Manjo de rsiduos y emisiones
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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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