Descripción:
•Planta de tratamiento secundario de aguas residuales con capacidad de 300 lps. (I etapa).
•Colector sur III de 30” y 18” con longitud de 1500 mts.
•Línea de electrificación alta tensión con longitud de 3836 mts.
•Camino pavimentado de acceso al proyecto con longitud de 1476 mts.
El tratamiento de aguas residuales sur cumple los siguientes objetivos:
•Sanear las aguas residuales de la zona sur mediante un tratamiento secundario que permite cumple con las normas oficiales mexicanas NOM-001-SERMANAT-96.
•Mejorar la salud de la población.
•Reduce el deterioro ecológico de la zona sur.
•Mejora el ecosistema costero de chiricahueto, controlando la contaminación de este cuerpo receptor.
•Amplia la factibilidad de rehusó de agua tratada, dado que el tratamiento secundario permite aplicar las aguas tratadas a cualquier tipo de siembra en el valle, riego de áreas verdes, usos industriales y otros.
•Disminuye la producción de biosólidos (lodos).
COSTOS:
Con esta obra se beneficio en forma directa a habitantes de la ciudad de Culiacán.
1.1.-Costo total de proyecto
$105,926,011.22 iva incluido.
1.2.-Programa APAZU:
con aportación federal, estatal y municipal
Información complementaria
ELEMENTOS DEL PROCESO DE TRATAMIENTO:
Emisor de llegada.- conduce las aguas residuales crudas de la zona poblada a la planta.
Caja de repartición.- con compuertas de control automático regulan el gasto del afluente de las aguas crudas de la población.
Cribas de filtrado.- su propósito es retener las partes gruesas y basura que arrastra el influente.
Desarenador airado.- colecta las arenas de donde son bombeadas al digestor.
Homogenizador.- recibe las aguas provenientes del desarenador y sirve como unidad de amortiguamiento del gasto y uniformidad de las aguas negras.
Tanque de aireación de flujo en espiral.- en este módulo se remueve la materia orgánica mediante aireación extendida simplificada. se inyecta aire con difusores colocados en el fondo.
Clarificador y sedimentador de lodos biológicos.- en esta estructura se separan las aguas de los lodos provenientes del tanque de aireación.
Desinfección por cloración.- los microorganismos patógenos presentes en el agua tratada son eliminadas mediante la inyección de hipoclorito de sodio producido en sitio.
Lecho de secado de lodos.- se aprovecha el techo de la estructura del homogenizador para secar los lodos mediante su exposición al sol, el retiro de lodos mineralizados se efectúa en períodos de tres meses.
Estructura de descarga al dren.- el agua tratada podrá verterse al dren chiricahueto para ser reutilizada para riego agrícola a través de los canales del módulo de riego o para su descarga final a la laguna dechiricahueto.
DIRECCIÓN GENERAL DEL SECTOR PRIMARIO Y RECURSOS NATURALES
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES PARA LAS AGUAS RESIDUALES TRATADAS QUE SE REUSEN EN SERVICIOS AL PÚBLICO.
martes, 8 de junio de 2010
NOM-002-SEMARNAT-1996
Las pruebas de aptitud técnica están enfocadas a determinar el desempeño de los participantes sobre mediciones específicas, utilizando un material de referencia certificado como muestra ciega, de esta manera los participantes pueden evaluar su desempeño con base a un criterio bien establecido, fundamentado en el valor certificado del material de referencia que se distribuye para efectuar la prueba. Se presentan una amplia diversidad de pruebas para satisfacer las necesidades actuales a nivel industrial y de laboratorios industriales y de servicios.
DIRECCIÓN GENERAL DEL SECTOR PRIMARIO Y RECURSOS NATURALES
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
DIRECCIÓN GENERAL DEL SECTOR PRIMARIO Y RECURSOS NATURALES
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
NOM-001-SEMARNAT-1996
Servicios que Ofrece:
Muestreo.
Aforo.
Estudios de Agua Potable con referencia a la Norma NOM-127-SSA1-1994.
Evaluación de descargas con referencia a la Norma NOM-001-SEMARNAT-1996, NOM-002-SEMARNAT-1996 y NOM-003-SEMARNAT-1997.
Cursos de capacitación y adiestramiento dirigido a personal de campo, personal de laboratorio, responsables de los programas de verificación sanitaria y profesionales afines.
Capacidad Instalada del Laboratorio:
35,000 muestras por año
Disponibilidad de Servicio:
Análisis Bacteriológicos capacidad 250 muestras por día *
Análisis Físico-químico capacidad 20 muestras por día *
Análisis Muestra Compuesta (Residual) capacidad 10 muestras por día *
* Sujeto a programación previa.
Muestreo:
El muestreo se realiza con personal capacitado y autorizado por las diferentes Entidades Normativas.
Formas de Reportes:
Cada informe contiene todos los datos de identificación del laboratorio y de los análisis realizados, con referencias del control de calidad, de la norma de referencia que aplique en cada caso.
Datos que contiene cada informe:
Nombre y dirección de laboratorio.
Punto de muestreo e identificación de la muestra, fecha y hora de muestreo, parámetros de campo.
Determinaciones realizadas y Unidades en que se reporta.
Límite marcado por la normatividad de referencia y resultados obtenidos.
Fecha del análisis con Límite de Cuantificación, % de recobro e Incertidumbre.
Referencias de las Normas que aplican en cada caso.
Firmas de los analistas autorizados, responsable del Aseguramiento de Calidad y Representante Autorizado.
Tiempo de Respuesta:
El tiempo de entrega de informes completos está en función de los servicios proporcionados; en el caso de estudios parciales se pueden proporcionar resultados desde las 48 horas de la recepción de la muestra en forma parcial, con un costo adicional.
Análisis Bacteriológicos 5 días hábiles
Análisis de la Norma NOM-127-SSA1-1994 15 días hábiles
Análisis de las Normas NOM-001-SEMARNAT-1996 10 días hábiles
NOM-002-SEMARNAT-1996 Y NOM-003-SEMARNAT-1997 10 días hábiles
Retención de Muestras:
El Laboratorio Central de Calidad del Agua mantendrá bajo custodia los sobrantes de las muestras hasta 10 días hábiles después de entregar el informe, tiempo suficiente para cualquier inconformidad del cliente. Posterior a este período se dispondrán adecuadamente todas aquellas que sean no peligrosas, a menos que el cliente solicite un período mayor o requiera que se le devuelvan.
Cooperación con el Cliente:
El Laboratorio Central de Calidad de Aguas mantiene una buena relación con sus clientes permitiendo el acceso del cliente o de su representante a las áreas del Laboratorio en donde se ejecuten los estudios solicitados para presenciar las pruebas, así mismo pone a disposición del cliente las bitácoras en donde se realizaron sus registros.
IRECCIÓN GENERAL DEL SECTOR PRIMARIO Y RECURSOS NATURALES
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES. (ACLARACIÓN D.O.F. 30-ABRIL-1997).
Muestreo.
Aforo.
Estudios de Agua Potable con referencia a la Norma NOM-127-SSA1-1994.
Evaluación de descargas con referencia a la Norma NOM-001-SEMARNAT-1996, NOM-002-SEMARNAT-1996 y NOM-003-SEMARNAT-1997.
Cursos de capacitación y adiestramiento dirigido a personal de campo, personal de laboratorio, responsables de los programas de verificación sanitaria y profesionales afines.
Capacidad Instalada del Laboratorio:
35,000 muestras por año
Disponibilidad de Servicio:
Análisis Bacteriológicos capacidad 250 muestras por día *
Análisis Físico-químico capacidad 20 muestras por día *
Análisis Muestra Compuesta (Residual) capacidad 10 muestras por día *
* Sujeto a programación previa.
Muestreo:
El muestreo se realiza con personal capacitado y autorizado por las diferentes Entidades Normativas.
Formas de Reportes:
Cada informe contiene todos los datos de identificación del laboratorio y de los análisis realizados, con referencias del control de calidad, de la norma de referencia que aplique en cada caso.
Datos que contiene cada informe:
Nombre y dirección de laboratorio.
Punto de muestreo e identificación de la muestra, fecha y hora de muestreo, parámetros de campo.
Determinaciones realizadas y Unidades en que se reporta.
Límite marcado por la normatividad de referencia y resultados obtenidos.
Fecha del análisis con Límite de Cuantificación, % de recobro e Incertidumbre.
Referencias de las Normas que aplican en cada caso.
Firmas de los analistas autorizados, responsable del Aseguramiento de Calidad y Representante Autorizado.
Tiempo de Respuesta:
El tiempo de entrega de informes completos está en función de los servicios proporcionados; en el caso de estudios parciales se pueden proporcionar resultados desde las 48 horas de la recepción de la muestra en forma parcial, con un costo adicional.
Análisis Bacteriológicos 5 días hábiles
Análisis de la Norma NOM-127-SSA1-1994 15 días hábiles
Análisis de las Normas NOM-001-SEMARNAT-1996 10 días hábiles
NOM-002-SEMARNAT-1996 Y NOM-003-SEMARNAT-1997 10 días hábiles
Retención de Muestras:
El Laboratorio Central de Calidad del Agua mantendrá bajo custodia los sobrantes de las muestras hasta 10 días hábiles después de entregar el informe, tiempo suficiente para cualquier inconformidad del cliente. Posterior a este período se dispondrán adecuadamente todas aquellas que sean no peligrosas, a menos que el cliente solicite un período mayor o requiera que se le devuelvan.
Cooperación con el Cliente:
El Laboratorio Central de Calidad de Aguas mantiene una buena relación con sus clientes permitiendo el acceso del cliente o de su representante a las áreas del Laboratorio en donde se ejecuten los estudios solicitados para presenciar las pruebas, así mismo pone a disposición del cliente las bitácoras en donde se realizaron sus registros.
IRECCIÓN GENERAL DEL SECTOR PRIMARIO Y RECURSOS NATURALES
LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES. (ACLARACIÓN D.O.F. 30-ABRIL-1997).
FOSAS SEPTICAS
Las fosas sépticas son unidades de tratamiento primario de las aguas negras domésticas; en ellas se realiza la separación y transformación físico-química de la materia sólida contenida en esas aguas. Se trata de una forma sencilla y barata de tratar las aguas negras y está indicada (preferentemente) para zonas rurales o residencias situadas en parajes aislados. Sin embargo, el tratamiento no es tan completo como en una estación para tratamiento de aguas negras.
FOSA SÉPTICA Y POZO DE ABSORCIÓN. La fosa séptica y el sistema de campo de absorción es el método más económico disponible para tratar las aguas negras residenciales. Pero para que pueda funcionar apropiadamente, debe escoger el sistema séptico adecuado para el tamaño de la familia yel tipo de suelo, y debe dársele un mantenimiento periódico. Este tipo de sistema de tratamiento de aguas negras tiene dos componentes: anque séptico y sistema de campo de absorción.
Fosa séptica. Una fosa séptica es un contenedor hermético cerrado en donde se acumulan las aguas negras y donde se les da un tratamiento primario, separando los sólidos de las aguas negras. Elimina los sólidos al acumular las aguas negras en el tanque y al permitir que parte de los sólidos, se asienten en el fondo del tanque mientras que los sólidos que flotan (aceites y grasas) suben a la parte superior. Para darles tiempo a los sólidos a asentarse, el tanque debe retener las aguas negras por lo menos 24 horas. Algunos de los sólidos se eliminan del agua, algunos se digieren y otros se quedan en el tanque. Hasta un 50 por ciento de los sólidos que se acumulan en el tanque se descomponen; el resto se acumula como lodo en el fondo y debe bombearse periódicamente del tanque.
Existen tres tipos principales de fosas sépticas para el tratamiento de aguas negras en sistemas individuales: Fosas sépticas de concreto, estas son las más comunes; Fosas de fibra de vidrio, las que cada vez se usan más ya que son fáciles de llevar a los lugares “de acceso difícil”; y Fosas plásticas/de polietileno, las que se venden en muchos tamaños y figuras diferentes. Al igual que las fosas de fibra de vidrio, estas fosas son livianas, de una sola unidad y pueden llevarse a los lugares “de acceso difícil”.
Todas las fosas deben ser herméticas para evitar que el agua entre o salga del sistema. El agua que entra al sistema puede saturar el campo de absorción, y así causar que el sistema falle. De la fosa séptica, las aguas negras pasan por el desagüe de la fosa y entran al campo de absorción. El desagüe más común es la conexión en “T” que está conectada a la tubería que da al campo de absorción. Sin embargo, un filtro de efluente puede colocarse en el desagüe de la conexión en “T” para filtrar más las aguas negras. El filtro de efluente saca los sólidos adicionales de las aguas negras impidiéndoles que tapen el campo de absorción y que causen que éste falle prematuramente.
El tratamiento de estas aguas consta de diferentes parámetros entre ellos esta el primario e hidráulico, los cuales presentan las siguientes características : Fosas sépticas para eliminar aguas negra cuyos elementos básicos son: Trampa de grasas (se instala solo cuando hay grasas en gran cantidad). Tanque Séptico (Separa las partes sólidas del agua servida por un proceso de sedimentación simole), Caja de distribución (Disminuye el agua de la anterior unidad), Campo de oxidación o infiltración (se oxida el agua servida y elimina por infiltración) y pozos de absorción (pueden subsistir o ser complementarios del anterior). El tanque séptico y el campo de Oxidación; en el primero de sedimentan los lodos y se estabiliza la materia orgánica mediante la acción de bacterias anaerobias, en el segundo las aguas se oxidan y se eliminan por infiltración en el suelo.
A pesar de que las primeras fosas sépticas se construyeron hace mas de cien años, apenas han cambiado en su estructura fundamental, sin embargo su aparente sencillez ha motivado el que se construyan a veces, sin las mínimas normas de calidad convirtiéndose en focos de infección. Exactamente lo contrario para lo que fueron diseñadas.
Las fosas sépticas prefabricadas garantizan total estanqueidad y buen funcionamiento cuando se seleccionan correctamente.
Cuidatumundo ofrece siete modelos de fosa séptica construídos en plástico reforzado con fibra de vidrio, sin embargo recomienda volúmenes mayores para lograr tiempos de retención que permitan a los microorganismos reducir la carga contaminante al máximo.
FOSA SÉPTICA Y POZO DE ABSORCIÓN. La fosa séptica y el sistema de campo de absorción es el método más económico disponible para tratar las aguas negras residenciales. Pero para que pueda funcionar apropiadamente, debe escoger el sistema séptico adecuado para el tamaño de la familia yel tipo de suelo, y debe dársele un mantenimiento periódico. Este tipo de sistema de tratamiento de aguas negras tiene dos componentes: anque séptico y sistema de campo de absorción.
Fosa séptica. Una fosa séptica es un contenedor hermético cerrado en donde se acumulan las aguas negras y donde se les da un tratamiento primario, separando los sólidos de las aguas negras. Elimina los sólidos al acumular las aguas negras en el tanque y al permitir que parte de los sólidos, se asienten en el fondo del tanque mientras que los sólidos que flotan (aceites y grasas) suben a la parte superior. Para darles tiempo a los sólidos a asentarse, el tanque debe retener las aguas negras por lo menos 24 horas. Algunos de los sólidos se eliminan del agua, algunos se digieren y otros se quedan en el tanque. Hasta un 50 por ciento de los sólidos que se acumulan en el tanque se descomponen; el resto se acumula como lodo en el fondo y debe bombearse periódicamente del tanque.
Existen tres tipos principales de fosas sépticas para el tratamiento de aguas negras en sistemas individuales: Fosas sépticas de concreto, estas son las más comunes; Fosas de fibra de vidrio, las que cada vez se usan más ya que son fáciles de llevar a los lugares “de acceso difícil”; y Fosas plásticas/de polietileno, las que se venden en muchos tamaños y figuras diferentes. Al igual que las fosas de fibra de vidrio, estas fosas son livianas, de una sola unidad y pueden llevarse a los lugares “de acceso difícil”.
Todas las fosas deben ser herméticas para evitar que el agua entre o salga del sistema. El agua que entra al sistema puede saturar el campo de absorción, y así causar que el sistema falle. De la fosa séptica, las aguas negras pasan por el desagüe de la fosa y entran al campo de absorción. El desagüe más común es la conexión en “T” que está conectada a la tubería que da al campo de absorción. Sin embargo, un filtro de efluente puede colocarse en el desagüe de la conexión en “T” para filtrar más las aguas negras. El filtro de efluente saca los sólidos adicionales de las aguas negras impidiéndoles que tapen el campo de absorción y que causen que éste falle prematuramente.
El tratamiento de estas aguas consta de diferentes parámetros entre ellos esta el primario e hidráulico, los cuales presentan las siguientes características : Fosas sépticas para eliminar aguas negra cuyos elementos básicos son: Trampa de grasas (se instala solo cuando hay grasas en gran cantidad). Tanque Séptico (Separa las partes sólidas del agua servida por un proceso de sedimentación simole), Caja de distribución (Disminuye el agua de la anterior unidad), Campo de oxidación o infiltración (se oxida el agua servida y elimina por infiltración) y pozos de absorción (pueden subsistir o ser complementarios del anterior). El tanque séptico y el campo de Oxidación; en el primero de sedimentan los lodos y se estabiliza la materia orgánica mediante la acción de bacterias anaerobias, en el segundo las aguas se oxidan y se eliminan por infiltración en el suelo.
A pesar de que las primeras fosas sépticas se construyeron hace mas de cien años, apenas han cambiado en su estructura fundamental, sin embargo su aparente sencillez ha motivado el que se construyan a veces, sin las mínimas normas de calidad convirtiéndose en focos de infección. Exactamente lo contrario para lo que fueron diseñadas.
Las fosas sépticas prefabricadas garantizan total estanqueidad y buen funcionamiento cuando se seleccionan correctamente.
Cuidatumundo ofrece siete modelos de fosa séptica construídos en plástico reforzado con fibra de vidrio, sin embargo recomienda volúmenes mayores para lograr tiempos de retención que permitan a los microorganismos reducir la carga contaminante al máximo.
BIODISCO
Eliminados previamente los sólidos, arenas y grasas; y después de la Decantación 1ª, el Agua Residual pasa al Tratamiento Biológico en el que eliminaremos primero la materia orgánica disuelta por oxidación de la misma, y posteriormente(no es objeto de este proyecto) el nitrógeno por preoxidación a nitratos y reducción a continuación a nitrogeno gas en medio anóxico gracias a bacterias especializadas que consiguen digerir los nitratos y reducirlos a formas mas simples.
La Depuración Biológica tendrá lugar por medio de Contactores Biológicos Rotativos(RBC), mas popularmente conocidos como BIODISCOS, que se alojaran en varios depósitos de hormigón colocados en paralelo par poder realizar un proceso de Depuración en Serie y en varias Etapas.
Los Biodiscos son como su nombre indica unos discos, generalmente de PVC, Polietoleno o Polipropileno, que estan girando parcialmente sumergidos en el agua residual y que sirven de soporte para que las colonias de bacterias se adhieran y formen una BIOMASA constante y confinada a una superficie determinada, de modo que si no se producen desprendimientos por mal funcionamiento o vertidos accidentales que contengan tóxicos o inhibidores, se trata de sistemas muy estables y con escasas variaciones en su rendimiento.
Los Biodiscos estan girando a la vez que estan parcialmente sumergidos, de manera que en su recorrido de 360º, una particula recorre todas las fases posibles; desde las totalmente aerobias cuando esta fuera del agua residual hasta las anaerobias cuando está sumergido, y por supuesto, interfases anóxicas que corresponden a zonas intermedias.
Es perfectamente posible pués, si se dimensiona correctamente el proceso, conseguir tanto la eliminación de la materia orgánica disuelta como la del nitrógeno total, e incluso en procesos avanzados al eliminación del fósforo disuelto por procedimientos biológicos.
En nuestro caso para la eliminación de la materia organica consideraremos DOS ETAPAS SERIADAS, de manera que la primera recibe el agua procedente del Decantador 1º y la que está inmediatamente a continuación agua parcialmente depurada y que tendran un rendimiento de un 60% y 90% respectivamente, y por tanto un rendimiento global superior al 93%.
El movimiento rotacional se consigue mediante un motorreductor eléctrico de alto factor de servicio, adecuado para el funcionamiento en continuo en ambientes duros(alta temperatura y alta humedad), que transmite el movimiento al eje soporte de los biodiscos mediante un acoplamiento elástico.
La transmisión del movimiento tiene lugar de forma directa mediante un acoplamiento elástico imprimiendo una velocidad final al eje menor de 2-3 vueltas/min.
Estructuras utilizadas en la depuración de aguas residuales, construidas con un medio filtrante (generalmente sintético) que se coloca alrededor de un eje provisto de discos formando un cilindro, mismo que se sumerge parcialmente en un estanque de aguas residuales. La depuración se logra al girar lentamente los cilindros, pasando el agua a través de la biopelícula que en ellos se forma y alternando periodos de contacto con ésta (al estar sumergida) con periodos de aireación. Este proceso se utiliza principalmente para remover la DBO carbonosa y nitrificada; tiene eficiencias medias de 85 al 90%.
La Depuración Biológica tendrá lugar por medio de Contactores Biológicos Rotativos(RBC), mas popularmente conocidos como BIODISCOS, que se alojaran en varios depósitos de hormigón colocados en paralelo par poder realizar un proceso de Depuración en Serie y en varias Etapas.
Los Biodiscos son como su nombre indica unos discos, generalmente de PVC, Polietoleno o Polipropileno, que estan girando parcialmente sumergidos en el agua residual y que sirven de soporte para que las colonias de bacterias se adhieran y formen una BIOMASA constante y confinada a una superficie determinada, de modo que si no se producen desprendimientos por mal funcionamiento o vertidos accidentales que contengan tóxicos o inhibidores, se trata de sistemas muy estables y con escasas variaciones en su rendimiento.
Los Biodiscos estan girando a la vez que estan parcialmente sumergidos, de manera que en su recorrido de 360º, una particula recorre todas las fases posibles; desde las totalmente aerobias cuando esta fuera del agua residual hasta las anaerobias cuando está sumergido, y por supuesto, interfases anóxicas que corresponden a zonas intermedias.
Es perfectamente posible pués, si se dimensiona correctamente el proceso, conseguir tanto la eliminación de la materia orgánica disuelta como la del nitrógeno total, e incluso en procesos avanzados al eliminación del fósforo disuelto por procedimientos biológicos.
En nuestro caso para la eliminación de la materia organica consideraremos DOS ETAPAS SERIADAS, de manera que la primera recibe el agua procedente del Decantador 1º y la que está inmediatamente a continuación agua parcialmente depurada y que tendran un rendimiento de un 60% y 90% respectivamente, y por tanto un rendimiento global superior al 93%.
El movimiento rotacional se consigue mediante un motorreductor eléctrico de alto factor de servicio, adecuado para el funcionamiento en continuo en ambientes duros(alta temperatura y alta humedad), que transmite el movimiento al eje soporte de los biodiscos mediante un acoplamiento elástico.
La transmisión del movimiento tiene lugar de forma directa mediante un acoplamiento elástico imprimiendo una velocidad final al eje menor de 2-3 vueltas/min.
Estructuras utilizadas en la depuración de aguas residuales, construidas con un medio filtrante (generalmente sintético) que se coloca alrededor de un eje provisto de discos formando un cilindro, mismo que se sumerge parcialmente en un estanque de aguas residuales. La depuración se logra al girar lentamente los cilindros, pasando el agua a través de la biopelícula que en ellos se forma y alternando periodos de contacto con ésta (al estar sumergida) con periodos de aireación. Este proceso se utiliza principalmente para remover la DBO carbonosa y nitrificada; tiene eficiencias medias de 85 al 90%.
LECHOS BACTERIANOS
El principio de fundamento de un lecho bacteriano, denominado también filtro bacteriano, consiste en hacer caer el agua a tratar, previamente descantada, en forma de lluvia sobre una masa de material de gran superficie especifica, que sirve de soporte a los microorganismos depuradores, los cuales forman en la misma un filtro o película de mayor o menor espesor. Según la naturaleza del material utilizado, puede distinguirse:
- Lechos bacterianos de relleno tradicional, en este caso se utiliza como
material de relleno, puzolana, coque metalúrgico, o piedras silicias
trituradas,
- Llechos bacterianos con relleno de material platico.
Cualquiera que sea el material, todos lo lechos bacterianos funcionan según los mismos principios.
Se efectúa una aeración, generalmente por tiro natural, y a veces por ventilación forzada. Esta aeración tiene como objeto aportar a la masa del le3cho el oxigeno necesario para mantener el microflora en un medio aerobio.
Las sustancia contaminantes se difunden a través del oxigeno del aire se difunden a través de las película biológica hasta los microorganismos asimiladores al mismo tiempo que se eliminan en los fluidos líquidos y gaseosos los subproductos y el gas carbónico. Según el espesor de la película puede desarrollase, bajo la capa aerobia en una capa anaerobia.
El filtro biológico (lecho bacteriano) consigue reducir el índice de DBO5 hasta un 80%, dependiendo del buen sistema de instalación de la aireación.
El agua penetra al filtro percolador, y mediante el sistema distribuidor compuesto por tubos de PVC, se consigue una repartición homogénea del afluente, en la superficie plástica filtrante (BIOTUL).
El agua residual penetra en el interior de la masa filtrante, la cual sirve de soporte a los microorganismos aeróbicos que se adhieren a ella y van degradando la materia orgánica disuelta en suspensión coloidal que el agua contiene.
El filtro biológico percolador está equipado con un sistema de aireación (por tiro natural o forzado) que favorece la correcta y suave aireación de la biomasa, asegurando un aporte suficiente de oxígeno que permita la oxidación de la materia orgánica.
La ventilación natural se produce por efecto de la diferencia de temperatura del aire y del agua (SISTEMA VENTURY). Al calentarse o enfriarse el aire en el interior del filtro se produce una variación de densidad que provoca el movimiento de la masa.
Los Lechos Bacterianos, conocidos también como Filtros Percoladores, constan de una cuba o depósito donde se ubica un relleno de gran superficie específica.
El agua residual, previamente decantada, se distribuye homogéneamente por la parte superior del relleno y, por goteo, atraviesa el material de relleno.
Paulatinamente, y de forma natural, sobre la superficie del relleno se va desarrollando una película biológica (biofilm). En el discurrir del agua a través del relleno, la materia orgánica presente en la misma se absorbe sobre la película biológica, degradándose en sus zonas externas.
A partir de un determinado espesor del biofilm, este pierde su capacidad de adherirse al material soporte. Bajo estas condiciones, el agua circulante arrastra la película, comenzando e esta zona la formación de un nuevo biofilm, con los que se autorregula el espesor de la biopelícula.
La ventilación del Lecho puede ser natural o forzada. La primera (la más frecuente) se produce por el efecto de diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del lecho y la segunda mediante equipos mecánicos.
_TECNOLOGIAS_FUNCIONAMIENTO Las plantas diseñadas para operar con sistemas de Lechos Bacterianos no difieren en mucho en su esquema de las que emplean Tecnologías Convencionales. Los tratamientos previos (desbaste, desarenado, desengrasado) y primarios (decantación) son similares, si bien, en las pequeñas instalaciones se puede sustituir el tratamiento primario por sistemas de tamizado, Tanques Imhoff o Lagunas Anaerobias.
Tras el pretratamiento y tratamiento primario, las aguas ingresan en los Lechos por su parte superior, percolan a través del relleno, donde tiene lugar la depuración y salen por la parte inferior. Las aguas depuradas y la biomasa desprendida del soporte, pasan a la etapa de decantación, en la que, por gravedad, se procede a su separación.
Las aguas depuradas constituyen el efluente final del proceso, mientras que la biomas decantada da lugar a los lodos, que precisan ser estabilizados y deshidratados, como pasos previos a su disposición.
_TECNOLOGIAS_APLICACIONES La tecnología de Lechos Bacterianos es más antigua que la de Lodos Activos, habiéndose extendido su uso en el campo de las pequeñas comunidades debido a la sencillez de su explotación, su adaptabilidad a las fluctuaciones de caudal y carga (típicos de estos núcleos) y a la buena calidad del efluente final.
_TECNOLOGIAS_VENTAJAS La tecnología de Lechos Bacterianos presenta frente a los tratamientos de depuración convencionales siguientes ventajas:
Menor consumo de energía
No precisa de un control del nivel de oxígeno disuelto ni de sólidos en suspensión en el reactor biológico. Todo ello hace que la explotación sea más simple
No se forman aerosoles, con lo cual se evita la inhalación de microgotas de agua por parte de los operarios
Bajo nivel de ruidos por la escasa potencia instalada
Con relación a los Contactores Biológicos Rotativos, los Lechos Bacterianos presentan menores requisitos energéticos
Con relación a las Tecnologías no Convencionales presentan menores requisitos de superficie para su implantación
_TECNOLOGIAS_INCOVENIENTES Costes de instalación elevados
Generación de lodos en el proceso, que deben ser estabilizados antes de su vertido
Con relación a las Tecnologías no Convencionales presentan mayores consumos energéticos y una mayor complejidad de explotación y mantenimiento
- Lechos bacterianos de relleno tradicional, en este caso se utiliza como
material de relleno, puzolana, coque metalúrgico, o piedras silicias
trituradas,
- Llechos bacterianos con relleno de material platico.
Cualquiera que sea el material, todos lo lechos bacterianos funcionan según los mismos principios.
Se efectúa una aeración, generalmente por tiro natural, y a veces por ventilación forzada. Esta aeración tiene como objeto aportar a la masa del le3cho el oxigeno necesario para mantener el microflora en un medio aerobio.
Las sustancia contaminantes se difunden a través del oxigeno del aire se difunden a través de las película biológica hasta los microorganismos asimiladores al mismo tiempo que se eliminan en los fluidos líquidos y gaseosos los subproductos y el gas carbónico. Según el espesor de la película puede desarrollase, bajo la capa aerobia en una capa anaerobia.
El filtro biológico (lecho bacteriano) consigue reducir el índice de DBO5 hasta un 80%, dependiendo del buen sistema de instalación de la aireación.
El agua penetra al filtro percolador, y mediante el sistema distribuidor compuesto por tubos de PVC, se consigue una repartición homogénea del afluente, en la superficie plástica filtrante (BIOTUL).
El agua residual penetra en el interior de la masa filtrante, la cual sirve de soporte a los microorganismos aeróbicos que se adhieren a ella y van degradando la materia orgánica disuelta en suspensión coloidal que el agua contiene.
El filtro biológico percolador está equipado con un sistema de aireación (por tiro natural o forzado) que favorece la correcta y suave aireación de la biomasa, asegurando un aporte suficiente de oxígeno que permita la oxidación de la materia orgánica.
La ventilación natural se produce por efecto de la diferencia de temperatura del aire y del agua (SISTEMA VENTURY). Al calentarse o enfriarse el aire en el interior del filtro se produce una variación de densidad que provoca el movimiento de la masa.
Los Lechos Bacterianos, conocidos también como Filtros Percoladores, constan de una cuba o depósito donde se ubica un relleno de gran superficie específica.
El agua residual, previamente decantada, se distribuye homogéneamente por la parte superior del relleno y, por goteo, atraviesa el material de relleno.
Paulatinamente, y de forma natural, sobre la superficie del relleno se va desarrollando una película biológica (biofilm). En el discurrir del agua a través del relleno, la materia orgánica presente en la misma se absorbe sobre la película biológica, degradándose en sus zonas externas.
A partir de un determinado espesor del biofilm, este pierde su capacidad de adherirse al material soporte. Bajo estas condiciones, el agua circulante arrastra la película, comenzando e esta zona la formación de un nuevo biofilm, con los que se autorregula el espesor de la biopelícula.
La ventilación del Lecho puede ser natural o forzada. La primera (la más frecuente) se produce por el efecto de diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del lecho y la segunda mediante equipos mecánicos.
_TECNOLOGIAS_FUNCIONAMIENTO Las plantas diseñadas para operar con sistemas de Lechos Bacterianos no difieren en mucho en su esquema de las que emplean Tecnologías Convencionales. Los tratamientos previos (desbaste, desarenado, desengrasado) y primarios (decantación) son similares, si bien, en las pequeñas instalaciones se puede sustituir el tratamiento primario por sistemas de tamizado, Tanques Imhoff o Lagunas Anaerobias.
Tras el pretratamiento y tratamiento primario, las aguas ingresan en los Lechos por su parte superior, percolan a través del relleno, donde tiene lugar la depuración y salen por la parte inferior. Las aguas depuradas y la biomasa desprendida del soporte, pasan a la etapa de decantación, en la que, por gravedad, se procede a su separación.
Las aguas depuradas constituyen el efluente final del proceso, mientras que la biomas decantada da lugar a los lodos, que precisan ser estabilizados y deshidratados, como pasos previos a su disposición.
_TECNOLOGIAS_APLICACIONES La tecnología de Lechos Bacterianos es más antigua que la de Lodos Activos, habiéndose extendido su uso en el campo de las pequeñas comunidades debido a la sencillez de su explotación, su adaptabilidad a las fluctuaciones de caudal y carga (típicos de estos núcleos) y a la buena calidad del efluente final.
_TECNOLOGIAS_VENTAJAS La tecnología de Lechos Bacterianos presenta frente a los tratamientos de depuración convencionales siguientes ventajas:
Menor consumo de energía
No precisa de un control del nivel de oxígeno disuelto ni de sólidos en suspensión en el reactor biológico. Todo ello hace que la explotación sea más simple
No se forman aerosoles, con lo cual se evita la inhalación de microgotas de agua por parte de los operarios
Bajo nivel de ruidos por la escasa potencia instalada
Con relación a los Contactores Biológicos Rotativos, los Lechos Bacterianos presentan menores requisitos energéticos
Con relación a las Tecnologías no Convencionales presentan menores requisitos de superficie para su implantación
_TECNOLOGIAS_INCOVENIENTES Costes de instalación elevados
Generación de lodos en el proceso, que deben ser estabilizados antes de su vertido
Con relación a las Tecnologías no Convencionales presentan mayores consumos energéticos y una mayor complejidad de explotación y mantenimiento
DESHIDRATACION DE FANGOS
Es un es proceso que ayuda a la minimización de los residuos reduciendo aún más sus costos en la disposición. Por medio de calor indirecto los lodos (que normalmente provienen del filtro prensa) se depositan en la cámara mezcladora que es fabricada de acero inoxidable, donde se rompe la pasta con las aspas y se expone al calor reduciendo por evaporación el contenido de agua. Minimiza el peso y volumen en niveles cercanos al 75%, es decir que su costo de disposición de lodos será reducido igualmente. Se puede optar para operación continua o por lote, con energía eléctrica, gas o vapor. La cualidad de tener un secado indirecto le permite manejar una gran cantidad de diferentes tipos de lodos. La capacidad fluctúa de ½ a 32 pies cúbicos por hora. Su diseño permite que sea instalado directamente donde son descargados los sistemas de filtración o compactación.
Los procesos de depuración de aguas residuales urbanas consisten en tratamientos físico-químicos destinados a retirar del caudal de agua la fracción contaminante, principalmente formada por una alta concentración de materia orgánica. De este proceso resultan dos efluentes principales, el agua depurada, eliminada por vertido directo a cauces próximos o al mar y, el fango que, tras su fermentación anaerobia y deshidratación, produce un lodo con un contenido de humedad entre el 60 y 80%. Estos admiten varios tratamientos; compostaje y posterior empleo como fertilizante, eliminación en vertedero controlado y valorización energética. En cualquiera de estos casos el paso previo será su deshidratación, o sea, la separación de las fracciones sólida y líquida, de tal modo que aumente la concentración del fango disminuyendo su volumen.
Al efecto de conseguir esta deshidratación, los fangos se someten previamente a la salida de las depuradoras, a filtros prensa, centrífugas, etc. con lo cual se consigue retirar parte del agua contenida en los mismos. Por otro lado, la aparición de lodos procedentes de depuradora de aguas residuales va a aumentar. Según la Directiva 91/271/CEE sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas, España se encuentra por debajo de los límites estipulados. Esto conllevará la aparición de unas 500.000 toneladas de Iodos de depuración, que habrá que depurar y deshidratar.
El agua contenida en los fangos se encuentra básicamente en dos formas; agua de dilución en una proporción aproximada del 60-70% y agua contenida en la propia estructura molecular de los fangos, o sea, agua de hidratación coloidal, capilar y celular. La primera forma acuosa puede ser retirada mediante sistemas mecánicos de prensado y filtrado, pero para el segundo es preciso aplicar mayor energía como el secado térmico.
En cualquier caso, el fango debe ser sometido a un acondicionamiento previo que asegure el correcto funcionamiento del posterior tratamiento. En la práctica existen dos métodos; el químico y el térmico. El primero consiste en romper la estabilidad coloidal de la disolución y aumentar el tamaño y peso de las partículas, mientras que el segundo consiste en aportar calor para retirar el agua por evaporación.
El acondicionamiento químico de los fangos consiste en aglomerar las partículas disueltas en largas cadenas de partículas en suspensión unidas entre sí, flóculos, de tal modo que facilite posteriores procesos de decantación o filtración. Los flóculos se consiguen agregando reactivos floculantes, como cloruro férrico, cal, sales ferrosas y de aluminio y manteniendo la mezcla en ligera agitación durante cierto tiempo. Al final se obtiene una fracción sólida más densa y otra líquida que se recircula a la línea de tratamiento biológico.
Los procesos de depuración de aguas residuales urbanas consisten en tratamientos físico-químicos destinados a retirar del caudal de agua la fracción contaminante, principalmente formada por una alta concentración de materia orgánica. De este proceso resultan dos efluentes principales, el agua depurada, eliminada por vertido directo a cauces próximos o al mar y, el fango que, tras su fermentación anaerobia y deshidratación, produce un lodo con un contenido de humedad entre el 60 y 80%. Estos admiten varios tratamientos; compostaje y posterior empleo como fertilizante, eliminación en vertedero controlado y valorización energética. En cualquiera de estos casos el paso previo será su deshidratación, o sea, la separación de las fracciones sólida y líquida, de tal modo que aumente la concentración del fango disminuyendo su volumen.
Al efecto de conseguir esta deshidratación, los fangos se someten previamente a la salida de las depuradoras, a filtros prensa, centrífugas, etc. con lo cual se consigue retirar parte del agua contenida en los mismos. Por otro lado, la aparición de lodos procedentes de depuradora de aguas residuales va a aumentar. Según la Directiva 91/271/CEE sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas, España se encuentra por debajo de los límites estipulados. Esto conllevará la aparición de unas 500.000 toneladas de Iodos de depuración, que habrá que depurar y deshidratar.
El agua contenida en los fangos se encuentra básicamente en dos formas; agua de dilución en una proporción aproximada del 60-70% y agua contenida en la propia estructura molecular de los fangos, o sea, agua de hidratación coloidal, capilar y celular. La primera forma acuosa puede ser retirada mediante sistemas mecánicos de prensado y filtrado, pero para el segundo es preciso aplicar mayor energía como el secado térmico.
En cualquier caso, el fango debe ser sometido a un acondicionamiento previo que asegure el correcto funcionamiento del posterior tratamiento. En la práctica existen dos métodos; el químico y el térmico. El primero consiste en romper la estabilidad coloidal de la disolución y aumentar el tamaño y peso de las partículas, mientras que el segundo consiste en aportar calor para retirar el agua por evaporación.
El acondicionamiento químico de los fangos consiste en aglomerar las partículas disueltas en largas cadenas de partículas en suspensión unidas entre sí, flóculos, de tal modo que facilite posteriores procesos de decantación o filtración. Los flóculos se consiguen agregando reactivos floculantes, como cloruro férrico, cal, sales ferrosas y de aluminio y manteniendo la mezcla en ligera agitación durante cierto tiempo. Al final se obtiene una fracción sólida más densa y otra líquida que se recircula a la línea de tratamiento biológico.
lunes, 7 de junio de 2010
DIGESTION DE LODOS
Cálculos de Digestión de Lodos Residuales:
El cálculo de requerimiento de oxígeno para digestores de lodos residuales aeróbicos puede ser estimado basándose en la información en el manual de Metcalf & Eddy. En primer término, la masa de oxígeno requerida por masa de lodo residual digerido se basa en la siguiente estequiometría:
Se aplica la siguiente reacción general
C5H7NO2 + 7O2 5CO2 + NO3 + 3H2 O + H
La relación en peso (Proporción de O2) para esta reacción general es de 2:1 O2 / Biomasa digerida. Esta relación se aplica para lodo residual activado de desecho proveniente del proceso del lodo residual activado.
El lodo residual primario tendrá una relación menor, que puede ser estimada a partir de la carga de BOD5 del lodo residual de desecho proveniente del clarificador primario. Si el lodo residual primario es introducido en el digestor, la relación en peso puede ser estimada a partir de su carga de BOD5 y su porcentaje del flujo en el digestor.
Los niveles típicos de sólidos que se cargan a un digestor aeróbico oscilan entre 1.5% y 3%, de acuerdo al grado de espesamiento.
El manual establece que la reducción en Sólidos Suspendidos Volátiles (VSS) por digestión aeróbica oscila entre 40% y 50%. Un ingeniero en aguas residuales experimentado y supervisor de planta indica que el porcentaje por lo general es más cercano al 30%. Los tiempos de retención hidráulica típicos empleados son los siguientes:
Sólo Lodo Residual Activado de Desecho: 10-15 Días
Lodo Residual Activado de Desecho proveniente de Planta sin Clarificación Primaria: 12-18 Días
Primario + Lodo Residual Activado de Desecho o Lodo Residual de Filtros Percoladores: 15-20 Días
El requerimiento de oxígeno para un digestor aeróbico puede ser estimado de la siguiente manera:
Si el digestor ha de ser llenado y aireado por varios días, el tiempo de retención hidráulica, HRT (sigla en Inglés), durante el período de llenado puede ser contabilizado como aproximadamente la mitad del tiempo efectivo si la cuenca estuviese llena. Por ejemplo, si el digestor ha de ser llenado/aireado durante siete días, y luego aireado durante siete días más, el HRT total efectivo será de aproximadamente 10 días.
HRT efectivo = (Día de Llenado)/2 + Días Lleno
ESPESAMIENTO DE LODOS
Los espesadores son un mecanismo que se utiliza para la concentración de fangos y reducción de volumen a estabilizar o transportar, van instalados sobre cuba metálica o de hormigón, llevan pasarela de hormigón o metálica en los mecanismos sobre cuba de hormigón.
Los lodos que llegan al espesador se encuentran con un cilindro metálico que rompe la velocidad de las aguas y elimina las posibles turbulencias, las aguas son obligadas a descender para posteriormente desplazarse hacia el exterior del tanque donde desaguan a un canal periférico. Los lodos y la materia orgánica se depositan en el fondo de forma cónica que es barrido por el mecanismo instalado de tal forma que son transportados hacia el centro del tanque donde hay un pozo que los recoge para ser evacuados del mismo.
1.- FUNCIONAMIENTO
1.A.- ESPESADORES POR GRAVEDAD.
Este mecanismo se utiliza para la mezcla y homogeneización de fangos de distintos orígenes, de accionamiento central mediante cabeza de mando o de accionamiento central con motorreductor.
COMPONENTES.
Los componentes de un espesador por gravedad se pueden dividir en los siguientes:
Grupo motriz: es de accionamiento central formado por un grupo motorreductor.
Eje: esta solidario al grupo motriz, transmite todo el esfuerzo al conjunto.
Barredores de fondo: montados sobre dos brazos soportes diametralmente opuestos
Piquetas de espesamiento: van montados sobre los brazos portarrasquetas.
Campana central: tiene por misión tranquilizar las aguas de llegada.
1.B.- ESPESADORES POR FLOTACIÓN.
Este mecanismo se utiliza para la flotación de fangos, accionamiento mediante aire disuelto con recirculación de sobrenadantes.
COMPONENTES.
Los componentes de un espesador por flotación se pueden dividir en los siguientes:
Grupo motriz: es de accionamiento central formado por un grupo motorreductor.
Eje: esta solidario al grupo motriz.
Barredores de fondo: transportan los fangos al pozo central.
Barredores de superficie: transportan los sobrenadantes a un canal periférico.
Campana central: tiene por misión tranquilizar las aguas de llegada.
Tolva de flotantes: se utilizan para la eliminación de los fangos flotantes.
También llevan calderín, válvula despresurizadora, panel de control neumático e interconexiones y control eléctrico.
2.- MATERIALES.
Se pueden fabricar en distintos tipos de material, según las especificaciones del cliente, se puede elegir entre los siguientes:
Eje: en acero especial antidesgaste o inoxidable.
Barredores: en acero carbono/neopreno o acero inoxidable/neopreno.
Campana central: en acero carbono o inoxidable.
Brazos de barrederos: en acero carbono.
El espesador es creado para cubrir la necesidad de reducir la cantidad de lodos, con el fin de abatir los inconvenientes de disposición, confinamiento y manejo de materiales peligrosos. El proceso se lleva a cabo por gravedad específica a muy bajo costo, ya que se puede descargar con una densidad del 12% al 15% de sólidos por peso. Mejora la eficiencia, reduce la resistencia y afecta los costos de los procesos subsecuentes, esto al descargar lodo con una mayor proporción de sólidos. Facilita la transportación y la disposición, es decir, reduce de manera considerable los sólidos a manejar, así como el tamaño de las bombas de lodo, la dimensión de los filtros y el área de confinamiento.
TRATAMIENTO DE LODOS
En el tratamiento del lodo en lechos filtrantes, el lodo es entregado a un lecho filtrante especialmente diseñado, donde hay plantas palustres. El secado se realiza por drenaje y por la importante absorción de las plantas. Al crecer la altura del nivel del lodo, sus rizomas se expanden y las raíces se multiplican constantemente y de este modo el sistema de drenaje funciona perfectamente.
El lodo se compacta después de algunos años, se convierte en humus y es retirado para ser utilizado en la jardinería y en la agricultura.
Éste método del secado se puede utilizar para cualquier tipo y dimensión de plantas de tratamiento. Actualmente existen en antiguas plantas, secaderos del lodo. Éstos se pueden transformar en lechos filtrantes con poca inversión.
No hace falta una tecnología especial para diseñar estos lechos filtrantes. Tienen la virtud que son perfectamente compatibles y armoniosos con el contexto rural y con la naturaleza.
El mecanismo para dispersión de los lodos en los lechos filtrantes depende del tipo de lodo, así como de los flujos de aplicación. Es importante que la aplicación del lodo se ajuste a la actividad biológica de la planta para obtener la máxima deshidratación y mineralización, implicando mayores volúmenes de reducción del lodo. En el largo plazo tratamiento el lodo será reducido a valores del 2 al 5% del volumen original aplicado. Esto implica reducciones de costos proporcionales de manejo, transporte y disposición final.
Cuando se mineralizan las sustancias orgánicas en los lodos, una gran parte del contenido de materia seca es transformado en CO2, oxigeno, nitrógeno libre y parcialmente partículas de suelo deshidratadas. Parte del dióxido de carbono emitido es usado por las plantas y las bacterias a través de la fotosíntesis. El sistema funciona libre de malos olores gracias a que los fangos son digeridos por bacterias anaeróbicas antes que los mismos sean expuestos al aire libre.
Los costos de construcción de estas plantas de tratamientos esta alrededor de los 10$ por pie cuadrado.
Lo mejor de este sistema es que se basa en un proceso natural, libre de productos químicos y no depende de combustibles fósiles o electricidad. El sistema solo depende de la energía solar para la realización de los procesos naturales.
Actualmente existen más de 60 plantas de tratamiento de este tipo en los Estados Unidos.
jueves, 3 de junio de 2010
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Los procesos biológicos más utilizados son los de fangos activados y filtros percoladores. Son muchas las modificaciones de estos procesos que se utilizan para hacer frente a los requerimientos específicos de cada tratamiento. Otros procesos biológicos incluyen a los estanques de estabilización con o sin aireación mecánica. El diseño de estos procesos y las instalaciones requeridas para su ejecución se discuten detalladamente a continuación.
FILTROS PERCOLADORES
(1) "El concepto del filtro percolador nació del uso de los filtros de contacto, que eran estanques impermeables rellenos con piedra machacada. En su funcionamiento, el lecho de contacto se llenaba con el agua residual desde la parte superior y se dejaba que se pusiese en contacto con el medio durante un corto período de tiempo. El lecho se vaciaba a continuación y se le permitía que reposase antes de que se repitiese el ciclo. Un ciclo típico exigía 12 horas de las cuales había 6 horas de reposo. Las limitaciones del filtro de contacto incluyen una posibilidad relativamente alta de obturaciones, el prolongado período de tiempo de reposos necesario, y la carga relativamente baja que podía utilizarse"
En el filtro percolador el agua residual es roseada sobre la piedra y se deja que se filtre a través del lecho, este filtro consiste en un lecho formado por un medio sumamente permeable al que los microorganismos se adhieren y a través del cual se filtra el agua residual. El tamaño de las piedras de que consta el medio filtrante está entre 2.5 – 10cm de diámetro, la profundidad de estas varía de acuerdo al diseño particular, generalmente de 0.9 – 2.4m con un promedio de profundidad de 1.8m. Ciertos filtros percoladores usan medios filtrantes plásticos con profundidades de 9 – 12m. Actualmente el lecho del filtro es circular y el residuo líquido se distribuye por encima del lecho mediante un distribuidor giratorio, antes el lecho era rectangular y el agua residual se distribuía mediante boquillas rociadoras fijas cada uno de los filtros posee un sistema de desagüe inferior el cual recoge el agua tratada y los sólidos biológicos que se han separado del medio, este sistema de desagüe es importante tanto como instalación de recogida como por su estructura porosa a través de la que el aire puede circular.
La materia orgánica que se halla presente en le agua residual es degradada por la población de microorganismos adherida al medio, esta materia es absorbida sobre una capa viscosa (película biológica), en cuyas capas externas es degradada por los microorganismos aerobios, a medida que los microorganismos crecen el espesor de la película aumenta y el oxígeno es consumido antes de que pueda penetrar todo el espesor de la película, por lo que se establece un medio ambiente anaerobio, cerca de la superficie del medio, conforme esto ocurre las materia orgánica absorbida es metabolizada antes de que pueda alcanzar los microorganismos situados cerca de la superficie del medio filtrante. Como resultado de nos disponer de una fuente orgánica externa de carbón celular, los microorganismos situados cerca de la superficie del medio filtrante se hallan en la fase endógena de crecimiento, en la que pierden la capacidad de adherirse a la superficie del medio. En estas condiciones el líquido a su paso a través del medio filtrante arrastra la película y comienza el crecimiento de una nueva, esta pérdida de la película es función de la carga hidráulica y orgánica del filtro, donde la carga hidráulica origina las velocidades de arrastre y la orgánica influye en las velocidades del metabolismo de la película biológica, en base a estas cargas hidráulica y orgánica los filtros pueden dividirse en dos tipos: de baja y alta carga.
(2) "La comunidad biológica presente en un filtro se compone principalmente de protistas, incluyendo bacterias facultativas, aerobias y anaerobias, hongos, algas y protozoos. Suelen también encontrarse algunos animales superiores como gusanos, larvas de insectos y caracoles."
Los microorganismos predominantes en el filtro percolador son las bacterias facultativas, las que con las bacterias anaerobias y aerobias, descomponen la materia orgánica del agua residual, los hongos son los causantes de la estabilización del agua residual, pero su contribución es importante solo a un pH bajo o con ciertas aguas residuales industriales, las algas crecen únicamente en las capas superiores del filtro a donde llega la luz solar, esta es la razón por la que las algas no toman parte directa en la degradación de residuos, pero durante el día añaden oxígeno al agua residual que se está filtrando, sin embargo, desde el punto de vista operacional las algas pueden causar el taponamiento de la superficie del filtro por lo que se consideran un estorbo. De los protozoos que se encuentran en el filtro los del grupo ciliata son los predominantes su función no es estabilizar el agua residual sino controlar la población bacteriana. Los animales superiores se alimentan de las capas biológicas del filtro, ayudando así a mantener la población bacteriana en estado de gran crecimiento o rápida utilización del alimento.
Las poblaciones individuales de la comunidad biológica sufrirán variaciones en toda la profundidad del filtro en función de los cambios en la carga orgánica hidráulica, composición del agua residual afluente, disponibilidad del aire, temperatura, pH y otros.
La instalación de sedimentación es muy importante en el proceso del filtro percolador, pues es necesaria para eliminar los sólidos suspendidos que se desprenden durante los períodos de descarga en los filtros, si se utiliza recirculación una parte de estos sólidos sedimentados podría ser reciclado y le resto debe desecharse, pero la recirculación de los sólidos sedimentados no es tan importante en este proceso, la mayoría de los microorganismos se adhieren al medio filtrante, la recirculación podría ayudar a la inoculación del filtro, sin embargo, los objetivos principales de ésta son disminuir las aguas residuales ya hacer que el efluente del filtro se ponga en contacto de nuevo con la población para el tratamiento adicional, la recirculación casi siempre forma parte de los sistemas de filtros percoladores de alta carga.
TRATAMIENTO PRIMARIO
1.1. FOSA SEPTICA
La fosa séptica, son tanques prefabricados que permiten la sedimentación y la eliminación de flotantes, actuando también como digestores anaerobios. El origen de la fosa séptica se remonta al año 1860, gracias a los primeros trabajos de Jean-Louis Mourais. Su aplicación esta muy extendida por todo el mundo y hoy en día se fabrica principalmente con Resinas de Poliester Reforzados de Fibra de Vidrio. Se diseñan fosas sépticas para eliminar las aguas negras.
Los elementos básicos de una fosa séptica son: el tanque séptico y el campo de Oxidación; en el primero de sedimentan los lodos y se estabiliza la materia orgánica mediante la acción de bacterias anaerobias, en el segundo las aguas se oxidan y se eliminan por infiltración en el suelo.
1.1.1. UNIDADES DE FOSAS SEPTICAS
Las unidades de la fosa séptica son:
Trampa de grasa
tanque séptico
Caja de distribución
Campo de oxidación o infiltración
pozo de absorción
1.1.1.1. TRAMPA DE GRASAS
Se instalan únicamente cuando se eliminan grasas en gran cantidad, como es el caso de hoteles restaurantes, cuarteles en zonas rurales. Se colocan antes de los tanques sépticos, deberán diseñarce con una tapa liviana para hacer limpieza, la misma que debe ser frecuente; en lo posible se ubicarán en zonas sombreadas para mantener bajas temperaturas en su interior.
Para controlar su capacidad podrá considerar un gasto de 8 litros por persona y nunca esta capacidad será menor de 120 litros.
En la FIGURA 1 se indican las sedimentaciones básicas para el diseño y las tuberías de entrada y de salida.
1.1.1.2. TANQUE SEPTICO
"El tanque séptico es la unidad fundamental del sistema de fosa séptica ya que en este se separa la parte sólida de las aguas servidas por un proceso de sedimentación simple; a demás se realiza en su interior lo que se conoce como PROCESO SEPTICO, que es la estabilización de la materia orgánica por acción de las bacterias anaerobias, convirtiéndola entonces en lodo inofensivo.
La FIGURA 2 muestra el corte típico de un tanque séptico sus dimensiones, tubería de entrada y salida, pendiente del fondo, etc. que permitirán el diseño.
Para calcular la capacidad del tanque séptico se deberá conocer el número de personas que serán usuarios del sistema, luego se adoptara un gasto de aguas servidas en términos de volumen por persona y por día sugiriendo como una medida un gasto de 150 litros /persona/día y un periodo de recepción de 24 horas, debiéndose tomar la proporción de esta en caso de no utilizare el sistema el otro día, como es el caso de escuelas rurales donde el lapso de utilización es de 6 a 8 horas diarias.
Para determinar el volumen del tanque séptico se multiplica en número de usuarios por el gasto que
V=np
Formula en la que q es el gasto proporcional con relación a las 24 horas, así si la escuela rural trabaja 8 horas diarias q será igual a 8/24 del gasto diario
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reuso. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para colectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándares locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.
Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentacion secuntaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratmiento terciario)como desinfección, filtración, etc. Este efluente final puede ser descargado o reintroducidos de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
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