Tratamiento de lodos

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TRATAMIENTO DE LODOS TRATAMIENTO DE LODOS Daniel Herrera Alberto Brito Adrian Coyazo Marco Antonio Pimienta Armando Arana Valdez

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TRATAMIENTO DE LODOS TRATAMIENTO DE LODOS Daniel Herrera

Alberto BritoAdrian Coyazo

Marco Antonio PimientaArmando Arana Valdez

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Los lodos o fangos vienen a ser aquellos subproductos resultantes de los procesos de tratamiento de las estaciones depuradoras de aguas residuales.Son de gran importancia ya sea por el volumen obtenido y que se incrementa con el incremento de la población, así como por ser una fuente potencial de energía, pero si no se le da el adecuado manejo será un grave problema.Provienen de las lagunas o de las plantas depuradoras. Mayor volumen de producción de lodos en plantas depuradoras, debido principalmente al tiempo de retención.Salvo en los procesos de aireación prolongada, tanto los lodos del tratamiento primario como los del secundario requieren de un posterior tratamiento (digestión) para su reúso. Con este tratamiento se logra:• Disminución de materias volátiles• Mineralización de la materia orgánica.• Concentración de lodos.

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Composición característica de los lodos urbanos Sólidos Totales en Suspensión TSS

Liquido mezcla del reactor, el agua tratada y el agua de alimentación, se trata mediante filtración en un horno a 105°C. Durante este proceso, debido a las bajas temperaturas, solo se evapora el agua y no se quema nada. Luego se pesa el restante para determinar la cantidad de solidos en el agua de alimentacion, el agua tratada y el reactor.

Sólidos Volátiles en suspensión (Volatile suspended solid VSS)El filtrado se extrae del horno a 105 degree C y se lleva a un horno de 600 degree C donde la material orgánica se quema dejando solo la fracción inorgánica que se pesa a continuación.

Índice de volumen de lodo SVIEl liquido mezclado se extrae del reactor y se lleva a un sedimentador de mezcla lento. En media hora se mide el volumen en unidades (ml/g).

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Problemática de los lodos:Los dos principales problemas son los metales pesados y la presencia de microorganismos patógenos.

Tratamiento de lodos:El tratamiento de lodos constituye una parte fundamental de las plantas de tratamiento y supone un 50% del costo de inversión, además de los costos de mantenimiento y control.

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Procesos:1) Espesamiento: antes de proceder a la eliminación, o estabilización de los lodos que se han separado del agua residual es conveniente (rentable) proceder al espesamiento de los lodos; lo que permite reducir al mínimo el volumen para facilitar su manejo, transporte y almacenamiento.Se suele realizar por procedimientos como centrifugación o flotación.

Para el dimensionado de los espesadores es necesario tener en cuenta:

· Capacidad de espesamiento· Velocidad ascensional (influye sobre la forma de la curva de sedimentación)· Altura del espesado· Tiempo de retención

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2) Estabilización o digestión:Puede ser aerobia o anaerobia.

Digestión aerobia: Viene a ser la eliminación en presencia de aire, de la parte fermentable de los lodos. Los lodos en este proceso disminuyen de forma continua por la acción de los microorganismos existentes en el reactor biológico a la vez que se produce una mineralización de la materia orgánica. Los productos finales de este proceso metabólico son anhídrido carbónico, agua y productos solubles inorgánicos. Una adecuada estabilización corresponde con una disminución de los sólidos en suspensión del 30 al 35%.El proceso termofílico utiliza el calor metabólico producido por la biodegradación de la materia orgánica, alcanzándose temperaturas entre 45 y 65 ºC, con ello se produce la destrucción de patógenos.

Digestión anaerobia: Se considera el método más adecuado para obtener un producto final aséptico. La descomposición de la materia orgánica por las bacterias se realiza en ausencia de aire. El oxígeno necesario para su desarrollo lo obtienen del mismo alimento. La digestión pasa por procesos de: licuefacción, gasificación y mineralización produciéndose un producto final inerte y con liberación de gases. La digestión está influenciada por una serie de fenómenos que determinan su eficacia:· Temperatura (rango óptimo 29-33ºC)· Concentración de sólidos· Mezcla de fango· pH (debajo de 6.2 la supervivencia de microorganismos productores de métano es imposible)· Acidos volátiles.

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Estabilización química: es aquella que se realiza por la adición a los lodos de productos químicos que los inactivan generalmente se usa cal que aumenta el pH, lo que dificulta la acción biológica de los lodos; favoreciéndose la liberación de amoniaco (le quita valor fertilizante al lodo).

Deshidratación de fangos:La eliminación de agua de los lodos se consigue mediante espesado, deshidratación y secado.Para eliminar el agua libre e intersticial es suficiente con el proceso de espesado.Para la separación del agua capilar y de adhesión es necesario una deshidratación donde se precisan fuerzas mecánicas en centrifugas y filtros.Cuando se desea eliminar el agua de adsorción y de constitución se requieren energía térmica. La elección del método más adecuado dependerá del contenido en materia seca deseada en el lodo final, el costo del método y características del lodo.

Desinfección:Es el proceso mediante el cual se trata de eliminar una gran cantidad de organismos patógenos presentes en los lodos y que pueden suponer un riesgo sanitario en su utilización. En la actualidad no es un proceso generalizado, pero países como Suiza, Alemania ya contemplan en su legislación normas sobre desinfección de lodos con fines agrícolas.Los métodos que se utilizan son la pasteurización que somete a los lodos a temperaturas de 70ºC y durante 30 minutos, el compostaje y la estabilización termofílica aerobia o anaerobia que provoca temperaturas de 60ºC y un pH de 8 durante 48 horas o 24 horas si el pH es diferente.

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Posible destino de los lodos:

a) utilización en agricultura como abono (digestión aerobia. Digestión anaerobia)

b) Recuperación de terrenos agotados (digestión aerobia. Digestión anaerobia)

c) Recuperación de energía eléctrica, mecánica y calorífica (incineración)

d) Compostaje (sin digestión)

e) Vertidos directamente al mar, ríos, lagos.

f) Relleno de terrenos, escombreras, minas abandonadas, pantanos, etc.

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El lodo y su acción sobre el suelo agrícola:Los lodos se caracterizan por presentar un alto contenido de materia orgánica y nutrientes por lo que su aplicación al suelo proporcionará estos nutrientes. Los fangos líquidos procedentes de un tratamiento primario y secundario contienen entre:1 – 6.5 % de Nitrógeno0.6 – 2.5 % de FósforoCuando están digeridos y secados al aire reducen dichos contenidos al 2% de Nitrógeno y 1,5% de Fósforo.

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Compostaje:Es una técnica que los agricultores realizan con la finalidad de aprovechar los residuos propios de la actividad agrícola.El compostaje es una manera racional, económica y segura de obtener un abono a partir de residuos de origen orgánico, conservando y aprovechando al máximo los nutrientes presentes en los materiales de partida.Es un proceso bioxidativo controlado en el que intervienen numerosos y variados microorganismos que requieren humedad y temperaturas adecuadas, dando al final la producción de dióxido de carbono, agua, minerales y una materia orgánca estabilizada, libre de fitotoxinas y dispuesta para su empleo en agricultura, sin que provoque fenómenos adversos.Sistemas de compostaje:· Apilamiento estático, con aireación forzada es adecuado para áreas pequeñas, permite el control del oxígeno así como de la humedad y temperatura, las instalaciones no son casas.· Apilamiento con volteos, es un sistema considerado lento y utilizado desde épocas muy remotas. Es simple y fácil de realizar, se voltea periódicamente la masa para lograr una buena aireación y control de la humedad y temperatura.· Sistemas cerrados, involucran el uso de reactores de diferentes tipos y dimensiones, este tipo de proceso es rápido pero su mantenimiento es costoso y las descargas del compost son muy complicadas.

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Gracias por su atención