UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

Sanitaria III

Estudiante: Byron Gonzalo Robalino Quizhpe

Tema: Tecnologías de depuración de Aguas Residuales

Docente:   Ing. Mónica Cisneros

Abril – Agosto2015

TECNOLOGÍAS DE DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES

Las tecnologías para la depuración de aguas residuales se pueden clasificar según las siguientes categorías:

Tecnologías convencionales o intensivas: los procesos trascurren de forma secuencial en tanques y reactores, y a velocidades aceleradas gracias al aporte de energía

Tecnologías no convencionales o extensivas: se opera a velocidad natural (sin aporte de energía), desarrollándose los procesos en un único reactor-sistema. El ahorro de energía se compensa con una mayor necesidad de superficie (depuranat, 2015).

Tecnologías convencionales

Cultivo en suspensión− Proceso de Lodos Activos (aireación graduada, aireación prolongada, canales de

oxidación, etc.)− Lagunas aireadas

Cultivo fijo− Filtros percoladores

− Sistemas biológicos rotativos (Biodiscos) Biorreactores de membrana Sistemas combinados

Tecnologías no convencionales

Sistemas que recurren al suelo como elemento depurador− Filtros verdes

− Zanjas filtrantes Sistemas que simulan las condiciones propias de los humedales naturales

− Humedales Artificiales de Flujo Libre

− Humedales Artificiales de Flujo Sub-superficial Sistemas que imitan los procesos que se dan en lagos y ríos

− Lagunaje Sistemas combinados

TECNOLOGÍAS CONVENCIONALES

Proceso de Lodos Activos El lodo activado es un proceso de tratamiento por el cual el agua residual y el lodo biológico (microorganismos) son mezclados y aireados en un tanque denominado reactor. Los flóculos biológicos formados en este proceso se sedimentan en un tanque de sedimentación, lugar del cual son recirculados nuevamente al tanque aireador o reactor.En el proceso de lodos activados los microorganismos son completamente mezclados con la materia orgánica en el agua residual de manera que ésta les sirve de sustrato alimenticio. Es importante indicar que la mezcla o agitación se efectúa por medios mecánicos superficiales o sopladores sumergidos, los cuales tiene doble función 1) producir mezcla completa y 2) agregar oxígeno al medio para que el proceso se desarrolle.

Elementos básicos de las instalaciones del proceso de lodos activados:

− Tanque de aireación. Estructura donde el desagüe y los microorganismos (incluyendo retorno de los lodos activados) son mezclados.

− Tanque sedimentador. El desagüe mezclado procedente del tanque es sedimentado separando los sólidos suspendidos (lodos activados), obteniéndose un desagüe tratado clarificado.

− Equipo de inyección de oxígeno. Para activar las bacterias heterotróficas.

− Sistema de retorno de lodos. El propósito de este sistema es el de mantener una alta concentración de microorganismos en el tanque de aireación.

− Una gran parte de sólidos biológicos sedimentables son retornados al tanque de aireación.

− Exceso de lodos y su disposición. El exceso de lodos, debido al crecimiento bacteriano en el tanque de aireación, son eliminados, tratados y dispuestos.

Lagunas aireadas

Las lagunas aireadas son estanques artificiales excavados en el terreno, que se diferencian de las lagunas de estabilización, desde el punto de vista constructivo.

− Remoción Directa: Compuestos Orgánicos, Nitrógeno, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5), Demanda Química de Oxígeno (DQO), compuestos refractarios y Sólidos Sedimentables y Sólidos Suspendidos Totales.

− Remoción indirecta: Coliformes fecales, Color, índice de fenol y Aceites & Grasas. Regulan el pH y la temperatura.

− Eficiencia:

Tipos de aireadores

− Aireadores mecánicos superficiales:

− Flotante y rápido

− Fijo y lento

− CilíndricoEn estos la transferencia de oxígeno se produce por: (A) salto hidráulico, (B) transferencia desde las burbujas de aire que penetran desde la atmósfera al interior del líquido, y (C) absorción de oxígeno desde la atmósfera debido a la turbulencia en la superficie del líquido.

− Aireadores por difusiónResulta necesario utilizar varios aireadores, más distribuidos, por posibles fallas. Tener en cuenta el radio de acción de los aireadores. Disponerlos de manera tal que el radio de acción ocupe la mayor superficie posible.

Cultivo fijo− Filtros percoladoresEs un Filtro biológico constituido por una masa o lecho fijo compuesto por una cama de grava o un medio plástico de material pedregoso, carbón entre otros, que trabaja bajo condiciones principalmente aeróbicas y es en donde se rocían las aguas negras pre –tratadas sobre el filtro para la depuración de la misma al pasar por medio de una capa de sustancia porosa. En este sistema los microorganismos se apegan al medio del lecho formando una capa biológica, donde la materia orgánica se degrada por la biomasa que cubre el material del filtro. Todo con el fin de eliminar los contaminantes del agua median la percolación de las aguas negras.

TECNOLOGÍAS NO CONVENCIONALES

Sistemas que recurren al suelo como elemento depurador− Filtros verdes

Esta tecnología se basa en la utilización de una superficie de terreno, sobre la que se establece una especie vegetal, y a la que se aplica el agua residual a tratar.

La depuración de las aguas se consigue por la combinación de una serie de acciones: físicas, químicas y biológicas.

− Acciones físicas: la principal de estas acciones es la filtración, mediante la cual los sólidos es suspensión, presentes en el agua residual, quedan retenidos en los primeros centímetros del terreno.

− Acciones químicas: en estas acciones juega un papel muy destacado la capacidad de cambio iónico que tenga el suelo, así como su pH y las condiciones de aireación/encharcamiento que afectan a los procesos de óxido/reducción.

− Acciones biológicas: dentro de este grupo de acciones puede diferenciarse entre las inherentes a las actividades radiculares de las plantas establecidas en el Filtro Verde y las producidas por los microorganismos del suelo.

La especie vegetal a implantar en el Filtro Verde deberá tener:

− Una importante capacidad de asimilación de nutrientes y un gran consumo de agua por transpiración

− Un rápido crecimiento

− Una gran tolerancia a los suelos húmedos

− Unas mínimas exigencias de explotaciónEn base a estos requisitos, la especie vegetal más comúnmente empleada en los Filtros Verdes es el álamo.

Zanjas filtrantes

Las zanjas tienen una profundidad de 0,5 ? 0,7 m, una anchura comprendida entre 0,4 y 0,8 m, una longitud de 20 - 30 m y la separación entre las mismas es de 1,0 - 2,5 m.

El agua residual pretratada (procedente de Fosas Sépticas o Tanques Imhoff), descarga en una arqueta de reparto, que permite la alimentación alternada de las distintas zanjas.

El agua se dispersa por las zanjas a través de tuberías de drenaje embutidas en una capa de grava. En el fondo se las zanjas se extiende un lecho de arena y sobre la grava se distribuye una capa de tierra vegetal, de unos 20-30 cm. La superficie de infiltración está constituida por el fondo de las zanjas, pero ante posibles obstrucciones, también las paredes verticales de las zanjas contribuyen a la infiltración del agua a tratar.

Sistemas que simulan las condiciones propias de los humedales naturales− Humedales Artificiales de Flujo Libre

El nivel de agua está sobre la superficie del terreno, la vegetación está sembrada y fija y emerge sobre la superficie del agua, el flujo de agua es principalmente superficial.

El agua residual normalmente se alimenta en forma continua y el tratamiento se produce durante la circulación del agua a través de los tallos y raíces de la vegetación emergente. Los sistemas de flujo libre también se pueden diseñar con el objetivo de crear nuevos hábitats para la fauna y flora o para mejorar las condiciones de pantanos naturales próximos.

− Humedales Artificiales de Flujo Sub-superficialEl nivel del agua esta por debajo de la superficie del terreno, el agua fluye a través de la cama de arena o grava, las raíces penetran hasta el fondo de la cama.

Sistemas que imitan los procesos que se dan en lagos y ríos− Lagunaje

Una instalación de depuración mediante la tecnología de Lagunaje es un medio artificial (balsas, conducciones, etc.), diseñado para que en él se den, de forma controlada, los procesos auto depuradores que tienen lugar en la naturaleza en ríos y lagos.

Generalmente, los Lagunaje cuentan con una serie de lagunas, de distintas características (Anaerobias, Facultativas y de Maduración), dispuestas en serie.

En las Lagunas Anaerobias, debido a las altas cargas que soportan, imperan condiciones de ausencia de oxígeno, por lo que los microorganismos que en ellas viven son principalmente bacterias anaerobias.

Las Lagunas Facultativas presentan tres estratos claramente diferenciados: uno inferior anaerobio, el superior aerobio (gracias a la actividad fotosintética de las microalgas y a fenómenos de reaireación superficial) y uno intermedio en el que se dan unas condiciones muy variables, y en el que predominan bacterias de tipo facultativo, que son las que dan nombre a este tipo de lagunas (bioplastdepuracio).

En las Lagunas de Maduración, al soportar bajas cargas orgánicas, y darse en ellas condiciones propicias para la penetración de la radiación solar, (aguas relativamente claras y poco profundas), adecuadas para el desarrollo de microalgas, predominan las condiciones de suficiencia de oxígeno y, en consecuencia, habitan en ellas microorganismos heterótrofos aerobios.(bioplastdepuracio)

Bibliografía bioplastdepuracio. (s.f.). bioplastdepuracio. Obtenido de bioplastdepuracio:

http://bioplastdepuracion.com/index.php?pag=8&lang=2

depuranat. (junio de 2015). http://depuranat.itccanarias.org/index.php?option=com_tecnologias&Itemid=352. Obtenido de http://depuranat.itccanarias.org/index.php?option=com_tecnologias&Itemid=352: http://depuranat.itccanarias.org/index.php?option=com_tecnologias&Itemid=352

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