Tratamiento y reutilización de aguas residuales mediante humedales: Alternativa ecológica para poblaciones con problemas de abastecimiento

Publicado por Remtavares el 2 abril, 2009

Comentarios (41)

La falta de acceso a agua potable puede considerarse uno de los mayores problemas en la actualidad, localizada fundamentalmente en países clasificados del Tercer Mundo o en vías de desarrollo. Los problemas de abastecimiento se ven agravados debido a la infiltración de aguas residuales procedentes de los pueblos a las corrientes y fuentes de agua utilizados para consumo humano, agricultura y ganadería, provocando su contaminación y la proliferación de enfermedades como diarreas, gastroenteritis, malaria, fiebres, cólera, tifus, etc. En el caso de zonas donde las sequías sean frecuentes, todos estos problemas se ven agravados y ampliados, uniéndose los riesgos de desertización, muerte cosechas y ganado, enfermedades, etc. que las sequías pueden causar. La alternativa para estas poblaciones pasa por encontrar tratamientos del agua residual que sean económicos, a la vez que ecológicos, y que permitan una reutilización del agua tratada para ciertos usos como alternativa de abastecimiento. El caso de los humedales artificiales construidos por el Rural Development Trust de la Fundación Vicente Ferrer en la provincia de Anantapur (India), constituyen un interesante ejemplo de aplicación de sistemas económicos, ecológicos y efectivos para el tratamiento de aguas residuales.

[Grupo de Ingeniería Química y Ambiental. Universidad Rey Juan Carlos]. Información facilitada por D. Javier Montero, coordinador y supervisor del proyecto deconstrucción de humedales de la Fundación RDT-FVF-Anantapur

La falta de acceso a agua potable puede considerarse uno de los mayores problemas en la actualidad, localizada fundamentalmente en países clasificados del Tercer Mundo o en vías de desarrollo. Los problemas de abastecimiento se ven agravados debido a la infiltración de aguas residuales procedentes de los pueblos a las corrientes y fuentes de agua utilizados paraconsumo humano, agricultura y ganadería, provocando su contaminación y la proliferación de enfermedades como diarreas, gastroenteritis, malaria, fiebres, cólera, tifus, etc. En el caso de zonas donde las sequías sean frecuentes, todos estos problemas se ven agravados y ampliados, uniéndose los riesgos de desertización, muerte cosechas y ganado, enfermedades, etc. que las sequías pueden causar. La alternativa para estas poblaciones pasa por encontrar tratamientos del agua residual que sean económicos, a la vez que ecológicos, y que permitan una reutilización del agua tratada para ciertos usos como alternativa de abastecimiento. En este sentido, laconstrucción de humedales artificiales puede ser una solución que cumple con los requisitos mencionados.

Humedales artificiales (Constructed wetlands)

Los humedales naturales son grandes extensiones de terrenos encharcados de agua, como ciénagas o marismas. Estos sistemas actúan como biofiltros natural, eliminando sedimentos ycontaminantes (por ejemplo metales pesados) de las aguas. Frente a estos, los humedales artificiales se pueden definir como sistemas específicamente construidos para el control decontaminantes y la gestión de residuos acuosos en lugares donde no existen humedales de forma natural. Los humedales artificiales se han usado con éxito para el tratamiento de aguas residuales con diferentes tipos, como procedentes de hospitales, aguas residuales municipales, procedentes de la actividad agrícola o del drenaje de minas. La vegetación presente en un humedal proporciona un sustrato orgánico (raíces, tallo y hojas) en el que los microorganismos capaces de asimilar batería orgánica residual (acción depuradora) pueden fijarse y crecer. Esto, junto con procesos químicos naturales, permite la eliminación de contaminantes y la depuración efectiva del agua residual. En la figura 1 se representa de manera esquemática la estructura de un humedal artificial.

Figura 1. Estructura interna de un humedal artificial (Fuente: Javier Montero, coordinador del proyecto de humedales artificiales de RDT-FVF-Anantapur).

Estos sistemas de depuración permiten tratar aguas residuales con diferentes tipos decontaminantes y en diferente concentración, permiten el reciclado y reutilización del agua de una manera relativamente sencilla, los gastos de operación y mantenimiento son bajos y no requieren personal cualificado ni maquinaria específica para su operación.

Humedales artificiales instalados en Anantapur (La información, figuras y fotografías que aquí aparecen has sido facilitadas por D. Javier Montero Tejada, coordinador y supervisor del proyecto para el RDT-FVF Anantapur).

Un ejemplo de la aplicación de humedales artificiales para el tratamiento de aguas lo encontramos en la India, más concretamente en la provincia de Anantapur. Esta zona, con una población de 4 millones de habitantes, ha sufrido más de 45 épocas de sequía severa en los últimos 100 años. La Fundación Vicente Ferrer en la India (Rural Development Trust-FVF-Anantapur) ha propuesto una serie de programas para combatir las sequías y mitigar los efectos adversos como la desertificación en esta zona. Uno de estos programas, referido al tratamiento y reutilización del agua, busca la implantación de métodos sencillos y baratos para el tratamiento de aguas residuales por medios naturales y ecologicos (humedales), que benefician al hombre y al medio ambiente sin coste para ambos. En este sentido, el RTD-FVF-Anantapur empezó en 2006 la construcción de un humedal artificial para el tratamiento de agua residual de un hospital y su reutilización para el riego de plantas de la zona. Desde entonces, otros 2 humedales más han sido construidos por esta organización, utilizando tecnología y bajo la supervisión técnica de The Ecovillage Institute.

Los humedales artificiales, de tipo flujo horizontal bajo superficie como el que se muestra en la figura 1, tratan las aguas residuales de el Hospital del RDT y el Care & Support centre en Bathalapalli y el hospital de la fundación en Kalynadurg (Figura 2).

 Figura 2. Humedales artificiales construidos por el RDT-FVF-Anantapur Las fases de construcción de un humedal están representadas en la figura 3. En la figura 4 se representa el flujo de agua residual desde su producción hasta su reutilización después de ser depurada en el humedal. Esta fase se ve reforzada por un tratamiento de desinfección conradiación ultravioleta antes de su utilización. Parte del agua residual que se llega a la fosa séptica se dirige al humedal mediante un sistema flow splitter. Tras su paso por el humedal, las aguas se recogen en un tanque colector, se somente a un sistema de desinfección en línea y finalmente se lleva a un tanque de almacenamiento para su uso posterior en riego de plantas. 

Figura 3. Construcción del humedal  

Figura 4. Dirección de flujo del agua residual y fases del tratamiento Por último, en la figura 5 se resumen los aspectos más importantes en cuanto a dimensiones, capacidad de tratamiento de los humedales, coste, así como la efectividad de los mismos para el tratamiento de aguas residuales (tomando como ejemplo el tratamiento de aguas residuales en el Care & Support centre de Bathalapalli).

Figura 5. Dimensiones, capacidad de tratamiento y efectividad de los humedales en la provincia de AnantapurShare on linkedinShare on googleShare on emailMore Sharing ServicesCompartirEtiquetas: General

Si te gustó esta entrada anímate a escribir un comentario o suscribirte al feed y obtener los artículos futuros en tu lector de feeds.

Comentarios

Comentario by MERCEDES el 7 abril 2009 @ 5:19Hola:

Estoy haciendo un trabajo para un master y agradeceria todo tipo de informacion sobre reciclaje de aguas residuales mediante pantanaje, sobre todo de lo que se esta haciendo en Anantapur, en la Fundacion Vicente Ferrer.

Muchas gracias.

Un saludo

Comentario by , el 7 abril 2009 @ 21:51,

Comentario by Rosangela Hernandez el 14 octubre 2009 @ 15:25Hola, estoy haciendo un trabajo de diseño de humedales para mi tesis de maetria y me ha costado conseguir informacion fiable sobre el tema. Le agradeceria de todo corazon su ayuda.

Comentario by MA. DEL CONSUELO SALAS GARCÍ el 29 octubre 2009 @ 3:17Me interesa esta información para implementar en beneficio de la naturaleza.saludos.

Comentario by italo campoverde el 30 octubre 2009 @ 2:56me gustaria recibir informacion sobre uso del agua, humedales y si fuera posible en diapositivas

gracias

Comentario by nuria el 3 noviembre 2009 @ 16:31Estoy desarrollando el proyecto d urbanizacion d un sector industrial d 3,5mill m2 y me gustaría sustituir la EDAR por un tratamiento a través d humedales artificiales. Podríamos convertirlo en experiencia piloto, pero necesitaría colaboración especializada q participe desde el proyecto

Comentario by ALEJANDRA el 19 noviembre 2009 @ 0:46HOLA Y SALUDOS, ME GUSTARIA OBTENER MAS INFORMACION SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y LOS COSTOS QUE SE GENERARIAN, COMO TAMBIEN QUIEN PUEDE CONSTRUIR UNA PLANTA Y COMO ME SALDRIA MAS BARATA

Comentario by santiago ramirez el 1 febrero 2010 @ 21:05hola… yo tambien estoy haciendo mi proyecto de grado sobre este tema… seria una ducha recirculante… no se si se pueda llegar a tal grado de purificacion del agua… de cualquier modo, me sirve toda la informacion que pueda conseguir… muchisimas gracias…

Comentario by Romina el 1 febrero 2010 @ 23:54Hola,estoy realizando mi trabajo de grado sobre el uso de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales domesticas,agradeceria compartieran su experiencia en el tema.

Comentario by Romina el 1 febrero 2010 @ 23:58mi e-mail es rofuentes1982@yahoo.comGracias.

Comentario by hugo ferdignan molano el 24 febrero 2010 @ 23:25los comentarios yobservaciones de las fotos y cuadros deberian estar tambien en espanol .tambien seria bien recibido un trabajo o varios hechos en america latina

Comentario by MELVIN GONZALEZ el 13 abril 2010 @ 16:31hola SOY DE COLOMBIA estoy haciendo mi trabajo de grado en “EVALUACION DE HUMEDALES ARTFICILAES PARA EFLUENTES PISCICOLAS” ME GUSTARIA QUE COMPÀRTAN CONMIGO SUS EXPERIENCIAS EN EL TEMAGRACIAS..UN ABRAZO Y BENDICIONES

Comentario by BIOL. MANUEL GUEVARA HUERTA el 14 abril 2010 @ 4:59HolaSoy partidario de este tipo de tecnologías, tengo algunas pequeñas experiencias al respecto, estoy realizando un protocolo de investigación, que tiene por objetivo, probar la eficiencia de los humedales artificiales en el tratamiento de aguas residuales urbanas, por lo que mucho agradeceré sea tan amable de enviarme información para realizar los cálculos para establecer plantas de tratamiento para comunidades de 5000, 10,000 y 15,000 habitantes.

Comentario by BIOL. MANUEL GUEVARA HUERTA el 14 abril 2010 @ 5:00Felicidades por sus aportaciones en beneficio del planeta

Comentario by Sergio Jarmillo el 1 junio 2010 @ 21:49

Cordial saludo,quiero implementar humedales artificiales como sistemas de tratamiento de aguas servidas para un conjunto de 25 casas campestres que no cuentan con red de alcantarillado.Me seria muy valioso si pudieran brindarme información tecnica de como se hacen y los resultados que han tenido en sus practicas.de antemano muchas gracias

Comentario by ana carolina gonzalez el 6 junio 2010 @ 1:00hola, estoy realizando un proyecto con humedales y me gustaria saber si podemos llegar a producir agua POTABLE utilizando humedales artificiales.gracias por la informacion

Comentario by Pedro Temporetti el 26 junio 2010 @ 23:47Hola. Necesitaría por favor si me pudieran enviar mayor información técnica y resultados (publicaciones, etc.) sobre los humedales artificiales para tratamiento de aguas servidas.Desde ya muchas gracias.

Comentario by Carlos Gajardo el 2 julio 2010 @ 20:19HolaTrabajo en una empresa de tratamiento de aguas, nosotros trabajamos mucho con el tema UV y este tipo de tratamiento,y

realizamos proyectos de este tipo. Cualquier duda consultar a mi correo: cgajardo@biolight.cl.Comentario by Lilia Stella Palomino Lopez el 20 septiembre 2010 @ 23:06Estoy interesada en la construcción de una Planta de tratamiento para un condominio Campestre de Anapoima – vereda la Chica, agradezco me contacten, es para 55 unidades de vivienda

Comentario by Gabriel Colomer el 12 enero 2011 @ 12:36En www-ambiental.upc.es encontraréis una guía práctica en castellano sobre diseño, construcción y mantenimiento de humedales artificiales.

Comentario by Cristina Duarte el 10 mayo 2011 @ 1:18Hola necesito saber de donde se compra la membrana oque me digacuanto sale el metro.impermeable para los humedales artificiale de aguas cloacales, es para mi proyecto ,gracias

Comentario by Karen Garcia el 11 agosto 2011 @ 18:09hola. necesito tener mas informacion del tratamiento de aguas residuales con pistia sp o repollito de agua.karencitagg

Comentario by eulalia altamiranda el 27 septiembre 2011 @ 3:31DR:Los humedales no solo purifican el agua ya que tambien ayudan mantener las temperaturas agradables en las regiones,en el desorden urbanistico los estamos acabando.desearia que usted me asesorara tratar de implantar dicho proyecto en mi region.atte EULALIA.

Comentario by diana arroyo el 21 febrero 2012 @ 0:14hola solicito toda la información de un humedal dimensiones, costos todo, todo

Comentario by byron el 13 junio 2012 @ 16:52porfavor nesecito toda la informacion acerca de este sistema,quisiera presentar una propuesta como tema de tesis .

Comentario by Gualberto Beltran el 15 junio 2012 @ 3:26soy de Aiquile Cochabamba Bolivia y estamos realizando un proyecto de tratamiento de aguas servidas a base de humedales. la población alcanza a 10000 habitantes por favor requiero mas información sobre este tema gracias

Comentario by José Ramirez-Ecuador el 7 julio 2012 @ 14:51Muy interesante. Soy de la República del Ecuador. Me gustaría tener más información. Acá esta naciendo un proyecto ecológico en nuestra universidad; pero hay un vertedero de aguas negras que viene de la ciudad y queremos convertir esa zona en sitio de esparcimiento para la comunidad.José Ramírez Román

Comentario by ismael - Peru el 8 julio 2012 @ 2:20este sistema es similar a la “Fitoremediación”, si fuese así que plantas son las mas ecomendables para una PTAR de Hospitales?gracias.

Comentario by rochi - Peru el 8 julio 2012 @ 2:25En Bolivia usaron el ichu para crear humedales y tratar aguas residuales y aguas acidas; para PTAR de HOSPITALES, podría ser una alternativa; agradeceré su comentario.Atte.Rocio Cajahuanca

Comentario by lunita el 2 octubre 2012 @ 8:58genial

Comentario by Grisely el 26 noviembre 2012 @ 22:33

Ola .. estoy haciendo mi proyecto de tesis sobre la efectividad de los humedales artificiales en el distrito Jesús, provincia de Lauricocha, Departamento de Huánuco.. quisiera información a detalle sobre el proceso de la implementación del Humedal y el presupuesto requerido.. graciass… muy interesante el tema ..:)

Comentario by xavier el 1 abril 2013 @ 19:03hola estoy haciendo mi proyecto de tesis sobre Tratamiento de las Aguas Grises por Biofiltración y reutilizacion de las aguas….. quisiera información a detalle sobre el proceso de la implementación del Humedal y el diseño….. gracias

Comentario by Laura el 27 abril 2013 @ 6:04Hola. Estoy haciendo mi tesis de grado sobre la aplicación de la metodología de humedal artificial para tratar el lixiviado de un relleno sanitario. Me podrían dar mayor información sobre esta metodología, como ser, costos, etapas de construcción, concentraciones finales de contaminantes con las que sale el efluente.Muchas gracias

Comentario by elmer davila ramos el 30 julio 2013 @ 19:25En la actualidad estoy trabajando con recursos hidricos, quisiera ,mas informacion conciernente a estos temas mecesito mas informacion, grasias

Comentario by ORLANDO el 28 febrero 2014 @ 18:23HOLA NO SE SI FUERA POSIBLE QUE ME ENVIEN INFORMACION ACERCA DE HUMEDALES ARITFICIALES EL DISEÑO Y TODO LO QUE SEA POSIBLEGRACIAS

Comentario by eduardachon el 19 marzo 2014 @ 9:58saludos,soy un particulary estoy interesado en el tema, para una comunidad,sobre todo , sistemas de drenajey que no hagan olor-Gracias

Comentario by ernesto vila el 3 abril 2014 @ 22:23Estamos intersados en construir un humeral artificial para aguas grises nos pueden ayudarErnesto Vilacolombia

Comentario by FEDERICO SANCHEZ MEDINA el 11 abril 2014 @ 0:26Estoy interesado en conocer información técnica relacionada con los cohetes para disparar a las nubes y precipitar lluvia.Costos de los lanzadores y los cohetes.

Comentario by Elvin Robles el 7 junio 2014 @ 0:15HOLA Y SALUDOS, ME GUSTARIA OBTENER MAS INFORMACION SOBRE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y LOS COSTOS QUE SE GENERARIAN, COMO TAMBIEN QUIEN PUEDE CONSTRUIR UNA PLANTA Y COMO ME SALDRIA MAS BARATA? ES PARA ISLAS DE LA BAHIA HONDURAS UN PROYECTO RESIDENCIAL . URGENTE

Comentario by Patricia el 13 febrero 2015 @ 0:27excelente el resumen, las fotos debe tener mejor resolución, gracias

Comentario by Javier Mora Rojas el 10 mayo 2015 @ 23:27Estoy interesado en tener mas informacion relacionada con los humedales, nivel de eficiencia, costos promediom para una familia de 5 a 10 personas, humedales para implementacion en frigorificos, hospitales entres otros usos. Gracias por su colaboracion.

Escribe un comentario Nombre (requerido)

 Correo electrónico (requerido)

 URLTu Comentario 

Contaminación de las Aguas por Nitratos

Tratamiento de Aguas Residuales

Tratamiento de Aguas Residuales Se distinguen tres clases de procesos de tratamiento de aguas residuales:

Físico Químico Biológico

Procesos físicos: dependen de las propiedades físicas del contaminante tales como, tamaño de partícula, peso específico, viscosidad, etc, como por ejemplo: cribado, sedimentación, filtración, flotación, regulación (ecualización), etc.

Procesos químicos: dependen de las propiedades químicas de los contaminantes o de las propiedades químicas de los reactivos incorporados, como por ejemplo: coagulación, precipitación, intercambio iónico, oxidación, neutralización, osmosis inversa, ultrafiltración

Procesos biológicos: utilizan reacciones bioquímicas para la eliminación de contaminantes solubles o coloidales. Pueden ser anaeróbicos o aeróbicos, como por ejemplo: lodos activados, lagunas aereadas, biodiscos (RBC), filtro percolador, zanjas de oxidación, reactores secuenciales discontinuos (SBR)

 

Tratamiento Físico de las Aguas Residuales

En general, las fuerzas físicas se emplean durante todo el proceso de tratamiento de las aguas residuales, aunque algunas son casi exclusivamente operaciones de tratamiento (desbaste, desengrase, preaereación y homogeneización neutralización ) y otros tratamientos primarios (floculación, sedimentación, flotación y filtración)

Remoción sólidos, rejas

Rejas tipo Envirocare Reja Tratef

FMI Reja gruesa HycorMicrofiltro rotativo

Tratef

Sedimentación

En términos de tratamiento de aguas residuales la sedimentación consiste en la separación, por la acción de la gravedad, de las partículas suspendidas cuyo peso específico es mayor que el dell agua. Es una de las operaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento de las aguas residuales. Los términos sedimentación, clarificación y decantación se utilizan indistintamente en Latinoamérica.

Esta operación se emplea para la eliminación de arenas, de la materia en suspensión en flóculo biológico en los sdimentadores secundarios en los procesos de lodos activados, sedimentadores primarios, de los flóculos químicos cuando se emplea la coagulación química, y para la concentración de sólidos en los espesadores de lodos.

En la mayoría de los casos, el objetivo principal es la obtención de un efluente clarificado, pero también es necesario producir un lodo cuya concentración de sólidos permita su fácil tratamiento y manejo. En el proyecto de diseño de sedimentadores, es preciso prestar atención tanto a la obtención de un efluente clarificado como a la producción de un lodo concentrado.

En función de la concentración y de la tendencia a la interacción de las partículas, se pueden producir cuatro tipos de sedimentación: discreta, floculenta, retardada (también llamada zonal), y por compresión. Es frecuente que durante el proceso de sedimentación, ésta se produzca por diferentes mecanismos en cada fase, y también es posible que los cuatro mecanismos de sedimentación se lleven a cabo simultáneamente.

Filtración

Proceso de separar un sólido suspendido (como un precipitado) del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido puede penetrar fácilmente. La filtración es un proceso básico en la industria química que también se emplea para fines tan diversos como la preparación de café, la clarificación del azúcar o el tratamiento de aguas residuales. El líquido a filtrar se denomina suspensión, el líquido que se filtra, el filtrado, y el material sólido que se deposita en el filtro se conoce como residuo.

En los procesos de filtración se emplean cuatro tipos de material filtrante: filtros granulares como arena o carbón triturado, láminas filtrantes de papel o filtros trenzados de tejidos y redes de alambre, filtros rígidos como los formados al quemar ladrillos o arcilla (barro) a baja temperatura, y filtros compuestos de membranas semipermeables o penetrables como las animales. Este último tipo de filtros se usan para la separación de sólidos dispersos mediante diálisis.

Filtración al vacío Operación de filtración continua que generalmente se produce en un tambor cilíndrico rotativo. A medida que el tambor rota, parte de su circunferencia es sometida a vacío interno que atrae el lodo hacia el medio filtrante y elimina agua para su posterior tratamiento. La torta de lodo deshidratado se remueve con un raspador.

Filtración biológica Proceso que consiste en hacer pasar un líquido a través de un filtro biológico que contiene medios fijos en cuyas superficies se desarrollan películas biológicas que absorben y adsorben sólidos finos en suspensión, coloidales y disueltos y que liberan los productos finales de la acción bioquímica.

Filtrado Líquido que ha pasado a través de un filtro.

FlotaciónEn el tratamiento de aguas residuales, la flotación se emplea para la eliminación de la materia suspendida y para la concentración de los lodos biológicos. La principal ventaja del proceso de flotación frente al de sedimentación consiste en que permite eliminar mejor y en menos tiempo las partículas pequeñas o ligeras cuya deposición es lenta. Una vez que las partículas se hallan en superficie, pueden recogerse mediante un rascado superficial.

La flotación es una operación unitaria que se emplea para la separación de partículas sólidas o líquidas de una fase líquida. La separación se consigue

introduciendo finas burbujas de gas, normalmente aire, en la fase líquida. Las burbujas se adhieren a las partículas, y la fuerza ascensional que experimenta el conjunto partícula-burbuja de aire hace que suban hasta la superficie del liquido. De esta forma, es posible hacer ascender a la superficie partículas cuya densidad es mayor que la del líquido, además de favorecer la ascensión de las partículas cuya densidad es inferior, como el caso del aceite en el agua.

Regulación

Regulación del caudal de entrada a un sistema de tratamiento con el objetivo de convertir flujos variables a un flujo constante.

Tratamiento Químico de las Aguas Residuales

Las principales operaciones químicas son:

Precipitación química Adsorción Desinfección por cloración u ozonización Eliminación de sustancias inorgánicas disueltas 

Intercambio iónico Osmosis inversa Ultrafiltración Transferencia de gases

Coagulación

Es la desestabilización de los coloides por la acción de reactivos químicos. El estado coloidal se caracteriza por su alta superficie específica, de forma que las moléculas del coloide se unen con moléculas del disolvente y se impide su agregación. Los coloides hidrófobos se estabilizan mediante la formación de capas de iones. El procedimiento más empleado para desestabilizar los coloides es la utilización de raectivos químicos

Los factores que afectan al proceso de coagulación son el pH, el contenido en sales y su tipo, la alcalinidad, la naturaleza del coloide, la temperatura y el grado de agitación.

Los coagulantes que suelen emplearse en el tratamiento de agua son: 1) los basados en el aluminio, como el sulfato de aluminio, los policloruros de aluminio y el aluminato sódico 2) Los basados en el hierro, como los sulfatos férrico y ferroso y el cloruro férrico. 3) Los coagulantes orgánicos de tipo polielectrolito. 4) Mezclas y formulaciones de los anteriores, específicas para cada caso.

Precipitación

La tecnología de pretratamiento más común para la eliminación de contaminantes es la precipitación química la cual se utiliza para reducir la concentración de metales en el agua residual a niveles que no causen preocupación. Antes de seleccionar un sistema de precipitación química para la separación de metales se deben considerar varios factores entre los que se distinguen:

La capacidad demostrada del sistema para atenerse a los límites de descarga

El gasto de capital necesario Los costos operacionales y de mantención La flexibilidad para ampliar o mejorar el sistema para cumplir con

necesidades futuras La cantidad de contaminante y la cantidad hidráulica permitida en el

presente y las que se propongan para el futuro. La frecuencia, volumen y características de las descargas del proceso

industrial La conservación del agua y las posibilidades de su recuperación Los resultados de los estudios de tratabilidad de aguas residuales

representativas usando la tecnología de tratamiento que se propone.

La precipitación química es un proceso de tres pasos que consiste en la coagulación, la floculación y la sedimentación. Las fuerzas entre las partículas de los contaminantes se reducen o eliminan mediante la adición de productos químicos, lo que permite la interacción de partículas mediante el movimiento molecular y la agitación física. La mezcla rápida permite la dispersión en el agua residual del producto químico utilizado en el tratamiento y promueve el choque de partículas, lo que hace que las partículas se agrupen para formar otras de mayor tamaño, es decir la coagulación. Los productos químicos añadidos para promover dicha agregación se denominan coagulantes y tienen dos propósitos básicos: (1) desestabilizar las partículas, lo que permite la interacción, y (2) promover la agrupación de partículas. reforzando así la floculación.

Después de un período de mezcla rápida es necesario disminuír la

velocidad de la mezcla para que se formen flóculos más grandes. (Si la velocidad de mezcla es alta, los flóculos continúan siendo destruidos por excesivo contacto físico). Este proceso se denomina floculación. Debido al tamaño de las partículas sigue siendo necesario algo de mezcla para que exista contacto entre las masas de sólidos y promover así la formación de flóculos que se sedimentaran rápidamente.

Durante la precipitación, los sólidos se separan del líquido normalmente por sedimentación. lo que debe resultar en dos capas claramente visibles: una sólida y una líquida, que pueden separarse fácilmente.

Mientras que la precipitación química esta basada en la solubilidad en agua de los diferentes tipos de iones, raramente pueden lograse concentraciones iguales al grado de solubilidad. Como se indicó anteriormente la precipitación química se realiza la mayor parte de las veces utilizando hidróxido de sodio, compuestos de sulfato (alumbre o sulfato férrico) o sulfuros (sulfuro de sodio o sulfuro de hierro). La adición de estos compuestos a aguas residuales portadoras de metales forma hidróxidos de metal o sulfuros de metal respectivamente, y la solubilidad en el agua de éstos es limitada.

Normalmente el equipo de coagulación consiste de estanques con impulsores rotativos para la mezcla rápida. pero se pueden utilizar batidores y bombeadores o deflectores en línea. El equipo de floculación consiste en estanques con palas para la agitación y la floculación lenta. El equipo de sedimentación normalmente consiste de una unidad clarificadora que tiene placas inclinadas (separador de láminas) o tubos. Estas unidades funcionan mediante gravedad, necesitan poco espacio, su costo de instalación y mantenimiento es mínimo.

La precipitación química se utiliza para remover la mayoría de los metales de las aguas residuales, y algunas especies aniónicas como sulfato y fluoruro. Los compuestos orgánicos en las aguas residuales pueden formar complejos de metal y reducir la eficacia de este tipo de tratamiento. en cuyo caso probablemente se necesite realizar estudios a nivel laboratorio o de proyecto piloto para determinar los métodos de tratamiento apropiados para romper el complejo y hacer que se precipite el metal. Frecuentemente este problema puede resolverse utilizando mejores técnicas de separación de residuos en vez de mediante el tratamiento de residuos.

Intrecambio iónico

En el proceso de intercambio iónico el agua residual pasa por un recipiente con partículas aniónicas o catiónicas de resina. A medida que la solución

pasa por el lecho de resina se realiza un intercambio en el que los iones inocuos (U o OH) de la resina, reemplazan a los iones de la misma carga que se desea eliminar (Cu2+ o CN-), los cuales se encuentran disueltos en la solución.

Cada resina tiene un número específico de lugares para iones, lo que determina el máximo número de intercambios por unidad de resina. En el proceso de intercambio llega un momento en que la resina agota totalmente su capacidad para absorber iones y debe ser sometida a un proceso de enjuague regenerador que produce una solución de poco volumen con una alta concentración de los iones que se desea separar.

Las unidades de intercambio iónico pueden ser estanques pero normalmente se utilizan columnas cerradas bajo presión. El proceso puede realizarse en una sola unidad o en unidades en paralelo o en serie.

La resina utilizada en la columna se selecciona de acuerdo con los componentes que se necesita separar. Las resinas pueden clasificarse en líneas generales en resinas catiónicas ácidas fuertes o débiles, y resinas aniónicas básicas fuertes o débiles. Las resinas de base o ácido fuerte funcionan indistintamente del pH, mientras que el funcionamiento de las resinas de ácido o base débil depende del pH. También se puede usar cationes que formen compuestos quelatos pero son costosos.

El uso mas efectivo del intercambio de iones en el pretratamiento es para tratar residuos y aguas de enjuague procedentes de los procesos de electroplastía con el fin de separar y recuperar los metales, el cianuro, los ácidos y las bases. El proceso de intercambio iónico puede recuperar los productos químicos de ácido, cobre, níquel, cobalto y cromo procedentes de los baños de electroplastia. También puede recuperar las soluciones ácidas gastadas y purificar las soluciones de electroplastía para que sean recicladas.

E1 intercambio iónico se ha convenido en un método común para reciclar baños de cromo en operaciones de cromado que utilizan ácido crómico. Para ello se utilizan resinas aniónicas. Debido a que el ión cromato es aniónico. la regeneración de las resinas con sosa cáustica produce bicromato sódico, el cual luego se procesa con una resina catiónica ácida para generar una solución concentrada de ácido crómico que puede ser añadida al baño de electroplastia. A veces es necesario añadir agua evaporada antes de reusarlo.

El intercambio iónico es apropiado para separar metales en bajas concentraciones en corrientes de desecho de alto caudal. También puede eliminar aniones inorgánicos (halogenuros, sulfatos, nitratos, ácidos

inorgánicos (carboxílicos, sulfónicos. fenólicos), y aniones orgánicos. Igualmente se utiliza para recuperar substancias valiosas, como metales preciosos. Algunos laboratorios fotográficos recuperan la plata haciendo pasar el agua residual procedente del revelado por columnas de intercambio iónico y recogiendo la plata en la solución regeneradora.

Oxidación

En algunos casos la reducción de toxicidad puede ser lograda mediante la oxidación química. Los oxidantes más comunes incluyen permanganato, ozono y peróxido de hidrógeno. La degradación química de compuestos orgánicos resistentes puede tomar varias formas:

Degradación primaria, en la cual ocurre un cambio estructural en el compuesto primario, resultando en una biodegradabilidad mejorada.

Degradación aceptable, en la cual la degradación ocurre hasta un punto donde la toxicidad es reducida.

Degradación última, la que resulta de una degradación completa a CO2 y H20 y otros compuestos orgánicos.

El empleo de oxidantes químicos para obtener la degradación última de los compuestos orgánicos puede ser extremadamente costoso, y requerirá mayor demanda de oxidante. Sin embargo, una degradación primaria o aceptable de los compuestos puede ser llevada a cabo con una demanda de oxidante mucho menor y por lo tanto, integrada con el tratamiento biológico puede representar una solución costo efectiva para reducir toxicidad.

Neutralización

El tratamiento biológico de las aguas residuales funciona de forma más efectiva en un pH de 7. Las variaciones en el pH pueden tener un gran impacto en la eficacia del tratamiento de los sistemas biológicos y llegar a inhibir totalmente la actividad microbiana. Por otra parte, un pH de menos de 5 puede causar corrosión en la estructura del sistema colector y un pH de 11-12 o más, puede causar quemaduras a los trabajadores de la planta de tratamiento que entren en contacto con las aguas residuales.

Otra razón por la que se debe mantener el pH bajo control, es para mejorar lo más posible los resultados del pretratamiento. El pH es especialmente

importante en los procedimientos para la eliminación de metales, por lo que es un componente crucial en el pretratamiento de las aguas residuales.

El sistema de control del pH es generalmente uno de los siguientes tres tipos: continuo sin control, controlado por tandas o lotes y continuo controlado. El más simple de todos es un sistema contmuo sin control, que consiste en hacer pasar una corriente de aguas residuales ácidas sobre un lecho de trozos de piedra caliza.

Osmosis inversa

Método avanzado utilizado en el tratamiento del agua potable o industrial y que usa una membrana semipermeable para separar las impurezas del agua. Se aplica una fuerza extema para revertir el flujo osmótico normal, lo que produce un cambio en el agua: de una solución de mayor concentración de soluto a otra de menor concentración. También denominada hiperfiltración.

La osmosis inversa es el flujo espontáneo de agua de una solución diluída a una solución más concentrada a través de una membrana semipermeable. La osmosis inversa requiere la aplicación de presión para contrarrestar la presión osmótica y hacer que el flujo de agua pase a través de la membrana a la solución mas diluida. Esto incrementa la concentración de contaminantes en el agua residual y reduce el volumen de agua contaminada.

Esta tecnología permite separar los iones y moléculas pequeñas. Las unidades de osmosis inversa pueden ser fácilmente dañadas por las condiciones ambientales y deben ser cuidadosamente revisadas para asegurarse que no hayan sido afectadas por productos químicos, ensuciadas o atascadas. El mantenimiento de un pH de entre 5 a 7,5 ayuda a reducir al mínimo la suciedad y el atasco.

La osmosis inversa no es efectiva para desechos con un alto contenido orgánico ya que el material orgánico disuelve la membrana. Antes de proceder a la osmosis inversa hay que retirar los agentes oxidantes como el hierro y el manganeso, la materia particulada y el aceite y la grasa. El crecimiento de materia orgánica en la membrana (que se produce en concentraciones bajas de materia orgánica) puede también reducir la eficacia de la misma, aunque este problema se elimina añadiendo cloro u otro biocida. El funcionamíento en serie de varias unidades de osmosis inversa puede facilitar el manejo de flujos y concentraciones de contaminantes variables.

Ultrafiltración

Proceso de remoción de partículas coloidales y dispersas de un líquido, el cual consiste en hacer pasar el mismo, a través de una membrana aplicando alta presión.

La ultrafiltración es similar a la osmosis inversa excepto que, el tamaño de los poros de la membrana es mayor (los poros de la membrana de microfiltración son más grandes que los de la membrana de ultrafiltración y ésta tiene poros más grandes que la membrana de osmosis inversa), por lo tanto la separación de contaminantes es mucho menor. Mientras la osmosis inversa es capaz de separar especies iónicas, los procesos de ultrafiltración y microfiltración sólo pueden separar moléculas y partículas más grandes. Una aplicación práctica de la ultrafiltración es la recuperación de limpiadores alcalinos.

Los materiales cáusticos calientes que se utilizan para limpiar el aceite de las piezas de metal antes de someterlas a la electroplastia u otros procesos de acabado de metales pueden ser circulados por un sistema de ultrafiltración para separar el aceite residual de los limpiadores cáusticas y otros similares. Este uso de la ultrafiltración puede eliminar la necesidad de tirar lotes de limpiador alcalino, así como facilitar un baño alcalino limpio consistente y reducir el ácido que se utiliza en la neutralización, así como la generación de desechos sólidos.

El período de amortización de este tipo de sistema puede ser inferior a un año (y el aceite recuperado puede usarse como combustible). Este sistema es recomendado para aceites emulsionados, ya que la separación de aceites sueltos se lleva a cabo mejor mediante algun tipo de mecanismo de separación por gravedad.

Tratamiento Biológico de Aguas Residuales

Remoción sólidos, rejas

Rejas tipo Envirocare Reja Tratef

FMI Reja gruesa HycorMicrofiltro rotativo

Tratef

Remoción de grasas

Las aguas residuales crudas contienen grandes cantidades de aceites, grasas, ceras y otros materiales de densidad inferior al agua. En los alcantarillados están presentes como restos de mantequilla, margarina, grasas, aceites vegetales, grasas de carnes, etc. También se encuentra una

parte de materia aceitosa debido a la presencia de lubricantes usados en estaciones de servcio, garages y establecimientos industriales. Estas sustancias también denominadas espumas, son comúnmente denominadas grasas. Es importante retirar todos estos elementos antes que entren a la planta de tratamiento de aguas residuales.

Remoción de arenas

Ver imágenes de desarenadores

Con esta operación se persigue eliminar de las aguas residuales crudas todo tipo de sólidos cuya densidad sea superior a la de la materia orgánica presente. El término arena incluye también residuos tales como cenizas, cáscaras de huevo, huesos, etc. La finalidad es impedir la abrasión, evitar los depósitos en tuberías y eliminar los inertes del tratamiento de lodos. Esta operación está precedida por el desbaste y se realiza simultáneamente con la separación de aceites y la preaereación generalmente. El valor de diseño medio para la densidad relativa de las arenas es de 2.65 y el diámetro de la arena suele ser superior a 0.2 mm. La separación de arena no es más que una sedimentación discreta no floculenta.

Los desarenadores se diseñan de forma que, el tiempo de retención y la velocidad ascensional del agua permitan que las partículas de unos determinados diámetros y densidad queden retenidas al 100%, y las más pequeñas o más ligeras en porcentajes inferiores.

Tipos de desarenadores:

- Desarenadores de flujo horizontal. Los más sencillos son simples canales horizontales con rebosaderos de regulación y limpieza manual de arena. se utilizan exclusivamente en pequeñas instalaciones y los tiempos de retención oscilan entre 1 y 2 minutos. - Desarenadores a nivel constante. Son simples decantadores roncocónicos o circulares, normalmente con alimentación central y evacuación periférica y para su diseño sólo debe tenerse en cuenta el caudal máximo y la velocidad de caída de la arena a retener. - Desarenadores aereados. Son los más usados actualmente. Consisten en estanques rectangulares provistos de difusores de aire, colocados a 0.5-0.9 m del fondo, que provocan un flujo helicoidal del agua perpendicularmente a la dirección de paso. Las ventajas que han hecho que se generalice su uso son:

* La aireación evita o aminora la producción de olores y reduce algo la carga orgánica. 

* La arena recogida está exenta prácticamente de productos orgánicos. * Existe la posibilidad de eliminar distintos tipos de arena actuando sobre el caudal de aire.* Puede actuar como desengrasador. * Sus rendimientos son constantes para variaciones grandes de caudal. * La arena extraída se evacua al vertedero, a veces previo secado en eras.

Sedimentación secundaria (Tipos de sedimentadores)

Circular Westech Lamella

Rectangular Waterlink Rectangular Envirex

Medición de flujos

Uno de los métodos más exactos para medir caudales es mediante el uso de un vertedero, siempre y cuando las condiciones bajo las que se determinaron los coeficientes de descarga de cierto tipo de vertedero se reproduzcan aproximadamente en los aforos.

Los medidores de caudal con toberas hacen uso del principio de Venturi, pero utilizan una tobera que se inserta en la tubería en vez del tubo de Venturi para producir la presión diferencial. La forma de la tobera, el método de inserción en la tubería y el método de medida de la diferencia de presión varían con el fabricante. Las toberas de flujo abiertas unidas al final

de la tubería suelen ser, normalmente, del tipo Kennison. Dado que las toberas situadas al final de las tuberías son esencialmente vertederos proporcionales, solamente se necesita una conexión a presión para medir la carga.

Canaleta Parshall Medidores magnéticos Otros

Sedimentación

En términos de tratamiento de aguas residuales la sedimentación consiste en la separación, por la acción de la gravedad, de las partículas suspendidas cuyo peso específico es mayor que el del agua. Es una de las operaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento de las aguas residuales. Los términos sedimentación, clarificación y decantación se utilizan indistintamente en Latinoamérica.

Esta operación se emplea para la eliminación de arenas, de la materia en suspensión en flóculo biológico en los sdimentadores secundarios en los procesos de lodos activados, sedimentadores primarios, de los flóculos químicos cuando se emplea la coagulación química, y para la concentración de sólidos en los espesadores de lodos.

En la mayoría de los casos, el objetivo principal es la obtención de un efluente clarificado, pero también es necesario producir un lodo cuya concentración de sólidos permita su fácil tratamiento y manejo. En el proyecto de diseño de sedimentadores, es preciso prestar atención tanto a la obtención de un efluente clarificado como a la producción de un lodo concentrado.

En función de la concentración y de la tendencia a la interacción de las partículas, se pueden producir cuatro tipos de sedimentación: discreta, floculenta, retardada (también llamada zonal), y por compresión. Es frecuente que durante el proceso de sedimentación, ésta se produzca por diferentes mecanismos en cada fase, y también es posible que los cuatro mecanismos de sedimentación se lleven a cabo simultáneamente.

Reactores Biológicos

Biodiscos

Filtro Percolador

Lagunas aereadas

Zanjas de oxidación

SBR

Sedimentación secundaria (Tipos de sedimentadores)

Circular Westech Lamella

Rectangular Waterlink Rectangular Envirex

Filtración

Proceso de separar un sólido suspendido (como un precipitado) del líquido en el que está suspendido al hacerlos pasar a través de un medio poroso por el cual el líquido puede penetrar fácilmente. La filtración es un proceso básico en la industria química que también se emplea para fines tan diversos como la preparación de café, la clarificación del azúcar o el

tratamiento de aguas residuales. El líquido a filtrar se denomina suspensión, el líquido que se filtra, el filtrado, y el material sólido que se deposita en el filtro se conoce como residuo.

En los procesos de filtración se emplean cuatro tipos de material filtrante: filtros granulares como arena o carbón triturado, láminas filtrantes de papel o filtros trenzados de tejidos y redes de alambre, filtros rígidos como los formados al quemar ladrillos o arcilla (barro) a baja temperatura, y filtros compuestos de membranas semipermeables o penetrables como las animales. Este último tipo de filtros se usan para la separación de sólidos dispersos mediante diálisis.

Filtración al vacío Operación de filtración continua que generalmente se produce en un tambor cilíndrico rotativo. A medida que el tambor rota, parte de su circunferencia es sometida a vacío interno que atrae el lodo hacia el medio filtrante y elimina agua para su posterior tratamiento. La torta de lodo deshidratado se remueve con un raspador.

Filtración biológica Proceso que consiste en hacer pasar un líquido a través de un filtro biológico que contiene medios fijos en cuyas superficies se desarrollan películas biológicas que absorben y adsorben sólidos finos en suspensión, coloidales y disueltos y que liberan los productos finales de la acción bioquímica.

Filtrado Líquido que ha pasado a través de un filtro.

Desinfección

Cloro Ozono 

Ultravioleta Cloruro de bromo 

Yodo

Desinfección

La desinfección consiste en la destrucción selectiva de los organismos que causan enfermedades. No todos los organismos se destruyen durante el proceso, punto en el que radica la principal diferencia entre la desinfección y la esterilización, proceso que conduce a la destrucción de la totalidad de los organismos. En el campo de las aguas residuales, las tres categorías de organismos entéricos de origen humano de mayores consecuencias en la

producción de enfermedades son las bacterias, los virus y los quistes amebianos. Las enfermedades bacterianas típicas transmitidas por el agua son: el tifus, el cólera, el paratifus y la disentería bacilar, mientras que las enfermedades causadas por los virus incluyen, entre otras, la poliomelitis y la hepatitis infecciosa.

Desinfección con cloro: Completar

Desinfección con ozono: Las concentraciones de ozono que se pueden conseguir a partir, tanto de aire, como de oxígeno puro son tan bajas, que la eficiencia en la transferencia a la fase líquida constituye un aspecto económico que merece una importancia extrema. Por esta razón, normalmente se suelen emplear tanques de contacto cubiertos y muy profundos. El ozono se suele difundir desde el fondo del tanque en forma de finas burbujas que proporcionan un mezclado del agua residual además de conseguir una transferencia y utilización del ozono máximas. Un sistema de difusores bien dimensionado debería ser capaz de conseguir normalmente porcentajes de transferencia de ozono del orden del 90 por 100. Los gases liberados en la cámara de contacto se deben tratar para destruir el ozono residual, ya que se trata de un gas extremadamente irritante y tóxico. El producto generado en la destrucción del ozono es oxígeno puro, que puede ser reutilizado si se emplea el oxígeno puro como fuente para la generación de ozono.

Desinfección con radiación ultavioleta: Debido a que en la desinfección con radiación ultravioleta no se emplea ningún agente químico, este sistema se debe considerar como uno de los sistemas de desinfección más seguro. Hay que asegurarse que no se formen incrustaciones en los tubos de cuarzo que encierran las lámparas de radiación ultravioleta. Las incrustaciones que se forman tienden a reducir la efectividad y fiabilidad del sistema.

Desinfección con cloruro de bromo: El cloruro de bromo es un producto químico corrosivo y peligroso, razón por la cual requiere precauciones especiales en su transporte, almacenamiento y manejo. Sin embargo, debido a su menor velocidad de vaporización, el cloruro de bromo es menos peligroso que el cloro. Al contrario que el bromo líquido, el cloruro de bromo es menos corrosivo para el acero, lo cual permite usar las conducciones y contenedores normalmente asociados al uso de cloro. El cloruro de bromo se suele suministrar en forma líquida en botellas, camiones cisterna, o contenedores de 1,5 toneladas. (El cloruro de bromo tiene mayor densidad que el cloro; su peso específico es de 2,34, mientras que el del cloro es 1,47.) Como desinfectante de aguas residuales, las aplicaciones del cloruro de bromo son reducidas. Para su uso como desinfectante, el cloruro de bromo se alimenta en forma de gas licuado. El

abastecimiento de cloruro de bromo se presuriza artificialmente con nitrógeno (O «aire seco») para alimentar el líquido al módulo de dosificación a presión constante. El módulo de dosificación líquida añade el cloruro de bromo a una corriente de agua de dilución, produciendo la disolución de cloruro de bromo para su aplicación al agua residual. El cloruro de bromo residual desaparece rápidamente en el canal de contacto con cloruro de bromo

Desinfección con Yodo: Completar

Digestión

La materia sólida contenida en las aguas residuales crudas, comúnmente denominada como lodo, constituye una cantidad promedio de un 0,08% del volumen total de las aguas crudas.

En una PTAR se debe prever la remoción o reducción de este material y por lo tanto es indispensable seleccionar el proceso de tratamiento de la fase sólida, capaz de permitir el manejo y disposición de estos sólidos, cumpliendo los requisitos, directrices y normas de preservación ambiental.

Entre las tecnologías disponibles, la práctica común es la estabilización del lodo através de la mineralización de la materia orgánica. Este proceso debe ser estimulado y condicionado en unidades racionalmente proyectadas para procesar el material inestable.

El proceso de estabilización (reducción) tiene como objetivo principal la conversión parcial de la materia putrescible en líquidos, sólidos disueltos, subproductos gaseosos y en alguna destrucción de los microrganismos patógenos asi como en la reducción del sólido seco del lodo.

El proceso de digestión del lodo puede ser realizado a través de las siguientes modalidades:

Digestión aeróbica: Descomposición de materia orgánica en suspensión o disuelta en presencia de oxígeno; generalmente se asocia con la digestión de lodos residuales.

Digestión anaeróbica: Descomposición de materia orgánica producida por la acción de microorganismos en ausencia de oxígeno elemental.

Digestión de lodos en etapas múltiples: Digestión progresiva de lodos de

purga en dos o más estanques dispuestos en serie.

Digestión de una etapa: Digestión limitada a un único tanque durante todo el período de digestión.

Digestión en dos etapas: Descomposición biológica de la materia orgánica que se encuentra en los lodos, seguida de separación de líquidos y sólidos en el lodo digerido. La digestión en dos etapas utiliza dos compartimientos o dos estanques para separar el período inicial de digestión violenta del período final más lento con el objeto de promover tanto la digestión como la separación de sólidos y líquidos después de la digestión.

Digestión en etapas: Digestión progresiva de residuos en dos o más estanques dispuestos en serie; suele dividirse en digestión primaria con contenidos mezclados y en digestión secundaria donde prevalecen condiciones de reposo y se recolecta el licor sobrenadante.

Digestión mesofílica: Digestión por acción biológica a una temperatura que varia entre los 27º y los 38ºC

Digestión termofílica: Digestión que se produce a una temperatura cercana a o dentro del rango termoflico, generalmente entre 43º y 60º C.

Deshidratación de lodos

Filtro de prensa Filtro de banda

Centrífuga

 

Lagunas aereadas

Lagunas aereadas Aeromix

Para ver manuales de diseño de lagunas convencionales visite página de Cepis

Biodiscos

Biodiscos tipo Walker

Diagrama de flujo biodisco típico

Filtro percolador

 

Zanja de oxidación

Orbal Kruger Bote United Industries

Diagrama Zanja de oxidación Orbal-Envirex

 

Reactores discontinuos secuenciales, SBR

Aqua-aerobics ABJ-Iceas

 

Shamrock Water Treatment, S.  A.

P.O. Box  87-3415, Zona 7, Panamá Rep. de Panamá

http://members.tripod.com/london_job/trabajoseninglaterra/id30.html

Sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales para la eliminación de nutrientes. Reducción de la eutrofización.Publicado por Remtavares el 10 mayo, 2007

Comentarios (37)

El aumento de la concentración de nutrientes (nitrato y fosfato) en los cauces naturales derivado de la actividad humana acelera el crecimiento natural de las algas y plantas acuáticas, dando lugar al fenómeno conocido como eutrofización. El crecimiento descontrolado de las plantas acuáticas perjudica seriamente el ecosistema porque impide la llegada de luz a las partes más profundas de los cauces (paralizando los procesos fotosintéticos) e implica un consumo excesivo del oxígeno disuelto. Ambos efectos combinados suponen la pérdida de las condiciones aerobias y provocan la muerte de la mayoría de las especies que formaban parte del ecosistema inicial. Actualmente, existen un gran número de peces de agua dulce endémicos de la región mediterránea amenazados con la extinción debido a diversos problemas medioambientales, entre los que destaca la eutrofización de los cauces. Las actividades humanas que favorecen la eutrofización de los ríos y lagos son muy diversas pero entre ellas cabe destacar el empleo de fertilizantes, la producción masiva de ganado y el vertido de aguas residuales de origen urbano e industrial. El desarrollo de sistemas biológicos de eliminación de nutrientes se está utilizando cada vez más en las estaciones de depuración de aguas residuales (Water Research 41 (2007) 2271-2300). [Grupo de Ingeniería Química y AmbientalUniversidad Rey Juan Carlos]En el campo de la depuración de aguas, el empleo de procesos biológicos para conseguir una eliminación eficaz de los nitratos y los fosfatos es una práctica cada vez más habitual. Mientras que los sistemas de lodos activos convencionales permiten la oxidación de la materia orgánica y de los compuestos nitrogenados presentes en el agua residual generando agua, CO2 y nitratos, la implantación de sistemas más complejos que alternan etapas aerobias, anóxicas y anaerobias proporciona muy buenos resultados en la eliminación, no solo de materia orgánica, sino también de nitratos y fosfatos.    Eliminación de nitratos mediante desnitrificación biológica La desnitrificación biológica se lleva a cabo empleando bacterias heterótrofas capaces de utilizar el oxígeno de los nitratos para oxidar el carbono orgánico y producir CO2. Los nitratos al reducirse generan nitrógeno (N2) que se elimina de la corriente de agua tratada mediante un simple proceso de aireación. Para que el proceso de desnitrificación suceda de forma correcta es necesario que el medio se encuentre en condiciones anóxicas y que las bacterias cuenten con una fuente de carbono fácilmente biodegradable. Uno de los procesos más eficaces para llevar a cabo la desnitrificación biológica está basado en la alternancia de etapas anóxicas y aerobias tal como se describe en la figura 1.

Fig. 1. Degradación de la materia orgánica y nitrificación/desnitrificación biológica. Los procesos biológicos que tienen lugar en cada una de las etapas son los siguientes: 

      Zona anóxica I.  El carbono presente en el la corriente de entrada se emplea para reducir los nitratos recirculados a N 2. La elevada carga orgánica permite que la desnitrificación sea muy rápida.

      Zona aerobia I. Se produce la oxidación de la materia orgánica de origen carbonoso y del amonio existente en el agua residual generándose agua, CO2 y nitratos.

      Zona anóxica II.  Los nitratos no recirculados se desnitrifican en esta etapa. Generalmente la fuente de carbono es carbono endógeno.

      Zona aerobia II. La aireación de la mezcla ayuda a eliminar el N2 formado en las dos etapas anóxicas. Se produce la nitrificación del amonio que no se haya oxidado en la anterior etapa aerobia.

  Eliminación de biológica de los fosfatos. Tradicionalmente los fosfatos se han eliminado del agua residual mediante precipitación química, no obstante, los tratamientos biológicos para eliminar este nutriente son cada vez más habituales.En un proceso de lodos activos se produce la incorporación de ortofosfatos, polifosfatos y fósforo orgánico al metabolismo celular para almacenar energía en forma de ATP. Esta incorporación supone la eliminación de un 10-30 % del fósforo del afluente. Los procesos biológicos desarrollados específicamente para la eliminación del fósforo están basados en que, bajo ciertas condiciones aerobias, algunas bacterias son capaces de retener una cantidad de fósforo más elevada de la que necesitan para su metabolismo. Para que dichas bacterias se desarrollen correctamente necesitan la presencia de ácidos orgánicos volátiles que, a su vez, se generan a partir de la degradación de la materia orgánica del agua en condiciones anaerobias. Estos dos requerimientos implican que la eliminación biológica de fósforo deba hacerse mediante la alternancia de etapas anaerobias y aerobias: 

      Etapas anaerobias. La célula utiliza la energía acumulada para metabolizar los ácidos volátiles vaciando su stock de polifosfatos en forma de fosfatos al agua.

       Etapas aerobias. Los fosfatos presentes en el agua son convertidos en polifosfotos incrementando la reserva energética

de la célula. Para acumular esta energía se metabolizan la materia orgánica generándose CO2 y H2O.  Eliminación conjunta de nitratos y fosfatos. Combinando los procesos anteriores se consiguen elevados grados de eliminación de ambos nutrientes. La forma más habitual de hacerlo es incorporar una etapa anaerobia al inicio del sistema mostrado en la figura 1. Dicha etapa permite la generación de ácidos orgánicos volátiles que se emplean en la etapa aerobia para la acumulación celular de los fosfatos del agua. Este tipo de sistemas de tratamiento biológico se ha aplicado con éxito en aguas residuales de origen urbano e industrial alcanzándose porcentajes de eliminación de nitratos y fosfatos superiores al 70 %.  Share on linkedinShare on googleShare on emailMore Sharing ServicesCompartirEtiquetas: General

Si te gustó esta entrada anímate a escribir un comentario o suscribirte al feed y obtener los artículos futuros en tu lector de feeds.

ComentariosComentario by Erick Quintana el 12 junio 2007 @ 1:31Hola a todos, yo quisiera saber si ustedes tienen informacion sobre Microorganismos Eficaces que puedan compartir, lo que pasa es que estoy en mi trabajo de Monografia y me hacen falta mas datos sobre estos microorganismos.

Comentario by renato la chira martinez el 10 julio 2007 @ 17:37

hola q tal, me mandaron este tema para investigar, me he pasado 20 horas en toda esta semana y no encentro por nada del mundo este tema, queria saber si uds pueden ayudarme en como encontrarlo , solo he conseguido media pagina, no hay mucha informacion y queria saber si uds disponen de ella, gracias

Comentario by E. Martinez el 17 julio 2007 @ 16:11La potabilizacion se logra con un conjunto de tecnicas que incluyen el empleo de la biotecnologia. Los lodos activados son un metodo biologico que puede inlcuirse en el proceso de potabilizacion; sin embargo, no se demostardo costeabilidad ara recuperar en algua residual y hacerla potable. Igual que la desalinizacion, pasa de ser un problema tecnico a economico.

Sugrencia: Investiga lo relacionado a LODOS ACTIVADOS

Comentario by Lic. Dimas García el 27 julio 2007 @ 18:21Me parece un articulo muy objetivo. quisiera comentarles algo

si tengo una relacion N:P de 1,8 de las descargas de los cauces en muestras tomadas por la mañana, habria una variabilidad en esta relacion si tomara las muestras en horas mas activas tengo P 0,81 mg.l-1 y N 1.45, ME GUSTARIA CONOCER SU COMENTARIOS

Comentario by NERY el 4 agosto 2007 @ 18:31Necesito un cuadro donde pueda calcular la reduccion de cargas organicas en entes generadores de agua residuales

Comentario by Ramon el 7 agosto 2007 @ 8:48Hola,

Tengo una fosa en funcionamiento, bastante bien dimensionada, con 4 tanques de decantación, que me está dando exceso de amonio (60mg/l). El maximo permitido es de 15.

Tengo un filtro biológico, bien colocado, pero creo que no hace su función. El flujo de agua es diario. Y por último hay un filtro de arena quarcita.

Quiero reducir el amonio a niveles permitidos. ¿podeis aconsejarme?Un saludoRamón

Comentario by yaniree el 10 agosto 2007 @ 4:14muy bueno el articulo… pero por favor, traten de colocar el concepto de sistemas biologicos.. gracias….!!!!

Comentario by EDUARDO el 8 septiembre 2007 @ 0:02buenop kiero realizar un trabajo d investigacion para reducir los ni veles d fosfatos y nitratos en las aguas residuales es algo ke nunk se a realisado en dodn vivo pero kiero ke sea por medio d bacterias kiero ke me asesoren d como puedo realizarlo y ke tan potable podria kedar esperando sus respuestas gracias

Comentario by ELIMINACION DE FOSFATOS EN AGUAS el 13 noviembre 2007 @ 12:32NECESITO INFORMACION SOBRE COMO ELIMINAR FOSFORO DE LAS AGUAS RECIDUALES ,CUALQUIER INFO FAVOR

ENVIARLA AL COREEOFERCHOSEPUROB@HOTMAIL.COM GRACIAS

Comentario by darwin ibarra el 19 noviembre 2007 @ 14:55HE REALIZADO UN PROYECTO DE INVESTIGACION MUY BIENO SOBRE LA EFICIENCIA DE LOS EM EN LA DISMINUCION DE COSTOS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUA DE CONSUMO HUMANOA TRAVES DE LA UTILIZACION DE FILTROS LENTOS EN AREASI ALGUIEN NECESITA AYUDA FAVOR ESCRIBIRME A MI CORREO

ingesan25@hotmail.comComentario by Johnny Sanchez Rueda el 18 marzo 2008 @ 15:13Mi sugerencia sobre como tratar de eliminar los nutrientes en cualquier sistema de tratamiento, es utilizando bacterias que esten adaptadas al sustrato en cuestion, si es posible hacer una prueba piloto utilizando una planta piloto de lodos activados y conseguir en el mercado bacterias comerciales y probarlas en la planta para saber cual es la dosis se utiliza como estandar agregar 10.000bacterias/ml de agua residual, esta dosis se la agrega durante 7 dias seguidos, y en la prueba se debe recircular el lodo activado, luego durante la prueba es necesario medir el DBO5,por cada dia de prueba, asi como los solidos suspendidos volatiles,y se toma el mejor DBO5 de la prueba y los ssv, el cual es el dato exacto para la dosis en el tratamiento.

Comentario by ing.. javier cruz mosquera el 17 abril 2008 @ 11:34hola amigos quisiera informacion sobre tratamiento de aguas residuales de pescado y camaron con microorganismoseficiente EM, cual seria el procedimiento. de antemano gracias

Comentario by ORLANDO ROLANDO LAIZ AVERHOFF el 21 abril 2008 @ 13:01

Es muy interesante pero sería conveniente profundizar en temas como la importancia de la población de algas tanto en el sistema de tratamiento de agua potable en cada uno de los procesos de un tratamiento convencional (Entrada, Floculación, Sedimentación, Filtración, Desinfección) o con respecto a la comunidad de algas que se desarrollan en una laguna de oxidación para aquellos paises que por sus temperaturas pueden utilizar estos sistemas, sobre todo que hacer con las concentraciones de algas antes de su salida al medio exterior a la laguna, porque deben eliminarse para evitar alteraciones aguas abajo de la laguna en cualquier cuerpo receptorm aunque se hayan eliminado los coliformes fecales en su gran mayoría.

Comentario by arturo el 23 mayo 2008 @ 18:43ps esta bien todo

pero seria mejor q lo practicaran y no solamente dejarlo aqui en la red y pues todo lo que queria decirles pero llevenla bien.

Comentario by alfredo el 23 mayo 2008 @ 18:45hola soy estudiante de la carrera de ing. ambiental en lima peru. estoy haciendo mi tesis sobre este tema pero con respecto a depuracion del agua por medio de microalgas. la verdad es que quisiera conseguir mas informacion, a ver si me pudieran ayudar.

hasta luego. areval_alfredo@hotmail.com, arellano_valdez@yahoo.esComentario by jose colon el 28 mayo 2008 @ 19:34quisiera saber si alguien tiene imformacion que me pueda ayudar a medir los nutrientes que entran a la planta a diario, y como determinar la cantidad aceptada o cual seria la cantidad aceptable. aunque se que esto depende del sistema que tiene cada cual. Gracias

Comentario by SAHARA el 13 junio 2008 @ 12:19Hola!! soy estudiante de Ing. Ambiental, me gustaria saber si tienen informacion que puedan compartir conmigo sobre TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA UN PROCESO DE GALVANOPLASTIA y los diferentes tratamientos..Gracias!!

SaLuDoS!!!!

Comentario by Osman Romero el 2 julio 2008 @ 16:41Hola a todos, espero que esten bien, yo estoy por graduarme en ing. quimica, y estoy con el proyecto de grado que se trata de un diseño de sistema de tratamiento de aguas residuales, como requisitos me estan pidiendos ANTECEDENTES actualizados sobre este temas y queria saber si alguno de UDS. me puede prestar su ayuda al respecto……… mi msn

en ing_oerj@hotmail.com por si desean ayudarme   LES AGRADECERE TODA LA VIDA POR LA AYUDA "jajaja" bye

Comentario by oscar el 2 septiembre 2008 @ 19:24algunos avances biològicos para tratar el agua

Comentario by sara balseca el 6 septiembre 2008 @ 9:22SISTEMAS BIOLOGICOS PARA CAMARONERAS Y HATCHERIES

Comentario by Jorge Roca el 14 septiembre 2008 @ 0:38Hola, quisiera me pudiera alguien ayudar, tengo un proyecto de pos grado, que consiste en echar a andar un filtro que elimine nitratos de aguas, podrìan ayudarme, necesito el diseño y como fabricar uno sencillo.

Gracias.

Comentario by Jaime Alberto Ospina Duque el 17 septiembre 2008 @ 16:14soy un estudiante de ingenieria electronica y estoy realizando en mi proyecto de grado para tecnologia electronica una instrumentacion, monitoreo, control de un prototipo de planta de laboratorio de tratamiento de aguas residuales por medio de lodos activados. y tengo una inquietud en la parte biologica del sistema, como realiza LOS LODOS ACTIVADOS el proceso de limpieza del las aguas residuales en el tratamiento secundario desde el punto de vista microbial.muchas gracias+++

mi correo es: jaospinaduque@ingenieros.com

rufjaimefos@hotmail.comComentario by jose el 10 octubre 2008 @ 14:15me parese muy bien lo que acen ud

Comentario by lorena el 22 octubre 2008 @ 19:41me parecio muy interesante y resalta algunos puntos que para los estudiantes de ciencias ambientales es muy importante

Comentario by Ma. de Jesus Ramirez Hernandez el 28 octubre 2008 @ 14:42

Hola me parece muy importante este tipo de trabajos ya que estan contribuyendo con la mejoria del medio ambiente, y de tambien compartiendo con todos los demas sus conocimientos, y así se hace extensivo el interes para semvbrar la inquietud en las demas personas y que hagan lo mismo en sus comunidades.

Comentario by Hilario el 15 noviembre 2008 @ 7:54Estoy interesado en el tema, necesito información sobre filtros de arena para el proceso de saneamiento de aguas residuales despues de ser pasadas por biodigestores.

Felicito a los generadores de la idea por su contribución a la mejora de la conciencia ecologica con acciones efectivas.

Agradezco de antemano su colaboración; mi correo es:

hap_6002@hotmail.comComentario by Jorge Baquerizo el 27 mayo 2009 @ 16:03Necesito que me ayuden por sorteo de tesis me toco el tema de Tratamiento de aguas residuales en una empacadora de camarón, y lamentablemente no sé mucho sobre el tema, si me pueden ayudar con información se los agradecería.

Comentario by zury el 4 junio 2009 @ 3:20quisiera saber que es lo que sucede en las zanjas de oxidación. No ententiendo muy bien el proceso de nitrificacion.

Gracias espero me puedan ayudar

Comentario by Miguel el 26 junio 2009 @ 3:39Hola, quisiera saber acerca del comportamiento de las bacteria en un filtro percolador de alta tasa con un medio filtrante sintético, gracias

Comentario by Luis Felipe Jara Sol el 8 julio 2009 @ 7:28Vivo en una colonia que todas las aguas reciduales las tiran a un arrolyo, y cada ves esta mas contaminado, quisiera revertir eso, pero no tengo los libros para leer y hacer algo por el medio ambiente ó planos para hacer el tratamiento de aguas reciduales y asi decirle a la gente de la colonia que hay un remedio para no seguir contaminando.Tambien se puede hacer tratamientos de agua reciduales individuales, o mejor dicho, que cada casa tenga su tratamento de aguas.Si me dan las herramientas (literatura, planoa, etc.etc.) para revertir esta contaminación, yo creo que se puede hacer.

Comentario by Vicente Betance Oliveros el 9 julio 2009 @ 21:14Que tal. quiero eliminar la DQO y DBO asi como nutrientes con tratamientos biològicos de agua residual. Ahorita tengo unos tanques y un humedal con el que estoy trabajando para proyecto de tesis de maetrìa pero estoy batallando para bajar los paràmetros de acuerdo a normas Mexicanas Sabes algo al respecto?

Comentario by Anna Roca el 20 agosto 2009 @ 8:56Hola

Estoy con un proyecto relacionado con la contaminacion del agua por nitratos.

Tengo que hablar sobre las tecnologias que utilizan en las industrias para elminar el nitrato. (Industrial pre-discharge removal techologies).

Se que se trabaja con Resinas de intercambio ionico y tambien con sistemas biologicos.. Algo de interes y mas general? Saludos desde Inglaterra.

Comentario by Fernando el 16 septiembre 2009 @ 15:56Somos una empresa que estamos trabajando en un proyecto para reducir la eutrofizacion en los rios. Si alguien tiene algun estudio realizado le agredeceriamos que nos lo hiciese llegar para poder discutirlo y comprobar su eficacia.

Comentario by MARIO ALBERTO el 24 enero 2010 @ 19:10PODRIAN APOYARME AMIGOS ,ESTOY HACIENDO UNA PRUEBA PARA LA UNIV.AFUERA DE MI CASA PASA UN ARROYO CON 5 Mg/Lto. DE FOSFORO Y 6 Mg/Lto. DE NITROGENO .QUE NECESITO PARA ELIMINAR ESAS CONCENTRACIONES DE FOSFORO Y NITROGENO . SI EL CANAL POR DONDE PASA ES DE CONCRETO.SI PUDIERAN APOYARME GRACIAS .

M_OLVERAP@HOTMAIL.COMComentario by Juan Diaz Infante el 9 abril 2010 @ 21:20ME GUSTARIA SABER A QUE SE REFIEREN CON CARGA ORGANICA Y COMO SE CALCULA….

Comentario by JULI el 14 junio 2010 @ 1:57

REQUIERO INFORMACION SOBRE LA EFICIENCIA DE DIVERSOS MEDIOS FILTRANTES SINTETICOS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. DONDE PODRIA CONSULTAR. MUCHAS GRACIAS.

Comentario by lucia maldonado el 26 septiembre 2010 @ 22:56Estamos trabajando con probioticos en acuicultura ( camaroneras), las normas ambientales nos estan exigiendo tratar las aguas resuduales. La pregunta es si ya empleamos bacterias en las piscinas camaroneras y raceways, osea ya amtibioticos ya no se usan, como o que tipo de bacteria usaria o seria la misma con la que tratamos las piscinas, para tratar los desechos orgànicos que filtros usarìa, cuanta cantidad de bacteria y cual..?

Diseño de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales - Caso PrácticoEnviado por wagner el 26 Abril, 2007 - 21:07. 

Artículos 

Ingeniería Química Aplicada

El archivo PDF adjunto incluye el caso práctico del diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales para una localidad de tamaño mediano (~90.000 habitantes).

A partir del planteo de un caso práctico, y en base a la información de contexto, se contestan las siguientes consignas:

1. Presentar una estimación del caudal de desagüe proyectado en el horizonte del proyecto (20 años).2. Determinar qué sustancias podrían causar problemas en una planta de tratamiento.3. Pre-diseñar una planta de tratamiento basada en dos etapas un tratamiento anaerobio seguido de un tratamiento aerobio.

Considerar un diseño de al menos dos etapas 2015 y 2025. Verificar si es posible utilizar lagunas de estabilización y proponer algún sistema anaerobio/aerobio (p.e, UASB + Lodos Activados).

Para el tratamiento anaerobio seleccionado, se indican los valores de:

Caudal de diseño y principales características de diseño como volumen, altura, área. ¿Se recomendaría el uso del biogás? Dar sus consideraciones si esto es factible o no. Carga orgánica de diseño (Kg DBO/día) Indicar posibles ubicaciones para las unidades de una futura planta de tratamiento

Una vez establecida la ubicación de la planta, se ubican todas las instalaciones en el plano a una escala apropiada, incluiyendo todos los edificios, salas de maquinas, accesos, jardines, etc.

También se considera el tema de reuso, indicando el tipo de reuso se le daría al efluente tratado.

En el trabajo se analizan:

Normas ambientales para aguas receptoras, las cuales establecen los límites permisibles de diversos parámetros. Caudal de desagüe proyectado y cálculo de caudal de agua residual, incluyendo agua de lluvia Sustancias que podrían causar problema en la planta de tratamiento

Luego, en base a todos esos datos, se procede al diseño de la planta, incluyendo dimensionamiento del reactor, distribución de afluente, producción de metano y dimensionamiento de sus colectores , dimensionamiento de los colectores y evaluación de la producción de lodos.

Descargar el PDF con el trabajo completo