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El proceso usual de tratamiento de aguas residualespuede dividirse en tres etapas:
Tratamiento primario o físico
Tratamiento secundario o biológico
Tratamiento terciario
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mg/lkaren estefania zarate cortes
Los objetivos del tratamiento biológico son reducir elcontenido de materia orgánica de las aguas, disminuirsu contenido en nutrientes, y eliminar los patógenos yparásitos. Estas metas se logran por medio de procesosaeróbicos y anaeróbicos, en los cuales la materiaorgánica es metabolizada por diferentes cepasbacterianas.
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Tratamiento biológico
Lecho bacteriano
Contactores
biológicos
rotativos
Reactor
biológico
secuencial
Humedales
Lodos activados
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Sistema de depuración biológica de aguasresiduales en el que la oxidación se produce al hacercircular, a través de un medio poroso, aire y aguaresidual. La circulación del aire se realiza de formanatural o forzada, generalmente a contra corrientedel agua.
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TanqueDistribuidor
rotativoBrazos de reparto
Medio soporte
De plantacircular ymuroperimetralvertical recto
Pequeño depositoabierto de seccióncircular, demanera vertical
Tubos de sección circular o rectangular, por los que sale el agua
Material sobre el que se deposita la materia orgánica
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El tratamiento se proporciona mediante difusión de aire por medios mecánicos en el interior de tanques.
Durante el tratamiento los microorganismos forman floculos que, posteriormente, se dejan sedimentar en un tanque, denominado tanque de clarificación.
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Este sistema permite una remoción de hasta un 90% de la carga orgánica.
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Requiere de instalaciones costosas y la instalación de equipos electromecánicos que consumen un alto costo energético.
Por otra parte produce un mayor volumen de lodos querequieren de un tratamiento posterior por medio dereactores anaeróbicos y/o su disposición en rellenossanitarios bien instalados
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Este sistema consiste en la reproducción controlada, delas condiciones existentes en los sistemas lagunaressomeros o de aguas lenticas los cuales, en lanaturaleza, efectúan la purificación del agua. Estapurificación involucra una mezcla de procesosbacterianos aerobios-anaerobios que suceden en elentorno de las raíces de las plantas hidrófilas, lascuales a la ves que aportan oxigeno consumen loselementos aportados por el metabolismo bacterial y lotransforman en follaje.
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Las especies vegetales más utilizadas pertenecen a los géneros Phragmites, Typha, Scirpus, Iris, Nymphaea, Juncus, Carex, Alisma, Myriophyllum, Ceratophyllum, Butomus
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Este sistema es el más amigable desde el punto de vistaambiental ya que no requiere instalacionescomplejas, tiene un costo de mantenimiento muy bajoy se integra al paisaje natural propiciando inclusorefugio a la vida silvestre.
Quizás se podría mencionar como única desventaja lamayor cantidad de superficie necesaria.
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Consiste en una serie de procesos microbiológicos queocurren dentro de un recipiente hermético, querealizan la digestión de la materia orgánica conproducción de metano. Pueden intervenir diferentestipos de microorganismos, pero es desarrolladoprincipalmente por bacterias
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Generalmente requiere de instalaciones menoscostosas, y no hay necesidad de suministraroxígeno, por lo que el proceso es más barato y elrequerimiento energético es menor. Por otra parte,se produce una menor cantidad de lodos (el 20%en comparación con un sistema de lodos activos).
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Es más lento que el tratamiento aeróbico, es decir, requiere un mayor tiempo de contacto o retención hidráulica, así como más tiempo de aclimatación, lo que impide el tratamiento de grandes volúmenes de aguas servidas
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Sistemas de depuración de aguas consistentes en unmedio soporte inerte que de manera secuencial seencuentra expuesto alternativamente al agua y al aire.Hay que diferenciar entre el biodisco y biocilindro.Exteriormente son prácticamente iguales, pero sufuncionamiento es distinto. El primero de ellos, elmedio soporte son discos circulares mientras que lossegundos son cilindros perforados rellenos deelementos sueltos y desordenados
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Celda Accionamiento Eje
horizontalMedio
soporte
Construcciónde acero desecciónrectangularcon fondosemicircular
Motores convarios trenes deengranajes, conreductores develocidad
Tubos de sección cuadrada o cilíndrica sobre la que se encuentra el medio soporte
Elementos de polímeros de alta densidad, sobre los que se forma el biofilm
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CBR DESCUBIERTOBIODISCO
CBR INSTALADOkaren estefania zarate cortes
Sistema de depuración biológica basado en el procesode oxidación de la materia orgánica por losmicroorganismos, que durante la fase de aireación seencuentran en un estado de suspensión en el aguaresidual contenida en el reactor. Un SBR permiterealizar en un único tanque todas las etapas delproceso funcionando como un reactor de flujodiscontinuo en el que se temporizan cada una de lasetapas
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REACTOR BIOLOGICO
Decantador
entradasalida
Tanque SBR instalación
Esquema de tanque SBR
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1) Llenado: durante esta primera etapa el líquido residual se introducegradualmente hasta alcanzar un nivel adecuado en el estanque a fin deacumular una gran cantidad de sustrato orgánico.
2) Mezcla: se accionan los mezcladores y comienza el proceso dedesnitrificación, gracias a las bacterias facultativas que para su desarrollonecesitan condiciones anóxicas.
3) Aireación-mezcla: la activación del sistema de aireación provee el oxígenonecesario para las reacciones biológicas aeróbicas con eliminación de DBO ytransformación del nitrógeno amoniacal en nitratos.
4) Sedimentación: parada de los dispositivos de aireación y de mezcla. Esteproceso se lleva a cabo en reposo absoluto, aprovechando toda la superficie delestanque SBR como estanque de sedimentación.
5) Vaciado y fase inactiva: en esta fase se recoge gradualmente el efluentedepurado y clarificado una vez realizada la sedimentación; el posible períodode quietud coincide con el alejamiento del fango en exceso hacia la cuba dedecantación.
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Gran flexibilidad del sistema y la ausencia derecirculación del fango. Las diferentes etapas y lasduraciones correspondientes pueden modificarse segúnexigencias especiales.
Además existe la posibilidad de controlar el proceso condos reactores que pueden funcionar alternativamente, demanera que el sistema garantice unos rendimientossiempre constantes también con cargas variables. Enconsecuencia se asegura la ausencia de emanacionesdesagradables debidas a los picos de concentración decarga, que caracterizan las instalaciones tradicionales.
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Las fosas sépticas son unidades de tratamientoprimario de las aguas negras domésticas; en ellasse realiza la separación y transformación físico-química de la materia sólida contenida en esasaguas. Se trata de una forma sencilla y barata detratar las aguas negras y está indicada(preferentemente) para zonas rurales oresidencias situadas en parajes aislados. Sinembargo, el tratamiento no es tan completo comoen una estación para tratamiento de aguas negras.
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Utilizados para el tratamiento de aguas residualespueden ser divididos en dos grandes grupos en base atipo de crecimiento microbiano:
1. de lecho fijo, formando biopelículas,
2. de crecimiento libre o suspendido.
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Es el digestor anaerobio más simple. Viene a ser un cultivo microbiano continuo, con una entrada continua de medio y una salida continua de residuos (agua tratada) y exceso de biomasa
Se trata de un reactor de mezcla completa y un posterior decantador para separar sólidos de líquidos, lo que permite reciclado de parte de la biomasa.
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La innovación técnica de este tipo de reactores reside en un dispositivo situado en la parte superior del reactor (separador de tres fases- GSS) que permite separar internamente la biomasa, el efluente tratado y el biogás. Con ello se consigue acumular grandes cantidades de biomasa -muy activa - que adopta la estructura de gránulos compactos con una elevada capacidad de sedimentación. Es el más extendido a escala industrial.
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Tanto la alimentación como la decantación tienen lugar por lotes en series discontinuas en un único reactor. La secuencia cíclica incluye cuatro etapas: alimentación, reacción, sedimentación y vaciado.
Conceptualmente se podría considerar como una serie de reactores UASB conectados en serie. Está formado por un único tanque con una serie de deflectores o paneles internos verticales que fuerzan el paso
del agua entre ellos.
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En ellos la biomasa se encuentra inmovilizada en, o alrededorde, partículas o superficies inertes formando biopelículas.
La biomasa se encuentra unida a un medio inerte o atrapada en él. Elafluente atraviesa el reactor con flujo vertical, bien ascendente odescendente. El tamaño de dichas partículas es relativamente grande ysu tasa de colonización por parte de las bacterias depende de larugosidad, porosidad, tamaño de poro, etc.
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En los RBC los microorganismos están unidos a unsoporte ligero formando una película. El soporte,constituido por una serie de discos paralelos, seencuentra casi totalmente sumergido y giralentamente sobre un eje horizontal dentro deltanque cerrado por el que fluye el medio a tratar,es igual a la de fricción por arrastre.
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Estos reactores son, en esencia, idénticos a los sistemas de contacto pero con la incorporación de un medio inerte en el reactor. La cantidad de material soporte es pequeña, sus dimensiones también lo son y tienen baja velocidad de sedimentación.
Técnicamente, un reactor FEB es una estructura cilíndrica, empaquetada hasta un 10% del volumen del reactor con un soporte inerte de pequeño tamaño lo que permite la acumulación de elevadas concentraciones de biomasa que forman películas alrededor de dichas partículas. La expansión del lecho tiene lugar gracias al flujo vertical generado por un elevado grado de recirculación. La velocidad ascensional es tal que el lecho se expande hasta un punto en el que la fuerza gravitacional de descenso
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