Tecnologías Emergentes & No Convencionales
Santa Cruz, Bolivia
Tecnologías de Aguas- parte II:
Eficiencias, ventajas y desventajas
Introducción sobre reuso de aguas
tratadas
Casos de Estudio
www.innovacionambiental.cl
© Denise Dourojeanni
Recomendaciones
Tecnologías de Aguas -parte I:
Procesos de tratamiento y
parámetros de diseño
CASOS DE ESTUDIO Cecilia Vidal Línea de Gestión Hídrica Gerencia de Agua y Medio Ambiente
Santa Cruz, Bolivia 28 de Agosto de 2013
Gerencia de A&MA
Impulsar la sustentabilidad y competitividad del país aplicando
soluciones innovadoras en temáticas medio ambientales,
aportando al desarrollo del sector de bienes y servicios en
sustentabilidad, creando nuevas oportunidades de negocios, y posicionando a Chile como un
referente en la región.
LA MISIÓN DE AGUA & MEDIO AMBIENTE
Más de 40 profesionales de múltiples disciplinas altamente especializados en
temáticas de sustentabilidad ambiental.
PROFESIONALES ESPECIALIZADOS
Gerencia de Agua & Medio Ambiente
LABORATORIOS
Contamos con un Laboratorio para Estudios de Tratabilidad, Estudio de Drenaje Ácido y Análisis de Matrices Ambientales.
Contamos con plantas piloto móviles para escalar las tecnologías a nivel industrial.
PLANTAS PILOTO
Reconocimiento e Indicadores
A&MA
Innovación/ Excelencia
Ambiental
Económico
Social
+150 Empresas han
confiado en Nosotros
12 Desarrollos
Tecnológicos Propios
150 Actividades de
Difusión en Innovación Ambiental
6 Reconocimiento
*3 Nacionales
*3 Internacionales
+30 Socios
Estratégicos Internacionales + 1.300 Sitios
Potencialmente contaminados
Inspeccionados
+ 100MM m3 agua/año
Potencial de Mejoramiento y Reuso Hídrico de Empresas
+10.000 Asistentes a nuestras Actividades
+1.000
Profesionales y Ejecutivos Capacitados
Clientes Destacados
Privado
Minería
División Salvador
División
Chuiquicamata
División Teniente
División Andina
Corporativo
Agroindustria
Magallanes
Refinería Aconcagua
Hidrocarburos
Otros
Agua
Ministerio de
Agricultura
Ministerio de Minería
Dirección General de
Aguas
Ministerio Medio
Ambiente
SEA (Nacional, X, V y
R.M)
SAG
SERNAGEOMIN
Público
Una característica distintiva de nuestro quehacer… Red de Aliados Estratégicos
Programa
Trainee
Gerencia de Agua y Medio Ambiente
Áreas de Trabajo…
Proyectos I+D Bajo
contrato
Gerencia A&MA
¿ Cómo lo hacemos?
¿Qué hacemos?
Gestión de Riesgo Ambiental
Gestión Hídrica
Gestión de la Sustentabilidad
Servicios Tecnológicos
Especializados
Proyectos de Interés Público
Smart Water
Gerencia de Agua y Medio Ambiente
Contribuye a enfrentar los desafíos hídricos del país de forma integral, tanto a nivel de empresas y la relación de éstas con su entorno, como de cuencas; a través de la transferencia, desarrollo e implementación de soluciones innovadoras relacionadas con Contabilidad, Estrategias de Gestión, Seguimiento y Reportabilidad; Tratamiento, Optimización y Nuevas Fuentes de Aguas.
Líneas de Trabajo
Contabilidad Hídrica
Nuevas Fuentes de Agua
Gobernanza del Agua
Tratamiento y Optimización de Aguas
Gestión Estratégica del Agua
Empresa Entorno Cuenca
SECTOR Material Columna
Ripio
Ripio NC edad
mediaRipio CT - 4
CT - 2
CT - 3Ripio 4 Sur
edad nueva
FOTO PLANTA PILOTO DE TERRENO
Ripio NE edad
antiguaRipio
Acopio de
sulfurosSulfuro Baja Ley
DATOS GENERALES
CT - 1
LABORATORIO DE TRATABILIDAD
Empresas se ven enfrentadas a la necesidad de cumplir la normativa ambiental respecto a la descarga de RILES, por lo que deben elegir una solución costo – eficiente para tratar sus Riles, optimizar el funcionamiento de plantas ya instaladas o bien comparar el desempeño técnico de soluciones de tratamiento alternativas.
Laboratorio de Estudios de Tratabilidad para evaluar las mejores alternativas de tratamiento de aguas industriales.
Capacidad de análisis tecnológico a nivel de laboratorio, banco y piloto.
Desafío
Rol FCH
BIOTREAT :Filtro Naturales para el Tratamiento de RILES y Aguas Domiciliarias
Gerencia Agua y Medio Ambiente
APLICACIONES
DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA
RESULTADOS Y COSTOS
VENTAJAS TECNICAS Y COMERCIALES
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA
Descripción de la Tecnologia
Tecnología, transferida desde Alemania, de remediación aplicada in situ Simbiosis entre los sistemas de Humedales Artificiales y los sistemas microbiológicos de tratamiento.
Ha sido aplicada a nivel mundial en aguas residuales domésticas, RILES agroindustriales, RILES mineros, entre otros.
Son sistemas modulares que se diseñan según:
•Características del Efluente •Información Climatológica •Características del Lugar de Emplazamiento •Entre Otras
1- Estanque receptor de
Riles e
3- Sistema Biotreat e.
4- Filtro Multimedia y
desinfección UV.
2- Filtros de Arena.
5- Etapa de cloración . 6- Estanque de recepción de aguas
tratadas.
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA
DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA APLICACIONES
RESULTADOS Y COSTOS
VENTAJAS TECNICAS Y COMERCIALES
APLICACIONES
Reducción de Sulfato DAM y Aguas Claras
Degradación de Materia Orgánica en RILES Vitivinícolas
Degradación de Materia Orgánica en Aguas servidas
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA
DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA APLICACIONES
RESULTADOS Y COSTOS VENTAJAS TECNICAS Y COMERCIALES
Implementación
Diseño Viverización Construcción
Impermeabilización Relleno Conexiones
Implementación
BioTreat: Sistemas Implementados a nivel nacional
Viña Montes
Parámetros de Operación
Superficie m2 3600 m 2
Volumen de Operación m3
4 -100 m3/día
TRH 10 días
Reducción DBO5 250 mg/L
CODELCO Andina
Viña Vercellino
Implementación
BioTreat: Sistemas Implementados a nivel nacional
Viña Matetic Riles Vitivinicolas
Viña Matetic Aguas Servidas
Parámetros de Operación
Aguas Servidas Riles Vitivinicolas
Superficie m2 80 70
Volumen de Operación m3
20-30 20
TRH 5 días 5 días
Reducción DBO5 250 mg/L 250 mg/L
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA
DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA APLICACIONES
RESULTADOS Y COSTOS VENTAJAS TECNICAS Y COMERCIALES
Resultados del sistema implementado en Viña Montes bodega Chimbarongo
Resultados y Costos
Costos de la Tecnología BioTreat
Resultados y Costos
Lombrifiltr
o Wetlan
ds Lodos
Activados biotreat
CAPACIDAD DE TRATAMIENTO MÁXIMA
m3 tratados 250 m3 300 m3 150 m3 60 m3 Inversión en
tecnología (usd/m3) USD 1.480
1.350 USD 1.000 USD 1.103
Costos de tratamiento
(usd/m3) USD 0,16 USD 0,23 USD 0,45 USD 0,23
IMPLEMENTACION DEL SISTEMA
DESCRIPCION DE LA TECNOLOGIA APLICACIONES
RESULTADOS Y COSTOS
VENTAJAS TECNICAS Y COMERCIALES
Ventajas Técnicas y Comerciales
Ventajas Técnicas •Remueve sobre un 90 % de los contaminantes presente en el agua a tratar •Es de operación simple •No genera lodos •No requiere de operadores para su funcionamiento
Ventajas Comerciales •Bajos consumos energéticos •Bajos costos de operación y mantención •Vida útil de alrededor de 15 años
TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT PATH- BIOTREAT
ABAR – tecnología para
remoción de Boro en
aguas naturales y
residuales
Santa Cruz, Bolivia 28 de Agosto de 2013
Tecnologías ABAR 2.0: Tecnología para el Abatimiento
de Boro en Aguas y Riles
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La tecnología ABAR se basa en un
proceso de intercambio iónico, en flujo
continuo, en columnas con material
de intercambio específico. Es
específicamente diseñada para la
remoción de BORO. El efluente a tratar
es bombeado a través de la columna
donde los contaminantes son
retenidos, al saturarse la columna se
inicia el proceso de regeneración.
Además de acondicionar y tratar las
aguas es posible recuperar valores
metálicos.
ABAR
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0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
0 500 1000 1500 2000
Co
nce
ntr
ació
n d
e B
oro
(m
g/L)
Número de pasos
Inicial Columna FINO
Columna REFINO Valor norma
En comparación con la tecnología
más competitiva del mercado
Osmosis inversa:
50 % mayor eficiencia en
remoción de Boro.
60% menor costo inversión y
operación.
8 veces menor generación de
eluidos (volúmenes de rechazo
5% vs 40%).
A partir del tratamiento es posible
obtener ácido bórico
(subproducto de valor
TK-3
TK-4
Efluente a tratarTK-7 TK-8
Efluente tratado
B-5
B-4
B-3
F-1
F-2
TK-5
F-3
TK-6
B-6
F-4
TK-1
TK-2
C-2 C-3C-1
B-7
Eluído:· Disposición Final · Tratamiento F-Q· Evaporación
B-1
B-2
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Ventajas: ABAR
• Capaz de remover sobre el 99% del Boro
presente en las aguas
• Es de operación simple
• Capaz de tratar amplios rangos de caudales,
concentración de Boro y pH
• No requiere de pre-tratamientos (OR sí
requiere ajuste de pH)
• No genera lodos
• Genera entre 2 – 5 % de volumen de rechazo
(versus 40 – 60 % de OR)
• El tratamiento no agrega aditivos químicos a
las aguas
• El tratamiento puede complementarse
fácilmente a otras tecnologías
Ventajas técnicas
Ventajas comerciales
• Permite recuperar subproductos de valor comercial (ácido
bórico fertilizante)
• Posee bajos costos de implementación y operación
• Utiliza espacios pequeños
• Genera aguas de alta calidad para consumo humano y
riego
DESARROLLO DE UNA TECNOLOGÍA INNOVADORA PARA LA
MINIMIZACIÓN DE LODOS Y LA GENERACIÓN DE AGUAS DE ALTA
CALIDAD EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS
SERVIDAS
Santa Cruz, Bolivia 28 de Agosto de 2013
Problemática a Resolver
Mas del 60% de las plantas de tratamiento de aguas servidas en Chile (705), poseen un sistema de depuración del tipo lodos activados. En estos sistemas se genera una gran cantidad de lodos biológicos, alcanzando en el año 2011 un volumen de 509000 m3 de lodos.
PROBLEMATICA A RESOLVER
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Los costos de traslado
y disposición final
bordean
1,2 UF/Ton húmeda
A nivel nacional =
USD$ 1,15 MM
mensuales.
60% de Costos de
Operación $$$ LA+
Reduce Lodos en
un 75%
Aumenta la capacidad de la planta en un
100%
Reduce unidades de tratamiento terciario en
un 100%
Reduce costos de obras civiles
iníciales (50% tanque aireación
+100%
sedimentador)
Aumenta la fiabilidad de la planta a sobrecargas orgánicas
Equipo de Trabajo
EQUIPO
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LA+
Beneficiaria
Coejecutor
GERENCIA AGUA & MEDIO AMBIENTE
Interesados
Empresas Sanitarias
Solución Planteada: Desarrollo LA+
LA+ modifica un sistema convencional de lodos activados, a través de intervenciones externas e internas, para lograr una reducción significativa de la producción de lodos y una alta calidad del agua tratada
SOLUCION TECNICA, NUEVO PROCESO DE TRATAMIENTO
EXTERNA: Disminuir la generación de lodos, Estudio de uso de agentes oxidantes específicos y mezclas, y diseño de unidades de oxidación
INTERNA: Disminuir la generación de lodos en origen y mejorar la calidad del agua, Estudio de sistemas de retención de sólidos en suspensión (membranas en modalidad
sumergida y out-side reactor biológico)
OBJETIVOS DE LA INNOVACION TECNOLOGICA
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Solución Planteada: Desarrollo LA+
EN PROCESO: El sistema LA+ busca reducir la corriente de purga de lodos (kg/d) y mejorar la calidad del efluente (agua tratada) del sistema
INFRAESTRUCTURA: EL sistema LA+ aumentara la capacidad del reactor biológico y no requeriría del clarificador secundario
ADICIONALES: Se reduciría además las etapas de tratamiento terciario (cloración), usuales en un sistema convencional de LA
VENTAJAS DEL PROCESO LA+
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LA+
Solución Planteada: Desarrollo LA+
Metodología
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Evaluación técnica a
Escala Laboratorio
y Banco
Evaluación Técnico –
Económica a Escala Piloto
Protección de PI y
Generación de Modelo de Negocio
Desarrollo del nuevo proceso
LA+
1. Identificación de tecnologías existentes
2. Conceptualización y diseño del nuevo proceso
3. Obtención de parámetros óptimos de operación y performance del nuevo proceso
4. Evaluación técnica y económica preliminar
1. Diseño de la unidad a escala piloto
2. Implementación de la tecnología en empresa sanitaria
3. Traída de expertos 4. Puesta en marcha y
monitoreo 5. Evaluación y
optimización de la tecnología desarrollada
7 meses (Octubre
2012 – Abril 2013)
9 meses (Abril–
Diciembre 2013)
En estrecha colaboración con empresas sanitarias
Beneficios para Empresa Sanitaria
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1. Estudio a Escala Laboratorio
2. Estudio a Escala Banco: Implementación
de tecnología a escala banco en instalaciones de Fundación Chile para probar configuración tecnológica.
3. Sistema a Escala Piloto: Implementación
de Sistema a escala Piloto en Sanitaria. Posterior al desarrollo del proyectos, la infraestructura y equipamiento quedará instalado en la empresa.
4. Evaluación Técnico – Económica preliminar e ingeniería conceptual para el escalamiento de la tecnología.
5. Ser pioneros en Chile en evaluar la temática de acuerdo a las tendencias futuras
6. Si se escala la tecnología y se protege esta, la
Empresa tiene valores preferenciales de
Implementación
MILAF Cecilia Vidal Línea de Gestión Hídrica Gerencia de Agua y Medio Ambiente
Santa Cruz, Bolivia 28 de Agosto de 2013
Efluente ácido Fundiciones
Acido sulfúrico con elevados Contenidos de As y metales pesados
Recuperación
de subproductos
sólidos 60 %
CaSO4 x 2 H2O
Lodo residual
6-10 % Con contenido de As
y metales
Agua tratada
Calidad industrial Sin contenido de As
y metales
Recuperación
de subproductos
sólidos 30 %
CaSO4 x 2 H2O
Tratamiento de agua Extracción As
y metales Recuperación
de Sulfato
Efluente Tratado
Con calidad para descarga o reuso en Procesos
(sin As, Metales ni sulfato)
TRATAMIENTO INTEGRAL
AAF* Innovador costo- efectivo
Confina el arsénico a una
fracción de lodo
(orden del 6 a 10%)
Obtiene subproducto de valor
comercial (yeso)
Menores consumos de cal
Flexible y adaptable a procesos
existentes
Extiende la vida útil del
o los relleno(s) de seguridad
existentes (más de 10 veces)
Tratamiento Integral de Aguas Acidas
de Fundición (AAF)
FUNDACION CHILE Av. Parque Antonio Rabat Sur N°6165, Vitacura Santiago-Chile Teléfono: (56-2) 2400 300
email:[email protected]
RECOMENDACIONES Cecilia Vidal Línea de Gestión Hídrica Gerencia de Agua y Medio Ambiente
Santa Cruz, Bolivia 28 de Agosto de 2013
Conclusiones
En la actualidad existen un pool de tecnologías, en los ámbitos de
disminución de perdidas, de re-uso de aguas y de tratamiento, que
permiten hacer un uso mas sustentable e inteligente de este recurso
En regiones que disponen de abundante recursos hídricos, la
reutilización es una tecnología muy habitual, ya sea con o sin
tratamiento previo del agua. En el caso de zonas con estrés hídrico, la
gestión del agua debe ser efectuada por cuenca y ser integral,
sostenible, eficiente y equitativa
El concepto de aguas regeneradas cada día cuenta con mayor
desarrollo y aceptación. Desde el punto de vista técnico, en el ámbito
de aguas residuales, efluente tratado, aguas tratadas y aguas
regeneradas son sinónimo
El re-uso planificado del agua ofrece: una nueva fuente de agua
local, de calidad y fiable, sostenible, y con una mejor gestión
ambiental, mediante una gran diversidad de opciones técnicas
Cecilia Vidal Cruz
Jefe de Proyecto Gestión
Hídrica
+56 2 224 00 308
MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!