Biodigestores a gran Escala

GRUPO 08

- Luz Daniella Garcia Arévalo -Gianella Alexandra Mejia Romero

BIODIGESTORES A GRAN ESCALA

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE ARQUITECTURA

ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA I B I O D I G E STO R E S A G RA N E S C A L A - L AT I N O A M E R I C A Estudiantes: García Arévalo Luz Daniella Mejía Romero Gianella Alexandra Docente: Arq.Jhonny Montalván Silva Tarapoto , Mayo 2022

García Arévalo Luz Daniella

Mejía Romero Gianella Alexandra

Introducción

INTRODUCCIÓN Los Biodigestores a Gran Escala en la Ciudades de Latinoamerica , se ejecutan como PTAR(Planta de Tratamiento de Aguas Residuales), siendo una alternativa eficiente ante la constante contaminación de recursos hídricos.En el desarrollo veremos ejemplos de modelos exitosos de PTAR y Tratamiento de Residuos Sólidos y las diferentes estrategias que aplican para lograr un funcionamiento sostenible con el ecosistema.Dentro de los principales componentes del tema tenemos:

PTAR No se contaminan los recursos hídricoss

Aprovechamiento para generar energia

Tratamiento de residuos sólidos

Reciclaje

BIODIGESTORES A GRAN ESCALA-LATINOAMERICA Aguas Residuales y Residuos Sólidos

¿CÓMO CONSTRUIR UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Fase 1: Investigar el terreno Permite identificar la mejor zona la para la instalación de la planta de tratamiento de aguas residuales. El estudio del terreno es determinante, además para el tipo de cimentación Y estructura

Fase 6: Construcción del reactor anaerobio En este elemento de la planta de tratamiento el agua entrará y será tratada constantemente para luego ser descargada.

Fase 2: Diseño del plano En esta etapa será necesaria la realización de un plano que permita identificar cada área o unidad que presentará la planta.

Fase 7: Construcción del tanque de secado de lodos En este elemento de la planta de tratamiento el agua entrará y será tratada constantemente para luego ser descargada.

Fase 3: Instalación de la caja derivadora Esta se conforma por dos canales que reciben el agua y conducirla al desarenador o desviar el excedente del agua.

Fase 8: Construcción del tanque de lixiviado Este servirá para almacenar el agua que se separe del tanque de secado de lodos.

Fase 4: Construcción del desarenador Igual que el anterior, consta de canales. En este se capta los materiales pesados que han sido arrastrados con el agua.

Fase 9: Construcción del tanque distribuidor Este suele construirse sobre el tanque de lixiviado. Su objetivo es quitar la presión al agua y distribuirla entre los reactores.

Fase 5: Construcción del desarenador Está unido al desarenador y presenta forma circular que es considerado un instrumento de paso. El objetivo de este es el almacenamiento temporal del agua que será bombeada hacia el tanque distribuidor.

Fase 10: Construcción del gasómetro En el tratamiento del agua se liberan gases. Estos pueden ser almacenados en el gasómetro para ser usado para cocinar, dar energía a un generador, etc.

La mejor recomendación para la eficiencia de una planta de tratamiento de aguas es contar con la máquina específica para cada proceso.

TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: TRATAMIENTO PRIMARIO: se considera en muchos casos un pre-tratamiento o tratamiento preliminar, seguido por el tratamiento primario. Básicamente estos consisten en la eliminación de sólidos gruesos -Rejas fijas.

-Filtros de canal, incluyendo Aquarake (reja motorizada) y filtros de tornillo para canal.

-Filtros parabólicos, incluyendo tipos estáticos y vibratorios.

-Filtros rotatorios, de alimentación interna y externa.

-Filtros de tela.

TRATAMIENTO SECUNDARIO: tratamiento biológico requerida para aquellos que descargan residuos al medio ambiente, como ríos u otro cuerpo de agua natural. (elimina materia orgánica disuelta) -Sistema de Tratamiento Aeróbico controlado bajo condiciones aerobias (con aireación) -Sistemas de Tratamiento Anaeróbicos Basado en un proceso biológico, controlado bajo condiciones anaerobias que trata efectivamente DQO, DBO y SSV produciendo biogás, calor y poca biomasa (sin oxígeno) .

TRATAMIENTO TERCIARIO: permite reducir la carga contaminante de aguas residuales permitiendo, no solo su vertido a cauces naturales, sino la reutilización como recurso hídrico alternativo.

impiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. De los tres tipos de tratamiento de aguas residuales este es más caro que los anteriores.

-Filtros de arena.

-Medios filtrantes -Filtros de carbón activado.

-Filtros de carbón activado aireado.

-Desinfección -Sistemas de membranas, tipos: MF, UF y RO.

PTAR BELLO-Medellin Ubicación: Municipio de Bello,Medellín-Colombia Área: 45 ha.

Delimitaciones: Quebrada Niquía al Noreste,Quebrada Seca al Suroeste, la vía Troncal de Occidente al Noroeste y el río Medellín al Sur

TIPOS Y CARACTERISTICAS Tipo: Lodos activados, con estabilización y deshidratación de los lodos, y un caudal promedio de diseño de 5,0 m3/s, con un caudal máximo de diseño de 6,5 m3/s.

• Unidades de Pretatamiento: • Tratamiento Primario: • Tratamiento Secundario: Tratamiento Biológico y Sedimentación Secundaria • Espesamiento de lodos: • Manejo de lodos: Estabilización de lodos y recuperación de energía • Canal de descarga: Estabilización de lodos y recuperación de energía • Generación de energía: Estabilización de lodos y recuperación de energía

Lote 1.1

Revisión: 1

Fecha: 2007-12-03

FUNCIONAMIENTO

Figura 2.2: Diagrama de proceso simplificado PTAR Bello Archivo: HTA-A-RP-01-10-C02-R2

2.3

PLANTEAMIENTO URBANO

VENTAJAS • Los sistemas que emplean las plantas de tratamiento de aguas residuales permiten eliminar cualquier agente contaminante en el agua. Tienen la capacidad de erradicar bacterias y virus que pudieran causar daños en la salud de las personas, animales o plantas • El biogás generado en el tratamiento de Canoas, al igual que en Salitre, será reutilizado para generar cerca del 32 por ciento de la demanda de energía necesaria para su funcionamiento

• Conveniencia para el medio ambiente cada año la empresa retira 400.000 toneladas de residuos sólidos de estos cuerpos de agua, descontaminando el río Bogotá

• Se reduce la contaminación del mar por aguas residuales.

DESVENTAJAS • Requiere de grandes superficies de terreno para ser construidas(por lo general llanas)

• Se suele ver algún tipo de perdida de agua por evaporación,pero esto depende si la zona propuesta sobrepasa la temperatura ambiente

• Algunos de las plantas de tratamiento han dejado de funcionar por el alto costo de mantenimiento y operación

• Respecto a lo económico, al tratarse de obras de ingeniería especializada muy costosa, este tipo de plantas de tratamiento de agua quedan fuera del alcance de muchos municipios.

• La existencia generalizada de sistemas de drenaje en los que se combinan aguas negras y de lluvia, entorpece y encarece las operaciones de tratamiento durante la época de lluvias

PTAR Canoas-Bogotá Ubicación: Canoas,Bogotá-Colombia Área: 28.827 ha Población servida: 7 322 000 habitantes Presupuesto: 12853889.38 Soles

• Tratamiento Terciario: trientes por medio de procesos físicos (Fosforo) y biológicos (Nitrógeno)

CARACTERÍSTICAS • Tratamiento Secundario: Tratamiento Biológico con desinfección mediante el cual se espera un efluente de 30 mg/l de DBO y SST • Espesamiento de lodos: • Manejo de lodos: Estabilización de lodos y recuperación de energía

TIPOS Y CARACTERÍSTICAS

• Canal de descarga: Estabilización de lodos y recuperación de energía

Tipo: contará con un primario ,secundario y terciario por desinfección, con producción de lodos y generación de energía.

• Generación de energía: Estabilización de lodos y recuperación de energía

• Unidades de Pretatamiento: • Tratamiento Primario: comprende un tratamiento primario con asistencia química (TPQA), mediante el cual se espera una reducción del 40% de la carga de DBO5 y 60% de la carga de SST.

FUNCIONAMIENTO

Tanque procesamiento de lodos Planta pretratamiento ,retiene los masteriales mas grandes

Planta pretratamiento ,retiene los masteriales mas grandes

Tanques de retiro de grumos biológicos y material suspendido.

Seres biológicos para microrganismos aeróbicos

Tanques de extracciónde lodos y materiales flotantes

VENTAJAS • Los sistemas que emplean las plantas de tratamiento de aguas residuales permiten eliminar cualquier agente contaminante en el agua. Tienen la capacidad de erradicar bacterias y virus que pudieran causar daños en la salud de las personas, animales o plantas • El biogás generado en el tratamiento de Canoas, al igual que en Salitre, será reutilizado para generar cerca del 32 por ciento de la demanda de energía necesaria para su funcionamiento

• Conveniencia para el medio ambiente cada año la empresa retira 400.000 toneladas de residuos sólidos de estos cuerpos de agua, descontaminando el río Bogotá

• Se reduce la contaminación del mar por aguas residuales.

DESVENTAJAS • Requiere de grandes superficies de terreno para ser construidas(por lo general llanas)

• Se suele ver algún tipo de perdida de agua por evaporación,pero esto depende si la zona propuesta sobrepasa la temperatura ambiente

• Algunos de las plantas de tratamiento han dejado de funcionar por el alto costo de mantenimiento y operación

• Respecto a lo económico, al tratarse de obras de ingeniería especializada muy costosa, este tipo de plantas de tratamiento de agua quedan fuera del alcance de muchos municipios.

• La existencia generalizada de sistemas de drenaje en los que se combinan aguas negras y de lluvia, entorpece y encarece las operaciones de tratamiento durante la época de lluvias

Planta de Tratamiento de Residuos Sólidos Urubamba Ubicación: Urubamba ,Cuzco-Peru Área: 4.7 ha Población beneficiada: 20.879 habitantes Presupuesto: 13 924 105.72 Soles

VENTAJAS

DESVENTAJAS

• La Planta de Tratamiento de los Residuos Sólidos, es un método completo y definitivo, dada su capacidad para recibir gran cantidad y variedad de residuos sólidos.

• Una planta de tratamiento de residuos sólidos implica una selección previa de los residuos y el reciclaje de muchos materiales.

• Genera nuevos empleos con personal capacitado.

• Permite recuperar y dar valor a terrenos que se consideran improductivos.

• Las ventajas de los rellenos sanitarios es que requieren de una inversión a la que se necesita para la implementación de un sistema de tratamiento tal como la separación, composteo o incineración.

• Malos olores • Las Plantas de Tratamiento de Residuos Sólidos mal diseñadas producen en exceso muchos gases de efecto invernandero • Contaminación Visual

FUNCIONAMIENTO

Tratamiento de Lixiviados Cerco Perimetral

Administración Residuos Cubiertos y Compactados

Sistema de Captación de Gases

Casera Bombeo Terraplén Perimetral

Dren de lixiviados y chimenea de gases

Aguas Subterraneas Impermeabilización con Pilietileno

Pozo de monitoreo

PTAR La Chira y Taboada Ubicación: Chorrillos,Lima-Peru Población beneficiada: 2.5 millones Presupuesto: 13 924 105.72 Soles Capacidad: La planta, que tiene una capacidad de tratamiento de agua promedio de 6,3 m3/s y un nivel máximo de 11,3 m3/s

VENTAJAS • Mejorar la salud pública de la población a través del tratamiento de las aguas residuales.

• Eliminar la contaminación del litoral sur producida por vertimientos del colector Surco, con la finalidad de mejorar la salubridad en las poblaciones de las áreas urbanas del litoral de Lima.

• Recuperación del entorno paisajístico alrededores de la playa

• Se reduce la contaminación del mar por aguas residuales.

DESVENTAJAS • Malos olores • Las Plantas de Tratamiento de Residuos Sólidos mal diseñadas producen en exceso muchos gases de efecto invernandero • Contaminación Visual

FUNCIONAMIENTO

BIBLIOGRAFIA 1. M.D.C. (2019, marzo). PTAR Canoas. Acuedutco.

2. Municipio De Bello, M. B. (2008). PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES BELLO. Grupo EPM. https://www.grupo-epm.com/site/Portals/22/Docs/documentos_de_interes/ptar_bello/hta-a-rp-01-10-c02-r2. pdf?ver=2015-06-16-124545-913 3. COPESCO. (2018, agosto). PLANTA DE TRATAMIENDO RESIDUOS SOLIDOS URUBAMBA. COPESCO. https://copesco.gob.pe/conociendo-la-planta-de-tratamiento-de-residuos-solidos-de-urubamba/ 4. Gobierno Perú. (2017, septiembre). PTAR La Chira y Taboada. Ministerio Gobierno. https://www.gob.pe/es/ institucion/vivienda/noticias/314392-ptar-la-chira-y-taboada-conoce-las-plantas-que-tratan-el-80-del-desague-de-lima-y-callao