Residuales de la TUHH Elementos del Concepto de Sanidad: Sanitarios Separadores de Orina y Mingitorios Secos Tanque de Almacenamiento para Agua Amarilla Tanque de Pre-Composteo (2 cámaras, Bolsas de Filtración) Pantano Artificial para Aguas Grises y Cafés ya filtradas

17 Sanitario Separador Roediger Recolección de orina sin dilución

18 Tanque de Orina 10 Personas (Vidrio-Resina)

19 Tanque de Composteo de 2 Cámaras Año 1 Año 2 Flujo de Entrada Ventilación Acerrín Grava 8/32 mm Filtrado Flujo de Salida

20 Consultor Filtro biológico de arena Tanque de orina Cámara de composteo

21 Proyecto Piloto Lambertsmühle Pantano Artificial Concentraciones de DCO COD entrada COD salida [mg/l] participan en el Wupperverband Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbh proyecto: OtterWasser GmbH Agricultur-Chemisches Institut University of Bonn Hygiene-Institut des Ruhrgebietes Technical University of Hamburg-Harburg Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH,

22 Proyecto Piloto Lambertsmühle Pantano Artificial Concentraciones de Nitrógeno [mg/l] NH4-N entrada NO3-N salida NH4-N salida NO2-N salida participan en el Wupperverband Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbh proyecto: OtterWasser GmbH Agricultur-Chemisches Institut University of Bonn Hygiene-Institut des Ruhrgebietes Technical University of Hamburg-Harburg Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH,

23 Proyecto Piloto Lambertsmühle Pantano Artificial Concentraciones de Fósforo total P entrada total P salida [mg/l] participan en el Wupperverband Wupperverbandsgesellschaft für integrale Wasserwirtschaft mbh proyecto: OtterWasser GmbH Agricultur-Chemisches Institut University of Bonn Hygiene-Institut des Ruhrgebietes Technical University of Hamburg-Harburg Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserforschung gemeinnützige GmbH,

24 Un GRAMO de heces fecales puede contener 10,000,000 Virus 1,000,000 Bacterias 1,000 Colonias de Parásitos 100 Huevos de Parásitos. (fuente: UNESCO, 2001) 5 MILLONES de personas mueren por agua contaminada cada año (OMS) Higiene fácil y barata: Separación de heces

25 PELIGRO! Volumen l/(p*año) Cargas Anuales kg/(p*añó) Agua Gris no mezclar Heces ~ 50 N ~ 4-5 ~ 3 % ~ 87 % ~ 10 % P ~ 0,75 ~ 10 % ~50 % ~ 40 % K ~ 1,8 ~ 34 % ~ 54 % ~ 12 % DCO ~ 30 ~ 41 % ~ 12 % ~ 47 % MAYOR PARTE DE LOS PATÓGENOS!

26 Calor solar por habitante Radiación Solar (promedio de radiación global) Fuente: Consejo Mundial de Energía,

27 Sanitario de Desecación Solar Baja Tecnología, muy barato, bajo requerimiento de mantenimiento (de Esrey et al., "Ecological Sanitation", SIDA 1998)

28 Sanidad Seca en México de: Esrey et al., "Ecological Sanitation", 1998

29 Espacio de Salud Cuernavaca, Morelos MÉXICO

31 Sanitario de desecación Mali, África Occidental GTZ / Otterwasser GmbH

32 Desecación solar de heces fecales, Mali, África Occidental (GTZ / Otterwasser) tapas negras para calentamiento solar Cámara 2 construir ARRIBA del suelo!

33 diseño: Lin Jiang, China

34 Uso de fertilizante en China Aguas negras de 900 Millones de chinos viviendo en zonas rurales 450 Millones de toneladas de Fertilizante orgánico Ahorros potenciales en Fertilizantes comerciales: 2,6 Miles de Millones de Dólares US al año! Además de mejoramiento del suelo, protección de las aguas continentales y los mares... UNESCO, 2001

35 Desalinización de agua de mar Tratamiento de lixiviados de confinamientos y rellenos sanitarios Potabilización de agua Osmosis Inversa

36 Planta de Osmosis Inversa operada por Osmonics en las Bahamas m³ agua/d Módulo de Osmosis Inversa con filtro de carbon activado de ROWA para l agua/d para acuarios (200 )

37 El recurso de agua más cercano: Product-oriented decentral water- and Agua Usada wastewater - systems for flats / houses "Extracción" de fertilizante de Aguas Negras Agua Potable Aguas Grises Sanitario Aguas Negras Membrana Biológica con Osmosis Inversa Agua de Pozos/Lluvia concentración Fertilizante Seco (Ciclo de aguas negras patentado por Ulrich Braun, Alemania)

38 Opciones tecnológicas para infraestructura de aguas residuales Decentralizado Semi-centralizado Centralizado Dispersamente Poblado Agua lluvia infiltración Suburbio Densamente Poblado Reuso/Inflitración Tecnología Futura Reuso/Infiltración Componentes de aguas residuales negra amarilla café gris

39 Reducción de costos de transportación Gracias! Comida Suelo Reducción de calentamiento global Residuos Orgánicos Infiltración de agua de lluvia Reciclaje & reuso de aguas residuales industriales Buena para bañarse Biogas Recuperación de energía Tratamiento y reuso de aguas grises P < 1% N < 1% Poco Carbono

40 Cobertura Global de Servicios de Sanidad en * Población en millones 1990 Población en millones 1994 Pob. Total Pob. Serv. Pob. Sin Servicio % cobertura Pob. Total Pob. Serv. Pob. Sin Servicio % cobertura Urbana 1, ,590 1, Rural 2, , , , Total 4,070 1,470 2, ,380 1,510 2, * Fuente: PDNU/Banco Mundial 1997

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