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Sistemas para el Tratamiento biológicoy bio-químico de Aguas Servidas

Comunales o Industriales

BIENVENIDAS Y BIENVENIDOS

Dipl. Ing. Christian KordeckiDirector Ejecutivo

pks Proyectos-Control-Servicios Cía.Ltda.

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El equilibrio de la naturaleza

En zonas naturales y vírgenes existe un círculo completo de lassustancias orgánicas por la sanay equilibrada interrelación de losorganismos autóctonos(ecosistema).

Sistemas para el Tratamiento de Aguas Servidas 2© 2003 pks GmbH

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El Círculo natural


La regularidad en el ejemplo de àcido carbónico:

6 CO2 + 6 H2O + 2826 Joule ? C6H12O6 + 6 O2

Sustáncias inorgánicas

O2

Sustáncias orgánicas

Organismusheterótrofos

(Animales, Bacterias, Hongos)

Organismos autótrofos

(carbono decompuestos inorgánico)

Energía Energía

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Tratamientos biológicos

• Sistemas naturales• Sistemas para uso agrícola• Lagunas de oxidación especial• Sistemas técnicas


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Tratamientos naturales

Lagunas de Tratamiento

1) Lagunas de sedimentación2) Lagunas de oxidación natural3) Lagunas con aireadores4) Lagunas de maduración5) Lagunas para aguas residuales

industriales6) Combinación de Sistemas


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1. Lagunas de Sedimentación

- sirven para la separación de sólidos sedimentables y lodosdel agua cruda,

- Criterios para su dimensión son: Tiempo de retención,Producción de lodos, periodo de limpieza

- Por descargar aguas servidas con una alta carga orgánica trabajan estas lagunas en un ambiente anaeróbico


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2. Lagunas de oxidación natural

- sirven para la reducción de los Sólidos suspendidos y disueltos

- Están colocados después de una laguna de sedimentación

- El criterio de dimensionamiento es la capacidad por àrea

- La laguna mantiene una ambiente aeróbico


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3. Lagunas de Aireación

- Sirven para la transformación de las sustancias orgánicas- Aplicación para aguas servidas con alta carga orgánica,

especialmente en tratamientos posteriores de aguasresiduales industriales

- El criterio de la dimensión es relacionado a la capacidad delsistema y equipo de aireación

- La laguna trabajo en un ambiente aeróbico


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4. Lagunas de maduración

- Sirven para el Post-Tratamiento de aguas servidas despuésde haber pasado por un tratamiento primario y secundarioque seá natural o técnico

- Deben equilibrar los diferentes condiciones y mejorar la calidad del agua tratado

- El criterio de dimensionamiento es el tiempo de retención yconcentración por Área


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Costos de Construcción específicos(Costos promedio en US$ / m³ Volúmen de Laguna)

Lagunas de Sedimentación y naturales: 11,60 US$ / m³

Lagunas de maduración: 13,50 US$ / m³

Lagunas de Aireación: 11,60 US$ / m³ + Sistema de Aeración


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Tratamientos naturalesVentajas:

- Construcción simple y económico

- Poco uso de Maquinarias y Equipos- Trabajos de Mantenimiento son mínimos- Evacuación de Lodos dependiendo del tipo de agua servida, cada 2 a 5 anios- Gran Capacidad para recibircambios aprúptos de concentración - Buena posibilidad de ubicar en el paisaje- Creación de biotopes húmedos

Desventajas:

- Necesidad de Terreno relativamente grande

- Rendimiento del Tratamiento depende del Clima- Generación de posibles malos olores


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Tratamiento con uso Agrícola

Sistemas:

- Filtración rápida

- Filtración lenta

- Regadío


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Precondiciones:

Bajo las normas higíenicas solo se puede utilizar aguas pretratadas para el uso agrícola. (Tiempo de tratamiento mínimo 2h)

Así se evita la divulgación de vectores que puedan causar enfermedades y epidémias.


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1. Sistema de Filtración rápida

- Sirve para subir el nivel freático- Necesita suelos con capas profundas de arena o grava- Se carga aguas servidas a áreas planos y con muros (0,5 ha)- El uso agrícola para estas áreas es limitado durante la operación- Brinda buenos resultados de limpieza


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2. Sistema de Filtración lenta

- Sirve para el uso agrícola- Infiltración del agua en terrenos inundados- Para Suelos suaves y medianos- La capacidad de carga máxima es de 3,00m anual- Uso de maquinarias agrícolas pesadas es limitado


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3. Regadío

- Regadío del Agua Servida en las plantaciones agrícolascon Sistemas de Riegos

- La Carga de Agua Servida por área es depende de lasnecesidades de las plantas (Pasto aprox. 500mm anual, Cereales aprox. 120mm anual)


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Costos de Inversión:

Los Costos promedios son desde 3.500 hasta 9.200 US$ / hadel campo agrícola utilizado.

El 60% del costo total corresponde a la red de distribución del agua servida y al sistema de regadío.


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Operación y Mantenimiento:

- La operación es muy trabajosa y requiere un alto nivel de mano de obra

- El consumo de energía eléctrica es más bajo de losTratamientos técnicos


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Laguna de oxidación especial

Generalidades:

- Caso específico de la lagunade Oxidación

- Aprovechamiento de la capacidadde autolimpieza en lagunasestancados o ríos con un flujo mínimo

- sirve para la crianza de peces


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Requisitos:- Necesita mínimo un Tratamiento primario - se puede solamente aplicar para aguas servidas comunales

sin sustancias tóxicas- Dilución del agua servida con agua limpia en relación de 1:4

(p.e. Agua del río)- La concentración del oxígeno debe estar permanente

encima de su Saturación


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Ventajas:- Operación simple, sin equipos o maquinarias

- Bajo Mantenimiento - Aprovechamiento de la energía solar para el tratamiento- Capacidad de limpieza muy alta

Desventajas:- Requiere Lagunas de reserva para el tiempo de descanso - Necesidad de agua para la dilusión muy grande


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Operación para el tratamiento:- Tiempos de retención del agua servida de 3 días.

- Anualmente se debe secar la laguna por 2 meses y medio para lamineralización de los lodos sedimentados

- En el tiempo de secado se necesita una laguna de reserva para recibirla carga de las aguas servidas

Resultados de la crianza de peces:- El aumento del peso por pescado es de 4 a 7 veces más del peso inicial


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Tratamientos técnicos

1) Filtros Percoladores

2) Contactor biológico rotatorio

3) Sistemas de lodos activados

4) Sistemas múltiples


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Tratamientos técnicos

Condiciones:

Los Tratamientos técnicos incluyen en cada sistema un pre-tratamiento mecánico para la separación de los sólidos del agua servida cruda. Además se requieren un post-tratamiento para la separación de los lodos, incluyendo el tratamiento de los mismos.


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Filtros percoladores


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Principio de Funcionamiento:

- Flujo vertikal del filtro percolador- A través de una lama microbiana, las sustancias orgánicas

coloidales y solubles son adsorbidas y asimiladas- Efecto de limpieza por la nitrificación y oxidación del

agua servida, generando nuevas células y gases- El oxígeno necesario se suministra por circulación de aire

natural por los espacios vacíos


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Costos de Construcción:Para Filtros percoladores que llegan a Volumenes de 1.000 m³ o más,se calcula aproximadamente de 200 a 270 US$/m³ del reactor.

Costos de operación:De los Costos de la Operación corresponden aproximadamente 50% – 60% para la parte del Tratamiento biológico de toda la Planta en general


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Contacto biológico rotatorio


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- El Agua Servida se recoge en una piscina- La lama microbiana se forma en las planchas fijas o rotatorias - Efecto de limpieza es parecida al filtro percolador, por la

nitrificación y oxidación del agua servida, - El oxígeno se suministra por la rotación o por aireación


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Técnicas de Procesos:

1) Plantas de discos

2) Plantas de Tambor


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Sistemas de lodos activados


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Principio de Funcionamiento:- Aguas servidas se escoge en un tanque de aireación- Los microorganismos se mantienen en suspensión por medio de

mezcladores o mecánicos o aire difuso (Licor mixto)- La concentración se mantiene por retorno contínuo de flóculos

biológicos sedimentados en un tanque de sedimentación posterior- Lodo activado „resembrado“ acelera y activa la oxidación del

Agua servida- Las Reacciones bio-químicas de Nitrificación, Desnitrificación,

la Eliminación de Fósforo y la Reducción del Carbóno transforman el Agua Servida en un agua descontaminada


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Tipos de Tratamientos:1) Plantas del tratamiento parcial de Aguas Servidas

2) Plantas para el tratamiento biológico completo de las Aguas Servidas

3) Plantas la Nitrificación secundaria

4) Plantas con Tratamiento de lodos aeróbicos


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Procesos especiales:

1) Oxigenación según Necesidad2) Regeneración de lodos separados3) Entrada de Aguas Servidas por Difusión4) Mezcla completa5) Cascadas6) Desnitrificación7) Applicación de insumos adicionales


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Sistemas de Tratamiento químico-biológico


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Objetivo del Tratamiento químico-biológico:

Limpieza de Aguas Servidas por la Applicación de sustanciasque forman flóculos sedimentados.


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- Dosificación del Químico al Agua Servida (Industrial)

- Mezcla intensiva- Generación de flóculos sedimentados- Separación de los flóculos


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Uso de Sistemas de Tratamiento químico-biológico:

- Para efluentes de Aguas Servidas Industriales

- Apoyo a Plantas centrales existentes con insuficiente Capacidad- Separación de Sustancias no deseadas (tóxicas)- Mejoramiento del Manejo de Lodos


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