tratamiento de efluentes y desechos

5/8/2018 Tratamiento de Efluentes y Desechos - slidepdf.com

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Tratamiento de efluentes y desechosTratamiento de efluentes y desechos - Parte 01

Esquema para controlar en una industria las corrientes de efluentes

Si tenemos seguridad y evitamos la contaminación habremos logradoconcientizar al funcionario de que:

1) Es fundamental que conozca los distintos riesgos a los que está expuestouna vez que abandona el vestuario y se dirige a realizar sus tareas derutina.

2) Debe obedecer las normas higiénico-sanitarias y de seguridad elaboradasa esos efectos.

3) Interesarse por las tareas que está realizando, tratando de mejorarlas ypreviniendo accidentes y enfermedades.

4) No dejar de utilizar la indumentaria y los elementos de protecciónpersonal que a tales efectos se le entrega.

5) Mantener informados a los superiores de cualquier anormalidad que sepresente en el lugar de trabajo, ya sea operativa o humana.

Si logramos que la dirección del organismo y que cada funcionario armoniceestos conceptos y aporte otros que estime convenientes, sin dudallegaremos a elaborar, en forma segura, un efluente final libre de lospeligros de la contaminación para sí mismos y para el medio ambiente.

capitulo 1

• TRATAMIENTO PRELIMINAR

• OBJETIVOS

Separar del líquido cloacal aquellos elementos flotantes o en suspensióntales como: paños, plásticos, trozos de madera, nylon, etc. Y otroselementos perjudiciales al tratamiento posterior como: arena, gravas,aceites y grasas.

Si no se separan estos materiales en esta etapa, más adelante puedenobstruir cañerías, dañar equipos electromecánicos, ocupar espacio útil o

ocasionar distorsiones en la unidad de tratamiento siguiente.

Para lograrlo se utilizan diversos dispositivos.

• DISPOSITIVOS

• REJAS

En nuestras Plantas se las utilizan construidas en planchuelas o barras dehierro con una separación de 2,5 cm. colocadas formando un ángulogeneralmente de 60º con la horizontal. Se limpian normalmente con

horquillas apropiadas. Los elementos separados son enterradosposteriormente en pozos.

La limpieza de la reja debe realizarse periódicamente, evitandoacumulaciones en la misma que originaría el pasaje de material nodeseable, por el by- pass, hacia las unidades siguientes.



• DESARENADORES

La cantidad de arena o grava que pueda contener un afluente es muyvariable, siendo responsable de dañar los sistemas de bombeo y causardificultades operacionales (obstrucción de tuberías, acumulaciones encanales sedimentadores, digestores, etc.). Estos dispositivos están formadospor canales donde la velocidad del líquido disminuye a aproximadamente 30cms por segundo permitiendo así el asentamiento de los sólidos inorgánicospesados y manteniéndose en suspensión el material orgánico.

Los desarenadores de limpieza manual, deben limpiarse después deabundantes lluvias o en tiempos normales cuando las arenas depositadasalcancen un 50% del espacio de almacenamiento.

Es importante vigilar semanalmente las unidades, ya que de producirse oloren el desarenador, significará que por alguna razón, se está depositandomateria orgánica y por lo tanto debe retirarse.

• SECUENCIA OPERATIVA Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN

Generalmente la reja interceptora de sólidos y el desarenador forman unaunidad que recibe el líquido cloacal en bruto, por lo tanto, son éstos loslugares de más alto riesgo físico y biológico a los que está expuesto eloperador.

El manipuleo de horquilla debe realizarse con cuidado y con herramientasen condiciones para evitar lastimaduras. En ambos lugares se utiliza agua apresión para la limpieza, esto puede ocasionar resbalones si tenemosmangueras en malas condiciones y canillas perdiendo.

A continuación se detallan algunas normas que se deben observar para

evitar posibles accidentes o enfermedades:

1) Junto a la reja y desarenador debe existir un grifo con agua suficientepara la limpieza.

2) Manguera de goma reforzada, la cual deberá ser utilizada en este lugarsolamente, evitando desgastes prematuros en roscas y manguera.

3) Construir en el lugar un soporte para la manguera y herramientas a losefectos de que no estén tiradas.

4) Para las tareas en este lugar el funcionario debe utilizarobligatoriamente:

a) mameluco sin bolsillos

b) delantal de hule

c) botas ½ pierna o pierna entera

d) guantes de P.V. C.

e) Si es necesario careta antigases.

5) Luego de realizada la tarea se debe dejar el entorno libre de líquidos ysólidos cloacales.

6) No fumar



7) No ingerir alimentos

• ELIMINACIÓN DEL MATERIAL DE REJA, DESARENADOR,SEDIMENTADOR Y CAPA DEL DIGESTOR.

Los residuos retirados de los lugares mencionados son enterrados enlugares apropiados y luego cubiertos con tierra. Las rejas se limpian conhorquillas de dientes curvos y espaciados a fin de remover los materialesque cuelguen o se enrollen en las planchuelas. Nunca se debe forzar elpasaje de residuos ya que esto anula el propósito del cribado.

Se debe rastrillar cuidadosamente y depositar el material sobre laplataforma de desagüe donde escurrirá el líquido sobrante. La limpieza conmanguera de los residuos ayuda a remover algunas de las materiasorgánicas y torna su manipulación menos desagradable .

Capítulo 2

TRATAMIENTO PRIMARIO

• OBJETIVOS

Estos tanques se han ideado para:

1) Retener los sólidos en suspensión de las aguas negras y lograr sudescomposición, en la misma o en otra unidad, a efectos de reducir su

agresividad.

2) Proporcionar un efluente capaz de ser vertido directamente al cursoreceptor o a un tratamiento posterior si el río o arroyo no tienen capacidadde autopurificación suficiente.

• TANQUES DE DOBLE ACCIÓN

El Dr. Karl Imhoff fue el primero en diseñar un tanque de doble acción quese conoce por TANQUE IMHOFF. Pueden ser rectangulares o circulares y sedividen en tres compartimentos:

1) Compartimiento superior o de sedimentación.

• Compartimiento inferior o cámara de digestión.



• Cámara de gases.

• Durante la operación todas las aguas negras fluyen al compartimiento desedimentación.

1) Los sólidos resbalan por paredes en pendiente y pasan a través de unaranura hacia la cámara de digestión.

2) Una de las partes inclinadas se prolonga mas allá de la ranura, formandoun solape impidiendo que las burbujas de los gases de los barros endigestión vuelvan a elevar el material en proceso de sedimentación. Dichosgases son desviados hacia la cámara de gases.

3) Es importante hacer notar que para un mejor funcionamiento de lasunidades Imhoff, ya sean circulares o rectangulares, se deberán seguir lasnormas

• TANQUES DE SEDIMENTACIÓN SIMPLE.

Estos son tanques cuya función principal consiste en separar los sólidos

sedimentables de las aguas negras, mediante el proceso de sedimentación.

Pueden ser rectangulares, circulares o cuadrados, pero todos operan por elmismo principio de recolectar los sólidos sedimentables.

La forma de operación será determinada por cada situación en particular,tratando siempre que el flujo se difunda en forma homogénea por todo eltanque. Generalmente estas unidades van acompañadas de otras que enformas separadas, realizan la digestión de los lodos. Los sólidos decantadosse deben sustraer continuamente o a intervalos frecuentes, para no dartiempo a que se desarrolle la descomposición con formación de gases. Los

lodos de un tanque de sedimentación simple, son esencialmente los sólidossedimentables del agua negra cruda y consecuentemente se les llamanlodos crudos.

Estos prácticamente no han sufrido descomposición y son por lo tanto,sumamente inestables y putrescibles. Son usualmente de color gris, deapariencia desagradable y contienen fragmentos de desperdicios, sólidosfecales y otros desechos, con un olor nauseabundo.

• TANQUES DE DIGESTIÓN SEPARADA.

Los lodos de las aguas negras son una mezcla de aguas negras y sólidossedimentados. Por su origen reciben el nombre de primarios o secundarios,por su estado o tratamiento recibido, pueden denominarse crudos o frescos,o digeridos y secos.

Los lodos se tratan para facilitar su disposición final, disminuyendo elvolumen del material a ser manejado, por la eliminación de parte o toda laporción líquida. Además se descompone la materia orgánica muyputrescible en compuestos orgánicos e inorgánicos, relativamente estables.

A esto se llama digestión, con lo cual también se disminuye el total desólidos. A diferencia de los tanques Imhoff, la digestión se lleva a cabo en

tanques separados que se usan únicamente para este fin.

La digestión de los lodos se lleva a cabo en ausencia de oxígeno libre, pororganismos anaerobios, por lo tanto es una descomposición anaeróbica.



La materia sólida de los lodos crudos es aproximadamente un 70%orgánica y un 30% inorgánica o mineral. Los organismos vivos (bacterias,protozoarios y otras formas) rompen la compleja estructura molecular deestos sólidos, liberando el agua y obteniendo oxígeno y alimento para sudesarrollo.

Se forman ácidos orgánicos y gases como anhídrido carbónico y ácidosulfhídrico en una primera etapa que se llama fermentación ácida , laque se produce con rapidez. Inmediatamente viene una segunda etapa

que se lleva a cabo por organismos a los que favorece un medio ambienteácido (digestión ácida), más lentamente que la anterior, donde loscompuestos nitrogenados y los ácidos orgánicos son atacados.

En estas dos etapas el valor del PH varía desde 5 a 6, 8. En una terceraetapa , la digestión, conocida como digestión intensa o alcalina, el valor delPH aumenta desde 6,8 hasta 7, 4, produciéndose grandes volúmenes degases donde predomina el metano(gas inodoro, muy inflamable).

El proceso total de digestión de los lodos puede compararse a unaproducción industrial en serie donde un grupo de operarios toma la materia

prima y la acondiciona para que un segundo grupo con diferentes aptitudestransformen

la materia hasta llegar a un tercer grupo de operarios especializados que laconvierte en un producto final.

Todas estas etapas descritas tienen lugar continuo y simultáneamente tantoen estos digestores separados como en un tanque Imhoff.

Los lodos bien digeridos tienen un color negro, olor alquitranado, nodesagradable; para ello debe proporcionarse a los organismos vivos un

medio ambiente en el que sean más activos y lleven a cabo su trabajo en elmenor tiempo posible. Los factores ambientales que interfieren son: laHUMEDAD, la TEMPERATURA, la disponibilidad de ALIMENTACIÓNADECUADA y la ALCALINIDAD. A estos factores podría añadirse la ausenciade productos químicos tóxicos para dichos organismos.

También para la descarga de los lodos digeridos intervienen algunosfactores a saber: el tipo de digestor, la época del año y la necesidad deespacio de almacenamiento para los lodos crudos.

Pueden utilizarse lechos de arena para el secado del barro digerido.

Fuente: Manual de Contaminación Ambiental. Fundación Mapfre. Itsemap

Ambiental

LECHO DE SECADO DE BARROS.



El llamado filtro de arena, para Plantas pequeñas o medianas suele usarsecuando se dispone de buen espacio. Dicho filtro está compuesto de:

1) Una capa uniforme de grava de 30 cm. De espesor ubicada en el fondo.

2) Sobre esta se coloca otra camada de arena gruesa limpia de unos 15 a20 cms.

3) Por debajo de estas dos capas se colocan a modo de drenaje, caños a juntas abiertas de manera que se produzca un filtrado efectivo.

4) Da muy buen resultado si existen condiciones para ello de colocar porencima de la arena un piso de ladrillos fuertes, con una separación de 2,5cms. Las que se cubren con la misma arena. El ladrillo evita queperiódicamente se deba completar la capa de arena para mantener suespesor original, al ir pegada gran cantidad de ellas en las tortas de barro.

Además con buen tiempo se desprende más rápido el barro del ladrillo quede la arena. Se deben buscar medidas como esta para facilitar las áreas delfuncionario, además de equilibrar el período de tiempo entre secado y

descarga de lodos.

Otra medida que mejora el funcionamiento en general de la Planta y laoperación de extracción del barro seco es utilizar camiones pequeños. Eneste caso se deben construir vías de hormigón para el paso de las ruedas,evitando el daño del lecho. Debe extraerse el barro del digestor conceleridad suficiente como para mantener limpias las cañerías al lecho.

Después de extraído el lodo del digestor se debe lavar las tuberías, nosolamente para evitar obstrucciones, sino también para prevenir eldesarrollo de altas presiones internas causadas por los gases que genera el

barro abandonado.

El espesor del barro nunca debe sobrepasar los 30 cms., ya que con buentiempo y bien digerido, el barro seca en 3 o 4 semanas, teniendo unaapariencia agrietada y esponjosa cuando se lo oprime y de fácil manipuleo.

El barro mal digerido, es de color ofensivo y se deshidrata muy lentamente.

• SECUENCIA OPERATIVA

Diariamente - cuando el diseño lo permita.

1) Atención de canaletas de acceso y de salida. Se utilizan escobillas degoma (ver plano de herramientas).

2) Limpieza de sedimentadores. Remoción de sólidos flotantes conespumaderas (ver planos).

3) Rotura de capa de la chimenea de gases. Se utiliza agua a presión en loposible del propio sedimentador y se rompe con un desmenuzador (verplano). En lo posible ir retirando el exceso.

4) Todos los elementos retirados de las canaletas, sedimentadores y

digestores sean unitarios o de doble acción deben ser enterrados en pozos.

Cada dos días.



1) Pasar escobilla de goma en cámaras de sedimentación. Debe pasarse anivel del líquido y sobre el nivel del líquido para limpiar las acumulacionesde la pared. En las paredes verticales y en pendiente, la misma escobilla degoma, cuidadosamente de modo de pasar los sólidos a través de la ranura,cuidando de no agitar el líquido.

Una vez a la semana

1) Limpieza de ranura con cadena (ver plano), es mejor con dosfuncionarios, uno por cada pasarela, procediendo a un movimiento desierra, a medida que se avanza lentamente.

2) Inversión de corriente cuando lo permite la unidad, realizandopreviamente las operaciones correspondientes en las canaletas.

3) Limpieza profunda en vertederos y diafragmas.

4) Se tomarán las medidas de la altura de los barros en el digestor (verplano).

5) Sólidos sedimentables en conos Imhoff de afluente y efluente.

6) Ensayo de PH en las unidades preestablecidas.

Se tomarán temperaturas. – Cuando es necesario.

1) Extender el barro digerido en lechos de secado.

2) Remoción del barro seco.

3) Acondicionamiento en lecho de secado de barros reponiendo ladrillos

rotos y arena en los intersticios de los mismos para que no se acumulebarro.

4) Limpieza de ladrillo.

• MEDIDAS DE PROTECCIÓN.

Es de hacer notar que la cantidad y tipos de unidades de cada Planta haráque el operario tome menores o mayores precauciones, peroindiscutiblemente se debe tener presente el riesgo de accidentes ocontaminaciones es el mismo, ya que estamos en presencia de líquidos

altamente sépticos, tanques, escaleras, etc.

Por lo tanto vale recordar y tomar en cuenta lo dicho en cuanto a:

1) Obligatoriamente utilizar la vestimenta y equipos de protección personal.

2) Si se está lastimando, y si es posible, cubrir la lastimadura antes detrabajar.

Bajo ningún concepto FUMAR cuando se operen barros digeridos. Aunqueestamos al aire libre, existen desprendimientos de gases explosivos, sobre

todo en tuberías.TRATAMIENTO SECUNDARIO.

• OBJETIVOS.



Este tratamiento debe hacerse cuando las aguas negras todavía contienen,después del tratamiento primario, más sólidos orgánicos en suspensión o ensolución que los que puedan ser asimilados por las aguas receptoras.

Se evita así superar la capacidad autodepuradora del curso receptor (río oarroyo) minimizando la agresión al medio ambiente.

Para ello existen, entre otros, dos métodos básicos de tratamientosecundario que pueden aplicarse y que son: LECHOS PERCOLADORESCON TANQUES DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIA Y LODOSACTIVADOS.

Pueden usarse otras unidades de tratamiento químico, filtros de arena, etc.Cuando se desee un alto grado de tratamiento.

Tanto los lechos percoladores como los lodos activados dependen de losorganismos AEROBIOS, por lo tanto se lo llama descomposición aerobiaporque la realizan en presencia de oxígeno libre a diferencia del tratamientoprimario o anaeróbico.

• LECHO PERCOLADOR O LECHOS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA .

Es la unidad de tratamiento secundario más común. Está constituido porgrava gruesa de 1,50 mts, aproximadamente de profundidad y su misión esretener los sólidos disueltos, finamente divididos del líquido cloacal yoxidarlos biológicamente (intervienen bacterias, protozoarios, algas,hongos, gusanos y larvas de insectos), para formar un material más establey sedimentable.

En el tratamiento del líquido cloacal domiciliario, comúnmente sigue alLECHO, un sedimentador secundario final.

Para tratar con éxito un líquido cloacal en un LECHO PERCOLADOR, sonesenciales tres condiciones:

1) Se debe disponer de superficie suficiente para el desarrollo de la vidabiológica.

2) Debe suministrarse a los organismos una adecuada provisión de oxígeno.

3) El líquido cloacal debe ser apto para el tratamiento biológico.

El lecho percolador consta de una estructura de retención, un mediooxidante, un sistema de distribución y un sistema de drenaje.

La retención está dada por paredes de hormigón que pueden ser herméticas(que permiten inundar el lecho), o poseer numerosas aberturas (quepermiten una mejor ventilación del medio oxidante)

El medio oxidante está constituido por piedras duras, limpias y resistentesde un diámetro de entre 50 y 100 mm.

EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN requiere de un mecanismo que uniformice elvertido del líquido sobre la superficie del lecho.

Se utilizan dos tipos:

1) Picos fijos (aspersores).



2) Distribuidores rotativos.

Para los distribuidores de picos fijos, se emplean tanques de dosaje paraprovocar la descarga. Los picos (toberas y difusores) sobresalen de 15 a 30cms. Por encima de la superficie.

En el piso del lecho funciona el sistema de drenaje, construidoscomúnmente de bloques de hormigón de forma rectangular con ranuras quedesembocan en un conducto.

El piso es inclinado para que el efluente pueda circular por los conductos delos bloques hacia un canal central de drenaje; estos drenes, además dealejar el efluente, actúan como tubos de ventilación para permitir el tirajede aire al lecho.

Entre los trabajos rutinarios del sistema se debe incluir la inspección de lastoberas y difusores.

Si están obstruidos se debe retirar el difusor y limpiar la cañería conalambre o varilla. Semanal o quincenalmente se limpiarán las laterales

retirando las toberas, lo mismo que las paredes se deberán cepillar conagua a presión.

De las piedras hay que retirar hojas o materiales extraños que se puedanamontonar, para evitar la obstrucción o la interferencia con la distribución yla aeración.

Se debe evitar plantar vegetales de hoja caduca en la cercanía.

• TANQUES DE SEDIMENTACIÓN SECUNDARIA.

Generalmente las prácticas y controles de los sedimentadores primarios seaplican igualmente a los secundarios, colocados después de los lechospercoladores. Es esencial que se extraiga frecuentemente el barrosedimentado por medio de bombas, para evitar que ascienda a la superficie.

El bombeo del barro se realiza retornándolo al sedimentador primario.

• ALGUNAS DIFICULTADES EN EL TRATAMIENTO.

En el lecho percolador, pueden producirse algunos síntomas negativos encuanto al tratamiento que son dignos de mención:

1) Colmatación de las piedras.

Ocurre cuando los espacios vacíos se llenan de adherencias orgánicasdebido a la gran carga proveniente en el líquido.

Este problema se puede curar (debido al fuerte olor que produce) de lasiguiente forma:

1) rastrillar si es posible la superficie.

2) Lavar con chorros de agua a alta presión.

3) Aplicar dosis de cloro por períodos de varias horas a intervalos dealgunas semanas.



4) Inundar el lecho durante 24 o 48 hs. Cuando existen paredes herméticas(se inundará si el sistema permite el tratamiento en otras unidades) o

5) En último caso y cuando sea inevitable dejar fuera de funcionamientounos cuantos días, sobre todo cuando hace calor, para que se seque yposteriormente rastrillar los residuos.

2) Moscas.

La Psychoda Alternata o Mosca Gris es muy frecuente su reproducción enlechos de piedra. Su estado larval ayuda en el proceso de purificación dellecho, pero si se reproduce en demasía, ocasiona molestia en los ojos,orejas, bocas, nariz y en viviendas dentro de un radio de acción de 200 mts,aproximadamente.

Su proceso reproductor se ve acelerado en un ambiente caluroso.

Los métodos de prevención y cura son similares al anterior problema, a losque se puede agregar la aplicación por aspersión de algún insecticida.

TRATAMIENTO SECUNDARIO.

• CÁMARAS DE DOSAJE.

Están diseñados para lograr la distribución más uniforme posible de lasaguas negras sobre la superficie del filtro y lograr que el vertido seaintermitente.

De esta forma se logran alternar ciclos húmedos con ciclos de aeración parala supervivencia del manto biológico que realiza el tratamiento.

A menudo se utilizan tanques dosificadores gemelos, los cuales operan demanera que uno se llene mientras el otro esté en plena operación dedescarga.

Cuando un tanque se ha acabado de vaciar el nivel de las aguas negrasqueda a la altura de la parte más baja del tubo de ventilación, o sea el nivelB1, en ambas ramas del sifón de descarga.

El sifón auxiliar está lleno de aguas negras hasta el nivel D1 y el tubo deentrada de aire a la campana está vacío. Al subir el nivel de las aguasnegras en el tanque dosificador, se cierra hidráulicamente con aguas negras

la entrada de aire a la campana en A, lo cual impide que salga aire de lamisma.

Al seguir subiendo el nivel de las aguas negras en el tanque, también subeel nivel del líquido dentro de la campana; entonces el aire que hay en larama mayor del sifón de descarga y en el sifón auxiliar, se comprimeforzando hacia abajo los niveles de las aguas negras en estos dos tubos.

Cuando el tanque dosificador se ha llenado hasta un punto inmediatamenteinferior al nivel de descarga, los niveles de aguas negras en el sifón auxiliarestarán en B2 y D2 respectivamente.

Cualquier aumento ulterior del nivel de las aguas negras en el tanquedosificador hará que escape el aire de la campana por el sifón auxiliar. Esteescape de aire hace que entre a la campana una porción de aguas negras,las cuales salen por el sifón de descarga, con lo cual se inicia elfuncionamiento normal de este sistema dosificador.



La descarga continúa hasta que el nivel de las aguas negras queda a laaltura del codo inferior del tubo de aire de entrada a la campana.

Es ahora cuando entra el aire a la campana por el tubo de entrada encuestión suspendiéndose la acción del sistema de sifón.

EL sifón de descarga y el sifón auxiliar permanecen llenos de aguas negras;el tubo de entrada de aire a la campana queda vacío y vuelve a repetirse elciclo llenándose el tanque dosificador. El tubo de ventilación de la línea dedescarga permite que escape el aire que haya sido arrastrado de lacampana por el sifón.

El sifón de descarga y el sifón auxiliar permanecen llenos de aguas negras;el tubo de entrada de aire a la campana queda vacío y vuelve a repetirse elciclo llenándose el tanque dosificador. El tubo de ventilación de la línea dedescarga permite que escape el aire que haya sido arrastrado de lacampana por el sifón.

• SECUENCIA OPERATIVA.

Diariamente

1) Con chorro de agua a presión se limpiará de residuos los vertederos,diafragmas y paredes en sedimentadores secundarios.

2) La misma tarea se debe realizar en la cámara de dosaje.

3) Bombeo de sedimentos secundarios.

Una vez a la semana

1) Con cepillo de piasava o alambre se limpiarán vertederos, diafragmas yparedes en sedimentadores secundarios.

2) La misma tarea se debe realizar en cámara de dosaje.

3) Limpieza de difusores y toberas con alambre y ramales laterales.

Cuando sea necesario

1) Limpieza de elementos extraños del lecho percolador.

2) Cloración.

3) Fumigación.

4) Inundado de lecho.

5) Dejar fuera de funcionamiento.

MEDIDA DE PROTECCIÓN.

Quizás sean las unidades de tratamiento secundario, los lugares donde el

operario se encuentra en contacto más directo con el medio contaminante,ya sea líquido biológico o gases.

Para cepillar vertederos y paredes tanto en los sedimentadores secundarioscomo en cámaras de dosaje, el funcionario debe introducirse en los mismos,



venciendo alturas, pisos inclinados y lugares incómodos donde se hacendificultosos los movimientos.

En primer lugar debemos decir aquí, que bajo ningún concepto, en tareasrealizadas en estas unidades deba estar un funcionario sólo.

No debemos olvidar que existen equipos electromecánicos que funcionanmuy protegidos pero en un medio líquido. Por lo tanto creemos importantellamar la atención en:

1) Siempre dos funcionarios para las tareas rutinarias.

2) La insistencia de utilizar equipos de protección personal (caretas antigás,antiparras, guantes de PVC largos, mamelucos sin bolsillos, botas piernaentera, gorros para cubrir los cabellos.

Para esta tarea, debe prohibirse el uso de guantes o manoplas de cuero,que se embeben en aguas negras y permanecen contaminados

3) No fumar en las inmediaciones.

4) No ingerir alimentos mientras se trabaja.

5) Utilizar herramientas en buen estado.

Inmediatamente terminadas las tareas el funcionario deberá higienizarse ylavar indumentaria y herramientas.

• MUESTRAS Y ANÁLISIS.

El valor de cualquier resultado de laboratorio depende de la integridad de la

muestra. El propósito del muestreo es recoger una porción de aguas negraslo suficientemente pequeña en volumen, para ser manejada.

Debe recogerse en tal forma que no se agregue ni se pierda nada de laporción tomada y que no se produzca ningún cambio durante el tiempo quetranscurra desde su recolección hasta el examen de laboratorio. Se podríanenumerar algunos principios:

1) La muestra debe tomarse donde estén bien mezcladas las aguas negras.

2) Deben excluirse partículas grandes.

3) También deben excluirse del muestreo crecimientos, sedimentos omaterial flotante que se hayan acumulado en el punto. Este material comoel anterior, no sería representativo de las aguas negras.

4) Las muestras deben examinarse tan pronto como sea posible. Si seretienen por más de dos horas deben enfriarse con hielo para detener laactividad y desarrollo biológico sobretodo de la bacteria.

5) Los puntos de muestreo deben de ser de fácil acceso.

6) Los equipos adecuados estarán a mano.7) Se deben tomar precauciones de seguridad.



Dos tipos de muestras se pueden verificar dependiendo del tiempodisponible de los análisis. La primera puede llamarla INSTANTÁNEA, muestratomada de una vez. La otra es una muestra MEDIA, consiste de porciones deaguas negras que se toman a intervalos regulares, siendo proporcional elvolumen de cada porción al flujo de aguas negras en el momento de larecolección. Todas las porciones se mezclan para formar una muestra finalrepresentativa de las aguas negras.

MUESTRAS Y ANÁLISIS.

• LUGARES DE EXTRACCIÓN Y ANÁLISIS.

Mencionaremos aquí los lugares más comunes de extracción en una plantade Depuración de aguas servidas.

1) AFLUENTE PRIMARIO. 1 litro en cono de Imhoff, donde se determinansólidos sedimentables y PH en una hora. Esto se hará por lo menos una vezpor semana, salvo indicaciones superiores.

2) EFLUENTE PRIMARIO. Similar procedimiento para la anterior.

3) BARROS DIGERIDOS. Se extraen los barros desde los digestores pormedio de aparatos especiales (ver planos de herramientas), llamadoextractor de barros. La muestra de barro se debe diluir con 9 veces suvolumen de agua destilada, decantando, se recoge el sobrante y se hace ladeterminación del PH en él.

La determinación se hace por comparación colorimétrica, colocando detrásde la muestra a analizar un tubo de agua destilada y delante del tubocomparador, otro tubo con agua idéntica a la que va a analizarse.

En 10 cc. de muestra se agregan 0,5 cc. del indicador (azul de bromotimol orojo cresol), se mezclan y se comparan con los patrones (azul- 6, 0 a 7, 6 orojo –7,8 a 8, 4 respectivamente). Debe realizarse como mínimo una vez a lasemana.

4) AFLUENTE Y EFLUENTE EN SEDIMENTADORES SECUNDARIOS.

Semanalmente se realizará esta determinación operando en forma similarque para el tratamiento primario. Cuando la unidad opere en forma eficientese podrá efectuar un ensayo de sólidos sedimentables en cono Imhoff y PHa diferentes alturas.

• CUIDADOS ESPECIALES.

Por lo general todas las Plantas poseen un pequeño laboratorio dondeefectuar estas determinaciones. Por tratarse de líquidos altamente sépticoses necesario realizar las siguientes puntualizaciones:

1) El encargado de la Planta es el responsable de realizar las extracciones yanálisis.

2) Se deben poseer los elementos de laboratorio y equipos para laextracción en condiciones.

3) Se debe observar cuidados especiales en el manipuleo del líquido,evitando salpicaduras.

4) Los mismos cuidados se deben verificar dentro del laboratorio.



NO USAR LA BOCA para ciertas manipulaciones con pipetas.

Colocarse guantes y luego de realizadas las operaciones, eliminar todovestigio de agua residual e higienizar debidamente todo el instrumentalutilizado.

Obviamente el operador debe tomar las medidas de higiene personal, yaque es un portador en potencial y transmisor de enfermedades contagiosasa su familia, teniendo en cuenta que generalmente el Encargado vive con sufamilia en la propia Planta.

Los ensayos mencionados casi siempre van acompañados de otrasdeterminaciones como: alturas, temperaturas, etc. Para las cuales valen lasmismas precauciones.

• OTRAS EXTRACCIONES Y ENSAYOS.

Periódicamente Laboratorio Central determina la extracción de muestrasque son analizadas por él. A diferencia de las mencionadas, estas sonmuestras medias casi siempre de: afluentes, efluentes, barros digeridos a

los que se les pueden agregar extracciones en cursos receptores, barrossecos, etc.

En cuanto a ensayos de laboratorios existen otros muy importantes paradeterminar la eficiencia y la eficacia en el funcionamiento de la Planta.

Las mismas se realizan en Laboratorio Central por poseer la infraestructuraadecuada, a las que mencionaremos simplemente para conocimiento:oxígeno disuelto, demanda bioquímica de oxígeno, estabilidad relativa, etc

Muestreo de aguas residuales

• Características físicas

Sólidos totales: Residuo de evaporación a 103 - 105°C.

Sólidos suspendidos: sólidos sedimentables

Sólidos filtrables: diámetro = 1 m m

Sólidos coloidales: diámetro entre 10 -3 y 1 m m

Sólidos disueltos: moléculas orgánicas e inorgánicas e iones que seencuentran presentes en disolución verdadera en el agua.

Según su volatilidad a 600°C:

Sólidos suspendidos volátiles : contenido orgánico.

Sólidos suspendidos fijos: contenido inorgánico (mineral).



Temperatura

La temperatura es un parámetro muy importante por su efecto en la vidaacuática, en las reacciones químicas y velocidades de reacción y en laaplicabilidad del agua a usos útiles. Por otro lado, el oxígeno es menossoluble en el agua caliente que en la fría.

Color

El agua residual reciente suele ser gris; sin embargo, cuando loscompuestos orgánicos son descompuestos por las bacterias el oxígeno sereduce a cero, el color cambia a negro.

Olor

Los olores son debidos a los gases producidos por la descomposición de lamateria orgánica. El olor más característico del agua residual séptica(concentración de oxígeno = 0) es el del sulfuro de hidrógeno producido porlos microorganismos anaeróbicos que reducen los sulfatos sulfuro

Características químicas

Los métodos analíticos para contaminantes orgánicos se clasifican en dos grupos:

Métodos de evaluación para la demanda de oxigeno

1- Demanda teórica de oxígeno (DTeO)

2- Demanda química de oxígeno (DQO)

Método de oxidación al dicromato

Ensayo de oxidación al permanganato

Ensayos de evaluación rápida

3- Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)

Método de dilución

Métodos manométricos

4- Demanda total de oxígeno.

Métodos para evaluación de parámetros de contenido de carbono

1- Carbono teórico total (COTe)

2- Carbono orgánico total (COT)

Método de oxidación húmeda

Determinaciones con analizadores de carbono.

Métodos de determinación de parámetros de demanda de oxígeno



Demanda teórica de oxígeno (DTeO) ------> corresponde a la cantidadestequiométrica de oxígeno requerida para oxidar completamente un determinadocompuesto.

Demanda química de oxígeno (DQO) ------> corresponde al volumen de oxígenorequerido para oxidar la fracción orgánica de una muestra susceptible de oxidación aldicromato o permanganato, en medio ácido.

Método normalizado de oxidación al dicromato

Se calienta en condiciones de reflujo total una muestra de unvolumen determinado con un exceso conocido de dicromato depotasio (K 2Cr2O7) en presencia de ácido sulfúrico (SO4H2), duranteun período de dos horas.

Como catalizador se añade sulfato de plata (Ag2SO4).

Lamedición se lleva acabo por

valoración deldicromato restanteo por determinación del ion cromo producido.

Los cloruros interfieren en el ensayo de la DQO, ya que son oxidados por el dicromato.Esta interferencia se evita adicionando HgSO4 a la mezcla HgCl2.

Repetibilidad de los ensayos de DQO afectada por el tiempo de reflujo.

La DQO aumentan con el tiempo hasta unas 7 horas y a partir de ahí se mantienenrelativamente constantes. Se recomienda utilizar el método normalizado con un tiempo

de digestión de 2 horas.

Ensayo de oxidación al permanganato

Se utiliza permanganato potásico (KMnO 4 ) como agente oxidante.

Ensayos de evaluación rápida

Se dispone de diferentes ensayos rápidos para la evaluación de la DQO quenormalmente incluyen la digestión con dicromato por períodos de tiemposinferiores a las 2 horas. En una de esas técnicas se procede a una digestióncon solución de K2Cr2O7 - H2SO4 - Ag2SO4 a 165°C durante 15 minutos.

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO): S e usa como una medida de lacantidad de oxígeno requerido para la oxidación de la materia orgánicabiodegradable presente en la muestra de agua y como resultado de laacción de oxidación bioquímica aerobia.

Es efectivamente una simulación de laboratorio del procesomicrobiano de autopurificación.

La demanda de oxígeno de las aguas residuales es resultado de tres tiposde materiales: orgánicos carbonaceos; nitrógeno oxidable y compuestos

químicos reductores (iones ferroso, sulfitos, sulfuros).

En una muestra de agua residual con una población mixta apropiada demicroorganismos se mide la concentración del oxígeno disuelto, se incuba lamezcla a una temperatura determinada y después de cierto tiempo



prefijado, se mide la concentración de oxígeno disuelto. El cambio en lacantidad de oxígeno disuelto da la cantidad de oxígeno utilizado duranteeste tiempo por los microorganismo al metabolizar nutrientes de dichacantidad de muestra de agua residual .

Cuando la degradación de los nutrientes es tan completa como se puedaobtener aerobicamente, el oxígeno disuelto así consumido es la DBO total ofinal varias semanas. Las condiciones normalmente aceptadas son:incubación durante 5 días a 20°C.

Primera etapa de degradación nutrientes carbonáceos (3 semanas a 20°C).

Segunda etapa después de 2 semanas a 20°C se oxidan los nutrientesnitrogenados.

• Microorganismos capaces de metabolizar las sustancias presentes en lamuestra.

• Los residuos que contengan sustancias tóxicas requeriránmicroorganismos especialmente adaptados .

• Balance nutricional para los microorganismos.

• Correcta dilución de la muestra.

• La DBO (5 días, 20°C) simula la primera etapa del proceso natural. Eneste tiempo, sólo se descompone alrededor del 60-70% de las sustanciasmás fácilmente biodegradables (carbohidratos).

Ensayo de dilución para evaluación de la DBO

Procedimiento:

1- Preparación de distintas diluciones de la muestra a ser analizada, conagua destilada.

2- En las botellas para incubación (250-300 ml, de vidrio con taponesesmerilados) se debe colocar:

• a) la muestra, diluida si es necesario;• b) agua de dilución hasta completar el volumen;

El agua de dilución contiene:

• Una siembra de microorganismos.• Una solución de nutrientes para los microorganismos. Esta solución

contiene fosfatos de sodio y potasio y cloruro amónico. El pH en lasolución de la botella debe estar cercano a 7.0.

Para cada ensayo de DBO se debe utilizar una botella control o blanco, llenacon agua de dilución y siembra.

3- Incubación de las botellas a 20°C. Al comienzo y al fin del ensayo se debedeterminar el oxígeno disuelto en las botellas con la muestra y en el blanco.

Considerando:

• V S = volumen de la muestra



• V b = capacidad de la botella de incubación• OD S i = oxígeno disuelto inicial (mg/l) para la muestra de volumen V

S• OD b f = oxígeno disuelto (mg/l) para la botella control o blanco

medido en el volumen V b• OD b f ´ = oxígeno disuelto (mg/l) para la muestra de volumen V S

Se plantea el siguiente balance de materia del oxígeno:

[Demanda de oxígeno] = [oxígeno en condiciones iniciales] - [oxígeno encondiciones finales]

[Demanda de oxígeno, mg] = V S OD S i - V S OD S f ´

OD S f ´ no se puede medir

VS ODSf ´ = Vb ODS f - (Vb - VS) ODbf

[Demanda de oxígeno, mg] = V S (OD S i - OD b f ) + V b (OD b f - OD S f )

En general, la repetitivilidad de los resultados no es superior a un 15%.

Relación entre la DQO y la DBO final:El valor de la DBO f es generalmente más bajo que el de la DQO obtenidopor el método de oxidación al dicromato.

Efecto de la aclimatación de la siembra en el ensayo de DBO:Cuando se encuentran productos tóxicos se hace necesario aclimatar losmicroorganismos.

Efectos derivados de la presencia de algas en el ensayo de DBO:Si se incuba en presencia de luz bajos valores de la DBO producción deoxígeno por fotosíntesis.

Si se incuba en la oscuridad las algas mueren y las células contribuyen aincrementar el contenido de materia orgánica de la muestra.

Prueba con el ácido glutámico - glucosa:

Para comprobar la efectividad de la siembra, la calidad del agua de dilucióny la técnica analítica se utilizan compuestos orgánicos puros mezcla deglucosa y ácido glutámico. La DBO de 150 mg/l de solución de glucosa yácido glutámico es de unos 220 ± 11 mg/l.

Una variación de ± 20-22 mg/l con una frecuencia superior al 5% del tiempoindica una técnica inadecuada.

Determinación de oxígeno disuelto:

El método de valoración básico es el de Winkler: se basa en la oxidación delion yoduro, contenido en el reactivo utilizado, a yodo por el oxígeno disuelto



de la muestra y valoraciones del yodo con tiosulfato sódico utilizandoalmidón como indicador. La oxidación se lleva a cabo en medio ácido enpresencia de sulfato de manganeso.

La determinación instrumental de oxígeno disuelto se lleva a cabo poranalizadores que son un sistema galvánico que utiliza un ánodo de plomoen forma de cilindro hueco que rodea a un cátodo de plata en forma devarilla cilíndrica. Ambos electrodos están recubiertos por un electrolito dehidróxido potásico contenido en una celda electrolítica. Una membrana

plástica cubre los electrodos y el electrolito y sirve como barrera de difusiónselectiva permeable a todos los gases, incluyendo el oxígeno molecular,pero prácticamente impermeable a iones presentes en las aguas residuales.

Método manométrico para determinación de la DBO

Se coloca una muestra del agua residualen una botella del equipo, que estaconectada a un manómetro.

El aire en la botella cerrada reemplaza el oxígeno utilizado caída en lapresión DBO (mg/l).

Nitrificación

La oxidación el material nitrogenado contribuye a la demanda de oxígeno sila incubación se lleva a cabo durante un período de tiempo suficientementelargo.

- El NH4+ se oxida a nitrito en presencia de microorganismos Nitrosomonasde acuerdo con:

2 NH4++3 O2 2 NO2

-2+2 H2O+4 H

+

- Los nitritos se oxidan a nitratos en la presencia de microorganismosNitrobacter:

2 NO2-2+O2 2 NO

3-

La nitrificación normalmente no comienza hasta que la demanda de oxígenode la materia carbonácea ha sido prácticamente satisfecha. Puedesuprimirse por adición de ciertos productos químicos

Demanda total de Oxígeno (DTO):mide el oxígeno total consumido parael proceso de combustión catalítico:

Se basa en la oxidación de los productos combustibles a 900°C. Se midehaciendo pasar el efluente a través de una celda de combustión platino /plata.



La relación entre la DTO y la DQO y DBO5 dependen fundamentalmente dela composición del agua residual. Consecuentemente estas relacionesvarían de acuerdo con el grado de tratamiento biológico al cual el aguaresidual ha sido sometida.

Métodos para evaluación de parámetros de contenido de carbono

Los métodos para determinar el COT se basan en la oxidación delcarbono de la materia orgánica a dióxido de carbono.

Método de oxidación húmeda para determinar el COT

Se oxida la muestra en una solución de dicromato potásico, ácido sulfúricofumante - yodato potásico y ácido fosfórico. Los productos de la oxidaciónse hacen pasar a través de un tubo conteniendo hidróxido potásico, dondeel dióxido de carbono recogido se determina pesando el tubo de absorciónantes y después del experimento.

Determinaciones por analizadores

Se inyectan pocos microlitros de muestra en un tubo que contiene uncatalizador y que se mantiene a 900°C. El anhídrido carbónico producido esdetectado por un detector infrarrojo. El carbono inorgánico, como loscarbonatos, se pueden o bien eliminar antes de la oxidación o medirlos porseparado.

LAGUNAS DE OXIDACIÓN, ESTABILIZACIÓN, ETC

Las lagunas de estabilización son sencillas de tierra, abiertas al sol y aire,las cuales constituyen los recursos naturales a que pueden recurrir paralograr su misión. Se pueden clasificar en:

1) Lagunas aeróbicas, en que las substancias suspendidas y disueltas seestabilizan por las poblaciones aeróbicas microbianas abastecidas deloxígeno necesario mediante la fotosíntesis de las algas, así como por latransferencia de gas en la superficie de la laguna, algunas veces con elsoporte de aireación mecánica.

2) Lagunas anaeróbicas, en las que las substancias desagradables seestabilizan por poblaciones microbianas anaeróbicas en ausenciacontinuada de OD (oxígeno disuelto).

3) Lagunas mixtas, en la que las substancias desagradables se estabilizanpor poblaciones microbianas facultativamente aeróbicas y anaeróbicas.Generalmente las lagunas aeróbicas tienen una profundidad que varía de 0,60 a 1,50 mts. Y las anaeróbicas de 1, 80 a 3 mts. Aproximadamente.

Son de construcción barata (si las comparamos a otras estructuras) yrequieren un mínimo de operación. Su uso se limita a las poblacionespequeñas o medias en donde pueda disponerse de terreno, ya que serequieren grandes superficies y bastante aisladas Las lagunas de oxidaciónpueden usarse como un tratamiento completo cuando reciben aguas negrascrudas, o como un tratamiento secundario para aguas negrassedimentadas, o también como tratamiento adicional para efluentes de

procesos secundarios.

LIMPIEZA DE REGISTROS



En general los riesgos a los que están expuestos los funcionarios quecumplen tarea de limpieza de registros, son exactamente los mismos de losfuncionarios de una Planta o Usinas de elevación de Aguas Servidas, quizáscon una diferencia: un medio contaminado. Estos riesgos de trabajo sonperfectamente evitables mediante el cumplimiento de medidas deseguridad.

El concepto de SEGURIDAD debe fijarse en la mente del operario.

Los riesgos pueden ser:

• a) Daños físicos.• b) Infecciones corporales.• c) Peligros ocasionados por gases nocivos, vapores venenosos y falta

de oxígeno. Para algunos técnicos y autores de tratados en lamateria, los registros de inspección son verdaderas "trampasmortales".

En el próximo capítulo veremos más detalladamente el aspecto de laseguridad delante de los riesgos mencionados anteriormente y que son

comunes a todos los funcionarios que tienen contacto con las aguas negrasEn el interior del país el personal afectado a la limpieza en red dealcantarillado es el de Cuadrilla de Servicios de Exteriores. Tal vez sea unamedida eficaz, restringir las tareas a la menor cantidad de funcionariosposible, minimizando de esta forma el peligro de contagio infeccioso a loscompañeros y por ende a sus familiares

tratamiento de efluentes y desechos

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