HOME
Reservorios para el tratamiento y almacenamiento de aguas servidas con fines de riego.
La unidad clave en todo proyecto de irrigación con aguas residuales.
RESERVORIOS DE AGUAS SERVIDAS ?
Estos reservorios sirven para el almacenaje de aguas servidas (o "aguas residuales") a largo plazo.
Foto del reservorio "Getaot" de 50,000 m3.
Foto de uno de los reservorios de efluentes de Tel Aviv metropolitana..
Foto del reservorio "Hemeq Hepher" de 4.5 millón m3.
El propósito del almacenamiento es doble:
- Poder descargar los efluentes en el período deseado del año.
- Obtener efluentes de alta calidad.
Los proyectos de reuso en irrigación con aguas servidas deben resolver el defasaje entre la producción contínua de aguas servidas de la ciudad y la
demanda discontínua del agua para irrigación en agricultura.
Los reservorios de almacenamiento aguas residuales permiten una operación flexible de estos sistemas y optimizan el uso del agua, aumentan el área agrícola
que puede ser irrigada, y liberan efluentes de calidad alta y confiable.
Estas unidades para el tratamiento y almacenamiento de aguas servidas también pueden ser aplicadas en otras situaciones:
- Áreas costeras: Las aguas residuales son almacenadas en verano a fin de evitar la contaminación de las playas durante la estación turística.
Al fin del verano –cuando el último turista ya se ha retirado de las playas- los efluentes pueden ser descargados al mar.
Mientras tanto, estos efluentes han alcanzado una excelente calidad debido al demorado almacenamiento durante los meses de verano.
- Recuperación de ríos (I): Las aguas residuales son almacenadas durante la estación seca cuando los ríos no tienen casi caudal.
Efluentes de alta calidad son descargados del reservorio al río en la estación de lluvias cuando el caudal es alto, obteniéndose una máxima dilución y mínimo
impacto ambiental.
- Recuperación de ríos (II): Las aguas residuales son almacenadas durante la época de lluvias cuando el caudal es alto.
Efluentes de alta calidad son descargados del reservorio al río durante el período seco como un substituto del agua original.
Esto permite evitar el secado total del lecho y la destrucción del ecosistema acuático en aquellos ríos cuyas fuentes han sido totalmente captadas para otros fines.
- Efluentes de alta calidad son necesarios. Las aguas residuales contienen no sólo materia orgánica sino también cantidades significativas de patógenos,
metales pesados, detergentes “duros”, pesticidas, micro-contaminantes orgánicos, y otros contaminantes que no son removidos por las plantas de tratamiento mecánicas.
Los reservorios pueden remover la mayor parte de estos contaminantes.
- Agua de refrigeración (agua de enfriamiento): Las aguas residuales depuradas son usadas más y más en
torres de refrigeración (torres de enfriamiento) de termoeléctricas y otras unidades. Los reservorios de aguas residuales pueden proveer aguas de calidad y temperatura
adecuadas en todo momento.
Además, los reservorios de almacenaje de aguas servidas son "verdes":
- Los procesos de purificación que ocurren dentro de los reservorios son naturales.
Los reservorios utilizan radiación solar (las plantas mecánicas usan energía eléctrica).
Las micro-algas producen la mayor parte del oxígeno requerido por los procesos de degradación (las plantas mecánicas toman el oxígeno de la atmósfera
con gran gasto de energía).
-
Las aves acuáticas encuentran en los reservorios un refugio adecuado para ellas.
Esto es importante en áreas donde el ambiente natural de
estas aves ha sido invadido o destruído por el desarrollo urbano, turístico o agrícola.
NUESTRA EXPERIENCIA CON RESERVORIOS DE AGUAS SERVIDAS.
Estos reservorios han sido operados en Israel por más de 30 años para el tratamiento y almacenamiento de aguas servidas durante el invierno lluvioso.
Los efluentes son entonces utilizados en irrigación agrícola durante el verano seco.
Hay cerca de 200 de estos reservorios en el país y sin embargo, hasta hace pocos años, los criterios para su diseño y operación como unidades de tratamiento
eran empíricos.
Nosotros invertimos más de 20 años de I&D sobre reservorios para el almacenamiento de aguas servidas, cubriendo los siguientes aspectos:
- Optimización del balance de agua (entrada/salida, infiltración, evaporación, precipitaciones).
- Hidráulica e hidrología.
- Limnología.
- Química de las sales.
- Cargas orgánicas y balance de oxígeno.
- Remoción de DBO, DQO, SS, detergentes, metales pesados, refractários, nutrientes y otros contaminantes.
- Muerte, inactivación y remoción de patógenos (virus, bacterias y parásitos).
- Reducción de la capacidad de colmatación (obstrucción) de los efluentes en el sistema de irrigación (instrumentos de diseño, de operación, y el uso de peces “sanitarios”
para el control de la comunidad biológica).
- Nitrificación / denitrificación.
- Modelaje y simulación en computador.
Hoy disponemos de criterios de diseño y operación que cubren todos los parámetros importantes: tamaño, forma, profundidad máxima, sistemas de entrada y salida,
áreas muertas, regímenes operacionales, carga hidráulica, cargas orgánicas de superficie y volumétricas, y muchos otros.
Los criterios de diseño y operación están respaldados por grandes bancos de datos basados en estudios de campo de muchos reservorios en Israel y otros países.
Mientras tanto la I&D continúa a fin de obtener información extra y hacer ajustes finos en el diseño y operación incluyendo parámetros menos
importantes pero aún significativos.
Los reservorios de aguas servidas tal como los diseñamos hoy en día
pueden remover
DBO, DQO, detergentes y otros contaminantes
en un orden de magnitud (90 %), y Coliformes fecales en cinco órdenes de magnitud (99.999 %) sin cloración.
UN LIBRO SOBRE RESERVORIOS DE AGUAS SERVIDAS.
Un libro que sintetiza la experiencia ganada en Israel y en otros países sobre estos reservorios ha sido recientemente editado por el Dr. Marcelo Juanicó
de nuestra firma y la Prof. Inka Dor de la Universidad Hebrea de Jerusalén.
La referencia completa es: M. Juanico and I. Dor (Eds), 1999, “Reservoirs for Wastewater Storage and Reuse”, Springer,
Environmental Science Series, Germany, 394 pp. (vea el contenido).
ALGUNOS DE LOS INSTRUMENTOS QUE USAMOS PARA EL DISEÑO DE PROCESO DE ESTOS RESERVORIOS
- Un modelo matemático para analizar y optimizar el balance hídrico del reservorio, incluyendo regímenes operacionales alternativos, evaporación, infiltración,
precipitaciones, viento, etc.
- Un modelo matemático para analizar y optimizar la
distribución de edades hidráulicas de los efluentes dentro del reservorio
operando bajo diferente regímenes.
- Varios modelos estadísticos para pronosticar la remoción de DBO, DQO, SS, detergentes, y otros contaminantes.
- Dos modelos -uno cinético y el otro estadístico- en la remoción de patógenos.
- Un modelo estadístico para pronosticar el régimen de oxígeno del reservorio, incluyendo cambios durante el año y ciclos día-noche a
diferentes profundidades en la columna de agua.
- Un modelo gráfico (matemático) para simular el efecto del viento en la formación de corrientes de superficie y fondo, costeras y de ruptura,
a fin de seleccionar los lugares óptimos para localizar los puntos de entrada y salida de efluentes al reservorio.
- Un modelo cinético para simular y pronosticar la acumulación y degradación de lodos en el fondo del reservorio.
- Un meta-modelo
matemático-cinético general que simula la interacción entre todos los procesos significativos hidráulicos, hidrológicos,
físico-químicos y biológicos, pronosticando la calidad final de los efluentes en función de más de 30 parámetros de diseño y operacionales.
El efecto de "pequeños detalles" como la dirección de los vientos dominantes, la profundidad de las bocas de entrada y salida de efluentes al
reservorio, y el establecimiento o ruptura de la estratificación térmica pueden ser analizados.
- Un modelo para el diseño de dos, tres o un red completa de
reservorios trabajando en serie o en paralelo
bajo diferentes regímenes operacionales.
- Un modelo para optimizar la integración de lagunas de estabilización de diseño avanzado, reactores UASB modificados, lagunas aeradas
de baja energía, filtros biológicos de baja tasa, humedales artificiales, reservorios y otras unidades, en
plantas de tratamiento y almacenamiento únicas de gran eficiencia.
Todos estos modelos no son simplemente teóricos, sino que están basados y verificados por miles de datos tomados de numerosos sistemas reales
trabajando bajo diferentes regímenes operacionales.
Copyright © 2002-2006 Juanicó - Consultores Ambientales Ltd. All rights reserved.
HOME