TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: Un enfoque sustentable

1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: Un enfoque sustentable Adalberto Noyola Instituto de Ingeniería Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) 9° Foro Internacional Desde lo Local San Luis Potosí, SLP, 27 de septiembre 2012

2. Introducción El tratamiento de agua residual en América Latina es aún imitado, teniendo en cuenta que menos del 20% de las aguas residuales reciben algún tratamiento. Este es un claro indicador de la necesidad de invertir en el área. El tratamiento de las aguas residuales contribuye a la emisión de gases de efecto invernadero. Existe la oportunidad para aplicar procesos tecnológicos más sustentables, que pueden tener una menor huella de carbono y así contribuir a mitigar el cambio climático.

3. América Latina y el Caribe (ALyC) • 563 millones de habitantes (8.5% pob. mundial) • Agua potable para 85 % de su población (84 millones carentes) • Saneamiento para 78 % de su población (124 millones carentes) • Tratamiento de aguas residuales del orden del 20% • Metas internacionales y nacionales para el sector incumplidas

4. El Saneamiento en ALyCElementos técnicos de diagnóstico en aguas residuales • Saneamiento para el 78% de la población • 48% alcantarillado • 30% letrinas o tanques sépticos • Tecnologías convencionales en su gran mayoría • Lagunas de estabilización (+++) • Lodos activados (+) • Resistencia a la aceptación de tecnologías adaptadas • Medio conservador • Dominio de empresas transnacionales

5. Mortalidadinfantil, agua y saneamiento en AL

6. Los Retos del Saneamiento • Población fuertemente urbana: 74% • Operadores de A y S débiles y usuarios sin cultura de pago • Calidad y disponibilidad de agua en reducción • Escasez de agua en varias regiones • Reúso en agricultura (1,300,000 ha) • Reúso urbano e industrial creciente • Nuevas formas de abordar los retos • Innovadoras • Adaptadas • Lo financiero, lo administrativo, lo tecnológico • Integrales (Gestión Integrada de Recursos Hídricos GIRH)

7. Las HerramientasTecnológicas El tratamiento de aguas residualesConsiderandos: La materia no se destruye, solo se transforma * la inevitabilidad de los subroductos y residuos * integrar un sistema completo El mejor tren de tratamiento * con el máximo de economía y el mínimo de complejidad, alcanza la calidad de agua requerida Las principales causas de la ineficiencia de las plantas * Abandono por altos costos de operación * Sistema impuesto al organismo responsable de la operación * Decisiones de corto plazo

8. Principales procesos de tratamiento biológico de aguas residuales

9. El reúso: la nueva realidad Existe tecnología para llevar agua residual a potable Integración de trenes de tratamiento para una calidad de agua específica, en función de la demanda Evaluación económica desfavorable ante una oferta de agua tratada, con costos reales, en sustitución de agua potable subsidiada Problemática técnica, financiera y social La solución adecuada será la que logre la máxima sustentabilidad

10. El Saneamiento en América Latina Campo de oportunidades Decisiones políticas firmes Participación responsable de la sociedad Nuevos enfoques técnicos, menos convencionales y más adaptados Tecnologías innovadoras, función de condiciones locales Optimizar el costo de inversión y de operación, asegurando un sistema perdurable

11. Nuevas soluciones a un viejo problema Los antecedentes y la situación actual exige soluciones: * integrales * efectivas * multidisciplinarias * con criterios sustentables * de corto y mediano plazo Un manejo del agua integral, adaptado, innovador …..y con participación social

12. Por una tecnología más sustentable Características deseables de un proceso de tratamiento • Ahorra y optimiza (menores necesidades de insumos) • Recicla, no agota (minimiza residuos y genera subproductos) • Integra (sistema “sin cabos sueltos”) • Perdura (esquema tecnológico - administrativo - financiero adecuado, compatible con su entorno social y ambiental) ¿Paradigma inalcanzable?

13. CambioClimático Gases de efecto invernadero IPCC (1996) Potencial de calentamiento global (GWP) del metano: 21

14. Orígen del metanoatmosférico * Suma de residuos: 25 % IPCC (1994)

15. Situación en México Las estadísticas del agua publicadas en México para 2010 indican: • La Agenda del Agua 2030 establece que para el 2030 - Las PTAR deberán alcanzar una cobertura del 100% del agua residual colectada. - Se deberá garantizar que las aguas residuales descargadas a los cuerpos receptores cumplan con los niveles de calidad definidos en el marco jurídico aplicable. • 2,186 PTAR • Caudal tratado total de 93.601 m3/s Agua residual que recibe tratamiento Agua residual que no recibe tratamiento

16. Escenarios base y de mejora para las emisiones de GEI (CH4 y CO2) por las PTAR municipales en México • Proyecto financiado por Centro Mario Molina • Se determinó el escenario base de emisiones de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2) considerando la tendencia actual. • Se propusieron cuatro escenarios que permitieran la reducción de emisiones GEI.

17. Escenario Base de emisiones de GEI por las PTAR municipales en México Puesta en marcha de la PTAR Atotonilco, la cual permitirá sanear aproximadamente el 60% de las aguas residuales que se generan en el Valle de México. • Reducción de emisiones de GEI debido al porcentaje de incremento de caudal tratado anualmente. • Nota: Los valores correspondientes a los años 1990-2006 fueron tomados de documento “Actualización Nacional de GEI 1900-2006 en la categoría de desechos .

18. Escenarios de Mejora (EM) para la reducción de emisiones de GEI en las PTAR EM “Agenda del Agua 2030” EM “B1” EM “B2” EM “B3”

19. Escenarios de Mejora para la reducción de emisiones de GEI de PTAR municipales en México 6% 6% 10% 10% 13% 13% • El EM “B3” es el que presenta un mayor porcentaje de reducción de emisiones de GEI . • Pero implica desarrollar tecnología para captura del metano disuelto 24%

20. En resumen… • La vía anaerobia esunaopciónsustentablepara el tratamiento y aprovechamiento de residuosorgánicos • Bajoconsumo de energía • Productoraneta de energía • Menoresfactores de emisión de GHG, con quemado de CH4 adecuado. • En aguasresidualesindustriales y lodosesunaopciónprobada • En aguasresidualesmunicipales, la vía anaerobia tiene el inconveniente del metanodisueltoquepuedeliberarse a la atmósfera • Aúnfaltacaminoporrecorrerparaqueestaopción sea aceptada en forma generalizada • La importancia de reducirlasemisiones de GHG puedefavorecer la aceptación de la tecnología

21. …….. • Los retos para el adecuado manejo del agua obligan a utilizar los recursos en forma óptima, a lograr más con menos y a ser innovadores en las soluciones • Para todo proyecto debe seleccionarse la mejor opción, la más sustentable (perdurable) • Existen las opciones tecnológicas, aunque en diverso grado de desarrollo. El reto es utilizarlas óptimamente • Los recursos que deberán invertirse en el mediano y largo plazo, son una oportunidad para demostrar la creatividad e innovación nacionales para buscar respuestas propias

22. Conclusiones • Las tecnologías más representativas de la muestra de PTAR de América Latina y el Caribe son: las lagunas de estabilización, los lodos activados y los reactores tipo UASB; representan el 80% del inventario de PTAR en ALC. • Los lodos activados contribuyen con el tratamiento del 58% del caudal tratado en AL y C.

23. Conclusiones • Los escenarios “B1” y “B2” reducen en forma limitada la emisión de GEI. Sin embargo, pueden adoptarse desde el corto plazo como medidas de mitigación de emisiones por las PTAR municipales en México. • Se resalta la necesidad de invertir en investigación para el desarrollo de tecnologías de captación de metano altamente eficientes para lograr así un mayor porcentaje de reducción de emisiones de GEI en este sector.

24. Guía para la selección de procesos sustentables para tratamiento de aguas residuales http://proyectos.iingen.unam.mx/LACClimateChange

25. Muchas Gracias!