contaminacion del agua

CONTAMINACION AMBIENTAL

Tema 3: Contaminación del agua

Prof. Silvia Acuña

Química del Agua

Parámetros:•Físicos•Químicos•Biológicos

Los parámetros organolépticos son aquellos que delimitan las características físico-químicas del agua

Química del Agua

Parámetros Físicos:

•Densidad•pH•Conductividad•Temperatura•Color•Sabor•Absorción de Luz (turbidez)

Parámetros Químicos:

•Iones Metálicos•Dureza•Sales•Alcalinidad•Acidez•DBO•DQO•Nutrientes

Parámetros Biológicos:

•Coliformes Fecales•Coliformes Totales•Organismos Patógenos•Virus•Microorganismos

Ciclo del Agua

ProcesosProcesos dede TransporteTransporte yy TransformaciónTransformación

Comportamiento y Dinámica ambientalComportamiento y Dinámica ambiental

FUENTES DE CONTAMINACIÓNFUENTES DE CONTAMINACIÓN

Algunas fuentes de contaminación del agua son naturales. Por ejemplo, el mercurio que se encuentra naturalmente en la corteza de la Tierra y en los océanos contamina la biosfera mucho más que el procedente de la actividad humana. Algo similar pasa con los hidrocarburos y con muchos otros productos.

Normalmente las fuentes de contaminación natural son muy dispersas y no provocan concentraciones altas de contaminación, excepto en algunos lugares muy concretos.

Fuentes de Contaminación de las aguas:

* Fuentes Naturales

Fuentes de Contaminación Antropogénica:

• Aguas residuales industriales

• Aguas residuales domésticas no tratadas

• Emanaciones gaseosas solubles

• Actividades agrícolas

• Actividades agropecuarias

• Navegación

Factores afectados por la contaminación:

• Parámetros Fisico – Químicos

pH, nutrientes, fosforo, nitrógeno...

• Parámetros Biológicos

microorganismos patógenos

• Parámetros Físicos

temperatura, color , olor, ....

CONTAMINANTES DE IMPORTANCIA.

CONTAMINANTE PARAMETRO IMPACTO AMBIENTAL.

Materia org. Biodegradable

D.B.O. , D.Q.O. Desoxigenación del agua, generación de olores indeseables.

Materia suspendida SST, SSV Turbiedad en el agua, depósito de lodos.

Patógenos CF Hace insegura el agua para consumo y recreación.

Amoníaco NH+4 , N Desoxigena el agua, tóxico para organismos acuáticos, puede estimular el crecimiento algar.

Fósforo Ortofosfatos. Puede estimular el crecimiento algar.

Materiales tóxicos Como cada material. Peligro para la vida vegetal y animal.

Sales inorgánicas S.D.T. Limita los usos agrícolas e industriales del agua.

Energía térmica Temperatura Reduce la concentración de saturación del oxígeno en el agua, acelera el crecimiento de organismos acuáticos.

Iones hidrógeno pH Riesgo potencial para organismos acuáticos.

EL CASO DE LOS METALES PESADOS.

pH al cual algunos iones metálicos precipitan.

Metal pH Metal pHFe+3 2.0 Ni+2 6.7Al+3 4.1 Cd +2 6.7Cr+3 5.3 Zu+2 6.7Cu+2 5.5 Co+2 6.9Fe+2 5.5 Hg+2 7.3Pb+2 6.0 Mn+2 8.5

� Esta capacidad dificultad su remoción de los cuerpos de agua

� Afecta las zonas bénticas de ríos, lagos y mares.

� Altera la cadena alimenticia.

PERSISTENCIA DE HERBICIDAS E INSECTICIDAS EN EL AGUA.

SUSTANCIA TIEMPO REQUERIDO PARA LA DESAPARICION DEL 75-100%

INSECTICIDAS CLORADOS

DDT ; diclorodifeniltricloroetano 4 años

Aldrin 3 años

Clordano 5 años

Heptacloro 2 años

Lindano (hexaclorociclohexano) 3 años

INSECTICIDAS ORGANOFOSFORADOS

Diazinon 12 semanas

Malation 1 semana

Paration 1 semana

HERBICIDAS

2,4-D 4 semanas

2,4,5-T 20 semanas

Dalapina 8 semanas

Atrazina 40 semanas

Simazina 48 semanas

Propazina 1.5 años

� Turbidez: causada por presencia de materia en suspensión. � Aguas claras, luz a gran profundidad� Evaluada a través del grado de dispersión de la luz.� Disco de Sechi

Parámetros de Calidad de las aguas- FÍSICOS

SÓLIDOS TOTALESSÓLIDOS TOTALES

SÓLIDOS SÓLIDOS SUSPENDIDOSSUSPENDIDOS

( ( > 1µ )> 1µ )

SÓLIDOS FILTRABLESÓLIDOS FILTRABLE

( ( < 1µ )< 1µ )

COLOIDESCOLOIDES

( ( 1 1 –– 1010--33 ) µ ) µ

DISUELTOSDISUELTOS

( < ( < 1010--33 ) µ ) µ

Clasificación de partículas sólidas en el agua

�Conductividad�Capacidad de la solución para conducir la electricidad. �Relacionada con la presencia de sales en disolución.

� Agua dura CO3Ca ó CO3Mg. > 0,5 g/L� Dificultan cocción alimentos� Dejan incrustaciones� Poca espuma el jabón

Parámetros de Calidad de las aguas- FÍSICOS

�DBO (Demanda Biológica de Oxígeno)� Cantidad de oxígeno requerido por los microorganismos presentes en el agua

para oxidar la materia orgánica biodegradable presente en la misma:M. Orgánica biodegradable + microorganismos + O2 � CO2 + microorganismos + H2O

�DBO5 .- O2 consumido en 5 días al respirar, a 22ºC, en oscuridad.

Parámetros de Calidad de las aguas- QUÍMICOS

O2consumido

tiempo

90-95%

60%

5 días 20 días

AguaAgua dede dilucióndilución aa 2020°° CC conteniendoconteniendo

oxigenooxigeno disueltodisuelto.. SeSe preparaprepara agregandoagregando

KHKH22POPO44,, KK22HPOHPO44,, NANA22HPOHPO44,, NHNH44CL,CL,

MgSOMgSO44,, CaClCaCl22,, YY FeClFeCl33 ,, alal aguaagua destiladadestilada..

Botella de DBO de 300mL con el tapón tipo selloBotella de DBO de 300mL con el tapón tipo sello

Materia Organica CO2 + Células bacterianasMateria Organica CO2 + Células bacterianas

DBO ( mg/L ) = ( Odi DBO ( mg/L ) = ( Odi -- Odf ) Vb / vmOdf ) Vb / vm

Oxigeno disueltoOxigeno disuelto

BacteriaBacteria

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

�Demanda Química de Oxígeno (DQO) � Cantidad de oxígeno para la oxidación química de la materia orgánica.� Se oxida toda la materia, la inorgánica y la orgánica.� Oxidante: Permanganato potásico (KMnO4)

M. Orgánica +oxidante químico � CO2 + H2O

DBO DQO

Medida materia orgánica biodegradable

Medida de toda la materia orgánica

Medida de larga duración Medida de corta duración


DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO : DQODEMANDA QUIMICA DE OXIGENO : DQO

ORGANICOS + CrORGANICOS + Cr22OO77= = + H+ H++ COCO22 + H+ H22O + CrO + Cr+3+3

AgAg++

��

6 Fe6 Fe++ ++ + Cr+ Cr22OO77= = + 14 H+ 14 H++ 6 Fe6 Fe++++++ + 2Cr+ 2Cr+3 +3 + 7 H+ 7 H22OO

FeFe++++

NN NN.... ....

ION FERROSOION FERROSO 1,101,10 FENALTROLINAFENALTROLINA

+ 3+ 3 NN NN.... ....

FeFe++++NN

NN

NN:: ::

....NN....

COMPLEJO NARANJACOMPLEJO NARANJA--ROJOROJO

DQO ( mg/L ) = ( A DQO ( mg/L ) = ( A -- B ) . 8000 . N / VOLUMEN DE MUESTRAB ) . 8000 . N / VOLUMEN DE MUESTRA

AA == VOLUMENVOLUMEN DEDE SULFATOSULFATO FERROSOFERROSO AMONIACALAMONIACAL PARPAR VALORARVALORAR ELEL DICROMATODICROMATO DEDE POTASIOPOTASIODEDE LALA MUESTRAMUESTRA DEDE REFERENCIAREFERENCIA (( BlancoBlanco.. ))

BB == VOLUMENVOLUMEN DEDE SULFATOSULFATO FERROSOFERROSO AMONIACALAMONIACAL PARAPARA VALORARVALORAR ELEL DICROMATODICROMATO DEDEPOTASIOPOTASIO REMANENTEREMANENTE DEDE LALA DIGESTIONDIGESTION ACIDAACIDA..

NN == NORMALIDADNORMALIDAD DEDE SULFATOSULFATO FERROSOFERROSO AMONIACALAMONIACAL PARAPARA VALORARVALORAR ELEL DICROMATODICROMATO DEDEPOTASIOPOTASIO

�Carbono Orgánico Total (COT) � Medida del CO2 desprendido realizando una combustión completa.

� Cuantificación muy aproximada de los compuestos orgánicos.


�Oxígeno en disolución (OD) � Indicador de la contaminación y de la capacidad de dar soporte a la vida vegetal y

animal. � Generalmente, un nivel más alto de oxígeno disuelto indica agua de mejor calidad. � Cuando el agua se va cargando de materia orgánica, proliferan los descomponedores

que consumen el oxígeno.

Nivel de OD (ppm) Calidad del Agua

0,0 - 4,0 Mala -Algunas poblaciones de peces y macroinvertebrados empezarán a bajar.

4,1 - 7,9 Aceptable

8,0 - 12,0 Buena

� Nitrógeno:� Nitrógeno orgánico (asociado a materia orgánica:

proteínas, urea, ácidos nucleicos, etc)

� Medidas del Nitrógeno: las distintas formas en las que se encuentra el nitrógeno en las aguas:� Nitrato � nitrito� amonio� nitrógeno orgánico.

� Interrelación de estas formas a través del ciclo del nitrógeno.


� Dureza:

� capacidad del agua para precipitar jabones.

� Es debida principalmente a la presencia de Ca++ y Mg++.

� Se expresa como mg/L de CaCO3:

� Dureza total: concentración de Ca2+ y Mg 2+ por 50/peso equivalente(peso atómico/valencia)

� Dureza de carbonato concentración de bicarbonato (HCO3-) por 50/peso equivalente


� Otros compuestos inorgánicos específicos de industrias:� Metales pesados (Fe, Mn, Co, Hg, Zn, Cu…)

� Sulfuros ( aguas fecales, industriales de papeleras, refinerías e industria química)

� Cianuros (industriales: galvanoplastia, altos hornos…)

� Fluoruros: procedentes de industrias (aluminio, abonos) o de fluoración de las aguas.

� Cloruros: zonas costeras, industria conservera del pescado, etc.


� Otros componentes orgánicos:

� Petróleo.

� Aceites y grasas: restos alimentarios u origen mineral. formación de películas que afectan a la vida biológica.

� Detergentes.

� Fenoles y clorofenoles (contaminación industrial).

� Pesticidas organoclorados y organofosforados: control de plagas, baja biodegradabilidad y efecto sobre seres vivos.

� Herbicidas (producto de la escorrentía o en la industria agroalimentaria del lavado de la materia prima).

� PCBs o bifenilos policlorados utilizados en industria desde 1930. Elevada estabilidad y toxicidad.


Microorganismos Microorganismos patógenos patógenos que pueden encontrarse en que pueden encontrarse en aguas de desechos y en lodos.aguas de desechos y en lodos.

GRUPOGRUPO GENEROGENERO ENFERMEDADES QUE CAUSANENFERMEDADES QUE CAUSAN

BACTERIAS SALMONELASHIGELLAESCHERICHIAVIBRIOCLOSTRIDIUMLEPTOSPIRAMYCOBACTERIUM

TIFOIDEA – PARATIFOIDEA – ENTERITIS.DISENTERIA- PARADISENTERIA.ENTERITIS ( FAMILIAS PATOGENAS ).COLERA – PARACOLERA – ENTERITIS.GANGRENA – TETANOS – BOTULISMO.LEPTOSPIROSIS.TUBERCULOSIS - TUBERC. ATIPICA - GRANUL. DE PIEL.

VIRUS POLIVIRUSCOXSACKIEVIRUS ACOXSACKIEVIRUS BECHOVIRUSADENOVIRUS

ROTAVIRUSHEPATITIS VIRUS A

POLIOMELITIS – ENTERITIS.DOLORES DE CABEZA – DOLORES MUSCULARES.NAUSEAS – MENINGITIS.DIARREAS – HEPATITIS.FIEBRES – INFECCIONES RESPIRATORIAS – ENTERITIS-CONJUNTIVITIS - AFECCIONES NERVIOSAS.GASTROENTERITIS INFANTIL.GRIPE – DIARREAS – HEPATITIS.

PROTOZOARIOS ENTAMOEBAGIARDIA

DISENTERIA CAUSADA POR AMIBAS.AMIBIASIS.

TREMATODOSCESTODOS

SCHISTOSOMATAENIA

ESQUISTOSOMIASIS ( BILHARIASIS ).TENIASIS – INFECCIONES EN EL HOMBRE Y ANIMALES. CISTICERCOSIS – BOISIS.

NEMATODOS ASCARISANCHYLOCTOMUMHETERODERA

ASCARIDOSIS.ANQUILOSTOMIASIS.GUSANOS DE LA PAPA.

Calidad Bacteriológica aplicable al Agua Potable

INDICADORES BIOLÓGICOS

� COLIFORMES:

MICROORGANISMOS AEROBICO, ANAEROBICOS GRAM NEGATIVOS, NO ESPORULADOS QUEFERMENTAN LA LACTOSA CON PRODUCCIÓN DE GAS A 35°C EN MENOS DE 48 HORAS.

� COLIFORMES FECALES :

44°C Y MENOS DE 24 HORAS.

� ANALISIS:

PRESUNTIVAS : CALDO TRIPTOSA-LAURIL A 35°C.

CONFIRMATIVA : CALDO LACTOSADO CON BILIS Y VERDE BRILLANTE A 44°C.

COMPLETA : COLORACIÓN GRAM.

�NUMERO MAS PROBABLE. NMP. CALCULO PROBABILISTICO:

CRITERIOS: MENOR A 1/100 mL DE MUESTRA.

CERO EN EL 90% DE LAS MUESTRAS.

Normativa Legal que regula las descargas de agua

Decreto 883

Fecha 11 de Octubre de 1995

Métodos de Remediación:

• Procesos Físicos

•Procesos Químicos

•Procesos Biológicos

Parámetros Físico - Químico: Sólidos Clasificación

SOLUBLESSOLUBLES SUSPENDIDOSSUSPENDIDOS

DISUELTOSDISUELTOS COLOIDESCOLOIDES

10-3 MICRA 1MICRA 50µ

SEDIMENTABLESSEDIMENTABLES

TRATAMIENTO DEL LIQUIDO RESIDUAL TRATAMIENTO DEL LIQUIDO RESIDUAL

Si son :Si son :

Disueltos = Físico-químico

Coloides =Coloides = Biológico ( si es biodegradable )

Coloides =Coloides = Físico-químico ( No biodegradable )

Entre 1 micra Entre 1 micra –– 50 micras =50 micras = Físico-químico ó Biológico

Mayor de 50 micras =Mayor de 50 micras = Sedimentación

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTOS CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTOS SEGÚN EL TAMAÑO DEL SOLIDO CONTAMINANTESEGÚN EL TAMAÑO DEL SOLIDO CONTAMINANTE

Osmosisinversa

ElectrodiálisisEvaporación

BiológicoBiológico(Biodegradable)(Biodegradable)

óóFísicoFísico--QuímicoQuímico

Flotación

DesgrasadorDesgrasador( D ( D ~ 0.9 )~ 0.9 )

óóSedimentadorSedimentador

Desarenador Tamices RejasRejas

DesbasteDesbaste

TrituradorTriturador

Acondicionamiento del Líquido para su Tratamiento Acondicionamiento del Líquido para su Tratamiento Biológico o Físico Biológico o Físico –– Químico ( Fase preliminar )Químico ( Fase preliminar )

ArenaArenaPoco, denso no Poco, denso no

emulsionadoemulsionado

SalesSales

(cloruros)(cloruros) ColoidesColoidesPoco, denso y Poco, denso y emulsionadoemulsionado

0,0000010,000001 0,00010,0001 0,0150,015 0,020,02 0,10,1 11

Tamaño, cm del SólidoTamaño, cm del Sólido

I.- CAUDAL : DEFINICIÓN & IMPORTANCIA

Principales metódos para medir caudales: Principales metódos para medir caudales:

�� Tobo y reloj Tobo y reloj • Canaletas Parshall• Canaletas Parshall

••Ecuación Fundamental. Ecuación Fundamental. • Ultrasonido• Ultrasonido

•• Vertederos Vertederos • Tubo venturi• Tubo venturi

Tobo y Reloj: Directo bajo costo, No requiere personal de alto nivel.Tobo y Reloj: Directo bajo costo, No requiere personal de alto nivel.

Q = Volumen del líquido del tanque = cTeQ = Volumen del líquido del tanque = cTeTiempo de llenado Tr Tiempo de llenado Tr

Ecuación fundamental : Ecuación fundamental :

Q = V = AQ = V = A t . t . L = AL = A t . t . VVee : Q = A: Q = A t . t . VVee

TT TT

VertederosVertederos::

Q = AQ = A t . t . VVee ; A; A t t : Area de la forma del vertedero: Area de la forma del vertedero

Ejemplo Si es triangularEjemplo Si es triangular

AA t t = B x H / 2 ; A= B x H / 2 ; A t t αααααααα ΚΚΚΚΚΚΚΚ ΗΗΗΗΗΗΗΗ

También También VVee: 2gH ; por lo tanto : : 2gH ; por lo tanto : ϕϕϕϕϕϕϕϕ ======== ΚΚΚΚΚΚΚΚ ΗΗΗΗΗΗΗΗnn

Caracterización de un líquido residual

Caracterización de un líquido residual

I.- CAUDAL : DEFINICIÓN & IMPORTANCIACanaletas Parshall

Q’ = K’ Ηn’ ; Deducción en forma empírica

Tubo venturi.

E = [ Ec + E o . + Epr ]1 = E2 = [ Ec + E o . + Epr ] 2

Ec = Energía Cinética : ½ mV2

Eo = Energía Potencial : mgH

Epr = Energía Presión : P.V

Q = A1 . A2 . 2g ( H1 – H2 ) / A12 - A2

2

Aplicaciones del tubo venturi

Ultrasonido : Auxiliar para determinar H de la formula Q = K Ηn ; vertederos

Magnético :

F.e. m = Volt = L.B.V. Sen α = L.B.V Sen 90° = L.B. Q/A

Volt = f (Q)

Toma de alta presiónToma de alta presión

Toma de baja presiónToma de baja presión

LíquidoLíquido LíquidoLíquido

MÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJMÉTODO DEL TOBO Y RELOJ

vv

Volumen Volumen

DelDel

LíquidoLíquido

Caudal = Q = Volumen de Llenado (L) : Q = 80L = 6,6 L/STiempo de llenado (S) 12S

VENTAJAS DEL MÉTODO:VENTAJAS DEL MÉTODO:

�� Método directo.Método directo.

�� Bajo costo.Bajo costo.

�� No requiere personal capacitado.No requiere personal capacitado.

ERROR RELATIVO: ERROR RELATIVO: ��Q = Q = ��V + V + ��T ; T ; ��V V Q V T VQ V T V

��Q = Q = ��T Si T Si ��T = 1Seg., y T = 1Seg., y ��Q = 10% ( 0.1 )Q = 10% ( 0.1 )Q T Q Q T Q

T = T = ��T = 1 Seg = 10 SegT = 1 Seg = 10 Seg��Q 0.1Q 0.1

MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA MEDICIÓN DE LA VELOCIDAD DEL AGUA

MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS MEDIANTE FLOTADORES O LÍQUIDOS

TRAZADORESTRAZADORESTRAZADORESTRAZADORESTRAZADORESTRAZADORESTRAZADORESTRAZADORES

SISTEMA DE MEDICIÓN POR ULTRASONIDO

ProcesosProcesos FísicosFísicos

• Sedimentación

• Filtración

• Osmosis Inversa

• Destilación

Fenomeno de Osmosis

A AB

AGUA SOLUCIÓN

B

SOLUCIÓN

T = 0 TIEMPO > 0

MENBRANA

SEMI-PERMEABLE

ESTADO INICIAL T = 0

AMBAS SUSTANCIAS TIENEN EL MISMO NIVEL INICIAL

SOLUCIÓNAGUA

PP11

PP22

��HH

P1 = PRESIÓN OSMOTICA

P2 > P1 ( OSMOSIS INVERSA )

P. V = n. R . T

Flotación

DestilaciónDestilaciónDestilaciónDestilaciónDestilaciónDestilaciónDestilaciónDestilación

Sedimentación

Desmineralización

Filtración

ProcesosProcesos QuímicosQuímicos

• Coagulación - Floculación.

• Precipitación química.

• Desinfección.

Coagulación - Floculación

A.- Contaminantes con poco diámetro ( coloide ) y no Biodegradable : su estabilidad

B.- Desestabilización Coloidal : Coagulación – Floculación.

C.- Coagulación : Características ( Mezcla, TRH, P )

D.- Floculación : Características ( Mezcla, TRH, PT, Tamaño del Floc )

E.- Sedimentación : Características ( TRH, RDS, VH)

F.- Principales coagulantes : Propiedades : alumbre, Cal, FeSO4, AlO2- ; Polímetros

G.- Ensayo de jarro : Fases :

• Determinación de la dosis aproximada

• Determinación del pH optimo

• Determinación de dosis optima

• Ejemplos Ilustrativos.

H.- Control del proceso Coagulación-Floculación

I.- Alcalinidad : Definición; Requerimiento; Ejemplos ilustrativos

J.- Producción de lodos: ejemplos.

Acción del ColoideAcción del Coloide

Fuerzas que actúan en el coloide hidrófobo en suspención estable

Capa doble en los coloides (desectabilización) por las adición de coagulantes químicos.

Aglomeración, que es el resultado de la coagulación con la sal de metal y el polímero ácido

Posibilidad de Floculación con Polímero

++

Precipitación Química

1.- Definición : Condición ; Fases

2.- Aplicación

Remoción de metales pesados.

Remoción de fosfato

Ablandamiento del agua ( Calcio y Magnesio )

3.- Producto de solubilidad : Ksp

4.- Metales anfóteros tóxicos: cromo, Aluminio, Cinc,

Plomo, Arsénico

5.- Remoción de Fosfato: Características : ejemplos

6.- Ablandamiento del agua: Usos, Ejemplos ilustrativos

� Necesidades de desinfección

� Desinfección y Esterilización

Acción del cloro como desinfectante:

Cl2 + H2O ClO - + HOCl

� Factores que afectan la desinfección con cloro.

� Mezclado

� Tiempo de contacto Nt = e –kT

� pH

� Cloro combinado : Cloroaminas ; Cl2 + NH3 N – Cl + HCl

� Concentración del cloro.

� Tipos de microorganismos.

� Determinación del cloro residual

Cl2 + NH2- Ø – Ø- NH2pH 1-2 ( Complejo amarillo ) “Proporcional a la concentración del cloro”

CH3 CH3

DesinfecciónDesinfección

ProcesosProcesos BiológicosBiológicos

• Lodos Activados.

• Reactor Biológico.

• Filtro Biopercoladores.

• UASB

• Lagunas de Oxidación

A B

C

D

E

F

Tiempo

Po

bla

ció

n M

iccr

ob

ian

a

Características del sistema de Tratamiento Biológico : Lodos Activados

CARACTERISTICAS BC ALTA CARGA CD CONVENCIONAL DE AIREACION EXTENDIDA TIEMPO RETENCIÓN HIDRAULICO < 3 HORAS ( 8 – 12 ) HORAS > 16 HORAS

TIEMPO DE RETENCIÓN CELULAR < 3 DIAS ( 8 – 15 ) DIAS > 15 DIAS

PRODUCCIÓN DE LODOS ALTA MEDIA BAJA

EFICIENCIA ( REMOCIÓN DBO ) BAJA ( < 75% ) ( 80 – 90 ) % > 90%

REQUERIMIENTO DE NUTRIENTES ALTA MEDIA BAJA

X EN EL REACTOR BIOLOGICO < 1000 mg/L ( 2000 – 3000 ) mg/L ( 3000 – 5000 ) mg/L

FACTOR F/M > 0.4 Kg DBO / Kg Xv – DIA ( 0.2 –0.4 ) Kg DBO / Kg Xv – DIA < 0. 2 Kg DBO / Kg Xv – DIA

CARACTERISTICAS DEL LODO EN EXCESO MUY INESTABLE ( PUTREFACTIBLE) RELATIVAMENTE ESTABLE ESTABLE O DIGERIBLE

ESTABILIDAD DEL SISTEMA MUY ESTABLE ESTABLE MAS ESTABLE

Qr / Q RAZON DE RECIRCULACION < 0.75 ( 0.75 – 1 ) ( 1 – 1.2 )

REQUERIMIENTO DE O2 INCLUYE ENERGIA BAJO MEDIO ALTO

VIABILIDAD BACTERIAL ALTA MEDIA BAJA

NITRIFICACIÓN NO PUEDE SER SI

Sistema de Lodos Activados

AIREACIÓNAIREACIÓN

EFLUENTE

LODO EN EXCESOQWLODO RECIRCULADO Qr

POR DIFUSIÓN DE AIREMECANICA

Q: LIQUIDO A TRATAR

REACTOR BIOLÓGICO

SEDIMENTADOR SECUNDARIO

X (BACTERIA)

V( VOLUMEN )

AireadoresAireadores

AEREADORES SUPERFICIALES DE TURBINA AEREADORES SUPERFICIALES DE TURBINA LENTALENTA

AEREADORES SUPERFICIALES DE TURBINA AEREADORES SUPERFICIALES DE TURBINA RAPIDARAPIDA

(1.2 (1.2 ––1.5 )Kg O2 1.5 )Kg O2 Kw Kw –– KrKr

11

22

3344

55

CC

Reactor BiológicoReactor Biológico

1.1.-- LLEGADA DEL AGUA BRUTA DE DESBASTA Y DESARENADOLLEGADA DEL AGUA BRUTA DE DESBASTA Y DESARENADO

2.2.-- OXIGENACIÓNOXIGENACIÓN

3.3.-- CLARIFICACIÓNCLARIFICACIÓN

4.4.-- SALIDA EFLUENTE DEPURADOSALIDA EFLUENTE DEPURADO

5.5.-- FANGO DE RETORNOFANGO DE RETORNO

�Insolubilidad del contaminante

� Produción de lodos en: Sedimentación primaria, tratamiento biológico,Coagulación – floculación, Precipitación Química

� Necesidad del secado : % 99 agua, Ejemplo

SECUENCIA DEL TRATAMIENTO DEL LODO

Lodos → Espesador → Estabilización → Acondicionamiento → Secado → Redución → Disposición final

Gravedad Flotación Químico Calor Inceniración

Digestión Cal Cloro Calor Natural Mecanico

Lecho de secado Filtro vacio

Laguna Centrifuga

Espesador Filtro prensa

Secado de Lodos

� Ejemplo del colador

� Tipos de filtro � Placas

�Rodillos� Descripción de placas.

Características : � % de sólidos obtenido : (40-50)%

� Tiempo de operación : (2-4) horas

� Proceso Discontinuo

� Mínimo mano de obra

� Durabilidad del medio filtrante

� Descripción Filtro rodillo.

Características :� Menor costo de energía

� Operación continua

� Control visual

� 300 Kg SS / m correa-Hora

Filtro Prensa

Lodos Activados

Lagunas de Oxidación

Plantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas PotabilizadorasPlantas Potabilizadoras

Plantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas ResidualesPlantas Aguas Residuales

Secuencia de una Planta de Tratamiento de Potabilización:

Rejillas de

desbastesSedimentador Mezclador

De sustancias

Filtros Unidad

desinfección

Rejillas de

desbastesSedimentador Mezclador

De sustancias

Filtros Unidad

desinfección


Líquido residual

Separación

de la

Sangre

Desbaste

( Rejas,

Rejillas,

Tamices)

Desgrasadores

( 2 ó 3 en serie )Tanque de

Compensación

Lodos Activados

Agitador

Secado de Lodos

Descarga final

¿Se desinfecta

Si ó No ?

Sistema de Tratamiento Típico para Aguas Residuales de Sistema de Tratamiento Típico para Aguas Residuales de un Matadero Ganado y Resun Matadero Ganado y Res

contaminacion del agua

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