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

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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+

www.innovacionambiental.cl

LA+

Solución Planteada: Desarrollo LA+

Metodología

www.innovacionambiental.cl

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

www.innovacionambiental.cl

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:info@fundacionchile.cl

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

Cecilia.vidal@fch.cl

+56 2 224 00 308

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN!!