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Sistemas para el Tratamiento biológicoy bio-químico de Aguas Servidas
Comunales o Industriales
BIENVENIDAS Y BIENVENIDOS
Dipl. Ing. Christian KordeckiDirector Ejecutivo
pks Proyectos-Control-Servicios Cía.Ltda.
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El equilibrio de la naturaleza
En zonas naturales y vírgenes existe un círculo completo de lassustancias orgánicas por la sanay equilibrada interrelación de losorganismos autóctonos(ecosistema).
Sistemas para el Tratamiento de Aguas Servidas 2© 2003 pks GmbH
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El Círculo natural
Sistemas para el Tratamiento de Aguas Servidas 3© 2003 pks GmbH
La regularidad en el ejemplo de àcido carbónico:
6 CO2 + 6 H2O + 2826 Joule ? C6H12O6 + 6 O2
Sustáncias inorgánicas
O2
Sustáncias orgánicas
Organismusheterótrofos
(Animales, Bacterias, Hongos)
Organismos autótrofos
(carbono decompuestos inorgánico)
Energía Energía
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Tratamientos biológicos
• Sistemas naturales• Sistemas para uso agrícola• Lagunas de oxidación especial• Sistemas técnicas
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Tratamientos naturales
Lagunas de Tratamiento
1) Lagunas de sedimentación2) Lagunas de oxidación natural3) Lagunas con aireadores4) Lagunas de maduración5) Lagunas para aguas residuales
industriales6) Combinación de Sistemas
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Tratamientos naturales
1. Lagunas de Sedimentación
- sirven para la separación de sólidos sedimentables y lodosdel agua cruda,
- Criterios para su dimensión son: Tiempo de retención,Producción de lodos, periodo de limpieza
- Por descargar aguas servidas con una alta carga orgánica trabajan estas lagunas en un ambiente anaeróbico
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Tratamientos naturales
2. Lagunas de oxidación natural
- sirven para la reducción de los Sólidos suspendidos y disueltos
- Están colocados después de una laguna de sedimentación
- El criterio de dimensionamiento es la capacidad por àrea
- La laguna mantiene una ambiente aeróbico
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Tratamientos naturales
3. Lagunas de Aireación
- Sirven para la transformación de las sustancias orgánicas- Aplicación para aguas servidas con alta carga orgánica,
especialmente en tratamientos posteriores de aguasresiduales industriales
- El criterio de la dimensión es relacionado a la capacidad delsistema y equipo de aireación
- La laguna trabajo en un ambiente aeróbico
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Tratamientos naturales
4. Lagunas de maduración
- Sirven para el Post-Tratamiento de aguas servidas despuésde haber pasado por un tratamiento primario y secundarioque seá natural o técnico
- Deben equilibrar los diferentes condiciones y mejorar la calidad del agua tratado
- El criterio de dimensionamiento es el tiempo de retención yconcentración por Área
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Tratamientos naturales
Costos de Construcción específicos(Costos promedio en US$ / m³ Volúmen de Laguna)
Lagunas de Sedimentación y naturales: 11,60 US$ / m³
Lagunas de maduración: 13,50 US$ / m³
Lagunas de Aireación: 11,60 US$ / m³ + Sistema de Aeración
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Tratamientos naturalesVentajas:
- Construcción simple y económico
- Poco uso de Maquinarias y Equipos- Trabajos de Mantenimiento son mínimos- Evacuación de Lodos dependiendo del tipo de agua servida, cada 2 a 5 anios- Gran Capacidad para recibircambios aprúptos de concentración - Buena posibilidad de ubicar en el paisaje- Creación de biotopes húmedos
Desventajas:
- Necesidad de Terreno relativamente grande
- Rendimiento del Tratamiento depende del Clima- Generación de posibles malos olores
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Tratamiento con uso Agrícola
Sistemas:
- Filtración rápida
- Filtración lenta
- Regadío
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Tratamiento con uso Agrícola
Precondiciones:
Bajo las normas higíenicas solo se puede utilizar aguas pretratadas para el uso agrícola. (Tiempo de tratamiento mínimo 2h)
Así se evita la divulgación de vectores que puedan causar enfermedades y epidémias.
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Tratamiento con uso Agrícola
1. Sistema de Filtración rápida
- Sirve para subir el nivel freático- Necesita suelos con capas profundas de arena o grava- Se carga aguas servidas a áreas planos y con muros (0,5 ha)- El uso agrícola para estas áreas es limitado durante la operación- Brinda buenos resultados de limpieza
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Tratamiento con uso Agrícola
2. Sistema de Filtración lenta
- Sirve para el uso agrícola- Infiltración del agua en terrenos inundados- Para Suelos suaves y medianos- La capacidad de carga máxima es de 3,00m anual- Uso de maquinarias agrícolas pesadas es limitado
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Tratamiento con uso Agrícola
3. Regadío
- Regadío del Agua Servida en las plantaciones agrícolascon Sistemas de Riegos
- La Carga de Agua Servida por área es depende de lasnecesidades de las plantas (Pasto aprox. 500mm anual, Cereales aprox. 120mm anual)
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Tratamiento con uso Agrícola
Costos de Inversión:
Los Costos promedios son desde 3.500 hasta 9.200 US$ / hadel campo agrícola utilizado.
El 60% del costo total corresponde a la red de distribución del agua servida y al sistema de regadío.
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Tratamiento con uso Agrícola
Operación y Mantenimiento:
- La operación es muy trabajosa y requiere un alto nivel de mano de obra
- El consumo de energía eléctrica es más bajo de losTratamientos técnicos
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Laguna de oxidación especial
Generalidades:
- Caso específico de la lagunade Oxidación
- Aprovechamiento de la capacidadde autolimpieza en lagunasestancados o ríos con un flujo mínimo
- sirve para la crianza de peces
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Laguna de oxidación especial
Requisitos:- Necesita mínimo un Tratamiento primario - se puede solamente aplicar para aguas servidas comunales
sin sustancias tóxicas- Dilución del agua servida con agua limpia en relación de 1:4
(p.e. Agua del río)- La concentración del oxígeno debe estar permanente
encima de su Saturación
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Laguna de oxidación especial
Ventajas:- Operación simple, sin equipos o maquinarias
- Bajo Mantenimiento - Aprovechamiento de la energía solar para el tratamiento- Capacidad de limpieza muy alta
Desventajas:- Requiere Lagunas de reserva para el tiempo de descanso - Necesidad de agua para la dilusión muy grande
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Laguna de oxidación especial
Operación para el tratamiento:- Tiempos de retención del agua servida de 3 días.
- Anualmente se debe secar la laguna por 2 meses y medio para lamineralización de los lodos sedimentados
- En el tiempo de secado se necesita una laguna de reserva para recibirla carga de las aguas servidas
Resultados de la crianza de peces:- El aumento del peso por pescado es de 4 a 7 veces más del peso inicial
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Tratamientos técnicos
1) Filtros Percoladores
2) Contactor biológico rotatorio
3) Sistemas de lodos activados
4) Sistemas múltiples
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Tratamientos técnicos
Condiciones:
Los Tratamientos técnicos incluyen en cada sistema un pre-tratamiento mecánico para la separación de los sólidos del agua servida cruda. Además se requieren un post-tratamiento para la separación de los lodos, incluyendo el tratamiento de los mismos.
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Filtros percoladores
Principio de Funcionamiento:
- Flujo vertikal del filtro percolador- A través de una lama microbiana, las sustancias orgánicas
coloidales y solubles son adsorbidas y asimiladas- Efecto de limpieza por la nitrificación y oxidación del
agua servida, generando nuevas células y gases- El oxígeno necesario se suministra por circulación de aire
natural por los espacios vacíos
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Filtros percoladores
Costos de Construcción:Para Filtros percoladores que llegan a Volumenes de 1.000 m³ o más,se calcula aproximadamente de 200 a 270 US$/m³ del reactor.
Costos de operación:De los Costos de la Operación corresponden aproximadamente 50% – 60% para la parte del Tratamiento biológico de toda la Planta en general
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Contacto biológico rotatorio
Principio de Funcionamiento:
- El Agua Servida se recoge en una piscina- La lama microbiana se forma en las planchas fijas o rotatorias - Efecto de limpieza es parecida al filtro percolador, por la
nitrificación y oxidación del agua servida, - El oxígeno se suministra por la rotación o por aireación
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Contacto biológico rotatorio
Técnicas de Procesos:
1) Plantas de discos
2) Plantas de Tambor
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Sistemas de lodos activados
Principio de Funcionamiento:- Aguas servidas se escoge en un tanque de aireación- Los microorganismos se mantienen en suspensión por medio de
mezcladores o mecánicos o aire difuso (Licor mixto)- La concentración se mantiene por retorno contínuo de flóculos
biológicos sedimentados en un tanque de sedimentación posterior- Lodo activado „resembrado“ acelera y activa la oxidación del
Agua servida- Las Reacciones bio-químicas de Nitrificación, Desnitrificación,
la Eliminación de Fósforo y la Reducción del Carbóno transforman el Agua Servida en un agua descontaminada
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Sistemas de lodos activados
Tipos de Tratamientos:1) Plantas del tratamiento parcial de Aguas Servidas
2) Plantas para el tratamiento biológico completo de las Aguas Servidas
3) Plantas la Nitrificación secundaria
4) Plantas con Tratamiento de lodos aeróbicos
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Sistemas de lodos activados
Procesos especiales:
1) Oxigenación según Necesidad2) Regeneración de lodos separados3) Entrada de Aguas Servidas por Difusión4) Mezcla completa5) Cascadas6) Desnitrificación7) Applicación de insumos adicionales
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Sistemas de Tratamiento químico-biológico
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Sistemas de Tratamiento químico-biológico
Objetivo del Tratamiento químico-biológico:
Limpieza de Aguas Servidas por la Applicación de sustanciasque forman flóculos sedimentados.
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Sistemas de Tratamiento químico-biológico
Principio de Funcionamiento:
- Dosificación del Químico al Agua Servida (Industrial)
- Mezcla intensiva- Generación de flóculos sedimentados- Separación de los flóculos
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Sistemas de Tratamiento químico-biológico
Uso de Sistemas de Tratamiento químico-biológico:
- Para efluentes de Aguas Servidas Industriales
- Apoyo a Plantas centrales existentes con insuficiente Capacidad- Separación de Sustancias no deseadas (tóxicas)- Mejoramiento del Manejo de Lodos
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