DIGESTOR DE LODO

LodoLos sedimentos que se generan en las etapas primaria y secundaria del tratamiento se denominan lodos

Estn constituidos poragua microorganismos generados en tratamiento biolgico y por otros microorganismos.

Propsito del tratamiento de los lodosEl propsito del tratamiento de los lodos es destruir los microbios patgenos y reducir el porcentaje de humedad

Mtodos para el tratamiento de los lodosSe han desarrollado varios mtodos para el tratamiento de los lodos que incluyen: digestin anaerobia, digestin aerobia, compostaje, acondicionamiento qumico y tratamiento fsico.

Digestor aerobio

Digestor de LodoLa digestin aerobia se realiza en un estanque abierto y requiere la presencia de oxgeno y, por tanto, la inyeccin de aire u oxgeno. En este caso la digestin de la materia orgnica es efectuada por bacterias aerobias, las que realizan su actividad a temperatura ambiente.

El producto final de esta digestin es CO2 carbnico y agua. No se produce metano. Este proceso bien efectuado no produce olores.

Digestor de Lodo

En general el digestor de lodo funciona de forma semejante al tanque de aireacin pero este no es alimentado de forma continuaLa carga orgnica soluble que recibe debe ser baja.

Digestor de Lodo

Digestor de LodoSe debe revisar:La concentracin de lodo y la Cantidad de slidos sedimentables

Si los slidos suspendidos son < 10 gr/l y si los slidos sedimentables son < 800 ml/l

se debe suspender la aireacin y decantar el agua despus de que sedimenten los lodos

Si los slidos suspendidos son > 10 gr/l y si los slidos sedimentables son > 800 ml/l se debe revisar la estabilizacin del lodo.

Estabilizacn del LodoRealizar el anlisis de SST y SSV; con estos datos calcular si el lodo ya se encuentra estabilizado. % Estabilizacin de lodo = (SSV / SST) x 100

Si el porcentaje es => 50%, el lodo ya se encuentra estabilizado y se debe enviar a deshidratar, de lo contrario debe de continuar en el digestor.

Deshidratacin de Lodos

Deshidratacin de LodosUn lodo se considera como una masa de slidos en suspensin dentro de un volumen de agua con la particularidad de que la concentracin de slidos en dicho volumen es tal, que la densidad del lodo es mayor que la del agua.

En ocasiones, los lodos pueden ser el producto de un proceso, o bien, los residuos de este.

Deshidratacin de LodosLodos como residuos del tratamiento de aguas residualesTomando como base un sistema de tratamiento convencional de aguas residuales de tipo municipal se tienen los siguientes puntos de generacin de lodos:

Problemas con el manejo de los lodos en el estado original:

A pesar de ser efluentes muy concentrados en slidos, el porcentaje en peso de agua sigue siendo considerable por lo que prcticamente el efluente se encuentra en estado lquido y su manejo se complica pues no es realmente un slido. Los grandes volmenes que se generan implican la instalacin de tuberas de gran tamao y altos costos de bombeo.Las necesidades de confinamiento/tratamiento son mayores, pues los volmenes son muy grandes.La deshidratacin o secado de los lodos, que consiste en un tratamiento fsico de separacin.

La seleccin del sistema de deshidratacin depende de:Las caractersticas del lodo (densidad, viscosidad, origen, etc) Espacio disponible en el sitio de tratamiento.Contenido de humedad remanente requerido para la disposicin final o tratamiento.

Sistemas de deshidratacin

Lechos de secadoConvencionales de arenaPavimentadosEmpacadosAuxiliados con vacoLagunas de secado

CentrfugasFiltros prensa.Filtros banda. Filtros rotatorios al vaco.Concentracin por gravedad con filtros rotatorios.

Centrfugas

CentrifugacinLas centrfugas son equipos que se operan por lotes, es decir, se alimentan de forma intermitente y consisten en recipientes concntricos donde el recipiente interior est formado por una malla que deja pasar el agua pero retiene los slidos. El agua que pasa este recipiente se recolecta en el exterior y se saca del sistema por medio de tuberas. La separacin se logra mediante la fuerza centrfuga ya que los recipientes se encuentran girando a alta velocidad proyectando los slidos contra la malla.Caractersticas: Eficiencia de captura de slidos = 85 ~ 90%.Contenido de slidos en la torta = 20 ~ 35%.

Filtros Prensa

Filtros prensaLos filtros prensa consisten en una serie de bastidores de acero que sostienen una tela o malla. El lodo se bombea entre cada par de bastidores y una vez llenos, mediante un tornillo se van oprimiendo unos contra otros expulsando el agua a travs de la tela. Los slidos se retienen entre los bastidores y una vez lograda la concentracin requerida en la torta, se libera el tornillo y la torta se desprende de los bastidores. El tiempo empleado en el llenado de los bastidores es de 20 a 30 minutos y los lodos se bombean a una presin de 50 a 225 psi.Caractersticas: Tiempo de secado = 1 a 4hrs.Contenido de slidos en la torta = 40%.

Filtros Prensa

Filtros Banda

Filtros de bandas horizontalesEl principio de separacin en estos equipos es semejante al anterior, solo que en lugar de que las telas esten fijas a unos marcos, las telas son bandas continuas que se hacen pasar a travs un juego de rodillos que cambian la direccin de las bandas para aumentar la presin ejercida sobre el lodo.

Filtros Banda

Filtros de bandas horizontalesEn el proceso se presentan varias zonas de acuerdo a la posicin de las bandas en el equipo:1) Zona de drenado por gravedad.2) Zona de baja presin o de compresin.3) Zona de alta presin o de cortante.

Filtros de bandas horizontalesVentajas: Torta ms seca.Menor requerimiento energtico.Operacin contnua.

Desventajas: Alto desgaste de las piezas debido a la friccin.La tasa de filtracin es muy suceptible a las caractersticas del lodo

Prensas de tornillo

Filtros Rotatorios de vaco

Filtros rotatorios al vacoLos filtros rotatorios son cilindros cuyo interior se encuentra al vaco y las paredes estn equipadas con mallas o telas sintticas que retienen los slidos. Estos cilindros giran sobre un contenedor donde se alimentan los lodos y al momento en que las paredes del cilindro entran en contacto con este depsito se adhieren los slidos por el vaco. El agua que logra pasar al interior del cilindro se llama filtrado y se retira del sistema por medio de tuberas. Se tienen disponibles desde 5 hasta 60 m2 de rea efectiva para la separacin.

Concentracin por gravedad con filtros rotatorios.

Concentracin por gravedad con filtros rotatoriosEn estos sistemas la separacin del agua y los slidos ocurre por la accin de la gravedad. El lodo se deposita en cilindros semejantes a los filtros rotatorios al vaco que se encuentran girando continuamente, pero no se tiene vaco dentro de ellos, por lo que el agua simplemente drena a travs de las mallas. En ocasiones se tienen dos tambores o etapas para aumentar la concentracin de slidos en la torta que es de mximo 10 a 16%.

Lechos de secado

Convencionales de arenaEl secado ocurre por drenaje y evaporacin colocando el lodo sobre una cama de arena equipada con un sistema de drenaje.Caractersticas: Celdas de 6 x 30 mRemocin manual de la torta.Secado de 10 ~ 15 dasSlidos secos en la torta 20 ~ 40%Coeficiente de uniformidad U=D60/D10 4D10=0.30 ~ 0.75 mmCriterios de diseo:Area requerida: 0.14 ~ 0.28 m2/hab (descubiertos) 0.10 ~ 0.20 m2/hab (cubiertos)Carga de lodos: 100 ~ 300 Kg/hab (descubiertos) 150 ~ 400 Kg/hab (cubiertos)

El rea requerida tambin se puede calcular de acuerdo a la ecuacin propuesta por el Departamento de Salud del Estado de Texas:

donde: = rea per cpita (m2/hab).K = factor que depende del tipo de digestin de los lodos. K = 1.0 (lodos digeridos anaerbicamente) K = 1.6 (lodos digeridos aerbicamente)R = precipitacin anual (m)c1 = 0.0366c2 = 0.0929

Pavimentados

El secado ocurre por drenaje y evaporacin colocando el lodo sobre firmes de concreto o asfalto equipados con un sistema de drenaje.Caractersticas: Celdas de 6~15 x 21~46 mRemocin mecnica o manual de la torta.Pendiente mnima de 1.5%.Pavimento de concreto o asfalto.Dimetro mnimo de dren = 10 cm.

Empacados

El secado ocurre por drenaje y evaporacin colocando el lodo sobre un empaque plstico en sustitucin de la arena o los firmes. Permiten una carga de lodos de 890 hasta 1780 Kg/m2-ao. El empaque puede ser de cuas de acero inoxidable recubiertas de poliuretano de alta densidad. Cada panel consta de orificios de 0.25 mm aproximadamente.Ventajas: El medio de soporte no se tapa.Drenado rpido y constante.Facilidad para la remocin de la torta.Facilidad en el mantenimiento.Permiten el secado de lodos difciles.Desventajas: Mayor inversin inicial (costo del empaque).

Auxiliados por vaco

El secado se acelera aplicando succin al lecho. La operacin de estos lechos consiste en dos fases 1) Drenado por gravedad (1 hr) y 2) Se aplica vaco de 30 a 48 KPa hasta que el vaco se pierda como consecuencia de la fractura de la superficie del lodo.Caractersticas: Altura de la capa de lodos = 30 ~ 75 cm.Contenido de sldios en la torta = 14 ~ 23%.

Son depresiones o cunetas de tierra donde se distribuye uniformemente el lodo, el secado se realiza principalmente por evaporacin, ya que no se cuenta con estructuras de drenaje en la parte inferior de las lagunas y el sobrenadante se decanta a travs de vertedores. Caractersticas: Depresin mxima = 0.70 ~ 1.40 m.Altura mxima de la capa de lodos = 0.70 ~ 1.40 m.Tiempo de secado = 3 ~ 6 meses.Contenido de sldios en la torta = 20 ~ 40%.Criterios de diseo:Carga de lodos = 37 Kg/m3-ao.Area requerida = 0.30 ~ 0.40 m2/hab.