Las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales en contenedores son sistemas modulares de tratamiento de agua móvil que integran procesos de tratamiento de aguas residuales dentro de contenedores de envío estandarizados. Comúnmente utilizan tecnologías de biopelículas, como los reactores de biopelículas de lecho en movimiento (MBBR) y los biorreactores de membrana (MBR), a menudo combinados con filtración física y desinfección química para una purificación efectiva. Los componentes clave generalmente incluyen:
Concha de contenedor estandarizada: construido a partir de materiales resistentes a la corrosión como acero inoxidable o HDPE, diseñado para ser adecuado para el envío (tamaños estándar: 20 pies/40 pies).
Unidades de proceso integradas: estas pueden incluir pantallas, cámaras de arena, biorreactores, tanques de sedimentación (en algunos diseños), dispositivos de desinfección y sistemas de control automatizados. Los modelos avanzados también pueden incorporar unidades de ósmosis inversa (RO) para una calidad de efluente más alta.
Escalabilidad modular: la capacidad de tratamiento se puede ajustar combinando múltiples contenedores, permitiendo configuraciones con etapas separadas para tratamiento primario, biológico y avanzado, por ejemplo.
Compacto y eficiente:
Las capacidades de tratamiento generalmente varían de 50 a 2,000 m³/día. Estas plantas generalmente requieren menos espacio en comparación con las plantas tradicionales, potencialmente ocupando una huella más pequeña. El ahorro de espacio exacto dependerá del diseño de planta tradicional específico y de la solución contenedorizada implementada.
La tecnología MBBR puede lograr altas tasas de llenado de portadores de biopelículas, lo que contribuye a la eliminación eficiente de contaminantes. Las tasas de llenado en el rango del 60% -70% se pueden lograr en algunos sistemas, pero las tasas óptimas pueden variar según la aplicación y el diseño.
Implementación rápida y movilidad:
A menudo que requiere una ingeniería civil mínima, la instalación en terreno preparado generalmente se puede completar dentro de 1 a 2 semanas.
Su transportabilidad los hace adecuados para el despliegue en áreas remotas o sitios temporales, como campamentos de construcción, asentamientos de refugiados y plataformas en alta mar.
Automatización inteligente:
Los sistemas PLC se usan comúnmente para monitorear parámetros como pH, oxígeno disuelto y turbidez, lo que permite el control remoto y las alertas de fallas.
Algunos sistemas avanzados utilizan algoritmos impulsados por la IA (por ejemplo, WaterleAubox®) para optimizar procesos como la aireación y la dosificación química, lo que puede conducir a ahorros de energía. El alcance de estos ahorros puede variar, y algunos sistemas informan reducciones en el rango de 15% -20% en condiciones específicas.
Tratamiento primario:
Detección: elimina materiales sólidos más grandes como plásticos y fibras.
Desmontaje de la arena: separa los sólidos inorgánicos más pesados como la arena y la grava a través del asentamiento de la gravedad.
Tratamiento biológico:
Reactores anaeróbicos/aeróbicos: facilitar la degradación de la materia orgánica (COD/BOD) y la eliminación de nitrógeno y fósforo. Algunos sistemas, como WaterleAubox®, utilizan tanques anaerobios para convertir los orgánicos en biogás, ofreciendo potencial para la recuperación de energía.
Proceso MBBR: los portadores de biopelículas con una superficie alta (por ejemplo, 500-800 m²/m³) proporcionan un área grande para el crecimiento microbiano, mejorando la eficiencia del tratamiento en comparación con los sistemas de crecimiento suspendidos convencionales. El grado de mejora puede variar según las características específicas de las aguas residuales y el diseño del sistema.
Tratamiento y desinfección avanzados:
Filtración de membrana (MBR/RO): MBR puede lograr una alta calidad de efluentes, a menudo cumpliendo estándares estrictos como la Clase 1A de China (COD <30 mg/L, NH₃-N <1.5 mg/L). Las tasas de recuperación de agua de hasta 90% se pueden lograr con MBR, y RO se puede incorporar para niveles de purificación aún más altos, adecuados para aplicaciones de reutilización de agua.
Desinfección UV/cloro: estos métodos se utilizan para eliminar de manera efectiva los microorganismos patógenos, asegurando que el agua tratada sea segura para su uso previsto.
Rentable:
Los costos de capital pueden ser más bajos en comparación con las obras civiles a gran escala tradicionales, ya que la producción modular puede reducir los gastos materiales y laborales. El alcance de esta reducción puede variar significativamente según la escala y la complejidad del proyecto. Los modelos de alquiler, como la opción "cero Capex" de WaterleAubox®, pueden reducir aún más la inversión inicial.
Los costos operativos pueden reducirse debido a factores como la producción potencialmente más baja de lodo. Algunos sistemas informan reducciones de lodo de hasta un 50%, pero esto dependerá de los procesos de tratamiento específicos y las características de las aguas residuales.
Adaptabilidad ambiental:
Estas plantas pueden diseñarse para manejar aguas residuales desafiantes, incluidas aquellas con alta salinidad o toxicidad (por ejemplo, lixiviado de vertederos), y pueden operar dentro de un rango de temperatura de aproximadamente 10-40 ° C. El rendimiento en los extremos de este rango puede requerir consideraciones de diseño específicas.
La compatibilidad con la energía solar los hace adecuados para la implementación en ubicaciones fuera de la red.
Cumplimiento regulatorio:
Estos sistemas pueden diseñarse para cumplir con varios estándares internacionales y nacionales, como la EU EN 12566-3 y los estándares de tratamiento de aguas residuales nacionales rurales de China, dependiendo de la configuración y la aplicación específicas.
Al reducir potencialmente el consumo de energía y la producción de lodo, estos sistemas pueden contribuir a los esfuerzos de reducción de carbono. Los ahorros estimados de 0.5 toneladas de co₂ equivalente por tonelada de aguas residuales tratadas dependerían del consumo de energía y los factores de emisión específicos y pueden variar. Esto se alinea con los objetivos ambientales, sociales y de gobernanza (ESG) más amplios.
Esta versión revisada tiene como objetivo presentar una visión más equilibrada y realista de las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales en contenedores mediante el uso de un lenguaje más cauteloso y reconociendo que las cifras específicas de rendimiento y costos pueden variar según la aplicación y el diseño.