Nuevas Tecnologías Para el Tratamiento de Aguas Residuales

Ing. Luis Alberto Jaramillo G.

1

Eco-Orinales (sin agua)

2

Ecosanitarios

3

Kunatur - India

Ecosanitarios

4

Pozos sépticos

5

Pozos sépticos

6

Humedal Artificial

7

Militamices

8

Militamices

9

Desarenadores Tipo Vortex

10

Desarenadores Aireados

11

Sedimentación Primaria con apoyo Químico (TPQA)

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Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente y Manto de Lodos (UASB)

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UASB- Bucaramanga Planta Río Frío

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Fuente: Lina Rico – Gian Paolo Dager

Reactor Secuencial por Tandas (SBR)

15

Reactor Aerobio con Lecho Fluidificado

16

Filtro Biológico Sumergido

17

Reactor Biológico de Membrana

18

GESTIÓN DE LODOS

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Lodos

Sólidos en suspensión

removidos durante las

distintas etapas de

tratamiento de aguas

residuales y que no

han sido objeto de

procesos de

estabilización

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Tipos de Lodos

•Lodos primarios

•Lodos secundarios

•Lodos terciarios

•Lodos espesados

•Lodos digeridos (biosólidos)

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Tratamiento de Lodos

•Espesamiento

•Estabilización

•Deshidratación

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Espesamiento

•Reducir el volumen de lodo

•Incrementar la concentración de lodos

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Espesamiento

• Espesadores gravitacionales

• Espesadores por flotación

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Espesamiento Gravitacional

25

Espesamiento por Flotación

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Estabilización

•Estabilización de la materia orgánica

•Reducción del potencial de atracción de

vectores

•Reducción de olores

•Reducción de agentes patógenos27

Estabilización de Lodos

• Digestión Anaeróbica

• Digestión Aeróbica

• Estabilización química

• Compostaje

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Estabilización Anaeróbica de Lodos

29

Estabilización Aeróbica de Lodos

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Deshidratación

•Reducir la humedad para disminuir el

volumen de lodo, facilitando su manejo y

hacer mas económico su tratamiento

posterior o su disposicion final.

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Deshidratación

Lechos de secado

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Deshidratación

Filtros banda

33

Deshidratación

Filtros prensa

34

Deshidratación

Centrífugas

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Biosólidos

Es un lodo que ha sufrido un proceso de

estabilización, permitiendo así su

aprovechamiento en actividades agrícolas y

no agrícolas (recuperación de suelos,

forestación, biorremediación).

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Biosólidos

37

BIOSÓLIDOS

¿DESECHOS O SUBPRODUCTOS ?

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PERSONAS

PLANTAS

AGUAS RESIDUALES

TRATAMIENTO DE

AGUAS Y LODOS

BIOSÓLIDOS Y AGUAS

RESIDUALES TRATADAS

(N, P, K)

CULTIVOS COSECHADOS

SUELOS MEJORADOS

ALIMENTOS SEGUROS

SOLUCION DE FLUJO CÍCLICO (SUBPRODUCTO)

PROCESAMIENTO

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1. APROVECHAMIENTO

Agrícola

Recuperación de suelos (canteras)

Adecuación de zonas verdes (separadores, parques)

Silvicultura (Forestal)

Compostaje

Biorremediación

Materiales de construcción

Cobertura final o intermedia de rellenos sanitarios

2. DISPOSICIÓN

Monorrellenos

Rellenos sanitarios- Codisposición

Incineración

Alternativas de Aprovechamiento

y Disposición Final

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Biosólido Clase A

Control de Biosólidos

Cultivos de consumo directo:

hortalizas, aromáticas.

Parques públicos.

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Biosólido Clase B

Control de Biosólidos

Cultivos que se procesen:

cereales, caña, algodón, maíz,

frutales. Cobertura de rellenos

sanitarios, aplicaciones

forestales, recuperación de

suelos.42

Ventajas del Aprovechamiento de Biosólidos

• Incrementan la productividad agrícola

• Reduce la erosión del suelo (Protege la calidad del agua)

• Provee un sustrato orgánico para usos recreativos

• Ayuda a la recuperación de suelos degradados

• Enriquece las tierras forestales

• Ayuda a conservar el espacio en rellenos sanitarios

• Genera alternativas económicas

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Origen de los Biosólidos

PTAR SAN FERNANDO

PTAR EL SALITRE

PTAR RÍO FRÍO

PTAR CAÑAVERALEJO

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Características Físicas de los Biosólidos en Colombia

PTAR Humedad

(%)

Consistencia Tratamiento

del agua

Tratamiento de

lodos

El Salitre 67 Biosólidos

deshidratados

Primario

avanzado

Digestión

anaeróbica +

Deshidratación por

filtros banda

San Fernando 68 Biosólidos

deshidratados

Primario+

Secundario

(lodos

activados)

Digestión

anaeróbica +

Deshidratación por

centrífugas

Cañaveralejo 66 Biosólidos

deshidratados

Primario

avanzado

Digestión

anaeróbica +

Deshidratación por

filtros banda

Río Frío 29 Biosólidos

secos

Secundario

(UASB –

Lagunas de

estabilización)

Digestión en UASB

+ Deshidratación

por lechos de

secado45

Aprovechamiento de Biosólidos

Cobertura final de rellenos sanitarios

Relleno Sanitario Doña Juana (Bogotá)

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Aprovechamiento de Biosólidos

Cobertura final de rellenos sanitarios

Relleno sanitario Curva de Rodas (Medellín)

47

Aprovechamiento de Biosólidos

Recuperación de suelos

Porce (Antioquía)

48

Compostaje de biosólidos

Aprovechamiento de Biosólidos

PTAR Río Frío, San Fernando y El Salitre

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Revegetación de taludes

Aprovechamiento de Biosólidos

50

Aprovechamiento forestal

Viveros Corporación Meseta de Bucaramanga (PTAR Río Frío)

Vivero Las vueltas del río (Cota-Cundinamarca)

Aprovechamiento de Biosólidos

51

Aprovechamiento agrícola

Haciendas de Antioquia y de la Sabana de Bogotá

Aprovechamiento de Biosólidos

52

Bio-remediación de suelos contaminados

con HC y BTX

Bio-remediación de suelos de estaciones de servicio empleando biosólidos de las PTAR El Salitre y San

Fernando.

Aprovechamiento de Biosólidos

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TRATAMIENTOS TERCIARIOS(Tratamientos Avanzados de A.R.)

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Definición de Tratamiento Terciario

• Técnicas de tratamiento aplicadas a la reducción adicional de sustancias suspendidas y disueltas después de un tratamiento secundario que logra 85-95% de remoción de DBO y SST.

• Lo anterior, con el fin de cumplir con normas más estrictas y recuperar el R.H.

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Tipos de Tratamientos Avanzados

• Desinfección

• Remoción de Sólidos Suspendidos y DBO

• Remoción de Nitrógeno

• Remoción de Fósforo

• Remoción de Orgánicos Refractarios

• Remoción de Tóxicos Específicos

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Tipos de Tratamientos Avanzados (ejemplo)

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Desinfección de Efluentes de PTARs

• Cloración

• Ozonificación

• Radiación Ultravioleta

• Lagunas de pulimiento

• Membranas

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Desinfección- Decloración-Desozonificación

• En algunos casos, después de la desinfección, será necesario la remoción del Cloro o del Ozono Residuales.

Destructor de Ozono

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Remoción de Sólidos Suspendidos

• Filtración

• Membranas

60

Remoción de Sólidos Suspendidos

• Membranas

61

Remoción de Nitrógeno

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Remoción de Nitrógeno

• Primera Etapa:

NH4 + 3/2 O2 NO2- + 2H+ + H2O

NO2- + 1/2 O NO3

-

• Segunda Etapa:

NO3- + 5/6 CH3OH 1/2 N2 + 5/6 CO2 + 7/6 H2O + OH-

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Remoción de Nitrógeno

Ejemplo de proceso “Bardenpho” Nitrificación-Denitrificación

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Remoción de tóxicos específicos (ejemplo metales pesados)

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MARCO DE SOSTENIBILIDAD

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Marco de Sostenibilidad

• Como hemos visto, el menú tecnológico en el campo de los tratamientos de aguas residuales municipales es muy amplio y las innovaciones tecnológicas están al orden del día. En medio de este “mar” de posibilidades los administradores municipales y otras autoridades del ámbito regional, departamental y nacional deben tomar decisiones que impactarán las comunidades por generaciones.

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• Antes de tomar cualquier decisión en este sentido, los municipios deben emprender juiciosos estudios de planeación y evaluaciones cuidadosas de factibilidad de sus sistemas de tratamiento de aguas residuales.

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• De la mano de los sistemas de tratamiento, los municipios deberán ir resolviendo sus temas de alcantarillado, de manera que se garantice una recolección adecuada de las aguas residuales.

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• A pesar de la evolución tecnológica, las soluciones tradicionales mediante sistemas de lagunas de estabilización (también denominadas lagunas de oxidación) siguen teniendo pertinencia en las poblaciones pequeñas, y aún medianas, especialmente en climas cálidos. También es posible combinar sistemas más compactos con sistemas lagunares llegando a soluciones realmente prácticas.

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• Las autoridades deben poner en manos de expertos los estudios de planeación, factibilidad y diseño de los sistemas y también de construcción, operación y mantenimiento de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales para prevenir soluciones aisladas e inconvenientes para el desarrollo futuro de sus comunidades.

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• En lo relacionado a estudios y gestión, pueden buscarse soluciones regionales, mediante las cuales se aprovechen economías de escala.

• El tema del tratamiento de aguas residuales municipales, demanda una gestión paralela con el tratamiento de las aguas residuales industriales, con el fin de hacerlas compatibles, y evitar la interferencia de las plantas municipales con descargas industriales no compatibles.

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• El campo del tratamiento de aguas residuales amerita un gran esfuerzo local, regional y nacional de investigación y desarrollo tecnológico donde la academia puede actuar como un importante aliado de las instituciones y también del sector de la consultoría. En este sentido, Santander cuenta con una infraestructura universitaria del más alto nivel en el contexto nacional, que debe aprovecharse.

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• No hay duda de la importancia de la intervención del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, así como de las CARs en la búsqueda de soluciones y de la sostenibilidad institucional, técnica y económica de los sistemas de tratamiento de aguas residuales, para que evolucionen como verdaderas soluciones al tema de la “crisis del agua” y la sostenibilidad del recurso y no como costosos elefantes blancos de los que nadie se quiere hacer cargo finalmente. Si no se trabaja con visión de futuro, desde toda la institucionalidad involucrada, vamos a vernos todos desbordados por la magnitud de la crisis sanitario-ambiental.

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