PTAR PARA PEQUEÑOS POBLADOS

Dr. Ing. Omar Gallegos

OPCIONES DE TRATAMIENTO

•Sistemas aerobios.–Lodos activos•Sistemas anaerobios.–Tanques sépticos–Tanques imhoff.–Reactores RAFAS

Cámara para bajos flujos

Desarenador para 1.5 lps

SISTEMAS ANAEROBIOS

•VENTAJAS:•Menor costo de construcción.•Menor costo de operación.•Capacidad para alta carga.

•DESVENTAJAS:•Menor eficiencia.•Produce olores.

TANQUE IMHOFF

•Es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos.•Para comunidades de menos de 5000 habitantes.•Ventaja. Integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos en la misma unidad.(vs. Tanque séptico, lagunas)•Se divide en dos compartimentos:•- Cámara de sedimentación.•- Cámara de digestión de lodos.• Área de ventilación y acumulación de natas.

Esquema de Tanque Imhoff

Tanque Imhoff

Vista de planta

Funcionamiento

• Las aguas residuales fluyen a través de la cámara de sedimentación, donde se remueve parte de los sólidos sedimentables, estos resbalan por las paredes inclinadas de la tolva pasando a la cámara de digestión a través de la ranura con traslape.

• El traslape tiene la función de impedir que los gases, producto de la digestión, interfieran en el proceso de la sedimentación.

• Los lodos acumulados en el digestor se extraen periódicamente y se conducen a lechos de secado.

CARACTERISTICAS TANQUE IMHOFF

•Cámara superior (tolva de sedimentación): paredes inclinadas (50-60º)•Ranura en la base del cono (15-20cm)•Una de las caras se prolonga por lo menos 15 cm.•El pH debe mantenerse por encima de 6.8•Elimina del 40-60% de DBO

TANQUE IMHOFF: ELEVACION

Ventajas del Tanque Imhoff

•- El lodo se seca y se evacúa con más facilidad que el de tanques sépticos.•- Tiene un bajo costo de construcción y operación.•- Se necesita poco terreno en comparación con lagunas de oxidación.•- Son adecuados para ciudades pequeñas y para comunidades donde no se necesite una atención constante y cuidadosa, y el efluente satisfaga ciertos requisitos para evitar la contaminación de las corrientes

Desventajas

•Son estructuras profundas (>6m).•Es difícil su construcción en arena fluida o en roca•El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica.•En ocasiones puede causar malos olores.

Secado de lodos

Lecho de secado

Casos

• Arequipa.• Xtrata. Tintaya (4000 personas)• Yura(350 personas)• Characato.(5000 personas)

REACTORES UASB

Funcionamiento

• El agua residual se introduce por la parte inferior, ascendiendo lentamente a través del manto de lodos (gránulos).

• Los reactores suelen tener en su parte superior un sistema de separación gas-sólido-líquido.

• Se consigue una alta elevada velocidad de eliminación de materia orgánica con rendimientos elevados de depuración.

Caracteristicas

• Los gránulos pueden ser el 1-2% del volumen.• La eficiencia en remoción de materia orgánica (DBO y

DQO), oscila entre el 60 y el 80%. • Para reactores mesofílicos, puede llegar al 90%. En instalaciones a escala real, las VCO no han sido

superiores a los 30 Kg DQO/m3·d

Sedimentación de gránulos

Granulos activados de manto de lodo

VENTAJAS DESVENTAJAS

• Soporta altas cargas (30 Kg DQO/m3·día)

• Bajo requerimiento de energía• No requiere medio de soporte• Construcción relativamente simple• Aplicable a pequeña y gran escala• Operación comparativamente

simple• Proceso ampliamente probado

• Granulación lenta y no siempre controlable

• No todas las aguas favorecen la granulación

•Sensible a SS y a grasas y aceites en el afluente

• Sensible a aguas que forman precipitados• Riesgo de flotación de granos durante rearranque.

•Es un pre-tratamiento

Resultados promedios obtenidos durante el invierno (I) y Resultados promedios obtenidos durante el invierno (I) y el verano (V), en reactores UASB, tratando ARUel verano (V), en reactores UASB, tratando ARU

UASB operado a TRH de 4 h y a Tº ambiente (promedio en invierno de 7 ºC y en verano de 22 °C).

Parámetro Afluente (I)

Efluente (I)

E (%)

Afluente (V)

Efluente (V)

E (%)

DBO (mg/L) 195 60 69 180 55 69 DBOs (mg/L) - 30 85 - 28 84 DQO (mg/L) 429 169 60 406 142 65 DQOs (mg/L) - 76 82 - 70 83

SS (mg/L) 188 58 69 191 60 69 Producción de gas (L) - 24 - - 26 - L de biogás/m3 ARU - 40 - - 43 -

% CH4 - 73 - - 71 -

Remoción de coliformes en procesos anaerobios Remoción de coliformes en procesos anaerobios llevados a cabo en UASB,en dos períodos del añollevados a cabo en UASB,en dos períodos del año

Febrero a Junio (26 1°C) Enero a Mayo (26 1°C)

ARU cruda ARU digerida ARU cruda ARU digerida

Coliformes/100mL 7,4 x 107 2,3 x 107 3,1 x 107 2,4 x 106

Remoción de huevos de helmintos en reactores Remoción de huevos de helmintos en reactores UASBUASB

Cuantificación e identificación de huevos de helmintos (promedio huevos/L), en dos reactores UASB

A. lumbricoides

E. vermicularis

T. trichura

Hymenolepsis sp.

Taenia sp. Total

Reactor 1: ARU cruda 36,4 0,2 1,2 0,8 - 38,6

Efluente UASB 11,0 0,3 0,1 0,3 0,1 11,8

Reactor 2:

ARU cruda 105,4 - 1,5 4,0 - 110,9

Efluente UASB 17,8 - 0,1 0,8 - 18,7

29

Esquema general de una planta de tratamiento

InfluenteScreens Desarenador

Lecho de secado

Lodo estabilizado

Efluente

Reactores UASB

Biogás

AguaLodoBiogás

- Lagunas - Lechos percoladores- Otros

Post tratamiento

Material grueso

Arenas

Caudalímetro

Objetivo

30

Planta piloto de 64 m3 en Cali, Colombia

UASB

Separar y descargar el biogás Evitar pérdida de lodo Recuperar lodo Barrera para la expansión del lecho de lodos Mejorar el efluente

Objetivos

Separador Gas-Líquido-Sólido (GLS)

Problemas potenciales Espumas (cuando hay proteínas o grasas)

Sprayers anti espuma Costra (grasas) en sedimentador o cúpula de gas

32

Pendiente de las paredes: 45-60° Área de apertura entre colectores: 15-20% área del reactor Superposición entre baffles y colector:10-20 cm Se pueden instalar baffles para acumulación de espuma frente a los

vertederos de efluentes Utilizar tubos de diámetro adecuado para remover biogás Rociadores anti espuma en las campanas de gas

Guías de diseño

Separador Gas-Líquido-Sólido (GLS)

SISTEMAS AEROBIOS

Alta remoción de carga orgánica. Efluentes de buenas características organolépticas. Procesos estables, cuando los lodos son manejados apropiadamente. Se caracterizan por el poco espacio que requiere su instalación. Estas plantas son sistemas modulares, fácilmente expansibles

LODOS ACTIVOS

Desventajas

Requiere equipo mecanizado (motor, reductor, aireadores, bombas, etc.). Alto consumo de energía. Requiere personal capacitado. Eventual producción de olores. Eventual aspersión de partículas de agua y espumas. Requiere mayor mantenimiento y reposición de equipos. Produce gran cantidad de fango La opción de lodos activados es la más costosaLa opción de lodos activados es la más costosa

CÁMARA DE ECUALIZACIÓN

CÁMARA DE AERACIÓN

CÁMARA DE SEDIMENTACIÓN

CÁMARA DE DESINFECCIÓN

TABLETAS DE HIPOCLORITO DE CALCIO

RETORNO DE LODOS FLOTANTES Y OTROS

INGRESO DE AGUA SERVIDA

DESCARGA

PRE TRATAMIENTO Y TRATAMIENTO PRIMARIO:

Retención de sólidos y homogenización

TRATAMIENTO SECUNDARIO: Tratamiento aerobio

estabilización de lodo.

DESINFECCIÓN CON HIPOCLORITO DE CACIO

RETIRO DE LODOS POR PARTE DE EMPRESA

ESPECIALIZADARETIRO DE SÓLIDOS

EFICIENCIA DEL PROCESO: Reducción de DBO: 85% a 90%Reducción de sólidos suspendidos: 85% a 90%

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PLANTA STP – MINERA YANACOCHA S.R.L.

Pretratamiento Sinaycocha. Campamento Canchapalca