contaminación por aguas residuales
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Aguas ResidualesTRANSCRIPT
“AÑO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACION”
TITULO
CONTAMINACION POR AGUAS RESIDUALES
ESCUELA:
ING INDUSTRIAL
PROFESOR:
RONDAN RAMOS JORGE DAMIAN
CICLO:
VII
UNIVERSIDAD:
CESAR VALLEJO
INTEGRANTES
BRIONES ROJAS PAULA BUENO ESPINOZA PAOLA
ESPINOZA PALACIOS LLEISON GARCIA CALDERON CASSIE
2015
Contaminación
por aguas
residuales
IntroducciónEl agua es uno de los recursos naturales más fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo.
La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua está fuera de toda duda.
El agua es uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza y cubre aproximadamente las tres cuartas partes de la superficie de la tierra. Sin embargo, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan la disponibilidad de agua para uso humano. Más del 97% del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas, y no están disponibles para casi ningún propósito. Del 3% restante, por encima del 2% se
encuentra en estado sólido, hielo, resultando prácticamente inaccesible. Por tanto, podemos terminar diciendo que para el hombre y sus actividades industriales y agrícolas, sólo resta un 0,62 % que se encuentra en lagos, ríos y agua subterráneos. La cantidad de agua disponible es ciertamente escasa, aunque mayor problema es aún su distribución irregular en el planeta.
El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas.
Hay que considerar también que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se ha dicho, o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas.
Nuestro mundo por muchos años ha sido descuidado y maltratado por nosotros los seres humanos. La industrialización y el modernismo son algunos factores que ayudan a la contaminación de nuestro ambiente.
Aguas residuales
1. CONCEPTO
Son cualquier tipo de agua cuya calidad se vio afectada negativamente
por influencia antropogénica. Las aguas residuales incluyen las aguas
usadas domésticas y urbanas, y los residuos líquidos industriales o
mineros eliminados, o las aguas que se mezclaron con las anteriores
(aguas pluviales o naturales). Su importancia es tal que requiere sistemas
de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido
genera graves problemas de contaminación.
Las llamadas aguas negras son las aguas residuales que están
contaminadas con heces u orina. La FAO define aguas residuales como:
Agua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella. No obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de
suministro para otro usuario en otro lugar. Las aguas de refrigeración no se consideran aguas residuales.
Las aguas residuales urbanas son generalmente conducidas por sistemas
de alcantarillado y tratadas en una planta de tratamiento de aguas para su
depuración antes de su vertido, aunque no siempre es así en todos los
países. Las aguas residuales generadas en áreas o viviendas sin acceso
a un sistema de alcantarillado centralizado se tratan en el mismo lugar,
generalmente en fosas sépticas, y más raramente en campos de drenaje
séptico, y a veces con biofiltros.
2. CLASIFICACIÓN
La clasificación correcta es:
2.1. Aguas negras: provienen de inodoros y transporta, por lo tanto,
excrementos humanos y orina. Son ricas en sólidos suspendidos,
nitrógeno y coliformes fecales.
2.2. Aguas grises: provienen de tinas, lavadoras, duchas, contienen
sólidos suspendidos, fosfatos y grasas. Se trata de aguas residuales
domésticas, exceptuando los inodoros.
2.3. Aguas negras industriales: es una combinación de sus propias
aguas negras con los residuos de sus descargas. Los contaminantes de
las aguas de descarga dependen del proceso de cada industria pero, la
mayoría, son nocivos para la salud si no se lleva un control de las
mismas.
Todas estas aguas son tratadas mediante procesos físico-químicos en
una Planta destinada a ello. Se eliminan así todos los elementos nocivos,
y se obtiene agua lista para ser consumida.
3. CARACTERÍSTICAS
Sustancias químicas (composición)
Las aguas servidas están formadas por un 99%de agua y un 1% de
sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos pueden clasificarse en
orgánicos e inorgánicos.
- Los sólidos inorgánicos están formados principalmente por nitrógeno,
fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias
tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y
zinc.
- Los sólidos orgánicos se pueden clasificar en nitrogenados y no
nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los que contienen nitrógeno en
su molécula, son proteínas, ureas, aminas y aminoácidos. Los no
nitrogenados son principalmente celulosa, grasas y jabones.
La concentración de materiales orgánicos en el agua se determina a
través de la DBO5, la cual mide material orgánico carbonáceo
principalmente, mientras que la DBO20 mide material
orgánicocarbonáceo y nitrogenado DBO2
- Aniones y cationes inorgánicos y compuestos orgánicos
4. TRATAMIENTO DE UNAS AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y
locales comerciales e industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del
sitio en el cual son generadas (por ejemplo, tanques sépticos u otros
medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante
una red de tuberías –y eventualmente bombas– a una planta de
tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas
residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a
regulaciones y estándares locales, estatales y federales (regulaciones y
controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes
en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.
Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la
separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de
aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas
(mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por
equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de
sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una
sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos
suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales
disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para
eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la
conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa
biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en
estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida
(proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede
experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como
desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o
reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o
bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos
biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización
adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
5. ETAPAS DEL TRATAMIENTO
5.1. Primario
Las aguas residuales que entran en una depuradora contienen materiales
que podrían atascar o dañar las bombas y la maquinaria. Estos materiales
se eliminan por medio de enrejados o barras verticales, y se queman o se
entierran tras ser recogidos manual o mecánicamente. El agua residual
pasa a continuación a través de una trituradora, donde las hojas y otros
materiales orgánicos son triturados para facilitar su posterior
procesamiento y eliminación.
5.2. Cámara de arena
En el pasado, se usaban tanques de deposición, largos y estrechos, en
forma de canales, para eliminar materia inorgánica o mineral como arena,
sedimentos y grava. Estas cámaras estaban diseñadas de modo que
permitieran que las partículas inorgánicas de 0,2 mm o más se
depositaran en el fondo, mientras que las partículas más pequeñas y la
mayoría de los sólidos orgánicos que permanecen en suspensión
continuaban su recorrido. Hoy en día las más usadas son las cámaras
aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores, provistos
de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral
y se vierte en vertederos sanitarios. La acumulación de estos residuos
puede ir de los 0,08 a los 0,23 m3 por cada 3,8 millones de litros de aguas
residuales.
5.3. Sedimentación
Una vez eliminada la fracción mineral sólida, el agua pasa a un depósito
de sedimentación donde se depositan los materiales orgánicos, que son
retirados para su eliminación. El proceso de sedimentación puede reducir
de un 20 a un 40% la DBO5 y de un 40 a un 60% los sólidos en
suspensión.
La tasa de sedimentación se incrementa en algunas plantas de
tratamiento industrial incorporando procesos llamados coagulación y
floculación químicas al tanque de sedimentación. La coagulación es un
proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de
aluminio, el cloruro férrico o polielectrolitos a las aguas residuales; esto
altera las características superficiales de los sólidos en suspensión de
modo que se adhieren los unos a los otros y precipitan. La floculación
provoca la aglutinación de los sólidos en suspensión. Ambos procesos
eliminan más del 80% de los sólidos en suspensión.
5.4. Flotación
Una alternativa a la sedimentación, utilizada en el tratamiento de algunas
aguas residuales, es la flotación, en la que se fuerza la entrada de aire en
las mismas, a presiones de entre 1,75 y 3,5 kg por cm2. El agua residual,
supe saturada de aire, se descarga a continuación en un depósito abierto.
En él, la ascensión de las burbujas de aire hace que los sólidos en
suspensión suban a la superficie, de donde son retirados. La flotación
puede eliminar más de un 75% de los sólidos en suspensión.
5.5. Digestión
La digestión es un proceso microbiológico que convierte el cieno,
orgánicamente complejo, en metano, dióxido de carbono y un material
inofensivo similar al humus. Las reacciones se producen en un tanque
cerrado o digestor, y son anaerobias, esto es, se producen en ausencia
de oxígeno. La conversión se produce mediante una serie de reacciones.
En primer lugar, la materia sólida se hace soluble por la acción de
enzimas. La sustancia resultante fermenta por la acción de un grupo de
bacterias productoras de ácidos, que la reducen a ácidos orgánicos
sencillos, como el ácido acético. Entonces los ácidos orgánicos son
convertidos en metano y dióxido de carbono por bacterias. Se añade
cieno espesado y calentado al digestor tan frecuentemente como sea
posible, donde permanece entre 10 y 30 días hasta que se descompone.
La digestión reduce el contenido en materia orgánica entre un 45 y un 60
por ciento.
5.6. Desecación
El cieno digerido se extiende sobre lechos de arena para que se seque al
aire. La absorción por la arena y la evaporación son los principales
procesos responsables de la desecación. El secado al aire requiere un
clima seco y relativamente cálido para que su eficacia sea óptima, y
algunas depuradoras tienen una estructura tipo invernadero para proteger
los lechos de arena. El cieno desecado se usa sobre todo como
acondicionador del suelo; en ocasiones se usa como fertilizante, debido a
que contiene un 2% de nitrógeno y un 1% de fósforo.
5.7. Tratamiento secundario
Una vez eliminados de un 40 a un 60% de los sólidos en suspensión y
reducida de un 20 a un 40% la DBO5 por medios físicos en el tratamiento
primario, el tratamiento secundario reduce la cantidad de materia orgánica
en el agua. Por lo general, los procesos microbianos empleados son
aeróbicos, es decir, los microorganismos actúan en presencia de oxígeno
disuelto. El tratamiento secundario supone, de hecho, emplear y acelerar
los procesos naturales de eliminación de los residuos. En presencia de
oxígeno, las bacterias aeróbicas convierten la materia orgánica en formas
estables, como dióxido de carbono, agua, nitratos y fosfatos, así como
otros materiales orgánicos. La producción de materia orgánica nueva es
un resultado indirecto de los procesos de tratamiento biológico, y debe
eliminarse antes de descargar el agua en el cauce receptor.
Hay diversos procesos alternativos para el tratamiento secundario,
incluyendo el filtro de goteo, el cieno activado y las lagunas.
5.8. Filtro de goteo
En este proceso, una corriente de aguas residuales se distribuye
intermitentemente sobre un lecho o columna de algún medio poroso
revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan
como agentes destructores. La materia orgánica de la corriente de agua
residual es absorbida por la película microbiana y transformada en dióxido
de carbono y agua. El proceso de goteo, cuando va precedido de
sedimentación, puede reducir alrededor de un 85% la DBO5.
5.9. Fango activado
Se trata de un proceso aeróbico en el que partículas gelatinosas de cieno
quedan suspendidas en un tanque de aireación y reciben oxígeno. Las
partículas de cieno activado, llamadas floc, están compuestas por
millones de bacterias en crecimiento activo aglutinadas por una sustancia
gelatinosa. El floc absorbe la materia orgánica y la convierte en productos
aeróbicos. La reducción de la DBO5 fluctúa entre el 60 y el 85 por ciento.
Un importante acompañante en toda planta que use cieno activado o un
filtro de goteo es el clarificador secundario, que elimina las bacterias del
agua antes de su descarga.
5.10. Estanque de estabilización o laguna
Otra forma de tratamiento biológico es el estanque de estabilización o
laguna, que requiere una extensión de terreno considerable y, por tanto,
suelen construirse en zonas rurales. Las lagunas opcionales, que
funcionan en condiciones mixtas, son las más comunes, con una
profundidad de 0,6 a 1,5 m y una extensión superior a una hectárea. En la
zona del fondo, donde se descomponen los sólidos, las condiciones son
anaerobias; la zona próxima a la superficie es aeróbica, permitiendo la
oxidación de la materia orgánica disuelta y coloidal. Puede lograrse una
reducción de la DBO5 de un 75 a un 85 por ciento.
6. TRATAMIENTO AVANZADO DE LAS AGUAS RESIDUALES
Si el agua que ha de recibir el vertido requiere un grado de tratamiento
mayor que el que puede aportar el proceso secundario, o si el efluente va
a reutilizarse, es necesario un tratamiento avanzado de las aguas
residuales. A menudo se usa el término tratamiento terciario como
sinónimo de tratamiento avanzado, pero no son exactamente lo mismo. El
tratamiento terciario, o de tercera fase, suele emplearse para eliminar el
fósforo, mientras que el tratamiento avanzado podría incluir pasos
adicionales para mejorar la calidad del efluente eliminando los
contaminantes recalcitrantes. Hay procesos que permiten eliminar más de
un 99% de los sólidos en suspensión y reducir la DBO5 en similar medida.
Los sólidos disueltos se reducen por medio de procesos como la ósmosis
inversa y la electrodiálisis. La eliminación del amoníaco, la desnitrificación
y la precipitación de los fosfatos pueden reducir el contenido en
nutrientes. Si se pretende la reutilización del agua residual, la
desinfección por tratamiento con ozono es considerada el método más
fiable, excepción hecha de la cloración extrema. Es probable que en el
futuro se generalice el uso de estos y otros métodos de tratamiento de los
residuos a la vista de los esfuerzos que se están haciendo para conservar
el agua mediante su reutilización.
6.1. Vertido del líquido
El vertido final del agua tratada se realiza de varias formas. La más
habitual es el vertido directo a un río o lago receptor. En aquellas partes
del mundo que se enfrentan a una creciente escasez de agua, tanto de
uso doméstico como industrial, las autoridades empiezan a recurrir a la
reutilización de las aguas tratadas para rellenar los acuíferos, regar
cultivos no comestibles, procesos industriales, recreo y otros usos. En un
proyecto de este tipo, en la Potable Reuse Demonstración Plant de
Denver, Colorado, el proceso de tratamiento comprende los tratamientos
convencionales primario y secundario, seguidos de una limpieza por cal
para eliminar los compuestos orgánicos en suspensión. Durante este
proceso, se crea un medio alcalino (pH elevado) para potenciar el
proceso. En el paso siguiente se emplea la recarbonatación para volver a
un pH neutro. A continuación se filtra el agua a través de múltiples capas
de arena y carbón vegetal, y el amoníaco es eliminado por ionización. Los
pesticidas y demás compuestos orgánicos aún en suspensión son
absorbidos por un filtro granular de carbón activado. Los virus y bacterias
se eliminan por ozonización. En esta fase el agua debería estar libre de
todo contaminante pero, para mayor seguridad, se emplean la segunda
fase de absorción sobre carbón y la ósmosis inversa y, finalmente, se
añade dióxido de cloro para obtener un agua de calidad máxima.
6.2. Fosa séptica
Un proceso de tratamiento de las aguas residuales que suele usarse para
los residuos domésticos es la fosa séptica: una fosa de cemento, bloques
de ladrillo o metal en la que sedimentan los sólidos y asciende la materia
flotante. El líquido aclarado en parte fluye por una salida sumergida hasta
zanjas subterráneas llenas de rocas a través de las cuales puede fluir y
filtrarse en la tierra, donde se oxida aeróbicamente. La materia flotante y
los sólidos depositados pueden conservarse entre seis meses y varios
años, durante los cuales se descomponen anaeróbicamente.
7. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR PROCESOS BIOTECNOLÓGICO
El proceso natural de la limpieza del agua se consigue gracias a una
bacteria que se alimenta de los desechos que contienen las aguas
servidas. Gracias a esta bacteria aparecen los sistemas de tratamiento de
aguas por medio biológicos de biodigestion, donde por medio de diversos
métodos se pone en contacto esta bacteria con el agua para acelerar el
procesos natural. Utilizando una película fija de bacteria en diversas
piezas de ingenierías distintas (estudiadas para tener mejor contacto con
el agua a la hora de limpiarla) el agua se pone en contacto con la bacteria
para provocar una biodigestion mucho más rápida que el proceso natural.
En presentación de rodillos, empaques, módulos o molinos la película fija
tiene el mismo propósito, la diferencia entre las tecnologías radica en la
forma en la que se acelera el propio proceso natural y desde luego en el
espacio necesario para construir una planta de tratamiento de aguas con
estas características.
En comparación con otras tecnologías y métodos para la limpieza de las
aguas residuales, la película fija es sin duda una de las opciones más
fuertes gracias a su tamaño, fácil utilización, coste y espacio necesario
para su construcción.
8. ARCILLA EXPANDIDA COMO MEDIO EN FILTROS BIOLOGICOS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.
La depuración biológica se basa en la intervención de microorganismos
encargados de consumir la materia existente en el agua residual. De
varios procesos de depuración biológica, el más eficiente y por lo tanto
más extendido es el proceso de depuración mediante lechos de bacterias.
En este sistema de depuración se proporciona un hábitat a los
microorganismos encargados de la eliminación de la orgánica.
La arcilla expandida es un medio soporte inerte óptimo para albergar
estos micro seres ávidos de materia orgánica, dadas su ligereza,
porosidad, alta superficie específica y alta resistencia al desgaste.
9. VENTAJAS DE LA DEPURACION BIOLOGICA CON LECHOS BACTERIANOS.
Altos rendimientos.
Menor espacio ocupado por La estación depuradora.
Menos costes de explotación y mantenimiento que en otros procesos
de depuración biológica.
Menor consumo energético.
10.VENTAJAS DE LA UTILIZACION DE ARCILLA EXPANDIDA COMO LECHO BACTERIANO.
Obtención de altos rendimientos en comparación con los obtenidos con
los rellenos sintéticos.
Respecto a los ecosistemas, al tratarse de un material que no
contamina ni en su proceso de fabricación ni en su colocación ni
posteriormente en su vertido tras su utilización.
Rapidez y facilidad de instalación; se puede efectuar el suministro
mediante camiones cisterna que bombean el material 60m3 en 4 horas.
Escasa mano de obra necesaria para La colocación y el
almacenamiento.
11.ESQUEMA BÁSICO DE UN PROCESO DE DEPURACIÓN.
Una depuradora tiene como misión tratar las aguas negras transportadas
por las alcantarillas, colectores y emisarios, antes de su posterior vertido
al cauce receptor para alcanzar La calidad de agua deseada según los
usos previstos en dicho cauce.
Las etapas por las que pasan las aguas negras para su tratamiento son
las siguientes, en una estación depuradora tradicional:
11.1. Pre-tratamiento:
Esta etapa no afecta a La materia orgánica contenida en el agua residual.
Se pretende con el pre-tratamiento. La eliminación de materias gruesas,
cuerpos gruesos y arenosos cuya presencia en el efluente perturbaría el
tratamiento total y el funcionamiento eficiente de las maquinas, equipos e
instalaciones de La estación depuradora.
En el pretratamiento se efectúa un desbaste para La eliminación de las
sustancias de tamaño excesivo y un tamizado para eliminar las partículas
en suspensión. Un desarenado, para eliminar las arenas y sustancias
sólidas densas en suspensión y un desengrasado para eliminar los
aceites presentes en el agua residual así como elementos flotantes.
11.2. Decantación primaria.
Trata este proceso de retener las partículas disueltas o en suspensión en
las aguas residuales que no han podido retenerse por razón de su finura o
densidad en el pretratamiento. Se consigue La decantación, llamada
primaria, dejando sedimentar estas partículas en decantadores diseñados
para tal efecto.
11.3. Proceso con flujo ascendente.
Tras este proceso hay sustancias que todavía podrían permanecer de
forma estable en el agua por tiempo indefinido y por ello se lleva a cabo
un proceso químico para convertir estas sustancias químicas en
sedimentables. Se añade al agua residual un coagulante que hace que
las partículas disueltas se agreguen unas a otras formando masas de
dimensiones mayores, flòculos, que puedan separarse ya por
sedimentación.
11.4. Depuración biológica.
La eliminación de la materia orgánica que permanece en el agua y cuya
separación por procesos fisicoquímicos ha sido imposible, puede
efectuarse mediante un proceso biológico. Este proceso biológico dentro
de La depuración tiene como objeto la eliminación, estabilización o
transformación de La materia orgánica presente en las aguas. Esto se
logra mediante la actuación de microorganismos, bien realizando una
acción metabólica transformando La materia orgánica en materia viva, o
bien realizando una acción físico-química de coagulación, decantación y
arrastre de bacterias.
En el proceso biológico se pone en contacto a microorganismos con La
materia orgánica que trae el agua, procediendo los micros seres al
consumo de dicha materia orgánica. La depuración biológica se realiza en
un reactor donde el microorganismo transforma el agua contaminada en
agua depurada, productos volátiles y materia viva.
12.DEPURACIÓN CON FILTRO BIOLÓGICO DE ARCILLA EXPANDIDA.
El mecanismo de oxidación biológica consiste en le asimilación de La
materia orgánica degradable biológicamente DBO por los
microorganismos en presencia de oxígeno y de nutrientes.
La depuración mediante filtro biológico se basa en La acción de los
microorganismos aeróbicos, que adheridos a un a un medio de fijación, en
este caso arcilla expandida, reciben el material orgánico transformándolo
y formando una película biológica alrededor del árido.
Esta película no debe tener más de 3 mm de espesor ya que, para
espesores mayores no se garantiza La llegada de oxígeno a las capas del
medio. Al aumentar el espesor las capas más profundas entran en
anaerobiosis produciéndose conjuntamente un desprendimiento de gases
así como una rotura de La capa biológica, perdiéndose La adherencia
entre La capa biológica y el medio poroso. Por este efecto se desprende
La capa biológica formada siendo arrastrada por el agua residual.
La oxidación se produce al hacer circular, a través de un medio poroso,
aire y agua residual. La masa bacteriana permanece fija en el interior del
reactor biológico y solo escapan los fangos en exceso manteniéndose el
filtro aireado. Hay que tener en cuenta La precaución de someter
periódicamente al material granular a limpieza. Posteriormente hay que
conducir el agua tratada a un decantador para que sedimenten los
flòculos.
En este tipo de depuración el reactor biológico, además de su función
tradicional desempeña una función de filtración. En este tipo a unos 40cm
del fondo se produce una inyección de aire para fluidificar el lecho. Es en
La zona de filtro donde se retienen los fangos producidos en el interior del
reactor, así como las materias en suspensión presentes en el efluente a
tratar. De esta forma el efluente tratado puede tratarse directamente sin
necesidad de una decantación posterior. También hay que efectuar, en
este caso periódicamente un lavado de los áridos de forma que se
eliminen los fangos en exceso y las materias en suspensión.
El agua residual se puede hacer pasar a través del lecho con flujo
ascendente o descendente.
En el primero, después de pasar el agua residual por el tratamiento
primario, accede acede al reactor donde se va a hacer La depuración
biológica dejándose caer el agua en forma de lluvia para que se distribuya
de La forma más uniforme posible sobre una masa de material granular,
de gran superficie específica, en La que se encuentran los
microorganismos depuradores albergados. El agua ya tratada
biológicamente sale por La parte inferior del decantador.
En el segundo de los casos, con flujo ascendente, se hace circular el
agua de abajo hacia arriba, en La parte superior se va recogiendo el agua
que ha pasado a través de La masa granular reduciendo paulatinamente
su contenido en materia orgánica.
13.OPERACIONES COMPLEMENTARIAS.
13.1. Aireación.
Es preciso que haya una circulación de aire que garantice las condiciones
aeróbicas en el proceso.
Puede haber una aireación de tiro natural en La que el aire fluye de abajo
a arriba por diferencia de las temperaturas aportando a La masa de lecho
el oxígeno suficiente para mantener La micro flora en un ambiente
aeróbico. Diferencias de 6ºC producen corrientes de 18m3/m2h. , La cual
se considera suficiente para mantener estas condiciones. Si no se puede
conseguir este flujo de forma natural habrá que forzarlo artificialmente al
menos a esta cantidad.
13.2. Lavado.
Cada cierto tiempo y dependiendo del material granular hay que parar La
actividad de reactor biológico y lavar con agua y aire a presión el árido.
Por ello La elección de un material que sea resistente al desgaste que se
va a producir es de suma importancia.
Durante el proceso de lavado el reactor no está operativo por eso es
necesario alternar el lavado de estos para que no coincidan dos a La vez.
Una vez finalizado el proceso de lavado, no se ha eliminado por completo
La micro fauna existente en las bolas de arcilla expandida porque sigue
conservándose gran cantidad de ella en el interior de las bolas, pero si se
ha comprobado que en La hora siguiente se reduce el rendimiento
sensiblemente.
El agua procedente del lavado del reactor contiene un alto contenido en
materia orgánica por lo que tendrá que pasar directamente por La
depuración primaria.
El arranque de un reactor al no contener microorganismos tiene un
rendimiento nulo, por lo que habrá que ayudarle a La formación de
bacterias aportándole nutrientes, generalmente nitrógeno y fósforo.
El material utilizado como soporte de microorganismos en este tipo de
lechos fluidificados es un material granular caracterizado por los
siguientes parámetros:
Talla efectiva.
Coeficiente de uniformidad.
Forma de los granos.
Friabilidad.
Porosidad.
Aptitud para La fluidificación.
Naturaleza de los materiales utilizados.
Los granos utilizados serán gruesos (80-200 mm), medios (13-20 mm) y
finos (3-6 mm) dependiendo de La clase de agua y de La calidad de los
sólidos en suspensión se utilizaran unos sólidos u otros.
14.CARACTERISTICAS FISICAS DE La ARCILLA EXPANDIDA PARA La DEPURACION DE AGUAS.
Los parámetros físicos del material granular resultan ser, a fin de cuentas,
un conjunto de condicionantes que influyen directamente en el
rendimiento de La depuración a obtener con el empleo de lechos
bacterianos. La DBO5 eliminada, en el paso del agua residual a través del
lecho, depende de La naturaleza del agua a tratar, de las características
del lecho y principalmente de las características del material de relleno.
Como se dijo anteriormente es necesario que La masa filtrante tenga La
mayor superficie especifica posible, pero esto hay que combinarlo con
que también existan pasos suficientes para el aire y el agua.
Según estudios realizados por La universidad de CRANFILED en
Inglaterra las características de este material son:
Superficie específica: 3.98 m2/cm3
Porosidad interna: 0.05 m3/m3
Porosidad externa: 0.3
Coeficiente de uniformidad: 1.33<1.5
Perdida al ácido: 1.4%
Desgaste: 1.5%
Friabilidad: 5.5%
Granulometría: 3-8mm
Densidad especifica del grano: 1550Kg/m3
Densidad aparente en montón: 750Kg/m3
Velocidad de sedimentación: 132-225mm/s
Velocidad mínima de fluidificación: 72-80m/h
Absorción de agua a las 24h: 10-15% (en peso)
Otras características fundamentales del material de arcilla expandida son:
Durabilidad y resistencia al fuego, punto de fusión: 1200ºC
Resistencia a los ciclos de hielo y deshielo.
Resistencia a los ataques químicos.
Resistencia a compresión de 20Kg/cm2
El caudal de aire conseguido es de 20m3/m2h.