TRATAMIENTO DE LIQUIDOS RESIDUALES

TRATAMIENTO DE LIQUIDOS RESIDUALESBARROS ACTIVADOS

ZARAZAGA, GONZALOU N S E F C E y T

Departamento de Recursos Hdricos

LIQUIDO CLOACAL:Un lquido cloacal es un efluente constituido fundamentalmente por sustancias orgnicas, la mayor parte de las cuales estn presentes en forma de bacterias, a diferencia de otros lquidos residualesCOMPOSICIN:Agua de Cocina (Restos de comidas, aceites, etc.)Agua de Bao (Excretas, Orina, Papel, etc.)Agua de Lavado (Detergentes, jabones, etc.)Fuentes de GeneracinResidencialComercialIndustrialCARACTERISTICAS FSICAS OLOR

TEMPERATURA

COLOR

SOLIDOS TOTALESCARACTERISTICAS QUMICAS MATERIA ORGNICA MATERIA INORGNICA

GASES

Protenas (40 60%) Carbohidratos (25 50%) Grasas Animales, Aceites y Grasas (10%)

PH Cloruros Alcalinidad (hidrxidos, carbonatos y bicarbonatos) Nitrgeno y Fsforo Azufre Compuestos Txicos (Cu, Pb, Ag, Cr, As) Metales Pesados (Ni, Mn, Pb, Cr, Cd, Zn, Cu, Fe, Hg)

Oxigeno Dixido de Carbono Nitrgeno Sulfuro de Hidrgeno Metano AmonacoCARACT. MICROBIOLGICASClasificacin de los microorganismos* Bacterias

Se clasifican enParsitasSaprfitasSegn la forma de obtener el oxgenoAerobiasAnaerobiasFacultativas* Hongos

* Algas

* Protozoos

* Virus* Organismos Patgenos

COMPOSICION DE UN LIQUIDO CLOACAL DOMESTICOValores medios de Indicadores:

Demanda Bioqumica de Oxgeno DBO200 mg/l

Demanda Qumica de Oxgeno400 mg/l

Slidos Totales750 mg/l

Slidos en Suspensin250 mg/l

Nitrgeno Amoniacal 30 mg/l

Ortofosfato 10 mg/l

Grasas100 mg/l NECESIDAD DE UN TRATAMIENTO POSIBILIDAD DE CONTAMINACIN DEL CUERPO RECEPTOR

RIESGO DE PROPAGACIN DE ENFERMEDADES

POSIBILIDAD DE CONTAMINACION DE NAPAS

IMPACTO AMBIENTALPLANTA DE TRATAMIENTOQa y DBOaQe y DBOeQro ODro(Qe + Qro) ODfinal

CONDICIONES PARA LA VIDA ACUATICA

OD > 5mg/l (nunca menor a 3 mg/l)N amoniacal < 1mg/lDBO < 5 mg/lComp fenlicos < 0,02 mg/lH2S: nulopH: 6 8

GRADO DE TRATAMIENTOTRATAMIENTO PRIMARIO

TRATAMIENTO SECUNDARIO

TRATAMIENTO TERCIARIO

TRATAMIENTO DE BARROS

TRATAMIENTO PRIMARIO REJAS

DESARENADO

SEDIMENTADOR PRIMARIO

REJAS

CLASIFICACIONPor GeometraRectas

CurvasPor Tipo de LimpiezaManual

MecnicaPor AberturaGruesas (5 10cm)Medias (2,5 5cm)Finas (1 2,5cm)Por DisposicinVerticales

InclinadasPARAMETROS DE DISEOVelocidad: 0,6 m/s

Prdida de Carga: 10 15 cm

DESARENADOR

PARAMETROS DE DISEOValores de Velocidad Horizontal: 0,2 0,4 m/s- C. S. Mnima L/B < 7- C. S. Tpica 7 < L/B < 15- C. S. Mxima L/B > 15Relaciones Largo - Ancho (de acuerdo a las cargas superficiales de diseo)Ancho mnimo: 0,60 mVelocidad de Sedimentacin:Malla 65 (0,2mm)0,95 1,25 m/sMalla 100 (0,15mm)0,60 0,90 m/sTiempo de detencin: 30 min Sedimentacin PrimariaUsos: Como nico medio de Tratamiento Previo a un Tratamiento BiolgicoClasificacin:Rectangulares

CircularesParmetros de Diseo: Carga Superficial Tiempo de Permanencia y profundidad Velocidad HorizontalRemocin de DBO y Slidos Suspendidos Totales: DBO:25 40 % SST:50 70 %Por su formaSedimentador Circular

Sedimentador Rectangular

Barros Activados Lechos Percoladores Lagunas de EstabilizacinTRATAMIENTO SECUNDARIOTANQUE DEAEREACIONSEDIMENTACIN SECUNDARIALIQUIDOAFLUENTEPURGARECIRCULACION

ProcesoBarros ActivadosLechos percoladorLagunasRemocin DBO (%)55 - 9550 - 9570 - 95S.S. (%)55 - 9550 9055 - 95Remocin organismos patgenos60 90 %Requieren un tratamiento terciario de cloracin para alcanzar el 100%99 100 % sin requerir cloracinProduccin de LodosElevadoModeradoBajoNivel de ComplejidadAltoMedio - AltoBajoNivel de Capacitacin personalAltoMedio - AltoBajoRequerimientos de MonitoreoAltoMedio - AltoBajorea RequeridaBajoBajoElevadoCostos EnergticosAltoBajo - NuloNuloCostos de ConstruccinAltoMediosMediosInconvenientesMalos olores - insectosMalos olores - insectosCONSIDERACIONES DE DISEOCRITERIOS DE CARGA

Emprico Se basa en:- Perodo de detencin (Tr = 4 a 8hs)- Carga de DBO (0,3 3 kg/m3)- No tiene en cuenta DBO del efluente- No tiene en cuenta la conc. de barros en el T.A Racional Parmetros:- Relacin Alimento Microorganismos (F/M)- Tiempo medio de Retencin Celular (C = 5 a 15 das) - Tasa de utilizacin especfica (U)

S0: concent. De DBO o DQO en el afluente en mg/l = V/Q: tiempo de retencin hidrulica del T.A en daV: volumen del T.A en m3X: concentracin de SSV en el T.A en kg/m3

U: medida de la rapidez con la que el alimento (DBO) es utilizado por una masa unitaria de microorganismos.E = [(S S0)/ S0]100; es la eficiencia del proceso en porcentaje

w: hace referencia al barro purgadoe: hace referencia al efluenter: hace referencia al T.A

Y: coeficiente de produccin celular (0,4 0,8[mgSSV/mgDBO5)kd: coeficiente de degradacinEndgena (0,04 a 0,075 da-1)

CONSIDERACIONES DE DISEOREACTOR BIOLGICOMETODO RACIONAL

Parmetros DBO5 afluente (S) DBO5 efluente (S0) C = 5 15 das QDeterminacin del volumen del reactor

Determinacin de la produccin de barro

Tiempo de retencin hidrulico

CONSIDERACIONES DE DISEORECIRCULACION DE BARROSFINALIDAD: mantener una concentracin suficiente de barro activado en el reactor de modo que pueda obtenerse el grado requerido de tratamiento en el intervalo de tiempo deseado.

ES LA CARACTERISTICA ESCENCIAL DEL PROCESO

Es IMPORTANTE:

Disponer de una capacidad de bombeo holgada

Evitar la prdida de slidos del fango con el efluente

EL CAUDAL DE RECIRCULACION PUEDE DETERMINARSE POR DISTINTOS METODOS:

Ensayo de Sedimentabilidad

Control de la altura de la capa de fangos

Balance de masas en el sedimentador secundario

Balance de masas en el tanque de aireacin

CONSIDERACIONES DE DISEOAGITACION Y MEZCLAOBJETIVOS: Mezclar los barros recirculados con las aguas negras

Mantener los barros en suspensin por la agitacin de la mezcla

Suministrar aire u oxgeno que se requiere para la oxidacin biolgicaCaractersticas operacionales de los procesos de Barros ActivadosModificacin del ProcesoModelo de FlujoSistema de AireacinEficiencia de Eliminacin de DBOAplicacinConvencionalEn pistnAireadores mecnicos, difusores85 90 %Aguas residuales domesticas dbiles, susceptibles de cargas sbitas.Mezcla CompletaMezcla CompletaAireadores mecnicos, difusores85 95 %Aplicacin general, resistentes a cargas sbitas, airedores de superficie.Aireacin EscalonadaEn pistnDifusores85 95 %Aplicacin general a gran variedad de residuos.Aireacin ModificadaEn pistnDifusores60 75 %Grado intermedio de tratamiento en el que el tejido celular en el efluente no supone inconveniente alguno.Contacto, EstabilizacinMezcla CompletaAireadores mecnicos, difusores80 90 %Expansion de los sistemas existentes, plantas compactas, flexible.Aireacin ProlongadaMezcla CompletaAireadores mecnicos, difusores75 95 %Pequeas comunidades, plantas compactas, flexible, aireacion de superficie.Proceso de KrausEn PistnDifusores85 95 %Residuos muy resistente de poco contenido en N2Aireacin de Alta CargaMezcla CompletaAireadores mecnicos, difusores75 90 %Uso con aireadores de turbina para transferir O2 y controlar el tamao del floculo, aplicacin general.Sistema de O2 puroReactores en serie de mezcla completaAireadores mecnicos, difusores85 95 %Aplicacin general; se emplea cuando se dispone de volumen limitado; utilizacin prxima a la fuente econmica del O2, turbina o aireadores superficiales.Diagramas de flujo y grficas de demanda y aporte de oxgeno con relacin a la longitud del tanque Tanque de Aireacin de Flujo en PistnTanque de SedimentacinPurga de FangosAfluenteEfluenteRetorno del FangoAporteDemandaLongitud del TanqueConcentracin de O2Sistema Convencional de Fangos ActivadosRetorno del FangoEfluenteAfluenteTanque de Aireacin de Mezcla CompletaPurga de FangosTanque de SedimentacinConcentracin de O2AporteDemandaLongitud del TanqueMezcla CompletaLongitud del TanqueConcentracin de O2AporteDemandaTanque de Direccin de Flujo en PistnTanque de SedimentacinPurga de FangosAfluenteEfluenteRetorno del FangoAireacin EscalonadaPurga de FangosTanque de AireacinTanque de SedimentacinAfluenteEfluenteRetorno del FangoPunto de Posible Purga de FangosTanque de ReaireacinSobrenadante del DigestorFango DigeridoProceso Kraus

CONSIDERACIONES DE DISEOSEDIMENTADOR SECUNDARIOTiposCircularesRectangularesCuadradosAlimentacinLateral

CentralFunciones:- Separacin de slidos suspendidos del lquido mezcla- Espesamiento del barro de retornoMtodos de Diseo:

- Basados en ensayos de sedimentacin- Basados en carga superficial y carga de slidosTRATAMIENTO DE BARROSSe aplica aBarros provenientes de la sedimentacin primaria

Barros obtenidos del tratamiento biolgicoObjetivos:- Producir un barro mas fcil de deshidratar- Estabilizar los slidos- Reducir el volumen de barros, por eliminacin del aguaEtapasEspesamiento

Estabilizacin

DeshidratacinEstabilizacinObjetivos:

- Reducir el contenido de organismos patgenos- Eliminar olores ofensivos- Inhibir , reducir o eliminar el potencial de putrefaccinDigestinAerbicaAnaerbicaAerbicaObjetivos:- Oxidar barros de origen org. para su estabilizacin- Reducir la masa y volumen de barros- Acondicionar los barros para su posterior manipuleo Ventajas: Operacin relativamente simple Costo de las instalaciones pequeo Sin olores significativos Alta eliminacin de patgenos Alta eliminacin de grasas Sobredrenante con baja conc. de DBO Desventajas: Costo de las operacin relat. alto Costos de energa relat. elevado asociado al suministro de oxgeno Muy sensible a la temp.

Criterios de Diseo: Tr: 10 22 das CS: 1,6 4,8 kg/m3 Oxgeno: 20 40 m3/1000m3 tque Cont. de O2 en liq. = 1 2 mg/l Temp. Min: 13 C pH entre 6,2 y 7AnaerbicaObjetivos:- Producir barro digerido inofensivo- Reducir el volumen de barros- Producir un barro mas fcil de deshidratar- Producir barro que sirva para mejorar suelo, y gases tiles Tipos:

a)- CONENCIONAL

b)- DE ALTA CARGA

DeshidratacinObjetivos:- Reducir contenido de humedad y volumen de los barros- Reducir los costos de transporte hasta el pto final de vertido- Permite la fcil manipulacin del barro

Playas de SecadoFINGRACIAS POR SU ATENCIN