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CONTENIDO. Introducción Objetivo General del proyecto Caso de estudio Objetivo del estudio Metodologías para la cuantificación de GEI Escenarios Resultados Conclusiones y propuesta. INTRODUCCIÓN. Tratamiento limitado, menos del 15% de las aguas residuales reciben algún tratamiento.
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CONTENIDO • Introducción • Objetivo General del proyecto • Caso de estudio • Objetivo del estudio • Metodologías para la cuantificación de GEI • Escenarios • Resultados • Conclusiones y propuesta
INTRODUCCIÓN • Tratamiento limitado, menos del 15% de las aguas residuales reciben algún tratamiento. • Necesidad de inversión. • El tratamiento de aguas residuales, contribuye a la emisión de GEI. • Oportunidad para identificar los procesos tecnológicos con una baja huella de carbono. • Contribuir a mitigar el cambio climático en la región de América Latina y el Caribe.
INTRODUCCIÓN PROYECTO IDRC – UNAM 105701-001Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en el tratamiento de aguas residuales de América Latina y el Caribe, al adoptar procesos y tecnologías más sustentables.
OBJETIVO GENERAL • Contribuir a la gestión sostenible del agua y a la reducción de los gases de efecto invernadero, mediante el establecimiento de lineamientos técnicos para la definición del procesamiento de aguas residuales en relación a las emisiones de gases de efecto invernadero. • Asimismo, se apunta a contribuir a la generación de energías limpias a nivel municipal, así como a promover el desarrollo regional y la implementación de nuevas tecnologías más sustentables.
ACV AMBIENTAL PROYECTO • CAMBIO CLIMÁTICO • Cuantificación de emisiones Gases de Efecto Invernadero PROYECTO IDRC – UNAM Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en el tratamiento de aguas residuales de América Latina y el Caribe, al adoptar procesos y tecnologías más sustentables. • ACVENFOQUE SOCIAL
CUANTIFICACIÓN DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN NUEVE ESCENARIOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN AMÉRICA LATINA Y EL CARIBE CASO DE ESTUDIO
OBJETIVO DEL ESTUDIO • Cuantificar las emisiones de Gases de Efecto Invernadero* (GEI) emitidas por cada uno de los nueve escenarios de Tratamiento de Aguas Residuales (TAR) municipales, representativos de América Latina y el Caribe; con el propósito de identificar las tecnologías con mayor potencial de participación en proyectos de Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL). * Metano
MECANISMO DE DESARROLLO LIMPIO • Uno de los tres mecanismos establecidos por el Protocolo de Kioto. • Facilitar la ejecución de proyectos de reducción de GEI • Esta definido en el Artículo 12 del Protocolo de Kioto • Permite beneficiarse a las Partes no incluidas en el anexo I • De las actividades de proyectos que tengan por resultado reducciones certificadas de emisiones. • Es un mecanismo de mercado. • Los créditos resultantes de las reducciones de emisiones de GEI se comercializan y quien los adquiere los contabiliza para el logro de los compromisos de reducción asumidos.
MDL REGISTRADOS Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático
LÍNEA BASE Y ESCENARIO PROYECTADO • La línea base representa la situación que se produciría en ausencia del proyecto. • El escenario del proyecto se refiere a la situación que se logra mediante la implementación del proyecto.
CÁLCULO DE LA LÍNEA BASE Emisiones generadas en el Tratamiento de Aguas Residuales municipales Línea Base
FACTOR DE EMISIÓN LÍNEA BASE ELECTRICIDAD BEpower, y = Cey* FE • CE = Consumo electricidad (kWh) al año. • Factor de emisión: 0.00063 tonCO2e/kWh - República Dominicana* *OLADE
LÍNEA BASE DE LOS Escenarios
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS DE LODOS ACTIVADOS Purga de lodos aerobios E E Bombeo Bombeo E E E E NaClO DESCARGA A CUERPO DE AGUA Aireación extendida Clarificador secundario Desarenador Criba • Cloro Agua residual TRATAMIENTO AGUA Agua tratada Filtro Residuos sólidos Residuos sólidos Lechos de secado ELECTRICIDAD Lodo seco E Bombeo Drenado TRATAMIENTO DE LODOS DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS LA+PROCESOS ANAEROBIOS DESCARGA A CUERPO DE AGUA TRATAMIENTO AGUA ELECTRICIDAD Lodos aerobios de retorno E E E Bombeo Bombeo TRATAMIENTO DE LODOS E E Agua residual E Cl E • Proceso convencional de lodos activados Clarificador secundario Clarificador primario Desarenador Agua tratada • Cloro Filtro Criba DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO Residuos sólidos Residuos sólidos Centrifugación • Digestión anaerobia Espesado E E Bombeo Purga E Polímero E E Biogás quema Bombeo Bombeo E Lodo deshidratado Sobrenadante ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN Bombeo DESCARGA A CUERPO DE AGUA Biogás E E TRATAMIENTO AGUA Secado por evaporación dentro de la laguna Laguna anaerobia Laguna facultativa Laguna de pulimento Desarenador Agua tratada Agua residual Criba ELECTRICIDAD Residuos sólidos Residuos sólidos TRATAMIENTO DE LODOS Lodo seco DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE E. Electricidad solo en los escenarios mediano y grande (5 y 8)
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS UASB+PROCESOS Biopelícula E E Bombeo Bombeo DESCARGA A CUERPO DE AGUA E E E TRATAMIENTO AGUA Clarificador secundario Filtros percoladores UASB Desarenador Agua tratada Agua residual Criba • Cloro Filtro ELECTRICIDAD Purga de lodos anaerobios Residuos sólidos Residuos sólidos Biogás quema Lechos de secado E Lodo seco Bombeo Drenado TRATAMIENTO DE LODOS DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS UASB+PROCESOS DESCARGA A CUERPO DE AGUA TRATAMIENTO AGUA E E Bombeo Bombeo ELECTRICIDAD E E NaClO E E Laguna de pulimento Biogás quema UASB Laguna facultativa Desarenador Agua tratada Agua residual Criba • Cloro Filtro Purga de lodos anaerobios Residuos sólidos Residuos sólidos Secado por evaporación dentro de la laguna ? Lechos de secado E Bombeo DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO Lodo seco Drenado TRATAMIENTO DE LODOS ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
EMISIONES DE LOS ESCENARIOS UASB+PROCESOS DESCARGA A CUERPO DE AGUA TRATAMIENTO AGUA ELECTRICIDAD Biogás quema Purga de lodos aerobios DISPOSICIÓN DE LODOS EN VERTEDERO E E TRATAMIENTO DE LODOS Bombeo Bombeo E E E E E E Cl UASB Lodos activados Clarificador secundario Desarenador Agua tratada Agua residual Criba • Cloro Filtro Purga de lodos anaerobios Residuos sólidos Residuos sólidos E Polímero Centrifugado E Lodo deshidratado Bombeo ESCENARIOS Sobrenadante CHICO MEDIANO GRANDE
CUANTIFICACIÓN DE GEI Resultados de la LÍNEA BASE
RESULTADOS EMISIONESEscenario Flujo Chico • El escenario 1 es el escenario que en conjunto genera mayores emisiones de GEI. • Por uso de electricidad el escenario 1 es el de mayor contribución, seguido del escenario 3. Debido a la energía requerida por la tecnología. • El escenario 2 es el mayor contribuyente de GEI en el proceso del tratamiento de agua residual. • En el vertedero el escenario 1 es el que más contribuye en emisiones de GEI. ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
RESULTADOS EMISIONESEscenarios Flujo Mediano • En conjunto el escenario 5 genera mayores emisiones de GEI, seguido del 4. • El escenario 4 genera más emisiones por uso de electricidad y por la disposición de lodos en el vertedero; la tecnología de lodos activados requiere de grandes cantidades de electricidad para funcionar y es alta generadora de materia orgánica (lodos). • El escenario 5, tiene una mayor emisión de GEI debido a que es un proceso anaerobio y las emisiones se hacen directamente a la atmósfera. ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
RESULTADOS EMISIONESEscenario Flujo Grande • El escenario 8, en conjunto es el mayor generador de GEI, seguido el escenario 7. • El escenario 7 genera más emisiones por uso de electricidad, seguido del 9. • En el vertedero el escenario 8 es el que genera mayores emisiones; el escenario 7 y 9 generan menos cantidad de lodos para su disposición. • El escenario 7 y 9 consideran la quema del biogás captado en el digestor anaeróbico de lodos. ESCENARIOS CHICO MEDIANO GRANDE
EMISIONES • El Factor de Emisión (FE) determina las emisiones de GEI generadas por el uso de electricidad • El FE depende del mix energético de la zona. • La Figura muestra la diferencia en emisiones por m3 tratado, que los escenarios de tratamiento podrían presentar en República Dominicana (azul) y Brasil (rojo). • Los escenarios que consumen electricidad tienen menos emisiones en los lugares con un mix energético menor, mientras que los escenarios con un bajo consumo de electricidad, muestran emisiones muy similares en ambos casos.
CONCLUSIONES • Los escenarios aerobios generan menores emisiones totales de GEI que los anaerobios, sin embargo los sistemas anaerobios tienen un alto potencial de mitigación ya que pueden recuperar y aprovechar el biogás; mientras que disminuir emisiones por el consumo energético puede ser más complejo y costoso. • La electricidad usada y el tratamiento del agua son los procesos unitarios con más aportación de emisiones. • El mix eléctrico del país juega un papel fundamental, por lo cual una misma tecnología de tratamiento, con el mismo caudal y las mismas características, puede ser ambientalmente buena para un lugar y no tan buena para otro.
PROPUESTAS • ESCENARIOS: 1 Y 4 Lodos Activados AE • No hay cambio • ESCENARIOS: 2, 5 y 8 Lagunas de Estabilización • Captura del biogás y generación de electricidad. • Cubrir con geomembrana y un sistema de recuperación de biogás • Unidad de cogeneración • ESCENARIOS: 3, 6, 7 y 9 • Generación de electricidad. • Unidad de cogeneración
¡ GRACIAS ! http://proyectos.iingen.unam.mx/LACClimateChange