el tratamiento de aguas residuales

5/24/2018 El Tratamiento de Aguas Residuales

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CONSTRUCCIN 4E L T R A T A M I E N T O D E A G U A S R E S I D U A L E S

C O M P I L A D O R : A R Q . M A R T I N P A N I A G U A P g i n a 1


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INTRODUCCION

El tratamiento de aguas residuales incorpora procesos fsicos qumicos y biolgicos, los cuales

tratan y remueven contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos introducidos por el uso humanocotidiano del agua. El objetivo del tratamiento es producir agua ya limpia (o efluente tratado) o

reutilizable en el ambiente, y un residuo slido o lodos tambin convenientes para los futuros

propsitos o recursos.

Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e

industriales. Esto puede ser tratado dentro del sitio en el cual es generado (por ejemplo:

tanques spticos u otros medios de depuracin) o recogido y llevado mediante una red de

tuberas y eventualmente bombas a una planta de tratamiento. Los esfuerzos para colectar y

tratar las aguas residuales domsticas de la descarga estn tpicamente sujetas a regulaciones

y estndares locales, estatales. Los recursos industriales de aguas residuales, a menudo

requieren procesos de tratamiento especializado.

Tpicamente, el tratamiento de aguas residuales es alcanzado por la separacin fsica inicial de

slidos de la corriente de aguas domsticas o industriales, seguido por la conversin

progresiva de materia biolgica disuelta en una masa biolgica slida usando bacterias

adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biolgica es

separada o removida, el agua tratada puede experimentar una desinfeccin adicional medianteprocesos fsicos o qumicos. Este efluente final puede ser descargado o reintroducidos de

vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, ro o baha) u otro ambiente (terreno superficial o

subsuelo) etc. Los slidos biolgicos segregados experimentan un tratamiento y neutralizacin

adicional antes de la descarga o reutilizacin apropiada.

Estos procesos de tratamiento son tpicamente referidos a un:

TRATAMIENTO PRIMARIO(asentamiento de slidos)

TRATAMIENTO SECUNDARIO(tratamiento biolgico de slidos flotantes y sedimentados)

TRATAMIENTO TERCIARIO(pasos adicionales como lagunas, micro filtracin o desinfeccin)


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AGUAS RESIDUALES

Las aguas residuales son residuos lquidos provenientes de tocadores, baos,

regaderas o duchas, cocinas, etc.; que son desechados a los drenajes. En muchas

reas, las aguas residuales tambin incluyen algunas aguas sucias provenientes de

industrias y comercios. La divisin del agua casera drenada en aguas grises y aguas

negras es ms comn en el mundo desarrollado, el agua negra es la que procede de

inodoros y orinales y el agua gris, procedente de piletas y baeras, puede ser usada

en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua

negra. Muchas aguas residuales tambin incluyen aguas superficiales procedentes de

las lluvias. Las aguas residuales municipales contienen descargas residenciales,

comerciales e industriales, y pueden incluir el aporte de precipitaciones pluvialescuando se usa tuberas de uso mixto pluvial residual.

Los sistemas de alcantarillado que trasportan descargas de aguas sucias y aguas de

precipitacin conjuntamente son llamados sistemas de alcantarillas combinado. La

prctica de construccin de sistemas de alcantarillas combinadas es actualmente

menos comn en Guatemala que en el pasado. El agua de lluvia puede arrastrar, a

travs de los techos y la superficie de la tierra, varios contaminantes incluyendo

partculas del suelo, metales pesados, compuestos orgnicos, basura animal, aceites ygrasa. Algunas jurisdicciones requieren que el agua de lluvia reciba algunos niveles de

tratamiento antes de ser descargada al ambiente. Ejemplos de procesos de

tratamientos para el agua de lluvia incluyen tanques de sedimentacin, humedales y

separadores de vrtice (para remover slidos gruesos).

El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas

residuales.El diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es

generalmente el mismo en todos los pases:

TRATAMIENTOFSICOQUMICO

Remocin de slidos

Remocin de arena

Precipitacin con o sin ayuda de coagulantes o floculantes

Separacin y filtracin de slidos

el agregado de cloruro frrico ayuda en gran parte a la remocin defsforo y ayuda a precipitar los bio slidos


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TRATAMIENTOBIOLGICO

Lechos oxidantes o sistemas aerbicos

Post precipitacin

Liberacin al medio de efluentes, con o sin desinfeccin segn lasnormas de cada jurisdiccin.

TRATAMIENTOQUMICO

Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover slidos como

la filtracin. La combinacin de ambas tcnicas es referida en los Estados Unidos

como un tratamiento fsico-qumico.

Eliminacin del hierro del agua potable. Los mtodos para

eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformacin

del agua clorada en una disolucin generalmente bsica utilizando

cal apagada; oxidacin del hierro mediante el ion hipoclorito y

precipitacin del hidrxido frrico de la solucin bsica. Mientras

todo esto ocurre el ion Ocl est destruyendo los microorganismos

patgenos del agua.

Eliminacin del oxigeno del agua de las centrales trmicas.Para transformar el agua en vapor en las centrales trmicas se

utilizan calderas a altas temperaturas. Como el oxigeno es un buen

agente oxidante, se necesita un agente reductor como toxina para

eliminarlo.

Eliminacin de los fosfatos de las aguas residuales domesticas.

El tratamiento de las aguas residuales domesticas incluye la

eliminacin de los fosfatos. Un mtodo muy simple consiste en

precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden estar

presentes de muy diversas formas como el ion Hidrgeno fosfato.


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ETAPAS DEL TRATAMIENTO

TRATAMIENTO PRIMARIO

El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y slidos gruesos. Estepaso est enteramente hecho con maquinaria, de ah conocido tambin como

tratamiento mecnico.

REMOCINDESOLIDOS

En el tratamiento mecnico, el afluente es filtrado en cmaras de rejas para eliminar

todos los objetos grandes que son depositados en el sistema de alcantarillado, tales

como trapos, barras, condones, compresas, tampones, latas, frutas, papel higinico,etc. ste es el usado ms comnmente mediante una pantalla rastrillada automatizada

mecnicamente. Este tipo de basura se elimina porque esto puede daar equipos

sensibles en la planta de tratamiento de aguas residuales, adems los tratamientos

biolgicos no estn diseados para tratar slidos.

REMOCINDEARENA

Esta etapa (tambin conocida como escaneo o maceracin) tpicamente incluye uncanal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente

controlada para permitir que la arena y las piedras de sta tomen partculas, pero

todava se mantiene la mayora del material orgnico con el flujo. Este equipo es

llamado colector de arena. La arena y las piedras necesitan ser quitadas a tiempo en

el proceso para prevenir dao en las bombas y otros equipos en las etapas restantes

del tratamiento. Algunas veces hay baos de arena (clasificador de la arena) seguido

por un transportador que transporta la arena a un contenedor para la deposicin. El

contenido del colector de arena podra ser alimentado en el incinerador en unprocesamiento de planta de lodo, pero en muchos casos la arena es enviada a un

terrapln.


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TANQUE DE SEDIMENTACIN PRIMARIA EN LA PLANTA DE

TRATAMIENTO RURAL

INVESTIGACINYMACERACIN

El lquido libre de abrasivos es

pasado a travs de pantallas

arregladas o rotatorias para

remover material flotante y

materia grande como trapos; y

partculas pequeas como

chcharos y maz. Los escaneos

son colectados y podrn serregresados a la planta de

tratamiento de lodos o podrn

ser dispuestos al exterior hacia

campos o incineracin. En la maceracin, los slidos son cortados en partculas

pequeas a travs del uso de cuchillos rotatorios montados en un cilindro revolvente,

es utilizado en plantas que pueden procesar esta basura en partculas. Los

maceradores son, sin embargo, ms caros de mantener y menos confiables que las

pantallas fsicas.

SEDIMENTACIN

Muchas plantas tienen una etapa de sedimentacin donde el agua residual se pasa a

travs de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comnmente

llamados clarificadores primarios o tanques de sedimentacin primarios. Los tanques

son lo suficientemente grandes que los slidos fecales pueden situarse y el material

flotante como la grasa y plsticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse.El propsito principal de la etapa primaria es producir generalmente un lquido

homogneo capaz de ser tratado biolgicamente y de un lodo que puede ser tratado

separadamente. Los tanques primarios de establecimiento se equipan generalmente

con raspadores conducidos mecnicamente que conducen continuamente el lodo

recogido hacia una tolva en la base del tanque donde mediante una bomba puede

llevar a ste hacia otras etapas del tratamiento.


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TRATAMIENTO SEDUNDARIO

Es designado para

substancialmente degradar

el contenido biolgico de lasaguas residuales que se

derivan de la basura

humana, basura de comida,

jabones y detergentes. La

mayora de las plantas

municipales e industriales

trata el licor de las aguas

residuales usando procesosbiolgicos aerbicos. Para

que sea efectivo el proceso bitico, requiere oxgeno y un substrato en el cual vivir.

En todos estos mtodos, las bacterias y los protozoarios consumen contaminantes

orgnicos solubles biodegradables (por ejemplo: azcares, grasas, molculas de

carbn orgnico, etc.) y unen muchas de las pocas fracciones solubles en partculas

de floculo. Los sistemas de tratamiento secundario son clasificados como pelcula fija

o crecimiento suspendido. En los sistemas fijos de pelcula como los filtros de roca- labiomasa crece en el medio y el agua residual pasa a travs de l. En el sistema de

crecimiento suspendido como lodos activados- la biomasa est bien combinada con

las aguas residuales.

FILTROSDEDESBASTE

Los filtros de desbaste son utilizados para tratar particularmente cargas orgnicas

fuertes o variables, tpicamente industriales, para permitirles ser tratados por procesosde tratamiento secundario. Son filtros tpicamente altos, filtros circulares llenados con

un filtro abierto sinttico en el cual las aguas residuales son aplicadas en una cantidad

relativamente alta. El diseo de los filtros permite una alta descarga hidrulica y un alto

flujo de aire. En instalaciones ms grandes, el aire es forzado a travs del medio

usando sopladores. El lquido resultante est usualmente con el rango normal para los

procesos convencionales de tratamiento.


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LODOSACTIVADOS

Las plantas de lodos activados usan una variedad de mecanismos y procesos para

usar oxgeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biolgicos que

remueven substancialmente materia orgnica. Tambin puede atrapar partculas dematerial y puede, bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato, y en

ltima instancia a gas nitrgeno.

CAMASFILTRANTES(CAMASDEOXIDACION)

Se utiliza la capa filtrante de goteo

utilizando plantas ms viejas y plantas

receptoras de cargas ms variables,las camas filtrantes son utilizadas

donde el licor de las aguas residuales

es rociado en la superficie de una

profunda cama compuesta de coke

(carbn, piedra caliza o fabricada

especialmente de medios plsticos).

Tales medios deben tener altas

superficies para soportar los biofilms que se forman. Este biofilm es alimentado amenudo por insectos y gusanos, los cuales atraen pjaros, los cuales atraen

ornitlogos.

PLACASROTATIVAS YESPIRALES

En algunas plantas pequeas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento

que son parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un floculo bitico que

proporciona el substrato requerido.

REACTORBIOLGICODECAMAMVIL

El reactor biolgico de cama mvil asume la adicin de medios inertes en vasijas de

lodos activados existentes para proveer sitios activos para que se adjunte la biomasa.

Esta conversin hace como resultante un sistema de crecimiento.


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Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:

Mantener una alta densidad de poblacin e biomasa Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar la

concentracin del licor mezclado de slidos Eliminar el costo de operacin de la lnea de retorno de lodos activados

FILTROSAIREADOSBIOLGICOS

Filtros aireados combinan la filtracin con reduccin biolgica de carbono, nitrificacin

o des nitrificacin. incluye usualmente un reactor lleno de medios de un filtro. El

propsito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a l

y a los slidos suspendidos del filtro. La reduccin del carbn y la conversin del

amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un slo reactor mientras

la conversin del nitrato ocurre en una manera anxica.

REACTORESBIOLGICOSDELAMEMBRANA

Es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un

proceso de lodos. Esta tecnologa garantiza la remocin de todos los contaminantes

suspendidos y algunos disueltos.

TRATAMIENTO TERCIARIO

El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del

efluente al estndar requerido antes de que ste sea descargado al ambiente receptor

(mar, ro, lago, campo, etc.) Ms de un proceso terciario del tratamiento puede ser

usado en una planta de tratamiento. Si la desinfeccin se practica siempre en el

proceso final, es siempre llamada pulir el efluente.

FILTRACIN

La filtracin de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida. El

carbn activado sobrante de la filtracin remueve las toxinas residuales.


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LAGUNAS

El tratamiento de lagunas proporciona el establecimiento necesario y fomenta la

mejora biolgica de almacenaje en charcos o lagunas artificiales. Estas lagunas son

altamente aerobias y la colonizacin por los macrophytes nativos, especialmentecaas, se dan a menudo. Los invertebrados de alimentacin del filtro pequeo tales

como Daphnia y especies de Rotifera asisten grandemente al tratamiento removiendo

partculas finas.

TIERRASHMEDASCONSTRUIDAS

Las tierras hmedas construidas incluyen camas de caa y un rango similar de

metodologas similares que proporcionan un alto grado de mejora biolgica aerobia ypueden ser utilizados a menudo en lugar del tratamiento secundario.

REMOCINDENUTRIENTES

Las aguas residuales nutrientes pueden tambin contener altos niveles de nutrientes

(nitrgeno y fsforo) que eso en ciertas formas puede ser txico para peces e

invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amonaco) o eso puede

crear condiciones insanas en el ambiente de recepcin (por ejemplo: mala hierba ocrecimiento de algas). Las malas hierbas y las algas pueden parecer ser una edicin

esttica, pero las algas pueden producir las toxinas, y su muerte y consumo por las

bacterias (decaimiento) pueden agotar el oxgeno en el agua y sofocar los pescados y

la otra vida acutica. Cuando se recibe una descarga de los ros a los lagos o a los

mares bajos, los nutrientes agregados pueden causar prdidas entrpicas severas

perdiendo muchos peces sensibles a la limpieza del agua. El retiro del nitrgeno o del

fsforo de las aguas residuales se puede alcanzar mediante la precipitacin qumica o

biolgica.

El retiro del fsforo se puede efectuar biolgicamente en un proceso llamado retiro

biolgico realzado del fsforo. En este proceso especficamente bacteriano, llamadas

Polyphosphate que acumula organismos, se enriquecen y acumulan selectivamente

grandes cantidades de fsforo dentro de sus clulas. Cuando la biomasa enriquecida

en estas bacterias se separa del agua tratada, los bioslidos bacterianos tienen un alto

valor del fertilizante. El lodo qumico que resulta, sin embargo, es difcil de operar, y el

uso de productos qumicos en el proceso del tratamiento es costoso.


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DESINFECCIN

El propsito de la desinfeccin en el tratamiento de las aguas residuales es reducir

substancialmente el nmero de organismos vivos en el agua que se descargar

nuevamente dentro del ambiente. La efectividad de la desinfeccin depende de lacalidad del agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de

desinfeccin que es utilizada, de la dosis de desinfectante (concentracin y tiempo), y

de otras variables ambientales. El agua turbia ser tratada con menor xito puesto que

la materia slida puede blindar organismos, especialmente de la luz ultravioleta o si los

tiempos del contacto son bajos. Generalmente, tiempos de contacto cortos, dosis

bajas y altos flujos influyen en contra de una desinfeccin eficaz. Los mtodos

comunes de desinfeccin incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV. La Cloramina, que

se utiliza para el agua potable, no se utiliza en el tratamiento de aguas residuales

debido a su persistencia.

La desinfeccin con cloro sigue siendo la forma ms comn de desinfeccin de las

aguas residuales debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia.

Una desventaja es que la desinfeccin con cloro del material orgnico residual puede

generar compuestos orgnicamente clorados que pueden ser carcingenos o dainos

al ambiente. La clorina o las cloraminas residuales puede tambin ser capaces de

tratar el material con cloro orgnico en el ambiente acutico natural. Adems, porque

la clorina residual es txica para especies acuticas, el efluente tratado debe ser

qumicamente desclorinado, agregndose complejidad y costo del tratamiento.

La luz ultravioleta (UV) se est convirtiendo en el medio ms comn de la desinfeccin

en el Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de la clorina en el

tratamiento de aguas residuales y en la clorinacin orgnica en aguas receptoras. La

radiacin UV se utiliza para daar la estructura gentica de las bacterias, virus, y otros

patgenos, hacindolos incapaces de la reproduccin. Las desventajas dominantes de

la desinfeccin UV son la necesidad del mantenimiento y del reemplazo frecuentes de

la lmpara y la necesidad de un efluente altamente tratado para asegurarse de que los

microorganismos objetivo no estn blindados de la radiacin UV (es decir, cualquier

slido presente en el efluente tratado puede proteger microorganismos contra la luz

UV).


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El ozono O3 es generado pasando el O2 del oxgeno con un potencial de alto voltaje

resultando un tercer tomo de oxgeno y que forma O3. El ozono es muy inestable y

reactivo y oxida la mayora del material orgnico con que entra en contacto, de tal

manera que destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades.

El ozono se considera ser ms seguro que la clorina porque, mientras que la clorina

que tiene que ser almacenada en el sitio (altamente venenoso en caso de un

lanzamiento accidental), el ozono es colocado segn lo necesitado.

La ozonizacin tambin produce pocos subproductos de la desinfeccin que la

desinfeccin con cloro.

Una desventaja de la desinfeccin del ozono es el alto coste del equipo de lageneracin del ozono y que las habilidades de los operadores deben ser demasiadas.


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PLANTAS DE PAQUETE Y REACTORES DE LA HORNADA

Se han producido las plantas del paquete y los reactores de la hornada para utilizar

menos espacio, tratar la basura difcil, ocuparse de flujo intermitente o alcanzar

estndares ambientales ms altos, un nmero de diseos de las plantas detratamiento hbridas. Tales plantas combinan a menudo todas o por lo menos dos o

tres etapas principales del tratamiento en una etapa combinada.

Por ejemplo, un proceso que combina el tratamiento y el establecimiento secundarios

es el reactor secuencial de la hornada. Tpicamente, el lodo activado se mezcla con

las aguas residuales entrantes crudas y se mezcla y se airea. La mezcla que resulta,

ser un efluente de la alta calidad. El lodo colocado es escurrido y re aireado antes de

que una proporcin se vuelva a los trabajos.

La desventaja de tales procesos es ese control exacto de la sincronizacin, el

mezclarse y se requiere la aireacin. Esta precisin es alcanzada generalmente por

los controles de computadora ligados a muchos sensores en la planta. Un sistema tan

complejo, frgil es inadecuado a los lugares en donde tales controles pueden ser no

fiables, o mal mantenidos, o donde la fuente de alimentacin puede ser intermitente.

TRATAMIENTO DE LODOS

Los slidos primarios gruesos y los bio slidos secundarios acumulados en un proceso

del tratamiento de aguas residuales se deben tratar y disponer de una manera segura

y eficaz. Este material a menudo se contamina inadvertidamente con los compuestos

orgnicos e inorgnicos txicos (por ejemplo: metales pesados). El propsito de la

digestin es reducir la cantidad de materia orgnica y el nmero de los

microorganismos presentes en los slidos que causan enfermedades. Las opciones

ms comunes del tratamiento incluyen la digestin anaerobia, la digestin aerobia, y el

abonamiento.

DIGESTIONANAEROBICA

La digestin anaerbica es un proceso bacteriano que se realiza en ausencia del

oxgeno. El proceso puede ser la digestin termoflica en la cual el lodo se fermenta en

tanques en una temperatura de 55C o mesoflica, en una temperatura alrededor de

36C. Sin embargo permitiendo tiempo de una retenci n ms corta, as en los


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pequeos tanques, la digestin termoflica es ms expansiva en trminos de consumo

de energa para calentar el lodo.

La digestin anaerobia genera bio gas con una parte elevada de metano que se puede

utilizar para el tanque y los motores o las micro turbinas del funcionamiento para otrosprocesos en sitio. En plantas de tratamiento grandes suficiente la energa se puede

generar de esta manera de producir ms electricidad que las mquinas requieren. La

generacin del metano es una ventaja dominante del proceso anaerbico. Su

desventaja dominante es la de largo plazo requerida para el proceso (hasta 30 das) y

el alto costo de capital.

DIGESTIONAEROBIA

La digestin aerbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxgeno.

Bajo condiciones aerbicas, las bacterias consumen rpidamente la materia orgnica y

la convierten en el bixido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materia

orgnica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias.

Esta etapa del proceso se conoce como respiracin endgena. La reduccin de los

slidos ocurre en esta fase. Porque ocurre la digestin aerbica mucho ms

rpidamente, los costos de capital de digestin aerobia son ms bajos. Sin embargo,

los gastos de explotacin son caractersticos por ser mucho mayores para la digestinaerbica debido a los costes energticos para la aireacin necesitada para agregar el

oxgeno al proceso.

COMPOSTAOABONAMIENTO

El abonamiento o composta es tambin un proceso aerbico que implica el mezclar de

los slidos de las aguas residuales con fuentes del carbn tales como aserrn, paja o

virutas de madera. En presencia del oxgeno, las bacterias digieren los slidos de lasaguas residuales y la fuente agregada del carbn y, al hacer eso, producen una

cantidad grande de calor. Los procesos anaerobios y aerobios de la digestin pueden

dar lugar a la destruccin de microorganismos y de parsitos causantes de

enfermedades a un suficiente nivel para permitir que los slidos digeridos que resultan

sean aplicados con seguridad a la tierra usada como material de la enmienda del suelo

o usada para la agricultura como fertilizante a condicin de que los niveles de

componentes txicos son suficientemente bajos.


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LADEPOLIMERIZACINTERMAL

La depolimerizacin termal utiliza pirlisis acuosa para convertir los organismos

complejos reducidos al aceite. El hidrgeno en el agua se inserta entre los vnculos

qumicos en polmeros naturales tales como grasas, las protenas y la celulosa. Eloxgeno del agua combina con el carbn, el hidrgeno y los metales. El resultado es

aceite, gases combustibles de la luz tales como metano, propano y butano, agua con

las sales solubles, bixido de carbono, y un residuo pequeo del material insoluble

inerte que se asemeja a la roca y al carbn pulverizados. Se destruyen todos los

organismos y muchas toxinas orgnicas. Las sales inorgnicas tales como nitratos y

fosfatos siguen siendo en el agua despus del tratamiento en los niveles

suficientemente altos que el tratamiento adicional est requerido.

La energa de descomprimir el material se recupera, y el calor y la presin de proceso

se acciona generalmente de los gases combustibles ligeros. El aceite se trata

generalmente ms lejos para hacer un grado ligero til refinado del aceite, tal como

ningun diesel y ningn aceite de calefaccin, y despus se vende.

La eleccin de un mtodo de tratamiento slido de las aguas residuales depende de la

cantidad de slidos generados y de otras condiciones especficas del lugar. Sin

embargo, generalmente el abonamiento es lo ms a menudo posible aplicado a losusos en pequea escala seguidos por la digestin aerobia y entonces la digestin

anaerobia para grandes escalas como en los municipios.

DEPOSICIONDELODOS

Cuando se produce un lodo lquido, un tratamiento adicional puede ser requerido para

hacerlo conveniente para la disposicin final. Tpicamente, los lodos se espesan

(desecados) para reducir los volmenes transportados para la disposicin. Los lodosse pueden disponer por la inyeccin lquida para aterrizar o por la disposicin en un

terrapln. Hay preocupaciones por la incineracin del lodo debido a los agentes

contaminadores del aire en las emisiones, junto con el alto coste de combustible

suplemental, haciendo esto medios menos atractivos y menos comnmente

construidos del tratamiento y de la disposicin del lodo.

No hay proceso que elimine totalmente los requisitos para la disposicin de bio slidos

Los bio slidos ricos nutrientes entonces se proporcionan a los granjeros para utilizarcomo fertilizante natural.


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COMPOSICION DE DESAGUES

Estos lquidos estn compuestos en su mayor parte de agua y solamente un 0,08 %

est constituido por materias minerales u orgnicas disueltas o en suspensin. Las

materias orgnicas y principalmente las nitrogenadas contenidas en los lquidos,aunque lo estn en proporcin pequea, son difciles de tratar porque se pudren muy

rpidamente y con desagradable acompaamiento.

El problema se complica tambin por la gran cantidad de lquido. Por consiguiente el

procedimiento es, en general, separar primero por sedimentacin y hasta donde sea

posible las materias slidas arrastradas por el lquido, y entonces tratar aparte los dos

componentes.

EL TRATAMIENTO EN EL AMBIENTE DE RECEPCIN

La introduccin de aguas residuales que trata la planta fluyen en los procesos de

muchos ros pequeos, en una planta de tratamiento de aguas residuales se disean

los procesos naturales del tratamiento que ocurren en el ambiente, si ese ambiente es

un cuerpo natural del agua o la tierra. Una amenaza significativa en las dcadas que

vienen ser las descargas incontroladas de aumento de las aguas residuales dentro

de pases en vas de desarrollo rpidamente.


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EL DFICIT MUNDIAL DEL TRATAMIENTO

Visto de una perspectiva mundial existe capacidad inadecuada del tratamiento de las

aguas residuales, especialmente en pases poco desarrollados. Esta circunstancia ha

existido desde, por lo menos, los aos 70 y es debido a la superpoblacin, a la crisisdel agua y al costo de construir sistemas de tratamiento de aguas residuales. El

resultado del tratamiento inadecuado de las aguas residuales es aumentos

significativos de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra

parte, este impacto de la mortalidad es particularmente alto entre los infantes y otros

nios en pases subdesarrollados, particularmente en los continentes de frica y de

Asia. Particularmente, en el ao 2000, los Naciones Unidas han establecido que 2.64

mil millones personas tenan el tratamiento y/o disposicin de las aguas residuales

inadecuado. Este valor represent a 44 por ciento de la poblacin global, pero enfrica y Asia aproximadamente la mitad de la poblacin no tena ningn acceso

cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales.

SEPARACION DE ARENAS Y GRASAS

Cuando los lquidos cloacales contienen una cantidad apreciable de arenas o grasas,

stas deben separarse antes de proceder al tratamiento de aquellos lquidos. Las

arenas pueden eliminarse prcticamente por medio de filtros o cmaras desedimentacin. Los filtros consisten en un conjunto de barras, varillas o alambres

paralelos, en telas metlicas o en planchas perforadas. Los filtros de malla ancha

tienen aberturas de 25 a 50 mm; los de malla media y fina tienen aberturas interiores

de 25 mm, hasta de unos 3 mm.

Las cmaras de sedimentacin de arenas son recipientes de hormign intercalados en

la cloaca, cerca de su entrada, para disminuir la velocidad del lquido hasta unos 30

cm. Por segundo y permitir que los cuerpos slidos, ms pesados, se depositen ypuedan ser retirados oportunamente.

Los separadores de grasas para las cocinas se han descrito. Para grandes

establecimientos, hoteles y restaurantes, pueden ser de hormign con el fondo en

forma de tolva y estar colocados. Hundidos en el terreno, al lado del edificio. La

entrada de las aguas procedentes de las cocinas se hace algo debajo de la superficie

libre del agua en el recipiente, que queda cerca de la parte superior del mismo. El tubo

de salida lleva un codo que lo une a otro tubo vertical que penetra hasta unos 7 cm.Del suelo. Las grasas se solidifican y flotan en el lquido.

sas


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El agua libre de grasas sale desde la parte inferior. El tubo de salida se une con la

cloaca por medio de un tubo cnico que aumenta de dimetro.

Las cmaras de sedimentacin, los filtros y los separadores de grasas pocas veces

son necesarios en las casas para viviendas, pero s lo son frecuentemente para losedificios industriales, las lecheras y las granjas.

SEDIMENTACION

Ciertos fragmentos slidos se

mantienen en suspensin durante el

movimiento de los lquidos en los

colectores. Estos fragmentos

comprenden las partculas groseras,

que se depositan con mayor o menor

rapidez, y los coloides, que se

precipitan muy lentamente. Obligando

a los lquidos a permanecer en un

tanque durante cierto tiempo, alrededor

del 60 % de las materias slidas se

deposita en el fondo y el agua parcialmente purificada puede conducirse al tratamiento

final.


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POZOS ABSORBENTES

Se llaman tambin pozos secos y son excavaciones revestidas con muros de ladrillo o

de piedra en seco con juntas abiertas para que permitan al agua infiltrarse en el

terreno. La cubierta es de hormign con agujero y tapa de hierro y el fondo es el propioterreno. La superficie de paredes y fondo debe medir aproximadamente 1.40 m2 por

persona en los pozos comunes. Los pozos absorbentes dan buen resultado para

instalaciones pequeas cuando el terreno es poroso, de gravilla o arena, pero en

terrenos de arcilla compacta la tierra se vuelve impermeable, el pozo se llena pronto y

el agua sobresale. Se hacen a veces barrenos con dinamita en el pozo, antes de

revestirlo, y por el terreno circundante para dislocarlo y dejar grietas que faciliten la

absorcin del agua. Se perfora algunas veces un segundo pozo para dejar descansar

el primero o para utilizarlos alternativamente. No deben utilizarse ni la fosa sptica ni elpozo absorbente solo para el tratamiento de las aguas servidas. Combinndolos, en

condiciones favorables, dan buenos resultados para muchos aos

DRENAJES SUBTERRANEOS

Estos drenajes constituyen un buen mtodo de oxidacin de las aguas procedentes de

una planta, sin olor desagradable ni otras molestias. Consisten en canalizaciones

realizadas con drenes de 3 a 4 pulgadas, y colocados en zanjas de 0,45 m deprofundidad. Las juntas se recubren en la parte de arriba ya los lados con tiras de

papel alquitranado, de 15 cm. De ancho, dejndose abiertas por su parte inferior. La

pendiente es generalmente de 2.5% para conseguir que el agua se infiltre en la tierra.

Cuando se trata de tierra franca y absorbente, los tubos se ponen a distancia de 1,20 a

2,00 m de uno a otro y se recubren con de 8 a lO cm. De gravilla o escorias. Se

esparce una capa de buena tierra, de varios centmetros, encima de los tubos, y luego

se siembra el terreno.

Como es necesario que el terreno sea poroso, que est bien aireado y que las aguas

se escurran dentro de su masa, a fin de que se efecte debidamente la oxidacin y

filtracin de las aguas, los suelos no porosos deben romperse con explosivos o arando

y cultivando el terreno hasta una profundidad de 1,00 a .1, 20 m. En todo el campo se

coloca primeramente un sistema de tubera de evacuacin, de 4 pulgadas d dimetro,

en zanjas en el fondo del terreno labrado, a distancias entre s de 3 a 6 metros. Luego

se colocan los drenajes de distribucin en zanjas de 40 a 90 cm. De profundidad.


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Todas las zanjas se rellenan con material, al principio de grano grueso, y a medida

que se va subiendo, el material se pone de grano ms fino hasta llegar a una mezcla

de arena y arcilla suelta. Como en el primer caso, el terreno puede sembrarse

TANQUES DE DESCARGA

Cuando se adopta el sistema de drenajes subterrneos. Se dispone otro tanque de

mampostera impermeable, llamado tanque de descarga, entre la fosa sptica y la red

de drenaje. Su objeto es reunir una cantidad suficiente de agua para enviarla por dosis

intermitentes a los conductos de .drenaje, en lugar de un caudal dbil continuo que

vaya manando de la fosa sptica.

Esto se logra por medio de un sifn automtico instalado en dicho .tanque, que se

pone en marcha cuando el agua alcanza de- terminado nivel, descargando elcontenido del tanque en la red de drenaje. Cada descarga debera tener un volumen

igual aproximadamente a las tres cuartas partes de la capacidad de la totalidad de los

drenes. Cuando la longitud total de stos es mayor de 300 m, el tanque debe tener dos

sifones, que operen alternativamente, sirviendo cada uno la mitad del campo de

drenaje. Generalmente no es necesario poner un tanque especial para esto cuando la

fosa sptica lleva sifn y est cerca del campo de drenaje.


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ELECCION DEL CAMPO DE DRENAJE

La naturaleza del suelo. Ya sea poroso. Arenoso. Pedegroso o relativamente

impermeable y arcilloso, determina el mtodo de distribucin de lquidos, si el suelo es

poroso y la cantidad de lquidos es relativamente reducida, lo ms indicado es el pozo

absorbente. Pueden construirse dos pozos para que mientras uno de ellos y la tierra

que lo rodea se van secando y absorbiendo oxgeno fresco, el otro est en este

servicio de Admisin de lquidos. Para grandes instalaciones, o cuando el terreno es

menos poroso, puede emplearse la red de drenajes en zanjas de 45 cm. De

profundidad, mtodo que ofrece ms libertad de distribucin en el terreno que el pozo

absorbente. Para terrenos impermeables lo ms acertado es formar la red de

colectores en zanjas profundas con filtro de arena y distribuidores transversales

encima de aqullos.

Se ahorra excavacin cuando se aprovecha la pendiente natural del terreno para

distribuir los lquidos por gravedad hacia los distintos ramales, lejos de cualquier toma

de agua potable. La corriente en los ramales debe ser lenta, para que la salida del

agua pueda efectuarse adecuadamente.

Por lo tanto, el campo de drenaje debe tener poca pendiente si se quiere que las filas

de tubera sigan la pendiente del terreno. Cuando esta pendiente es excesiva, las filas

de tuberas se pondrn perpendicularmente a la pendiente, como se ve en las figuras

siguientes:

Campo de drenaje con pendiente


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E L T R A T A M I E N T

C O M P I L A D O R : A

Distribucin de l

DILUCIONDesaguar sin ninguna pre

la peor de las prcticas y

tambin ha contribuido a

una casa pueden ser sola

prever una suficiente diluc

barros y la contaminacin

donde la gente se baa. L

dilucin, y antes de instala

mareas y de las corrientes

de la casa debera llevar

darle muchas salidas par

una vlvula de retencin

funciona convenientemen

desage, sino finamente

superficie del agua.

D E A G U A S R E S I D U A L E S

R Q . M A R T I N P A N I A

s tubos de drenaje en terrenos con fuerte pendi

aucin las aguas negras en pequeos arro

ha causado no solamente molestias y dis

ropagar epidemias y enfermedades. Las ag

mente arrojadas al agua de una baha, lag

in de los lquidos para evitar la formacin

de la toma de agua, los criaderos de ost

s costas martimas ofrecen mejor aplicaci

r los desages ser conveniente conocer la

y la opinin de las autoridades locales. El c

e hasta ms all del nivel de la marea b

que el agua se distribuya bien. Se acost

en el colector para detener la marea asc

e, el barro no debe quedar depositado

esparcido, y no deben aparecer materias

CONSTRUCCIN 4

G U A P g i n a 22

ente.

os o lagunas es

ustos, sino que

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de depsitos de

ras y las playas

n del mtodo de

influencia de las

onducto colector

ja, y convendr

mbra a instalar

ndente. Si todo

en el punto de

flotantes en la


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POTENCIALES IMPACTOS AMBIENTALES

Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domsticas,

son los slidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgnicas e

inorgnicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias txicas, y microorganismospatgenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su

punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infeccin

parastica (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias

enfermedades gastrointestinales, incluyendo el clera y tifoidea (mediante la

contaminacin de la fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de

lluvia urbana pueden contener los mismos contaminantes, a veces en concentraciones

sorprendentemente altas.

Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de

su eliminacin o reutilizacin, existen los mismos peligros para la salud pblica en las

proximidades del punto de descarga. Si la descarga entra en aguas confinadas, como

un lago o una baha, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofizacin, con

molesta vegetacin que puede afectar a las pesqueras y reas recreativas. Los

desechos slidos generados en el tratamiento de las aguas servidas (grava,

cerniduras, y lodo primario y secundario) pueden contaminar el suelo y las aguas si no

son manejados correctamente.

Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de

los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural.

Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es

positivo.

Los impactos directos incluyen la disminucin de molestias y peligros para la salud

pblica en el rea de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y

aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la

instalacin de un sistema de recoleccin y tratamiento de las aguas servidas posibilita

un control ms efectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento

previo y conexin con el alcantarillado pblico, y ofrece el potencial para la

reutilizacin beneficiosa del efluente tratado y del lodo.

Los impactos indirectosdel tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisin

de sitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesqueras,

mayores actividades y rentas tursticas y recreativas, mayor productividad agrcola y


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forestal o menores requerimientos para los fertilizantes qumicos, en caso de ser

reutilizado el efluente y el lodo, y menores demandas sobre otras fuentes de agua

como resultado de la reutilizacin del efluente.

De stos, varios potenciales impactos positivosse prestan para la medicin, por loque pueden ser incorporados cuantitativamente en el anlisis de los costos y

beneficios de varias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas. Los

beneficios para la salud humana pueden ser medidos, por ejemplo, mediante el clculo

de los costos evitados, en forma de los gastos mdicos y das de trabajo perdidos que

resultaran de un saneamiento defectuoso. Los menores costos del tratamiento de

agua potable e industrial y mayores rentas de la pesca, el turismo y la recreacin,

pueden servir como mediciones parciales de los beneficios obtenidos del

mejoramiento de la calidad de las aguas receptoras. En una regin donde es grande la

demanda de viviendas, los beneficios provenientes de proporcionar lotes con servicios

pueden ser reflejados en parte por la diferencia en costos entre la instalacin de la

infraestructura por adelantado o la adecuacin posterior de comunidades no

planificadas.

A menos que sean correctamente planificados, ubicados, diseados, construidos,

operados y mantenidos, es probable que los proyectos de aguas servidas tengan un

impacto total negativo y no produzcan todos los beneficios para los cuales se hizo la

inversin, afectando adems en forma negativa a otros aspectos del medio ambiente.

PROBLEMASSOCIOCULTURALES

Las instalaciones de tratamiento requieren tierra; su ubicacin puede resultar en la

repoblacin involuntaria. Es ms, las obras de tratamiento y eliminacin pueden crear

molestias en las cercanas inmediatas, al menos ocasionalmente. A menudo, las

tierras y los barrios elegidos, corresponden a los grupos vulnerables que son los

menos capacitados para afrontar los costos de la reubicacin y cuyo ambiente vital ya

est alterado. Se debe tener cuidado de ubicar las instalaciones de tratamiento y

eliminacin donde los olores o ruidos no molestarn a los residentes u otros usuarios

del rea, manejar la reubicacin con sensibilidad, e incluir en el plan de atenuacin del

proyecto, provisiones para mitigar o compensar los impactos adversos sobre el medio

ambiente humano. Si no se incluye estas consideraciones en la planificacin del

proyecto, existe el riesgo sustancial de resolver un problema ambiental de la

comunidad mediante su transferencia a otro.


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TECNOLOGIA APROPIADA

El concepto de la tecnologa apropiada en los sistemas de agua servida, abarca

dimensiones tcnicas, institucionales, sociales y econmicas. Desde un punto de vista

tcnico e institucional, la seleccin de tecnologas no apropiadas, ha sido identificadacomo una de las principales causas de fallas en el sistema. El ambiente de las aguas

servidas es hostil para el equipo electrnico, elctrico y mecnico. Su mantenimiento

es un proceso sin fin, y requiere de apoyo (repuestos, laboratorios, tcnicos

capacitados, asistencia tcnica especializada, y presupuestos adecuados). Aun en los

pases desarrollados, son los sistemas ms sencillos, elegidos y diseados con vista al

mantenimiento, los que brindan un servicio ms confiable. En los pases en desarrollo,

donde es posible que falten algunos ingredientes para un programa exitoso de

mantenimiento, sta debe ser la primera consideracin al elegir tecnologas para lasplantas de tratamiento y estaciones de bombeo.

En comunidades pequeas y ambientes rurales, las opciones tcnicas suelen ser ms

sencillas, pero las consideraciones institucionales se combinan con las sociales y

siguen siendo extremadamente importantes. Las instituciones locales deben ser

capaces de manejar los programas o sistemas de saneamiento; la participacin

comunitaria puede ser un elemento clave en su xito. Son importantes las

acostumbradas preferencias sociales y prcticas; algunas pueden ser modificadasmediante programas educativos, pero otras pueden estar arraigadas en los valores

culturales y no estar sujetas al cambio.

La economa forma parte de la decisin de dos maneras. No es sorprendente que las

tecnologas ms sencillas, seleccionadas por su facilidad de operacin y

mantenimiento, suelen ser las menos costosas para construir y operar. Sin embargo,

aun cuando no lo sean, como puede ser el caso cuando gran cantidad de tierra debe

ser adquirida para los estanques de estabilizacin, un sistema menos costoso quefracasa, finalmente sera ms costoso que otro ms caro que opera de manera

confiable.

BIBLIOGRAFIA


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Libro de Consulta para Evaluacin Ambiental (Volumen I; II y III).Trabajos Tcnicos del Departamento de Medio Ambiente del Banco

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Organizacin Mundial de ]a Salud. 1989. Health Guidelines for Use ofWastewater in Agriculture and Aquaculture. Serie de Documentos

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Durman Esquivel, Ing. Manuel Avila

Wikipedia

el tratamiento de aguas residuales

Documents