3. Describa qué problemática originó su proyecto

La Ciudad y Valle de Toluca es un gran núcleo de población e industrial en el cual se generan grandes cantidades de aguas residuales de tipo municipal e industrial. Por tal motivo, fue necesario pensar en alternativas de tratamiento que generaran un beneficio adicional al de obtener agua tratada únicamente. Un tratamiento biológico anaerobio es una solución adecuada por su bajo consumo de insumos, bajo coste energético y ganancia neta de energía positiva por la generación de biometano. Este proyecto ofreció una solución sustentable y con el beneficio adicional de la producción de energía limpia para tratar el agua residual de tipo municipal en el campus “El Rosedal” de la Universidad Autónoma del Estado de México, así como de una industria de tipo alimenticio encargada de la elaboración de chocolate. Ante la falta de infraestructura de una red de alcantarillado y drenaje, este proyecto empleó la planta de tratamiento de aguas residuales del Instituto Interamericano de Tecnología y Ciencias del Agua (IITCA), en la cual el agua tratada se aprovechó para fines académicos y de investigación, así como para el riego de las áreas verdes del campus y para el mantenimiento de un humedal.

4. ¿Cuál es el objetivo general de su proyecto?

Generar energía limpia (biometano) a partir del tratamiento biológico anaerobio de una mezcla de agua residual municipal e industrial, cumpliendo con la normatividad vigente en materia de calidad de agua tratada.

5. Describa brevemente en qué consiste o consistió su proyecto

Este proyecto consistió en la rehabilitación de un reactor anaerobio de flujo ascendente (RAFA) ubicado en las instalaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales del IITCA-UAEMex. Dicho reactor fue rehabilitado, inoculado con lodo anaerobio procedente del sedimento de la laguna facultativa de la planta de tratamiento y puesto en operación con caudales de 1 L/s. El reactor se operó de manera paralela con los reactores aerobios por lodos activados de la misma planta de tratamiento. Se realizaron colectores de biometano a partir de plástico de invernadero y se colocaron en la superficie del RAFA. El biometano fue colectado y conducido hacia un quemador para realizar pruebas de factibilidad de obtención de su poder calorífico. El agua residual cruda consistió en la mezcla del agua residual del campus de tipo municipal (aproximadamente 5 m³ diarios) y agua residual de tipo industrial (aproximadamente 80 m³ diarios). El agua residual tratada fue utilizada para el riego de áreas verdes del campus “El Rosedal” y para el mantenimiento de un humedal natural/artificial. Un porcentaje del agua residual tratada fue conducida hacia un canal a cielo abierto, el cual tiene como destino final la presa Antonio Alzate, la cual es aprovechable para riego agrícola.

6. De los siguientes tipos, ¿dónde clasificaría su proyecto?

Investigación

Enseñanza

Proyecto interno IE

Proyecto comunitario

X

X

X

7. Describa la cobertura geográfica en la que se desarrolló o se está llevando a cabo su proyecto

País

México

Latitud

19.40 ° N

Estado

México

Longitud

99.71 ° W

Municipio

Toluca

Polígono

8. ¿En el proyecto es posible identificar directamente la población beneficiaría objetivo?

Sí

X

No

8.1 Si la respuesta es Sí, describa las características de la población objeto del proyecto

Sexo

Hombre

Mujer

Ambos

Grupo de la diversidad sexual

Rango de edad

0-12

13-17

18-64

65-adelante

Estrato

Socio

económico

Bajo

Medio bajo

Medio Alto

Alto

Grupo étnico: Especifique (si aplica)

N/A

Discapacidad (si aplica)

N/A

Número de población beneficiada al concluir el proyecto

Aproximadamente 100 personas

8.2 Si la respuesta es No, describa el tamaño del sector social, socioeconómico, ecológico u otro tipo de beneficiario que aplique al impacto del proyecto:

N/A

10. Esquema de financiación del proyecto:

☒ Recursos autogenerados del proyecto

10.1 Indique aproximadamente el presupuesto anual del proyecto (pesos de 2024):

$ 1,750,000

11. Equipo de trabajo

☒Profesores de asignatura

Número:

2

☒Profesores investigadores

Número:

3

☒Estudiantes

Número:

12

☐Otros: especifique

Número:

Extranjeros

☐Académicos

Número:

País:

☒Estudiantes

Número:

1

País:

Chile

12. Indique si el proyecto lo desarrolló con otras instituciones, empresas o miembros de la Sociedad Civil

Sí, con una industria de giro alimenticio dedicada a la elaboración de productos de chocolate y derivados

13. Describa el impacto logrado en términos de resultados y/o productos obtenidos (en caso de que su proyecto esté en curso, describa los resultados preliminares. No considere los documentos académicos ya que se solicitarán más adelante en caso de existir).

En términos generales se logró realizar el tratamiento efectivo de aproximadamente 100 m³ de agua residual diarios, aproximadamente 36,500 m³ anuales y cerca de 100,000 m³ en el periodo de 3 años. El agua residual tratada cumplió con la normativa vigente en materia de calidad para su descarga en aguas y bienes nacionales. Esto representa una reducción del impacto ambiental en los cuerpos de agua, pues se evitó de manera efectiva la eutrofización de los mismos y además se aprovechó un porcentaje importante de esta agua para el riego agrícola en la zona norte del municipio de Toluca.

La producción de biometano se estimó en un aproximado de 50m³ de biometano al día. Si bien la recuperación del biometano no fue la esperada, este biometano capturado podría representar una importante fuente de energía calorífica y eléctrica (a través de un conversor de biometano a energía eléctrica), representando importantes ahorros en el consumo de energía eléctrica del campus.

Otro de los beneficios importantes a resaltar de este proyecto fue el mantenimiento y ampliación de un humedal (primeramente natural y después artificial por el acondicionamiento del mismo), el cual representa una zona importante de equilibrio ecológico al fungir como refugio de aves sedentarias y migratorias, así como reptiles, anfibios y varias especies de flora nativa. El humedal representa un importante generador de oxígeno, regulador de temperatura y además un sistema de pulimento del agua residual tratada, dando una calidad superior al efluente de la planta de tratamiento del IITCA-UAEMex.

14. Indique el o los ODS en los que incide su proyecto

Objetivo 6: agua limpia y saneamiento

Objetivo 7: energía asequible y no contaminante

15. En qué meta(s) y cómo incide su proyecto por cada ODS seleccionado

Del objetivo 6

6.3.  De aquí a 2030, mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial

Cumple con esta meta porque se genera agua residual tratada que cumple con la normatividad vigente, reduciendo el impacto en los cuerpos de agua nacionales.

6.4.  De aquí a 2030, aumentar considerablemente el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua y reducir considerablemente el número de personas que sufren falta de agua

Cumple con esta meta pues el agua residual tratada cumple con la normatividad para su reutilización en riego agrícola, lo que disminuye la necesidad de extracción de agua potable para riego, asegurando la reserva de agua potable para consumo humano.

6.6.  De aquí a 2020, proteger y restablecer los ecosistemas relacionados con el agua, incluidos los bosques, las montañas, los humedales, los ríos, los acuíferos y los lagos

Cumple con la meta pues la planta de tratamiento representa el sustento de un humedal artificial, el cual se encuentra actualmente bajo protección del personal del IITCA-UAEMex

Del objetivo 7

7.1  De aquí a 2030, garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos

Cumple con esta meta, pues con la recuperación del biometano a partir de las aguas residuales, se garantiza una fuente de acceso universal a una forma de energía limpia, renovable y sustentable

7.2  De aquí a 2030, aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas

Cumple con esta meta pues al generar energía renovable a partir de aguas residuales, se incrementa la proporción de energías renovables disponibles para los usuarios

16. Qué líneas de investigación, innovación y/o de colaboración detectó o ha identificado para el crecimiento de su proyecto

La principal línea de investigación de este proyecto es la biotecnología ambiental, particularmente el tratamiento y/o saneamiento de aguas residuales. También, de manera paralela, se abordan las líneas de investigación de generación de biocombustibles gaseosos, así como de tratamiento y aprovechamiento de biosólidos.