tratamiento de lodos tratamientos de agua

8/6/2019 Tratamiento de Lodos Tratamientos de Agua

1/9

Tratamiento de lodos

Tratamiento biolgico de aguas residuales produce distinto tipo de lodos

dentro de cada uno de los procesos individuales.

y Lodo CrudoLodo crudo, es aquel que no ha sido tratado ni estabilizado, que puede extraerse deplantas de tratamiento de aguas residuales. Tiene a producir la acidificacin de ladigestin y produce olor.

y Lodo primarioEl lodo primario es producido durante los procesos de tratamiento primario de las aguasresiduales. Esto ocurre despus de las pantallas y desarenado y cosiste en productos nodisueltos de las aguas residuales. El lodo en el fondo de tanque primario desedimentacin se llama tambin lodo primario. La composicin del lodo depende de lascaractersticas del rea de recogida de las aguas. El lodo primario contiene generalmenteuna gran cantidad de material orgnica, vegetales, frutas, papel, etc. La consistencia secaracteriza por ser un fluido denso con un porcentaje en agua que vara entre 93 % y 97%.

Lodo activoLa eliminacin de materia orgnica disuelta y los nutrientes de las aguas residuales tiene lugardurante el tratamiento biolgico del agua. Normalmente se caracteriza por la interaccin dedistintos tipos de bacterias y microorganismos, que requieren oxigeno para vivir, crecer ymultiplicarse y consumen materia orgnica. El lodo resultante llama lodo activo. Normalmenteeste lodo esta en forma de flculos que contienen biomasa viva y muerta adems de partesminerales y orgnicas adsorbida y almacenada.El comportamiento de sedimentacin de los flculos de los lodos activos es de gran importanciapara el funcionamiento de la planta de tratamiento biolgico. Los flculos deben ser removidos,para separa la biomasa del agua limpia, y el volumen requerido de lodo activo puede ser

bombeado de nuevo en el tanque de aireacin.

y Lodo activo de retornoEl lodo activo de retorno que proviene del tanque de aireacin biolgica al clarificadorfinal. Los flculos de lodo activo sedimentan al fondo y pueden separarse del agua limpiaresidual. La mayora del lodo que se lleva de nuevo a tanque de aireacin e llama lodoactivo de retorno.

y Exceso de lodo, lodo secundarioPara alcanzar una vida del lodo constante, la biomasa en exceso debe de eliminarse dela planta biolgica de tratamiento. El lodo en exceso contiene partculas no hidrolizablesy biomasa resultado del metabolismo celular.

Lodo terciarioLodo terciario se produce a travs de procesos de tratamiento posteriores, ex. adicin deagentes floculantes.

y Lodos hinchados y lodos flotante


2/9

y Fango/lodo digeridoFango digerido tienen lugar en los procesos de digestin aerbica. Tiene color negro y

olor a tierra.Tiene unaproporcin demateria orgnicadel orden de 45

to 60 %.

Crecimiento en exceso de bacterias filamentosas -problemas y

solucionesTratamiento de lodos

En muchas plantas de tratamiento de aguas residuales en Europa existen muchos

problemas en el tratamiento terciario biolgico de las aguas, debido al exceso de

microorganismos filamentosos.

Razones de aparicin de gran concentracin de microorganismos

filamentosos

- Poca carga de lodo

- Composicin del agua residual

- Variaciones del agua residual

Dado el incremento de las demandas en los objetivos de purificacin la carga de

lodo, esto es la carga diaria de DBO (Demanda Biolgica de Oxigeno) y la cantidad

de materia seca en el tanque activo de lodos, disminuye. Esto provoca el

crecimiento en exceso de organismos filamentosos, porque estos organismos

necesitan (al contrario que las bacterias formadoras de flculos) altas velocidades

de crecimiento incluso bajo condiciones de poco sustrato y bajo contenido de

oxigeno.

Otra razn para el dominio de las bacterias filamentosas es la gran cantidad denutrientes en la composicin de las aguas residuales, por ejemplo, en lasdescargas industriales. Tambin las variaciones en el efluente, por ejemplo flujosinestables, variacin de temperatura y cambios en la composicin de los nutrientesde las aguas residuales, puede suponer un crecimiento de estos organismos.


3/9

Sntomas relacionados con el exceso de microorganismos filamentosos

Los microorganismos filamentosos a los que nosreferimos son generalmente bacterias, aunquetambin nos podemos referir a algn tipo de hongofilamentoso. El tener un cierto nmero de organismosfilamentosos puede ser beneficioso, porque encomparacin con los organismos que se agrupan enflculos puede conseguir una mayor toma denutrientes. Adems su forma de organizarse permitecaptar partculas flotantes. La desventaja de este tipo

de bacterias es la baja sedimentabilidad y por lotanto altos costes del tratamiento del lodo.

Un incremento en el desarrollo de microorganismospuede generar dos tipos de fenmenos indeseables:

- hinchamiento de lodos

- Flotacin de lodos

Abb. 1 : Sickly sludge with high share of filamentousmicroorganismsHinchamiento de lodos

El trmino de hinchamiento de lodos es referido alodos con muy bajas propiedades de sedimentacin yespesamiento. En la mayora de los casos, los lodoshinchados se acumulan en el clarificador, donde seforma una capa espesa y tiene que ser removido paraevitar colmatacin.

Volumen de lodo (Sludge volume-SV): volumenespecifico de lodo en un periodo de tiempo desedimentacin (mayoritariamente 30minutos en unbarril) en ml/L.

El ndice de volumen de lodo (Sludge volume ndex -SVI) es el volumen en ml ocupados por 1g de unasuspensin despus de 30minutos de sedimentacin.

Materia slida seca (TS)

Para calcular el VSI debe dividirse el volumen del lodo(ml/L), entre la cantidad de materia slida seca.

VSI = VS (ml/l) / TS (g/l) = (ml/g)

El VSI del lodo hinchado es de 150ml/g

Lodo flotanteTambin puede ocurrir en tanques activos enfermos.Generalmente provocado por exceso de actinomycetesy otros microorganismos filamentosos, caracterizadospor una superficie celular hidrofobica. Esta superficiecelular hidrofobica adsorbe burbujas de aire ynitrgeno nadando en la superficie. Este tipo de lodo

flotante debe ser eliminado rpidamente para evitar laformacin de espuma en el tanque sptico de lasplantas de tratamiento de lodos anaerbicos.

Soluciones

Solucin tcnica: aplicacin de tanques de alta carga(selectores) antes del tanque de lodos activos. Otrasolucin es la instalacin de sistemas en cascada. Enambos casos el gradiente de sustancias compensa la


4/9

carga baja de agua residual y previere la formacin delodos hinchados.

Otro mtodo similar es aplicado en la eliminacin defosfato biolgico en tratamientos de aguas residualesavanzados: en este caso el efecto aguas arriba, en lostanques de mezcla anaerbicos es el mismo que el de

los selectores.

Otro mtodo para alcanzar una mejor sedimentacines mediante direccionamiento (by pases) de lasedimentacin primaria, aumentando lascaractersticas del agua residual a tratar o la adicin de

floculantes. Otra solucin es la suministrada porLennSludge.

Estabilizacin de lodos


Estabilizacin aerbica se puede realizar simultneamente en plantas de lodos activos donde los

lodos, tanto primarios como secundarios, son continuamente aireados durante largos periodosde tiempo. En la digestin aerbica los microorganismos estn en fase respiratoria donde losmateriales contenidos en las clulas son oxidados, teniendo como resultado una reduccin de lamateria orgnica degradada biolgicamente. De esta manera, la estabilizacin aerbica del excesode lodo (incluyendo lodos primarios) genera un consumo de energa. Adicionalmente, esta fasenecesita un volumen extra en el reactor.

La digestin de lodo se lleva a cabo por los organismos anaerbicos en ausencia de oxigeno libre. Losorganismos anaerbicos y facultativos rompen la estructura molecular compleja de estos slidosliberando las "uniones" del agua y danto lugar a oxigeno y nutrientes para el crecimiento. Losprocesos de estabilizacin anaerbica trabajan a temperaturas normales (< 40C) o dentro deun rango de bacteria termfilas, donde se puede alcanzar 50-65C, debido a la generacin delcalor de los procesos bioqumicas. La estabilizacin qumica de los lodos es la oxidacin hmeday estabilizacin termal bajo altas condiciones de temperatura y presin, son aplicadas con menorfrecuencia.

La digestin de los lodos de manera anaerbica tiene lugar en los digestores que se observan enla foto.

Tratamiento de lodos - espesamiento-


Mediante el espesamiento de los lodos se consigue una reduccin del volumen deaproximadamente un 30 80 % antes de cualquier otro tratamiento. En plantas de tratamiento


5/9

de menor tamao, con alimentacin regular de lodo, el espesamiento tiene lugar generalmentedirectamente en el tanque de almacenamiento de los lodos. El lodo es comprimido en la base deltanque mediante gravedad, mientras en la parte superior se produce una capa de agua que seextrae y recircula nuevamente.

En las plantas de tratamiento de mayor tamao, existen tanques especiales de espesamiento delodos. Estos tanques estn equipados con rodillos de rotacin vertical, que crea micro canales enel lodo para un mejor escurrido. La importancia de las maquinas de espesamiento tiene lugar enaquellos lodos no estabilizados, que pueden pudrirse durante el almacenamiento.

Tratamiento de lodos -deshidratacin-


Una mayor reduccin de los lodos es necesaria antes del espesamiento de los mismos. El lquidode los lodos tiene que drenarse consiguiendo un lodo seco y poroso. La deshidratacin puedeproducirse de manera natural (mediante camas secas, secado solar), durante un largo periodode tiempo. Ms rpidamente, aunque en ms pequeas cantidades (y tambin ms costoso) sonlas maquinas de proceso como las prensas (filtros de prensa) y centrifugacin.

Para una buena deshidratacin, el tamao y firmeza de los aglomerados del lodo son un factorimportante, de manera que el lodo permanezca poroso durante la compresin. Se suele utilizarfloculantes para alcanzar mayores niveles de materia seca en las maquinas de deshidratacin ydeben ser especialmente coordinado con el lodo.

La opcin del proceso ms apropiado de deshidratacin es importante la consideracin lascondiciones limitantes como: cantidad, estructura del lodo, disposicin, regulaciones,disponibilidad, personal, etc.

Secado de lodos


Mediante el secado de los lodos se consigue reducir el peso de los lodos. El secado se creamediante la evaporacin del agua que existe en los lodos.El secado de los lodos es producido generalmente mediante procedimientos basados encontacto, convencin o radiacin. No es necesario el suministro de grandes cantidades de aireporque el calor suministrado por contacto entre el producto que se descarga y las paredescalientes es suficiente. Solo se requiere una cantidad de flujo de gas mnima para la evacuacin

del vapor. Esto tiene como ventaja que el gasto de aire de salida es bajo.Secado por convencin se consigue mediante el tratamiento de los lodos con aire caliente. Elaire ambiental se calienta mediante un calentador o intercambiador de calor-vapor y este aireentra en contacto con el lodo en un tambor o cinturn de secado.

El secado por radiacin significa que el calor se suministra mediante radiacin del lodo. Porejemplo radiacin solar o calentamiento mediante elementos infrarrojo.

Para elegir el mtodo ms adecuado hay que tener en cuenta las siguientes condiciones:


6/9

Adherencia segura Compatibilidad medio ambiental. Flexibilidad del mtodo de secado en relacin con las cantidades variables de lodo

Debido al alto nivel de inversin y los costes operacionales de las plantas de secado, esteproceso solo se aplica en el caso de grandes plantas de tratamiento de aguas residuales.

Componentes de los lodos

Las caractersticas principales de loslodos activados es el contenido enmicroorganismos, que utilizan nutrientesen solucin para el crecimiento celularcontribuyendo a la limpieza del aguaresidual. La biocenosis de los lodosactivos dan informacin sobre lascondiciones y estructura de los lodosactivos y la limpieza que se alcanzara.

y BacteriasLas bacterias, son organismosunicelulares, simples y sin color, queutilizan los nutrientes para su propiareproduccin sin la necesidad deenerga solar. son bio-reductores ysu papel ecolgico indispensable parala degradacin de materia orgnicapermite la estabilizacin de residuos

orgnicos existentes en las plantasde tratamiento. Son responsables deel crecimiento de los lodos activos enplantas domesticas de tratamientode aguas. Se puede encontrar unagran variedad de bacterias:

Spirillum

Bacterias mvileshelicoidales conforma de baciloslargos yespiralados(Spirobacterias).Habitan medioscon bajaconcentracin deoxgeno disuelto.

Vitreoscilla


7/9

Un gnero debacterias gram-negativas,aerbicas omicroaerofilicas,que no tienencolor y son

filamentosas. Semueven pordesplazamiento.Son estrictamenteaerbicas yproducenhemoglobinabacterianahomodimerica,especialmentebajo condicionesde creciento conlimitacin deoxigeno.

Sphaerotilus

Una bacteriafilamentosaforrada queexhibe una "falsa"ramificacin. Sepens que era lamayorresponsable de lamayora deepisodios deagrupamiento enel nadante, pero

sin embargo en laactualidad se hanencontrado demanerainfrecuente. Estnasociadas a lalimitacin denutrientes; noexisten en plantascon zonasanoxicas.

Beggiatoa

Bacteria

filamentosa delsulfuro constituidapor filamentosrectos,activamentemviles pordeslizamiento y apartir depequeassacudidas.


8/9

Habitualmentepresentanacumulaciones deazufre, en formade grnulosesfricos ofilamentosos, y

dominan lascomunidadesmicrobianasasociadas a lossedimentosmarinos. Parecenblancas debido alreflejo de la luzen las inclusionesde sulfuro. Eltamao varaentre milmetros avarios metros.

ZoogloeaUna colonia o masde bacteriassostenida ensustanciasviscosas ygelatinosas. Lazoogloea escaracterstica enetapastransitorias en lasque bacterias decrecimientorpido pasan a

otro curso dentrode su evolucin.

Adems de bacterias, existen en los lodos activos, un gran nmero de especies de protozooscomo flagelos-, ciliados- y amebas. Los protozoos son organismos de una clula que puedenutrirse de materia orgnica y bacterias. Nematodos o rotferos se clasifican entre losorganismos multicelulares.

Paramecium

Rotifer


9/9

Nematode

Ciliate

Los lodos extrados tras el proceso de tratamiento de aguas residuales contienen condicionespara la estabilizacin:

Carbono (50-70 %),Hidrogeno (6,5-7,3 %),Oxigeno (21-24 %),Nitrgeno (15-18 %),Fsforo (1-1,5 %) ySulfuro (0-2,4 %).

El agua es el componente principal de los lodos. El contenido en agua depende del tipo de lodo(primario, secundario o terciario) y del tipo de estabilizacin (aerbica o aerbica). El lodo crudotiene un contenido generalmente de 93 % a 99 %. De manera que el deshidratacin (a uncontenido de materia orgnica de 35%) o secado (a un contenido de materia orgnica del 85%)es necesario para su uso posterior.El segundo componente principal en la materia seca, que est formada de materia orgnica einorgnica.Adems la mayora de las partes, los lodos tienen un gran contenido de elementos traza que hansido extrados de las aguas residuales. Elementos traza tanto orgnicos como inorgnicos seencuentran en grandes concentraciones en los lodos.

tratamiento de lodos tratamientos de agua

Documents