Depuración_de_aguas_residuales

8/3/2019 Depuracin_de_aguas_residuales

1/14

DEPURACIN DE AGUAS RESIDUALES

6.1. Antecedentes

La depuracin de las aguas residuales, requiere una serie de operaciones que incluyenprocedimientos mecnicos, qumicos, biolgicos y desde hace algunos aos conasiduidad los fisicoqumicos.

Pasemos ahora a describir algunos de los procedimientos de ms uso, antes del quepreconizamos.

6.1.2. Tratamientos mecnicos

a.- Decantacin: En este tratamiento se facilita la precipitacin de materias en suspensincuyo dimetro sea inferior a 0,2 mm.

b.- Filtracin: Como en el caso de la decantacin, se puede efectuar la filtracin de aguascrudas previamente tratadas, as como de aguas posteriormente tratadas por mtodosbiolgicos o qumicos. Sin embargo el elevado contenido de materias oloidales ymuclagos, dificulta su filtracin.

6.1.3. Tratamientos biolgicos

Este tratamiento consiste en el consumo de matera orgnica contenida en las aguas dedesecho y de una parte de las materias nutriente (nitrgeno y fsforo), por parte de losmicroorganismos, ya presentes en dichas aguas.

a.- Lodos activados: Las aguas de desecho decantadas, son sometidas a un proceso deoxidacin mediante la aportacin de aire atmosfrico o bien enriquecido con oxgeno. Amayor aireacin mayor coste y mayor mineralizacin de los lodos.

b.- Lechos bacterianos: Este proceso consiste en hacer circular la masa de agua de laforma ms laminar posible, de modo que se desarrolla una pelcula bacterianadenominada zooglea, que transforma las materias orgnicas del agua en presencia de

oxgeno en biomasa. La pelcula crece a medida que se consume materia orgnica y seexfolia bajo la influencia del agua que cae sobre la misma.

c.- Laguna de lodos: Cuando la tipografa y el coste de los terrenos lo permita, se enva elagua a estanques poco profundos, en los que se consume la materia orgnica por algasgracias al proceso de fotosntesis.

d.- Tratamiento anaerbico del agua: Se utiliza frecuentemente una variante de la fosaImhoff, o fosa de doble etapa. En ella se produce una fermentacin metnica y un elevadoconsumo de materia orgnica por microorganismos presentes en el agua y en ausenciade aire.

e.- Fosas spticas: La fosa sptica permite la disgregacin de todas las materias slidasbiodegradables y la fermentacin anaerbica de las aguas de desecho. Presentanproblemas por la elevada produccin de amoniaco y los malos olores que son frecuentes.

Pgina 1 de 14Depuracin de Aguas Residuales

14/12/2002file://C:\forcillo\depuracin_de_aguas_residuales.htm


2/14

6.1.4. Tratamientos fsico-qumicos

a.- La floculacin: La adicin de agentes floculantes orgnicos e inorgnicos, permite laaglomeracin en flculos decantables de las pequeas partculas de materias ensuspensin y materias coloidales y la correspondiente decantacin de las mismas.

Se utilizan sales de hierro, aluminio o cal con aguas de desecho que tenganconcentraciones del orden de un decigramo/litro. Se utilizan polielectrolitos naturales,(alginatos) o de sntesis para concentraciones del orden de 1 mg/l.

b.- La flotacin y la electroflotacin: Estos procedimientos consisten en hacer subir a lasuperficie del agua las materias en suspensin por medio de burbujas de gas, como elcaso de los lodos activados, aunque con menor turbulencia que en aquel caso. Siutilizamos electrodos se produce un desprendimiento de hidrgeno en el ctodo o deoxgeno en el nodo.

Es un procedimiento de indudables ventajas, pero muy costoso por el elevado consumo

de energa.

Despus de esta somera revisin de algunas de las tcnicas ms al uso pasaremos adescribir los procesos que se desarrollan en nuestro sistema.

6.2 Tratamientos biolgicos en la depuracin de aguas residuales

6.2.1. Definicin y Objetivos

Son los procesos biolgicos llevados a cabo en las aguas residuales por una o variascomunidades de microorganismos vivos, comunmente bacterias, en presencia o ausenciade oxgeno disuelto.

Los objetivos que persigue el tratamiento biolgico del agua residual son: la coagulacin yeliminacin de los slidos disueltos y en suspensin no sedimentables, principalmenteorgnicos y la estabilizacin de esta materia orgnica.

El esquema generalizado de una clula bacteriana en su estructura unicelular es similar ala mayora de las clulas vivientes.

En este caso, el carbono lo adquiere de la materia orgnica que llevan las aguas a tratar,y la energa de la oxidacin o fermentacin que experimenta dicha materia orgnica.

Estas clulas se reproducen normalmente por escisin binaria.

6.2.2. Clases de procesos biolgicos

Los de uso comn, para el fin anteriormente apuntado, se clasifica en:

6.2.2.1. Aerobios : Son realizados por microorganismos vivos, cuyo metabolismo tiene

lugar en presencia de oxgeno disuelto. Los productos finales son principalmente CO2 yH2O, con desprendimiento de energa, en parte empleada en la formacin de nuevos

microorganismos, de gran importancia en este proceso para las reacciones de sntesis.




3/14

6.2.2.2. Anaerobios : Son realizados por microorganismos cuyo metabolismo se realiza enausencia de oxgeno, pudiendo verse gravemente afectados por la presencia de esteelemento.

Los productos finales mayoritariamente son CH4 y CO2. Las reacciones de sntesis se

realizan con poca extensin lo que obliga a utilizar sistemas de retencin demicroorganismos.

6.2.2.3. Facultativos: Los microorganismos responsables de estos procesos (organismosfacultativos) son indiferentes a la presencia de oxgeno disuelto.

Segn se lleva a cabo el tratamiento biolgico bajo condiciones aerobias o anaerobias, elproceso se conoce tambin como digestin aerobia o anaerbica.

6.2.3. Medida de la biodegradabilidad

La materia orgnica biodegradable se mide en trminos de la DBO (Demanda Biolgica deOxgeno), y la materia orgnica total por la DQO (Demanda Qumica de Oxgeno).

D.B.O. Su determinacin indica cantidad de oxgeno disuelto requerido pomicroorganismos vivos, existentes en el medio natural: ro, lago, etc, para la utilizacindestruccin de la materia orgnica por oxidacin bioqumica.

La estabilizacin biolgica total de un agua residual puede durar largo tiempo. En laprctica se ha aceptado como referencia la DBO a los 5 das de tratamiento (DBO5).

D.Q.O. Cantidad de oxgeno que corresponde a la materia orgnica total de una muestra,

que es susceptible de oxidarse por un producto qumico altamente oxidante en un medicido.

El dicromato potsico es el oxidante apropiado para este fin. En los siguientes apartadosdesarrollaremos el proceso de digestin anaerbica para aquellas aguas cuya relacinentre la DBO y la DQO sea > de 0,35, es decir, aguas con alta biodegradabilidad.

6.3. Digestin anaerobia

6.3.1. Descripcin del proceso

En el proceso de digestin anaerobia, la materia orgnica contenida en el fango o aguaresidual es transformada en los gases metano y bixido de carbono. Este procesobiolgico natural es realizado por grupos o comunidades de bacterias en recipientescerrados (reactores).

El gas producido puede ser recogido y utilizado como combustible. El fango final,estabilizado, que se extrae no es putrescible, y su contenido en organismos patgenos esnulo o muy bajo.

Esta conversin biolgica del sustrato complejo, en el que se encuentra materia orgnicaen suspensin o disuelta, se realiza a travs de una serie de reacciones bioqumicas quetranscurren tanto consecutiva como simultneamente, y cuyo proceso podemos dividir en




4/14

tres etapas: hidrlisis y fermentacin acetognica y, finalmente, la metanognica.

6.3.2. Hidrlisis y descripcin

Durante esta fase se verifica la hidrlisis (licuefaccin) y posteriormente fermentacin de

las sustancias orgnicas de elevado peso molecular, tales como lpidos, protenas ehidratos de carbono, que se encuentran en suspensin o disueltas.

Estas sustancias quedan transformadas y reducidas a otros compuestos orgnicos decadena molecular ms corta, principalmente en cidos grasos voltiles y gases CO2 y H2.

Por ejemplo, si partisemos de polisacridos, el proceso sera:

Polisacridos Glucosa cidos grasos Gas

Una de las reacciones que se daran en este caso tpico sera:

CeH12O6 = = = =CH3 = = = = CH2 = = = = CH2 = = = = COOH + 2CO2 + H2

Glucosa = = = = cido butrico + Bixido de carbono + Hidrgeno

Este metabolismo anaerobio lo realizan bacterias de crecimiento rpido (formadas decidos), que fermentan la glucosa para producir los mencionados cidos. El pH de laoperacin suele ser inferior a 7.

6.3.3. Fase acetognica

En esta etapa unas bacterias llamadas acetognicas convierten las molculas orgnicasde pequeo tamao y los cidos grasos voltiles en cido actico e hidrgeno.

La reaccin sera, siguiendo el ejemplo anterior:

CH9 ==== CH2 ==== CH2 ==== COOH + 2H2O ==== "CH3COOH + 2H2

Acido butrico + agua ==== Acido actico + hidrgeno

6.3.4. Fase metanognica

En esta ltima etapa, las bacterias metanognicas (anaerobias estrictas) son esencialespara este tipo de digestin, por ser los nicos microorganismos que pueden catabolizaranaerobiamente el cido actico e hidrgeno para dar productos gaseosos en ausenciadeenerga lumnica y oxgeno.

Para un ptimo trabajo, el elemento acuoso circulante debe tener un pH entre 6,6 y 7,6.

Continuando con el anterior ejemplo, se verificaran las reacciones finales siguientes:

1 CH3= = = = COOH = = = = CO

2+ CH

4

(Acido actico + bacterias acetoclastas = = = = bixido de carbono + metano)




5/14

2 CO2 + 4H2= = = = 2H2O + CH4

(Bixido de carbono + Hidrgeno = = = = agua + metano)

La temperatura es un factor muy importante para que se verifiquen stas

transformaciones metablicas.

Para mantener un sistema de tratamiento anaerbio que estabilice correctamente elresiduo orgnico, deben hallarse en estado de equilibrio dinmico los microorganismosformadores de cidos y metano, es decir, las reacciones deben producirse continua ysucesivamente, ya que el funcionamiento anormal de una de ellas, dar lugar al malfuncionamiento global del proceso.

Muchos microorganismos metanognicos son similares a los encontrados en el estmagode los animales rumiantes. Se considera que una de las reservas mundiales de gasnatural tiene su origen en la actividad metablica de estas bacterias.

6.3.5. Parmetros de operaciones y control en los procesos anaerobios

Para un buen control, seguimiento y optimizacin anaerobio es necesario tener en cuentalos siguientes parmetros:

6.3.5.1. Parmetros de operacin

- Fase de arranque

- Carga orgnica

- Velocidad de carga orgnica

- Toxicidad

- Temperatura

- Velocidad volumtrica de flujo

- Tiempo hidrulico de residencia

- Nutrientes

- Produccin de fangos

6.3.5.2. Parmetros de control

- Concentracin de cidos voltiles

- Alcalinidad y pH

- Slidos suspendidos, voltiles y totales

- Produccin de metano y gas total




6/14

6.3.5.3. Tipo de reactores anaerobios

Los reactores anaerobios ms conocidos se diferencian principalmente atendiendo a laforma en que los microorganismos son retenidos en el interior del reactor. Los msconocidos son:

- Sistema de Contacto de fangos.

- Sistema de Lecho de fangos o lecho suspendido.

- Sistema de lecho fijo o filtro

-.Sistema de lecho extendido y fluidizado.

6.3.5.4. Sistema de contacto de fangos

En este tipo de digestor hay una separacin externa de los microorganismos y fango, quevuelven de nuevo al reactor por recirculacin. Este proceso est especialmente indicadopara el tratamiento de aguas residuales con elevada cantidad de slidos lentamentedigeribles y que sedimentan con facilidad.

La velocidad de carga suele ser de 1 a 6 KgrDQO/m3/da, con tiempo de residencia en eldigestor superior a un da. Por este motivo, los reactores son voluminosos.

La ventaja de este sistema de contacto es la facilidad de poder separar la distintas fasesdel proceso, admitiendo la posibilidad de poder intercalar otros pasos tecnolgicos.

Tambin es de destacar su gran estabilidad.

6.3.5.5. Sistema de lechos de fangos o lecho suspendido

La tecnologa UASE (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) se inici hace menos de diezaos y est basada en la acumulacin de microorganismos en un reactor, cuyas

caractersticas de sedimentacin impidan su arrastre fuera del mismo.

Otras dos propiedades esenciales rene este tipo de reactor por una parte, un dispositivode separacin gas-lquido-slido, por medio de campanas colectoras situadas en su partealta, mediante la cual se consigue la sedimentacin de los flculos de pequeo tamaoque ascienden adheridos a las burbujas de gas. La segunda, el disponer de un sistema deintroduccin y distribucin uniforme del influente (aguas de entrada), en la base delreactor.

Las concentraciones de biomasa van desde 60 g. de slidos totales por litro, en elfondo,hasta 10 g/litro cerca de la salida.

En condiciones normales de trabajo actuando un solo digestor, el pH debe mantenerse enla zona de 6,5-7,8; la temperatura debe estar entre 38 y 40EC.




7/14

Debido a la gran concentracin de lodos dentro del reactor, pueden conseguirsevelocidades de carga orgnica de 5-30 kgDQO por m3 y da y tiempos de residencia entre0,2-2 das.

Esta ltima es la principal ventaja de este tipo de digestor, ya que con un poco volumenconsigue una gran efectividad.

6.3.5.6. Sistema de lecho fijo o filtro

Este tipo de reactor ha sido desarrollado muy recientemente, por lo que las realizaciones aescala industrial son relativamente escasas. El proceso biolgico en este digestor lo realizala biomasa metanognica que est retenida en el interior del reactor, mediante la adhesinen forma de biopelcula en los interstcios de un soporte inerte, que rellena el digestor y atravs del cual se hace pasar el agua residual a depurar.

Este relleno puede ser desordenado o canalizado: Reactor Anaerobio de Pelcula Fina(RAPF), y desordenado: Filtro Anaerobio (FA).

El primero opera comunmente con flujo descendente, facilitando la transparencia de lamateria el gas producido, al circular en contracorriente con el agua residual a depurar. ElFA opera con flujo ascendente.

Por la constitucin de estos digestores tiene una influencia primordial el RELLENO (tipo,material, etc) sobre el rendimiento del reactor. La etapa ms difcil y lenta es la puesta enmarcha del mismo. Las ventajas al elegir este tipo de reactor son: la tolerancia quepresenta frente a amplias variaciones de la carga orgnica aplicada (1-15 kgDQO/m3/da)y el relativo corto tiempo de residencia (de 1 a 3 das).

6.3.5.7. Sistema de lecho expandido y fluidizado

Este tipo de reactor ha sido desarrollado al comprobar que las pelculas adheridasestticas permiten una acumulacin de biomasa por unidad de volumen de diez vecessuperior a las conseguidas en sistemas microbianos suspendidos.

Tomando lo anterior como base se lleg a este proceso, ya que con l se logra que losmicroorganismos se adhieran sobre pequeas partculas inertes, con un flujo ascensorialcon velocidad suficientemente elevada para provocar la expansin y fluidizacin delmismo, de forma que eliminen los peligros de oclusiones. Para conseguir estasvelocidades de flujo es necesario recircular parte del efluente. En este tipo de lechosfluidizados la expansin puede llegar al 100 por 100.

Factores muy importantes a tener en cuenta en este sistema son la eleccin del soportpara los microorganismos, as como el conseguir una buena distribucin del fluido. Enestos digestores, la mayor parte de la biomasa (80-100 por 100) se encuentra adherida,siendo muy pequea la fraccin de biomasa suspendida libremente.

Los resultados experimentales de este proceso aportan las desventajas de mayor coste deenerga (recirculacin) y las mejoras:

- Capacidad de tratamiento superior a 50 kgDQO/m3/da, con tiempos hidrulicos deresidencia de menor de cinco horas.

- Seguridad en su trabajo, una vez logrado crecimiento estable de la biomasa.




8/14

- Se reactiva fcilmente despus de paradas frecuentes, aunque stas sean largas.

6.3.5.8. Digestin anaerobia en dos fases

En la digestin anaerobia de una fase se emplea unicamente un reactor, donde seefectan simultneamente: mezcla ntima del influente con todos los grupos de

microorganismos, mediante bombeo, circulacin o recirculacin de fluidos; reaccionesbioqumicas de la digestin y sus consecuencias de formacin de distintos gases;espesamiento de fangos y formacin del sobrenadante clarificado o efluente.

Al aplicar este proceso simple, a principios de los aos setenta, a residuos slidossuspendidos y aguas residuales con elevada carga orgnica de carbohidratos, lpidos yprotenas se observ frecuente inestabilidad global en la depuracin, debido aldesiquilibrio entre la sntesis de los cidos grasos voltiles (AGV) y degradacin posterior.Por esta causa se plante el tratamiento de este tipo de influente en dos fases o etapas.

El proceso de dos fases produce dos grupos de reacciones en dos digestores instalados

en serie. Esta depuracin requiere, por tanto, la colaboracin de dos tipos o gruposdistintos de microorganismos:

- Hidrolticos y formadores de AGV, en el primer reactor.

- Acetognicos y metanognicos, en el segundo.

El xito de este tratamiento comienza con una adecuada separacin de estos dos gruposde bacterias, bien por dilisis, inhibicin selectiva o por ajustes de velocidad de dilucin,actuando con ello sobre el control cintico del crecimiento de las bacterias de dichosgrupos. El progresivo afianzamiento de la separacin se conseguir a lo largo del

funcionamiento, debido a la propia seleccin bacteriana que se realizar en cada uno delos reactores, con distintos medios trabajando con el Tiempo Hidralico de Residencia(THR) adecuado.

Las ventajas que aporta este proceso de dos fases, comparndole con el de una sola,podemos resumir en:

- El primer reactor actuar de amortiguador a la llegada de algn golpe de carga delinfluente, aportando gran seguridad y estabilidad al sistema; tambin este reactoreliminar el oxgeno disuelto del influente, por lo que la eficacia en el segundo reactorser ptima.

- Permite conseguir un biogs de mayor riqueza en metano, lo que repercute en elbalance econmico.

- Puede conseguirse un aumento cintico de la hidrlisis por agitacin en el primerreactor, y evitar la prdida de microorganismos de esta primera etapa intercalando undecantador y bomba, para retornar stos a su origen.

Resumiendo este sistema admite una mayor flexibilidad en variaciones de carga, pH ytemperatura, a la vez que ofrece mayores facilidades en la actuacin, seguimiento ycontrol del proceso.

6.4. Industrias en las que se emplea o es recomendable aplicar la depuracinanaerobia a sus aguas residuales




9/14

Los procesos anaerobios, inicialmente, hace unos diez aos, encontraron su aplicacin entratamientos de aguas residuales, de la industria de la alimentacin y en los residuosagroganaderos.

Actualmente se puede aplicar a la totalidad de aguas residuales cargadas con materiaorgnica.

Por orden cronolgico de aplicacin, podemos clasificar la industria en tres sectores:

- Sector ganadero.

- Alimentacin.

- No alimenticio.

6.4.1. Sector ganadero

Dentro de este sector se aplica esta depuracin, preferentemente en los residuos lquidosde las explotaciones de ganado vacuno y porcino. La fraccin, llamemos la lquida (aprox.50 por 100) de estos residuos, formada por slidos orgnicos e inorgnicos disueltos o ensuspensin, es especialmente apta para su digestin anaerobia, ya que en ella seencuentra el conjunto de bacterias necesarias para transformar prcticamente la totalidadde la materia orgnica que lleva en biogs y del cual el 65% es metano.

Con este tratamiento se consigue:

- Eliminar el poder contaminante del residuo en un 70%.

- Producir biogs suficiente (0,7 m3/kg de slidos voltiles anulados), paraautoabastecerse energticamente la instalacin y explotacin.

- Los residuos finales pueden ser usados como fertilizantes por su contenido en nitrgeno,fsforo y potasio.

6.4.2. Industria alimenticia

En este ramo, el tratamiento anaerobio es adecuado para vertidos industriales fcilmentefermentables, como los procedentes de las fbricas, conserveras de legumbres y

cerveceras.Recientemente, ya en los aos 80, en planta piloto y alguna en plan industrial, se tratanaguas residuales de fbricas: lecheras, industria de la patata, zumos concentrados yalcohol. Los rendimientos de depuracin en estos tratamientos son superiores al 90%,tanto en la reduccin de la DQO como en la DBO5.

La produccin de biogs est entre 0,3 y 0,5 m3/kgDQO eliminada.

6.4.3. Industria no alimenticia

La tecnologa anaerobia en este tipo de industria se encuentra en sus comienzos. Se hainiciado estos tratamientos a escala industrial, con aguas residuales con fuertes cargasorgnicas, procedentes de fabricaciones de productos derivados de la madera, tales




10/14

como:

- Industria papelera

- Tenera

- Fabricacin de tableros

El contenido orgnico de estas aguas, tanto soluble, coloidal y decantable, procede,principalmente, de los componentes naturales de la madera, extraidos por agua caliente ovapor a presin y por digestin o disolucin realizadas por productos qumicos. En plantapiloto industrial se estn desarrollando experiencias positivas con las aguas residualesprocedentes de la obtencin de explosivos, clorofenoles, furfural, celulosa al sulfito,siderurgia y otras.

En piloto de laboratorios se hacen tratamientos de las aguas residuales de la industriafarmacutica, qumica alcalina, aromtica, cidos grasos y otros de tipo orgnico y

algunos ms.

Los resultados de reduccin de la polucin en las aguas de industrias no alimenticiasvaran del 40 al 90% en la DQO y superiores a stos en la DBO5.

6.4.4. Factores econmicos en los procesos anaerobios

Al contemplar estos procesos como un medio de descontaminacin ambiental, se ha detratar de encontrar la alternativa ms adecuada a cada problema, de forma que permitaobtener algunos beneficios, con el fin de recuperar la inversin en un plazo de tiempo lo

ms corto posible.En una primera etapa deben hacerse los anlisis de las aguas residuales a tratar, ascomo el de los efluentes, resultado de los ensayos en plantas piloto. Esto nos darorientaciones sobre la posible viabilidad econmica del proceso.

Al elaborar el estudio econmico deben considerarse los factores:

6.4.5. Previos a la inversin

- Ubicacin, y dentro de ste:

Captacin y vertido de aguas, topografa del terreno, espacio disponible, construccinnecesaria y requerimientos legales del vertido.

- Pre-tratamientos del agua residual, si fuesen necesarios.

- Tipo y clculo del tamao del Digestor o digestores. Carga en DQO o DBO5,

slidos voltiles producidos, volumen de metano/da previsto, volumen del fango,porcentaje de estabilizacin.

6.4.6. Presupuesto de inversin




11/14

- Coste de los principales equipos de la instalacin.

- Coste de los equipos auxiliares e instrumentacin.

- Contratos, coste del montaje y puesta en marcha de la Planta.

- Ingeniera, patentes y seguros, imprevistos.

6.4.7. Coste de explotacin

- Gastos fijos: amortizacin, mantenimiento, administrativos.

- Gastos variables o de operacin: electricidad, nutrientes y otros productos, mano deobra.

6.4.8. Economa-Ingresos

- Beneficios obtenidos por utilizacin del biogs.

- Beneficios empleo subproductos y efluentes.

- Reduccin de impuestos por mejoras. Canon de vertidos y energa.

6.4.9. Rentabilidad

Estos tipos de plantas se consideran rentables cuando el retorno del capital invertido sea< 6 aos. Para su clculo hay que considerar los puntos anterior, teniendo en cuenta que:

- Cada kgr. de la DQO eliminada produce 0,35 m3 de CH4 = 3.600 kcal.

- Los fangos finales sean usados como fertilizantes, piensos o combustible, y el efluente

para riegos o retorno a fabricacin.

- El ahorro de energa al usar este gas pueda estar premiado por la Administracin, ascomo las reducciones de la DBO5 repercuten en la reduccin de impuestos por Canon de

vertido.

6.4.10. Datos sobre coste medio de la inversin

Segn el tipo de Digestor, variar el volumen de ste para conseguir volmenes de biogsequivalentes; la inversin, por tanto, ser variable.

Los de contacto son mayores que los de lecho.

Estos digestores estn construidos en acero o polister reforzado con fibra de vidrio,




12/14

material ms barato en la CEE que el hormign. Hay que tener en cuenta este factor enEspaa, a la hora de proyectar estas instalaciones.

6.5. Resultados comparativos entre los procesos biolgicos aerobio y anaerobio

Hasta fechas recientes, los tratamientos aerobios han sido los procesos industriales de

depuracin realizados a gran escala.

A partir de la dcada pasada se estn imponiendo los procesos anaerobios,principalmente en depuradoras de aguas residuales cuya DBO5 supera los 1500 p.p.m,

porque este tratamiento ofrece sobre el aerobio ms resultados positivos que negativos.

6.5.1.Ventajas del tratamiento anaerobio

6.5.1.1. Produccin de energa

Por la accin de las bacterias metanognicas, gran parte del contenido orgnico de lasaguas se transforma en gas metano; tericamente 1 Kg. de la DQO eliminada produce350 l. de metano. Este combustible posee un elevado poder energtico utilizable.

La depuracin aerobia, por el contrario, precisa grandes cantidades de aire (O2), que

deben ser suministradas por aireadores o compresores, con el consiguiente consumoenergtico.

6.5.1.2. Produccin de fangos

Por quedar convertida la mayor parte de la materia orgnica, en el proceso anaerobio, en

biogs, el slido restante queda bien estabilizado y utilizable previa deshidratacin.

Los fangos producidos en el tratamiento aerobio son de 5 a 10 veces superiores encantidad a los anaerobios, y debido a la gran produccin de materia orgnica celulardegradable que contienen (por verificarse en stos una mayor sntesis celular), ademsde deshidratarlos deben incinerarse para evitar polucin.

6.5.1.3. Dimensiones

La superficie y volmenes que se requieren para el sistema aerobio son

considerablemente mayores que para el proceso anaerobio, para conseguir parecidosefectos depuradores, por lo que es menor la inversin en ste ltimo proceso.

6.5.1.4. Proceso exterior

Por verificarse en ambientes cerrados, la produccin de malos olores es baja en elproceso anaerobio, comparado con los olores desagradables que se desprenden en elsistema aerobio, el cual se realiza siempre en espacios abiertos.

6.5.1.5. Estabilidad del proceso

El proceso anaerobio presenta una mayor estabilidad y facilidad para el arranque,despus de largas o cortas paradas, as como un menor aporte de nutrientes por sermenor su sntesis celular.




13/14

6.5.2. Inconvenientes del proceso anaerobio

6.5.2.1. Puesta en marcha

Debido a la baja velocidad de crecimiento de los microorganismos, en el procesoanaerobio la puesta en marcha de este tratamiento es ms lenta que en el aerobio.

6.5.2.2. Temperatura

El tratamiento anaerobio requiere temperaturas de, al menos, 35 C, para que la actividadde las bacterias sea ptima. Este consumo de energa, cuando las aguas residuales novengan calientes, puede ser autoabastecido por el biogs producido.

6.6. Conclusiones

6.6.1. Medio ambiente, ingeniera y empleo

Se puede afirmar que actualmente los procesos anaerobios para la depuracin de vertidoslquidos se ha consolidado, ofreciendo estos tratamientos un medio eficaz en la lucha parala mejora del medio ambiente.

Esta nueva ingeniera se introduce en el campo de energas alternativas al aportar alproceso biogs con alto poder energtico y residuos slidos utilizables.

Consecuentemente, esta ingeniera requiere el empleo de personal tcnico especializado,tanto en la elaboracin de la maquinaria como en la explotacin y control del proceso.

6.6.2. Futuro

El mayor conocimiento del proceso, junto con los diferentes tipos de reactores de altacarga desarrollados recientemente, y la introduccin de nuevos instrumentos para lamedida de los parmetros operativos, permitir una mayor eficacia en el control deltratamiento. Por otra parte, existe la posibilidad de poder automatizar y estabilizar elsistema, al introducir tratamiento informtico de datos de operacin, seguimiento y controldel proceso mediante ordenadores. Todo ello contribuye a garantizar la expansin y futurode esta recin creada ingeniera sanitaria.

6.7. Depuradora por lagunaje

El lagunaje, un sistema de depuracin de aguas residuales, basado en las reaccionesbiolgicas provocadas por diversos microorganismos, que a su efectividad en laeliminacin de grmenes patgenos, aade la posibilidad de reutilizacin de las aguaspara riego y el bajo coste de instalacin y mantenimiento.

Aunque el principal objetivo del lagunaje es evitar la contaminacin del agua, permite deforma secundaria aprovecharla para regado. Este sistema, tambin conocido comolagunas de estabilizacin, consiste en dejar reposar el agua residual en lagunas ratifcales

al aire libre y esperar a que, mediante la accin de microorganismos (que de forma naturalaparecen en el agua encharcada) el agua se depure.

El agua pasa de unas a otras lagunas de distintas profundidades. En general, las primeras




14/14

lagunas, ms profundas, son anaerobias, donde se producen reacciones como formacinde cidos y fermentacin metnica. En cambio las ltimas son poco profundas y aerobias,producindose en ellas reacciones de oxidacin y fotosntesis. Pueden tambin existirmedias, de profundidad mediana, donde se generan tanto reacciones anaerobias comoaerobias. Todo el proceso puede tardar, por trmino medio, unos veinte das. Laefectividad de este sistema es semejante al de una depuradora convencional, e incluso

mejor en lo que respecta a la eliminacin de grmenes patgenos, que desaparecen enun 99%.

La principal ventaja del lagunaje es su bajo coste, si en una depuradora convencionalcuesta de 0,09 a 0,12 cntimos de euro, depurar un metro cbico de agua, mediante ellagunaje el precio es slo de 0,01cntimos de euro.

El lagunaje tiene, sin embargo, un inconveniente: se requieren grandes superficies deterreno, -media hectrea por cada mil habitantes- por lo que es difcilmente aplicable a lasgrandes urbes. En cambio, es perfectamente vlido en los ncleos rurales e incluso enciudades medianas.


Depuración_de_aguas_residuales

Documents

Transcript of Depuración_de_aguas_residuales