DISEÑO DE PLANTAS

1

DISEDISEÑÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO O DE PLANTAS DE TRATAMIENTO

DE AGUAS Y DESAGDE AGUAS Y DESAGÜÜESES

CAPITULO III:CAPITULO III:

DISEDISEÑÑO PTARO PTAR

3.2 TRATAMIENTO SECUNDARIO3.2 TRATAMIENTO SECUNDARIO

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL

Profesor:Ing. Omar Eduardo Olivos Lara

Lima Lima –– PerPerúú20102010

2

SESIÓN 3.2:

Tratamiento Secundario

Profesor: Ing. Omar Olivos Lara

CAPITULO CAPITULO IIiIIi ::DISEDISEÑÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS O DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS

RESIDUALESRESIDUALES

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL

3

Objetivo del Tratamiento Secundario

El fundamento del tratamiento secundario es la inclusión de procesos biológicos en los que predominan las reacciones bioquímicas, generadas por microorganismos que logran eficientes resultados en la remoción de entre el 50% y el 95% de la DBO. Los sistemas más empleados son:

• Biofiltros o filtración biológica, filtrospercoladores, filtros rotatorios o biodiscos.

• Lodos activados, entre los que se encuentran los convencionales y los de aireación extendida.

• Lagunas de estabilización de los tipos facultativas y aireadas 4

Comparación Aerobio-Anaerobio

Aerobio:� Mayor rendimiento de

depuración� Necesita aporte de O2� Limite en la carga a tratar� Gran producción de fangos

no estabilizados� Nitrificación simultánea

Anaerobio:� Pequeña producción de fango

estabilizados� Costos de operación bajos� Subproductos aprovechables

energéticamente� Capacidad para altas cargas� Pequeña necesidad de nutrientes� Arranque lento y delicado� Necesidad de post-tratamiento� Desnitrificación� Mantenimiento durante largo

tiempo sin sustrato

5

Esquema de una PTAR

TRATAMIENTODE LODOS

ABONOSMATERIAL DE COBERTURA

AL VERTEDERO PARARESIDUOS ESPECIALES

CLORACIÓN

TRATAMIENTOSECUNDARIO

VERTEDEROCONTROLADO

TRATAMIENTOPRIMARIO

PRETRATAMIENTOAGUA RESIDUAL

AGUA TRATADA

TRATAMIENTOTERCIARIO

1.- PRE TRATAMIENTO

2.- TRATAMIENTO PRIMARIO

3.- TRATAMIENTO SECUNDARIO

4.- CLORACIÓN

5.- TRATAMIENTO TERCIARIO

6.- TRATAMIENTO DE LODOS

6

EFLUENTE

TANQUEAIREACION

SEDIMENTADORPRIMARIO

SEDIMENTADORSECUNDARIO

LODOS

RECIRCULACION Y EXCESOS

LECHO Y SECADODE LODOSDIGESTOR DE LODOS

DESARENADOR

LODOS

REJAS

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

DISEÑO DE PLANTAS

7

Tratamiento secundario (Proceso Biológico)

Se entiende por tratamiento secundario todo aquel que tiende a eliminar la fracción contaminante “soluble” o íntimamente asociada con la fracción agua (sólidos en suspensión, coloides, emulsiones, demanda química y biológica) que no ha sido tratada en el tratamiento primario.

Aplicación: Tratamiento de Agua Residual

Tratamientoprimario

Tratamientosecundario

Tratamientoterciario

AguaResidual

cruda

Efluente

Final

Fango primario(a tratamiento)

Fango secundario(a tratamiento)

8

Tratamiento por lagunas

Es un sistema basado en el diseño de tanques de estabilización. Estos tanques pueden adaptarse a cualquier condición, variando la velocidad a que pueden operar con la temperatura, luminosidad y otras condiciones locales.

El proceso de descomposición se produce en dos etapas:

� La materia carbonosa es desintegrada por los organismos aerobios.

� Dióxido de carbono (CO2) es liberado y utilizado por las algas en su fotosíntesis con regeneración de oxígeno (O2) para mantener la descomposición aeróbica.

9

Mecanismo de depuración en una Laguna

Tratamiento del agua residual dentro de una laguna(Fuente: Adaptado de Metcalf & Eddy, 1991).

10

LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Lag. Anaeróbica

Lag. Facultativa

11

LAGUNAS AEREADAS

12

Ejemplo 1: Lagunas Facultativas

DISEÑO DE PLANTAS

13

Disposición en las lagunas Facultativas

• Las lagunas facultativas deben utilizar entradas y salidas múltiples para Aproximarse al flujo de tipo pistón.

• Las entradas y salidas múltiples promueven la distribución uniforme de lodos depositados en el fondo.

14

Ejemplo: Lagunas Aereadas

15

Lagunas aireadas

16

Tratamiento por Lodos Activados

� Proceso en que los organismos aerobios vivos y los sólidos orgánicos de las aguas negras se mezclan íntimamente en un

medio ambiente favorable para la descomposición aeróbica de los sólidos.

� Se emplea generalmente a continuación de la sedimentación simple. Requiere del agregado inicial de material biológico para que

digiera y aglutine las sustancias orgánicas y forme los lodos.

� El proceso es lento y requiere de la renovación continua del material

biológico, lo que se logra con la recirculación de los lodos para espesarlos y aprovechar su bio – contenido.

17

Proceso de Fangos Activados

Puede definirse como una

masa floculenta que se

produce cuando un agua

residual se aerea de forma

continua.

Está compuesta por

microorganismos que son

capaces de romper y

metabolizar los principales

contaminantes presentes en

el agua residual.

Microorganismos

(bacterias)

Materia

orgánica

Oxigeno

(aereadores)

Licor Mezcla

18

LODOS ACTIVADOS

DISEÑO DE PLANTAS

19

Sistemas de aeración

20

Sistemas de aeración

21

Digestores anaerobios de baja carga:

LODO DIGERIDO

LODO EN DIGESTION

SOBRENADANTE

ESPUMA

efluentecrudo

líquido sobren.

lodo digerido

gas

Ejemplo: Digestores anaerobios

22

Digestores anaerobios de alta carga:

Ejemplo: Digestores anaerobios(2)

LODO DIGERIDO

LODO EN DIGESTION

efluentecrudo

lodo digerido

gas

23

�� Los Los BiodiscosBiodiscos vienen a vienen a ser un sistema de ser un sistema de aplicaciaplicaci óón como n como tratamiento tratamiento secundario.secundario.

�� Su funcionamiento se Su funcionamiento se basa en la rotacibasa en la rotaci óón de n de un disco un disco semisemi --sumergido en el agua a sumergido en el agua a tratar.tratar.

Ejemplo: Sistema Biodiscos

24

Ubicación de las unidades de biodiscos

DISEÑO DE PLANTAS

25

� En la zona superior hay un separador de gases-sólido-líquido, que ayuda a retener el lodo dentro del reactor.

� Sobre el separador se ubica el sedimentador donde el lodo sedimenta y vuelve al compartimiento de digestión.

� El sistema es auto mezclado por el movimiento ascendente de las burbujas de gas y del flujo de líquido a través del reactor.

Ejemplo: Reactor anaerobio UASB

efluente

afluente

gas

Capa de lodo

Manto de lodo

Deflector de gases

Separador

26

REACTORES UASB

efluente

afluente

gas

Capa de lodo

Manto de lodo

Deflector de gases

Separador

En la zona superior hay un separador de gases-sólido-líquido, que ayuda a retener el lodo dentro del reactor.

Sobre el separador se ubica el sedimentador donde el lodo sedimenta y vuelve al compartimiento de digestión.

El sistema es auto mezclado por el mov. ascendente de las burbujas de gas y del flujo de líquido a través del reactor

27

GraciasGracias