tratamientos secundarios

7/23/2019 Tratamientos secundarios

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%a oxidacin tiene lugar en el tanque de aireacin o reactor

biolgico, donde la poblacin microbiana entra en contacto con

el agua residual. El cultivo biolgico se agrupa con la materia

orgnica en flculos. %os microorganismos se encargan de

realizar el conjunto de reacciones de oxidacin. %a poblacin

microbiana &a de mantenerse siempre en un determinado nivel,

para llegar a un equilibrio entre la carga orgnica que se va a

eliminar y la cantidad de microorganismos necesarios para su

eliminacin.

'ara que ocurran estas reacciones en el tanque de aireacin,

es necesario tanto el aporte de ox$geno como la agitacin para

lograr &omogeneizar la mezcla. Estos dos efectos se suelen

conseguir simultneamente mediante agitadores mecnicos o

neumticos.

(na vez que la materia orgnica &a sido oxidada, el cultivo

biolgico se traslada a un decantador donde se produce la

separacin slido"l$quido. 'arte de los fangos obtenidos son


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recirculados al reactor biolgico para mantener la concentracin

de microorganismos. 'or otro lado el exceso de fangos es

conducido &asta otra zona donde son tratados.

%os procesos se clasifican en

!. 'roceso )onvencional

a. #lujo 'istn

Se lleva a cabo en una cuba de aireacin rectangular

seguido de un decantador secundario. Tanto el fango

recirculado como el agua entran en la cuba por un extremo,

donde son aireados y se produce la floculacin y oxidacin

de la materia orgnica.

*entajas 'ermite menores vol+menes que el reactor de

mezcla completa

peracin flexible

-enor necesidad de aireacin

-enores requerimientos por reactor

-ejor capacidad posterior de sedimentacin

esventajas/

-ayor demanda interior de ox$geno

'uede tener problemas con caudales pico


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Elevados costes de construccin

b. -ezcla )ompleta

El mezclado es de forma uniforme. Tanto los fangos

recirculados como el efluente inicial se mezclan de forma

&omog0nea mientras que son aireados en la cuba.

*entajas

'ermite trabajar correctamente con caudales pico

1pto para poblaciones que no son extremadamente

grandes

Sencillez en la explotacin

esventajas

2ran volumen, coste elevado de aireacin

#lexibilidad moderada

c. 1limentacin escalonada

El agua residual se introduce en el tanque de aireacin de

flujo pistn junto con los fangos recirculados en diversos

puntos del recorrido del cultivo biologico. Se elimina la

materia orgnica en un periodo menor debido a que se

consiguen mejores propiedades de adsorcin.


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3. 1ireacin prolongada

%a planta de tratamiento consiste en un pretratamiento, un

reactor biolgico y un decantador secundario, con un

tratamiento primario opcional.

*entajas

peracin flexible en cuanto a la aireacin

'roceso muy estable

4uenas caracter$sticas para decantacin posterior

esventajas

Tiempos elevados de aireacin

1ltos requerimientos de aireacin

)ostes elevados de equipo de aireacin dado que es

necesario agitar y airear al mismo tiempo. Tambi0n los

costes de mantenimiento son elevados.

5. )anales de oxidacin

%a oxidacin biolgica se produce en un canal cerrado y se

suelen emplear aireadores mecnicos &orizontales


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superficiales. Son sistemas empleados para baja carga,

aunque admite cierta flexibilidad.

El proceso de fangos activados arroja resultados similares a los

lec&os percoladores. 'ueden tratar el mismo tipo de l$quidos

industriales, residiendo la eleccin de uno o de otro proceso en la

evaluacin de factores como costos operativos y de construccin que

dependen de su localizacin. 6ay que tener en cuenta que el

proceso de barros activados es ms sensible a los txicos respecto a

los lec&os percoladores, por lo que se prefiere este +ltimo en casos

en los que el efluente contiene cianuros, cromatos, metales pesados

y germicidas.

ic&o proceso se aplica en

7ndustrias lcteas son predominantes respecto a los lec&os

percoladores por su costo ms bajo de construccin y alta

eficiencia de depuracin.


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7ndustrias qu$micas se emplean procesos combinados de

barros activados y lec&os percoladores conectando los equipos

en serie para depurar efluentes residuales fenlicos.

3" #iltros percoladores

Es un proceso aerbico, que a diferencia de los procesos de

tratamiento biolgico de las lagunas de estabilizacin, lagunas

aireadas y lodos activados, en los que la biomasa se encuentra

suspendida 8microorganismos libres en el l$quido9, los

microorganismos estn ad&eridos a un medio filtrante. e esta

manera, se evita que se pierda la biomasa debido a la

percolacin del l$quido, independizando el tiempo de residencia

celular 8qc9 del tiempo de residencia &idrulico 8q&9 8qc :: q&9.

%os tiempos de tratamiento son de &oras a d$as.

%os lec&os percoladores presentan superficies un poco mayor

que los lodos activados, con una estructura &abitualmente

circular. )onsta bsicamente de un medio filtrante de material

mineral o plstico, sobre el cual es distribuido el l$quido


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residual, por medio de un brazo dispersor, con un mecanismo

tendiente a uniformizar el vertido del l$quido sobre el lec&o.

En estos el l$quido percola y entra en contacto, de esta manera,

con la pel$cula biolgica. El fondo del lec&o percolador est

constituido por un sistema de drenaje y ventilacin del lec&o. El

piso es inclinado para que el efluente pueda circular &acia un

canal central de drenaje.

1 trav0s de un falso fondo, tendiente a soportar la carga del

medio soporte, se produce la renovacin del aire en el lec&o

percolador, por medio de aberturas. %a aireacin en el lec&o

percolador es natural. (n potencial problema de la recirculacin

es que a temperaturas ambiente bajas, tiende a disminuir la

temperatura del l$quido en el lec&o percolador, provocando una

disminucin de la actividad biolgica y, consecuentemente, de

la eficiencia del tratamiento.


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El lec&o percolador no funciona inundado. %a acumulacin de

l$quido es perjudicial, por lo que debe evitarse que se tape para

permitir que el l$quido escurra libremente.

El sistema de tratamiento basado en el lec&o percolador,

cuenta con un sedimentador secundario tendiente a clarificar el

l$quido tratado, debido a la presencia del exceso de biomasa

que se desprende por escurrimiento del l$quido en el lec&o

percolador. ;o cuenta con sistema de recirculacin de lodos.

El

volumen de los lodos generados es del mismo orden que en los

lodos activados, requiriendo sistema de tratamiento de lodos.

El tratamiento del sedimentador secundario no es muy eficiente,

debido a que se generan lodos biolgicos dispersos, no

floculados. 'or esto, el l$quido tratado va a tener un contenido

de slidos en suspensin alto, por lo tanto, mayor 4

suspendida, comparado con un lodo activado.

Se recomienda la colocacin de una peque


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biolgico tienda a agregarse 8flocular9. Esto permite mejorar la

sedimentabilidad en el sedimentador secundario, mejorando,

as$, la calidad del l$quido tratado.

5" %agunas de estabilizacin

%as lagunas de estabilizacin son el m0todo ms simple de

tratamiento de aguas residuales que existe. Estn constituidos

por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de

tierra. 2eneralmente tiene forma rectangular o cuadrada.

%as lagunas tienen como objetivos

!. =emover de las aguas residuales la materia orgnica que

ocasiona la contaminacin.

3. Eliminar microorganismos patgenos que representan un

grave peligro para la salud.

5. (tilizar su efluente para reutilizacin, con otras finalidades,

como agricultura.

%a eficiencia de la depuracin del agua residual en lagunas de

estabilizacin depende ampliamente de las condiciones

climticas de la zona, temperatura, radiacin solar, frecuencia y

fuerza de los vientos locales, y factores que afectan


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directamente a la biolog$a del sistema. %as lagunas de

estabilizacin operan con concentraciones reducidas de

biomasa que ejerce su accin a lo largo de periodos

prolongados. %a eliminacin de la materia orgnica en las

lagunas de estabilizacin es el resultado de una serie compleja

de procesos f$sicos, qu$micos y biolgicos, entre los cuales se

pueden destacar dos grandes grupos

> Sedimentacin de los slidos en suspensin, que suelen

representar una parte importante 8?@"A@ B como 49 de la

materia orgnica contenida en el agua residual, produciendo

una eliminacin del CD"@ B de la 4 del efluente.

> Transformaciones biolgicas que determinan la oxidacin de

la materia orgnica contenida en el agua residual.

T7'S E %12(;1S E EST147%7F1)7;.

%as lagunas de estabilizacin suelen clasificarse en

a" %agunas aerobias =eciben aguas residuales que &an sido

sometidos a un tratamiento y que contienen relativamente

pocos slidos en suspensin. En ellas se produce la


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degradacin de la materia orgnica mediante la actividad de

bacterias aerobias que consumen oxigeno producido

fotosint0ticamente por las algas. Son lagunas poco

profundas de ! a !.Dm de profundidad y suelen tener tiempo

de residencia elevada, 3@"5@ d$as. %as lagunas aerobias se

pueden clasificar, seg+n el m0todo de aireacin sea natural

o mecnico, en aerobias y aireadas.

b" %agunas anaerobias El tratamiento se lleva a cabo por la

accin de bacterias anaerobias. )omo consecuencia de la

elevada carga orgnica y el corto periodo de retencin del

agua residual, el contenido de ox$geno disuelto se mantiene

muy bajo o nulo durante todo el a


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lagunas anaerobias es la carga volum0trica que por su alto

valor lleva a que sean &abituales tiempos de retencin con

valores comprendidos entre 3"D d$as.

c" %agunas facultativas Son aquellas que poseen una zona

aerobia y una anaerobia, siendo respectivamente en

superficie y fondo. %a finalidad de estas lagunas es la

estabilizacin de la materia orgnica en un medio oxigenado

proporcionando principalmente por las algas presentes. En

este tipo de lagunas se puede encontrar cualquier tipo de

microorganismos, desde anaerobios estrictos, en el fango del

fondo, &asta aerobios estrictos en la zona inmediatamente

adyacente a la superficie. 1dems de las bacterias y

protozoarios, en las lagunas facultativas es esencial la

presencia de algas, que son los principales suministradoras

de ox$geno disuelto. El objetivo de las lagunas facultativas es

obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se

&aya alcanzado un elevada estabilizacin de la materia


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orgnica, y una reduccin en el contenido en nutrientes y

bacterias coliformes.

%a profundidad de las lagunas

facultativas suele estar comprendida entre ! y 3 m para

facilitar as$ un ambiente oxigenado en la mayor parte del

perfil vertical. En una laguna facultativa existen tres zonas

!. (na zona superficial en la que existen bacterias aerobias

y algas en una relacin simbitica, como se &a descrito

anteriormente.

3. (na zona inferior anaerobia en la que se descomponen

activamente los slidos acumulados por accin de las

bacterias anaerobias.5. (na zona intermedia, que es parcialmente aerobia y

anaerobia, en la que la descomposicin de los residuos

orgnicos la llevan a cabo las bacterias facultativas. %os

slidos de gran tama


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y facultativas empleando el ox$geno generado por las algas

presentes cerca de la superficie.

?" igestin anaerbica

%a digestin anaerbica consiste en la descomposicin de material

biodegradable en ausencia de ox$geno para dar como resultado

dos productos principales biogs 8compuesto mayoritariamente

por metano9 y el lodo estabilizado, conocido como digerido. %a

digestin anaerobia es un proceso muy complejo tanto por el

n+mero de reacciones bioqu$micas que tienen lugar, como por la

cantidad de grupo de bacterias involucradas en ellas. e &ec&o,

muc&as de estas reacciones ocurren de forma simultnea. El

proceso de degradacin de la materia orgnica se divide en cuatro

etapas

1. Etapa de &idrlisis %a &idrlisis consiste en una transformacin

controlada por enzimas extracelulares en la que las mol0culas

orgnicas complejas y no disueltas se rompen en compuestos


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susceptibles de emplearse como fuente de materia y energ$a

para las c0lulas de los microorganismos.

4. Etapa acidog0nica %a segunda etapa, controlada por bacterias,

consiste en la transformacin de los compuestos formados en la

primera etapa en otros compuestos de peso molecular

intermedio/ como dixido de carbono, &idrgeno, cidos y

alco&oles alifticos, metilamina, amoniaco y sulf&$drico.

). Etapa acetog0nica En la etapa de acetog0nesis, los cidos y

alco&oles que provienen de la acidog0nesis se van

transformando por la accin de bacterias en cido ac0tico,

&idrgeno y dixido de carbono.. Etapa metanog0nica %a metanog0nesis, +ltima etapa, consiste

en la transformacin bacteriana del cido ac0tico y del cido

frmico en dixido de carbono y metano y la formacin de

metano a partir de dixido de carbono e &idrgeno.

Tipos de reactores


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a" igestores anaerobios de baja carga 8para microorganismos

mesofilos9

;o &ay dispositivos de mezcla 8se estratifica el barro9

El l$quido crudo ingresa en la zona de digestin.

En la superficie se forma una capa de espuma favorecida

por el gas que asciende arrastrando lodo y flotantes.

Se purgan peridicamente sobrenadante y lodo digerido.

*olumen +til reactor G aprox. D@B del volumen total del

digestor

Tiempo de permanencia de 5@ a A@ d$as

)on calentamiento

b" igestores anaerobios de alta carga 8para microorganismos

termfilos9


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)uentan con mecanismos de mezcla y calentamiento.

1dmiten cargas mayores y los vol+menes requeridos son

menores.

El proceso es ms estable

Tiempo de permanencia menor a !D dias

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