Introducción

El agua es uno de los recursos naturales más fundamentales, y junto con el aire, la tierra y la energía constituye los cuatro recursos básicos en que se apoya el desarrollo.

La importancia de la calidad del agua ha tenido un lento desarrollo. Hasta finales del siglo XIX no se reconoció el agua como origen de numerosas enfermedades infecciosas. Hoy en día, la importancia tanto de la cantidad como de la calidad del agua esta fuera de toda duda.

El agua es uno de los compuestos más abundantes de la naturaleza y cubre aproximadamente las tres cuartas partes de la superficie de la tierra. Sin embargo, en contra de lo que pudiera parecer, diversos factores limitan la disponibilidad de agua para uso humano. Mas del 97% del agua total del planeta se encuentra en los océanos y otras masas salinas, y no están disponibles para casi ningún propósito. Del 3% restante, por encima del 2% se encuentra en estado sólido, hielo, resultando prácticamente inaccesible. Por tanto, podemos terminar diciendo que para el hombre y sus actividades industriales y agrícolas, sólo resta un 0,62 % que se encuentra en lagos, ríos y agua subterráneas. La cantidad de agua disponible es ciertamente escasa, aunque mayor problema es aún su distribución irregular en el planeta.

El uso de los recursos naturales provoca un efecto sobre los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua significa una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas.

Hay que considerar también que el hombre influye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas, bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se ha dicho, o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas.

Nuestro mundo por muchos años ha sido descuidado y maltratado por nosotros los seres humanos. La industrialización y el modernismo son algunos factores que ayudan a la contaminación de nuestro ambiente.

El presente trabajado trata de algunos tratamientos de aguas tanto negras como residuales que existen, para resolver el problema que existe hoy en día con el agua que como dijimos anteriormente es un recurso que aunque nuestro planeta esta formado en su mayoría por esta solo un pequeño % es la que podemos utilizar y la estamos destruyendo poco a poco debido también al aumento de la población y descuido de los hombre.

http://html.rincondelvago.com/aguas-residuales_3.html

Objetivos

Objetivo general:

Proporcionar información sobre el tratamiento de las aguas residuales

Objetivo especifico:

Identificar las distintas fuentes de procedencia de las aguas residuales industriales y sus características.

Aguas Residuales

Toda actividad realizada por un ser vivo genera residuos. Como parte de un extenso sistema, las comunidades humanas en función de diversos factores económicos, sociales, culturales, producen también desechos, tanto líquidos como sólidos. La fracción líquida, o agua residual está constituida esencialmente por el agua de abastecimiento, después de haber sido contaminada por los diversos usos a que ha sido sometida. Desde el punto de vista de su origen, las aguas residuales pueden definirse como una combinación de los desechos líquidos procedentes de viviendas, instituciones y establecimientos comerciales e industriales, junto con las aguas subterráneas, superficiales y de lluvia que puedan agregarse a las anteriores.

Si se dejan estancar las aguas residuales crudas, la descomposición de la materia orgánica que contienen puede dar lugar a la producción de grandes cantidades y tipos de gases pestilentes. A demás, de contener usualmente numerosos organismos patógenos, o causantes de enfermedades. Se sabe que el 80% de las enfermedades infecciosas tienen su origen el las aguas residuales y que en el mundo, cada año 5 - 7 millones de personas mueren, producto de estas enfermedades, de las cuales 4 millones son niños. Las aguas residuales también contienen nutrientes que estimulan el crecimiento de plantas acuáticas e incluso pueden contener compuestos tóxicos.Por estas razones, es que en una sociedad industrializada no es sólo deseable, sino también necesaria la eliminación inmediata de las aguas residuales de los lugares de generación, seguida de su tratamiento y evacuación segura.

Aunque la captación y drenaje de las aguas pluviales datan de tiempos antiguos, la recogida de aguas residuales no comienza sino hasta fines del siglo XIX y el tratamiento sistemático de éstas, hasta principios del XX. Esto debido a que los daños causados por el vertido de las aguas no tratadas en las relativamente grandes masas de agua receptoras no eran graves aún y porque se disponía de grandes extensiones de terreno para su evacuación. Sin embargo, a principios de este siglo, los daños causados y las condiciones sanitarias impulsaron una creciente demanda de mayor eficiencia en el tratamiento y gestión de las aguas residuales. Es así como, a lo largo de los años, se han ido produciendo diversos y notables cambios en el campo de la ingeniería de las aguas residuales, en relación a los métodos de tratamiento y evacuación de éstas y como resultado del mejor entendimiento de los efectos ambientales de los vertidos líquidos, tanto industriales, como domésticos. Sumado a esto, los cambios en las normativas y la creciente importancia del agua residual regenerada como recurso hídrico, ha impulsado la aplicación de los principios básicos de la ciencia y de la ingeniería a los problemas de control de las aguas contaminadas.El objetivo de la Gestión de las Aguas Residuales es entonces la protección del medio ambiente, empleando medidas conforme a las posibilidades e inquietudes económicas, sociales y políticas de cada sector o región.

http://www.elsalvador-online.com/esol/aidis/hojas/presentacion.htm

Clasificación de las aguas residuales

AGUAS RESIDUALES URBANAS.

Las aguas residuales domésticas contienen los productos de las actividades hogareñas tales como materias fecales, residuos y productos d la limpieza (partículas y sales eliminadas con el agua, los productos de limpieza como detergentes y jabones) y de la cocina (diversos productos orgánicos). En definitiva, las aguas residuales domésticas tienen una composición relativamente homogénea y predecible

Procedencia de la contaminación en los núcleos urbanos:

Servicios domésticos y públicos Limpieza de locales Drenado de Aguas Pluviales

Tipos de contaminantes:

Materia Orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta N; P; NaCl y otras sales minerales Microcontaminantes procedentes de nuevos productos Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida

inorgánica en suspensión, además de otros productos (fenoles, plomo -escape vehículos motor-, insecticidas -jardines-...)

Características Físico-Químicas

La Temperatura de las A.R. oscila entre 10-20 oC (15 oC) · Además de las cargas contaminantes en Materias en suspensión y Materias Orgánicas, las A.R. contienen otros muchos compuestos como nutrientes (N y P), Cloruros, detergentes... cuyos valores orientativos de la carga por habitante y día son:

N amoniacal: 3-10 gr/hab/d N total: 6.5-13 gr/hab/d P (PO4

3-) ; 4-8 gr/hab/d Detergentes : 7-12 gr/hab/d

En lugares donde existen trituradoras de residuos sólidos las A.R.(aguas residuales)Urbanas están mucho más cargadas (100 % más)

Características Biológicas.

En las A·R. van numerosos microorganismos., unos patógenos y otros no. Entre los primeros cabe destacar los virus de la Hepatitis. Por ej. en 1 gr. de heces de un enfermo existen entre 10-106 dosis infecciosas del virus de la hepatitis.

El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacterias conocidas como Organismos COLIFORMES. Cada individuo evacua de 105-4x105 millones de coliformes por día, que aunque no son dañinos, se utilizan como indicadores de contaminación debido a que su presencia indica la posibilidad de que existan gérmenes patógenos de más difícil detección.

Las A.R.Urbanas contienen: l06 colif. totales / 100 ml

AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES.

 http://tierra.rediris.es/hidrored/ebooks/sequia/p-cap13.

Las aguas residuales industriales presentan una mayor diversidad de composiciones y características dependiendo del tipo de industria. Generalmente las industrias evacúan residuos provenientes de los procesos industriales. Los frigoríficos vierten aguas cargadas de productos de desecho de los animales carneados en los establecimientos, las plantas curtidoras de cueros evacúan compuestos de cromo utilizados en el curtido y las materias orgánicas que son descartadas al preparar los cueros crudos, las plantas químicas pueden desechar ácidos, sales, soda y otros compuestos diversos, pero que en ciertos casos pueden ser altamente tóxicos. Las aguas residuales industriales son mucho más variables y de tratamiento mucho más complejo. Son las que proceden de cualquier taller o negocio en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice el agua, incluyéndose los líquidos residuales, aguas de proceso y aguas de refrigeración

Líquidos Residuales: Los que se derivan de la fabricación de productos, siendo principalmente disoluciones de productos químicos tales como lejías negras, los baños de curtido de pieles, las melazas de la producción de azúcar, los alpechines etc.Se debe intentar la recuperación de subproductos A.R. de Proceso: Se originan en la utilización del agua como medio de transporte, lavado, refrigeración directa... y que puede contaminarse con los productos de fabricación o incluso de los líquidos residuales.Generalmente su contaminación es <10% de la de los líquidos residuales aunque su volumen es 10-50 veces mayor.

Aguas de Refrigeración Indirecta: No han entrado en contacto con los productos y por tanto la única contaminación que arrastran es su temperatura. Ahora bien, hoy día hay que considerar también la existencia de productos que evitan problemas de explotación (estabilizantes contra las incrustaciones y corrosiones, algicidas...) que pueden ser contaminantes.

Tipos de Vertidos Industriales.

i) Continuos: Provienen de procesos en los que existe una entrada y una salida continua de agua (Procesos de Transporte, lavado, refrigeración...)

ii ) Discontinuos: Proceden de operaciones intermedias. Son los más contaminados ( Baños de decapado, baños de curtidos, lejías negras, emulsiones...)

Al aumentar el tamaño de la industria, algunos vertidos discontinuos pueden convertirse en continuos.

Clasificación de las Industrias según sus Vertidos.

Se clasifican en 5 grupos de acuerdo con los contaminantes específicos que arrastran las A.R.Clasificación de las industrias según sus vertidos:

Industrias con efluentes principalmente orgánicos

Papeleras Azucareras Mataderos Curtidos Conservas ( vegetales, carnes, pescado...) Lecherías y subproductos [leche en polvo, mantequilla, queso...) Fermentación ( fabricación de alcoholes,levaduras...) Preparación de productos alimenticios ( aceites y otros ) Bebidas Lavanderías

Industrias con efluentes orgánicos e inorgánicos

Refinerías y Petroquímicas Coquerias Textiles Fabricación de productos químicos, varios

Industrias con efluentes principalmente inorgánicos

Limpieza y recubrimiento de metales Explotaciones mineras y salinas Fabricación de productos químicos, inorgánicos.

Industrias con efluentes con materias en suspensión

Lavaderos de mineral y carbón Corte y pulido de mármol y otros minerales Laminación en caliente y colada continua.

Industrias con efluentes de refrigeración

Centrales térmicas Centrales nucleares

Contaminación Característica de la Industria.

Cada actividad industrial aporta una contaminación determinada por lo que es conveniente conocer el origen del vertido industrial para valorar su carga contaminante e incidencia en el medio receptor. Cuando se conoce el origen del vertido, el número de parámetros que definen la carga contaminante del mismo es reducido.

Valoración de la Carga Contaminante que vierte la industria.

Para superar la dificultad que supone generalizar esta valoración (pues no existen 2 industrias iguales), al menos cuando se trata de estimar la carga contaminante contenida en las A.R. con vistas al dimensionamiento de su planta depuradora, se ha recurrido al concepto de “POBLACION EQUIVALENTE”. Este valor se deduce dividiendo los Kgr. de DBO(demanda biológica de oxígeno) contenidos en el A.R., correspondiente a la producción de una unidad determinada, por la DBO que aporta un habitante por día, valor para el que en Europa se considera un valor medio de 60 gr. Ahora bien, dado que el término “Población Equivalente” sólo se refiere a una contaminación de carácter orgánico, a la hora de dimensionar la planta depuradora seria necesario, al menos, tener en cuenta además de la DBO, los Sólidos en Suspensión (SS).En Francia se basaron en los parámetros de DQO, DBO y SS para el cálculo del canon de vertido. · En Francia y Cataluña existen tablas que establecen el canon de vertido industrial en función de la producción de la actividad o el número de operarios. Estos valores los aplican las Agencias Financieras de Cuenca.Posterior se han introducido además Sólidos Disueltos (medidos por la conductividad en mho/cm); N y P

Características Medias Típicas de las Aguas Residuales de algunas Industrias.

No obstante las dificultades apuntadas para establecer unos valores para las características de las A.R., a continuación señalamos como orientación los valores más frecuentes para algunas industrias.

Contaminación característica de la industria

Aguas residuales de la industria papelera

Color Materia en suspensión y decantable DBO5 u otra que nos defina la materia orgánica En algunos casos ( muy pocos ) el pH -

Industria lechera

DBO5 u otra determinación que nos defina la materia orgánica

Industria del curtido

Alcalinidad Materia en suspensión y decantable DBO5 u otra que nos defina la materia orgánica Sulfuros Cromo

Refinerías

Aceites DBO5 u otra que nos defina la materia orgánica Fenoles Amoniaco Sulfuros

Industrias de acabado de metales

pH Cianuros Metales, según el proceso de acabado

Lavaderos de mineral

a) Si son de hierro:

Sólidos sedimentables Sólidos en suspensión después de decantación

b) Si son de otros materiales habrá que detectarlos así como a los productos tóxicos orgánicos que pueden emplearse como agentes humectantes o flotantes

Siderurgias integrales

Fenoles Alquitranes Cianuros libres y complejos DBO5 Sulfuros Materias en suspensión pH Hierro Aceites y grasas

Laminación en caliente

Aceites y grasas Sólidos en suspensión

Plantas de acido sulfúrico

Ácidos Sólidos sediméntales Arsénico, selenio y mercurio

Contaminantes específicos.

Son micro contaminantes derivados principalmente de los adelantos de las tecnologías industriales y que a muy escasa concentración (ppm) tienen un efecto perjudicial.

Son por ej.: Agentes Tenso activos, Pesticidas, Derivados Halogenados o Fosforados de Hidrocarburos, Compuestos Orgánicos específicos, Sales Metálicas, Compuestos eutrofizantes.

Valoración y Clasificación de los Contaminantes Específicos.

La evaluación de los riesgos potenciales ocasionados por los Contaminantes Específicos requiere conocer aspectos tales como los que aparecen a continuación:

Tipo y estructura del compuesto químico Propiedades físicas y químicas fundamentales, biodegradabilidad Producción total Orígenes y vías de distribución, funciones para las que se utiliza y lugares de

aplicación Condiciones prácticas en las que se realizan a los cauces, los vertidos que

contienen esos contaminantes químicas, microbiológicas, radiológicas y toxicológicas en general, así como evaluación periódica de su estado de calidad.

Cumplimiento de las normativas legales impuestas por las autoridades en materias de aguas, que imponen unos determinados y secuenciales controles analíticos.

En el campo del agua potable de consumo público, los dos puntos anteriores se explicitan y concretan teniendo en cuenta el suministrador de agua potable (pública de red o bien envasada) que ha de asegurarse con un límite razonable de confianza de que el producto servido “siempre” es potable, es decir, puede ser ingerido sin peligro de provocar ningún tipo de intoxicaciones (microbiológicas y/o fisico-químicas) en el potencial consumidor.

Esto podría venir marcado por, la “ética” y la “honestidad” de cada suministrador.

Cantidades que se vierten según condiciones de utilización Efectos tóxicos u otros efectos nefastos de los contaminantes sobre la calidad de

las aguas y su ecología ( persistencia, bioacumulación ) Medios técnicos existentes de lucha contra la contaminación

Tratamiento de las aguas residuales

El tratamiento de las aguas residuales, tanto industriales como domésticas consta de diferentes procesos y operaciones que dependen de la naturaleza y características del vertido.

Se conoce como Operaciones Unitarias a aquellos métodos de tratamiento en los que predominan los fenómenos físicos, mientras que aquéllos en los que la eliminación de los contaminantes se realiza en base a procesos químicos o biológicos se denominan Procesos Unitarios. Las operaciones y procesos unitarios se agrupan entre sí para constituir los así llamados Tratamiento Primario, Secundario y Terciario o Avanzado.

Tratamientos PrimariosEl tratamiento primario contempla el uso de operaciones físicas y químicas, que cambiarán las características y propiedades del agua residual. Entre las operaciones físicas, aplicadas se encuentran desbaste, dilaceración, homogeneización, mezclado, floculación, sedimentación, flotación y filtración

DesbasteEs la primera operación unitaria que tiene lugar en las plantas de tratamiento y consiste en la eliminación de sólidos gruesos y sedimentables por intercepción.

DilaceraciónCorresponde a la trituración de sólidos gruesos para conseguir un tamaño adecuado. Éstos se incorporan luego al flujo para su eliminación en las operaciones y procesos posteriores.

Homogeneización del caudalSe efectúa con el fin de homogeneizar las cargas de DBO y sólidos en suspensión para mejorar la efectividad de los procesos de tratamiento aguas abajo.

MezcladoA través del mezclado se busca uniformizar la mezcla de químicos y gases presentes en el agua y lograr el mantenimiento de los sólidos en suspensión. Esta operación es de gran importancia en muchas fases del tratamiento de aguas residuales, como la mezcla de suspensiones líquidas, mezcla completa de una sustancia con otra y mezcla de líquidos miscibles.

FloculaciónEste fenómeno provoca la agregación de pequeñas partículas en flóculos, cuya eliminación por sedimentación por gravedad se ve facilitada por el aumento de volumen y masa.

sedimentaciónSe produce debido a la acción de la fuerza de la gravedad. Promueve el traslado de sólidos al fondo del sistema para su posterior extracción.

FlotaciónSe emplea para la separación de partículas mediante la introducción de finas burbujas de gas (normalmente aire), en la fase líquida.

FiltraciónEliminación de los sólidos residuales en suspensión presentes después del tratamiento químico o biológico.

En los procesos químicos empleados en el tratamiento de las aguas residuales, las transformaciones se producen mediante reacciones químicas, que se llevan a cabo en combinación con las operaciones físicas unitarias y los procesos biológicos unitarios. Los principales procesos químicos unitarios son Precipitación Química, Adsorción, Desinfección, Desinfección con Cloro, Decloración, Desinfección con Ozono, Desinfección con luz ultravioleta.

Precipitación químicaEsta lleva consigo la adición de productos químicos con la finalidad de alterar el estado físico de los sólidos disueltos y facilitar su eliminación mediante sedimentación.

AdsorciónEliminación de materia orgánica no eliminada por métodos convencionales de tratamiento químico y biológico. También se emplea para declorar el agua residual antes de su vertido final.

DesinfecciónDestrucción selectiva de organismos de diversas enfermedades

Desinfección con cloroDestrucción selectiva de organismos causantes de enfermedades; el Cloro es el producto químico más utilizado.

DecoloraciónEliminación del Cloro remanente después de la cloración

Desinfección con ozonoDestrucción selectiva de organismos causantes de enfermedades.

Tratamientos SecundariosLos tratamientos secundarios contemplan procesos biológicos y se emplean para eliminar la mayor parte de la materia orgánica carbonosa, a través de su conversión en gases y tejido celular. En los tratamientos biológicos el verdadero reactor del sistema es el

microorganismo. Son ellos, quienes en función de las condiciones que le sean dadas, degradarán la materia orgánica, que constituye la contaminación (Figura 1)

Crecimiento Microbiano vs Eliminación de SubstratoLa carga orgánica de un agua residual se debe eliminar, ya que ésta disminuye la disponibilidad de oxígeno para los seres que habitan en los cuerpos de agua, debido a que compiten con ellos por el oxígeno que se necesita para su degradación. Esta materia orgánica es también el alimento de los microorganismos presentes en los tratamiento biológicos y será degradada por ellos con mayor o menor eficiencia, dependiendo de las condiciones que les sean dadas producto del diseño del sistema. Un sistema biológico de tratamiento debe considerar fundamentalmente

El equilibrio entre la concentración de substrato y la población microbiana Balance de masas (asegurar la presencia de nutrientes en el sistema) Variables de diseño (tiempos de residencia, dimensiones del tanque, necesidades

de aireación)

Dentro de los sistemas de tratamiento biológicos, éstos se pueden clasificar según el estado de los micrroganismos en Cultivos en Suspensión, Cultivos Fijos y Procesos Combinados y según el metabolismo microbiano en Sistemas Aeróbicos, Sistemas Anóxicos (m.o.Anaerobios), Sistemas Facultativos

1. Procesos AerobiosEn los procesos aerobios, los microorganismos requieren de la presencia de oxígeno para sus actividades metabólicas y por lo tanto para la degradación de la contaminación orgánica. Existen procesos aerobio fijos y en suspensión1.1. Cultivos en SuspensiónEntre los procesos aeróbicos en suspensión el sistema más usado es el de Fangos Activados. Este consiste en una suspensión de microorganismos, vivos y muertos, activados por oxígeno y capaces de estabilizar la materia orgánica presente en el agua residual.

El proceso de Lodo o Fango Activado se divide en 2 operaciones unitarias, aireacióin y clarificación (Figura 2). Durante la primera etapa, la materia orgánica del agua residual es convertida en tejido celular, al proporcionar oxígeno y agitación al sistema. En la clarificación, el sistema, ya en reposo propicia la formación de flóculos y la sedimentación de éstos, formados por los microorganismos y algunos sólidos. El líquido sobrenadante ya puede ser eliminado sin ocasionar problemas al medio ambiente, pues sus parámetros se encuentran dentro de las normas. Una fracción de los sólidos sedimentados son recirculados al tanque de aireación. La otra parte, puede ser sometida a tratamientos independientes, como digestión aerobia o anaerobia, o dispuestos como desechos sólidos.

El proceso de Fangos Activados, en ocasiones ha sido modificado para mejorar eficiencias o disminuir costos, pero básicamente el principio es el mismo. En la Figura 3 puede verse la etapa de aireación del proceso y en la Figura 4, la de sedimentación. La Figura 5 muestra el proceso llamado Reactor Discontinuo Secuencial, conocido como SBR (Sequencing Batch Reactor), que corresponde a un sistema de Lodo Activado, modificado en su diseño con el fin de que ambas etapas (aireción y sedimentación) sean realizadas dentro del mismo tanque.

1.2. Cultivos FijosEn los cultivos fijos, la masa microbiana no se encuentra libre dentro de un reactor agitado, sino adherida a una superficie, por donde va escurriendo el agua residual. El oxígeno lo toman del ambiente y los nutrientes del agua. Entre los cultivos fijos, los más conocidos son los Filtros Percoladores y los Biodiscos o Filtros Rotatorios de Contacto.

2. Procesos AnaerobiosEntre los proceso anaerobios el más común es la Digestión Anaerobia, que se utiliza para la estabilización de los lodos provenientes de la planta de tratamiento biológico

Tratamientos TerciariosEn el Tratamiento Terciario se emplean combinaciones adicionales de los procesos y operaciones unitarias, con el fin de eliminar otros componentes, tales como el nitrógeno y el fósforo (Nitrificación, Desnitrificación y Eliminación de Fósforo), cuya reducción con un tratamiento secundario no es significativa

Tratamiento Fisico/Quimico

tecnicas de tratamiento de aguas fisico quinmicas son tencicas para la separacion de la fraccion aspera.

Aceites, acidos pesados y solidos suspendidos podrian ser separados con el uso de las siguientes tecnicas:

Tamizado Coagulacion y floculacion Centrifugación Fluidización Electrolisis

Los tratamientos fisico-quimicos normalmente son usados para preparar el agua residual para la siguiente tecnica de tratamiento, en algunos casos tratamiento biologico.

Tamizado

Consiste en una filtración sobre soporte delgado, y sus objetivos son los mismos que se pretenden con el desbaste, es decir, la eliminación de materia que por su tamaño pueda interferir en los tratamientos posteriores. Según las dimensiones de los orificios de paso del tamiz, se distingue entre:

Macrotamizado: Se hace sobre chapa perforada o enrejado metálico con paso superior a 0,2 mm.. Se utilizan para retener materias en suspensión, flotantes o semiflotantes, residuos vegetales o animales, ramas,... de tamaño entre 0,2 y varios milímetros.

Microtamizado: Hecho sobre tela metálica o plástica de malla inferior a 100 micras. Se usa para eliminar materias en suspensión muy pequeñas contenidas en el agua de abastecimiento ( Plancton) o en aguas residuales pretratadas. Los tamices se incluirán en el pretratamiento de una estación depuradora en casos especiales:

Cuando las aguas residuales brutas llevan cantidades excepcionales de sólidos en suspensión, flotantes o residuos.

Cuando existen vertidos industriales importantes provenientes princi- palmente del sector alimentario ( residuos vegetales, de matadero, semillas, cáscaras de huevo,.. ).

Los tamices suelen ir precedidos por un desbaste de paso entre barrotes de 10-50 mm. Según el paso de malla del tamiz.

Vamos a desarrollar ahora los tipos de tamices:

Macrotamices rotatorios: Se utilizan con aguas residuales poco cargadas. Consiste en un tambor cilíndrico de eje horizontal, en caso de que el nivel del agua varíe relativamente poco, o como una banda rotatoria sobre cadenas sin fin, cuando los niveles del agua sufren grandes variaciones. El tamiz va a estar parcialmente sumergido. El agua entra por el interior del tambor y sale al exterior quedando retenidos en las paredes internas del tamiz los residuos a eliminar. El tambor va rotando. En la parte superior del tambor los residuos van siendo eliminados mediante unos chorros de agua que los hacen salir al exterior. El paso de malla está entre 0,3 y 3,0 mm. La pérdida de carga es pequeña entre 0,2-0,5 m.

Tamices de autolimpieza, estáticos o rotativos: Los tamices estáticos llevan una reja constituida por barrotes horizontales de acero inoxidable, de sección triangular. La inclinación sobre la horizontal disminuye progresivamente de arriba a abajo, pasando de unos 65º a unos 45º. El agua entra por arriba y pasa a través de los barrotes, mientras, la materia retenida va resbalando por el tamiz y saliendo al exterior donde se almacena en contenedores provisionalmente. Así obtenemos sucesivamente la separación, escurrido y evacuación de las materias sólidas.

Los tamices rotatorios están constituidos por una reja cilíndrica de eje horizontal con barrotes de sección trapezoidal, la cual gira lentamente. El agua cae por arriba entrando en el interior del tamiz, en tanto que la suciedad queda retenida en el exterior y son evacuadas a un contenedor provisional por medio de un rascador fijo. El paso de malla es de 0,2-2,0 mm. Las pérdidas de carga son elevadas, del orden de 2 m., lo que obliga la mayoría de las veces a un bombeo suplementario. Tienen el problema añadido de ser sensibles al atascamiento por grasas coaguladas.

Tamices deslizantes: Son de tipo vertical y continuo. El tamiz lleva a lo largo de él una serie de bandejas horizontales solidarias a la malla. En estas bandejas quedan retenidos los sólidos siendo eliminados en la parte superior por un chorro de agua a contracorriente. El paso de malla es de 0,2- 3,0 mm. Las tareas que debemos realizar en este punto son:

Limpiar los tamices de las posibles obturaciones que se hayan podido formar.

En las de tipo mecánico debemos realizar las tareas de mantenimiento recomendado por el fabricante

La Tamización es el primer estado del tratamiento, tanto para las aguas superficiales como para la las aguas residuales. El propósito es:

Proteja la estructura río abajo contra los objetos grandes que podrían crear obstrucciones en algunas de las unidades del proceso.

Separar y quitar fácilmente la materia grande transportada por el agua que quiere ser tratada, de modo que puede afectar negativamente la eficacia de procedimientos posteriores del tratamiento o hacer su puesta en práctica más difícil.

La eficacia de la operación del tamizado depende del espaciamiento entre las barras de pantallas:

Pantalla fina, para un espaciamiento bajo 10 milímetros Pantalla media, para el espaciamiento de 10 a 40 milímetros Pantalla gruesa, para el espaciamiento por encima de 40 milímetros

La pantalla fina es precedida generalmente por una operación preliminar de la tamización para los propósitos de protección.

La tamización es llevada a cabo por una pantalla manualmente limpiada (de gran tamaño, para reducir la frecuencia de las operaciones de colección en la tamización) o, preferiblemente, por una pantalla automáticamente limpiada (esencial en los casos de altos caudales de agua con un contenido de sólidos elevada). La pantalla automática de la barra es protegida generalmente por una pantalla preliminar robusta, que se debe también proporcionar a los sistemas automáticos de una limpieza en instalaciones grandes y en caso de que del agua a tratar contenga un alto volumen de materia gruesa.

Para reducir operaciones manuales tanto como sea posible, los procedimientos de tamización se han automatizado cada vez más, uniforme en instalaciones

pequeñas. La automatización es esencial en las situaciones donde cantidades grandes de materia son llevadas a la planta por el agua y llegan de una vez la pantalla de barra, tendiendo a la estera de barras y estorbando totalmente a la pantalla en algunos minutos. Las pantallas finas deben ser automatizadas.

La basura recogida se almacena en un envase de capacidad dada, calculado de acuerdo con la frecuencia aceptable de las operaciones y de la disposición de

basura.

Coagulación y floculación

Estamos acostumbrados a clasificado en tres categorías los compuestos del agua: sólidos suspendidos, partículas coloidales (menos de 1 micra) y sustancias disueltas (menos que varios nanómetros).

Los procesos de coagulación-floculación facilitan el retiro de los SS y de las partículas coloidales . Esta es usada en la etapa final de la separación de los sólidos-líquidos: deposición, flotación o filtración .

Coagulación es la desestabilización de las partículas coloidales causadas por la adición de un reactivo químico llamado coagulante.

La floculación es la aglomeración de partículas desestabilizadas en microflóculos y después en los flóculos más grandes que pueden ser depositados llamados flóculo. La adición de otro reactivo llamado floculante o una ayuda del floculante puede promover la formación del flóculo.

Los factores, que pueden promover la coagulación-floculación, son el gradiente de la velocidad, el tiempo, y el pH. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las partículas se unan juntos. Por otra parte el pH es un factor prominente en el retiro de coloides.

Centrifugación y centrifugadores

la centrifugación es un proceso de separación que utiliza la acción de la fuerza centrífuga para promover la aceleración de partículas en una mezcla de sólido-líquido. Dos fases claramente distintas se forman en el recipiente durante la centrifugación:

El sedimento

Generalmente no tiene una estructura uniforme.

Debajo encuentra un ejemplo de un depósito de sedimento:

El centrifugado o el concentrado que es el líquido flotante.

A menudo claro, algunas veces nublado, debido a la presencia de las partículas coloidales muy finas que no se depositan fácilmente. Sin embargo puede también contener varias fases si el líquido intersticial de las mezclas contiene el elemento con diversas densidades, tales como aceites por ejemplo.

APLICACIONES EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA

Fluidización

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La fluidización es un proceso por el cual una corriente ascendente de fluido (líquido, gas o ambos) se utiliza para suspender partículas sólidas. Desde un punto de vista macroscópico, la fase sólida (o fase dispersa) se comporta como un fluido, de ahí el origen del término "fluidización". Al conjunto de partículas fluidizadas se le denomina también "lecho fluidizado".

Los lechos fluidizados tienen variedad de aplicaciones, entre las cuales se pueden mencionar:

Clasificación mecánica de partículas en base a su tamaño, forma o densidad. Lavado o lixiviación de partículas sólidas. Cristalización. Adsorción e intercambio iónico. Intercambiado de calor en lecho fluidizado.

Reacciones catalíticas heterogéneas (incluyendo la descomposición catalítica del petróleo).

Combustión de carbón en lecho fluidizado. Gasificación de carbón en lecho fluidizado. Bioreactores de lecho fluidizado.

Electrólisis

La electrólisis es un proceso donde la energía eléctrica cambiará a energía química. El proceso sucede en un electrólito, una solución acuosa o sales disueltas que den la posibilidad a los iones ser transferidos entre dos electrodos. El electrolito es la conexión entre los dos electrodos que también están conectados con una corriente directa. Esta unidad se llama célula de electrolisis y se muestra en el cuadro de abajo:

Si usted aplica una corriente eléctrica, los iones positivos migran al cátodo mientras que los iones negativos migrarán al ánodo. Los iones positivos se llaman cationes y son todos los metales. Debido a su valencia perdieron electrones y pueden tomar electrones. Los aniones son iones negativos. Llevan normalmente los electrones y entonces tienen la oportunidad de cederlos. Si los cationes entran en contacto con el cátodo, captan de nuevo los electrones que perdieron y pasan al estado elemental. Los aniones reaccionan de una manera opuesta. Si entran en contacto con el ánodo, ceden sus electrones y pasan al estado elemental. En el electrodo, los cationes serán reducidos y los aniones serán oxidados. Para controlar las reacciones en la célula usted puede elegir entre diversos materiales para el electrodo. Así como usted puede utilizar varios electrólitos para las reacciones y los efectos especiales. El electrolito contiene los iones, que conducen la corriente. Por ejemplo, si usted desea galvanizar, como cátodo se utiliza un pedazo de metal. Los iones del metal del ánodo migran al cátodo y se convierten en una capa delgada en la superficie de la pieza que necesita ser galvanizada. Para producir cobre muy puro usted tiene que elegir un ánodo de cobre contaminado, que será limpiado por electrólisis. El cobre se consigue como iones

de Cu2+ en la solución y precipita en el cátodo como capa de cobre más pura que antes. La contaminación del ánodo no reaccionará con el cobre. Los metales con un carácter más noble que el cobre no reaccionarán. Los metales con un potencial estándar más o menos igual que el cobre también sufren electrolisis y migran al cátodo

Tratamiento 2 (Biologico)

Biofiltro

Los BBK-biofilters son construidos para conducir el aire contaminado con los medios del filtro. El aire contaminado se mezcla a menudo con aire de la cuarto-ventilacion antes de incorporar la tapa del biofilter. Pues el aire pasa abajo por la zona de filtro , los microorganismos específicos descompondrán los compuestos olorosos en CO 2 y agua. El tiempo de la detención puede variar, pero es típicamente 25-35 sec. dependiendo de la complejidad de los compuestos olorosos.

El filtro se humedece según los requisitos de medios de un sistema de regadera, pues es importante controlar la humedad para obtener maximo efecto de limpieza máximo. El contrario a los biofilters tradicionales el agua y el aire se mueve en la misma dirección, y éste conduce a la posibilidad de regar los medios del filtro mientras que el filtro está en la operación. En los casos donde el agua y el aire se mueven en direcciones opuestas, sólo la parte superior de los medios del filtro serán suficientemente humedecidos.

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Tercer tratamiento (Filtracion)

Filtración de agua

Filtración de agua para tratamiento de agua industrial y procesos de reciclaje de agua

Filtro de tambor / Filtro de disco Los filtros hydrotech micropantalla para la purificación de agua y la recuperación del producto con un coste de filtros muy eficiente.

El micro-colocador es una técnica eficiente y fiable para la separación de partículas de todo tipo de líquidos. Hydrotech desarrolla y fabrica filtros de alto rendimiento para la purificación del agua y la recuperación de productos.

Ósmosis inversa

Lo que es más, los paquetes de filtración de Lenntech se ofrecen en una amplia gama de instalaciones de ósmosis inversa (RO). El alcance de los filtros es a partir de 567 litros/día de producción.

Filtro de cartucho

Lenntech también ofrece una amplia variedad de filtros de cartucho y el alcance comienza en filtros para casa.

Tratamiento 3

Desinfección

El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargará nuevamente dentro del ambiente. La efectividad de la desinfección depende de la calidad del agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de desinfección que es utilizada, de la dosis de desinfectante (concentración y tiempo), y de otras variables ambientales. El agua turbia será tratada con menor éxito puesto que la materia sólida puede blindar organismos, especialmente de la luz ultravioleta o si los tiempos del contacto son bajos. Generalmente, tiempos de contacto cortos, dosis bajas y altos flujos influyen en contra de una desinfección eficaz. Los métodos comunes de desinfección incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV. La Cloramina, que se utiliza para el agua potable, no se utiliza en el tratamiento de aguas residuales debido a su persistencia.

La desinfección con cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguas residuales en Norteamérica debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residual puede generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o dañinos al ambiente. La clorina o las "cloraminas" residuales puede también ser capaces de tratar el material con cloro orgánico en el ambiente acuático natural. Además, porque la clorina residual es tóxica para especies acuáticas, el efluente tratado debe ser químicamente desclorinado, agregándose complejidad y costo del tratamiento.

La luz ultravioleta (UV) se está convirtiendo en el medio más común de la desinfección en el Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de la clorina en el tratamiento de aguas residuales y en la clorinación orgánica en aguas receptoras. La radiación UV se utiliza para dañar la estructura genética de las bacterias, virus, y otros patógenos, haciéndolos incapaces de la reproducción. Las desventajas dominantes de la desinfección UV son la necesidad del mantenimiento y del reemplazo frecuentes de la lámpara y la necesidad de un efluente altamente tratado para asegurarse de que los microorganismos objetivo no están blindados de la radiación UV (es decir, cualquier sólido presente en el efluente tratado puede proteger microorganismos contra la luz UV).

El ozono O3 es generado pasando el O2 del oxígeno con un potencial de alto voltaje resultando un tercer átomo de oxígeno y que forma O3. El ozono es muy inestable y reactivo y oxida la mayoría del material orgánico con que entra en contacto, de tal manera que destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades. El ozono se considera ser más seguro que la clorina porque, mientras que la clorina que tiene que ser almacenada en el sitio (altamente venenoso en caso de un lanzamiento accidental), el ozono es colocado según lo necesitado. La ozonización también produce pocos subproductos de la desinfección que la desinfección con cloro. Una desventaja de la desinfección del ozono es el alto costo del equipo de la generación del ozono y que la cualificación de los operadores deben ser elevada

TRATAMIENTO BIOLOGICO

El tratamiento biológico del agua residual se utiliza para bajar la carga orgánica de compuestos orgánicos solubles. Hay dos catgorías principales:

Tratamiento aerobio

Tratamiento anaerobio

La carga orgánica se define por la demanda biológica de oxígeno (DBO).

En sistemas aerobios el agua se airea con aire comprimido (en algunos casos oxígeno). Los sistemas anaerobios funcionan bajo condiciones libres de oxígeno.

Planta de tratamiento biológico de aguas

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Tratamiento de aguas en plantas anaeróbicas

La ventaja principal del tratamiento anaeróbico es que no utiliza energía externa para mover componentes mecánicos como los aireadores utilizados en la plantas aeróbicas.

Uso de bacterias benéficas para tratamiento de aguas residuales

Normalmente las plantas de tratamiento ya sean aeróbicas o anaeróbicas, utilizan la flora natural para realizar los procesos de degradación de la materia orgánica. Sin embargo, este proceso se puede acelerar o potenciar utilizando bacterias beneficas creadas mediante la bio-ingeniería. Uno de tales productos es el compuesto de bacterias llamado Enziclean, que es una mezcla de bacterias aeróbicas, anaerobias y facultativas; es decir, que trabajan en ambientes tanto aerobios como anaerobios. La calidad biológica de estas bacterias es tal, que inclusive pueden sustituir completamente la necesidad de una planta de tratamiento en pequeñas industrias o granjas o en tratamientos domésticos.

Limitaciones del tratamiento biológico

Como los tratamientos primario y secundario de aguas negras no eliminan a los nitratos ni a los fosfatos, éstos contribuyen a acelerar el proceso de eutroficación de los lagos, de las corrientes fluviales de movimiento lento y de las aguas costeras.

Los tratamientos primario y secundario de las aguas negras tampoco eliminan productos químicos persistentes como los plaguicidas, ni los radioisótopos de vida media grande, los ambientalistas los consideran insuficientes, limitados e imperfectos, por lo que exigen que se debe hacer un mejor tratamiento de las aguas negras y de los desechos industriales, así como evitar una sobrecarga.  Entre el tratamiento primario y secundario de las aguas negras eliminan cerca del 90% de los sólidos en suspensión y cerca del 90 % de la materia orgánica (90% de la demanda bioquímica de oxígeno). Una parte de los sólidos eliminados en este tratamiento se utiliza para la elaboración de fertilizantes pero la mayor parte de ellos se usa de relleno de terrenos o se tira al mar.     En Estados Unidos, el tratamiento primario y secundario combinados deben ser utilizados en todas las comunidades que cuenten con plantas de tratamiento de aguas de desecho. Sin embargo, este procedimiento deja todavía en el agua tratada entre un 3 y un 5 % en peso de los desechos que requieren oxígeno, 3% de los sólidos en suspensión, 50% del nitrógeno (principalmente en forma de nitrato), 70% del fósforo (principalmente en forma de fosfatos) y 30% de la mayoría de los compuestos de metales tóxicos y de productos químicos orgánicos.

http://www.enziclean.com/articulos/tratamiento_biologico_de_aguas_residuales_uso_de_bacterias_beneficas.html

TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DOMESTICA E INDUSTRIAL

PURITEC-GES le diseñará soluciones aeróbicas o anaeróbicas para efluentes de aguas residuales, que con éxito lograrán alcanzar las demandas de reuso interno, regulaciones externas y responsabilidades fiscales que nuestros clientes puedan tener.

La reducción de contaminantes incluyendo sólidos en suspensión, materia orgánica e inorgánica, quimicos, metales disueltos, aceites, grasas y agentes patógenos biológicos, forma parte del alcance de nuestro trabajo.

Proyecto coca-cola

Caudal: 60 m3d Tipo: Aguas Residuales Domesticas Ubicación: Nejapa, El Salvador Año de Ejecución: 2007

Aspectos legales del agua

Aunque se dispone de los Códigos Civil, Penal, Municipal, de Salud, de Leyes, del Medio Ambiente, Forestal, Riego y Avenamiento, Pesca, Pesticidas y Fertilizantes, creación de ANDA y CEL, y otras normas legales más, se carece de una Ley de Aguas de carácter general o especial. Dentro del proceso de modernización de los recursos hídricos, hay anteproyectos elaborados al respecto y están en etapa de discusión legislativa. También está en proceso de consenso una propuesta de norma de aguas residuales.

Mientras tanto, El Salvador cuenta con una serie de legislaturas que, se supone, velan por que la contaminación de los recursos hídricos sea penada y controlada:

Código de Salud

Determina la norma de calidad del agua, el control de vertidos y las zonas de protección. Le otorga al Ministerio de Salud la atribución para desarrollar programas de saneamiento ambiental, abastecimiento de agua potable para comunidades, disposición adecuada de excretas y aguas servidas, así como la eliminación y control de contaminación de agua.

Reglamento sobre la Calidad del Agua, el Control de Vertidos y las Zonas de Protección

Tiene por objeto desarrollar los principios de la Ley de Gestión Integrada de Recursos Hídricos y su Reglamento, y se orienta a evitar, controlar o reducir la contaminación del agua por vertidos domésticos, industriales o de cualquier índole, estableciendo normas sobre depuración y tratamiento de aguas y sus respectivas sanciones.

Reglamento Especial de Aguas Residuales

Tiene por objeto velar porque las aguas residuales no alteren la calidad de los medios receptores, para contribuir a la recuperación, protección y aprovechamiento sostenibles del recurso hídrico

respecto de los efectos de la contaminación. Las disposiciones del reglamento serán aplicables en todo el territorio nacional, independientemente de la procedencia y destino de las aguas

residuales.

2.5) GESTION DE AGUAS RESIDUALES. De el salvador

El alto nivel de contaminación del agua, en El Salvador es debido primordialmente a las aguas residuales domésticas y aguas residuales industriales, aunque otras fuentes como desechos sólidos, retornos agrícolas y arrastres de sedimentos por erosión en puntos específicos pueden ser importantes.

Investigaciones realizadas indican que en algunos tramos de los ríos más importantes, del país se presentan cantidades de coliformes entre 1 millón y 100 millones, después que han recibido las aguas residuales de ciudades importantes, así mismo después de recibir los vertidos de aguas residuales industriales, la Demanda Bioquímica de Oxígeno puede llegar a valores entre 100-300 mg/l, debido a que son desechos predominantemente orgánicos, de agroindustrias.

Esta situación está limitando la posibilidad de aprovechamiento como un recurso para el desarrollo sostenible, volviéndose un factor de escasez de agua, al no cumplir con los requisitos de calidad para algunos usos productivos o de abastecimiento, volviendo más costosas las obras.

Las alternativas para prevenir o disminuir esta contaminación, son parte de los componentes de la gestión de aguas residuales, tales como recuperación y reciclaje de aguas, alternativas tecnológicas de producción mas limpia, aplicación y/o desarrollo de sistemas de manejo y tratamiento de aguas residuales.

Un problema especial se presenta en la región, con algunas aguas residuales provenientes de agroindustrias, propias de países donde el desarrollo de investigaciones y generación de tecnologías de tratamiento no es parte de la agenda de centros de investigación, por falta de capacidades.

Aún, la transferencia de tecnologías de tratamiento de aguas residuales domésticas es un tema que no ha sido abordado en forma sistemática, por lo que se han presentado experiencias totalmente desastrosas que están generando una resistencia a la utilización de plantas de tratamiento.

Las causas que explican esta situación incluye el hecho que recientemente, se ha aprobado la ley del Medio Ambiente y todavía no existen mecanismos eficaces que estimulen u obliguen a las industrias y a la empresas administradora de los sistemas de alcantarillados, a tratar sus afluentes.

Existe confusión en el ámbito de aplicación y la jurisdicción, de varias instituciones que no han armonizado sus leyes y procedimientos, no existe una política de apoyo y promoción de proyectos de investigación de sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales y domésticas, la capacitación de

proyectistas, constructores y operadores de sistemas de tratamiento, tampoco ha sido promovida.

Entre los grupos afectados se debe incluir a toda la población del país, al limitarse a escala nacional los procesos de desarrollo, por secases de agua en cantidad o en calidad; de forma más inmediata son afectados los pescadores, los agricultores, los ganaderos y las comunidades rurales.

Conclusiones

Las aguas residuales son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud publica y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales. Los materiales inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por métodos mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que nos tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales.El tratamiento de las aguas residuales da como resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de abastecimiento. Específicamente el tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento secundario ya que este esta ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos, los cuales pueden ser aerobios y anaerobios.El tratamiento secundario de las aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gas metano, este ultimo se puede separar y quemar como una fuente de energía. Debido a que ambos productos finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de un proceso de tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO inicial.

http://www.monografias.com/trabajos11/agres/agres.shtml