tecnologias en el tratamiento de aguas residuales

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TRATAMIENTOS BIOLÓGICOS Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales. Sergio Vera Jefe de Ventas, División de Obra Pública DEISA Junio 2013

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  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Plantas de Tratamiento de

    Aguas Residuales.

    Sergio Vera

    Jefe de Ventas, Divisin de Obra Pblica DEISA

    Junio 2013

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    CONTENIDO

    Caractersticas de las aguas residuales urbanas

    Resumen de tecnologas

    Tratamientos biolgicos

    Fangos activos

    Lagunaje

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Fbrica PTAR

    Materia Prima

    Agua bruta

    Producto acabado

    Agua tratada

    Subproductos de la reaccin

    Lodos y deshechos

    Recursos

    Costos

    PLNAT DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    PARMETROS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS (1/3)

    Baja media fuerte

    Slidos en suspensin 100 300 500

    DBO5 a 20C 100 200 300

    DQO 160 450 800

    Oxgeno disuelto 0,2 0,1 0

    Nitrgeno total (N) 25 50 86

    Nitrgeno orgnico (N) 10 20 35

    Amoniaco libre N-NH4 15 30 50

    Nitritos N-NO2 0 0,05 0,1

    Nitratos N-NO3 0,1 0,2 0,4

    Fsforo total (P) 2 7 17

    Cloruros 15 100 175

    pH 6,9 6,9 6,9

    Grasas 0 20 40

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Dotacin = 200 litros/habda

    DBO5 = 300 mg/l

    Carga = 60 grDBO5/habda

    dahab

    g

    dahab

    l

    l

    mg

    =

    =Carga 60200300

    PARMETROS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS (2/3)

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    PARMETROS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS (3/3)

    Para una poblacin de 50.000 habitantes

    da

    DBOkg

    dahab

    DBOghab 55

    3000

    6050000Carga

    da

    m

    dahab

    lhab

    3

    000.10

    200000.50Caudal

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    RESUMEN DE TECNOLOGAS (1/2)

    Pretratamientos

    Tratamientos primarios

    Tamizado Desarenado Desengrasado Decantacin Eliminacin de aceites e hidrocarburos Ajuste de pH Homogeneizacin Air-stripping Intercambio inico Otros

    Tratamientos fsico-qumicos (decantacin-flotacin DAF, CAF) Eliminacin de metales. Precipitacin qumica Oxidacin-Reduccin Electrocoagulacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    RESUMEN DE TECNOLOGAS (2/2)

    Tratamientos secundarios

    Tratamientos avanzados

    Fangos Activados (SBR, MBR, N-DN, O2, PACT, .) Lecho mvil, MBBR Biofiltracin RBC. Biodiscos Filtros percoladores Lagunajes Tratamientos anaerobios (UASB, )

    Oxidacin avanzada (OHP, Fenton, ozono, Foto-oxidacin.) Membranas (MF, UF, NF, RO) Filtracin (Arena, anillas, .) Carbn activo Evaporacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Descripcin

    Tratamientos biolgicos anaerobios

    Tratamientos biolgicos aerobios

    Lecho suspendido

    Lecho fijo

    Tratamientos biolgicos

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    El fin del proceso biolgico es lograr la depuracin de las aguas

    residuales mediante la accin de los microorganismos, que degradan y

    eliminan la materia orgnica.

    La composicin del agua residual afecta directamente a la posibilidad de

    tratamiento biolgico. Al tratarse de un sistema vivo, es preciso conocer:

    la temperatura del efluente,

    el pH,

    el contenido de sales,

    la presencia de nitrgeno y fsforo necesarios para el desarrollo de las bacterias

    la presencia de txicos que pueden inhibir parcial o completamente el funcionamiento del proceso.

    TRATAMIENTOS BIOLGICOS. Descripcin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Aerobios : Son realizados por microorganismos vivos, cuyo metabolismo tiene

    lugar en presencia de oxgeno disuelto. Los productos finales son principalmente

    CO2 y H2O, con desprendimiento de energa, en parte empleada en la formacin de

    nuevos microorganismos, de gran importancia en este proceso para las reacciones

    de sntesis.

    Materia Orgnica + O2 CO2 + H2O + nuevos microorganismos

    Anaerobios: Son realizados por microorganismos cuyo metabolismo se realiza en

    ausencia de oxgeno, pudiendo verse gravemente afectados por la presencia de

    este elemento. Los productos finales mayoritariamente son CH4 y CO2. Las

    reacciones de sntesis se realizan con poca extensin lo que obliga a utilizar

    sistemas de retencin de microorganismos.

    Materia Orgnica CO2 + CH4 + H2O + Nuevos microorganismos

    CLASES DE PROCESOS BIOLGICOS

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Tratamiento anaerobio

    Materia

    Orgnica

    Fangos

    CH4 + CO2

    Tratamiento aerobio

    CO2 + H2O

    Fangos

    Materia

    Orgnica +

    O2

    CLASES DE PROCESOS BIOLGICOS

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Parmetro Anaerobio Aerobio

    Requerimientos de energa Bajos Altos

    Rendimiento de tratamiento Moderado (60 a 90%) Alto (95%)

    Produccin de fangos Baja Alta

    Estabilidad del proceso (a Compuestos

    txicos y sobrecargas) Baja a moderada Moderada a alta

    Tiempo puesta en marcha 2 a 4 meses 2 a 4 semanas

    Requerimientos de nutrientes Bajos Altos para ciertos

    vertidos industriales

    Olor Problemas potenciales Menores posibilidades

    Requerimientos de alcalinidad Alto para ciertos

    vertidos industriales Bajos

    Produccin de biogs S No

    TRATAMIENTOS BIOLGICOS. Comparacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    TRATAMIENTOS BIOLGICOS AEROBIOS. Clasificacin

    BIOMASA EN SUSPENSION

    Fangos activados

    Canales de oxidacin

    Reactor de Flujo Sequencial SBR

    Reactores Biomembrana

    MBR

    Lagunajes

    BIOMASA FIJA

    Filtros percoladores

    Biodiscos (R.B.C.)

    Lechos sumergidos

    Biofiltros

    MBBR

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Biomasa fija Bio. suspensin

    Espacio ocupado bajo alto

    Costes inversin alto medio

    Costes explotacin bajo alto

    Eliminacin nutrientes baja alta

    Flexibilidad operativa media alta

    Respuesta a toxicidades e

    inhibidores

    media baja

    BIOMASA FIJA v.s. BIOMASA EN SUSPENSION

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    FILTROS PERCOLADORES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Los filtros percoladores son procesos de depuracin sobre soporte fijo, y

    estn compuestos de:

    sistema de distribucin.

    material de relleno, de gran superficie especfica.

    sistema inferior de drenaje.

    aireacin por "tiro de chimenea".

    clarificacin secundaria.

    El agua residual a tratar, previamente decantada, es repartida, mediante el

    sistema de distribucin, por toda la superficie del material de relleno.

    El material de relleno sirve de soporte a una pelcula de microorganismos que

    absorben la materia orgnica.

    Cuando esta pelcula crece (2 mm) la parte interior a la que no llegan

    nutrientes entra en respiracin endgena y la pelcula de fangos se desprende y es recogida en un clarificador posterior.

    FILTROS PERCOLADORES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Esquema

    FILTROS PERCOLADORES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Ejemplos

    FILTROS PERCOLADORES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Caractersticas

    Hay que pretratar bien el agua residual. Posibilidad de colmatacin por grasas o slidos.

    Consumo elctrico bajo. Sin energa para agitacin ni aireacin*

    Sistemas difciles de modelar en laboratorio.

    Medio favorable a la proliferacin de larvas de insectos

    Sensible a la temperatura exterior.

    Posibilidad de olores.

    Fcil operacin

    Indicado para efluentes con carga orgnica soluble.

    Rendimientos de reduccin de carga orgnica medios.

    Ventajas e inconvenientes en base a caractersticas operativas

    FILTROS PERCOLADORES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAJES

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    El tratamiento por lagunaje consiste en el almacenamiento del agua residual durante un tiempo determinado, en funcin de la carga aplicada y condiciones climticas, de forma que la materia orgnica se degrade mediante la actividad de bacterias hetertrofas presentes en el medio.

    Se trata de un sistema natural de depuracin. En el proceso no interviene el hombre. Solo se limita a proporcionar un emplazamiento adecuado.

    LAGUNAJE

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Lagunas de estabilizacin Lagunas anaerobias Lagunas facultativas Lagunas de maduracin

    Lagunas aireadas

    Tambin se pueden clasificar segn forma de alimentacin : contnuas, semicontnuas o retencin total

    LAGUNAJE. Clasificacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Lagunas anaerobias Depuracin por accin de bacterias anaerobias. Contenido de

    oxgeno bajo o nulo

    Elevada carga y corto tiempo de retencin (250-500 kgDBO5/dia y 2-5 das)

    Profundidad : entre 2 y 5 m. Objetivo: decantacin de la materia orgnica en suspensin para su

    digestin anaerbica (cidos orgnicos a CO2 y CH4)

    Sensible a la temperatura. Rendimiento ptimo entre 30 y 35 C

    Lagunas facultativas Cargas entre 60 y 200 kgDBO5/dia. Tiempo de retencin 5-30 das Profundidad : entre 1 y 2,5 m Distintas capas con condiciones aerobias (superficie: viento y

    fotosntesis) o anaerobias (fondo laguna, noche)

    Objetivo: Alcanzar efluente de mayor calidad

    LAGUNAS DE ESTABILIZACIN

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Lagunas de maduracin Tiempo de retencin > 5 das Profundidad : entre 0,8 y 1 m Operacin como laguna secundaria. Precisa tratamientos

    previos

    Menor carga orgnica > menor demanda de oxgeno: Ambiente aerobio

    Poco sustrato > microorganismos en fase endgena Objetivo: Eliminacin bacterias patgenas. Aumento calidad

    del agua.

    LAGUNAS DE ESTABILIZACIN

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAS DE ESTABILIZACIN. Rendimientos

    Parmetro

    Laguna

    anaerobia

    (%)

    Laguna

    Facultativa

    (%)

    Laguna

    Maduracin

    (%)

    Efluente

    final

    (mg/l)

    Slidos en suspensin 50 60 0 70 40 80 50 150

    DBO5 40 50 60 80 75 85 45 75

    DQO 40 50 55 75 70 80 120 180

    N-NH4+ - 20 60 30 70 9 21

    N 5 10 30 60 40 80 10 30

    P 0 5 0 30 30 60 4 7

    Coliformes fecales 30 70 99,5 99,8 99,9 99,99 103 - 104

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAS. Generalidades sobre ventajas e inconvenientes

    VENTAJAS INCONVENIENTES

    Elevada estabilizacin de la materia

    orgnica Elevada ocupacin de terreno

    Desinfeccin del efluente Presencia de materia en suspensin

    Adaptacin a variaciones estacionales Prdidas por evaporacin

    Posibilidad de uso como balsas para riego Posible generacin olores

    Bajo coste de instalacin y de operacin

    (energa, mano de obra) Instalacin en zonas alejada

    No se requiere personal qualificado Gestin de purga y limpieza de lagunas

    Baja generacin de lodos Poco control del proceso

    Atencin con efluentes industriales

    Menor eficiencia en climas fros

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Recomendaciones de aplicacin

    Poblacin Tecnologas

    50 y 300 h-e: o Fosa sptica

    o Tanque Imhoff

    entre 300 y 1.000 h-e o Lecho bacteriano

    o Contactores Biolgicos Rotativos (biodiscos)

    o Lagunajes naturales

    entre 1.000 y 2.000 h-e o Fangos activados en aireacin prolongada

    o Lecho bacteriano

    o Contactores Biolgicos Rotativos (biodiscos)

    Entre 2.000 y 5.000 h-e: o Fangos activados en aireacin prolongada

    o Lecho bacteriano

    Entre 5.000 y 50.000 h-e o Fangos activados en aireacin prolongada

    mayor de 50.000 h-e: o Fangos activados convencionales.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAS. Recomendaciones de aplicacin

    Cemagref

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAS. Evolucin en Espaa

    Algunos motivos de funcionamiento deficiente y desuso del lagunaje en Espaa.

    Carga elevadas ocasionadas por vertidos industriales

    Elevada concentracin de sulfatos en las aguas de abastecimiento

    Sobrecarga por estacionalidad en zonas tursticas

    En zonas costeras, infiltracin del agua de mar en las redes de alcantarillado

    Mayor exigencia en la calidad del vertido

    Expansin de zonas habitadas / urbanas. Olores

    Estado de opinin pblica desfavorable. Rechazo social.

    Desde 1995 se han ido sustituyendo paulatinamente la mayora de depuradoras por lagunaje de tamao grande.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LAGUNAS AIREADAS

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    FANGOS ACTIVOS

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    El tratamiento secundario de fangos activados es el ms

    extendido en el tratamiento de aguas residuales

    urbanas.

    El proceso de depuracin biolgica por fangos activados es

    un proceso aerobio de biomasa en suspensin, que utiliza

    como nutrientes la carga contaminante del agua residual, y

    cuya poblacin de microorganismos se mantiene estable

    mediante un proceso de recirculacin.

    La tecnologa de fangos activados presenta numerosas

    variantes.

    FANGOS ACTIVADOS. Descripcin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Reactor Decantacin

    secundaria

    FANGOS ACTIVADOS. Ejemplo Configuracin bsica

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    S.S.L.M.: Slidos en suspensin en licor mezcla (o lo que es lo mismo,

    contenido de fangos del tanque de aireacin); representa el conjunto de los

    fangos activados, del efluente primario y de los fangos de recirculacin.

    Carga msica: establece la relacin entre la materia orgnica que entra en

    el tanque de aireacin por da y la masa de fango existente en el mismo. Se

    expresa en kgDBO5/kg S.S.L.M

    La carga msica es el parmetro fundamental de diseo, pues est

    relacionada con el rendimiento de la instalacin, el volumen del tanque de

    aireacin, la produccin, el grado de estabilizacin de los fangos, etc.

    Carga volmica: indica la relacin existente entre la masa de

    contaminacin que entra en tanque de aireacin por da y el volumen de

    ste. Se expresa en kg DBO5da/m3 de tanque de aireacin.

    FANGOS ACTIVADOS Parmetros de diseo y operacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Edad del fango: o Tiempo de retencin celular; es la relacin existente

    entre la masa de fangos del tanque de aireacin y la masa de fango

    extrada del sistema por da. Se expresa en kgSSLM/kg de fango en

    exceso y da.

    La edad del fango da una idea del grado de estabilizacin en que se encuentra la masa de fango. Se considera

    que a partir de 21 das de edad de fango ste se encuentra perfectamente mineralizado.

    Tiempo de retencin hidrulica: Es la relacin existente entre el caudal

    diario de agua residual que llega a la planta y el volumen del tanque de

    aireacin. Se expresa en horas.

    Relacin de recirculacin: Es la relacin existente entre el caudal diario

    de agua residual que llega a la planta y el caudal de fangos que se

    recircula desde el clarificador al tanque de aireacin. Se expresa en %.

    Rendimiento: Es la relacin entre la materia contaminante eliminada y la

    influente. Se expresa en %.

    FANGOS ACTIVADOS Parmetros de diseo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    FANGOS ACTIVADOS Nutrientes

    El crecimiento de los microorganismos responsables de la degradacin de

    la DBO5 requiere, adems de la materia orgnica y el oxgeno, la

    presencia de algunos nutrientes. Entre ellos son de vital importancia el

    fsforo y nitrgeno. Estos deben aadirse, si no se aportan con las aguas

    residuales, en la relacin aproximada:

    DBO5/N/P 100:5:1

    Esta relacin, terica, no es constante y sufrir ligeras variaciones segn el

    tipo de efluente, tipo de proceso biolgico aplicado (aerobio o anaerobio), diseo de la planta, modo de operacin y factores ambientales.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Durante el proceso de depuracin biolgica el oxgeno aportado

    al sistema tiene dos funciones:

    Aportar la energa necesaria para las sntesis de

    microorganismos.

    Aportar la energa necesaria para la respiracin endgena

    de los microorganismos.

    Nitrificacin

    El consumo de oxgeno estar en funcin de:

    Cantidad de materia orgnica a eliminar.

    Cantidad de S.S.L.M.

    Cantidad de nitrgeno amoniacal a nitrificar.

    FANGOS ACTIVADOS Aireacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Aireador

    venturi Difusores

    Turbina

    sumergible

    Aireador

    flotante

    Turbina de

    aireacin Venturis Rotomammut

    Oxgeno puro

    Jet aeration

    Equipos de aireacin

    Aireacin

    cascada

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Ejemplos

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    La decantacin secundaria o clarificacin, es un proceso en el que se

    decantan los flculos biolgicos formados durante el proceso biolgico. Es

    la separacin del fango formado del agua efectivamente tratada.

    Hay diversos mtodos que, en base a cada diseo concreto, presentan

    diversas ventajas.

    Decantacin Flotacin Membranas

    MBR

    Clarificacin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    FANGOS ACTIVADOS. Proceso de Nitrificacin-Desnitrificacin

    NO2-

    Nitrito

    NO3-

    Nitrato

    Nitrobacter

    O2 Oxgeno

    HCO3-

    Carbonato

    Nitratacin

    Nitritacin

    NH4+

    Amonio

    Nitrosomonas

    O2 Oxgeno

    HCO3-

    Carbonato

    NITRIFICACIN: Aerobia

    Nitrificacin: Consiste en la conversin del amonio a nitrato mediante la accin

    microbiana. Este proceso es llevado a cabo por las bacterias nitrificantes. El proceso

    tiene lugar en dos fases: Por una parte, las bacterias pertenecientes al gnero

    Nitrosomonas bsicamente oxidan el amoniaco a nitrito. Posteriormente, ste es

    oxidado a nitrato por las bacterias oxidadoras de nitrito del gnero Nitrobacter.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    FANGOS ACTIVADOS. Proceso de Nitrificacin-Desnitrificacin

    Bacterias hetertrofas

    Corg Carbono

    NO3-

    Nitrato N2 N gas

    DESNITRIFICACIN: Anxica

    Desnitrificacin. Proceso mediante el cual los NO3- y NO2

    - producidos en el primer

    proceso son reducidos a la forma gaseosa N2. La mayor parte de las bacterias que

    utilizan el NO3- como aceptor de electrones son hetertrofas anaerobias facultativas o

    anaerobias aerotolerantes.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR Montalbn (Teruel)

    Poblacin equivalente: 4.000 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR Saida (Argelia)

    Poblacin equivalente: 150.000 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR Benavente

    Poblacin equivalente: 32.500 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Un reactor de ciclos secuenciales (SBR, SECUENCIAL BATCH REACTOR) es un sistema de tratamiento de fangos activados cuyo funcionamiento se basa en la

    secuencia de ciclos de llenado y vaciado. Los procesos unitarios que intervienen

    son idnticos a los de un proceso convencional de fangos activos. En ambos

    sistemas intervienen la aireacin y la clarificacin, pero en los SBR, los procesos

    tienen lugar secuencialmente en el mismo tanque

    REACTOR DE CICLOS SECUENCIALES, SBR

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    REACTOR DE CICLOS SECUENCIALES, SBR

    Como el reactor funciona como un tanque de ecualizacin durante la etapa de llenado, puede tolerar picos de caudal, carga orgnica, nutrientes o pH sin

    prdida de la calidad del efluente.

    Los slidos pueden ser mantenidos por largos tiempos en el reactor, evitando problemas de fuga de fangos.

    Condiciones ideales para la sedimentacin. Permite la floculacin an de pequeos flocs.

    Mejor control del crecimiento de organismos filamentosos, variando estrategias del proceso, como por ejemplo llenado en ausencia de oxgeno (selector).

    Generalmente tiene menores costos constructivos que una planta convencional continua.

    Menor espacio requerido, para igual capacidad de tratamiento. Potencial ahorro de costos al no requerir clarificador o decantador secundario. Pueden realizar la funcin de nitrificacin y desnitrificacin. Posible ajuste del nivel y, por tanto, de volumen de reaccin (*) Gran flexibilidad operacional: Los procesos unitarios no estn fijos en el

    tiempo. Pueden ajustarse segn necesidades operativas

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Secuencia de ciclos

    REACTOR DE CICLOS SECUENCIALES, SBR. Ciclos

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    ALIMENTACIN

    Fase en la que se produce la entrada de afluente en el reactor. El nivel de liquido de mezcla pasa desde el volumen mnimo al mximo. El llenado puede hacerse en condiciones aerobias o anaerobias. Supone una alta concentracin de sustrato en el medio.

    Reactor de ciclos secuenciales, SBR

    Ciclo

    Tiempo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    REACCIN

    Fase de depuracin propiamente dicha. Con el reactor a volumen mximo. Liquido de mezcla en completa agitacin.

    Reactor de ciclos secuenciales, SBR

    Aire

    Ciclo

    Tiempo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    DECANTACIN

    Al fin de la fase de reaccin se desconectan los mecanismos de aireacin y agitacin, disponindose de un tiempo prefijado para la sedimentacin de la masa de fangos

    Reactor de ciclos secuenciales, SBR

    Ciclo

    Tiempo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EVACUACIN

    Nuevo ciclo

    Fase en la que se produce la extraccin del efluente tratado. El sistema utilizado para la evacuacin del agua, es de vital importancia para mantener una buena calidad del efluente.

    Reactor de ciclos secuenciales, SBR

    Ciclo

    Tiempo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    CICLOS

    Reactor de ciclos secuenciales, SBR

    HORAS DA

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

    SBR 1 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 3 CICLO 4

    Llenado

    Reaccin

    Decantacin

    Evacuacin

    SBR 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 3

    Llenado

    Reaccin

    Decantacin

    Evacuacin

    CICLO 4CICLO 4

    Ejemplo de combinacin de ciclos con dos reactores SBR

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR Alcarras (Lleida)

    Poblacin equivalente: 6.440 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR La Roca del Valls

    Poblacin equivalente: 48.000 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    REACTOR DE CICLOS SECUENCIALES, SBR. Ejemplos.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    NUEVAS TENDENCIAS EN DEPURACIN DE AGUAS.

    TECNOLOGAS QUE YA SE APLICAN HOY

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Los reactores de Membrana (MBR) es una tecnologa que combina un reactor de

    fangos activos con una unidad de filtracin membranas para obtener el agua

    depurada.

    REACTOR

    BIOLOGICO Agua residual Agua tratada

    Fangos en exceso

    MEMBRANAS

    Aire u Oxgeno

    Recirculacin de fangos

    REACTOR DE MEMBRANAS, MBR. Descripcin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Eficaz retencin de los slidos en suspensin lo que proporciona un efluente capaz de cumplir los requisitos de vertido ms rigurosos y potencialmente reutilizable.

    Cuando se utiliza UF, Se logra la retencin de las bacterias y virus obtenindose un efluente estril, lo que elimina la necesidad de llevar a cabo procesos de desinfeccin.

    La ausencia del clarificador, que tambin acta como un selector natural de la poblacin bacteriana, permite que se desarrollen bacterias de crecimiento lento (bacterias

    nitrificantes, bacterias que degradan compuestos complejos etc.) y que persistan en el

    bioreactor incluso a tiempos de retencin de slidos cortos

    La membrana retiene no slo toda la biomasa sino que tambin previene el escape de enzimas exocelulares y de oxidantes solubles que crean una licor de mezcla ms activo

    capaz de degradar una gama ms amplia de compuestos

    Plantas Compactas. Trabajando a altas concentraciones de MLSS la superficie de la planta se reduce en un 50% o ms.

    Mnima produccin de fangos. Dado que los bio-reactores de los MBR pueden operar con 15-30 g MLSS/L, la edad del fango son ms altas que los sistemas convencionales. La

    mayor parte de las plantas MBR operan a edades de fango de 40 das o superior. Estas

    edades de fango elevadas pueden reducir en hasta un 40% la produccin de fango.

    REACTOR DE MEMBRANAS, MBR. Potenciales ventajas

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    EDAR Vallvidrera

    Poblacin equivalente: 5.000 hab.

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    El Reactor biolgico de Lecho Mvil est basado en mantener en suspensin un relleno plstico especial que se destina como soporte de la masa bacteriana,

    (aumento de la superficie especfica del reactor) en el seno del reactor biolgico

    aerobio. La ventaja fundamental, entre otras, es la reducir el tamao de los

    reactores.

    Ejemplo de caractersticas de un carrier:

    Material: Polietileno

    Superficie especfica: 840 m/m

    Densidad 0,95 kg/m

    Dimetro 9 mm

    Altura 7 mm

    Volumen de relleno: ~ 50-70 % de reactor

    REACTOR DE LECHO MOVIL, MBBR. Descripcin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    REACTOR DE LECHO MOVIL, MBBR. Ejemplos

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Reduccin de volumen del reactor biolgico por empleo de un soporte que proporciona una superficie especfica elevada.

    Procesos con gran flexibilidad ya que en funcin del porcentaje de soporte plstico empleado en el reactor, se consigue modificar la superficie y en consecuencia la

    eficiencia del proceso.

    No requiere recirculacin de biomasa al reactor. Esto da lugar a que la biomasa no dependa de la separacin final del fango y en consecuencia de problemas habituales

    encontrados en procesos convencionales de fangos activos relacionados con la

    sedimentabilidad del fango (bulking, etc...)

    Operacin y control sencillos. Se evitan problemas de atascamiento y consecuentemente periodos de limpieza continuados. No es necesario un control de

    la purga de fangos ya que el sistema mantiene la biomasa en el reactor hasta que es

    desprendida del soporte.

    Permiten la generacin de una biomasa caracterstica de cada tipo de reactor (aerobio, anxico o anaerobio) dando lugar a la obtencin de un biofilm con una

    elevada actividad. Tasas de nitrificacin y desnitrificacin superiores a las obtenidas

    en procesos convencionales.

    REACTOR DE LECHO MOVIL, MBBR. Potenciales ventajas

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    BIANUCCI G Y COL (1989) "Il Trattamento delle aque inquinate" Ed. Hoepli. Miln

    C.E.D.E.X "Curso sobre Tratamiento de aguas residuales y explotacin de estaciones depuradoras". CEDEX.

    Madrid.

    DEGREMONT (1.979) "Manual Tcnico del Agua". Degremont. Bilbao.

    D.G.O.H. (1.983) "Funcionamiento de estaciones depuradoras de aguas residuales". Centro de Estudios Hidrogrficos.

    Madrid.

    ECKENFELDER, W.W. Y" "Water Pollution Control" Ed. Pemberton Press

    HAMMER, M.J. (1.975) "Water and wastewater technology". John Wiley and Sons Inc. New York.

    IMHOFF,K (1.969) "Manual de Saneamiento de Poblaciones". Ed. Blume. Madrid.

    METCALF-EDDY "Ingeniera Santaria: Tratamiento, evacuacin y reutilizacin de aguas residuales". Ed. Labor. Barcelona.

    NALCO (1.979) "The Nalco water handbook". Ed. Mcgraw-Hill. New York.

    NANNI,V (1.984) "La moderna tecnica delle lognature e degli impianti de depurazione". Ed. Hoepli. Miln

    VISMARA,R (1.988) "Depurazione Biologica: Teoria e processi". Ed. Hoepli. Miln.

    WINKLER,M (1.986) "Tratamiento biolgico de aguas de desecho". Ed. Limusa. Mxico.

    W.P.C.F (1.982) "Wastewater Treatment plant design". Water Pollution Control Federation. Washington.

    W.P.C.F (1.994) "Aeration". Manual of Practice FD-13. Water Pollution Control Federation. Washington.

    VARIOS (1.981) Pretreatment of industrial wastes. Water Pollution Control Federation Washington.

    ECKENFELDER, W.W. (1995) Activated Sludge Treatment of Industrial Wastewater TECHNOMIC

    NEMEROW (1.998) Tratamiento de vertidos Industriales y Peligrosos: Daz de Santos. Madrid

    BIANUCCI (1.992) Il Trattamento delle acque residue Industriali e Agricole: Hoepli. Miln

    ECKENFELDER Jr. (1.993) Tecnologie di trattamento dei reflui Industriali. Ed. McGraw-Hill. Miln

    VARIOS Water Science & Technology. Publicacin IWA. Londres

    Bibliografa

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Los procesos o tecnologas no son

    buenas o malas por si mismas.

    Solo estn bien o mal aplicadas

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    LA OPERACIN DE LAS PLANTAS DE

    TRATAMIENTO ES CLAVE

    El mejor diseo de planta no sirve de

    nada ante una mala explotacin.

    Pero una buena explotacin puede

    salvar un deficiente diseo

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    [email protected]

    Garcias por su atencin

  • TRATAMIENTOS BIOLGICOS

    Variables del proceso biolgico que afectan a la produccin de

    fangos. Ejemplos de escenarios:

    DQO de entrada

    Volumen del reactor

    Carga msica

    Edad de fangos

    Rendimiento depuracin

    Produccin de fangos

    =

    =

    =

    ~

    =

    =

    =

    =

    =

    Variables de los Fangos Activos

    SBR MBR Ampliacin Problemas Aumento