Ministerio de Fomento, Industria y ComercioPrograma de Apoyo a la Mejora del Clima de
Negocios e Inversiones en NicaraguaDCI‐ALA/2007/019‐011
REPÚBLICA DE NICARAGUA UNIÓN EUROPEA
DCI‐ALA/2007/019‐011
T ll d C óTaller de Capacitación
Sistema de Aguas Residuales para el Sector Café
Con el apoyo del Programa de Apoyo a la Mejora del Clima de Negocios e Inversiones en Nicaragua (PRAMECLIN)
Taller de Capacitación
Si t d A R id l l S t C féSistema de Aguas Residuales para el Sector Café
Impartido por el Centro de Producción más Limpia de Nicaragua
Con el apoyo del Programa de Apoyo a la Mejora del Clima de Negocios e Inversiones en Nicaragua (PRAMECLIN)
La presente publicación ha sido elaborada con la asistencia de la Unión Europea. El contenido de la misma es responsabilidad exclusiva del Centro de Producción más Limpia de Nicaragua y en ningún caso debe considerarse responsabilidad exclusiva del Centro de Producción más Limpia de Nicaragua y en ningún caso debe considerarse
que refleje los puntos de vista de la Unión Europea.
CURSO-TALLERTRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Tema 1. Generación y características de Aguas Residuales
• Introducción general sobre la problemática ambiental
• Principales constituyentes de aguas residuales
C t í ti fí i í i á t d lid d D t 33 95• Características físico-químicas y parámetros de calidad. Decreto 33-95.
• Medición del caudal
Octubre, 2010
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 33
1 C bi Cli áti Gl b l
PROBLEMAS AMBIENTALES EXISTENTES
1. Cambio Climático Global
2. Destrucción de la Capa de Ozono
3 Acidificación de la Biosfera3. Acidificación de la Biosfera
4. Generación de Tóxicos y Desechos
PeligrososPeligrosos
5. Contaminación del suelo
6. Contaminación Atmosférica
7. Contaminación del Agua
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 44
COMPOSICION PORCENTUAL DEL AGUA
EN LA TIERRA
0 74%2.24%
0.74%0.02%
97% Agua del mar
Agua de los polos
Agua de lagos y riosAgua de lagos y rios
Agua subterranea
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 55
AGUA contaminada (residual)
AGUA RESIDUAL: Aquella que procede de haber utilizado un agua natural o de la red, en un uso determinado. Las A.R. cuando se desaguan se denominan VERTIDOS
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 77
g
CONTAMINACIÓN DEL AGUA
CONTAMINACION DEL AGUA DULCE
Agua superficial
Agua subterránea
ES CAUSADA POR LA DESCARGA EN RIOS, LAGOS ARROYOS Y
superficial subterránea
ES CAUSADA POR LOS
VERTEDEROS LAGOS, ARROYOS Y EMBALSES DE
DESECHOS LÍQUIDOS Y SÓLIDOS NO TRATADOS O
VERTEDEROS TERRESTRES DE
DESECHOS;
USO DE TRATADOS O TRATADOS
INADECUADAMENTE
GRANDES CANTIDADES DE AGROQUÍMICOS
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 88
¿COMO PROTEGER EL AMBIENTE?
Tecnologías al final Tecnologías de tubo preventivas
Plantas de tratamiento de id l
Producción mas limpiaagua residual
Manejo adecuado de desechos sólidos (basura)
Manejo de bio-sólidos (lodos)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1010
¿COMO PROTEGER EL AMBIENTE?
Tecnologías al final del Tecnologías preventivastubo
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1111
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA
Agua residual
Agua Sólidos
InorgánicosOrgánicos
C fé i d 1300 i difCafé contiene mas de 1300 sustancias diferentes:4-5% de minerales
Grasas aceitesProteínasAzucares
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1212
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
PO3 NH2H
CC
C CC C
OHOOH
HH H
CHONS
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA RESIDUAL DE BENEFICIO HUMEDO
Estructura del grano de café
1- Epicarpio o cáscara1- Epicarpio o cáscara2- Mesocarpio o mucílago3- Endocarpio o pergamino4 E d lí l4- Espermodermo o película plateada5- Endospermo o grano limpiop g p
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1414
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA
Distribución Porcentual de las EstructurasPrincipales del Café en cereza (base seca)p ( )
Pulpa 26-28%Pulpa 26 28%Cascarilla 10-12%Mucílago 13-05%Fruto de Café 51-55%
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1515
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA
CONTENIDO DE LA PULPA DE CAFÉCONTENIDO DE LA PULPA DE CAFÉ__________________________________________
Compuesto Base seca (%)__________________________________________Taninos 1,80-8,56Sustancias pécticas totales 6,5Azúcares 14,4Cafeína 1,3Ácido clorogénico 2,6Ácido clorogénico 2,6Ácido cafeico total 1,6
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1616
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA
COMPOSICIÓN QUÍMICA (%) DEL MUCÍLAGO DEL ÉFRUTO DEL CAFÉ
Sustancias pécticas totales 35,8Azúcares totales medios 45 8Azúcares totales medios 45,8Celulosa/cenisa 18,2
Los azucares son muy apetecidos por las bacterias acidas, coliformes, hongos y levadura
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1717
PRINCIPALES CONTAMINANTES EN EL AGUA
Sustancias NoSustancias orgánicasBiodegradable
No biodegradable
Tóxicas
I tMicroorganismosSustrato
Inertes
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 1818
Características de las aguas residuales
CARACTERÍSTICAS
DE AGUA RESIDUAL
Físicas Químicas Biológicass cas Qu cas g
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak1919
Características de las aguas residuales
Físicas
1. Contenido de sólidos
2. Olor
3. Color
4 Turbiedad4. Turbiedad
5. Temperatura
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2020
CLASIFICACION DE CONTAMINANTES SÓLIDOS
Sólidos Totales
Disueltos Suspendidos TotalesColoidales
SedimentablesNo-
SedimentablesSedimentables Sedimentables
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 2121
Sólidos disueltos
Solución incolora de azúcar
Solución de color rojo de permanganato de potasio
Proceso de disolución
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 2222
Características de las aguas residualesFísicasFísicas
El olor puede ser definido como el conjunto de sensacionespercibidas por el olfato al captar ciertas sustanciasvolátiles. El procedimiento normalmente utilizado es el de ir diluyendoel agua e examinar hasta que no presente ningún olor perceptible. Elresultado se da como un número que expresa el límite de percepciónd l l d l dil ió d l tibl D bid ldel olor, y corresponde a la dilución que da olor perceptible. Debido alcarácter subjetivo de la medida, es recomendable que la medida larealicen al menos dos personas distintas, comparando la percepcióncon la de un agua desodorizado Debe evitarse como es lógico encon la de un agua desodorizado. Debe evitarse, como es lógico, entodo lo posible, la presencia de otros olores en el ambiente.
El de un agua residual fresca es en general inofensivo, pero una granEl de un agua residual fresca es en general inofensivo, pero una granvariedad de compuestos malolientes son liberados cuando se producedegradación biológica bajo condiciones anaerobias de las aguasresiduales.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2424
Características de las aguas residualesFísicas
Color de un agua puede clasificarse enverdadera o real cuando se debe sólo a lasverdadera o real cuando se debe sólo a lassustancias que tiene en solución, y aparentecuando su color es debido a las sustanciasque tiene en suspensión Los colores real yque tiene en suspensión. Los colores real yaparente son casi idénticos en el agua claray en aguas de escasa turbidez.La coloración de un agua se compara con laLa coloración de un agua se compara con lade soluciones de referencia deplatino−cobalto en tubos colorimétricos, obien con discos de vidrio coloreadosbien con discos de vidrio coloreadoscalibrados según los patrones mencionados.
CIEMA-UNI- U$4.00
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2525
Características de las aguas residualesFísicasFísicas
Turbiedad:La turbidez de un agua se debe a la presencia de materias en suspensión. Finamente divididas, como arcillas, limos, partículas de sílice, materias inorgánicas... La determinación de la turbidez tienen un gran interés como parámetro de control en aguas contaminadas y
id l S d l l l l b t iresiduales. Se puede evaluar en el campo o en el laboratorio.
La turbiedad es una medida de las propiedades de dispersión de la luz de las aguas; el material suspendido presente impide laluz de las aguas; el material suspendido presente impide la transmisión de la luz, puesto que la absorbe o dispersa.
CIEMA-UNI- U$2.00
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2626
Características de las aguas residualesFísicasFísicas
Turbiedad:La turbidez de un agua se debe a la presencia de materias en suspensión. Finamente divididas, como arcillas, limos, partículas de sílice, materias inorgánicas...
La turbidez se mide en Unidades Nefelométricas de turbidez, o Nefelometric Turbidity Unit (NTU).
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2727
Características de las aguas residualesFísicasFísicas
Temperatura:
Es un parámetro muy importante en la calidad del agua, ya que regula la velocidad los procesos de la degradación química y biológica también es responsable por la cantidad de gasesbiológica, también es responsable por la cantidad de gases presentes en el agua.
Se mide con un termómetro.
CIEMA-UNI- U$1.00
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2828
Características de las aguas residualesQuímicas:
Principalmente las determinan el contenido de materia orgánica e inorgánica y los gases presentes
Materia orgánica: Materia inorgánica:
DBO pH
DQO M t l di ltDQO Metales disueltos COT Azufre
Aceites y grasas Nitrógeno utrie
ntes
SAAM Fósforo
Gases: Compuestos tóxicos
Nu
O2, CO2, N2, CH4,
H2S, NH3
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak2929
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
DBO5: Demanda Biológica de OxigenoQuímicas:
DBO5: Demanda Biológica de OxigenoLa DBO es una medida del oxigeno que usan los microorganismos para descomponer el agua residual. Si hay una gran cantidad de d h á i l t bié h b á h b t idesechos orgánicos en el agua, también habrá muchas bacterias presentes trabajando para descomponer este desecho. En este caso la demanda de oxigeno será alta, así que el nivel de la DBO será alta. Conforme el desecho es consumido o dispersado en el agua losConforme el desecho es consumido o dispersado en el agua, los niveles de la DBO empezarán a bajar.
MO + O2 + microorganismos ⇒ CO2 + H2O
CIEMA-UNI- U$15.00
Determinación de la DBO5
La medición de la DBO se basa en dos principios:
1) Determinar el oxigeno que ha sido consumido porólos microorganismos en el agua ó
2) Determinar la depresión (disminución de la presiónd l i l i t ldel oxigeno en el aire que se encuentra en elrecipiente por encima de la muestra de aguaresidual
Determinación de la DBO5
1) Para determinar el oxigeno que ha sido consumido por los microorganismos en el agua (método depor los microorganismos en el agua (método de
Winkler
Incubadora DBO
Determinación de la DBO5
2) Para determinar la2) Para determinar ladepresión (disminuciónde la presión deloxigeno en el aire queoxigeno en el aire quese encuentra en elrecipiente por encima dela muestra de aguaresidual se utiliza labotella respirométrica:botella respirométrica:
Determinación de la DBO5
a)
c)
b)
Diferentes diseños de las botellas de los respirómetrosrespirómetros
Determinación de la DBO5
Cambio de la DBO5 en l tiel tiempo:
1er día 150 mg/ l2° día 220 mg/ l3er día 240 mg/ l 4° día 250 mg/ l4 día 250 mg/ l 5° día 260 mg/ l
Determinación de la DBO5
El grado de variación aceptable en la medición de laEl grado de variación aceptable en la medición de laDBO en publicaciones tan prestigiosas como“Estándar método de análisis de aguas y aguasresiduales” llega hasta 25% El parámetro de la DBOresiduales” llega hasta 25%. El parámetro de la DBOpor su laboriosidad, operatividad y naturaleza es elmas difícil de medir
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
Químicas:
DQO: Demanda Química de OxigenoLa DQO es una estimación de las materias oxidables presentes en elLa DQO es una estimación de las materias oxidables presentes en el agua, cualquiera que sea su origen, orgánico o mineral.
COT: Carbono Orgánico TotalEs otro método para medir la materia orgánica presente en el agua, es indicado para pequeñas concentraciones de esta.
CIEMA-UNI- U$15.00 (DQO)
DETERMINACIÓN DE LA DQO DE AGUA
2K2Cr2O7 + 8H2SO4 + 3C -----> 2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O + 3CO2
Los químicos pueden adicionarse manualmente o por medio de viales comerciales. La digestión dura 2 horas.
EspectrofotómetroBloque digestor
Caracterización de la materia orgánica en el agua residual
Químicas:
Aceites y grasas: crean muchos problemas en latécnica de depuración de aguas residuales, en lasrejillas causan obstrucción, en los decantadoresej as causa obst ucc ó , e os deca tado esforman una capa superficial que dificulta lasedimentación al atraer hacia la superficie pequeñaspartículas de materia orgánica; dificultan la aireaciónpartículas de materia orgánica; dificultan la aireacióncorrecta en la depuración en los sistemas de lodosactivados.
CIEMA-UNI- U$15.00
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
Químicas:
pH:Es la concentración de ion hidrogeno, es un parámetro de calidad degran importancia para el agua residual. El intervalo de concentracionesadecuado para desarrollo de la mayor parte de la vida biológica esbastante estrecho y critico, de 6.5-8.
El agua residual con valores de pH fuera de este rango presentandificultades de tratamiento con procesos biológicos, ya que se afectala viabilidad de los microorganismosla viabilidad de los microorganismos .
CIEMA-UNI- U$2.00
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
Químicas:
Metales disueltos: pueden ser metales pesados u otros que suprocedencia depende del tipo de la industria. Su presencia no es típicaen las aguas de las lecherasen las aguas de las lecheras.
Caracterización de la materia orgánica en el agua residualagua residual
Químicas:Nitrógeno y Fósforo:
Tienen un papel fundamental en el deterioro de las masas acuáticas.Su presencia en las aguas residuales es debida a los detergentes yfertilizantes principalmentefertilizantes, principalmente.
El nitrógeno orgánico también es aportado a las aguas residuales através de las excretas humanastravés de las excretas humanas.
En aguas de lecheras el nitrógeno proviene de las proteínas.
CIEMA-UNI- U$8.00 (Nitrógeno)
U$9.00 (Fósforo)
Características de las aguas residuales
Biológicas:
Se caracterizan por la presencia de microorganismos patógenos y organismos indicadores
Organismo Descripción
Bacterias Organismos procarióticos unicelulares. Aerobios y anaerobios.
Hongos Organismos eucarióticos multicelulares, fotosintéticos y heterotróficos. Son estrictos aerobios.
Protozoos Son móviles, de tamaño microscópico, generalmente unicelulares. Se alimentan de bacterias.
Rotíferos Son animales aeróbicos. Su presencia en el efluente indica un proceso de purificación biológica aerobia muy eficiente.proceso de purificación biológica aerobia muy eficiente.
Algas Eucarióticas, autotróficas y fotosintéticas. Son importantes en tratamientos biológicos por la producción de O2
Virus Son parásitos unicelulares.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak4444
CIEMA-UNI- U$30.00
Impactos que ocasionan los contaminantes del agua residual
Contaminante Parámetro Impacto que ocasionaSólidos
suspendidosSólidos
suspendidos Cuando los residuos no tratados son volcados en el ambiente acuático, esto conllevan al desarrollo de depósitos de barro (lodo) lo que provoca condicionesp p
totales, SSTdepósitos de barro (lodo), lo que provoca condiciones anaerobias
Compuestos orgánicos
biodegradables
DBODQO
Compuesta principalmente de proteínas, carbohidratos y grasas, por lo general, se mide en términos de DBO y DQO.Al t l bi t i t t i tg Al encontrarse en el ambiente sin tratarse previamente, su estabilización biológica puede llevar al consumo delOxígeno natural y al desarrollo de condiciones sépticas.
Nitrógeno Nitrógeno y fósforo junto con el carbono son nutrientes
Nutrientes
NitrógenoFósforo
Nitrógeno y fósforo, junto con el carbono son nutrientes esenciales para la vida acuática. La presencia de estos provoca el desarrollo de una vida acuática no deseable (excesivo crecimiento de algas, lo que conlleva a reducción de la biodiversidad acuática debido areducción de la biodiversidad acuática debido a disminución de la concentración del oxigeno y problemas tóxicos).También pueden contaminarse las aguas subterraneas.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak4545
Impactos que ocasionan los contaminantes del agua residual
Contaminante Parámetro Impacto que ocasionaCompuestos
orgánicos refractarios
PesticidasDetergentesOt
Estos compuestos orgánicos resisten al tratamiento convencional (detergentes, fenoles, pesticidas,
t d i f t t )refractarios Otros preservantes, desinfectantes)
Metales pesados
Elementos específicos:Cr, Cu, Cd, Hg,
Los metales pesados normalmente provienen de las industrias y comercios. Su presencia tiene importancia mayor cuando el agua residual o lodos están en miras de
Ni, Pb, etc.y g
re-usoSólidos
Inorgánicos disueltos
Elementos específicos:Cloruro, Na, Al
Los sólidos inorgánicos disueltos tienen relevante importancia cuando el agua residual es usada en la agricultura. La producción de granos, de proteína en acuacultura (pescado, Cloruro, Na, Al p g p (pplantas acuáticas) puede reducirse
Contaminantes importantes
SHA(sustancia
hormonales
Compuestos orgánicos e inorgánicos seleccionado en función de su conocimiento o sospecha de carcinogenicidad, mutanogenicidad o elevada toxicidad. Muchos de estos hormonales
activas) contaminantes se encuentran en agua residual
Micro-organismos Patógenos
Coliformes fecales
Huevos de
Transmiten enfermedades infecciosas en el agua residual. Es especialmente importante cuanto el agua tratada se pretende usar en agricultura
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak4646
g Huevos de helminto
tratada se pretende usar en agricultura
CONCIENCIA PÚBLICA Y ACCIÓNEn Nicaragua
DECRETO No.33-95DISPOSICIONES PARA EL CONTROL DE LA CONTAMINACION PROVENIENTES DE LASCONTAMINACION PROVENIENTES DE LAS
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS, INDUSTRIALES Y AGRPECUARIAS
(14 de Junio del 1995)(14 de Junio del 1995)
Establece las concentraciones permisibles de losEstablece las concentraciones permisibles de loscontaminantes en el agua residual para descargarlas a lasredes de alcantarillado sanitario y directamente acuerpos receptores.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 4747
p p
NORMAS DE CALIDAD DE AGUA RESIDUAL DEL BENEFICIO DE CAFE
Parámetros Rangos y limites
Art.38
máximos permisiblespH 6.5‐9
Sólidos sedimentables Totales mg/l 1 0Sólidos sedimentables Totales, mg/l 1.0
Sólidos suspendidos totales, mg/l 150
DBO mg/l 120DBO, mg/l 120
DQO, mg/l 200
Materia flotante mg/l AusenteMateria flotante, mg/l Ausente
Grasas y aceites, mg/l 10
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 4848
Cálculo de las cargas de los contaminantescontaminantes
[ ][ ] eQconcentL ∗= .Donde,
L es la carga másica del contaminante en kg/día[ t ] l t ió d l t i t l fl t[concent.] es la concentración del contaminante en el efluenteQe es el caudal del efluente en m3/día
Pl t d t t i tPlanta de tratamientoAfluente Efluente
Caracterización del agua residual de un Beneficio de café
Parámetros
Rangos y Límites Máximos
Permisibles
Despulpado Lavado
Agua del Salida del filt Afluente Efluente dePermisibles Agua del
despulpado filtro hidrostático
Afluente a la pila
Efluente de la pila
pH 6.5 – 9 5.32 5.25 4.30 3.98DQO, mg/L 200 32096 36785 14305 11660DBO5, mg/L 120 17500 24334 5973 4634N- Kjeldahl, mg/L Ausente 360.3 435.4 245 232.4Fosfatos totales,
/LAusente 45.33 59.1 24.32 25.20mg/L
SólidosSuspendidos, mg/L 150 2760 3923 5810 4042
Sólidos 1 00 3 0 5 0 0Sedimentables, mg/L 1.00 3 0.5 0 0
Grasas y aceites,mg/L
10 18 15 27.6 12.2
Caudal, m3/d Ausente 162.25 209.03Caudal, m /d Ausente 162.25 209.03
FUENTES DE AGUA RESIDUAL
1. AGUA RESIDUAL DOMESTICA: casas de habitación, delcomercio, instituciones y edificios públicos.
El agua residual se expresa en L/ cap. día y se asume como fracción de 70-80% del consumo especifico de agua
El ifi d l il t 60 350 L/ díEl consumo especifico del agua oscila entre 60 y 350 L/cap.día
2 AGUA PLUVIAL: recolectada en canales y causes (abiertos y2. AGUA PLUVIAL: recolectada en canales y causes (abiertos y cerrados)
3. AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL: generada como resultado de uso de agua en el proceso productivo. Muy especifica en su composición.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 5151
FLUCTUACIÓN DEL CAUDAL DE AGUA RESIDUALAGUA RESIDUAL
200
120
140
160
180m
edio
40
60
80
100
120
auda
l, %
del
pro
m
-20
0
20
40
0 5 10 15 20 25
Tiempo horas
Ca
Tiempo, horas
Area pequeña Area mediana Area grande
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 5252
MEDICIÓN DE CAUDALES
1. Métodos volumétricosLa forma más sencilla de calcular los caudales pequeños es la medición directa del tiempo
que se tarda en llenar un recipiente de volumen conocido. La corriente se desvía hacia q pun canal o cañería que descarga en un recipiente adecuado y el tiempo que demora su llenado se mide por medio de un cronómetro. Para los caudales de más de 4 l/s, es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad que se llenará en 2½ segundos. Para caudales mayores, un recipiente de 200 litros puede servir para corrientes de hasta 50 y , p p pl/s. El tiempo que se tarda en llenarlo se medirá con precisión, especialmente cuando sea de sólo unos pocos segundos. La variación entre diversas mediciones efectuadas sucesivamente dará una indicación de la precisión de los resultados.
MEDICIÓN DE CAUDALES
2 Mét d fi i / l id d2. Método superficie/velocidad
Este método depende de la medición de la velocidad media de la corriente y del área d l ió t l d l l l lá d ti d l fó lde la sección transversal del canal, calculándose a partir de la fórmula:
Q = A x V
Q d l ³/ ( 3/h ó l/ d l i t )Q es caudal, m³/s (m3/h ó l/s, cuando la corriente es menor)A es área de la sección transversal, m2
V es velocidad media de la corriente, m/s
Ej lEjemplo
¿Como mediremos la velocidad?
MEDICIÓN DE VELOCIDADPARA CALCULAR LOS CAUDALES
1 Medir el tiempo que tarda un objeto flotante en1. Medir el tiempo que tarda un objeto flotante en recorrer, corriente abajo, una distancia conocida.
2. Canal Parshall2. Canal Parshall
MEDICIÓN DE CAUDALES
2. Canal Parshall (estándar)
Las estructuras de tipo canal se denominan aforadores
Se describe técnicamentecomo un canal Venturi o deonda estacionaria.onda estacionaria.El aforador está constituidopor una sección deconvergencia con un pisonivelado, una garganta con un
i di t h ipiso en pendiente hacia aguasabajo y una sección dedivergencia con un piso enpendiente hacia aguas arriba.Gracias a ello el caudalCon un flujo libre el nivel del agua en la salida no es lo avanza a una velocidad críticaa través de la garganta y conuna onda estacionaria en lasección de divergencia.
Con un flujo libre el nivel del agua en la salida no es lobastante elevado como para afectar el caudal a travésde la garganta y, en consecuencia, el caudal esproporcional al nivel medido en el punto especificadoen la sección de convergencia
3. Vertedero de aforo
La relación del nivel del aguaaguas abajo (Hb) con el nivelaguas arriba (Ha) se conoce comoel grado de sumersión; unaventaja del canal de aforo Parshalles que no requiere correcciónalguna hasta un 70% desumersión.
Existen manuales conExisten manuales condimensiones determinadas paraconstruir los Parshall. Parafabricar los canales de aforoParshall se han utilizado muyParshall se han utilizado muydiversos materiales. Se puedenprefabricar a partir de láminas demetal o madera o se puedenconstruir sobre el terreno conconstruir sobre el terreno conladrillo y argamasa utilizando unarmazón de metal prefabricadopara garantizar medicionesexactas
Dimensión A = 2/3 (W/2 + 4)Para estos límites de ancho de garganta las dimensiones siguientes son constantes:E = 3-0, F = 2-0, g = 3-0, K = 3 pulgadas, N = 9 pulgadas, X = 2 pulgadas, Y = 3 pulgadas
exactas.
Ha, mm Caudal, l/s
3. Vertedero de aforo Parshall
30
40
50
3.3
5.2
7.3
60
70
80
90
9.6
12.1
14.9
17 890
100
110
120
17.8
20.9
24.1
27.5
Tabla de aforo para el Parshall de ancho de garganta de 12’’
130
140
150
31.3
34.8
38.6
160
170
180
190
42.6
46.7
51.0
55 4190 55.4
CURSO-TALLER
Tema 2. Procesos utilizados en el tratamiento de agua id l
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
residual
Sub-temas:
1. Procesos y operaciones unitarias físicas2. Procesos químicos de tratamiento2. Procesos químicos de tratamiento3. Procesos bioquímicos utilizados en el tratamiento
de agua residual. Requerimientos bioquímicos para un proceso eficientepara un proceso eficiente.
4. Clasificación de tratamiento en tipos.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 6161
CLASIFICACION DE LOS PROCESOS
Los procesos utilizados en el tratamiento de agua residual se puede clasificar en 3 grandesresidual se puede clasificar en 3 grandes grupos:
1. Operaciones unitarias físicas
2 Procesos unitarios químicos2. Procesos unitarios químicos
3. Procesos bioquímicas
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Estos eran los primeros procesos utilizados en eltratamiento de aguas residuales utilizan las leyes de la física comotratamiento de aguas residuales, utilizan las leyes de la física comoprincipio de operación. Hoy en día se presentan en casi todas lossistemas de tratamiento de agua residual. Los principales procesosde esta clase son:
• Tamizado • Aireación
• Mezcla y floculación • Filtración• Mezcla y floculación • Filtración
• Sedimentación • Flotación
• Homogenización
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Tamizado
Los elementos separadores pueden estar constituidos por barras, alambres oos e e e tos sepa ado es puede esta co st tu dos po ba as, a a b es ovarillas paralelas, rejillas, telas metálicas o placas perforadas, y las aberturaspueden ser de cualquier forma, aunque normalmente suelen ser ranurasrectangulares u orificios circulares.
Los elementos formados por varillas o barras paralelas reciben el nombre de rejasde barrotes. El término tamiz se circunscribe al uso de placas perforadas y mallasmetálicas de sección cuneiforme.
La función que desempeñan las rejas y tamices se conoce con el nombre dedesbaste, y el material separado en esta operación recibe el nombre de basuras oresiduos de desbaste. Según el método de limpieza que se emplee, los tamices yrejas pueden ser de limpieza manual o automática. Generalmente, las rejas tienenj p p , jaberturas (separación entre las barras) superiores a 15 mm, mientras que lostamices tienen orificios de tamaño inferior a este valor.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICASTamizado (continuación)
Rejas. En los procesos de tratamiento del agua residual, las rejas se utilizan paraproteger bombas, válvulas, conducciones y otros elementos contra los posiblesproteger bombas, válvulas, conducciones y otros elementos contra los posiblesdaños y obturaciones provocados por la presencia de trapos y de objetos de grantamaño. Las plantas de tratamiento de aguas industriales pueden no precisar lainstalación de rejas, dependiendo de las características de los residuos.
Los tamices se utilizan para remover el material suspendido mas fino.
Perfil de rejillas de barras a) manual y b) mecánica
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICASTamizado ( i ió )(continuación)
Rejilla de barras mediana de limpieza manual
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Tamizado (continuación)Tamizado (continuación)
Rejilla de barras pequeña de limpieza manualj p q p
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Tamizado (continuación)Tamizado (continuación)
Tamiz (criba) de tamborTamiz (criba) de tambor
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICASTamizado (continuación)
Criba de tambor para la remoción de sólidos flotantes en la cervecería Nacional de Nicaragua
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Mezcla
El mezclado es una operación unitaria de gran importancia enEl mezclado es una operación unitaria de gran importancia en muchas fases del tratamiento de aguas residuales, entre las que podemos citar:
• Mezcla completa de una sustancia con otra (adición de cal)• Mezcla de suspensiones líquidas y líquidos miscibles • Floculación • Transferencia de calor
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Mezcla (continuación)
El mezclado se consigue como consecuencia de las turbulenciasEl mezclado se consigue como consecuencia de las turbulenciasque se crean en el régimen de flujo. En los mezcladoresestáticos, las turbulencias se producen de la disipación deenergía mientras que en los mezcladores mecánicos lasenergía, mientras que en los mezcladores mecánicos lasturbulencias se consiguen aportando la energía con impulsoresgiratorios como las paletas, hélices y turbinas.
El mezclado neumático comprende la inyección de gases, queconstituye un factor importante en el diseño de los canales deaireación del tratamiento biológico del agua residual. Un canalcon pantallas deflectoras es un tipo de mezclador estático quese emplea en el proceso de floculación.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Mezcla y floculación (continuación)
L i d d lLos agitadores de paletas seemplean como elementos defloculación cuando debenañadirse al agua residual o aañadirse al agua residual, o alos fangos, coagulantescomo el sulfato férrico o dealuminio o adyuvantes a laaluminio, o adyuvantes a lacoagulación como los poli-electrolitos y la cal.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Sedimentación
La sedimentación consiste en la separación, por la acciónLa sedimentación consiste en la separación, por la acciónde la gravedad, de las partículas suspendidas, cuyo pesoespecífico es mayor que el del agua. Es una de lasoperaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento del id l L té i di t iólas aguas residuales. Los términos sedimentación ydecantación se utilizan indistintamente.
Esta operación se emplea para la eliminación de arenas,p p p ,de la materia en suspensión en flóculos biológicos en losdecantadores secundarios, en los procesos de fangoactivado, tanques de decantación primaria, de losflóculos químicos cuando se emplea la coagulaciónflóculos químicos cuando se emplea la coagulaciónquímica, y para la concentración de sólidos en losespesadores de fango.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Sedimentación
C I h ff di ió d SólidCono Imhoff – medición de Sólidos Sedimentables (SSed.)
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Sedimentación (continuación)
Un Clarificador gravitacional, es el método más económicopara remover sólidos de los líquidos, debido a que lagravedad es una fuente de energía natural y es gratis.g g y g
Un clarificador simple provee una zona no turbulenta, dondea los sólidos suspendidos en el líquido se les da el tiemposuficiente para que precipiten al fondo.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Sedimentación mejorada
Los Clarificadores de PlacasInclinadas de ACS, sonunidades compactas con unaárea de sedimentación demenos del 25% del espaciorequerido por clarificadoresconvencionales, en ellos sepermite a los sólidos quereposen en las placas y sereposen en las placas y seresbalen al fondo.
Clarificador tipo Lamella
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Sedimentación mejorada (continuación)
Clarificador tipo LamellaClarificador tipo Lamella
ente
Afluente Eflu
e
Platos de sedimentación
Salida de lodo
Deposito de lodo
sedimentación inclinados
lodode lodo
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Aireación
Aireación es la transferencia de gases, fenómeno mediante el cual el gas de una fase pasa a la otra, normalmente de la fase gaseosa a la líquida. Es un componente esencial de gran número de los procesos de tratamiento del agua residual.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Aireación
En el campo del tratamiento del agua residual, la aplicación mású l t f i d í l t t i t bi ló i d lcomún es la transferencia de oxígeno en el tratamiento biológico del
agua residual. Este proceso es necesario dada la reducida solubilidaddel oxígeno, por lo que la cantidad de oxígeno que penetra en el aguade manera natural a través de la interfase aire-superficie del líquido nop qes suficiente para satisfacer la demanda de oxígeno del tratamientoaerobio.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Aireación
Para alcanzar los objetivos dedesinfección se transfiere cloroen forma gaseosa a unadisolución en agua.Es frecuente añadir oxígeno alEs frecuente añadir oxígeno alefluente tratado después de lacloración (post-aireación). Uno delos procesos de eliminación delos procesos de eliminación delos compuestos del nitrógenoconsiste en la conversión delnitrógeno en amoníaco y lanitrógeno en amoníaco y laposterior transferencia delamoníaco en forma gaseosa delagua al aire.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Filtración
Filtración es un proceso donde el flujo de liquido se hace pasarpor un medio poroso que permitirá que el liquido atraviesedi h t i l i t l tí l ddicho material, mientras las partículas mas grandes seacumularan en la entrada
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
FiltraciónFiltración
Filtro para agua claraagua clara
FiltroFiltro biológico de agua residual
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Flotación
La flotación es una operación unitaria que se emplea para laseparación de partículas sólidas de una fase líquida o líquidos dediferente densidad. El aceite siendo un liquido mas denso que elagua flota en la superficie del agua
Aceite
Agua
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Flotación
La separación de sólidos finos se consigue introduciendo finasburbujas de gas, normalmente aire, en la fase líquida. Las burbujasse adhieren a las partículas, y la fuerza ascensional quep y qexperimenta el conjunto partícula-burbuja de aire hace que subanhasta la superficie del líquido. De esta forma, es posible hacerascender a la superficie partículas cuya densidad es mayor que ladel líquido, además de favorecer la ascensión de las partículascuya densidad es inferior, como el caso del aceite en el agua.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Flotación (continuación)
En el tratamiento de aguas residuales, la flotación se emplea parala eliminación de la materia suspendida y para la concentración delos fangos biológicos. La principal ventaja del proceso de flotaciónfrente al de sedimentación consiste en que permite eliminar mejor
ti l tí l ñ liy en menos tiempo las partículas pequeñas o ligeras, cuyadeposición es lenta. Una vez las partículas se hallan en superficie,pueden recogerse mediante un rascado superficial.
OPERACIONES UNITARIAS FÍSICAS
Homogenización de caudales
La homogenización consiste simplemente en amortiguar lasLa homogenización consiste simplemente en amortiguar lasvariaciones del caudal, con el objeto de conseguir un caudalconstante o casi constante.
Esta técnica puede aplicarse en situaciones diversas,dependiendo de las características de la empresa deproducción. Las principales aplicaciones están concebidaspara la homogenización de:
• Caudal muy fluctuante durante al jornada laboral
• Caudales combinados con aguas pluviales y aguasresiduales sanitarias
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Procesos químicos unitarios son los procesos empleados enProcesos químicos unitarios son los procesos empleados enel tratamiento de las aguas residuales en los que seproducen las transformaciones mediante reaccionesquímicas.
Con el fin de alcanzar los objetivos de tratamiento del aguaresidual, los procesos químicos unitarios se llevan a cabo en
bi ió l i fí i it icombinación con las operaciones físicas unitarias .
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Procesos químicos unitarios mas comúnmente sados sonusados son:
Oxidación NeutralizaciónOxidación Neutralización
Precipitación química Desinfección
Coagulación Intercambio iónico
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Oxidación
La reacción de oxidación consiste en destruir la materiaorgánica compleja en mas sencilla, por adicionamientode agentes oxidantes como oxigeno, ozono,permanganato de potasio
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Agentes oxidantes:
Oxidación Oxigeno, Ozono, otros
H O
Compuesto orgánico complejo, contaminante
CO
H2O
CO2
Compuesto orgánico sencillo, no peligroso
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química
La precipitación química en el tratamiento de las aguasresiduales lleva consigo la adición de productos químicos conla finalidad de alterar el estado físico de los sólidos disueltos yen suspensión, y facilitar su eliminación por sedimentación.
Precipitado
Solución
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química
E l l lt ió ñ l li i ióEn algunos casos, la alteración es pequeña, y la eliminación selogra al quedar atrapados dentro de un precipitado voluminosoconstituido, principalmente, por el propio coagulante.
La consecuencia de la adición de productos químicos es elincremento neto en los constituyentes disueltos del aguaresidual.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química
Los procesos químicos, junto con algunas de lasoperaciones físicas unitarias, se han desarrollado paraproporcionar:
1) Un tratamiento primario de las aguas residuales notratadas eliminando sólidos suspendidos
2) La eliminación del fósforo por precipitación química
3) Eliminación de metales pesados3) Eliminación de metales pesados
4) Espesamiento de lodos
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química
El grado de purificación resultante depende tanto de laid d d d í i ñ d d l i lcantidad de productos químicos que se añade como del nivel
de control de los procesos.
Mediante precipitación química es posible conseguirMediante precipitación química, es posible conseguirefluentes clarificados básicamente libres de materia ensuspensión o en estado coloidal.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química permite:
Parámetro Remoción%
SST 70 - 90SST 70 - 90 DBO5 50 - 65 DQO 55 - 75 Nitrógeno 50 Fósforo 50 - 85 Coliformes fecales 99.9
Huevos de helmintos casi completa
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química: Coagulación / floculación
L tí l l d l t l i lé t iLas partículas en el agua cruda suelen tener la misma carga eléctricay esto limita la formación de partículas grandes con buenascualidades de sedimentación.
La coagulación consiste, básicamente, en la neutralización de lascargas eléctricas de las partículas, permitiendo la formación departículas mayores (flóculos) en un proceso de floculación,partículas mayores (flóculos) en un proceso de floculación,mejorando así su sedimentación.
A parte de los coagulantes se utilizan los mejoradores de floculación,son poli electrólitos de cadena larga que son capaces de "capturar"partículas pequeñas formando partículas mayores.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química
Los químicos mas usados en el tratamiento de agua residualson:
•Cal
•Sulfato ferroso
•Sulfato férrico
Cl fé i•Cloruro férrico
•Sulfato de aluminio (alúmina)
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Precipitación química:C l ió / fl l ióCoagulación / floculación
En la mayor parte de loslcasos, las cargas
eléctricas de laspartículas en las aguasgresiduales comunes(municipales) sonnegativasnegativas.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Neutralización:
Consiste en controlar el pHpadicionando el acido o la basesegún la necesidad del pH final.
El acido y la base se neutralizan!
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Desinfección:
La desinfección consiste en la destrucción selectiva de losorganismos que causan enfermedades. No todos los organismos sedestruyen durante el proceso punto en el que radica la principaldestruyen durante el proceso, punto en el que radica la principaldiferencia entre la desinfección y la esterilización, proceso queconduce a la destrucción de la totalidad de los organismos.
En el campo de las aguas residuales, las tres categorías deorganismos entéricos de origen humano de mayoresconsecuencias en la producción de enfermedades son laspbacterias, los virus y los quistes amibianos.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
DesinfecciónDesinfección:
Las enfermedades bacterianastí i t itid ltípicas transmitidas por el aguason: el tifus, el cólera, elparatifus y la disentería bacilar,mientras que las enfermedadesmientras que las enfermedadescausadas por los virusincluyen, la poliomielitis y lahepatitis infecciosahepatitis infecciosa.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Desinfección:
L d i f t t á i t l d t í iLos desinfectantes más corrientes son los productos químicosoxidantes, de los cuales el cloro es el más universalmenteempleado, aunque también se ha utilizado, para la desinfección delagua residual el bromo y el yodoagua residual, el bromo y el yodo.
El ozono es un desinfectante muy eficaz cuyo uso va en aumento, apesar de que no deja una concentración residual que permitapesar de que no deja una concentración residual que permitavalorar su presencia después del tratamiento.
El agua muy ácida o muy alcalina también se ha empleado para ladestrucción de bacterias patógenas, ya que el agua con pH inferiora 3 o superior a 11 es relativamente tóxica para la mayoría de lasbacterias.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
CON RAYOS ULTRA VIOLETAS
Desinfección:
CON RAYOS ULTRA VIOLETAS
La desinfección de aguas de abastecimiento basada en laradiación emitida por fuentes de rayos ultravioletas (UV) se haradiación emitida por fuentes de rayos ultravioletas (UV) se haempleado en contadas ocasiones desde principios de siglo.Aunque su primer uso se centraba en la desinfección de aguasde suministro de alta calidad, recientemente se hade su s o de a a ca dad, ec e e e e se aexperimentado un renovado interés en la aplicación de estatécnica de cara a la desinfección de aguas residuales y lodosdeshidratados.
Se ha podido comprobar que una correcta dosificación de rayosultravioletas es un eficaz bactericida y virucida, además de no
t ib i l f ió d t tó icontribuir a la formación de compuestos tóxicos.
PROCESOS QUÍMICOS UNITARIOS
Desinfección con rayos ultra violetas :
Naves de secado solar del lodo municipal, Managua
PROCESOS BIOLÓGICOS
PROCESOS BIOLÓGICOS UNITARIOSPROCESOS BIOLÓGICOS UNITARIOS
S l ét d d t t i t l l ió d lSon los métodos de tratamiento en los que la remoción de loscontaminantes se lleva a cabo por la actividad biológica de losmicroorganismos.
La remoción de la materia orgánica biodegradable tanto coloidalcomo disuelta por acción biológica, constituye la principalaplicación de este tipo de procesos.aplicación de este tipo de procesos.
PROCESOS BIOLÓGICOS
PROCESOS BIOLÓGICOS UNITARIOS
Los procesos biológicos en el agua residual, gracias a la acción de una variedad de los microorganismos, son:
• La eliminación del material orgánico carbonoso disuelto.
• La eliminación de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.
• La coagulación y eliminación de los sólidos coloidales no sedimentables.
• La estabilización de la materia orgánica.
PROCESOS BIOLÓGICOS
PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS
Los microorganismos se utilizan para convertir la materia orgánicacarbonosa coloidal y disuelta en diferentes gases y tejido celular.
Dado que el tejido celular tiene un peso específico ligeramentesuperior al del agua, se puede eliminar por decantación.
PROCESOS BIOLÓGICOS
PAPEL DE LOS MICROORGANISMOS
Los microorganismos pueden requerir el oxigeno para su metabolismoy en este caso el proceso biológico será aerobio;
Sin embargo, para otros microorganismos el oxigeno es tóxico y ellosnecesitan un ambiente anaerobio.
P t b li l i i it á li tPara su metabolismo los microorganismos necesitarán alimento(sustrato) básico (carbónico) y nutrientes (Fósforo y Nitrógeno)
PROCESO BIOLÓGICO aerobio
+Material orgánico complejo (agua
+
cruda)
(sustrato) DBO ó DQO
OxigenoMicroorganis
O2
DQOmos
aerobios
Energía
Mater. Orgánico sencillo
+++
G ANuevos microorganismos Gas CO2
Agua
PROCESO BIOLÓGICO anaerobio
Material orgánico
(sustrato) DBO ó+
(sustrato) DBO ó DQOOxigenoMicroorganis
+ O2
gmos
anaerobiosMater. Orgánico sencillo
+++Energía
G GNuevos microorganismos Gas CO2
Gas Metano
PROCESOS BIOLÓGICOS
CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Puede desarrollarse en el cultivo suspendido, donde estos “flotan” en un estado libre ó
En el crecimiento adherido, donde los microorganismos forman una especie de bio película que se adjunta a un material deuna especie de bio-película que se adjunta a un material de relleno
PROCESOS BIOLÓGICOS
CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Las bio-películas se definen comoLas bio películas se definen comocomunidades de microorganismosque crecen embebidos en una matrizde exopolisacáridos y adheridos auna superficie inerte o a un tejidovivo.Representan la forma más habituald i i d l b i lde crecimiento de las bacterias en lanaturaleza.Bajo condiciones ambientalesadecuadas todos losadecuadas todos losmicroorganismos son capaces deformar biopelículas.
PROCESOS BIOLÓGICOS
CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS
Bio-películas vistas en i i l t ó imicroscopio electrónico
PROCESOS BIOLÓGICOS
Reactor de crecimiento bacteriano discontinuo
( l l t )Reactor de crecimiento
bacteriano continuo
(mezcla completa)
Clasificación de Tipos y Niveles yde Tratamiento
El objetivo de los diferentes tipos y niveles de tratamientoen general es, reducir la carga de contaminantes delvertido (o agua residual) y convertirlo en inocuo para elvertido (o agua residual) y convertirlo en inocuo para elmedio ambiente y la salud humana.
Ti d t t i tTipos de tratamiento:
Se pueden clasificar en físicos químicos y biológicosSe pueden clasificar en físicos, químicos y biológicos
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 121121
CLASIFICACIOIN DE TIPOS DE TRATAMIENTO
Operación Aplicación Equipo
FÍSICOS:
Tamizado grueso Remover sólidos gruesos, trapos y otros desechos
Rejillas
Tamizado fino Remover partículas pequeñas Mallas, CribasTami ado fino Remover partículas pequeñas Mallas, Cribas
Homogenización (estabilización de flujo)
Almacenar el efluente
temporalmente
Tanque de estabilizaciónp
Mezclado Mezclado de químicos con las aguas residuales
Mezclador
Floculación Adición de floculantes para FloculadorFloculación Adición de floculantes para remover sólidos suspendidos
Floculador
Sedimentación Remover sólidos sedimentables Clarificadores S di t dSedimentadores
CLASIFICACIOIN DE TIPOS DE TRATAMIENTO
FÍSICOS (continuación):
Operación Aplicación Equipo
Flotación Remover sólidos suspendidos no sedimentables y Grasas
DAF
D dno sedimentables y Grasas Desengrasadores
Filtración Remover sólidos suspendidos, coloides y hasta
Filtros
Sistemas de microorganismos membranas
Absorción/Adsorción Remover gases disueltos, amoniaco
Torres empacadas
CLASIFICACIOIN DE TIPOS DE TRATAMIENTO
QUÍMICOS:Operación Aplicación
Oxidación Remoción de componentes orgánicos corrientes
Remover sustancias orgánicas refractarias
Remoción de grasa y otros. Remoción de amonio
Coagulación Desestabilización de partículas para formar agregados de mayor peso por floculación
Desinfección Adición de cloro, compuestos de cloro, bromo y ozono para eliminar p y pmicroorganismos. Control de olores
Neutralización Control de pH
Precipitación Remover fósforo. Remoción de metales pesados
Intercambio Remoción selectita de compuestosiónico
p
Tipos y Niveles de TratamientoBIOLOGICOS
Tipo Nombre común Uso
BIOLOGICOS:
p
Procesos aerobios
Cultivo suspendido Lodos activados Remoción de DBO, nitrificación
Digestores aerobios Estabilización, remoción DBO
Crecimiento adherido
Filtros de goteo
Contactores biológicos (d )
Remoción de DBO, nitrificación
(discos rotatorios)
Procesos anaerobios/anóxicos
Cultivo suspendido Sistemas de desnitrificación DesnitrificaciónCultivo suspendidoDigestores anaerobios Estabilización
Crecimiento dh id
Reactor anaerobio de flujo ascendiente (RAFA)
Remoción de DBO, estabilización , desnitrificación
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 125125
adherido ( ) ,
Manto de lodo Reactor anaerobio de flujo ascendente UASB
Remoción de DBO
Tipos y Niveles de Tratamiento
BIOLOGICOS (continuación):
Tipo Nombre común Uso
LagunasAerobias Laguna aerobia Remoción de DBO
De maduración Laguna de maduración Remoción de DBO, nitrificación
Facultativas Laguna facultativas Remoción de DBOFacultativas Laguna facultativas Remoción de DBO
Anaerobias Laguna anaerobias Remoción de DBO, estabilización
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 126126
Tipos y Niveles de Tratamiento
Los niveles de tratamiento se agrupan según los diferentesgrados de eficiencia alcanzados en la remoción de losgrados de eficiencia alcanzados en la remoción de loscontaminantes existente en los líquidos residuales. Estosniveles se conocen usualmente como:
•Pretratamiento
•Tratamiento Primario
•Tratamiento Secundario•Tratamiento Secundario
•Tratamientos Terciarios avanzados
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 127127
CURSO TALLERCURSO-TALLER
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Tema 3. Tecnologías desarrolladas para el tratamiento d A R id lde Aguas Residuales
Sub-temas:
1. Clasificación de niveles de tratamientos
2 Tratamiento preliminar y primario2.Tratamiento preliminar y primario
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 128128
LOS PRINCIPALES OBJETIVOS
DEL TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL SON:
Protección del Recurso Acuático de
1. Alto contenido de Sólidos Suspendidos
2. Alta carga de Materia Orgánica y consecuentemente bajo nivel de Oxígenobajo nivel de Oxígeno
3. Alto contenido de nutrientes (como N y P) que provocan eutroficación
4. Carga de las sustancias peligrosas no-biodegradables
5. Contaminación de (micro)-organismos patógenos
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 129129
CON EL FIN DE:
Establecer y mantener saludable el Medio acuático para la flora y fauna
Garantizar a la humanidad el uso de recurso acuático para diferentes propósitos (abastecimiento de agua,
ió ió i i ió )recreación, pesca, navegación, irrigación)
Prevenir las enfermedades que se transmiten por Prevenir las enfermedades que se transmiten por agua
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 130130
Niveles de Tratamiento
Los niveles de tratamiento se agrupan según los diferentesgrados de eficiencia alcanzados en la remoción de losgrados de eficiencia alcanzados en la remoción de loscontaminantes existente en los líquidos residuales. Estosniveles se conocen usualmente como:
•Pretratamiento
•Tratamiento Primario
•Tratamiento Secundario•Tratamiento Secundario
•Tratamientos Terciarios avanzados
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 131131
Niveles de Tratamiento
Pretratamiento
Se trata de un tratamiento previo, diseñado para removerpartículas grandes, tales como plásticos, pelos, papeles,etc., ya sea que floten a se sedimenten, antes de quelleguen a las unidades de tratamiento posteriores. Aquí seemplean mayoritariamente rejillas o tamices.p y j
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 132132
Niveles de Tratamiento
Tratamiento Primario
Se elimina un gran porcentaje de sólidos en suspensión, sobrenadante ymateria inorgánica. En este nivel se hace sedimentar los materiales suspendidos,usando tratamientos físicos o fisicoquímicos. También se utiliza la flotación.
En algunos casos el tratamiento se hace, dejando simplemente, las aguasresiduales un tiempo en grandes tanques o, en el caso de los tratamientosprimarios mejorados, añadiendo al agua contenida en estos grandes tanques,
i í i l h á á id fi l di iósustancias químicas quelantes que hacen más rápida y eficaz la sedimentación.
También se incluyen en estos tratamientos la neutralización del pH y la eliminaciónde contaminantes volátiles como el amoníaco (desorción). Las operaciones quede contaminantes volátiles como el amoníaco (desorción). Las operaciones queincluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentación primaria, la filtración,neutralización y la desorción.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 133133
Niveles de TratamientoT t i t S d iTratamiento Secundario
Se trata de reducir el contenido en materia orgánica acelerando los procesosbiológicos naturales. En esta fase del tratamiento se eliminan las partículascoloidales y similares Puede incluir procesos biológicos y químicos El tipo decoloidales y similares. Puede incluir procesos biológicos y químicos. El tipo detratamiento más empleado es el biológico, en el que se facilita que bacteriasdigieran la materia orgánica que llevan las aguas. Este proceso se suele hacerllevando el efluente que sale del tratamiento primario a tanques en los que semezcla con agua cargada de microorganismos.
En el caso de los procesos aeróbicos, estos tanques tienen sistemas de burbujeo oagitación que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de losagitación que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de losmicroorganismos.En el caso de procesos anaerobios, la agitación y un posible calentamiento esrequiero, sin acceso de oxigeno.
Posteriormente se conduce este líquido a tanques cilíndricos, con sección en formade tronco de cono, en los que se realiza la decantación de los lodos. Separados loslodos, el agua que sale contiene muchas menos impurezas.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 134134
lodos, el agua que sale contiene muchas menos impurezas.
Niveles de Tratamiento
Tratamientos Avanzados o Terciarios
La etapa terciaria es necesaria cuando el agua va a ser reutilizada; eliminaun 99% de los sólidos y además se emplean varios procesos químicospara garantizar que el agua esté tan libre de impurezas como sea posible.
Se emplean tipos de tratamiento físicos y químicos con los que seconsigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno,minerales metales pesados virus compuestos orgánicos etc Estosminerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. Estostratamientos son más costosos que los anteriores y se usa para purificardesechos de algunas industrias, o en las zonas con escasez de agua quenecesitan purificarla para volverla a usar como potable, o en zonasp p p ,declaradas sensibles (con peligro de eutrofización) en las que los vertidosdeben ser bajos en nitrógeno y fósforo, etc.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 135135
Resumen de niveles de tratamiento:
i i d i t i iprimario, secundario y terciario
Tratamiento Tratamiento Tratamiento Tratamiento Tratamiento terciarioTratamiento terciariopreliminar/primariopreliminar/primario secundariosecundario
Calidad mínimaCalidad mínima Calidad MediaCalidad Media Calidad altaCalidad alta
• Cribado• Cribado •• Remoción biológica de Remoción biológica de •• Remoción biológica de Remoción biológica de
• Sedimentación • Sedimentación (remoción de arenillas, (remoción de arenillas, remoción de material remoción de material suspendido)suspendido)
materia orgánica materia orgánica carbonácea:carbonácea:
‐‐en presencia de oxígenoen presencia de oxígeno
d íd í
nutrientesnutrientes
•• Filtración finaFiltración fina
•• Precipitación química Precipitación química llsuspendido) suspendido)
• Flotación (separación • Flotación (separación del aceite, remoción de del aceite, remoción de material suspendido material suspendido
‐‐en ausencia de oxígenoen ausencia de oxígeno
•• Precipitación químicaPrecipitación química
•• Oxidación Oxidación
selectivaselectiva
•• AdsorciónAdsorción
• Intercambio iónico• Intercambio iónicoate a suspe d doate a suspe d do
fino)fino) • Coagulación• Coagulación • Electrodiálisis• Electrodiálisis
• Desinfección• Desinfección
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 136136
Costo relativo del tratamiento de agua residual versus el grado de remoción de contaminantes
Costos regionales,
Terciario
gU$/m3
Mí i 0 16
Primario
SecundarioMínimo 0.16
Máximo 1.15
Intermedio 0 71
Remoción, %
PreliminarIntermedio 0.71
DBO
SST
N total
30
60
15
50 -70
80-90
25
>95
>95
>80
90-95
90-95
40
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 137137
F total 15 75 >9090
ESQUEMA DEL PROCESO DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALGU S U
Separación Afluente Sedimentación
primariaCribado Desarenado
Separación de grasas
primaria
Basura AreniscaLodo primario
Grasas
Tratamiento
Tratamiento secundario
biológico
Sedimentación secundaria
nto terciario
Efluente tratado
biológico
Lodo secundariod i i
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 138138
Lodo secundarioLodo terciario
TRATAMIENTO PRELIMINAR
1. CRIBADO/TAMIZADO
2. DESARENADO
3. TRAMPAS DE GRASAS
Rejillas
Remoción de grasaDesarenador
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 139139
g
TRATAMIENTO PRELIMINAR
1 Cribado/Tamiz1.Cribado/Tamizado
Rejilla de barras en la planta de tratamiento
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 140140
TRATAMIENTO PRELIMINAR
CribasCribas
Sirven para eliminar partículas contaminantes suspendidas gruesas (papeles, bolsas plásticas, todo tipo
d b fl t t )de basura flotante)El rol del cribado es proteger equipos de daños físicos, aumentar la eficiencia de remoción de los contaminantes y evitar el atascamiento de
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 141141
ylos equipos posteriores
TRATAMIENTO PRELIMINAR
2. Desarenado
Se aplica para eliminar partículas contaminantes de naturaleza inorgánica: arenas, areniscas, grava todo tipo de escoria que esta mas pesadagrava, todo tipo de escoria que esta mas pesada que material orgánico y por lo tanto precipita con mayor rapidez
El papel del desarenado es proteger equipos de daños físicos abrasivos evitar la deposición de materiales pesados en laabrasivos, evitar la deposición de materiales pesados en la tubería, canales y conductos, reducir la frecuencia de limpieza de los equipos de tratamiento secundario por acumulación de material inerte
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 142142
material inerte.
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Para lograr la precipitación de las partículas mas pesadas se debe garantizar:se debe garantizar:
1. Velocidad horizontal del flujo de agua, vh, a 0.3 j g hm/s
2. Crear las condiciones de turbulencia(hidráulicamente, mecánicamente o por(hidráulicamente, mecánicamente o poraireación para prevenir la sedimentación de laspartículas orgánicas)
3 Proporcionar suficiente tiempo para que las3. Proporcionar suficiente tiempo para que laspartículas de arenisca se sedimentan con unavelocidad de precipitación, vs
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 143143
TRATAMIENTO PRIMARIO
SEDIMENTACION (Desarenador y Tanque de sedimentación
Zona de
sedimentación
primaria (clarificador)) d
e da
Zona de sedimentación
e sa
lida
D
VhVs
Vh
Zona
entr
a
Zona de lodo
Zona
des
Vs
Esquema de sedimentación de partículas discretas en un tanque ideal
TRATAMIENTO PRELIMINAR
La velocidad de sedimentación, vs es igual a Q/A, o sea que la profundidad del desarenador no afecta la eficiencia de la remoción de
arenisca sino el AREA del sistemaarenisca sino el AREA del sistema
v es llamada “CARGA SUPERFICIAL”vs es llamada CARGA SUPERFICIAL
Si i l 30 40 3/ 2 h t t d l tí l dSi vs es igual a 30-40 m3/m2.h, esto asegura que todas las partículas de arenisca del Ø>0.2 mm precipite según la ley de Newton
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 145145
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Para llevar a cabo el proceso de desarenación sePara llevar a cabo el proceso de desarenación se utilizan diferentes estructuras y mecanismos:
• flujo horizontal (canales abiertos)
• flujo helicoidal (desarenadores de aire)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 146146
TRATAMIENTO PRELIMINAR
vh = Q/WD <0.30m/s
vs = <40 m/h (0.011m/s)
Entonces,
L = (vh / vs).D = 0.30/0.011D = 27.3D
Desarenador tipo “Canal abierto”
El principal problema de los desarenadores es
la fluctuación del caudal, ya que esta afecta directamente vh y vs
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 147147
Si t lti l
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Sistema multicanal
Arena
Perfil del desarenador rectangular de doble canal
by-pass
drenaje
Perfil de un desarenador con by-pass
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 148148
y p
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Sistema multicanal (continuación)
Plano del desarenador rectangular de dos canales
Q2
Desarendor de forma parabólica
Q1
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 149149
Desarendor de forma parabólica
TRATAMIENTO PRELIMINAR
3.Trampas de Grasas y Aceites
Se aplica para retener las grasas por enfriamiento yflotación, y los aceites por flotación.
El problema de remoción de aceites y grasas se agrava recientemente debido al (1) aumento en el numero de productos de cocina que contienen grasas y aceites y (2) a la existencia de aceites solubles a temperaturas relativamente bajas, lo cual dificulta su remoción.
Para conseguir que la flotación sea efectiva es necesario que el tanque separador retenga el agua a tratar por un periodo de tiempo adecuado (mínimo 30 min)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 150150
TRATAMIENTO PRELIMINAR
Perfil de la Unidad de Remoción de Grasas y Aceites disponibles en el mercado
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 151151
TRATAMIENTO PRIMARIO
Agua después Agua después del tratamiento preliminar
Sedimentación primaria
Agua pre-tratada continua al tratamiento secundario
•Basura flotante
A•Arenas
•Aceite y grasas
Lodo primario
(básicamente sedimentos orgánicos)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 152152
TRATAMIENTO PRIMARIO
El d di t ió i i ti bj ti l
SEDIMENTACION PRIMARIA
El proceso de sedimentación primaria tiene por objetivo remover lamateria orgánica suspendida de las aguas residuales a tratar y deesta manera reducir la carga contaminante para la siguiente etapa:tratamiento biológico.
Sedimentador primario “casero”
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 153153
TRATAMIENTO PRIMARIO
FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LAREMOCION DE LOS SÓLIDOS:
1. Velocidad de la sedimentación (la carga superficial), vs
2. Tiempo de retención hidráulica, t
Normalmente para el agua residual domestica la vs debe ser en el rango de
p ,
3. Concertación de los TSS en el caudal
1 –2.5 m/h, mientras que el tiempo de retención puede oscilar entre 1-2 horas.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 154154
TRATAMIENTO PRIMARIO
TIPOS DE TANQUES PARA SEDIMENTACION PRIMARIA
1.Según la forma: rectangulares y circulares
2 Según la dirección de flujo de agua: verticales y horizontales2.Según la dirección de flujo de agua: verticales y horizontales
3.Tanques tipo Imhoff
La mayoría de los tanques tienen el fondo plano y utilizan el flujo horizontal de agua residual, son muy confiables en operación y proporcionan alta remoción d TSS T d it l i l t l l dde TSS. Todos necesitan el mecanismo para recolectar y evacuar el lodo que se forma en el fondo.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 155155
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque de sedimentación primaria rectangular pequeño
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 156156
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque de sedimentación primaria rectangular
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 157157
TRATAMIENTO PRIMARIO
TANQUES DE SEDIMENTACION PRIMARIA (TSP)(TSP)
CIRCULARES
El alto de la pared: 2-3 m
La pendiente del fondo del tanque: 8-10%
La pendiente en la parte de deposición de lodo: 60°
El diámetro: hasta 20 m
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 158158
TRATAMIENTO PRIMARIO
Perfil de un tanque de sedimentación primaria circular
Detalle de la entrada de agua
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 159159
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque de sedimentación con el detalle de reboso de aguag
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 160160
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque Circular dede Sedimentación Primaria
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 161161
TRATAMIENTO PRIMARIOTRATAMIENTO PRIMARIO
TANQUES DE SEDIMENTACION PRIMARIA (TSP)
IMHOFFIMHOFF
Tienen doble función: sedimentación del material suspendido ydi tió d l tí l di t ddigestión de las partículas sedimentadas.
Fueron desarrollados en Alemania con el objetivo de simplificar elFueron desarrollados en Alemania con el objetivo de simplificar eldiseño de una planta de tratamiento (en un equipo se dan las dosoperaciones)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 162162
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque Imhoff posee dos compartimientos: superior para realizar lasedimentación y la acumulación de los lodos mientras en el inferiorsedimentación y la acumulación de los lodos, mientras en el inferiorse da digestión y almacenamiento de lodo.
La altura de tanque: hasta 10 m
La pendiente del compartimiento superior: 60°
No se construyen en las áreas donde es suelo no es suficientemente estable o el nivel freático alto.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 163163
TRATAMIENTO PRIMARIO
Plano del tanque Imhoff
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 166166
Plano del tanque Imhoff
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque Imhoff de la planta de tratamiento El Viejo, NicaraguaNicaragua
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 167167
TRATAMIENTO PRIMARIO
Tanque Imhoff de la PTAR del hospital de Estelí
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 168168
TRATAMIENTO PRIMARIO
La remoción de BOD y TSS en por ciento como función del tiempo de retencióntiempo de retención
Ti d ió hIng. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 169169
Tiempo de retención, horas
CURSO-TALLERTRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
Tema 3. Tecnologías desarrolladas para el tratamiento de Aguas Residuales
Subtema: Tratamiento biológico secundario
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 170170
TRATAMIENTO SECUNDARIO
EL OBJETIVO DE ESTABILIZAR LA MATERIA ORGANICA DISUELTA Y COLOIDAL PUEDE SER ALCANZADO POR MEDIO DISUELTA Y COLOIDAL PUEDE SER ALCANZADO POR MEDIO
DE:
ÓTRATAMIENTO BIOLÓGICO Y TRATAMIENTO QUĺMICO
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 171171
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Tratamiento SECUNDARIO es el nivel mas fundamental en eltratamiento biológico y comprende:
1.La conversión de la materia orgánica carbónica disuelta y en estado coloidal endiferentes gases y tejidos celulares
2. La formación de copos biológicos compuestos de materia celular y de loscoloides orgánicos presentes en el agua residual
3. La subsiguiente remoción de dichos copos por medio de sedimentación porgravedad
Si el tejido celular producido no se retira por precipitación, este ejercerá una DBOen las aguas residuales y el tratamiento será incompleto.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 172172
TRATAMIENTO SECUNDARIOTRATAMIENTO SECUNDARIO
Tipo aerobio ó Anaeróbico
Clarificador secundario Biomasa/lodo
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 173173
TRATAMIENTO SECUNDARIO
AERÓBIO ANAERÓBIO
SE PUEDE DISTINGUIR DOS TIPOS DE TRATAMIENTO
AERÓBIO
• Filtros percoladores
ANAERÓBIO
• Filtros anaerobiosp
• Lodos activados
• Lagunas aerobias
Filtros anaerobios
•Laguna anaerobia
•Digestores anaeróbicos• Sistemas biológicos de contacto rotatorio
• Humedales artificiales
g
• Humedales artificiales
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 174174
CÁLCULO DE LA EFICIENCIA DE REMOCIÓN DE DE REMOCIÓN DE CONTAMINANTES
finalinicial
ióC tiónConcentraciónConcentrac
moción−
=Re% X 100inicialiónConcentrac
%Remoción de DBO = 100 x (Conc. inicial-Conc. final)/(Conc. inicial)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 175175
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO AEROBIO
Esquema del tratamiento en el Filtro Percoladorq
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 176176
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO AEROBIO
Filtro percolador
(bio torre ó lecho bacteriano)(bio-torre ó lecho bacteriano)
Fueron desarrollados en Inglaterra a finales del siglo 19.
Usualmente son de forma circular y consisten en un lecho del medio altamente permeable rodeado por una pared. El agua residual pre-sedimentada se vierte uniformemente sobre el lecho del filtrose vierte uniformemente sobre el lecho del filtro con la ayuda de los distribuidores rotativos. El agua atraviesa toda la altura del material permeable hasta llegar al fondo perforado donde
l d El i l d ll des recolectada. El material de relleno puede ser roca quebrada, piedras volcánicas e incluso material plástico.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 177177
TRATAMIENTO SECUNDARIO
b) Material natural, roca quebrada
Tipos de medio de relleno en un Filtro Percolador
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 181181a) Material plástico
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Ti d di d ll FiltTipos de medio de relleno en un Filtro Percolador
a) Material plástico
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 182182
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Filtro percolador en la planta de tratamiento de
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 183183
hospital de Estelí
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Filtro percolador circular de la planta de tratamiento de aguas residuales municipales en San Salvador
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 184184
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Filtro percolador circular pequeño
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 185185
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Detalle del canal de distribución del afluente en el filtro percolador rectangular
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 187187
percolador rectangular
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Ventajas y desventajas de filtros percoladores
Ventajas Ventajas DesventajasDesventajas
Baja demanda de energía eléctricaBaja demanda de energía eléctrica No garantiza 100% de remoción en elNo garantiza 100% de remoción en el
Ventajas y desventajas de filtros percoladores
Baja demanda de energía eléctricaBaja demanda de energía eléctrica No garantiza 100% de remoción en el No garantiza 100% de remoción en el efluente (BOD<10)efluente (BOD<10)
Baja la producción de los lodosBaja la producción de los lodos Baja remoción de N y P (no cumple con Baja remoción de N y P (no cumple con las normas europeas)las normas europeas)las normas europeas)las normas europeas)
Simple en operaciónSimple en operación El proceso poco flexible, difícil de El proceso poco flexible, difícil de controlarcontrolar
Bajo costo de inversiónBajo costo de inversión Su funcionamientoSu funcionamiento eses seriamenteseriamenteBajo costo de inversiónBajo costo de inversión Su funcionamientoSu funcionamiento es es seriamente seriamente afectado por la temperaturaafectado por la temperatura
Bajos costos de mantenimientoBajos costos de mantenimiento Existe un potencial riesgo de creación de Existe un potencial riesgo de creación de fuente para mosquitos, malos olores, fuente para mosquitos, malos olores, p q , ,p q , ,atascamientoatascamiento
Lodos son fácilmente Lodos son fácilmente deshidratadosdeshidratados
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 188188
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
Cerca del los 1880 en Inglaterra fue observado que la aireaciónCerca del los 1880 en Inglaterra fue observado que la aireaciónartificial de agua domestica reducía considerablemente los malosolores, además se producía una cantidad adicional de los sólidossuspendidos que parecía que participaban en el proceso debiodegradación.
Este fenómeno llevo al desarrollo de los mas usados hoy en díasistemas de tratamiento de aguas residuales: Sistemas de LodosActivados en los cuales el agua residual es intensivamente mezcladacon el oxigeno y microorganismos con el objetivo de acelerar elcon el oxigeno y microorganismos con el objetivo de acelerar elproceso natural de biodegradación de materia orgánica con elpropósito de purificar el agua usada antes de verterla en un receptorde agua natural
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 189189
de agua natural.
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOSLODOS ACTIVADOS
AGUA A TRATAR TANQUE DE AIREACION
AGUA AGUA TRATADA
HOMOGENIZACIÓN
Sistema de lodos activados
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 190190
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOSLODOS ACTIVADOS
Esquema de sistema de lodos activados (fangos activados)
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 191191
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
El principal elemento del sistema de lodos activados es el
TANQUE DE AIREACION
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 192192
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOSLODOS ACTIVADOSProcesos que se desarrollan en un TANQUE DE AIRECION
Agua residual
Contaminantes Lodo
Crecimiento de lodo activado
ado
Contaminantes Lodo
orgánicos + Activado +O2Formación de CO2, H2O, NO3
-, SO4-2,
PO4-3
Agua
tratada
tivad
ore
circ
ula
TSS
Exceso de lodo
Lod
o act
TSS – Tanque de sedimentación secundaria
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 193193
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
Los sistemas de aireaciónLos sistemas de aireación
Los sistemas de aireación que se emplean en las plantas de tratamiento de lodos activadosplantas de tratamiento de lodos activados básicamente se pueden dividir en 3 grupos:
1. Aireación por difusión
2. Aireación mecánica o superficial
3. Aireación por inyección
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 194194
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
Los sistemas de aireación
La selección del sistema de aireación depende de muchosLa selección del sistema de aireación depende de muchos factores:
1. Profundidad del tanque de aireaciónq
2. Necesidad de un diseño de planta compacta
3. Capacidad de la planta de tratamiento.3. Capacidad de la planta de tratamiento.
En general, los sistemas mecánicos y de inyección seEn general, los sistemas mecánicos y de inyección serecomiendan para las plantas de pequeña capacidad, mientrasque la aireación con difusores es aplicada en las plantas demayor capacidad.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 195195
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOSLos sistemas de aireación
En la aireación por dif sión:•En la aireación por difusión:
El aire (oxígeno) se pone en contacto con el agua por medio de lasbombas de presión. El aire se libera en el seno del liquido en forma dep qburbujas de diferente tamaño. La eficiencia de la transferencia deloxigeno esta determinada por el tamaño de las burbujas, la cantidaddel aire introducido y la profundidad a la que esta sumergido eldel aire introducido y la profundidad a la que esta sumergido eldifusor en el reactor.
Los difusores tienen forma de platos, discos o tubos y se hacen demateriales muy porosos como cerámica especial, plástico flexible,membranas de resinas. La transferencia del oxigeno oscila entre 10-15 g O2/m3.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 196196
LODOS ACTIVADOS
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOSLos sistemas de aireación
Ai ió dif ióIng. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 197197
Aireación por difusión
LODOS ACTIVADOS
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Ai ió dif ióIng. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 198198
Aireación por difusión
Aireación por difusión
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
Los sistemas de aireaciónLos sistemas de aireación•En la aireación mecánica o superficial:
El aire (oxigeno) se mezcla con el agua por medio del i á li id lplatos rotatorios que están ligeramente sumergidos al
agua.
Existen dos tipos de aireadores mecánicos con el conoExisten dos tipos de aireadores mecánicos, con el conorotatorio vertical y horizontal. Los mas comunes son delos conos verticales. El diámetro de cono llega hasta 4 m.La eficiencia de la oxigenación en los tanques de diámetroLa eficiencia de la oxigenación en los tanques de diámetromayor de 5 m llega a 1.5 – 3 kg O2/kWh.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 199199
TRATAMIENTO SECUNDARIO
LODOS ACTIVADOS
Los sistemas
de aireación
Aireado mecánico
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 200200
TRATAMIENTO SECUNDARIOTRATAMIENTO SECUNDARIO
Los sistemas
de aireación
Aireador sencillo superficial
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 201201
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Ventajas y desventajas de lodos activados
VentajasVentajas DesventajasDesventajas
1. Tecnología compacta1. Tecnología compacta 1. Lodo formado no es 1. Lodo formado no es granular, sino dispersogranular, sino disperso
2 Tiene gran flexibilidad2 Tiene gran flexibilidad 2 Alto consumo energético2 Alto consumo energético2. Tiene gran flexibilidad 2. Tiene gran flexibilidad operacionaloperacional
2.Alto consumo energético2.Alto consumo energético
3.Alto rendimiento de remoción 3.Alto rendimiento de remoción de los contaminantes de los contaminantes
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 202202
TRATAMIENTO SECUNDARIOTRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO BIOLÓGICO ANAEROBIO
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 203203
TRATAMIENTO SECUNDARIOTRATAMIENTO ANAEROBIO
Ventajas Desventajas
1.Bajo consumo energético2.Poca producción de lodo (6-8 veces menos)
1.El tiempo de arranque es más prolongado2.Puede requerir de adición de )
3.Baja demanda de nutrientes4. Producción de metano, una potencial fuente energética
alcalinidad3.Mas difícil alcanzar los requerimientos de calidad de agua tratadapotencial fuente energética
5. Rápido re-establecimiento de biomasa después de periodos sin alimentación
tratada4. Imposible la remoción de nitrógeno y fósforo5.Muy sensibles a las condicionessin alimentación
6. Reducidos volúmenes de reactores
5.Muy sensibles a las condiciones adversas (temperatura, pH, algunas sustancias)6. La producción de malos olores es
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 204204
posible
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIOTRATAMIENTO ANAEROBIO
Existe amplia variedad de digestores anaerobios:
•Reactores Batch (MEZCLA COMPLETA,crecimiento suspendido)
• Reactores de lecho bacteriano suspendido continuo:
(UASB-Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)
•Reactores de crecimiento adherido (con material de relleno)
(RAFA- Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente)
Di t t i• Discos rotatorios
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 205205
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
Digestor anaerobio
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 206206
Digestor anaerobio
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
El principio El principio de funcionami
t d l ento del reactor UASB
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 207207
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
Reactor Reactor UASB
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 208208
TRATAMIENTO SECUNDARIO
U t óbi d t lt d l ti UASBUn reactor anaeróbico de tasa alta del tipo UASB
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 209209
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
Esquema del Filtro de Flujo Ascendente, FAFA
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 210210
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIOTRATAMIENTO ANAEROBIO
Un RAFA abierto. El Viejo
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 211211Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 211211
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIOTRATAMIENTO ANAEROBIO
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 212212Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 212212
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
Sistema combinado Fosa séptica + FAFA
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 213213
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIOTRATAMIENTO ANAEROBIO
Fosa séptica seguida por un FAFA.
La Paz Centro. La Paz Centro.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 214214Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 214214
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO ANAEROBIO
Filt I h ff Filtro Imhoff seguido de Fosa Séptica.
Sistema de tratamiento de Camoapa.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 215215
TRATAMIENTO SECUNDARIO
SISTEMA DE LAGUNAJE
Las lagunas no son mas que excavaciones realizadas enLas lagunas no son mas que excavaciones realizadas enun terreno para el tratamiento de aguas residuales. Lostrabajos de investigación sobre lagunas en la década de1940 permitieron el desarrollo de estos sistemas comopuna alternativa de bajo costo para el tratamiento deaguas residuales.
Las lagunas poseen una profundidad variable, puedenLas lagunas poseen una profundidad variable, puedenser poco profundas o bastante hondas. Las lagunas seclasifican teniendo en cuenta la concentración deoxigeno disuelto (nivel de aerobicidad), y la fuente queg ( ), y qsuministra el oxigeno necesario para la asimilaciónbacterial de compuestos orgánicos presentes en lasaguas residuales.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 218218
TRATAMIENTO SECUNDARIO
CLASIFICACION DE LAS LAGUNAS
Clase de lagunaClase de laguna Presencia de oxigenoPresencia de oxigenoClase de lagunaClase de laguna Presencia de oxigenoPresencia de oxigeno
AerobiaAerobia/de /de maduración (0.3maduración (0.3‐‐0.6 m)0.6 m) La fotosíntesis suministra el oxigeno necesario La fotosíntesis suministra el oxigeno necesario para mantener condiciones aerobias en todapara mantener condiciones aerobias en todapara mantener condiciones aerobias en toda para mantener condiciones aerobias en toda la columna de aguala columna de agua
Facultativa (1.5Facultativa (1.5‐‐2.5 m)2.5 m) La zona superficial es aerobia, la zona subLa zona superficial es aerobia, la zona sub‐‐superficial suele ser anóxica o anaerobiasuperficial suele ser anóxica o anaerobiasuperficial suele ser anóxica o anaerobiasuperficial suele ser anóxica o anaerobia
Aireada con mezcla parcial (2Aireada con mezcla parcial (2‐‐6 m)6 m) La aireación superficial produce una zona La aireación superficial produce una zona aerobia que puede alcanzar la totalidad de la aerobia que puede alcanzar la totalidad de la
f did d d l lf did d d l lprofundidad de la lagunaprofundidad de la laguna
Anaerobia (5Anaerobia (5‐‐10 m)10 m) La totalidad de su profundidad es anaerobiaLa totalidad de su profundidad es anaerobia
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 219219
TRATAMIENTO SECUNDARIO
VENTAJAS Y DESVENTJAS DE LAS LAGUNAS
Ventajas Ventajas DesventajasDesventajasLos bajos costos Los bajos costos Requiere grandes extensiones del terrenoRequiere grandes extensiones del terreno
Requieren mínima capacitación del Requieren mínima capacitación del El efluente posee una gran cantidad de El efluente posee una gran cantidad de q pq ppersonal encargado de su operaciónpersonal encargado de su operación
p gp galgasalgas
La evacuación y disposición de lodos se La evacuación y disposición de lodos se realiza solo en el intervalo de 10 a 20realiza solo en el intervalo de 10 a 20
Las lagunas sin aireación a menudo no Las lagunas sin aireación a menudo no cumplen las normas existentes de calidadcumplen las normas existentes de calidadrealiza solo en el intervalo de 10 a 20 realiza solo en el intervalo de 10 a 20
anosanoscumplen las normas existentes de calidad cumplen las normas existentes de calidad del efluentedel efluenteLas lagunas pueden causar daño a las Las lagunas pueden causar daño a las aguas subterráneas si no están bien aguas subterráneas si no están bien i bili di bili dimpermeabilizadasimpermeabilizadasUna incorrecta operación puede causar Una incorrecta operación puede causar malos oloresmalos olores
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 221221
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Desarrollo de los procesos en las lagunas de estabilización
En las lagunas de estabilización residen varias especies de bacterias, hayEn las lagunas de estabilización residen varias especies de bacterias, hay aerobias, facultativas y anaerobias. Las bacterias descomponen la materia orgánica a elementos mas sencillos, que serán asimilados por las algas. EL PROCESO DE TRATAMIENTO DEPENDE DE LA EFICACIA CON QUE SE ESTABLEZCA LA SIMBIOSIS ALGAS BACTERIASESTABLEZCA LA SIMBIOSIS ALGAS-BACTERIAS
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 222222
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Desarrollo de los procesos en las lagunas de estabilización
Las algas son organismos uni o multicelulares del reino protista, que poseenmecanismos fotosintéticos. La radiación solar es la fuente de energía que utilizan enla síntesis de nuevas células; en el proceso de fotosíntesis las algas conviertencompuestos minerales y orgánicos en materia orgánica y oxigeno.
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 223223
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Río no t i dcontaminado
RíoRío eutroficado
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 224224
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Desarrollo de los procesos en las lagunas de estabilización aerobias
Materia orgánica
Bacterias
Materia orgánica
OXIGENO
Algas
Luz Solar
aerobias
CO2
Amoniaco
Algas
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 225225
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Materia Luz
Desarrollo de los procesos en las lagunas de estabilización facultativas
Materia
orgánica
OXIGENO
Luz Solar
CH N HBacterias aerobias
CO2
Amoniaco
Algas
Bacterias
CH4,N2, H2
CO2
facultativas
Sedimento
B t i bi
Bacterias anaerobias del METANO
Á id
CO2
Bacterias anaerobias y facultativas
Ácidos orgánicos
Amoniaco
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 226226
LAGUNAS Y LAS MACROFITAS
En el agua, además de las algas, organismos unicelulares que se percibencuando le dan color verde al agua, suelen establecerse las macrófitas.g ,
Las macrófitas son muy variadas que van desde las lentejas de aguahasta el mangle o el ciprés de los pantanos.
Ingresando a una laguna tipo, encontramos primero las plantasmacrófitas emergentes firmemente enraizadas y con su base bajo el aguaen el período húmedo, como el junco y la espadaña. Luego siguen lasmacrófitos de hojas flotantes, este es el espacio típico para nenúfares ylos lirios en un estanque.
El tercer grupo es el de las macrófitas totalmente sumergidasEl tercer grupo es el de las macrófitas totalmente sumergidas.
El fitoplancton también ocupa un lugar importante en el hábitat de unalaguna, es consumido por el zooplancton y éste por los peces, el
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 227227
equivalente terrestre del fitoplancton es el pasto.
LAGUNAS Y LAS MACROFITAS
Plantas macrófitas pueden jugar un papel positivo o negativo en el ambiente ambiente acuático
Laguna Alalay, BoliviaContaminado de repollos de agua, macrófitas que Contaminado de repollos de agua, macrófitas que
invadieron el lago de Alalay
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MACROFITAS COMO TRATAMIENTO
Las lagunas de macrófitos son lagunas de estabilización deaguas residuales modificadas, con una cobertura de plantasfluctuantes en la superficie del agua. Las plantas pueden serjacinto acuático (Eichornia crassipes), Pistia (Lemnaceae). Laf nción de las plantas es retirar n trientes de los efl entesfunción de las plantas es retirar nutrientes de los efluenteslíquidos y proporcionar un ambiente de calma en que la accióndel viento no cause movimiento en el agua, haciendo que lasedimentación sea ideal El sistema radicular extenso del jacintosedimentación sea ideal. El sistema radicular extenso del jacintotambién sirve como superficie para que se fijen las bacterias,aumentando la remoción de carbono orgánico disuelto y delnitrógeno (nitrificación).nitrógeno (nitrificación).
Ing. Larisa KorsakIng. Larisa Korsak 230230
MACROFITAS COMO TRATAMIENTO
La acuicultura de peces con base en efluentes líquidos: transforma losnutrientes allí presentes en proteína.
Las algas y macrófitos consumen nutrientes para la producción de materiaorgánica vegetal. Los peces se alimentan de algas o macrófitos para
d i ( t f t í )reproducirse (o sea se transforman en proteína).
Pueden identificarse dos tipos de sistemas.1: los peces crecen directamente en lagunas de efluentes líquidos;1: los peces crecen directamente en lagunas de efluentes líquidos;2: los nutrientes de los efluentes son convertidos primeramente en biomasade macrófitos o de algas, que son cosechadas y llevadas para los viveros delos peces. El segundo sistema tiene la ventaja de poseer menor riesgo delos peces. El segundo sistema tiene la ventaja de poseer menor riesgo deinfectar los peces con organismos patógenos. Viveros de peces mejoran lacalidad del agua por el mismo proceso de las lagunas de estabilización.
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MACROFITAS COMO TRATAMIENTO
Laguna con Pistia enpara tratamiento deefluentes líquidose ue tes qu dosdomésticos yacuicultura depeces; los peces sonalimentados con labiomasa producida apartir de losefluentes líquidos.
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HUMEDALES
Humedales son áreas de tierra en que el nivel del agua está a nivel de la superficie del terreno (o arriba de él), por un período del año suficiente para mantener el suelo en condiciones de saturación y crecimiento de la vegetación local.
Humedal natural de jacinto acuático
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Humedal natural de jacinto acuático
HUMEDALES
Los humedales construidos son porciones de terreno específicamentep pproyectados para actuar en la purificación de efluentes líquidos. Haydos tipos de humedales construidos: los de flujo superficial de agua(FWS - Free Water Surface) y aquellos con flujo sub-superficial (SF-Sub-Surface Flow). El nivel de agua, en el primer caso, está en lasuperficie del suelo y, en el segundo esta en el sub-suelo, invisiblepara un observador.
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Humedal construido
HUMEDALES
Flujo subterráneo del agua
Flujo superficial de
agua
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Humedal construidoagua
CURSO-TALLER
PARTE PRACTICA. SISTEMAS DE TRATAMIENTO
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL
PARTE PRACTICA. SISTEMAS DE TRATAMIENTO EXISTENTES UTILIZADOS PARA EL AGUA DE
LAS CAFETELARAS
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Carga orgánica de del agua de beneficios
De acuerdos a estudios realizados por ANACAFE en Guatemala 2001, la pulpa, el mucílago y las aguas mieles del café originan una carga orgánica de 16.82 kg de DQO/qq de café oro procesado. g Q qq p
Antes de pensar en un sistema de tratamiento es necesario tomar todas la medidas posibles para reducir la carga orgánica en el proceso.
q 1. Reducción del uso del aguaq 1.1. Recirculación de aguas.q 1.2. Uso de tamices finos.q 1.2. Uso de tamices finos.q 2. Recibo de fruta sin agua.
3. Despulpado en seco El despulpado en seco y transporte sin agua de la pulpa previene 50% de contaminantes en las aguas.
q 4. Transporte de la pulpa sin agua.q 5. Separación y disposición final de la pulpa.q 6. Instalación de plantas de tratamiento de aguas.
Los beneficios ecológicos por pequeños y grandes que sean tienen que diseñarse considerando un bajo consumo de agua, reduciendo de 1,500 o 2 000 litros de agua por qq pergamino seco bajo sistema tradicional ao 2,000 litros de agua por qq pergamino seco bajo sistema tradicional, a 120 -150 litros por qq pergamino. Para la funcionalidad y manejo de aguas miles se deben considerar las siguientes estructuras civiles:
1.Lagunas de oxidación y/o infiltración. Estas dependerán de lascondiciones de suelo, textura y clima de la zona donde se vayan arealizar, estas podrán ser más eficientes en los lugares de altatemperatura baja humedad relativa durante la cosecha y una buena ytemperatura, baja humedad relativa durante la cosecha y una buena yadecuada infiltración del suelo, partiendo al inicio con una altainfiltración pero luego disminuirá por su estado de saturación delsuelo con la ventaja de que el agua se evaporara. Ejemplo, unaj q g p j plaguna de 10x10x2 es suficiente para una producción de 1000 qqpergamino seco por temporada, o hacer dos o tres disminuyendo lasmedidas.
2. Eliminación de sólidos. Este es un sistema de tratamientoquímico, que trata de disminuir o eliminar los sólidos
did l l d l id lsuspendidos y malos olores de las aguas residuales, pormedio de agregados de cal y sales de hierro (cloruros osulfatos), la cal favorece aumentando el pH formando salescàlicas con los compuestos orgánicoscàlicas con los compuestos orgánicos.
Este tratamiento químico tiene que seguir a través de pilasde sedimentación separando la materia orgánica en formade sedimentación, separando la materia orgánica en formade lodos y el agua clarificada, según el monitoreo de sucarga orgánica puede pasar a otro proceso de purificación(lagunajes, humedales o agua para riego de pasto).( g j , g p g p )
3. Sistemas de plantas de tratamientos de aguas residuales (SPTAR).Este sistema podría incorporarse a los beneficios de 500 y 1000 qq decafé por temporada, con un costo mayor que los anteriores perodebido a su alto volumen se requiere de un manejo mas seguro.
Este sistema contempla la recirculación de agua y se compone por:1) Un tanque decantador canales tamizado para eliminar físicamente1) Un tanque decantador, canales tamizado para eliminar físicamente
partículas gruesas como trazas de pulpa, hilachas y restos de hojas ypalos finos. El Tratamiento primario (tamiz y sedimentador) reduceDQO en 30%.
2) Reductor de acidez con hidróxido de calcio al 2´%, pilas defloculación y sedimentación
3) Filtros de arena, cajas desarenadores4) Drenajes con golpeo para provocar aireación, y por ultimo4) Drenajes con golpeo para provocar aireación, y por ultimo5) Lagunas de oxidación con incorporación de plantas verdes con alta
evapotranspiración, como las iridáceas (lirio amarillo, la espadañafina, lechuguilla) ó
6) H d l6) Humedales.
Reducción gradual de la contaminación en Costa Rica La meta es reducción de 80%
PARÁMETRO VALOR LÍMITE
Costa Rica. La meta es reducción de 80%
PARÁMETRO VALOR LÍMITEq DBO 1000 mg/lq DQO 1500 mg/lq DQO 1500 mg/lq PH 5 a 9
SÓLIDOS SEDIMENTABLES 1 l/lq SÓLIDOS SEDIMENTABLES 1 ml/lq MATERIA FLOTANTE Ausente
TEMPERATURA 15°C T 40°Cq TEMPERATURA 15°C<T<40°C
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DE UN
BENEFICIO HUMEDO EN COLOMBIA
Sistema modular de tratamiento biológico anaerobio
Recomendado para los beneficios con 5L agua/kg cps.Proporciona mas de 80% de remoción de la DBO, pero senecesita tratamiento terciario para remover nitrógeno.
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