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)
12
Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente y Manto de Lodos (UASB)
13
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
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Filtro Biológico Sumergido
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Reactor Biológico de Membrana
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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
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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
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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
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
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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)
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Aprovechamiento de Biosólidos
Recuperación de suelos
Porce (Antioquía)
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Compostaje de biosólidos
Aprovechamiento de Biosólidos
PTAR Río Frío, San Fernando y El Salitre
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Revegetación de taludes
Aprovechamiento de Biosólidos
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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
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Remoción de Sólidos Suspendidos
• Membranas
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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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