ecosan – abriendo alternativas para el saneamiento Sören Rüd Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH programa de ecosan, división 44 – medio ambiente y infraestructura

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

1

Contenido

ƒ Introducción a los principios del saneamiento sustentable ƒ Tecnologías aplicables al saneamiento sustentable ƒ Ejemplos de zonas rurales ƒ Ejemplos de zonas urbanas

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

2

Crisis global de agua y saneamiento

ƒ 1.1 mil millones de personas sin acceso a agua potable ƒ 2.6 mil millones de personas sin instalaciones sanitarias apropiadas y sin sistemas para la disposición de aguas residuales ƒ Purificación insatisfactoria o descarga descontrolada de más del 90% de las aguas residuales en todo el mundo ƒ 75 % de las plantas de tratamiento en los países en desarrollo no funcionan o funcionan insuficientemente (fuente: Banco mundial) ƒ 80 % de las enfermedades y 25% de los muertos en países en desarrollo se deben a agua contaminada causando 2.2 millones muertos cada año (fuente: OMS)

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

3

Desventajas de los sistemas convencionales Producción de fertilizantes a base de recursos finitos

alimentos

Mezcla de heces, orina y aguas grises / pluviales lodos de plantas de tratamiento

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Sobreexplotación de agua subterránea Contaminación de los ríos, lagos, etc.

90% no tratado

4

conceptos y estrategias del saneamiento sustentable saneamiento sustentable… ƒ … no promueve una tecnología específica sino que es un nuevo enfoque que se basa en una visión integral de los ciclos naturales de los recursos ƒ … considera al agua residual y a los excrementos como recursos y no como residuo ƒ … usa los principios básicos de la naturaleza en cerrar los ciclos de agua y nutrientes utilizando tecnologías modernas y seguras ƒ … da la oportunidad de escoger entre más opciones de sistemas de saneamiento

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

5

El principio de “ciclo cerrado“

Agricultura

Alimentos

Cerrando el ciclo entre saneamiento y agricultura

Nutrientes / Agua

Nutrientes / Agua Destrucción de Patógenos ©gtz, 2006

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

6

Ventajas del saneamiento ecológico uso de agua pluvial reestablecer fertilidad de los suelos alimentos uso en la agricultura

residuos orgánicos heces

tratamiento / recuperación de energía

aguas grises

enriquecimiento de aguas subterráneas

orina

reuso de agua

ninguna contaminación del agua

©gtz, 2006 Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

7

Discusión ƒ ¿Crea usted que un sistema como el descrito es realista?

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

8

Composición de las aguas residuales 20

14.1

12.3

3.6 5.3

6

0.8

substancias orgánicas kg DQO/ (Persona·Año)

N

1.0

0

Aguas grises

500 l

Orina

50 l

Contenido de nutrientes kg N,P,K / (Persona·Año)

Heces

Volumen Litros / (Persona·Año) Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

fuente: Otterpohl

10.000 – 200.000 l

0

K P

9

Diferente tipos de flujo de agua Agua amarilla (orina + agua) Agua café (heces + agua)

Agua negra (de los santiarios)

Agua residual doméstica

Agua gris

Agua blanca (agua de lluvia) Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

10

Potencial para fertilizar

Mil. toneladas / año (como N + P2O5 + K2O)

135

150 125 100

50 www.fertilizer.org

75 50 25 0

consumo global equivalencia de fertlizante en de fertilizante aguas residuales mineral

= estos tienen un valor mercantil de aprox. 15 mil millones de dólares

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

11

Ventajas del saneamiento sustentable

source: www.virtualmuseum.ca

ƒ protección del medio ambiente y menos uso de agua

source: Johannes Heeb

ƒ Mayor higiene y saneamiento seguro

baños de ecosan en Bangalore, India

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

12

Ventajas del saneamiento sustentable

source: Vinnerås, 2003

ƒ Producción de un fertilizante alternativo

ƒ Mejor calidad de los suelos orina

ninguno

suelo con composta

source: Petter Jenssen

heces + orina

suelo sin composta

despúes de una semana sin agua Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

13

Ventajas del saneamiento sustentable

source: Petter Jenssen

ƒ recuperación de energía con biogás ƒ reducción de energía en la producción de fertilizantes y tratamiento de aguas ƒ reuso de agua en la agricultura Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

14

apoyando al manejo integral del agua Substitución de fertilizantes químicos por fertilizantes recuperados del agua residual Mejorar la calidad y la capacidad de almacenaje de agua de los suelos mediante la incorporación de substancias orgánicas Asegurar la fertilidad de los suelos a través de incorporar nutrientes, substancias orgánicas y trazas de elementos

Enriquecimiento del agua subterránea (infiltración de agua pluvial y tratada)

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Reducción de la demanda energética en la producción de fertilizantes (nitrógeno)

Uso de agua tratada y aguas grises para la irrigación

Ahorro de agua potable por sistemas secos o de bajo consumo de agua

Ahorrar agua potable (reuso de aguas grises)

Reducción del consumo de recursos fósiles (fosfato, potasio, combustibles) Uso del contenido de energía en heces y residuos orgánicos

Protección de inundaciones por el uso de agua pluvial

Menor consumo de agua potable (uso de agua pluvial)

Protección de los cuerpos de agua (no entran nutrientes, substancias orgánicos, coliformes, medicamentos, hormonas, etc.)

Reducción de la demanda energética en el tratamiento de agua residual Reducción de la inversión en saneamiento

Reducción de enfermedades al interrumpir la transmisión de muchos agentes

15

Discusión ƒ ¿Cuáles aspectos del manejo integral del agua considera usted más importantes?

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

16

apoyando al manejo integral del agua Substitución de fertilizantes químicos por fertilizantes recuperados del agua residual Mejorar la calidad y la capacidad de almacenaje de agua de los suelos mediante la incorporación de substancias orgánicas Asegurar la fertilidad de los suelos a través de incorporar nutrientes, substancias orgánicas y trazas de elementos

Enriquecimiento del agua subterránea (infiltración de agua pluvial y tratada)

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Reducción de la demanda energética en la producción de fertilizantes (nitrógeno)

Uso de agua tratada y aguas grises para la irrigación

Ahorro de agua potable por sistemas secos o de bajo consumo de agua

Ahorrar agua potable (reuso de aguas grises)

Reducción del consumo de recursos fósiles (fosfato, potasio, combustibles) Uso del contenido de energía en heces y residuos orgánicos

Protección de inundaciones por el uso de agua pluvial

Menor consumo de agua potable (uso de agua pluvial)

Protección de los cuerpos de agua (no entran nutrientes, substancias orgánicos, coliformes, medicamentos, hormonas, etc.)

Reducción de la demanda energética en el tratamiento de agua residual Reducción de la inversión en saneamiento

Reducción de enfermedades al interrumpir la transmisión de muchos agentes

17

Contenido

ƒ ƒ ƒ ƒ

Introducción a los principios ecosan Tecnologías del saneamiento ecológico Ejemplos de zonas rurales Ejemplos de zonas urbanas

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

18

Ejemplos de tazas separadoras

China

Anfora, México

GTZ, Mali

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Las Filipinas

Shital, India

Dubletten, Suecia

Roediger, Alemania 19

Mingitorios sin uso de agua Mingitorio de vacío KfW, Alemania

Lambertsmühle, Alemania Mon Museum, Suecia

Ernst Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Urimat

Keramag 20

Tipos de sanitarios secos en México

Figuras: Esrey et al. 1998 Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

21

Manual para baños separadores con deshidratación

Ethikwini Municpality, Africa del Sur

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

22

Ejemplos de baños separadoros

Baños separadores con deshidratación prefabricados en Sudáfrica

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Baños de deshidratación solar, El Salvador

Vista por detrás de un baño separador con deshidratación, Mali

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Source:gtz, 2006 Source:gtz, 2006

Source:gtz, 2006

Varios recipientes para el almacenamiento de orina en Suecia y Alemania

Source:gtz, 2006

Almacenamiento de orina

24

Baños composteros

sistema en uso en Alemania y Suecia

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

25

Sistemas de vacío

Elementos: Baños de vacío, mingitorios de vacío, conductos de vacío, estaciones de bombeo Ventajas: ahorrando agua, colección de aguas negras concentradas, tratamiento anaerobio decentralizado posible

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

26

Tratamiento anaerobio con produción de biogás Planta de biogás a pequeña escala: Tratamiento combinado de aguas cafés / negras y residuos orgánicos

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Sistema de tanques anaerobios combinados

Fuente: EAWAG

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Fuente: BORDA

28

Ejemplo de Jamaica Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Fuente: i Walid Abdel-Halim, 2005

Estanque natural de UASB

29

Lagunas de tratamiento de agua residual

Irigación con agua tratada Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source: Saniplan

laguna central

30

Humedales artificiales

ƒ

vertical

source: Cemagref

horizontal

source: Comax International Ltd.

ƒ

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

ƒ

Tratamiento de agua residual y aguas grises Eliminación efectiva de DBO, SST, patógenos y nitrógeno Se puede usar el agua tratada en la irrigación Estéticos

Niels De Pauw

ƒ

31

Tecnología de membranas ƒ Reducción muy eficiente de substancias disolubles y biodegradables en el agua residual ƒ Agua tratada tiene el potencial para reusar (irrigación, enjuague, etc.) ƒ Sistema compacto y flexible

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source: TTZ

source: TTZ

Producción de biomasa y energía del agua residual

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source: TTZ

source: TTZ

source: TTZ

De basura a energía

33

Uso en la agricultura

Aplicación directa de orina

Irigación con agua tratada Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Agricultura urbana 34

Acuacultura ƒ Tratamiento de agua residual con plantas acuáticas y peces en estanques para la producción de alimentos ƒ Rico en proteína a bajo costo ƒ Usado principalmente en Asia ƒ producción de pescado de 1-6 toneladas/hectárea

tilapia

duckweed

carp

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

35

Contenido

ƒ ƒ ƒ ƒ

Introducción a los principios ecosan Tecnologías del saneamiento ecológico Ejemplos de zonas rurales Ejemplos de zonas urbanas

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

36

ƒ

A principios de 2000, 140.000 casas carecían de instalaciones sanitarias en el municipio de eThekwini.

ƒ

Después de la evaluación económica de los costos de operación de los sanitarios VIP, las autoridades municipales iniciaron un programa a gran escala con la construcción de sanitarios con separación de orina y deshidratación

ƒ

60.000 sanitarios con separación de orina han sido construidos hasta ahora (2007)

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Photo: Teddy Gounden

Promoción de baños separadores en Durban, África de Sur

37

Baños separadoros de orina en China Proyecto a gran escala: ƒ 1997: Proyecto piloto apoyado por Sida (Suecia) y UNICEF; construcción de 70 baños en la aldea piloto Dalu ƒ 1998: Construcción de 10,000 tazas separadoras en 200 pueblos de la provincia Guangxi ƒ 2002: 100,000 baños ecosan en la provincia de Guangxi ƒ 2003: 685,000 sistemas en 17 provincias (según el Ministerio de Salud) ƒ Situación actual: 1,1 millón de baños separadoras instalados Fotos: Sandec, Text: Mi Hua Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

38

Promoción de baños separadores en Ouagadougou por Crepa, Burkina Faso Objetivos del proyecto a tres años: ƒ Construir 1,000 sanitarios ecológicos ƒ Capacitar a 1,000 agricultores ƒ 300,000 beneficiarios del principio del saneamiento sustentable ƒ Capacitar a 20 contratistas del sector privado ƒ Permitir a 1,000 agricultores el uso de los productos

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

39

Eco-asentamiento Hamburg – Allermöhe, Germany

composting unit Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source: Allermöhe

Sanitario de compostaje, (Berger Biotechnik)

source: Allermöhe

source: Berger

Sanitarios de compostaje y tratamiento de aguas grises con humedales artificiales

constructed wetland

40

Nueva Zealanda

Sanitario de compostaje (tanque)

Humedal artificial para aguas grises Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

41

Navsarjan Trust proyectos de ecosan, India

Centro de baños con producción de biogás

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source: esf

source: esf

source: esf

Campus de una universidad

Baño de separación de orina para “emergencias“

Mingitorio para mujeres

42

Letrinas de biogás, China

En 2002: alrededor de 11 millones de hogares Data: Ministerio de Agricultura

En 2007: alrededor de 20 millones de unidades

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

43

Reuso de agua tratada en el valle de Jordán ƒ Promoción del uso de agua tratada de plantas de tratamiento para el riego en vez de agua potable ƒ Investigación sobre el influjo a medio ambiente y salud ƒ Desarrollo de directrices sobre el uso correcto de agua residual tratada

Source: GTZ

Source: GTZ

Source: GTZ

El “Reclaimed Water Project” monitorea y evalúa las prácticas agrícolas y de riego de 20 empresas agrícolas elegidas

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Humedal artificial Haran-Al-Awamied, Syria

Source: Mohamed

Tratamiento de agua residual con un humedal artificial: ƒ Tratamiento de agua residual con carrizo ƒ Tratamiento de los lodos con carrizo ƒ Uso de agua tratada para el riego ƒ Alta eficiencia de eliminación de patógenos ƒ Superficie pequeña requerido: 0,5m2 por cápita ƒ Bajo costo: 13,7 €/persona (construcción) 1 €/persona anual por mantemiento

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Contenido

ƒ ƒ ƒ ƒ

Introducción a los principios ecosan Tecnologías del saneamiento ecológico Ejemplos de zonas rurales Ejemplos de zonas urbanas

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

46

Baños ecológicos móviles en, Beijing, China

source:werner, gtz

Cámara de compostaje con aserrín debajo del sanitario Tanque de recolección de orina

source:werner, gtz

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source:werner, gtz

source:werner, gtz

source:werner, gtz

source:werner, gtz

Sanitarios composteros móviles con separación de orina en espacios públicos, sitios de construcción y en zonas de juegos olímpicos verdes 2008 (by Zhongke Longkai)

47

Eco-asentamiento Lübeck – Flintenbreite, Alemania Eco-asentamiento para 350 personas

Sistema de vacío Canales de infiltración de agua de lluvia

Sanitario de vacío Triturado r de basura

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Tratamiento de aguas grises y humedales artificiales

source: Otterwasser GmbH, Germany

Transporte de aguas negras y residuos orgánicos

Edificio de la central técnica

48

Eco-asentamiento Lübeck – Flintenbreite, Alemania

Apartamentos con tratamiento de aguas grises y humedales artificiales Estación de vacío, tanque de saneamiento y planta de tratamiento de biogás para la colección y tratamiento de aguas negras Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

49

Solar City Linz, Austria

ƒ ƒ ƒ ƒ

Nueva construcción urbana para 3500 habitantes Colección separada de orina y agua café Tratamiento descentralizado de agua café Uso de orina en la agricultura

Tanques de orina (foto: Otterwasser GmbH) Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Edificios (foto: Otterwasser GmbH) 50

Proyecto Erdos Eco-Town, Dongsheng, China

Source: EcosanRes, SEI

Aplicación de los principios de ecosan en una nueva ciudad: ƒ Sanitarios secos separadores de orina y sistema de colección en edificios de varios pisos ƒ Colección de aguas grises y tratamiento en un sistema descentralizado ƒ Reuso de composta (heces y residuos orgánicos) y orina en la agricultura

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Source: EcosanRes, SEI

Proyecto Erdos Eco-Town, Dongsheng, China

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

Edificio de la EAWAG, Suiza

source:werner, gtz

source:werner, gtz

source:werner, gtz

source:werner, gtz

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source:werner, gtz

source:werner, gtz

Sanitarios con separación de orina, mingitorios secos

53

Reciclaje de aguas grises en el Hotel Arabella, Alemania ƒ Las aguas grises de regaderas y tinas de las habitaciones es tratada en contractores biológicos rotantes y reusada en los escusados ƒ El agua de lluvia es recolectada y usada para irrigación de los jardines del hotel

Source: Rolde & Partner, DHV, GTZ

RBC

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

54

Eco-edificio, Universidad Tsighua, Beijing, China • Eco-edificio con sanitarios de vacío separadores de orina y mingitorios secos

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

source:werner, gtz

source:werner, gtz

• Investigación en tratamiento y reúso

source:werner, gtz

source:werner, gtz

source:werner, gtz

• Recolección separada de orina, agua café y aguas grises

55

Edificio de la KfW, Alemania

Desde 2003 cuenta con: ƒ ƒ ƒ

Reciclaje de aguas grises Recolección de agua de lluvia Aguas negras recolectadas por vacío para tratamiento anaerobio

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

56

GTZ edificio principal en Eschborn, Alemania Tubería de orina

Conexión para caminoes de vací

source: GTZ

source: GTZ

source: GTZ

Tanques de almacenamiento

source: GTZ

Mingitorio seco source: GTZ

Taza separadora

Componentes técnicos para colección y almacenamiento

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

57

Actividades de gtz-ecosan Programa-GTZ-ecosan Administración del conocimiento y creación de redes

ecosan proyectos pilotos y de demostración

ƒ Boletín ecosan en 5 idiomas

ƒ Estudios de viabilidad para sistemas de saneamiento cerrando el ciclo

ƒ Página web: www.gtz.de/ecosan

ƒ Educación e información

ƒ Publicaciones: “Capacity building for ecosan”, etc.

ƒ Decisión participativa

ƒ CD-informativo

ƒ Consulta técnica y organizacional en la implementación de proyectos

ƒ ecosan-hojas de proyectos ƒ ecosan-hojas técnicos

ƒ Entrenamiento

ƒ Investigaciones

ƒ Folletos, pósters, artículos, películas, etc.

ƒ Desarrollo de estrategias para la implementación a gran escala

ƒ Conferencias, presentaciones, talleres

ƒ Más de 50 proyectos en el mundo

ƒ Servicio de consulta ƒ Contribución a equipos de trabajo alemanes e internacionales ƒ PREPARACIÓN DEL AŇO INTERNACIONAL DELenSANEAMIENTO 2008 Presentación ecosan el Edo. de México, 10.10.2007

58

Gracias por su atención!

www.gtz.de/ecosan [email protected]

Para suscribirse al boletín, sírvase enviar un correo electrónico desde la cuenta de correo en la que desea recibir el boletín, con el siguiente texto: ‘suscribe ecosan’. Remita el mensaje a la dirección: [email protected]

Presentación ecosan en el Edo. de México, 10.10.2007

59