XXII CONGRESO DE CENTROAMERICA Y PANAMA DE INGENIERIA SANITARIA Y AMBIENTAL SUPERACION SANIT ARIA Y AMBIENT AL: EL RET O

CANALES DE OXIDACIN

Autor Principal: Ing. Ricardo Kjaer Ricardo Kjaer es Ingeniero Industrial Superior por la Universidad de Copenhague (Dinamarca). Comenz a trabajar en el campo del tratamiento del agua hace 20 aos en Krger, hoy perteneciente al grupo Vivendi Water. Durante estos aos, lleva trabajando en el saneamiento y potabilizacin de aguas para los mercados Europeo y Latinoamericano. Direccin: Calle Electrodo, 52 Polgono Industrial Santa Ana Rivas Vaciamadrid Madrid - 28529 - Espaa - Tel.: +34 (91) 660 4000 - Fax: +34 (91) 666 77 16 E-mail: rikjr@attglobal.net INTRODUCCIN Introduccin: La depuracin de aguas residuales provenientes de actividades urbanas o industriales requieren, por lo general, de un tratamiento biolgico capaz de eliminar las cargas contaminantes orgnicas en forma de materia en suspensin o disuelta. Los canales de oxidacin, en sus diferentes modalidades, ofrecen soluciones para diversas aplicaciones. La caracterstica principal es su gran versatilidad y la posibilidad de poder adaptar las instalaciones construidas a nuevas exigencias ambientales o incrementos en la contaminacin que llega a la planta. Los canales de oxidacin trabajan bajo la modalidad de fangos activados, en donde el reactor biolgico es de mezcla total con aireacin por rotores superficiales cubiertos y la salida del agua es regulada por un vertedero mvil. El programa de canales de oxidacin incluye los siguientes sistemas de operacin: 1. Canal de oxidacin tipo A. para poblaciones de hasta 1000 habitantes equivalente. 2. Canal de oxidacin tipo D para poblaciones de hasta 5.000 habitantes equivalente. 3. Canal de oxidacin tipo T para poblaciones de hasta 300.000 habitantes equivalente. 4. Sistema Biodenitro y Biodenipho. Todos estos sistemas deben ir complementados con un pretratamiento acorde con las caractersticas del afluente a tratar. El pretratamiento puede incluir: desbaste, desarenado, desengrasado y, eventualmente, decantacin primaria. De igual manera, dependiendo del uso que se pretenda dar al agua tratada, puede complementarse el tratamiento biolgico con un tratamiento terciario de filtracin y cloracin. El sistema de aireacin que se aplica, rotores superficiales, tiene la ventaja de ser un aparato simple que est instalado fuera del agua por lo que se puede inspeccionar fcilmente y, adems, va cubierto por lo que evita la produccin de aerosoles que arrastrados por el viento podran producir un importante impacto ambiental en el entorno. Los vertederos mviles en la salida, permiten dirigir el caudal de acuerdo con las necesidades operativas, controlar el nivel hidrulico en los canales y utilizar el mismo canal como un decantador secundario.AIDIS: Asociacin Interamericana de Ingenieria Sanitaria y Ambiental -Capitulo Honduras 1

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DESARROLLO Canales de oxidacin tipo A Este sistema consiste en un nico reactor con entrada continua que lleva a cabo la funcin de aireacin, decantacin y descarga, en forma secuencial. El agua entra en continuo y la descarga se produce por un vertedero mvil controlado automticamente. En la fase de aireacin se produce la degradacin de los contaminantes del agua residual por medio de los microorganismos del fango activado. En la decantacin, los fangos se sedimentan en el propio canal permitiendo, despus de unos minutos, el inicio de la descarga del agua depurada por el vertedero mvil regulable. El fango activado en exceso se elimina del reactor por medio de un bombeo que lo enva a concentracin y deshidratacin. Las fases estn controladas por un autmata y slo requiere supervisin y control para la operacin de la instalacin. Los parmetros de salidas que normalmente se alcanzan en este tipo de instalacin son: BOD< 20 mg/l SS< 35 mg/l Nitr.< 2 mg/l Los fangos en excesos son estabilizados en el proceso aerobio de depuracin y no producen olores al extraerlos. Figura 1. Ciclo de operacin del Canal Tipo A.

S N Phase A Phase B S

Phase CN = Eliminacin de N = Eliminacinde DBO y DBO y Nitrificacin Nitrificacin S = Sedimentacin S = Sedimentacin

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Canales de oxidacin tipo D El sistema de canales de oxidacin tipo D, igual que el tipo A, realiza la funcin de decantacin en el propio canal, pero al tener dos canales la operacin es continua, alternndose los canales para trabajar en la fase de aireacin y decantacin secuencialmente. La secuencias estn controladas por autmatas y los parmetros de vertidos son similares a los del Canal tipo A.

Figura 2. Canal de Oxidacin Tipo D

Canal de oxidacin tipo T En el canal de oxidacin tipo T, la seccin de fangos activados est integrada por tres tanques de aireacin con decantacin y aireacin alternante en los dos tanques de extremo y aireacin continua en el tanque del centro. Los tres tanques estn intercomunicados hidrulicamente a travs de un orificio en los muros divisorios y el flujo del agua es dirigido por medio de la arqueta de reparto de entrada y los vertederos de salida de cada tanque. Este sistema es especialmente ventajoso en depuradoras de una capacidad de 30.000 a 300.000 habitantes equivalentes. Figura 3. Canal de Oxidacin de Tipo T

O p e r a c i n d e l c a n a l tr ip le Fase A , B , C y DF A S E A E R A C IO N A E R A C IO N 0 ,5 - 1 A h o ra

F A S E A E R A C IO N A E R A C IO N 2 ,5 - 3

B h o ra s

F A S E A E R A C IO N A E R A C IO N 0 ,5 - 1

C h o ra

F A S E A E R A C IO N A E R A C IO N 2 ,5 - 3

D h o ra s

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Las dos principales ventajas de este sistema son: - Sencillez operativa, al no tener decantacin secundaria exterior ni recirculacin de fangos - Obtencin de altos niveles de calidad del efluente con costes de inversin competitivos, al poder realizar prcticamente toda la obra civil en una estructura tipo canal sin armaduras significantes. Proceso Biodenitro/Biodenipho. El proceso Biodenitro, es un proceso de depuracin biolgico para eliminar nitrgeno en el agua residual que viene en forma de amonaco, basado en la nitrificacin y desnitrificacin secuencial en dos canales de oxidacin con decantacin externa. Figura 4. Ciclo de Operacin del Sistema Biodenitro

B io d e n itroNI S N II N I S N S II DN I

= e lim in a c i n d e B O D y n itrific a c io n D N = e lim in a c i n d e B O D y d e n itrific a c io n S = S e d im e n ta c i n

II N N DN

N I

II

S

P h a se

A

Phase B

Phase C

Phase D

C o n c e n tra tio n 6 (m g N /l)5 4 3 2 1 0

D

A

B

C

D

A

B

C

N

DN

N

DN

NN itra te A m m o n iu m

T im e0 36 72 108 144 180 216 252 288 324 3 6 0 (m in .)

En la primera fase los rotores de ambos canales estn en operacin, oxidando la materia carbonada y nitrificando el amonaco a nitrato. En la segunda fase, se deja de airear en un canal y por lo tanto se producen condiciones anoxias sin oxgeno libre. En esta fase trabajan las bacterias desnitrificadoras que utilizan el oxgeno de los nitratos para su respiracin, produciendo nitrgeno libre y por lo tanto la desnitrificacin del agua residual. En la tercera y la cuarta fase se repite los procesos pero invertido en los canales. El perodo de cada fase se ajusta de acuerdo a las caractersticas del vertido a tratar y todo el perodo dura normalmente de 4-8 horas. Los parmetros de vertidos que se obtienen DBO