UNIVERSIDAD TECNICA

LUIS VARGAS TORRES

TEMA

TRATAMIENTO DE RESIDUOS LIQUIDOS

TRATAMIENTO DE RESIDUOS GASEOSOS

MATERIA

IMPACTO AMBIENTAL

Residuales líquidos Los residuales líquidos o aguas residuales se definen como la combinación de agua y residuos procedentes de residencias, instituciones públicas y establecimientos industriales, agropecuarios y comerciales, a los que pueden agregarse de forma eventual determinados volúmenes de aguas subterráneas, superficiales y pluviales. Son esencialmente aquellas aguas de abasto cuya calidad se ha degradado por diferentes usos.

Clasificación

De acuerdo con la fuente generadora se clasifican como:

Domésticos

Aguas residuales generadas en asentamientos poblacionales, escuelas, instalaciones turísticas, edificios públicos, centros comerciales e instalaciones sanitarias de las industrias, que se componen fundamentalmente de desperdicios humanos.

Industriales

Aguas residuales resultantes de la actividad manufacturera, la industria extractiva y el procesamiento de los productos de la actividad agropecuaria.

Municipales

Combinación de aguas residuales provenientes de residencias, edificios públicos, establecimientos comerciales, sistemas de drenaje pluvial y algunas industrias.

Se caracterizan por su composición física (contenido de sólidos), química (materia orgánica, inorgánica y gases) y biológica (plantas, animales, algas, hongos, protozoos).

Los contaminantes de mayor importancia son: sólidos en suspensión y disueltos, materia orgánica Biodegradable y no biodegradable, organismos patógenos, nutrientes, metales pesados, hidrocarburos y contaminantes orgánicos persistentes.

Agropecuarios

Aguas residuales generadas en las instalaciones agropecuarias (centros porcinos, vaquerías, granjas avícolas, producciones agrícolas).

 

Tratamiento de residuales líquidos

Durante muchos años, el manejo y control de los residuales líquidos ha estado dirigido a normar la evacuación en los cuerpos receptores, estableciendo sistemas y grados de tratamiento para cada tipo de residual y los valores máximos permisibles de los parámetros físicos, químicos y biológicos que deben tener los efluentes vertidos, de acuerdo con las características de cada cuerpo receptor y el uso del agua de éstos. Sin embargo, esta práctica tiene grandes inconvenientes y generalmente no reporta beneficios tangibles desde el punto de vista económico.

Para garantizar que las cargas contaminantes descargadas al medio sean aceptables para este, aun cuando se apliquen técnicas de minimización, no se puede prescindir del tratamiento de residuales líquidos.

Este se define como el conjunto de operaciones y procesos físicos, químicos y biológicos a que se someten las aguas residuales para la remoción de contaminantes seleccionados y el cumplimiento de parámetros de vertimiento o reúso; se evita afectar patrones higiénicos, estéticos y económicos.

Los sistemas de tratamiento de residuales líquidos se clasifican de acuerdo con diferentes criterios, tales como: el tipo de proceso utilizado para la remoción de los contaminantes (físicos, químicos y biológicos), y el grado de tratamiento necesario de acuerdo con los objetivos que se quieren alcanzar (pre tratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y tratamiento terciario o avanzado).

Los métodos de tratamiento más comúnmente empleados son las lagunas de estabilización, los lodos activados, filtros percoladores, tanques sépticos, la filtración y la desinfección, entre otros.

En la actualidad se promueven los sistemas de tratamiento natural, que son aquellos que aprovechan los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren cuando interaccionan el agua, el suelo, las plantas, los microorganismos y la atmósfera, para proporcionar tratamiento a los residuales líquidos. En ellos se incluyen los humedales naturales y artificiales, y los sistemas solares.

Las tecnologías para remover contaminantes de los residuales líquidos generan residuos sólidos y lodos. Existen diversos métodos para el tratamiento y disposición final de los lodos:

Espesamiento, estabilización, acondicionamiento, deshidratación y secado, que persiguen reducir su volumen y la presencia de organismos patógenos, eliminar los olores desagradables e inhibir, reducir o eliminar su potencial de putrefacción.

La aplicación al suelo es un método de disposición final extendido. Cuando el contenido de metales pesados u otras materias tóxicas la limita, los lodos deben ser dispuestos en rellenos sanitarios.

Disposición final de residuales líquidos

Para la descarga de las aguas residuales en cuerpos de agua hay que tener en cuenta:

- Volumen, temperatura y composición de las descargas.

- Capacidad de asimilación del cuerpo receptor.

- Uso del cuerpo receptor y valor de sus ecosistemas.

El suelo es un medio con gran capacidad para remover y asimilar contaminantes de diversa naturaleza (materia orgánica, sólidos suspendidos, bacterias, virus, fosfatos), por lo que es muy utilizado para la disposición final de efluentes tratados si las condiciones hidrogeológicas son apropiadas (buena permeabilidad y nivel freático a adecuada profundidad).

Los efluentes de tanques sépticos y lagunas de estabilización con frecuencia son dispuestos al subsuelo a través de zanjas de infiltración o pozos de absorción

La descarga de aguas residuales al mar empleando emisarios submarinos de acero, hormigón y plásticos de alta densidad es una alternativa posible, para ciudades, poblados y centros turísticos localizados en zonas costeras.

La opción es particularmente atractiva para países subdesarrollados, en los cuales los recursos financieros son limitados para asumir los costos de operación y mantenimiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales.

Un emisario bien diseñado, construido y operado puede aprovechar al máximo la capacidad de dilución y asimilación del ambiente marino sin generar impactos ambientales significativos. 

Reúso de aguas residuales

En los últimos años, debido a la creciente escasez de agua fresca, la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar económicamente los residuales se ha promovido internacionalmente el reusó de efluentes, que consiste en la utilización planificada de estos en actividades como:

- Riego agrícola, de áreas verdes en parques, cementerios y campos deportivos.

- Actividades industriales (sistemas de enfriamiento, alimentación de calderas y otros).

- Recarga de acuíferos, acuicultura y alimentación de lagos recreativos.

- Descarga de inodoros, sistemas contra incendios.

Para la mayoría de estos usos se han establecido requerimientos de calidad.

En el análisis de la conveniencia de reusar el agua residual deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:

- Valoración de las necesidades de tratamiento y disposición de aguas residuales, así como de los beneficios de reusó (precio del agua potable y costo del reusó).

- Análisis del mercado para el reusó.

- Análisis de alternativas y factibilidad técnico económica.

El tratamiento de las aguas residuales de origen industrial

Debería realizarse de la siguiente manera. En una depuradora los residuos deben atravesar una serie de procesos químicos, divididos en tres etapas, para reducir su volumen y toxicidad. En una primera etapa se busca eliminar un gran porcentaje de sólidos en suspensión y de materia inorgánica; la segunda etapa trata de reducir el contenido de materia orgánica acelerando los procesos biológicos naturales; y finalmente la tercera etapa es necesaria en caso de que el agua valla a ser reutilizada, eliminando un 99% de los sólidos y además se emplean varios procesos químicos para garantizar que el agua esté tan libre de impurezas como sea posible.

 

Residuales gaseosos

La contaminación atmosférica constituye un subproducto no deseado que se genera en las plantas y en los procesos industriales, y a la que se le han dedicado medios y recursos, es decir, equipos, instalaciones y formas de gestión para evitarla, cuando no controlarla dentro de unos determinados límites.

Tratamiento de residuos gaseosos

Cuando hacemos referencia a el tratamiento de efluentes gaseosos se está hablando de un procedimiento muy extendido en casi todo el mundo, que tiene como objetivo central la purificación de los gases contaminantes que son emitidos por industrias o incluso, por las personas en el ámbito del hogar. Cada tratamiento de efluentes gaseosos varia muchísimo en sus características principales dado que los gases a eliminar no son todos iguales cuestión que exige un planeamiento exclusivo, en otras palabras, cada tratamiento de efluentes gaseosos se destina a un tipo específico de gas a purificar y puede ocurrir que un mismo tratamiento no sirva para todos los gases.

Evidentemente, esto hace necesario que un ingeniero especializado en el tema haga una evolución minuciosa sobre las características propias del efluente gaseoso en cuestión para de este modo poder elegir por un tratamiento que funciona de manera efectiva. Es sabido que el los tratamientos de efluentes gaseosos son fundamentales hoy en día en todos los países del mundo con el fin de palear las graves consecuencias ambientales que generan el vertido sin control de gases tóxicos. La contaminación atmosférica fruto de los gases que se generan en las fábricas (si bien hay muchos otros modos y medios de generar la contaminación tales como autos, motos, aerosoles, etc.) es uno de los puntos más críticos dentro de la agenda medioambiental de los gobiernos en la actualidad.

Pero que lamentablemente no recibe toda la atención que se debe por diferentes razones, principalmente económicas. Esto genera que todos los días miles y miles de empresas en todas partes del mundo arrojen sus gases sin control y sin ningún tipo de tratamiento de efluentes gaseosos previo, acompañados muchas veces de residuos sólidos y líquidos, cuestiones que generan muchísimos dolores de cabeza para los habitantes cercanos a las zonas industriales y también por supuesto, generan fuertes inconvenientes en el medioambiente. Por todo esto que acabamos de mencionar, se hace más que necesaria la inmediata implantación de un tratamiento de efluentes gaseosos. Vale destacar, que cuando hablamos de contaminación atmosférica, fruto de la no aplicación de un tratamiento de efluentes gaseosos, nos estamos refiriendo a la presencia en el aire de agentes o energías que generen algún tipo de riesgo, daño o malestar de importancia para los hombres y sus bienes y para la naturaleza.

¿Cómo ayuda el tratamiento de efluentes gaseosos al medio ambiente?

Agreguemos que el termino contaminación ambiental se refiere a los agentes que producen alteración en los seres vivos pero no a los agentes que son inocuos, es decir, aquellos que no afectan negativamente o positivamente; para estos no es necesario que se lleve adelante ningún tipo de tratamiento de efluentes gaseosos. Como ya hemos destacado anteriormente, la mayor cantidad de contaminación gaseosa proviene de las industrias y fundamentalmente, de los procesos en ese rubro que implican la aplicación de un fenómeno químico conocido con el nombre de combustión. La combustión se forma no solo en la industria sino que también se produce en el hogar o en los automóviles, generando el famoso dióxido de carbono, el monóxido de carbono, el óxido de nitrógeno y azufre entre otros muchos otros agentes tóxicos y contaminantes. Si a este cóctel le agregamos a los gases que se generan todos los días en las fábricas frutos de otros procesos químicos tales como cloro, hidrocarburos que no han realizado una combustión completa, la situación se torna aún más crítica.

Todos estos gases que se emiten comúnmente sin previo tratamiento de ningún tipo, suelen tener efectos locales inmediatos pero a largo plazo sus consecuencias desagradables y peligrosas se sienten a escala planetaria. Por ello, muchísimas organizaciones no gubernamentales que llevan adelante una tenaz lucha por un medioambiente sano y libre de cualquier contaminación, están presionando fuertemente a los Estados y las organizaciones internacionales que los aglutinan para que comiencen a tomar cartas en el asunto. Uno de las maneras de reducir las emisiones de gases contaminantes es instalando equipos de tratamiento de efluentes gaseosos en las fábricas. Si bien los tratamientos no eliminan en 100% de los agentes tóxicos, reducen muchísimo su presencia.

 

Sistemas de tratamiento de Emisiones Gaseosas

Los procesos industriales que generan emisiones a la atmósfera, deben controlar su calidad y cantidad.Para ello existe un sin número de unidades que tratan estas emisiones descontaminándolas a fin de cumplir con los requisitos legales.Dependiendo del tipo de sustancia que es necesario retener se pueden presentar los siguientes equipos:

1. Equipos para retener material particulado (Polvos)

2. Equipos para el tratamiento de vapores y/o sustancias acidas

3. Equipos para control de Óxidos de Nitrógeno

 Equipos para retener material particulado (Polvos)

Cámara de sedimentación por gravedad.

Aquí la corriente de gases se hace ingresar a una cámara de grandes dimensiones donde su velocidad disminuye bruscamente, lo que favorece la sedimentación de las partículas de mayor tamaño. Para que los equipos no lleguen a tener tamaños extremadamente grandes y para aumentar la eficacia, se suelen colocar placas inclinadas dónde las partículas al chocar pierden aún más velocidad.Con estos equipos se pueden lograr detener partículas mayores a 50 micrones de diámetro con eficiencias medias. Debida a su escasa eficiencia y a la limitación en el tamaño de retención,  se suelen usar solo como pre tratamientos, dispuestos antes de otros equipos de retención.

 Ciclones y ciclones múltiples.

En estos aparatos se aprovecha la velocidad de los humos que entrando en un  equipo de forma circular se ven forzados a recorrer una trayectoria helicoidal, lo cual produce una fuerza centrífuga sobre las partículas  forzándolas a que se muevan hacia el exterior de la corriente gaseosa, donde por rozamiento con la pared del ciclón pierden velocidad y así se separan cayendo en el fondo del mismo. El gas tratado sale por el centro del equipo por su parte superior.La eficacia de retención varía de acuerdo al tamaño de la partícula y su peso específico pero oscila desde 30 a 90 % para partículas de diámetros entre 5 y 20 micrones.Los multiciclones son un mismo equipo donde se encuentra una batería de pequeños ciclones.

 Separadores húmedos.

     Dentro de estas unidades la separación se realiza por medio de una corriente liquida pulverizada (gotas), que es inyectada dentro de una cámara por donde circulan los humos en contra  corriente.Las partículas se ven arrastradas por la corriente liquida hacia la parte inferior del equipo. El líquido cumple solo con una función mecánica.La colisión de las partículas con el medio líquido puede efectuarse de diversos modos, el equipo más común es el equipo tipo Venturi. Hay otros tipos como los separadores Spray, o los lavadores de placas.

La eficacia depende del grado de contacto e interacción  que tengan las partículas con el líquido, es por ello que es muy importante la atomización del líquido y  un adecuado tiempo de contacto.En este tipo de equipo se pueden alcanzar eficiencias de 80 a 99 %.

Precipitaderos electrostáticos (electro filtros)

Fue el  sistema más difundido durante los ¨80, luego con la aplicación de nuevos materiales, y debido a que los parámetros en emisión fueron cada ves más estrictos , el filtro a mangas, paso a ser el sistema por elección..

Este sistema se basa en que las partículas  contenidas en la corriente gaseosa cuando atraviesan un campo eléctrico elevado (entre 20000 a 800000 volt) adquieren una carga negativa, y debido a esto son atraídas por unas placas con carga positiva y luego mediante mecanismos apropiados son recogidas.    

 Filtros de mangas.

Este equipo está compuesto por una serie de filtros ( bolsas cilíndricas, con una malla de alambre que les proporciona la forma, recubiertas exteriormente por el tejido en cuestión ), todas estas unidades de filtro se montan en una cámara donde el humos ingresa y se ve forzado a atravesar los filtros desde afuera hacia dentro, quedando así retenido el particulado en la cara externa del filtro que luego es recogido en una tolva que se encuentra en la parte inferior.Con el fin de que el filtro no se obstruya se limpian periódicamente en forma automática, inyectando aire a presión desde el interior de los filtros, haciendo esto desprender el particulado adherido

GRACIAS