tratamiento de aguas naturales

8/18/2019 Tratamiento de Aguas Naturales

1/51

TRATAMIENTO DE AGUASNATURALES

POTABILIZACION DEAGUAS DE CONSUMO

2015

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCOSALUD AMBIENTAL Y ECOLOGIA


2/51

Los problemas ambientales son tan antiguos como el hombre. Lo que es nuevo es su dimensión, su escala. A esta dimensión han contribuido:

el elevado crecimiento demográfico, desarrollo y difusión de la tecnología industrial, los avances de la medicina y sus efectos sobre la demografía, la mejora de las comunicaciones, que facilita las migraciones, concentración creciente de la ocupación urbana, aumento del consumo: utiliación en mayor escala de materias

primas e insumos !agua, energía, ".#, aumento de la temperatura, reducción de los bosques, reducción de especies vegetales y animales.


3/51

$l inter%s masivo por los temas ambientales surgióal final de los &'(s:

)aís desarrollado CARACTER o industrialiado TECNOLÓGICO

CONCEPCIÓN DE MEDIO AMBIENTE

)aíses en vías CARÁCTER de desarrollo SOCIOECONÓMICO

Y POLÍTICO


4/51

Los problemas ambienales !eri"a!os !el s#b$!esarrollo son%

* sanitarios* condiciones deficientes asentamientos humanos* falta de viviendas, escuelas, hospitales

* deficiencias de nutrición* destrucción de bosques y p%rdida de suelos* mala e+plotación de recursos naturales,* otros

A estos problemas propios del subdesarrollo hayque aadir los que se generan de un desarrolloque no considera en sus proyectos la variable

ambiental.


5/51

La Tierra es un !ane"a #e re$urs%s !i&i"a#%s

RESUMENRESUMEN

P%see un 'r()i! e$%sis"e&a

PROBLEMÁTICA GENERAL DEL MEDIO AMBIENTEPROBLEMÁTICA GENERAL DEL MEDIO AMBIENTE

-ejorar la calidad de vida mediante una mayor calidadambiental.onciencia que se debe tener de la limitación de losrecursos naturales.


6/51

CRECIMIENTO PROTECCION DELECONÓMICO MEDIO AMBIENTE

C%n'!i$"%s s%$ia!esC%n'!i$"%s s%$ia!es


7/51

Problem&i'a !e las A(#asProblem&i'a !e las A(#asResi!#ales )rbanas *AR)+ a ni"elResi!#ales )rbanas *AR)+ a ni"elm#n!ial,m#n!ial,


8/51

EL REC)RSO AG)AEL REC)RSO AG)A

CICLO *IDROL+GICO


9/51

EL AG)A D)LCE DISPONIBLE- ES MENOS DEL ./ DEL TOTAL DEL AG)ADEL PLANETA


10/51

EL REC)RSO AG)AEL REC)RSO AG)A

/c%anos 01.2 3asquetes polares y glaciares 2.4 3Agua subterránea '.& 3Lagos de agua dulce '.'4 35íos '.'''4 3

$n general, sólo un 2'3 del agua captada es consumida.

$l 6'3 restante se transforma en efluentes de la actividad humana,contaminados de diversas formas


11/51

TIPO DE

AG)ACOMPONENTES

CONTAMINANTES

MÁS IMPORTANTESA(rope'#aria

$sti%rcol 7ólidos grandes5estos de abonos -at. en suspensión5estos aditivos 7ól. disueltos

)rbana 5esiduos orgánicos -ateria orgánica)roductos lavado 8rasas y aceites

In!#srial -uy variable: -etales

9 /rgánicos -ateria orgánica9 norgánicos 7ólidos suspendidos

9 -i+tos omp. tó+icos


12/51


13/51


14/51

8estión de 5esiduosLa estrategia se orienta a lograr la pre"en'i0n 1pre"en'i0n 1

minimi2a'i0nminimi2a'i0n en la generación de residuos !de cualquier tipo:sólidos, líquidos, gaseosos#, antes de aplicar una estrategiade tratamiento.

$n A5; es más complejo, pues depende de muchas variables,

pero la más importante es el estrato socio9económico9cultural.ncluye los siguientes procesos, en la 3erar4#5a indicada:

-


15/51

67#8 po!emos 9a'er para !ismin#ir la 'onamina'i0n 1 #so !el a(#a:,Si 9ablamos !e AR)%

?isminuir la p%rdida de aguaC

;tiliar detergentes biodegradablesC


16/51

CARACTERÍSTICAS DE LAS AG)ASCARACTERÍSTICAS DE LAS AG)ASRESID)ALES )RBANAS *AR)+RESID)ALES )RBANAS *AR)+

AG)ARESID)AL

)RBANA

;;-;/ a(#a


17/51

7ólidos Botales 1'' Amoníaco 2IS0l, S#spen!i!os ?@< Jósforo 4'DBO@ >


18/51

C%&% ini$iar "%#% ,ien-C%&% ini$iar "%#% ,ien-E#u$a$i.n/ LeesE#u$a$i.n/ Lees Mane% #e Mane% #e

Cuen$asCuen$as $l buen manejo de los recursos hídricos es importante para un buen

inicio del manejo de las A5;. ;na ve definido el estado ambiental de las principales cuencas

hidrográficas, se debe tener una Egestión de cuencasF para mejorar su

calidad. La gestión de cuencas debe ser definida por el $stado, especialmente

con el manejo de residuos industriales, el manejo de los recursosforestales, pesqueros, mineros, etc.

La Gesi0n Ine(ra!a !e C#en'as i!ro(r&i'as *GIC+ es un procesoque promueve el desarrollo y la gestión coordinada del agua, suelo yrecursos relacionados, con el objetivo de ma+imiar el beneficio social yeconómico resultante de una forma equitativa sin comprometer lasustentabilidad de los ecosistemas

)ara ello debe contar con un marco regulador.


19/51

Traamieno !e A(#asTraamieno !e A(#asResi!#ales )rbanasResi!#ales )rbanas


20/51


21/51

ARU

TRAT. TRAT.PRIMARIOPRIMARIO

TRAT. TRAT.SECUNDARISECUNDARI

OO

PRE-PRE- TRATAMIENT TRATAMIENT

OO

TRAT. TRAT.AVANZADAVANZAD

OO

AGUA

TRAT.

Sólidos degran

tamao!

arenas

Sólidoss"s#endidos!grasas! et$.

%iomasa!&odos

NN

'(si$os '(si$os )*o

+"(mi$os%iológi$os

'(si$os!

+"(mi$os!%iológi$os

Eliminaciónsólidos

grandes ypesados

EliminaciónSS y aceites

y grasas

Eliminación

materiaorgánicabiodegradable

Otros: N, , SS,

!esin"ección,etc.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AR)PLANTA DE TRATAMIENTO DE AR)*PTAR)+*PTAR)+


22/51

* La selección de los procesos de tratamiento de A5;, ola serie de procesos de tratamiento, dependen dealgunos factores, entre los que se incluyen:

* aracterísticas del agua residual: ?/, ?M/, 77, pN,productos tó+icos.

* osto y disponibilidad de terrenos.

* onsideración de futuras ampliaciones o previsión delímites de calidad de vertido más estrictos, quenecesiten el diseo de tratamientos más sofisticadosen el futuro.


23/51

Los ob3ei"os !e #na !ep#ra!ora son%

* $liminación de residuos, aceites, grasas, flotantes,arenas, etc. y evacuación a punto de destino finaladecuado.

* $liminación de materias sedimentables !orgánicas o

inorgánicas#* $liminación de la materia orgánica

* $liminación de compuestos amoniacales y que contengan

fósforo !sobre todo en aquellas que viertan a onassensibles#

* Bransformar los residuos retenidos en fangos estables y que %stos sean correctamente dispuestos.


24/51

Las !eermina'iones anal5i'as 4#e siempre se #san en #na!ep#ra!ora para 'ono'er el (ra!o !e 'ali!a! !e s# raamieno

son- enre oras%* 7ólidos suspendidos !77#:7ólidos suspendidos !77#: orresponden a las materias sólidas de

tamao superior a 4 Om independientemente de que su naturalea seaorgánica o inorgánica. 8ran parte de estos sólidos son atraídos por lagravedad terrestre en periodos cortos de tiempo por lo que son

fácilmente separables del agua residual cuando %sta se mantiene enestanques que tengan elevado tiempo de retención del agua residual.

* ?/?/II !?emanda biológica o bioquímica del o+ígeno#:!?emanda biológica o bioquímica del o+ígeno#: -ideindirectamente la materia orgánica a trav%s de la cantidad de o+ígenoque necesitan los microorganismos del agua para estabiliar ese aguaresidual en un periodo normaliado de I días. uanto más alto es elvalor peor calidad tiene el agua.


25/51

?M/ !?emanda Muímica de /+ígeno#:?M/ !?emanda Muímica de /+ígeno#: $s el o+ígeno equivalentenecesario para estabiliar la contaminación que tiene elagua, pero para ello se emplean o+idantes químicoen%rgicos.

*


26/51

Las )BA5; habitualmente se clasifican de varias formas.

La clasificación más importante es segPn el grado de complejidad ytecnología empleada:

* Traamienos Con"en'ionalesTraamienos Con"en'ionales.. 7e emplean en nPcleos de poblaciónimportantes y que producen un efecto notable sobre el receptor.

;tilia tecnologías que consumen energía el%ctrica de formaconsiderable y precisan mano de obra especialiada.

* Traamienos para pe4#eas pobla'ionesTraamienos para pe4#eas pobla'iones !tratamientos blandos yconvencionales adaptados#. 7e emplean en nPcleos de poblaciónpequeos, edificaciones aisladas de redes de saneamiento. 7u principalpremisa es tener costos de mantenimiento bajos y precisar de mano deobra no calificada. 7u grado de tecnificación es bajo, necesitando pocao nula energía el%ctrica.


27/51

* Las etapas de que consta el proceso depotabiliación de las aguas de usodomestico pueden ser muy variadas,dependiendo de la calidad del aguanatural de partida. 7e incluye una listade los diferentes procesos utiliados

aunque, normalmente, solo seis primerosson comunes a la mayoría de lasestaciones de tratamiento.


28/51

ESUEMA CONVENCIONAL DE UNA PLANTA POTABILIZADORA

LODOS

DESBASTEPRE

O3IDACION COAGULACION

4LOCULACION DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

COAGULANTE Y4LOCULANTE

O3IDANTE

DESIN4ECTANTE-C!%r%/ O%n%6


29/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

7e efectPa en dos etapas:

DESBASTE *re3as o tamices+ 1DESARENADO

* $n una primera etapa de desbaste seeliminan primero los sólidos de mayortamao y pesados por medio de un poode !muy# gruesos y una cuchara anfibia!o bivalva#.

* ?espu%s las rejas de gruesos eliminanlos sólidos grandes.

* )osteriormente las rejas de finos,retienen los sólidos suspendidosmayores de 4' mm, que son evacuados a

un contenedor por medio de una cintatransportadora. Las rejas se puedenponer en funcionamiento manual,temporiado, por p%rdida de carga o enfunción del caudal de entrada.


30/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

* La segunda etapa del pretratamiento serealia en los desarenadores.

* Qstos pueden a su ve serdesengrasadores, si el desarenador esaireado. 7i es así, flotarán las grasas yaceites que son recogidos por rasquetaso rascadores a un poo desde el cual sebombea a un contenedor.

* Al mismo tiempo, la arena desprovistacasi en su totalidad de materia orgánicasedimentará y será evacuada a trav%sde bombas a un contenedor.

* Los sólidos recolectados por estosequipos deben ser eliminados. $+istentres m%todos:9 trituración9 incineración9 depósito en vertederos


31/51


32/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

$stos tratamientos no necesariamente

son llevados a cabo en la cabea delproceso , sino que a veces serealian en puntos intermedios de lasecuencia de tratamiento, consta dedos etapas: Aireación y )re9o+idaciónAirea'i0n: tiene los siguientes objetivos:9/+idar especies inorgánicas9$liminar compuestos orgánicos volátiles9Aumentar el contenido en o+igeno.9$liminar gases que pueda contener el agua

$sto se puede realiar en forma simple,

por agitación del propio agua a tratar/ por contacto en contracorriente delagua con el aire.


33/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

Pre$ OFi!a'i0n:La adición de unagente químico en esta primera etapatiene por objetivo oFi!ar%9Los posibles iones Je y -n e+istentes

en el agua para precipitarlos y eliminar posteriormente.9ompuestos nitrogenados: amoniaco y nitritos, para convertirlos en formas menos nocivas9-icroorganismos !bacterias, algas,

plancton#, para evitar su desarrollo a lo largo del procesoLo mas habitual es la utiliación delloro !)re cloración#, aunque se usanotros o+idantes como el oono y el)otasio.;no de los mas usados es el HMnOque es un potente desinfectante, esalguicida y bactericida. $s eliminadorde Nierro y -anganeso.


34/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

$l objetivo principal de la clarificaciónde un agua es eliminar su turbide,causada por materia en suspensión ycoloidal, con lo que en esta etapa seelimina parcialmente la materia orgánicaNay partículas que por su diminutotamao , o estabiliación en forma decoloides no sedimentan por un procesofísico, estas características son las

responsables de dos característicasno deseables del agua: turbide y colorCoa(#la'i0n: Acción de aglomerarsepartículas finas coloides, por adición?e sustancias coagulantes,*Al?*SO+>Jlo'#la'i0n: Jormación de floculas

como consecuencia de la reunión departículas en la coagulación medianteun proceso mecánico, químico, omecano químico.


35/51


36/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION


37/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

$s una operación que consiste en hacerpasar un liquido que contiene materias ensuspensión a trav%s de un medio porosoo filtro, que permite el paso del liquido noel de las partículas sólidas, quedando estas

retenidas en el mismo. ?e este modo, laspartículas que no han sedimentado en eldecantador son retenidas en los filtros.$l agua que llega por los distribuidores deentrada y atraviesa el lecho filtrante,habitualmente de arena


38/51

DESBASTE

PRE O3IDACION

COAGULACION

4LOCULACION

DECANTACION

4ILTRACION

DESIN4ECCION

Biene como objetivo eliminar organismos

patógenos de un agua, especialmentebacterias, virus y otros parásitos. ?ebede distinguirse del termino eserili2a'i0n $l agua se puede considerar como unvehiculo perfecto para la trasmisión demuchas enfermedades de tipo infeccioso

que pueden ser de R tipos:/rigen bacteriano: ólera !Sibrio # Jiebre tifoidea !salmonella#

/rigen Sírico: )oliomielitis !enterovirus# Nepatitis infecciosa !Sirus A#

/rigen parasitario: )rotooos

Nelmintos


39/51


40/51

DESINJECCIÓN


41/51

DESINJECCIÓN


42/51

)roceso por el cual losmicroorganismos !m.o.# patógenos

son destruidos o inactivados

Deini'i0n%Deini'i0n%

-%todos de desinfección:

4. Agentes Muímicos

2. Agentes JísicosR. -edios -ecánicos

K. 5adiación


43/51

4. Agentes químicos: T loro y sus compuestosT romoT Uodo T /onoT Alcoholes T Jenol y compuestos fenólicosT olorantes T -etales pesados y comp. afines

T abones T ompuestos amoniacales Krios.T Agua o+igenada T Vcidos y álcalis diversos2. Agentes físicos: T Lu !radiación ultravioleta#

T alor

R. -edios mecánicos: T $quipos utiliados en el tratamiento depotabiliación !por ej.: tamices de malla fina !4' a 2'3eliminación#C desarenadores !4' W 2I3#C sedimentación !K' W6'3#,

etc.#

K. 5adiación: T 5ayos gamma, rayos X.

l l l ó l


44/51

AR) ⇒ /peración clave debido a la alta carga de bacterias fecales patógenas, que son insuficientemente removidas en lostratamientos previos.

RIL ⇒ $l problema de desinfección es de menor relevancia e incluso puede ser innecesario, cuando contienen sustancias tó+icas que en sí actPan como desinfec9

tantes.

A(#a poable ⇒ 7e utilia para asegurar la protección de la salud de la población, ya que con los trata9

mientos fisicoquímicos se eliminan patóge9nos. Además, %stos mueren durante el pe9

ríodo de almacenamiento en los estanques y en el sistema de distribución, aPn en ausen9cia de desinfectantes.


45/51

PRINCIPIOS GENERALES%PRINCIPIOS GENERALES%

$l mecanismo de desinfección de m.o. patógenos depende en gran medida

de la naturalea del desinfectante empleado y del tipo de m.o., aunque seha e+plicado por cuatro mecanismos:T ?ao a la pared celularT Alteración de la permeabilidad de las c%lulasT Alteración de la naturalea coloidal del protoplasma

T nhibición de la actividad enimática $l proceso de transporte es muy relevante en la acción microbicida,

siendo más efectivos los compuestos neu9tros que los cargados, debido ala naturalea polar de la pared celular !generalmente cargada negativa#.

Ó


46/51

TIPOS DE DESINJECCIÓNTIPOS DE DESINJECCIÓNMÁS IMPORTANTES%MÁS IMPORTANTES%

?e los mPltiples sistemas dedesinfección, los de relevancia parasu uso en el tratamiento depotabiliación y efluentes líquidosson aquellos basados en la adiciónde agentes químicos, principalmen9

te 'lora'i0n y o2ona'i0n, y enirradiación, principalmentemediante l#2 #lra"iolea.


47/51

La mat. orgánica tambi%n reacciona con el cloro , cloroderivados.

ompuestos fenólicos producen mono, di y triclorofenoles, responsables deolores desagradables.

/tros cloroderivados que se forman, son los trihalometanos !agentescancerígenos#:

NlR

Briclorometano o loroformo !


48/51

La cloración es y seguirá siendo el m%todopor e+celencia para la sanitiación de aguapotable

7in embargo, la adición de cloro a agua residualesproduce un gran nZ de compuestos clorados,

potencialmente tó+icos, por lo que e+iste una

raonable preocupación por el uso difundido de lacloración en la sanitiación de esta agua y laurgencia de sustituirlo por tratamientos más

seguros

DECLORACIÓNDECLORACIÓN


49/51

DECLORACIÓNDECLORACIÓN

$s la práctica que consiste en la eliminación de la totalidad del cloro combinado

residual presente en el agua despu%s de la cloración, para reducir los efectostó+icos de los efluentes descargados a los cursos de agua receptores odestinados a la reutiliación

Comp#esos #ili2a!os%?ió+ido de aufre !7/2#

arbón activado

7ulfito de sodio !


50/51

Di0Fi!o !e a2#re%Di0Fi!o !e a2#re%

$limina, sucesivamente, el cloro libre, la

monocloramina, la dicloroamina, el triclorode


51/51

Carbono a'i"a!o%Carbono a'i"a!o% )roporciona una completa eliminación,

tanto del cloro residual libre como delcombinado.

7e utilia en filtros de gravedad o apresión.

?ado que se ha comprobado que lautiliación del activado es efectiva yfiable, se debe de tener en cuentapara su uso.

tratamiento de aguas naturales

Documents