Pretratamiento de efluentes

7/22/2019 Pretratamiento de efluentes

1/52

Sistemas de Tratamiento de EfluentesLquidos

Clasificacin de las aguas residuales segn procedencia:

ARU

RILes

Agrarias

ARU: residuos orgnicos y productos de lavado: grasasy aceites, materia orgnica en general y m.o. patgenos.


2/52


Las aguas industriales, son de contenido muy variable ydependientes del proceso productivo, lo que impide su

generalizacin en cuanto a tratamiento y cargacontaminante.


3/52


Las aguas de tipo agrario:

- Compuestas de restos de estircol y abono

- Los contaminantes ms importantes son SS

- La fraccin disuelta: fertilizantes.


4/52


5/52

Para encontrar el proceso adecuado, realizar estudios detratabilidad de aguas residuales.

Con el objetivo de conocer la capacidad de eliminacin decontaminantes por medio de uno o varios procesos detratamiento.

Acondicionar el efluente a valores permisibles de cargaorgnica y otros elementos contaminantes, para su vertido.

El no realizarlos es causa de innumerables fracasos enlos sistemas de tratamiento.

QUSEPUEDEHACER?


6/52

Los tratamientos de efluentes lquidosincluyen cuatro categoras de tratamiento:

Pretratamiento

Tratamiento fsico/qumico o primario

Tratamiento biolgico o secundario

Tratamiento terciario


7/52

TRATAMIENTOS PRIMARIOS

RIL TRAT.PRIMARIO

TRAT.SECUNDARIO

PRE-TRATAMIENTO

TRAT.AVANZADO

AGUA

TRAT.

Slidos degran tamao,

arenas

Slidossuspendidos,grasas, etc.

Biomasa NN

TratamientosFsicos

TratamientosFsicos y/oQumicos

TratamientosBiolgicos

TratamientosFsicos, Qumicos,

Biolgicos


8/52

PLANTA DE TRATAMIENTO

Pretratamiento: Proceso de eliminacin de losconstituyentes de las aguas residuales, en su fuente deorigen, cuya presencia pueda provocar problemas demantenimiento y funcionamiento de los diferentesprocesos.

Tratamiento primario: Proceso de eliminacin de unafraccin de los slidos en suspensin y de la materiaorgnica presente en el agua residual.


9/52


Tratamiento secundario: Principalmente enfocado a laeliminacin de los slidos en solucin y de los compuestosorgnicos biodegradables.

Tratamiento terciario o avanzado: Nivel detratamiento necesario, ms all del tratamiento

secundario, para la eliminacin de constituyentesespecficos, tales como nutrientes, compuestos txicosy excesos de materia orgnica o slidos en suspensin.


10/52

Se debe ajustar el grado de tratamiento necesarioconforme a la relacin entre el agua residual cruda y lacalidad del efluente exigido por la normativa vigente.

Luego, se procede al desarrollo y evaluacin de lasdiferentes alternativas de tratamiento aplicables,determinando la combinacin ptima.

Dos cosas importantes:


11/52

TRATAMIENTO SEGN

CONTAMINANTES(1)

Slidos en suspensinDesbasteDesarenado

SedimentacinFiltracinFlotacinCoagulacin - Floculacin

PatgenosCloracinOzonacin

Radiacin UV


12/52

Materia orgnica biodegradable

Tratamientos aerobios: Variantes de lodos activados

Filtros percoladoresBiodiscos (RBC)Variantes del lagunaje

Tratamientos anaerobios: Filtro anaerobioReactor UASBReactor EGSBReactor de lecho fluidizado

Otros: Sistemas fsico - qumicos

TRATAMIENTO SEGN

CONTAMINANTES(2)


13/52

Compuestos orgnicos voltilesArrastre por aireAdsorcin de carbn

Metales pesadosPrecipitacin qumicaIntercambio inico

TRATAMIENTO SEGNCONTAMINANTES(3)


14/52

Nutrientes:

Nitrgeno Variantes de cultivos con

nitrificacin y desnitrificacin.Arrastre de amonacoIntercambio inico

Fsforo Adicin de sales metlicas

Precipitacin con calEliminacin biolgica del fsforo

Nitrgeno Eliminacin biolgica de nutrientesy Fsforo

TRATAMIENTO SEGN

CONTAMINANTES(4)


15/52

Una instalacin completa corresponde a la que tiene los3 tipos de tratamiento, sin embargo en la industria esfrecuente encontrar slo tratamientos primarios yalgunas con tratamientos biolgicos.

Por razones tcnicas y econmicas, los tratamientosfsico-qumicos son aplicados en aguas concontaminantes inorgnicos o con materia orgnica nobiodegradable y/o en suspensin, mientras que lossegundos se utilizan cuando los principalescontaminantes son biodegradables.

GENERALIDADES


16/52

Tratamiento (% remocin)Contaminante 1 2 3

DBO 35 90 99.99

DQO 30 80 99.8SS 60 90

N 20 50 99.5

P 10 60 variable

Niveles de remocin de loscontaminantes segn sea el tratamiento:


17/52

Los procesos de tratamiento de AR, o la serie deprocesos de tratamiento, dependen de algunosfactores, entre los que se incluyen:

Caractersticas del agua residual: DBO, DQO, SS, pH,

productos txicos. Calidad del efluente de salida requerido.

Costo y disponibilidad de terrenos.

Consideracin de futuras ampliaciones o previsin delmites de calidad de vertido + estrictos, quenecesiten el diseo de tratamientos ms sofisticadosen el futuro.

SELECCINDE PROCESOS


18/52

RIL TRAT.PRIMARIO

TRAT.SECUNDARIO

PRE-TRATAMIENTO

TRAT.AVANZADO

AGUA

TRAT.

Slidos degran tamao,

arenas

Slidossuspendidos,grasas, etc.

Biomasa NN

TratamientosFsicos

TratamientosFsicos y/oQumicos

TratamientosBiolgicos

TratamientosFsicos, Qumicos,

Biolgicos



19/52

PRETRATAMIENTOS


20/52

PRETRATAMIENTOS

El pretratamiento consiste en eliminar de las aguasresiduales la contaminacin que es ms fcil deextraer como paso previo a otros tratamientos msespecficos y avanzados.

Con medios mecnicos y poco consumo energtico sepueden eliminar grandes cantidades de contaminacin(30-60 % de la DQO, dependiendo del tipo de agua y

sistema de pretratamiento) y se prepara el aguaresidual para que las operaciones posteriores serealicen de forma ms eficiente y sin complicacioneso averas.


21/52

PRETRATAMIENTOSDesbaste y Desarenado

Se efecta en dos etapas:

DESBASTE (rejaso tamices) y DESARENADO

En una primera etapa de desbaste se eliminan primero los

slidos de mayor tamao y pesados por medio de un pozode (muy) gruesos y una cuchara anfibia (o bivalva).

Despus las rejas de gruesos eliminan los slidos grandes.

Posteriormente las rejas de finos, retienen los slidossuspendidos mayores de 10 mm, que son evacuados a uncontenedor por medio de una cinta transportadora. Lasrejas se pueden poner en funcionamiento manual,temporizado, por prdida de carga o en funcin del caudal

de entrada.


22/52

PRETRATAMIENTOSDESBASTE

Eliminacin de todos los componentes de tamaoconsiderable que pueden interferir en el tratamientoposterior. Esta separacin de gruesos permite tambinla proteccin de los equipos.

Rejas:formadas por varillas o barras paralelas

Se utilizan para proteger bombas, vlvulas, conducciones yotros elementos contra los posibles daos y obturacionesprovocados por la presencia de trapos y de objetos de grantamao.


23/52

PRETRATAMIENTOSDESBASTE

Tamices: formados por placas perforadas y mallasmetlicas.

Los slidos recolectados por estos equipos deben sereliminados.

Esta eliminacin puede hacerse a travs de trituracin ybriqueteo, incineracin o bien por depsito envertedero.


24/52

No siempre es necesario la instalacin de rejas.

Segn el mtodo de limpieza, las rejas pueden ser:

manuales, que separan partculas de 4 - 10cm. La pendiente mnima en las manuales es de45

mecnicas, que pueden retener partculasentre 1.5 - 4 cm., las rejas mecnicas aceptanmayores inclinaciones.


25/52

Consideraciones Tcnicas:

Este tipo de equipos suele tener problemas de atascamiento,por tanto lo normal es tener un equipo alternativo paralelo.

Si slo hay un equipo se debe tener necesariamente un by-

pass.

Hay que tener en cuenta que la prdida de carga va a aumentarcon el tiempo como consecuencia del material que va quedandoretenido. Sin embargo, todas las ecuaciones tienen correctores

para hacer frente a esta situacin


26/52

Rejillaplana e

inclinada

PRETRATAMIENTOSRejas de gruesos y finos


27/52

PRETRATAMIENTOSPozo de (muy) gruesos y cuchara anfibia


28/52

Rejilla plana e inclinada


29/52

Rejas autolimpiantes

Rejilla plana conrastrel pala

Rejilla plana einclinada, con

limpieza en

contracorriente


30/52

1. Pin de arrastre 3. Pernos de engranar

2. Brazo basculante 4. Gua hueca


31/52


32/52

Tamices Su campo de aplicacin se extiende desde eltratamiento primario hasta la eliminacin de los slidossuspendidos residuales de los efluentes procedentesde los procesos de tratamientos biolgicos.

Son una serie de elementos entrecruzados con uncierto paso, y en general no son muy utilizados ya quese obturan con mucha facilidad.

Los principales tipos de tamices son:

disco giratorio,inclinado esttico autolimpiante,

de tambor rotatorio

centrfugo.


33/52

a) Tamiz inclinado esttico autolimpiante b) Tamiz de tambor rotatorio

c) Tamiz de disco rotatorio d) Tamiz centrfugo


34/52

Tamices

El tamiz de disco rotatorio se ha empleado comoalternativa a la sedimentacin primaria.

Las prdidas de carga en la circulacin de agua limpiaa travs de los diversos tamices puede obtenerse a

travs de datos que proporciona el fabricante.


35/52

Tamiz rotatorio


36/52

DISCOSTRAINER

Microtamiz con discos rotativos. La unidad de filtracin consiste en unamalla sujetada por discos. La suspensin es conducida entre lospares de discos (de 1 a 6 pares).Mientras el lquido se filtra a travs de

la tela del tamiz, los slidos sonretenidos, espesados y evacuados encontinuo. La malla y la estructura son en aceroinoxidable. El paso de malla vara entre 30 y 600micrones

ROTOSHEAR

Reja fina cilndrica rotativa de ali-mentacin interna. El lquido es introducido tangencial-mente en la reja. Los slidos son retenidos dentro delcilindro, espesados y descargados

continuamente al exterior, mientras ellquido se drena entre los espacios delas barras. Construccin en acero inoxidable. Las separaciones de la reja varanentre 0.5 y 5 mm.


37/52

DESARENADO

El objetivo de esta operacin es eliminar todas

aquellas partculas de granulometra superior a 200micras, con el fin de evitar que se produzcansedimentos en los canales y conducciones, paraproteger las bombas y otros aparatos contra laabrasin, y para evitar sobrecargas en las fases detratamiento siguiente


38/52

DESARENADO

La entrada de arena en los tratamientos primario y secundarioperturba su funcionamiento debido a:

Aumento de densidad del lodo, dificultando su separacin

Aumento del riesgo de atascamiento

Abrasin provocada sobre los elementos mecnicos en movimiento

El trmino arena, corresponde a partculas que:

No son putrescibles (gravas, cenizas, otros materiales)

Tienen velocidades de sedimentacin o pesos especficos superiores alas de los slidos orgnicos putrescibles


39/52

DESARENADO

Composicin de las arenas:

Entre 13 y 65% de humedadEntre 1 y 56% de materia voltil

Peso especfico entre 1,3 y 2,7

El procedimiento de separacin de la arena consiste en lareduccin de la velocidad del agua, bajo los lmites deprecipitacin pero sobre los de sedimentacin de la materiaorgnica presente


40/52

En este proceso se separa la arena de otros slidos yflculos de menor densidad.

De gran importancia para la proteccin de bombas yreactores biolgicos.

El principio bsico consiste en provocar condiciones enlas cuales el slido de alta densidad pueda decantar.Esto se logra disminuyendo la velocidad del lquido.

Lo normal son velocidades 0.3 m/s, para separararena con un dimetro superior a 0.2 mm.

El problema de los desarenadores es que la arena traemateria orgnica adherida, con lo cual no puede usarsetal cual, sino que obliga a un lavado.


41/52

Existen 3 tipos de desarenadores:1. Flujo horizontal o longitudinal:

el TRH vara entre 20 y 60 s,siendo las secciones de diversas

geometras. El retiro de la arenase realiza por medio del uso detornillos sin fin.

2. Tanques cuadrados

3. Aireado; provoca la flotacinde sustancias que luego soneliminadas, por lo que esmultifuncional.

DESARENADO


42/52


43/52

Trayectoria helicoidal del

lquido

Trayectoria de las partculas

de arena

Vertedero de

salida

Entrada

Modelo de flujo helicoidal en un desarenador

D d i d


44/52

Desarenador aireado

Desarenador de vrtice (6m )


45/52

Desarenador de vrtice (6m )


46/52

HOMOGENEIZACIN

La homogeneizacin de caudales se emplea parasuperar los problemas que las variaciones (de caudal yconcentracin) provocan en las instalaciones, y para

mejorar la efectividad de los procesos de tratamientosituados aguas abajo.

Consiste en amortiguar las variaciones de caudal, con

el objeto de conseguir un caudal constante, o pocovariable.

HOMOGENEIZACIN


47/52

HOMOGENEIZACIN

La aplicacin de la homogeneizacin de caudales en PTde aguas residuales, se puede efectuar en dosdisposiciones:

En lnea,en la cual la totalidad del caudal pasa por el tanque dehomogeneizacin. Este sistema permite reducir lasconcentraciones de los distintos constituyentes y amortiguar loscaudales de forma considerable.

En derivacin, en la que slo se hace pasar por el tanque dehomogeneizacin el caudal que excede un lmite prefijado. Seminimizan las necesidades de bombeo, pero la reduccin de laconcentracin de los diferentes constituyentes no es tan altacomo con la anterior.


48/52

(a) Homogeneizacin en lnea

(b) Homogeneizacin en derivacin


49/52

Para qu da de operacindebo disear?

VENTAJAS DE LA HOMOGENEIZACIN


50/52

VENTAJAS DE LA HOMOGENEIZACIN

1. Mejora del tratamiento biolgico, ya que eliminan o

reducen las cargas de choque, se diluyen las sustanciasinhibidoras, y se consigue estabilizar el pH.

2. Mejora de la calidad del efluente y del rendimiento delos tanques de sedimentacin secundaria al trabajar con

cargas de slidos constantes.3. Reduccin de las superficies necesarias para lafiltracin del efluente.

4. Mejora rendimientos de los filtros.

5. En el tratamiento qumico, el amortiguamiento de lascargas aplicadas mejora el control de la dosificacin de losreactivos y la fiabilidad del proceso.

El volumen necesario del tanque de homogeneizacin se


51/52

El volumen necesario del tanque de homogeneizacin sedetermina en base a los caudales a tratar diariamente.Debiendo ser superior al terico determinado, por:

El funcionamiento continuo de los equipos deaireacin y mezclado no permiten un vaciado total, apesar de que pueden adoptarse configuraciones yestructuras especiales.

La recirculacin de sobrenadantes y filtrados exigeun volumen adicional, en caso de que el retorno serealice al tanque de homogeneizacin (prctica norecomendable).

Debe contemplarse la posibilidad de imprevistos yde cambios no previsibles en los caudales diarios.

((Entre 10% y el 20% del valor terico))

Diagramas de masa para la determinacin del volumen de homogeneizacin


52/52

Diagramas de masa para la determinacin del volumen de homogeneizacin

Documents

Pretratamiento de efluentes