Tendências de Reuso de Água

Desenvolvimento de Recursos
Hídricos: Tendências de Reuso de
Água
© 2014 ARCADIS
Imagine
o resultado
7 August
2014
1
Michael J. MacPhee, América do Norte, Diretor de Água
Melissa Moran, Líder Global de Tratamento de Água e Esgoto
Sabesp Auditorium – Ponte Pequena
Sāo Paulo, Brasil
Julho de 2014
1. Crescimento
da População e
Novo Contexto
Urbano
2
7 August 2014
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Desenvolvimento das Cidades
Mundiais
Cidades Mundiais com
mais de 5 milhões de
habitantes
1950
Fonte de Dados:
U.N. Population Division
Courtesy, Paul Reiter, Diretor Exec, IWA
3
7 August 2014
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Desenvolvimento de Cidades Mundiais
Cidades Mundiais com
mais de 5 milhões de
habitantes
2000
Fonte de Dados:
U.N. Population Division
Courtesy, Paul Reiter, Diretor Exec, IWA
4
7 August 2014
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Desenvolvimento de Cidades Mundiais
Cidades Mundiais com
mais de 5 milhões de
habitantes
2015
Fonte de Dados :
U.N. Population Division
Courtesy, Paul Reiter, Diretor Exec, IWA
5
7 August 2014
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Crescimento Populacional Impacta no
Fornecimento de Água
1
2
3
4
Presença de
novos poluentes
e micropoluentes
Expansão
Agrícola para
Alimentar a
População em
Crescimento
5
6
NaCl
Aumento da
Aumento da
demanda de água: salinidade
Cidades e Áreas
Rurais
6
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Escoamentos
Acúmulo de
urbanos de
nutrientes em rios
descargas de
e estuários
águas residuais
Efeitos de Mudanças Climáticas no
Abastecimento de Água
Maiores taxas de
evapotranspiração
Alteração de
Precipitação e
temperatura
Estresse dos
recursos hídricos da
urbanização,
Climate
Change
alteração no uso do
and Impacts on
solo, crescimento
Water
Will Vary
By
populacional
serão
Region….HOW?
agravados pelos
efeitos da alteração
climática
Elevação do Nível
do Mar em Zonas
Costeiras
7
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Alteração na
frequência de
Eventos de
chuvas fortes
Reduções no
derretimento de
cobertura de neve
e neve de
montanhas
Projeção de Alteração no Escoamento
no Século 21
8
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2. Cidades do
Futuro e “One
Water”:
Conceitos.
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7 August 2014
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Como As Cidades Do Futuro Precisam
Evoluir Para Atender A Tais Desafios
Emergentes?
IWA Cidades do Futuro: Princípio 6
PRINCÍPIO 6
Cidades sustentáveis irão reconhecer que toda
água é água de boa qualidade, com base no
conceito de "apto para o objetivo”
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Opções de
Gestão de
Avaliação
Hídrica
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Toda a água no ciclo hídrico
urbano é boa (incluindo
águas pluviais e águas
residuais)
Gestão Integrada
de Água
Devemos Considerar O Manejo Da
Água Por Todo O Ciclo Hídrico
Source
Disposal
& Reuse
Treatment
Transmission
WATER
WATER
CYCLE
Distribution
Collection
Use
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Treatment
• A água é
demasiadamente
preciosa e escassa
para considerar
“único uso"
• Precisamos tirar
proveito do uso em
diversas fases do
ciclo
3. Cidades Futuras estão
Aqui: Reuso da Água
Residual ao Redor do
Mundo
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Oportunidades para Conservar
Recursos Preciosos
Source
Disposal
& Reuse
Treatment
Transmission
WATER
CYCLE
Distribution
Distribution
Collection
Use
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Treatment
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• Uma das maneiras mais
eficientes de reduzir as
necessidades de água é
conservá-las
efetivamente em todas
as áreas.
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Eficiência da ETA’S: Denver, Colorado
• ETA atualizada e ampliada
• Buscou alta eficiência de produção dada a escassez de
água na região
• Projeto com membranas de ultrafiltração aumentou a
capacidade da planta em 66%
• A planta é 98% eficiente pois a água gasta com
retrolavagem é tratada com membranas e descarregada
diretamente para o reservatóriofinal.
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Oportunidades são Crescentes para o
Desenvolvimento Econômico de Novos
Recursos
• Fontes tradicionais de
Source
Source
Disposal
& Reuse
Treatment
Transmission
WATER
CYCLE
CYCLE
Distribution
Collection
Use
17
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Treatment
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água são: água doce,
água superficial ou água
subterrânea
• Avanços na
dessalinização tornaram
fortes os recursos de
água salgada
disponíveis para uso,
além das fontes de água
doce
• O reuso está emergindo
como outra fonte viável
de água.
Captação de Água por Fonte
Fonte: Aquastat; Food and Agriculture Organization of the United Nations
Nation/ State
Year
Fresh
Water
Desal
Reuse
Israel
2004
70%
7%
23%
2006/ 2010
92%
4%
4%
2006
98%
<1%
<1%
Germany
2000/ 2007
>99%
---
<1%
Argentina
2000/ 2011
>99%
<<1%
<1%
United States
2005/ 2008
99%
<<1%
<1%
Saudi Arabia
Brazil
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Progressão da Tecnologia: Capacidade
Global de Dessalinização Instalada
Planta de dessalinização da
Água do Mar em
Fujairah/EAU
Fonte: Miriam Balaban, EDS; IDA Desalination Yearbook, 2006 - 2007
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1.5
Água Salobra
1.0
Água do mar
0
0.5
$ US/m3
2.0
2.5
Tendência de Custos de Membranas
de Dessalinização
1976
1980
1990
2000
2010
Redução de Custo na Dessalinização da Membrana
20
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Osmose Reversa (RO): Águas
Residuais (Salobra) x Água Marítima
Recuperação /
Reutilização de Água
Residual
• Remoção de Micropoluente x
Nanofiltração
• Surgimento de Baixa Pressão
Reversa
• Custo menor que osmose
reversa de água marítima:
0.5-1.0 kWh/m3 para Osmose
Reversa de água salobra
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Dessalinização
(Osmose Reversa de Água
Marítima)
• Plantas de dessalinização de
água marítima com tecnologia
de ponta
• Custos mais altos que
Recuperação / Reutilização de
Águas Residuais OR para 3-4
kWh/m³ (com dispositivos de
recuperação de pressão)
Reuso de Efluentes
Fonte: Aquastat; Food and Agriculture Organization of the United Nations
Efluentes
Coletados
(109 m3/yr)
Efluentes
Tratados
(109 m3/yr)
Efluentes
Coletados que
são
reutilizados
(%)
Estados
Unidos
47
41
6%
Brasil
5.4
3.1
<1%
Alemanha
5.2
5.2
<1%
Argentina
1.6
0.3
6%
Arabia Saudita
1.1
1.06
87%
Israel
0.48
0.45
98%
País/ Estado
A Chave para Reuso de Água é o
Tratamento Adaptado...
Irrigação e
Agricultura
Manutenção de
pântanos,
habitat de
animais
selvagens, e
rios
Processos de
resfriamento
industrial
Reuso potável
…Que atenda aos requisitos de qualidade da água
de reuso planejado
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• Irrigação
• Torres de Resfriamento
• Caldeira de Alimentação de
Baixa Pressão
• Caldeira de Alimentação de
Alta Pressão
• Recarga de Aquífero
• Recarga de Aquíferos
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Aumento de Tratamento
Plantas Devem Produzir Água com
Qualidade Demandada – Caso Wast Basin






Terciário (Título 22)
Nitrificação
MF/OR
MF/OR 2 estágios
MF/OR/abrandamento
MF/OR/Oxidação Avançada
Reuso Potável está Acontecendo em
todo o Mundo
Primeira instalação DPR
no mundo
É uma prática sustentável com abastecimento de
água renovável controlado localmente
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Quais são os principais componentes
de Reuso Potável Indireto(RPI)?
Tratamento de Água Residual
Buffer Ambiental
ETA
Recarga de Aquífero
ou
Distribuição
Controle de
Recurso
Tratamento
Avançado
Fonte: WRRF 11-02
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7 August 2014
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Aumento do
Reservatório
Orange County Water District, California:
Sistema de Reabastecimento de Águas
Subterrâneas
• New Generation Water
Factory 21
• Reusos Múltiplos
• Barreira de água
marítima
• Recarga de aquíferos
• Irrigação do Solo
• Evita emissário
• Reduz importações
Fonte: Mullen (2009)
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7 August 2014
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Singapore: Four National Taps
Fornecimento Hídrico de
Singapura
Captação
Local de
Água
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7 August 2014
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Água
Importada
(Johor,
Malásia)
Água NOVA
Água
dessalinizada
Como o Reuso Potável Direto (RPD) é
Diferente de RPI?
Tratamento de Água Residual
Buffer
(Não Ambiental)
Projetado
Armazenamento Projetado
ETA
ou
Distribuição
Controle de
Recurso
Tubo a Tubo
Tratamento
Hídrico Avançado
Fonte: WRRF 11-02
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Conceito de ETA de Purificação Avançada
de El Paso
Bustamante ETE
Com Tratamento
Adicional
(29.2 MGD de fluxo
médio)
10 MGD
ETA
Purificação
Avançada
Manuseio
de
Resíduos
7.2 MGD
MF Backwash = 1 MGD
RO ou NF Concentrado = 1.8 MGD
Canal de Irrigação
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Sistema de
Distribuição
Reuso Potável Direto e Indireto
PODE…
Fornecer
Um abastecimento
de água novo,
seguro e confiável
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Reduzir
Desvio de água
doce dos
ecossistemas ou
agricultura
sensíveis
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Prevenir
Intrusão de água
marítima para
algumas
comunidades
costeiras
Economizar
Energia em
comparação com
água importada ou
água marítima
dessalinizada
Abordar
Orange County, West
Basin, Singapura e El
Paso, ilustram
diferentes abordagens
ainda compartilhando
tecnologias e garantias
basicas.
Perguntas
[email protected]
[email protected]
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