Tema 2. ContaminaciTema 2. Contaminacióón n AmbientalAmbiental

Clase 3. Clase 3. Manejo de residuos y Manejo de residuos y emisionesemisiones

Prof. Prof. MScMSc. Carmen C. Terry Berro. Carmen C. Terry BerroCentro de Información, Gestión

y Educación Ambiental

ObjetivosObjetivos

1. Identificación de las estrategias de prevención y control de la contaminación.

2. Introducción al manejo de residuales líquidos.

• No acción / ignorancia del problema –primera mitad del siglo XX.

• Dispersión/“solución por dilución” (60’s).• Tratamiento “al final del tubo” (70’s).• Reciclaje y recuperación de energía

(80’s).• Prevención de la contaminación (a

partir de los 90’s). Fuente: ONUDI. Programa de Producción Más Limpia, 2002

GestiGestióón de la contaminacin de la contaminacióón. n. JerarquJerarquíía de las opcionesa de las opciones

minimizar

tratarreusar/reciclar

evitar

disponer

deseable

Fuente: CNP+L Costa Rica

EVITAR / MINIMIZAREVITAR / MINIMIZAR

REDUCCIREDUCCIÓÓN EN LA FUENTEN EN LA FUENTE

Aplicación de cualquier alternativa que previene, reduce o elimina la generación de contaminantes en la propia fuente de emisión.

RECICLARRECICLAR

Recuperar y comercializar aquellos residuos que tienen utilidad, y procesarlos en nuevos productos o materiales.

REUSARREUSAR

Utilizar los materiales recuperados en la misma forma que antes, sin someterlos a procesos de transformación o tratamiento.

TRATAR: TRATAR:

Alternativa a utilizar cuando las posibilidades de reducción en la fuente y reuso o reciclaje se han agotado o no son factibles de aplicar. Constituye una medida de mitigación de impactos ambientales adversos.

DISPONERDISPONER

Descargar, verter, depositar, enterrar o confinar según sea el caso, los materiales contaminantes, en un medio ambiental determinado.

El conocimiento del “Efecto InvernaderoNatural” se remonta a más de un siglo (Arrhenius,1896).

Este efecto mantiene la temperatura en la Tierra lo suficientemente caliente para sustentar la vida (aproximadamente 33 grados más caliente de lo que sería sin él).

Los gases de efecto invernadero son vapor de agua, dióxido de carbono, metano y otros.

Éstos dejan pasar la radiación solar, pero absorben la radiación infrarroja saliente de la Tierra, e irradian parte de ésta nuevamente a la Tierra.

La concentración de dióxido de carbono en la atmósfera aumentó de manera significativa desde la Revolución Industrial. Ello contribuye a un “Efecto Invernadero intensificado” conocido como calentamiento de la Tierra.

Residuales lResiduales lííquidosquidos

Combinación de agua y residuos generados en diferentes instalaciones, a la cual se incorporan determinados volúmenes de aguas subterráneas, superficiales y pluviales.

DomDoméésticossticos

asentamientos poblacionales, escuelas, hoteles, edificios públicos e instalaciones sanitarias de las industrias y hospitales.

ClasificaciClasificacióón de los residuales n de los residuales llííquidos segquidos segúún la fuente de origenn la fuente de origen

IndustrialesIndustriales

actividad manufacturera, industria extractiva, procesamiento de los productos de la actividad agropecuaria.

ClasificaciClasificacióón de los residuales n de los residuales llííquidos segquidos segúún la fuente de origenn la fuente de origen

AgropecuariosAgropecuarios

centros porcinos, vaquerías, granjas avícolas, centros de cría y ceba de animales en general.

ClasificaciClasificacióón de los residuales n de los residuales llííquidos segquidos segúún la fuente de origenn la fuente de origen

MunicipalesMunicipales

combinación de aguas residuales provenientes de residencias, edificios públicos, comercios, sistemas de drenaje pluvial y algunas industrias.

ClasificaciClasificacióón de los residualesn de los residualesllííquidos segquidos segúún la fuente de origenn la fuente de origen

ComposiciComposicióón de los n de los residuales lresiduales lííquidosquidos

• Física (contenido de sólidos);

• Química (materia orgánica, inorgánica y gases);

• Biológica (plantas, animales, algas, hongos, protozoos).

Residuales lResiduales lííquidos. quidos. Contaminantes de mayor importancia Contaminantes de mayor importancia

• Sólidos en suspensión • Sólidos disueltos• Materia orgánica • Organismos patógenos• Nutrientes• Metales pesados• Hidrocarburos • Contaminantes orgánicos persistentes

Materiaorgánica

Grasas y aceites

Decrecimiento del oxígeno disuelto en las aguas; desarrollo de condiciones sépticas; muerte de la biota acuática.

Afectaciones al funcionamiento del alcantarillado y plantas de tratamiento; toxicidad a especies; interferencia con la aireación en cuerpos de agua.

Impactos ambientales de Impactos ambientales de los residuales llos residuales lííquidosquidos

Calor

Nutrientes

Organismos patógenos

Influencia en procesos químicos y biológicos en las aguas (niveles de oxígeno, fotosíntesis).

Eutrofización

Afectaciones a la salud

Impactos ambientales de Impactos ambientales de los residuales llos residuales lííquidosquidos

Compuestos orgánicos volátiles

Sólidos disueltos

Formación de oxidantes fotoquímicos; afectación a la salud

Incrustaciones, corrosión

Impactos ambientales Impactos ambientales de los residuales lde los residuales lííquidosquidos

Sólidos suspendidos

Metales pesados

Limitación de la penetración de la luz y vida útil de los reservorios

Afectaciones a la salud

Impactos ambientales de los Impactos ambientales de los residuales lresiduales lííquidosquidos

Carga contaminanteCarga contaminante (t/año; g/d; mg/h): Masa de contaminante que se vierte en un punto en un intervalo de tiempo determinado, la cual se determina mediante la siguiente expresión:

Concentración del contaminante . Caudal(t/m3; g/ m3; mg/L) (m3/año; m3/d; L/s)

Conjunto de operaciones y procesos físicos, químicos y biológicos a que se someten las aguas residuales para la remoción de contaminantes seleccionados y el cumplimiento de parámetros de vertimiento o reuso, evitando afectar patrones higiénicos, estéticos, económicos y ambientales.

TRATAMIENTO DE TRATAMIENTO DE RESIDUALES LRESIDUALES LÍÍQUIDOSQUIDOS

Sistemas de tratamiento de Sistemas de tratamiento de residuales lresiduales lííquidos. Clasificaciquidos. Clasificacióónn

SegSegúún el tipo de procesos utilizados n el tipo de procesos utilizados para la remocipara la remocióón de los contaminantes:n de los contaminantes:

Tratamiento fTratamiento fíísicosico: Aquel en el que predominan fuerzas físicas (mezclado, microtamizado, sedimentación, entre otros).

Tratamientos fTratamientos fíísicossicos

Tamiz Tamiz rotatoriorotatorio

CCáámara de mara de rejas y rejas y desarenadordesarenador

SedimentadorSedimentador

Tratamiento quTratamiento quíímicomico: Proceso en el cual las transformaciones se producen mediante reacciones químicas y que se combinan con los tratamientos físicos para lograr los objetivos propuestos (precipitación química, desinfección, oxidación química).

DesinfecciDesinfeccióónn

Tratamiento biolTratamiento biolóógicogico: Aquel en que la eliminación de los contaminantes se lleva a cabo gracias a la actividad de los microorganismos, los cuales convierten la materia orgánica biodegradable coloidal y disuelta, en gases y tejido celular.

Lodo Lodo activadoactivado

Filtro Filtro percoladorpercolador

Diagrama de flujo tDiagrama de flujo tíípico. pico. Tratamiento de residuales lTratamiento de residuales lííquidosquidos

Tratamiento primario

Tratamiento secundario

Tratamiento preliminarCrudo

Sedimentación secundaria Desinfección

Tratamiento avanzado

Efluente

Disposiciónfinal

ReusoL

L L: Producción de lodos

Tratamiento de residuales lTratamiento de residuales lííquidos. quidos. GeneraciGeneracióón y manejo de lodos n y manejo de lodos

Procesamiento de lodos

Disposiciónfinal

Tratamiento primario

Tratamiento secundario

Sedimentación secundaria

Tratamiento preliminar

Crudo

Reuso

Fuente: VirginiaCooperativeExtension, NewsLeader Research

Humedal construidoHumedal construido Sistema acuSistema acuáático solartico solar

Fuente: WatershedSentinel2000

D i s t r i b u c i ó n d e l o s s i s t e m a s d e t r a t a m i e n t o d e r e s i d u a l e s

l í q u i d o s e n C u b a

1 5 %1 5 % 3 %2 %

6 5 %

P r e t r a t a m i e n t o s L a g u n a s d e e s t a b i l i z a c i ó n T r a t a m i e n t o s b i o l ó g i c o s c o n v e n c i o n a l e s S i s t e m a s i n d i v i d u a l e s T r a t a m i e n t o s f í s i c o - q u í m i c o s

Fuente: CIGEA 2003

Lagunas de Lagunas de estabilizaciestabilizacióónn

Laguna de estabilización

• Se extraen materias primas del ambiente para construir los sistemas de tratamiento;

• Se utiliza energía en las operaciones y procesos de tratamiento;

• Se usan productos químicos y recursos de la diversidad biológica en la operación de los sistemas;

• Se produce la transferencia de los contaminantes.

Al tratar residuales lAl tratar residuales lííquidos:quidos:

En la descarga en cuerpos de agua En la descarga en cuerpos de agua hay que tener en cuenta:hay que tener en cuenta:

1- Volumen, temperatura y composición de las descargas;

2- Uso del cuerpo receptor y valor de sus ecosistemas.

3- Capacidad de asimilación y de autodepuración del cuerpo receptor.

DisposiciDisposicióón final de los n final de los residuales lresiduales lííquidos quidos

DisposiciDisposicióón final de residuales n final de residuales llííquidos. Normas vigentes en Cubaquidos. Normas vigentes en Cuba

• NC 27:99. Vertimiento de aguasresiduales a las aguas terrestres y al alcantarillado. Especificaciones.

• NC TS 360: 2004 (obligatoria experimental). Vertimiento de aguasresiduales a la zona costera y aguas marinas - especificaciones.

DisposiciDisposicióón final de aguas residualesn final de aguas residualesa trava travéés de emisarios submarinoss de emisarios submarinos

DisposiciDisposicióón final de residuales n final de residuales llííquidos en el sueloquidos en el suelo

DisposiciDisposicióón final de residuales n final de residuales llííquidos en el sueloquidos en el suelo

• Las condiciones hidrogeológicas deben ser apropiadas (suelo con buena permeabilidad y nivel freático aadecuada profundidad);

• Los efluentes de los sistemas de tratamiento, con frecuencia son dispuestos al suelo a través dezanjas y pozos de infiltración.

Pozos de infiltraciPozos de infiltracióónn

Campo de infiltraciCampo de infiltracióónn

Tanque séptico

Zanjas de infiltración

D is p o s ic ió n f in a l d e lo s s is t e m a s d e t r a t a m ie n t o d e r e s id u a le s

l í q u id o s . C u b a

1 0 %

3 6 %

7 %

4 7 %

A g u a s s u p e r f i c i a l e sS u e l o A g u a s m a r i n o - c o s t e r a sO t r a s a l t e r n a t i v a s Fuente: CIGEA 2003

MANEJO DE LODOS GENERADOS MANEJO DE LODOS GENERADOS EN EL TRATAMIENTO DE EN EL TRATAMIENTO DE

RESIDUALES LRESIDUALES LÍÍQUIDOSQUIDOS

TratamientoTratamiento

• Estabilización• Deshidratación• Espesamiento • Acondicionamiento Lecho de Lecho de

secadosecado

DisposiciDisposicióón final y n final y reuso de lodosreuso de lodos

La alternativa de disposición final más utilizada es la aplicación al suelo.

Existen restricciones para el uso agrícola de los lodos relativas al contenido de metales pesados, compuestos orgánicos tóxicos y organismos patógenos.

Uso beneficioso de las aguas residuales.

RecuperaciRecuperacióón de n de residuales lresiduales lííquidosquidos

Tratamiento o proceso a que se someten las aguas residuales para usarlas de manera beneficiosa y controlada, que comúnmente incluye la conducción y distribución del residual recuperado hasta su lugar de utilización.

Reciclaje de Reciclaje de residuales lresiduales lííquidosquidos

Uso de aguas residuales colectadas y devueltas al mismo sistema que las generó. Generalmente involucra a una instalación industrial o a un único usuario.

Aspectos a tener en cuenta paraAspectos a tener en cuenta paraanalizar la conveniencia o no analizar la conveniencia o no de reusar residuales lde reusar residuales lííquidos:quidos:

• Valoración de las necesidades de tratamiento de las aguas residuales;

• Valoración de los beneficios del reuso.

Aspectos a tener en cuenta paraAspectos a tener en cuenta paraanalizar la conveniencia o no analizar la conveniencia o no de reusar residuales lde reusar residuales lííquidos:quidos:

• Análisis del mercado para el reuso;

• Análisis de alternativas y factibilidad técnico - económica.

• Recarga de acuíferos • Acuicultura• Alimentación de lagos recreativos• Sistemas contra incendios

Riego (agrícola; espacios verdes;campos de golf)

Acuicultura

Contaminación de aguas superficiales y subterráneas;Afectaciones al suelo y las cosechas.

Problemas de salud pública

Impactos potenciales del reuso Impactos potenciales del reuso de residuales lde residuales lííquidosquidos

Problemas de salud pública

Impactos potenciales del reuso Impactos potenciales del reuso de residuales lde residuales lííquidosquidos

Corrosión; incrustaciones; crecimientos bacterianos; obstrucciones en sistemas.

Reciclaje y reuso industrial (enfriamiento; calderas; aguas de proceso)

Protección contra incendios; sistemas de climatización; descarga de inodoros).

(Recarga de acuíferos; control de intrusión salina y subsidencias).

Contaminación con compuestos orgánicos persistentes, sólidos disueltos y nitratos.

Problemas de salud pública

Impactos potenciales del Impactos potenciales del reuso de residuales lreuso de residuales lííquidosquidos

Usos recreativos/ ambientales(alimentación de ríos, lagos y estanques; mejora de zonas pantanosas). Problemas de

salud pública

Impactos potenciales del Impactos potenciales del reuso de residuales lreuso de residuales lííquidosquidos

Eutrofización; toxicidad para la vida acuática.

minimizar

tratarreusar

evitar

verter

deseable

GestiGestióón de residuales ln de residuales lííquidosquidos

Fuente: CNP+L Costa Rica

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