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Planta de tratamiento De aguas residuales

Infraestructura y procesos que permiten la depuracin de aguas residuales.DEFINICIONES BSICASAdsorcin Fenmeno fisicoqumico que consiste en la fijacin de sustancias gaseosas, liquidas o molculas libres disueltas en la superficie de un slido.

Absorcin.- Fijacin y concentracin selectiva de solidos disueltos en el interior de un material slido, por difusin.acidez. La capacidad de una solucin acuosa para reaccionar con los iones hidroxilo hasta un Ph de neutralizacin. PH.- es una medida de acidez o alcalinidad de una disolucin. El pH indica la concentracin de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas disoluciones

Aeracin.- proceso de transferencia de oxigeno del aire al agua por medios naturales (flujo natural, cascadas, etc) o artificiales (agitacin mecnica, o difusin de aire comprimido).Adensador (espesador).- tratamiento para remover el lquido de los lodos y reducir su volumen.

Biopelcula.- Pelcula biolgica adherida a un medio slido y que lleva a cabo la degradacin de la materia orgnica.Anaerobio.- condicin en la cual no hay presencia de aire.Edad del lodo.- Parmetro de diseo y operacin propio de los procesos de lodos activados que resulta de la relacin de la masa de slidos voltiles presentes en el tanque de aeracin dividido por la masa de slidos voltiles removidos del sistema por da. El parmetro se expresa en das.

Examen bacteriolgico.- Anlisis para determinar y cuantificar el nmero de bacterias en las aguas residuales.Grado de tratamiento.- Eficiencia de remocin de una planta de tratamiento de aguas residuales para cumplir con los requisitos de calidad del cuerpo receptor o las normas de reus.

Impacto ambiental.- Cambio o efecto sobre el ambiente que resulta de una accin especfica.

TIPOS DE AGUAS RESIDUALES:Aguas Residuales Domsticas (ARD).Aguas Residuales Agrcolas (ARA).Aguas Lluvias (ALL).Residuos Lquidos Industriales (RLI).

Aguas Residuales Domsticas (ARD).Son las provenientes de las actividades domsticas de la vida diaria como lavado de ropa, bao, preparacin de alimentos, limpieza, etc.Estos desechos presentan un alto contenido de materia orgnica, detergentes y grasas.Su composicin vara segn los hbitos de la poblacin que los genera.

Aguas Lluvias (ALL).Son las originadas por el escurrimiento superficial de las lluvias que fluyen desde los techos, calles, jardines y dems superficies del terreno.Los primeros flujos de ALL son generalmente muy contaminados debido al arrastre de basura y dems materiales acumulados en la superficie.La naturaleza de esta agua vara segn su procedencia: zonas urbanas, rurales, semirurales y an dentro de estas zonas se presentan enormes variaciones segn el tipo de actividad o uso del suelo que se tenga.

Residuos Lquidos Industriales (RLI)Son los provenientes de los diferentes procesos industriales. Su composicin vara segn el tipo de proceso industrial, se presentan caractersticas diferentes en industrias diferentes. Los RLI pueden ser alcalinos o cidos, txicos, coloreados, etc, su composicin refleja el tipo de materias primas utilizado dentro del proceso industrial.

Contienen casi todos los tipos de contaminantes (minerales, orgnicas, trmicos por las aguas de refrigeracin).estas aguas se vierten a ros y mares tras una depuracin parcial.

Aguas Residuales Agrcolas (ARA).

Son las que provienen de la escorrenta superficial de las zonas agrcolas. Se caracterizan por la presencia de pesticidas, sales y un alto contenido de slidos en suspensin. La descarga de esta agua es recibida directamente por los ros o por los alcantarillados.

PARMETROS

DEMANDA BIOQUMICA DE OXGENO (DBO)La DBO5, es la cantidad de oxgeno que requieren los microorganismos para la estabilizacin de la materia orgnica bajo condiciones de tiempo y temperatura especficos (generalmente 5 das y a 20 C). Es el parmetro de contaminacin orgnica. Es el resultado de la degradacin de tres tipos de materiales: materiales orgnicos carbnicos, nitrgeno oxidable, compuestos qumicos reductores.Mtodo De Anlisis: Se determina DBO5 con la prueba de DBO de 5 das.

.Son aquellos que se encuentran en el agua sin estar disueltos en ellas. Este parmetro incluye materia orgnica e inorgnica, siendo los componentes inorgnicos, limos, arena y arcillas y los componentes orgnicos grasas, pelos, serrn, fibras, etc., aunque pueden ser muy diversos segn de donde provengan.Mtodo Anlisis: Determinacin de slidos suspendidos totales secados a 103-105C.SLIDOS EN SUSPENSIN

NITRGENO AMONIACAL (NH3-N)OrigenEfectosEl amoniaco es uno de los componentes transitorios en el agua puesto que es parte del ciclo del nitrgeno y se ve influido por la actividad biolgica. Es el producto natural de descomposicin de los compuestos orgnicos nitrogenados.En el agua puede aparecer en forma molecular o como ion amonio, dependiendo del pH.Las aguas superficiales no deben contener normalmente amoniaco. En general, la presencia de amonaco libre o ion amonio es considerado como una prueba qumica de contaminacin reciente y peligrosa. Si el medio es aerobio, el nitrgeno amoniacal se transforma en nitritos.- Aguas residuales industriales (fbricas de gas, hielo, etc)- Aguas de lluvia, tras un periodo de sequa, en zonas industriales.- Aguas residuales agrcolas (excrementos de animales, basuras, fertilizantes).- En ciertas aguas con hierro que pueden reducir los iones nitrato.- Descomposicin de productos nitrogenados orgnicos en el suelo.- Putrefaccin de plantas.- Sabor desagradable.- Dificulta la cloracin.- Altera el cobre de las conducciones por formacin de complejos solubles.- Da colores extraos al agua por formacin de complejos.NITRGENO TOTAL KJELDAHLRefleja la cantidad total de nitrgeno en el agua analizadaEs definido como la suma del nitrgeno amoniacal y nitrgeno orgnico. Es un parmetro importante en estaciones depuradoras de aguas residuales.Mtodo De Anlisis: Se analiza por el mtodo Kjeldahl.

FSFORO TOTAL:Se estima que por lo menos el 85 % del fsforo vertido y aportado al medio ambiente procede de la red de colectores. Esta fraccin proviene de los desechos humanos y de los detergentes. La agricultura es la causante del 15% restante, siendo su influencia relativamente pequea, debido a que, al contrario que en el caso de los nitratos, el fsforo se absorbe y se almacena bien en el suelo.

COLIFORMES FECALESGrupo bacteriano presentes en los intestinos de los mamferos y los suelos, que representan una indicacin de la contaminacin fecal del agua.Mtodo De Anlisis: El mtodo de anlisis utilizado es el de Tubos Mltiples.

Las salmoneras son las criaturas vivas microscpicas viven en las zonas intestinales de seres humanos y de otros animales, incluyendo pjaros.Mtodo De Anlisis: Su de terminacin es envase a cultivos y su presencia en un determinado volumen de agua

SALMONELAParsitos (scaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Necator americanus y Ancylostoma duodenale, entre otros) cuyos huevos requieren de un perodo latente de desarrollo antes de causar infeccin y su dosis infectiva es mnima (un organismo). Son considerados como los organismos de mayor preocupacin en cualquier esquema de reutilizacin de aguas residuales. Deben ser usados como microorganismos indicadores de todos los agentes patgenos sedimentables, de mayor a menor tamao (incluso quistes amibianos).

NEMATODESFASES DE TRATAMIENTO DE UNA PTAR

ETAPASCRIBASLas cribas deben utilizarse en toda planta de tratamiento, aun en las ms simples. TRATAMIENTO PRELIMINARDESARENADORSon estructuras hidrulicas que tienen como funcin remover las partculas de cierto tamao que la captacin de una fuente superficial permite pasar.

Desarenador por gravedad de flujo horizontal Las partculas se sedimentan al reducirse la velocidad con que son transportadas por el agua. Son generalmente de forma rectangular y alargada El desarenado tiene como objetivo eliminar partculas ms pesadas que el aguaConsisten en un ensanchamiento del canal del pretratamiento de forma que se reduzca la velocidad de flujo y decanten las partculas. Debe disearse con un canal paralelo para proceder a su limpieza que se realiza manualmente.

el agua a tratar es introducida por la boca de entrada hacia el tanque de decantacin, que cuenta con un diseo especial que favorece la deposicin de los cuerpos slidos (arenas) en el fondo.En el clasificador de arenas los slidos son transportados mediante un tornillo helicoidal a lo largo de la rampa de subida a la boca de descarga, donde son depositados. Este transporte se efecta lentamente y sin turbulencias lo que favorece el escurrido de las arenas antes de su vertido al contenedor.El agua tratada en el clasificador de arenas rebosa por un aliviadero interior a la tubera de salida, y de all hacia la cabecera de la planta.

Desarenador helicodal

MEDIDOR Y REPARTIDOR DE CAUDALDespus de las cribas y desarenadores se debe incluir en forma obligatoria un medidor de caudal de rgimen crtico, pudiendo ser del tipo Parshall o Palmer Bowlus. No se aceptar el uso de vertederos.

TRATAMIENTO PRIMARIORemueve los slidos orgnicos e inorgnicos sedimentables, para disminuir la carga en el tratamiento biolgico. Los slidos removidos en el proceso tienen que ser procesados antes de su disposicin final.Los procesos del tratamiento primario para las aguas residuales pueden ser: -tanques Imhoff-tanques de sedimentacin -Tanques de flotacin.TANQUES IMHOFFSon tanques de sedimentacin en los cuales se incorpora la digestin de lodos en un compartimiento localizado en la parte inferior.El tanque Imhoff es un tipo de tanque de doble funcin -recepcin y procesamiento- para aguas residuales. Pueden verse tanques Imhoff en muchas formas, rectangulares y hasta circulares

FUNCIONAMIENTOEl agua que llega por el alcantarillado entra en la cmaraa(ver diagrama adjunto) los slidos van descendiendo lentamente y llegan al espaciof. En el espaciofse producen reacciones anaerobias, es decir sin la intervencin del oxgeno. Los fangos se depositan en la parte baja del espaciofdonde permanecen unos treinta das, ms o menos, o hasta que sean bien digeridos y son retirados peridicamente por medio del tubo inclinadob-cy llevados a las piletas de secado de lodos. El agua sale a travs de las salidasdy pasan al siguiente del tratamiento.

TANQUES DE SEDIMENTACIN

Muchas plantas tienen una etapa de sedimentacin donde el agua residual se pasa a travs de grandes tanques circulares o rectangulares. Los tanques son lo suficientemente grandes, tal que los slidos fecales pueden situarse y el material flotante como la grasa y plsticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. El propsito principal de la etapa primaria es producir un lquido homogneo capaz de ser tratado biolgicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente.

TANQUES DE FLOTACIN

El proceso de flotacin se usa en aguas residuales para remover partculas finas en suspensin y de baja densidad, usando el aire como agente de flotacin. Una vez que los slidos han sido elevados a la superficie del lquido, son removidos en una operacin de desnatado.

TRATAMIENTO SECUNDARIOCuando el grado de tratamientos fijado de acuerdo con las condiciones de cuerpo receptor o de aprovechamiento sea mayor el que se pueda obtener mediante el tratamiento secundario, se debern utilizar mtodo terciario o avanzado.TRATAMIENTO TERCIARIO:

TRATAMIENTO DE LODOS

El clculo se realizar para caudales y concentraciones medias y temperaturas correspondientes al mes ms fro.Para procesos de tratamiento biolgico como los de lodos activados y filtros biolgicos se determinar la masa de lodos biolgicos producido por sntesis de la materia orgnica menos la cantidad destruida por respiracin endgena.Para lodos primarios se determinar el volumen y masa de slidos en suspensin totales y voltiles teniendo en consideracin los porcentajes de remocin, contenido de slidos y densidades.TRATAMIENTO DE LODOS

Los lodos de zanjas de oxidacin y aeracin prolongada no requieren otro proceso de tratamiento que el de deshidratacin, generalmente en lechos de secado.

Se tendr en consideracin adems las cantidades de lodos de fuentes exteriores, como tanques spticos.Los lodos de otros sistemas de tratamiento de lodos activados y filtros biolgicos necesitan ser estabilizados. Para el efecto se escogern procesos que sean de bajo costo y de operacin y mantenimiento sencillos.

DIGESTIONANAEROBIA

La digestin anaerobia es un proceso de tratamiento de lodos que tiene por objeto la estabilizacin, reduccin del volumen e inactivacin de organismos patgenos de los lodos. Cuando desea recuperar el gas del proceso, se puede disear un proceso de digestin de dos etapas, teniendo en cuenta las siguientes recomendaciones:El volumen de digestin de la primera etapa se determinar adoptando una carga de 1,6 a 8,0 kg SSV/(m3.d), las mismas que corresponden a valores de tasas altas. El contenido de slidos en el lodo tiene gran influencia en el tiempo de retencin de slidos. Temperatura, C Promedio del mes ms froTiempo de Retencin (das)18282420301435 (*)1040 (*)10

LAGUNAS DE LODOS

Las lagunas de lodos pueden emplearse como digestores o para almacenamiento de lodos digeridos. Las lagunas de lodos deben disearse teniendo en cuenta lo siguiente:los diques y fondos de estas lagunas tendrn preferiblemente recubrimiento impermeabilizante;los taludes de los diques pueden ser ms inclinados que los de lagunas de estabilizacin;se deben incluir dispositivos para la remocin del lodo digerido en el fondo y del sobrenadante, en por lo menos tres niveles superiores;se debern incluir dispositivos de limpieza y facilidades de circulacin de vehculos, rampas de acceso, etc.

LAGUNAS DE LODOSAplicacin de lodos sobre el terreno

Los lodos estabilizados contienen nutrientes que pueden ser aprovechados como acondicionador de suelos.

Los terrenos donde se apliquen lodos debern estar ubicados por lo menos a 500 m de la vivienda ms cercana. El terreno deber tener una pendiente inferior de 6% y su suelo deber tener una tasa de infiltracin entre 1 a 6 cm/h con buen drenaje, de composicin qumica alcalina o neutra, debe ser profundo y de textura fina. El nivel fretico debe estar ubicado por lo menos a 10 m de profundidad.

REMOCIN DE LODOS DE LAS LAGUNAS DE ESTABILIZACIN

Para la remocin de lodos de las lagunas primarias, se proceder al drenaje mediante el uso de sifones u otro dispositivo. Las lagunas debern drenarse hasta alcanzar un nivel que permita la exposicin del lodo al ambiente. El lodo seco puede ser removido en forma manual o con la ayuda de equipo mecnico. En el diseo de lagunas deber considerarse las rampas de acceso de equipo pesado para la remocin de lodos.El lodo seco debe almacenarse en pilas de hasta 2 m por un tiempo mnimo de 6 meses, previo a su uso como acondicionador de suelos. De no usarse deber disponerse en un relleno sanitario.

LECHOS DE SECADO Los lechos de secado son generalmente el mtodo ms simple y econmico de deshidratar los lodos estabilizados.Los requisitos de rea de los lechos de secado se determinan adoptando una profundidad de aplicacin entre 20 y 40 cm y calculando el nmero de aplicaciones por ao. PERIODOS DE OPERACIONperodo de aplicacin: 4 a 6 horas;perodo de remocin del lodo seco: entre 1 y 2 semanas para instalaciones con limpieza manual ) y entre 1 y 2 das para instalaciones pavimentadas en las cuales se pueden remover el lodo seco, con equipo. perodo de secado: entre 3 y 4 semanas para climas clidos y entre 4 y 8 semanas para climas ms fros

Abertura ( mm )Cantidad (litros de material cribado l/m3 de agua residual)

200,038

250,023

350,012

400,009