ndice Introduccin4Objetivos5General:5Especficos:5Tratamientos Terciarios de Aguas Residuales6AGUA RESIDUAL6PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (P.T.A.R.)6PROCESO DE TRATAMIENTO6SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES6TRATAMIENTO TERCIARIO6CONTAMINANTES DEL EFLUENTE7LAGUNAJES8LAGUNA AEROBIA:10LAGUNAS ANAEROBIAS:11LAGUNAS FACULTATIVAS:14Cmo funcionan estas lagunas?15Para qu sirven las Lagunas Facultativas?15VENTAJAS15DESVENTAJAS16LAGUNAS DE MADURACIN16ZANJAS19Ventajas21Desventajas:21SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR LODOSACTIVADOS22Elementos bsicos de las instalaciones del proceso de lodos activados:22Operacin bsica23Descarga del exceso de lodos24Uso de bacterias benficas25Otros Microorganismos25REUSO DE AGUAS RESIDUALES26APLICACIN Y REUTILIZACIN DE AGUAS RESIDUALES27REUTILIZACIN EN EL MEDIO URBANO27REUTILIZACIN INDUSTRIAL28REUTILIZACIN AGRCOLA29CONCLUSIONES30BIBLIOGRAFA31ANEXOS32

Introduccin

En Ingeniera sanitaria, el trmino tratamiento de aguas es el conjunto de operaciones unitarias de tipo fsico, qumico, fsico-qumico o biolgico cuya finalidad es la eliminacin o reduccin de la contaminacin o las caractersticas no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales llamadas aguas negras. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las caractersticas adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la combinacin y naturaleza exacta de los procesos vara en funcin tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final.Las aguas residuales pueden provenir de actividades industriales o agrcolas y del uso domstico. Los tratamientos de aguas industriales son muy variados, segn el tipo de contaminacin, y pueden incluir precipitacin, neutralizacin, oxidacin qumica y biolgica, smosis, etc. En el caso de agua urbana, los tratamientos suelen incluir la siguiente secuencia: Pretratamiento Tratamiento primario Tratamiento secundario Tratamiento terciarioEste documento trata sobre el tratamiento terciario que reciben las aguas residuales. Este tratamiento es de carcter fsico-qumico o biolgico: desde el punto de vista conceptual no aplica tcnicas diferentes que los tratamientos primarios o secundarios, sino que utiliza tcnicas de ambos tipos destinadas a pulir o afinar el vertido final, mejorando alguna de sus caractersticas. A continuacin se mostrarn los componentes del tratamiento terciario en una planta de tratamiento de aguas residuales, las normas que aplican en el pas de Guatemala y el posterior uso que se le puede dar en nuestro medio a las aguas residuales ya tratadas.

Objetivos

General: Mostrar los componentes que forman los tratamientos terciarios a las aguas residuales en una planta de tratamiento.

Especficos: Determinar que es un tratamiento terciario en aguas residuales y cules son los mtodos utilizados.

Describir los diferentes tipos de lagunas utilizadas en este proceso y para qu sirven cada una de ellas.

Explicar que es el sistema de tratamiento por lodos activos y cul es el procedimiento utilizado

Mostrar los diferentes usos que se le puede dar a las aguas residuales en nuestra sociedad

Tratamientos Terciarios de Aguas ResidualesAGUA RESIDUALSe denomina aguas servidas a aquellas que resultan del uso domstico o industrial del agua. Se les llama tambin aguas residuales, aguas negras o aguas cloacales.Son residuales pues, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; son negras por el color que habitualmente tienen.PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (P.T.A.R.)Es la unidad o conjunto de unidades destinadas a mejorar la calidad del agua de tal forma que produzcan en los cuerpos receptores, efectos compatibles con las exigencias legales y/o con la utilizacin aguas abajo de la poblacin.PROCESO DE TRATAMIENTOFormas particulares de mejorar la calidad de aguas residuales mediante operaciones unitarias o procesos unitarios.SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESEst constituido por un proceso conjugado o conjunto de procesos de tratamiento que se verifican en una P.T.A.R.TRATAMIENTO TERCIARIOTratamiento terciario es un trmino genrico que describe uno o cualquier nmero de procesos utilizados para refinar y pulir el agua antes de que sea reutilizada o descargada en un cuerpo de agua cercano.El tratamiento terciario se emplea para separar la materia residual de los efluentes de procesos de tratamiento biolgico, a fin de prevenir la contaminacin de los cuerpos de agua receptores, o bien, obtener la calidad adecuada para el reso, factor de importancia en la planeacin de recursos hidrulicos donde el abastecimiento de agua potable es limitado.Este tratamiento consiste en un proceso fsico-qumico antes de proceder a la desinfeccin del agua. Este conjunto de procesos se designa comnmente como tratamiento terciario e incluye la coagulacin, la floculacin, la decantacin y la filtracin. El tratamiento terciario permite, adems, eliminar un porcentaje elevado de los virus, las bacterias y los parsitos contenidos en el afluente, confiriendo as una mayor fiabilidad al proceso de regeneracin.El objetivo del tratamiento terciario es eliminar la materia en suspensin del afluente secundario mediante filtracin directa, y desinfectar completamente el efluente, satisfaciendo as las exigencias del proceso de regeneracin del agua residualLos procesos complementarios que pueden ser aplicados son:a) Procesos fsico-qumicos.b) Procesos fsico-biolgicos.CONTAMINANTES DEL EFLUENTEHay un gran nmero de caractersticas indeseables que el agua puede tener todava en esta etapa. Puede tener an altos niveles de demanda bioqumica de oxgeno, slidos suspendidos, amonaco, nitratos o fosfatos. El nitrgeno y el fsforo son particularmente problemticos. Si hay altos niveles en las aguas residuales cuando se efecta el vertido, el efluente cargado de nutrientes puede desencadenar floraciones nocivas de algas. Si no se realiza una adecuada supervisin, podra agotarse finalmente el oxgeno del agua.En esta etapa, el agua tambin puede contener desechos tales como metales pesados o slidos disueltos, que tambin deben ser tratados antes de que el agua pueda ser reutilizada o descargada.La eliminacin de materia particulada y coloidal presente en los efluentes depurados, puede lograrse mediante la aplicacin de tratamientos fisicoqumicos (coagulacin floculacin) y la posterior etapa de separacin (decantacin, filtracin).Para la eliminacin de nutrientes (nitrgeno y fsforo), se recurre cada vez ms al empleo de procesos biolgicos. No obstante, el caso del de fsforo, los procesos de precipitacin qumica, empleado sales de hierro y de aluminio, continan siendo los de mayor aplicacin.En la eliminacin biolgica de nitrgeno se opera de forma secuencial, bajo condiciones xicas y anxicas, que dan como resultado final su liberacin a la atmsfera, en forma de nitrgeno gaseoso.Para la eliminacin biolgica del fsforo se combinan reactores operando bajo condiciones anaerobias, xicas y anxicas, quedando el fsforo almacenado en los microorganismos, que posteriormente se extraen como lodos en exceso. Combinando los procesos anteriores tambin es posible la eliminacin conjunta de ambos nutrientes.Mtodos de tratamiento terciario: smosis Inversa: Electrodilisis Destilacin Coagulacin y floculacin Adsorcin Remocin por espuma Filtracin Extraccin por solvente Intercambio inico Oxidacin qumica Precipitacin Nitrificacin DenitrificacinLAGUNAJESUna instalacin de depuracin mediante la tecnologa de lagunaje es un medio artificial (balsas, conducciones, etc.), diseado para que en l se den, de forma controlada, los procesos auto depuradores que tienen lugar en la naturaleza en ros y lagos. En este sistema se producen varios tipos de reacciones en las que intervienen los siguientes elementos: Medio acuoso Radiacin solar (ultravioleta y visible) Materia orgnica Bacterias y microorganismos hetertrofos Contenido en oxgeno, en funcin de la profundidad Profundidad, que condiciona el alcance de la luz Compuestos inorgnicos

Figura 1. Lagunas en una planta de tratamiento de Colombia.En un estudio realizado por Peng et al (2005), sobre la eficiencia de un sistema de lagunas de depuracin en China, se encontr una remocin de la DBO del 84,5% en poca fra, mientras que en poca de verano la remocin fue de 91,8%. En cuanto a la remocin de nitrgeno, tambin se observ una diferencia entre una poca y otra, observndose una depuracin de 19,6% y 71,4% de nitrgeno de amonio, en la poca fra y de verano, respectivamente.En los pases en desarrollo, las lagunas de estabilizacin son usualmente el mtodo ms apropiado para el tratamiento de aguas residuales domsticas y municipales, especialmente en aquellos con climas tropicales. Dentro de las ventajas de las lagunas de estabilizacin se pueden sealar: el bajo costo de inversin, la facilidad de operacin y control y la capacidad para amortiguar importantes fluctuaciones de carga orgnica.En funcin de la profundidad, las lagunas pueden ser de tres tipos: Anaerobias: tienen una profundidad de 2,5 m o ms. Facultativas: con una profundidad entre 1,2 m y 2,5 m. De maduracin: profundidad entre 0,3 m y 0,6 m.Las posibles variaciones en lagunas de tratamiento de aguas servidas se pueden clasificar de distintas maneras, pero una de las ms habituales las clasifica segn la participacin del oxgeno disuelto en el sistema:Lagunas aerobias: una laguna en que se espera (por diseo) que exista oxgeno disuelto en todo el sistema se clasifica como laguna aerobia;Lagunas anaerobias: si el oxgeno est ausente en toda la laguna se clasifica como laguna anaerobia.Lagunas facultativas: si el oxgeno disuelto participa slo en algunas partes de la laguna (por ejemplo en el sector superior) pero existen regiones sin oxgeno (por ejemplo en el fondo) se le clasifica como facultativa.Aerobia, anaerobia y facultativa se han tomado de la clasificacin microbiolgica de los microorganismos participantes. La clasificacin de microorganismos se basa en diversos conceptos, uno de ellos el mecanismo respiratorio; las bacterias que respiran oxgeno se llaman aerobias; las que respiran mediante mecanismos de xido reduccin sin participacin de oxgeno gaseoso son las anaerobias mientras que aquellas que se adaptan a uno u otro mecanismo respiratorio son las bacterias facultativas.LAGUNA AEROBIA:Laguna aerobia o laguna de alta produccin de biomasa, es un estanque artificial al cual se llevan las aguas residuales para que sean tratadas mediante un proceso biolgico de tipo aerobio de descomposicin de la materia orgnica. Son lagunas de baja profundidad, de 30 a 60 centmetros. Las lagunas de tratamiento de aguas servidas, algunas veces llamadas de estabilizacin, tienen como propsito explcito conseguir que las aguas acumuladas en ellas lleguen a cumplir un conjunto de parmetros cuantitativos, fijados por ley, que permitan su descarga al ambiente receptor sin ocasionar problemas ambientales. Los parmetros suelen estar relacionados con el potencial de riesgo a la salud pblica, la cantidad de orgnicos disueltos, los slidos suspendidos, las materias grasas, el contenido de nitrgeno orgnico, el contenido de fosfatos, la ausencia de olor y la ausencia de color.

Figura 2. Ejemplo de lagunas aerobicas.

LAGUNAS ANAEROBIAS:Las lagunas anaerobias se utilizan normalmente como primera fase en el tratamiento de aguas residuales urbanas o industriales con alto contenido en materia orgnica biodegradable. El objetivo primordial de estas lagunas es la reduccin de contenido en slidos y materia orgnica del agua residual, y no la obtencin de un efluente de alta calidad. Por esta razn, las lagunas anaerobias operan en serie con lagunas facultativas y de maduracin. Generalmente se utiliza un sistema compuesto por al menos una laguna de cada tipo en serie, para asegurar que el efluente final de la planta depuradora va a poseer una calidad adecuada durante todo el ao.Figura 3. Esquema de figuras anaerobias.Fundamentos De La Depuracin en Lagunas AnaerobiasComo su nombre indica, en las lagunas anaerobias se produce la degradacin de la materia orgnica en ausencia de oxgeno. En estas condiciones, la estabilizacin tiene lugar mediante las etapas siguientes.HIDROLISIS: Este trmino indica la conversin de compuestos orgnicos complejos e insolubles en otros compuestos ms sencillos y solubles en agua. Esta etapa es fundamental para suministrar los compuestos orgnicos necesarios para la estabilizacin anaerobia en forma que puedan ser utilizados por las bacterias responsables de las dos etapas siguientes.FORMACION DE ACIDOS: Los compuestos orgnicos sencillos generados en la etapa anterior son utilizados por las bacterias generadoras de cidos. Como resultado se produce su conversin en cidos orgnicos voltiles, fundamentalmente en cidos actico, propinico y butrico. Esta etapa la pueden llevar a cabo bacterias anaerobias o facultativas. Hay una gran variedad de bacterias capaces de efectuar la etapa de formacin de cidos, y adems esta conversin ocurre con gran rapidez. Dado que estos productos del metabolismo de las bacterias formadoras de cido o acidognicas estn muy poco estabilizados en relacin con los productos de partida, la reduccin de DBO5 o DQO en esta etapa es pequea.FORMACION DE METANO. Una vez que se han formado estos cidos orgnicos, una nueva categora de bacterias entra en accin, y los utiliza para convertirlos finalmente en metano y dixido de carbono. El metano es un gas combustible e inodoro, y el dixido de carbono es un gas estable, que forma parte en poca cantidad de la composicin normal de la atmsfera.La liberacin de estos gases es responsable de la aparicin de burbujas, que son un sntoma de buen funcionamiento en las lagunas anaerobias. Esta fase de la depuracin anaerobia es fundamental para conseguir la eliminacin de materia orgnica, ya que los productos finales no contribuyen a la DBO5 o DQO del medio.A diferencia de lo que ocurra con la fase acidognica, hay pocos microorganismos capaces de desarrollar la actividad metanognica, su metabolismo es ms lento.MORFOLOGIA DE LAS LAGUNAS ANAEROBIASLas lagunas anaerobias se construyen de acuerdo con una de las dos concepciones bsicas siguientes.A) Lagunas de gran tamao, poca profundidad y tiempos de residencia del agua residual medios. Este tipo de diseo se utiliza en Australia.B) Lagunas pequeas, profundidad media a alta y tiempos cortos de residencia. Este diseo es el normal en la mayora de los pases, especialmente como primera fase de la depuracin, bien por lagunaje o utilizando algn otro mtodo de tratamiento. Los factores que hay que tener en cuenta al proyectar una laguna anaerobia son fundamentalmente los aspectos de conservacin del calor, sedimentacin de materia en suspensin y almacenamiento de fangos. Considerando los mecanismos responsables de la degradacin anaerobia y las variables ambientales que influyen sobre ellos, la morfologa ms apropiada es la descrita en el punto b. A continuacin expondremos algunas de las caractersticas de las lagunas anaerobias y su efecto sobre el proceso global de depuracin.Profundidad y Tamao:Como veamos, hay una serie de razones por las que se debe escoger la alternativa b al proyectar las lagunas anaerobias, es decir, construir varias lagunas pequeas, profundas y con tiempos cortos de residencia del agua residual. Las principales razones para esta eleccin son las siguientes:1. Conservacin de calor. La superficie expuesta a intercambios de calor con la atmsfera en lagunas profundas y de pequeo tamao es muy reducida, y adems, los taludes de tierra proporcionan un adecuado sistema de aislamiento para prevenir el enfriamiento excesivo del agua durante el invierno. 2. Disminucin en los requerimientos de terreno. Cuando se usan lagunas profundas disminuye la necesidad de superficie a ocupar para alcanzar un determinado nivel de depuracin. Las lagunas anaerobias profundas permiten reducir la superficie ocupada total por la planta de lagunaje en un 40-50% .3. Disminucin del riesgo de arrastre de slidos. En el diseo profundo, el fango sedimenta en el fondo de la laguna y es muy poco probable que se produzca su arrastre con la salida, que tiene lugar por superficie.4. Oxigenacin restringida al minimizar la superficie. Por una parte, al ser inferior la superficie la transferencia de oxigeno disminuye. Por otra, la mezcla inducida por la accin del viento es muy escasa, debido al efecto de los taludes y a la imposibilidad de formacin de olas.5. La concentracin de slidos en una zona pequea favorece la compactacin de los fangos. En lagunas anaerobias de gran tamao y escasa profundidad se produce a menudo la flotacin de los fangos, con el consiguiente peligro de arrastre por el efluente . Sin embargo, en lagunas profundas (profundidad superior a 2,5 m.) el fango se acumula en el fondo, donde se produce su mineralizacin en condiciones anaerobias.6. Los costos de mantenimiento son menores en lagunas profundas, ya que el fango se va acumulando durante un periodo de varios aos (normalmente de 3-6 aos), por lo que slo es necesario el vaciado de las lagunas despus de un tiempo elevado de utilizacin. De esta forma el diseo profundo no slo facilita la acumulacin de fangos, sino que proporciona un lugar de almacenamiento, donde tiene lugar su mineralizacin.7. Las lagunas pequeas y profundas son mucho ms flexibles, ya que permiten establecer distintos tipos de circulacin y modificar los tiempos de tratamiento si se detectan anomalas en su funcionamiento. Por otra parte, la disponibilidad de varias lagunas anaerobias es necesaria para las operaciones de vaciado y limpieza, y los costos implicados son mucho menores en lagunas pequeas.8. Dados los mecanismos por los que transcurre la degradacin, un tiempo de residencia prolongado y una elevada superficie son contraproducentes, ya que de esta forma se favorece la oxigenacin del medio (por reaireacin y/o fotosntesis), que como hemos visto da lugar a problemas en las lagunas anaerobias.RECIRCULACION:La recirculacin consiste en tomar una parte del efluente de la laguna e introducirla de nuevo en sta. El objetivo de esta operacin es proporcionar una siembra de microorganismos adaptados a las condiciones de las lagunas anaerobias y conseguir un grado mayor de mezcla. Los estudios realizados en lagunas anaerobias han demostrado que la recirculacin tiene un efecto contraproducente, porque la mayor turbulencia da lugar al mantenimiento de slidos en suspensin, que en ausencia de recirculaciones se incorporan a la capa de fangos. Por otra parte, en lagunas anaerobias que operen correctamente el desprendimiento de burbujas es suficiente para garantizar un nivel adecuado de mezcla.FORMACION DE ESPUMAS EN LA SUPERFICIE:La formacin de espumas o costras en superficie es normal en lagunas anaerobias, es beneficiosa porque previene las prdidas de calor, sobre todo en climas fros, e impide la liberacin de malos olores. En algunos pases con climas muy rigurosos en invierno se favorece la formacin de costra superficial mediante la colocacin de paja o poliestireno. El principal inconveniente de estas costras es la posibilidad del desarrollo de insectos, por lo que hay que tener cuidado en eliminarlas durante el verano.CARGA ORGANICA:La carga orgnica en lagunas anaerobias suele darse en relacin al rea superficial o volumen de las lagunas, es decir, como carga superficial o volumtrica. Esta ltima medida es ms significativa para estas lagunas, ya que los fenmenos superficiales no tienen gran inters en la degradacin anaerobia. Las cargas volumtricas empleadas normalmente en lagunas pequeas y profundas estn en el intervalo 100-400 g DBO5/m3 da, dependiendo de la naturaleza del vertido a tratar.LAGUNAS FACULTATIVAS:Las lagunas facultativas son aquellas que poseen una zona aerobia y una zona anaerobia, situadas respectivamente en superficie y fondo. Por tanto, en estas lagunas podemos encontrar cualquier tipo de microorganismo, desde anaerobios estrictos en el fango del fondo hasta aerobios estrictos en la zona inmediatamente adyacente a la superficie. Sin embargo, los seres vivos ms adaptados al medio sern los microorganismos facultativos, que pueden sobrevivir en las condiciones cambiantes de oxgeno disuelto tpicas de estas lagunas a lo largo del da y del ao. Adems de las bacterias y protozoos, en las lagunas facultativas es esencial la presencia de algas, que son las principales suministradoras de oxgeno disuelto.

Figura 4. Ejemplo de laguna facultativa.Cmo funcionan estas lagunas?Las lagunas facultativas son las ms usadas y verstiles entre las diferentes clases de lagunas. En general, su profundidad oscila entre 1.5 y 2m y se conocen tambin como lagunas de estabilizacin. El tratamiento se desarrolla por accin de bacterias aerobias en la capa superior y de bacterias anaerobias o anxicas en la capa inferior, dependiendo de la mezcla que se induce por accin del viento. El aporte de oxgeno se logra por fotosntesis y por reaereacin natural superficial. Las lagunas facultativas pueden funcionar como lagunas con descarga controlada, lagunas de retencin total, o como unidades de almacenamiento para un tratamiento posterior sobre el suelo.Para qu sirven las Lagunas Facultativas?El objetivo perseguido en las lagunas facultativas es obtener un efluente de la mayor calidad posible, en el que se haya alcanzado una elevada estabilizacin de la materia orgnica, y una reduccin en el contenido en nutrientes y bacterias coliformes.VENTAJAS Bajos costes de inversin, sobre todo si el terreno es suficientemente impermeable, y facilidad constructiva. Consumo energtico nulo, si el agua a tratar puede llegar por gravedad a la depuradora. Ausencia de averas mecnicas al carecer de equipos. Escaso y simple mantenimiento, que se limita a mantener la superficie de las Lagunas libre de flotantes, para evitar la proliferacin de mosquitos. Escasa produccin de fangos, experimentando stos una alta mineralizacin, a consecuencia de los elevados tiempos de retencin con los que se opera, lo que facilita enormemente su manipulacin y evacuacin. Gran inercia, lo que permite una fcil adaptacin a cambios de caudal y de carga orgnica. Alto poder de abatimiento de microorganismos patgenos.DESVENTAJAS Para la implantacin de Lagunas Facultativas y de Maduracin, se precisan grandes extensiones de terreno. Dada su estrecha dependencia de las condiciones climticas, la implantacin de este sistema de depuracin puede verse limitada en zonas fras o de baja radiacin solar. En el caso de las Lagunas Anaerobias se desprenden olores desagradables, que obliga a situarlas en lugares alejados de las zonas habitadas. Recuperacin lenta cuando se produce el deterioro del sistema biolgico. Efluentes finales con slidos en suspensin (microalgas).LAGUNAS DE MADURACINEn cuanto a su aspecto fsico, las lagunas de maduracin son muy similares a las facultativas, y en muchas ocasiones tienen incluso el mismo tamao y profundidad.Debido a que la alimentacin de estas lagunas presenta un alto grado de estabilizacin de la materia orgnica, la demanda de oxgeno disuelto es mucho menor que en las facultativas, y la fotosntesis y aireacin superficial permiten obtener un ambiente aerobio en toda la columna de agua A continuacin veremos los factores que influyen sobre los distintos aspectos de la depuracin alcanzada en este tipo de lagunas.

Eliminacin de patgenos.Como veamos en el captulo dedicado al agua residual, las bacterias coliformes se utilizan como indicadores de la calidad del agua desde el punto de vista de su contaminacin por microorganismos patgenos, es decir, causantes de enfermedades. Su eliminacin en las lagunas de maduracin se debe a la accin combinada de varios factores, que en conjunto crean unas condiciones muy desfavorables para su supervivencia. Los factores que afectan a la desaparicin de microorganismos patgenos en las lagunas de maduracin pueden dividirse en las categoras siguientes:Fsicos: La temperatura y sedimentacin son los dos factores ms importantes. La sedimentacin consiste en la incorporacin al fondo de la laguna de agregados de microorganismos, debido a que su peso especfico es mayor que el del agua. Una vez que se produce su depsito en el fondo, estos agregados son atacados por bacterias que se desarrollan en la capa de fango, y finalmente desaparecen. Como ocurre con todos los procesos biolgicos, la temperatura es un factor muy importante en la velocidad de desaparicin de microorganismos patgenos. La velocidad de eliminacin de patgenos aumenta con la temperatura. Por tanto, la eficacia en la reduccin de patgenos es mxima durante los meses de verano.Fsico-qumicos: La salinidad del agua, pH, concentracin de oxigeno disuelto e intensidad de la luz solar son los factores fsico-qumicos ms influyentes.El tiempo de supervivencia de los microorganismos patgenos vara inversamente con la salinidad del medio. Puesto que las lagunas de maduracin son la ltima etapa del tratamiento, la evaporacin en estas lagunas y en las etapas anteriores determina un aumento en la concentracin de sales que resulta beneficioso desde este punto de vista. Sin embargo, este aumento de salinidad puede ser perjudicial si el efluente va a utilizarse en riegos.La eliminacin de patgenos aumenta con el pH de la laguna. Como veamos en el captulo anterior, la actividad del fitoplancton da lugar a un aumento del pH, mientras que la actividad metablica de las bacterias genera CO2que provoca una descenso en el pH. Puesto que en las lagunas de maduracin la carga orgnica es muy baja, se produce una generacin muy escasa de CO2. Por otra parte, la actividad fotosinttica suele ser bastante elevada, por lo que globalmente se suele apreciar un aumento de pH con respecto a las lagunas facultativas, que se traduce en un medio ms desfavorable para la supervivencia de los microorganismos patgenos.

La presencia de oxigeno disuelto, y sobre todo el efecto de choque del paso entre lagunas facultativas con concentraciones bajas o moderadas de oxigeno a lagunasde maduracin con concentraciones elevadas, da lugar a un aumento en la velocidad de eliminacin de patgenos.Uno de los principales factores es la intensidad de la luz. La eliminacin de patgenos es mucho ms rpida en presencia de luz, por lo que debe evitarse la construccin de lagunas de maduracin profundas en las que buena parte de la columna de agua se encuentra en la oscuridad. Por la misma razn, la eliminacin de patgenos es mucho ms eficaz en das despejados, especialmente al comienzo del verano, cuando la duracin del da es mxima.Factores bioqumicos. La concentracin de nutrientes, presencia de compuestos txicos y predadores son los principales factores bioqumicos implicados en la eliminacin de patgenos.La limitacin en nutrientes es un factor muy importante, no slo por su efecto directo sobre la posibilidad de crecimiento de los microorganismos patgenos, sino por la competencia con otros microorganismos mejor adaptados que aquellos al medio. La escasa concentracin de materia orgnica en estas lagunas constituye un serio obstculo para la supervivencia de los microorganismos hetertrofos como los que se pretende eliminar en esta etapa del tratamiento (bacterias, protozoos y hongos).Las algas secretan sustancias txicas que afectan a los microorganismos patgenos, algunas de ellas muy activas en presencia de la luz.Por ltimo, la presencia de predadores como protozoos, bacterifagos, microcrustceos y rotferos da lugar a una fuerte reduccin en las bacterias patgenas.NitrificacinAunque la conversin biolgica de nitrgeno amoniacal a nitratos puede iniciarse en las lagunas facultativas cuando la concentracin de oxigeno disuelto es suficientemente elevada, el medio aerobio propio de las lagunas de maduracin es mucho ms adecuado para el desarrollo de las bacterias nitrificantes. Esta conversin tiene gran importancia para impedir el acceso del nitrgeno amoniacal a cursos de agua receptores donde puedan tener efectos txicos sobre la fauna (muchos peces presentan una tolerancia muy baja a la presencia de amoniaco en el agua).Por otra parte, aunque las oscilaciones de oxgeno disuelto durante el da son menos acusadas que en las lagunas facultativas, tambin se producen descensos durante la noche. Cuando estos descensos dan lugar a concentraciones nulas de oxigeno se inicia el ciclo nitrificacin-desnitrificacin, que conduce a una prdida neta de nitrgeno hacia la atmsfera. Con este fenmeno se consigue una reduccin neta de nutrientes, con efectos beneficiosos para los cursos de agua donde vaya a verterse el efluente final.Reduccin de NutrientesEl descenso en la concentracin de nutrientes solubles observado en las lagunas de maduracin se debe fundamentalmente al consumo por el fitoplancton, posible desnitrificacin durante la noche y a la precipitacin de sales insolubles de fsforo que se incorporan al sedimento.Adems de los efectos principales de las lagunas de maduracin recogidos en este captulo, estas lagunas pueden suplir en parte el mal funcionamiento de las lagunas facultativas, permitiendo as obtener un efluente de calidad aceptable durante pocas del ao en las que la depuracin es muy lenta, o ayudando a absorber puntas de carga y caudal. Aunque esto no es el objetivo para el que se construyen las lagunas de maduracin, puede resultar muy conveniente su presencia ante situaciones excepcionales. Por otra parte, las lagunas de maduracin garantizan que el efluente final va a contener una cantidad aceptable de oxgeno disuelto durante todo el ao, especialmente en situaciones de sobrecarga.Finalmente, otro efecto de las lagunas de maduracin es la clarificacin del efluente, sobre todo cuando se cuenta con varios mdulos en serie. Este efecto se consigue debido a la sedimentacin de las algas, presencia de predadores como la pulga de agua y el empobrecimiento del agua en nutrientes que impide nuevos crecimientos de microorganismos.ZANJASUna zanja de oxidacin es una modificacin del sistema biolgico de tratamiento con lodos activados que utiliza un tiempo extenso de retencin de slidos para la remocin de compuestos orgnicos biodegradables. Las zanjas de oxidacin funcionan normalmente como sistemas de mezcla completa, pero pueden ser modificados para simular las condiciones de flujo en pistn

Nota: a medida que las condiciones se aproximan al flujo en pistn se debe utilizar la difusin de aire para proporcionar mezclado suficiente, pero en ese caso el sistema ya no opera como una zanja de oxidacin. Los sistemas de tratamiento tpicos con zanjas de oxidacin tienen una configuracin de anillo, valo o tanque en forma de herradura dentro de los cuales se encuentran uno o mltiples canales. Por esta razn las zanjas de oxidacin se denominan comnmente con reactores de tipo carrusel. Aireadores montados en forma vertical u horizontal proporcionan la circulacin del agua, la transferencia de oxgeno y la aireacin en las zanjas.

FIGURA. SISTEMA TPICO DE LODOS ACTIVADOS CON ZANJAS DE OXIDACINLos tratamientos primarios tales como rejillas y desarenadores normalmente preceden a las zanjas de oxidacin. Algunas veces se incluye sedimentacin primaria antes de las zanjas, pero este no es el diseo tpico. Se pueden necesitar filtros terciarios despus de la sedimentacin dependiendo de los requisitos de descarga del efluente. La desinfeccin es requerida y puede necesitarse reaireacin antes de la descarga final. El agua que fluye por las zanjas de oxidacin es aireada y mezclada con lodo recirculado del sedimentador secundario. La Figura 1 presenta un diagrama tpico de flujo de proceso para una planta que utiliza zanjas de oxidacin. Aireadores de superficie tales como los de rotores de cepillo, de disco, de chorro o de difusor de burbuja fina son usados para recircular el licor mezclado para acelerar el crecimiento microbiano; al mismo tiempo la velocidad resultante asegura el contacto de los microorganismos con el afluente de agua residual. La aireacin aumenta drsticamente el nivel de oxgeno disuelto (O.D.), pero este disminuye debido a que la biomasa consume oxgeno a medida que el licor mezclado se desplaza por la zanja. Los slidos se mantienen en suspensin a medida que el licor mezclado circula alrededor de la zanja. Si los valores de diseo de SRT se seleccionan para la nitrificacin, esta se logra en un alto grado. El efluente de las zanjas de oxidacin normalmente se clarifica en un sedimentador secundario separado. Un tanque anaerbico puede ser aadido antes de la zanja para mejorar la remocin biolgica del fsforo. Una zanja de oxidacin tambin puede ser operada para lograr desnitrificacin parcial. VentajasLa principal ventaja de las zanjas de oxidacin es su capacidad de lograr los objetivos de remocin de contaminantes con requerimientos operacionales reducidos y a bajos costos de operacin y mantenimiento. Algunas de las ventajas especficas de las zanjas de oxidacin incluyen: Un nivel mayor de confiabilidad y desempeo con relacin a otros procesos biolgicos debido a que el nivel constante de agua y la descarga continua reducen la tasa de rebose del vertedero y eliminan la sobrecarga peridica de efluente que son comunes en otros procesos biolgicos tales como los reactores secuenciales en tandas (SBR). El tiempo extendido de retencin hidrulica y la mezcla completa minimizan el impacto de cargas contaminantes extremadamente altas o de sobrecargas hidrulicas. Produce menos lodos que otros sistemas biolgicos debido a la extensa actividad biolgica durante el proceso de lodos activados. La eficiencia de operacin en cuanto al uso de energa da como resultado la reduccin de consumo de electricidad en relacin con otros procesos biolgicos de tratamiento. Desventajas:Las concentraciones de slidos suspendidos en el efluente son relativamente altas en comparacin con otras modificaciones del proceso de lodos activados. Requiere una superficie de terreno ms grande que otras opciones de tratamiento con lodos activados. Esto puede ser muy costoso, restringiendo la factibilidad de uso de las zanjas de oxidacin en reas urbanas, suburbanas y otras reas en donde el costo de la adquisicin de terrenos es relativamente alto.SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR LODOSACTIVADOSEl lodo activado es un proceso de tratamiento por el cual el agua residual y el lodo biolgico (microorganismos) son mezclados y aireados en un tanque denominado reactor. Los flculos biolgicos formados en este proceso se sedimentan en un tanque de sedimentacin, lugar del cual son recirculados nuevamente al tanque aireador o reactor.En el proceso de lodos activados los microorganismos son completamente mezclados con la materia orgnica en el agua residual de manera que sta les sirve de sustrato alimenticio. Es importante indicar que la mezcla o agitacin se efecta por medios mecnicos superficiales o sopladores sumergidos, los cuales tiene doble funcin:Producir mezcla completa Agregar oxgeno al medio para que el proceso se desarrolle.Elementos bsicos de las instalaciones del proceso de lodos activados:Tanque de aireacin. Estructura donde el desage y los microorganismos (incluyendo retorno de los lodos activados) son mezclados.Tanque sedimentador. El desage mezclado procedente del tanque es sedimentado separando los slidos suspendidos (lodos activados), obtenindose un desage tratado clarificado.Equipo de inyeccin de oxgeno. Para activar las bacterias heterotrficas.Sistema de retorno de lodos. El propsito de este sistema es elde mantener una alta concentracin de microorganismos en el tanque de aireacin.Una gran parte de slidos biolgicos sedimentables son retornados al tanque de aireacin.Exceso de lodos y su disposicin. El exceso de lodos, debido al crecimiento bacteriano en el tanque de aireacin, son eliminados, tratados y dispuestos.

Operacin bsica1) Pre-tratamiento/ajuste de aguas residualesEn algunos casos las aguas residuales deben ser acondicionadas antes de pasar al proceso de lodos activados, esto es debido a que ciertos elementos inhiben el proceso biolgico. Algunos de estos casos son: Sustancias dainas a la activacin microbiana, tal como la presencia de cloro. Grandes cantidades slidos. Se utilizan cribas o rejas en un tanque de sedimentacin primaria para los slidos fcilmente sedimentables Aguas residuales con valores anormales de pH. Se debe realizar un proceso de neutralizacin el cual es indispensable para el desarrollo bacteriano. Desages con grandes fluctuaciones de caudal y calidad de las aguas residuales incluyendo concentracin de DBO. Se homogeniza las aguas en un tanque de igualacin2) Remocin de DBO en un Tanque de AireacinLas aguas residuales crudas mezcladas con el lodo activado retornado del tanque sedimentador final es aireado hasta obtener 2 mg/l de oxgeno disuelto o ms. En este proceso, una parte de materia orgnica contenida en los desages es mineralizada y gasificada y la otra parte es asimilada como nuevas bacterias.3) Separacin slido lquido en el Tanque de SedimentacinLos lodos activados deben ser separados del licor mezclado provenientes del tanque de aireacin. Este proceso se realiza en el tanque de sedimentacin, concentrndolos por gravedad. La finalidad de este proceso es conseguir un efluente clarificado con un mnimo de slidos suspendidos y asegurar el retorno del lodo.Descarga del exceso de lodosCon la finalidad de mantener la concentracin de los lodos activados en el licor mezclado a un determinado valor, una parte de los lodos son eliminados del sistema a lechos de secado o espesadores con filtros mecnicos (filtros prensa, de cinta etc.) para posteriormente disponer el lodo seco como residuo slido.Un aspecto importante del proceso de tratamiento de aguas residuales mediante lodos activados es el uso flculos biolgicos en los lodos activados compuestos de bacterias heterotrficas y son el elemento principal para la purificacin. El proceso de tratamiento tiene dos importantes caractersticas:Eficiente remocin de materia orgnica.Eficiente separacin de slidos.Rol de las bacteriasLas bacterias juegan un rol preponderante en el tratamiento biolgico. Las bacterias son clasificadas de acuerdo a sus caractersticas bioqumicas:a) Clasificacin por fuente de energa y carbn:Clasificacin por fuente de energaFotosintticasQuimiosintticasReaccin Oxidacin-Reduccin InorgnicaClasificacion por fuente de carbonReaccinOxidacin-Reduccin OrgnicaCarbn Orgnicob) Clasificacin por su forma de vida1 De crecimiento suspendido, con existencia de flculos orgnicos (Lodos Activados).2 De crecimiento adherido donde el crecimiento bacterial se realiza en un medio de apoyo (piedras o cualquier otro medio artificial). Se utilizan en procesos con filtros percoladores.c) Clasificacin por uso de oxgeno:Organismos aerbicos: Existen solo cuando existe una fuente de oxgeno molecular.Organismos anaerbicos: Su existencia esta condicionada a la ausencia de oxgeno.Organismos facultativos. Tiene la capacidad de sobrevivir con o sin oxgeno.Uso de bacterias benficasExisten compuestos bacterianos comerciales que se utilizan para acelerar el proceso de degradacin biolgica. Uno de estos productos es el que se conoce comercialmente comoEnziclean, que es una mezcla de bacterias aerbicas anaerbicas y facultativas seleccionadas por su gran actividad y agresividad, compitiendo favorablemente contra las bacterias patgenas que se encuentran en las aguas residuales.Otros MicroorganismosEstos son animales, plantas y protistas, en su conjunto comparados con las bacterias casi no contribuyen en el proceso de purificacin, pero dado que por su tamao son ms fcilmente identificables, nos sirven como organismos indicadores en el control y manejo del proceso de lodos activados.Bsicamente la remocin de la materia orgnica en las aguas residuales es producida por dos procesos:1. Mineralizacin (gasificacin) por accin de las bacterias heterotrficas y por la biosntesis o crecimiento de las bacterias.2. La sntesis biolgica. Se manifiesta como la adsorcin de las sustancias procedentes del agua residual metabolizadas y manifestadas como nuevos microorganismos.Descripcin de algunas variaciones del proceso de lodos activados:Estabilizacin por contacto: En este sistema el agua residual y el lodo activado es mezclado brevemente (20-30 minutos), tiempo necesario para que los microorganismos adsorban los contaminantes orgnicos en solucin, pero no el necesario para que ellos asimilen la materia orgnica. El licor mezclado es sedimentado y derivado a otro tanque de aireacin por un periodo de 2 a 3 horas para luego ser mezclado con el efluente que ingresa al primer tanque de aireacin.Aireacin por etapas: Esta modificacin consiste en que el flujo de agua residual es introducido al tanque aireador por varios puntos. En los puntos de alimentacin se esparce la demanda de oxgeno en el aireador resultando una mayor eficiencia de uso del oxgeno.Aireacin extendida: Su diagrama de flujo es esencialmente el mismo que un sistema de mezcla completa excepto que no tiene sedimentador primario. El tiempo de retencin hidrulico vara de 18 a 36 horas. Este periodo de aireacin permite que las aguas residuales y lodo sean parcialmente digeridos en el tanque aireador, permitiendo su disposicin sin ser necesaria una gran capacidad de digestin. Una variacin del sistema de aireacin extendida es la llamada zanja de oxidacin.REUSO DE AGUAS RESIDUALESEn el ao 1958, el Consejo Econmico y Social de las Naciones Unidas propugn la poltica de no utilizacin de recursos de mayor calidad en usos que pueden tolerar calidades ms bajas. Esta poltica equivale en la prctica a una mejor planificacin en el uso de los recursos hdricos, teniendo en consideracin su calidad, y conduce obligatoriamente al desarrollo del concepto de reutilizacin.El continuo aumento de la poblacin, el progresivo deterioro de las aguas superficiales y subterrneas, la desigual distribucin de los recursos hdricos y las sequas peridicas, han forzado a los agentes involucrados en la gestin del agua a la bsqueda de nuevas fuentes de suministro. La dificultad para atender demandas crecientes y proteger a la vez los recursos disponibles, ha afianzando el criterio, hoy ya universal, de que la exhibicin de las aguas una sola vez, antes de su devolucin al ciclo natural es un verdadero lujo.El agua regenerada constituye una fuente idnea para sustituir recursos de primera utilizacin en usos que no requieren un grado de calidad tan alto. Muchas aplicaciones urbanas, comerciales, industriales y, por supuesto, agrcolas del agua, pueden satisfacerse con calidad inferior a la potable. El riego de csped, parques y medianas de las vas pblicas; el agua empleada en acondicionamiento de aire y torres de refrigeracin, en algunas procesos industriales, en la higiene de servicios sanitarios, en la construccin, labores de limpieza y mantenimiento; las aguas utilizadas en fuentes y otros usos ornamentales, en aplicaciones medioambientales y recreativas, son alguna ejemplos de usos potenciales del agua regenerada que 110 requieren niveles de calidad de agua potable. La reutilizacin directa para consumo humano no es, todava hoy, una opcin disponible, dada su especial incidencia sobre la salud pblica.La escasez cada vez mayor de las aguas dulces debido al crecimiento demogrfico, a la urbanizacin y, probablemente, a los cambios climticos, ha dado lugar al uso creciente de aguas residuales para la agricultura, la acuicultura, la recarga de aguas subterrneas y otras reas. En algunos casos, las aguas residuales son el nico recurso hdrico de las comunidades pobres que subsisten por medio de la agricultura. Si bien el uso de aguas residuales en la agricultura puede aportar beneficios (incluidos los beneficios de salud como una mejor nutricin y provisin de alimentos para muchas viviendas), su uso no controlado generalmente est relacionado con impactos significativos sobre la salud humana. Estos impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prcticas de manejo.APLICACIN Y REUTILIZACIN DE AGUAS RESIDUALESLa aplicacin de las aguas residuales regeneradas abarca todo el espectro de usos del agua en general. Para su estudio se suelen establecer seis grupos:I. Reutilizacin en el medio urbanoII. Usos industrialesIII. Usos agrcolasIV. Aplicacin a la conservacin y gestin de espacios naturalesV. Recarga artificial de acuferosREUTILIZACIN EN EL MEDIO URBANOEntre las aplicaciones ms habituales de las aguas residuales depuradas, en el medio urbano se pueden citar: Riego de zonas pblicas (parques y jardines, campos de deportes, etc.) Riego y limpieza de urbanizacin o reas residenciales Riego y limpieza de zonas comerciales, polgonos industriales, etc. Usos comerciales: lavado de automviles, limpieza de ventanas y cristalera de grandes edificios. Usos ornamentales y decorativos: fuentes. Red de agua de uso contra incendios.La reutilizacin de aguas urbanas puede incluir sistemas de servicios especficos para cada gran usuario, tales como grandes parques, campos de golf, complejos industriales con alto consumo de agua 'y reas residenciales o comerciales. En la planificacin de un sistema de reutilizacin de aguas en el medio urbano se debe fijar si el suministra de agua regenerada ha de ser continuo o discontinuo. En general es aceptable un sistema discontinuo, a menos que el agua regenerada sea la nica fuente de suministro de la red de agua contra incendios.REUTILIZACIN INDUSTRIALLa reutilizacin en usos industriales representa un importante mercado potencial para el agua regenerada. Las industrias cuyos procesos no requieran aguas de alta calidad, y aquellas otras que se encuentren localizadas cerca de poblaciones con capacidad de generacin suficiente de agua residual, son las candidatas ideales para incorporar la reutilizacin en sus procesos industriales.El aprovechamiento de los efluentes urbanos en la reutilizacin industrial todava no es una prctica muy desarrollada. Las aplicaciones industriales ms frecuentes para las aguas reutilizadas son: Sistema de refrigeracin Aguas de alimentacin de calderas Aguas de procesoLos sistemas de refrigeracin se clasifican de forma general en sistemas abiertos y cerrados. En los primeros, el agua se pone en contacto una sola vez con el equipo a refrigera y despus es descargada caliente.

En los sistemas cerrados, el agua absorbe el calor del proceso y luego lo transfiere por evaporacin, siendo posteriormente recirculada al sistema de refrigeracinREUTILIZACIN AGRCOLAEl volumen de agua que es empleado a nivel mundial en la actualidad en la agricultura es diez veces mayor que la demanda existente para cualquier otro uso. Este hecho, unido al evidente ahorro de recursos que proporciona la reutilizacin agrcola, y la oportunidad de integrarla con otros tipos de aprovechamientos, hace que la mayora de los proyectos de reutilizacin la contemplen.Tres son los aspectos fundamentales que deben tenerse en cuenta en los programas de reutilizacin en agricultura: Necesidad de riego Nivel de calidad requerido Consideracin acerca del diseo del sistemaEl suministro de agua residual tratada que quieren atender zonas de riego debe cuantificar esa demanda estacional. Si no existen datos reales acerca de los caudales empleados ser necesario realizar una estimacin de las necesidades hdricas, basada en los clculos agroclimticos tradicionales.En lo que se refiere a la calidad, los constituyentes del agua residual que tienen mayor importancia en el riego agrcola son la salinidad, el sodio, el exceso de cloro residual y algunos componentes minoritarios, segn el cultivo de que se trae.Algunos de los motivos por los que esto podra ser desfavorable son: Descargas industriales de componentes potencialmente txicos dentro del sistema de alcantarillado urbano. Infiltracin de agua salada en el sistema de alcantarillado de las zonas costeras. Elevada mineralizacin del agua de primera utilizacin.

CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFA MONOGRFICOS AGUA EN CENTROAMRICA. MANUAL DE DEPURACIN DE AGUAS RESIDUALES URBANAS. ALIANZA POR EL AGUA. Paginas consultadas: 37-38. Linda, Dailey. Qu es un Tratamiento Terciario? (Articulo).RWLWater. Fecha de creacin: 29/07/2014. Fecha de consulta: 10/10/2015. Enlace:http://www.rwlwater.com/que-es-un-tratamiento-terciario/?lang=es Civil geeks. (pagina web) Mtodos para tratamiento terciario de Aguas Residuales. Fecha de consulta: 10/10/2015. Enlace: http://civilgeeks.com/2010/09/29/metodos-para-tratamiento-terciario-de-aguas-residuales/ Desconocido. (2010). Ministerio de Economa y Competitividad de Espaa, Reuso de Aguas Residuales. Recuperado el 10 de Octubre de 2015, de http://www.igme.es/actividadesigme/lineas/HidroyCA/publica/libro33/pdf/lib33/cap_2_a.pdf y http://www.igme.es/actividadesigme/lineas/HidroyCA/publica/libro33/pdf/lib33/cap_2_b.pdf Illescas, I. A. (Noviembre de 2008). Estudio Especial de Graduacin de la Facultad de Ciencias Qumicas y Farmacia de la USAC. Recuperado el 10 de Octubre de 2015, de DETERMINACIN DE LA EFICIENCIA DE LA MEGAPLANTA DE BIOFILTROS DE VILLA CANALES EN LA REDUCCIN DE DEMANDA QUMICA Y BIOQUMICA DE OXGENO Y EN LA REMOCIN DE NUTRIENTES DE AGUAS RESIDUALES QUE SE VIERTEN EN EL LAGO DE AMATITLN: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/06/06_2703.pdf Ochoa, I. R. (Noviembre de 2007). Estudio Especial de Graduacin de la Facultad de Ingeniera de USAC. Recuperado el 10 de Octubre de 2015, de EVALUACIN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA PRIMERA BRIGADA DE INFANTERA, GENERAL LUS GARCA LEN, SANTA ELENA, PETEN : http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_2820_C.pdf

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