PROYECTO IDRC – UNAM 105701-001 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. Dr. Adalberto Noyola Robles Dr. Juan Manuel Morgan Sagastume Dra. Patricia Güereca Hernández M. en C. Margarita Cisneros Ortiz M. en I. Liliana Romero Casallas M. en I. Flor Hernández Padilla M. en C. Adba Musharrafie Martínez M. en C. Alejandro Padilla Rivera

Contenido Resultados del proyecto a la fecha Relevancia del proyecto Introducción Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (IDRC) Instituto de Ingeniería de la Universida Nacional Autónoma de México (UNAM) Objetivos generales y específicos del proyecto Metodología Obtención de información Análisis de ingeniería conceptual y un análisis de ciclo de vida con elementos sociales Proponer un tren de tratamiento de aguas residuales tipo Relevancia del proyecto Resultados del proyecto a la fecha

Introducción El tratamiento de agua residual en América Latina es aún imitado, teniendo en cuenta que menos del 15% de las aguas residuales reciben algún tratamiento. Este es un claro indicador de la necesidad de invertir en el área. Sin embargo las instalaciones para el tratamiento de las aguas residuales contribuyen a la emisión de gases de efecto invernadero. Esto es una oportunidad para identificar los procesos tecnológicos que pueden tener una baja huella de carbono para contribuir a mitigar el cambio climático en la región de América Latina y el Caribe.

Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo (IDRC) Corporación creada por el Parlamento de Canadá en 1970, para ayudar a los países en vías de desarrollo usando la ciencia y la tecnología para fines prácticos y soluciones a largo plazo en los problemas sociales, económicos y ambientales. El apoyo está dirigido hacia la creación de una comunidad local de investigadores quienes trabajarán en la construcción de sociedades saludables, más equitativas y más prosperas Dr. Adalberto Noyola Robles Dr. Juan Manuel Morgan Sagastume Dra. Patricia Güereca Hernández M. en I. Liliana Romero Casallas M. en I. Margarita Cisneros Ortiz M. en C. Alejandro Padilla Rivera

Instituto de Ingeniería / Universidad Nacional Autónoma de México Centro de investigación en diversas áreas de la ingeniería más productivo de México. La política del Instituto ha sido realizar investigación orientada a problemas generales de la ingeniería, colaborar con entidades públicas y privadas para mejorar la práctica de la ingeniería en el ámbito nacional, proporcionar servicios de ingeniería a los diversos sectores de la sociedad. Asimismo, ha puesto especial atención en la formación de recursos humanos y en difundir los resultados de sus investigaciones, contribuyendo así al desarrollo del país y al bienestar de la sociedad.

M. en I. Margarita Cisneros Ortiz M. en C. Alejandro Padilla Rivera 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. Dr. Adalberto Noyola Robles Dr. Juan Manuel Morgan Sagastume Dra. Patricia Güereca Hernández M. en I. Liliana Romero Casallas M. en I. Margarita Cisneros Ortiz M. en C. Alejandro Padilla Rivera

Objetivos específicos Determinar el estado del conocimiento en relación al tratamiento de aguas residuales en la región de América Latina y el Caribe, en particular en los países seleccionados (Brasil, Colombia, Chile, Guatemala, República Dominicana y México). Desarrollar el diseño de ingeniería conceptual relacionado con el balance de masa y energía, el análisis de ciclo de vida y la cuantificación de gases de efecto invernadero para las tecnologías de tratamiento de aguas residuales más utilizadas en América Latina. Identificar y recomendar –desde la perspectiva técnica, económica, ambiental y social – las tecnologías más apropiadas para el tratamiento de aguas residuales en América Latina, y clasificar su viabilidad para desarrollar proyectos de Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL).

M. en I. Margarita Cisneros Ortiz M. en C. Alejandro Padilla Rivera Metodología Obtener información sobre el tratamiento de las aguas residuales en los países seleccionados como representantes de una Región Latinoamericana. Efectuar un análisis de ingeniería conceptual y un análisis de ciclo de vida con elementos sociales sobre cuatro trenes de tratamiento de aguas residuales, conformados con las tecnologías más recurridas para el tratamiento de aguas residuales en función de la calidad del agua tratada. Proponer un tren de tratamiento de aguas residuales tipo que, en función de los resultados obtenidos en el análisis de ciclo de vida, pueda ser recomendado en función del caudal y de la calidad de agua tratada. Dr. Adalberto Noyola Robles Dr. Juan Manuel Morgan Sagastume Dra. Patricia Güereca Hernández M. en I. Liliana Romero Casallas M. en I. Margarita Cisneros Ortiz M. en C. Alejandro Padilla Rivera

Relevancia del proyecto Proporcionará una visión clara de la situación actual del tratamiento de las aguas residuales municipales en América Latina y el Caribe. Aportará una guía para los tomadores de decisiones en la selección de las PTAR más adecuadas desde el punto de vista técnico, ambiental, ecónómico y social. Ofrecerá bases para la toma de decisiones encaminadas a mitigar el Cambio climático. Permitirá el desarrollo de un Inventario de Ciclo de Vida para el sector del tratamiento de aguas en América Latina. Apoyará con el desarrollo metodológico del Análisis de Ciclo de Vida Social.

Resultados del proyecto a la fecha Conocimiento de la situación actual del tratamiento del agua residual municipal, en particular en los países seleccionados. Determinación de los cuatro tipos de tratamiento más utilizados en América Latina y el Caribe, tomando en cuenta caudales y calidad del agua tratada. Inicio de las actividades correspondientes al inventario del análisis del ciclo de vida de los trenes de tratamiento seleccionados (balances de masa y energía, dimensionamiento preliminar de obra civil, mecánica, eléctrica y de instrumentación y control, la estimación aproximada de costo de inversión y operación). Desarrollo del primer taller internacional. (México, 4 y 5 de octubre 2010) Establecimiento de colaboraciones con el Centro Mario Molina, el Instituto Nacional de Ecología y el Instituto de Investigaciones Sociales de la UNAM. Conformación del Comité Asesor Visitas en algunas PTAR, de los seis países seleccionados. http://proyectos.iingen.unam.mx/LACClimateChange Primer Taller Internacional Visitas a PTAR municipal

GRACIAS ¡ http://proyectos.iingen.unam.mx/LACClimateChange

Obtención de información Recopilación de información a cargo de un consultor. Tipo predominante de tratamiento. Información documental publicada por las dependencias, entidades y organismos operadores. Uso del agua residual tratada. Inventario de información para una muestra de PTAR /país, de acuerdo con: - Categorización de ciudades por tamaño de población. -Tipo de formato de información a aplicar: a) Formato general b) Formatos específicos: Normatividad ambiental existente / país. Caudales más usados. Establecimiento de 3 escenarios (Q1, Q2, Q3) supuestos pero fundamentados.

Análisis de Ingeniería conceptual Total: 9 escenarios. Flujos Tecnologías Calidad del Agua Q1 Q2 Q3 X Y Z Calidad de descarga de 30 mg/L Análisis de la configuración de tecnologías más usadas en AL y C. Balances de masa y energía en los trenes de agua, sólidos y aire, por medio del desarrollo de un simulador de procesos Análisis del Ciclo de Vida Ambiental y con elementos sociales. Comparación de los resultados del ACV para los 3 trenes de tratamiento seleccionados en los 9 escenarios configurados.

Antecedentes del Análisis de Ciclo de Vida A partir de los años 60’s el ambiente natural comienza a ser considerado en la toma de decisiones. En 1997, surge de manera formal el Análisis del Ciclo de Vida (ACV), con la serie de Normas ISO 14040. ACV es una herramienta metodológica estandarizada a nivel internacional; objetiva y sistematica, que permite un análisis holístico de las intervenciones ambientales. Por lo anterior se ha convertido en una herramienta fundamental en la evaluación de los impactos ambientales en Europa, Australia, Japón. Canadá y Estados Unidos; y un importante apoyo en la toma de decisiones ambientalmente responsables.

Procesos unitarios a considerar Estructura del Análisis de Ciclo de Vida ¿Qué? ¿Cómo? Marco de tiempo Procesos unitarios a considerar Unidad Funcional .. entre otros. Se trata de una herramienta que permite evaluar los impactos ambientales de productos o servicios de una forma global porque considera todas las etapas del ciclo de vida, desde la extracción de las materias primas hasta su disposición final y toma en cuenta todos los vectores involucrados.

Residuos Materiales Extracción materia prima Subproductos Energía Fabricación de equipo I N V E T A R O Energía Subproductos I N V E T A R O Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida (EICV) Residuos Materiales Transporte Subproductos Energía Residuos Instalación Materiales Energía Subproductos Materiales Residuos Operación Uso Mantenimiento Subproductos Energía INDICADOR Residuos Disposición Materiales Energía Subproductos

Tabla del Inventario Mediante el uso de modelos Evaluación del Impacto del Ciclo de Vida Clasificación y Caracterización Mediante el uso de modelos CO 2 Cambio climático CH CO2 4 CFC CH4 CFC SO Índice Ambiental Tabla del Inventario 2 Acidificación NO SO2 x NH NOx 4 NH4 ... ... ... ...

Acercamiento al Análisis del Ciclo de Vida Social. Análisis de Ciclo de Vida Social (S-LCA) Acercamiento al Análisis del Ciclo de Vida Social.

Análisis de Ciclo de Vida Social (S-LCA) Antecedentes: Análisis de factibilidad para incorporar lo social en ACV (UNEP-SETAC, 2006) Guidelines for S-LCA for products and services (UNEP, 2009) ¿cómo medir los impactos sociales? Directamente de la unidad de proceso (Hunkeler, 2006) Afectaciones a la salud por el proceso (Weidama, 2006) Significación social a partir del Inventario de Ciclo de Vida (Taskforce, 2009) Se requiere de la realización de S-LCA Se requiere del desarrollo de métodos para evaluar el impacto

Análisis de Ciclo de Vida Social (S-LCA) Metodología: Guidelines for S-LCA for products and services (UNEP, 2009) Categorías de Impacto social a analizar: Impacto en trabajadores / Empleados Impactos en la comunidad local Impactos en la sociedad (Nacional / global) Impacto en los consumidores Impacto en la cadena de valor (proveedores)

Empleados Comunidad Sociedad Consumidores Cadena de valor CATEGORIAS DE IMPACTO = Empleados Comunidad Sociedad Consumidores Cadena de valor Manufactura de equipos Transporte Construcción Contribución al desarrollo económico Desarrollo tecnológico Horas de trabajo Salario justo Trabajos forzados Equidad Salud y seguridad Capacitación Salud y seguridad Responsabilidad de fin de vida Empleo local Salud y seguridad Involucramiento de la comunidad Contribución educación Contribución al desarrollo económico CONDICIONES BASE Instalación Tratamiento Disposición agua tratada Desarrollo o eliminación de proveedores y servicios

Proponer tren de tratamiento tipo Recomendación de 1 o 2 tecnologías que según el ACV sean las más adecuadas para los escenarios planteados. Para las tecnologías evaluadas en los 12 escenarios, se explorarán las modificaciones técnicas a nivel conceptual que habría que llevar a cabo para rehabilitar las PTAR tipo analizadas y adaptarlas a las recomendaciones técnicas del proyecto. Las propuestas de tecnologías serán plasmadas en las guías técnicas para los procesos de tratamiento de agua residual, en ciudades chicas, pequeñas, intermedias y grandes.