Trat aerobio

BIODEGRADABILIDAD DEL AGUATRATAMIENTO SECUNDARIO

Para evaluar la tratabilidad del agua residual a travs del tratamiento biolgico se debe tener en

cuenta lo siguiente:

Si la relacin DQO/DBO es < 3 si es viable el tratamiento biolgico..

Si los SST son < 500 mg/l.

Si las GyA son < 75 mg/l.

Relacion DBO N P100 5 1

TABLA DE EFICIENCIAS SEGN EL EQUIPO O UNIDAD

Tratamiento Preliminar

Equipo % DBO % DQO % SS % G y A

Rejillas Manuales 0 0 0 0

Rejillas Automticas 5 5 10 5

Tamiz Esttico 10 5 30 5

Tamiz Rotatorio 0 10 50 5

Trampa de grasas 0 0 5 30

Desarenador 0 0 0 0

Tratamiento Primario

Sedimentador Primario 30 30 50 50

DAF Disperso 30 30 60 80

DAF Disuelto 35 35 60 90

Tratamiento Secundario

Lodos Activados 80-85 80-85 80 40

Filtro Percolador 50-60 50-80 80 30

UASB 70-85 70-80 80 30

RAP 70-80 70-80 80 20-30

TRATAMIENTO SECUNDARIO O BIOLGICO

El tratamiento secundario, o tratamiento biolgico de las aguas residuales (TBAR), es entendido

como la eliminacin de contaminantes mediante la actividad biolgica de los

microorganismos presentes en los reactores.

Caractersticas

La materia orgnica en suspensin y

disuelta es convertida, mediante

procesos de oxidacin qumica, en

biomasa y slidos inorgnicos

sedimentables. El tratamiento

secundario o biolgico busca remover,

especialmente, la DBO soluble y los

remanentes de materia en suspensin

que escaparon del tratamiento primario.

TRATAMIENTO SECUNDARIO O

BIOLGICOTIPOS DE TRATAMIENTOS

Biomasa Suspendida

Biomasa Adherida

PRESENTACIN DE LA BIOMASA

TRATAMIENTO SECUNDARIO

O BIOLGICO

Cuando los microorganismos no cuentan con

ningn medio de soporte sobre el cual

adherirse.

Estos reactores son como una piscina en la

que los microorganismos se desplazan o

nadan libremente por todos lados del reactor.

Cuando los microorganismos se fijan sobre un

medio de soporte (piedras, piezas plsticas,

llantas, guadua,etc) formando una biopelcula

(o biofilm) por la cual corre el agua.

Biomasa Adherida

O Cultivo Fijo

Biomasa Suspendida

O Cultivo en Suspensin

Condiciones Optimas para el Trabajo Bacteriano

PROCESOS AEROBIOS PROCESOS ANAEROBIOS

Nutrientes suficientes. Nutrientes suficientes.

pH entre 6,5 y 8,5. pH entre 6,5 y 7,6.

Presencia de oxgeno.

Concentraciones de 0,2 2,0 mg/LTemperatura entre 30 y 38 C para organismos mesfilos o entre 50 a 60 C para organismos termfilos.

Temperatura inferior a 38 C. Ausencia de oxgeno.

Ausencia de sustancias txicas. Potencial de xido-reduccin (POR) entre -470 a -550 mV.

Ausencia de sustancias txicas.

Disponibilidad de nutrientes en las aguas: DBO/N/P = 100/5/1


O BIOLGICO

PROCESO AEROBIO

Se considera un proceso de respiracin de oxgeno en el que el oxgeno libre es el nico

aceptor final de electrones. El carbono se oxida y el oxgeno se reduce.


O BIOLGICO

PROCESO AEROBIO - AIREACIN

Transferir oxgeno disuelto. Remover sustancias voltiles. Eliminar anhdrido carbnico (CO2). Remover cido sulfhdrico (H2S). Remover hierro (Fe) y Manganeso (Mn). Eliminar gas metano (CH4), gas cloro (Cl2) y amonio (NH4).


O BIOLGICO

Consiste en poner el agua en contacto ntimo con

el aire.

El objetivo principal de la aireacin es proporcionarle

a los microorganismos el oxgeno necesario para

que realicen sus procesos de transformacin y

degradacin de la materia orgnica contaminante.

Proceso Aerobio - Aireacin

Tamao de Poro:

Poro fino (2 a 5 mm).

Poro semifino (6 a 10 mm).

Burbuja gruesa (>10 mm).

Transferencia: 0,3 kg O2/kW*h a 1,2 kg O2/kW*h


Aireacin Difusa o

Aire Comprimido

TIPOS DE AIREACIN

Inyeccin de aire, bajo presin, por la parte inferior de la

superficie libre del fluido. Se realiza a travs de medios porosos

(difusores), que producen burbujas de dimetros muy pequeos.

Usados generalmente en PTAR pequeas, en tanques con

profundidad entre 2,5 - 5,0 m, con ancho entre 3 - 9 m.

La relacin ideal ancho/profundidad de estos tanques debe ser

menor a 2, con el fin de asegurar una aireacin efectiva y una

mezcla apropiada.


TRATAMIENTO SECUNDARIOTIPOS DE AIREACIN Aireacin Superficial

EQUIPOS AIREADORES

DE FLUJO RADIAL

(Baja velocidad)

DE FLUJO AXIAL

(Alta velocidad)

ASPIRANTES ROTORES

HORIZONTALES O

CEPILLOS

-Velocidad de operacin:

20 a 100 rpm.

-Potencia: hasta 150 kW.

-Instalados: Fijos o flotantes.

-Cap. Transferencia: 1,5 -

2,0 kg O2/kW*h.

-Consumen (-) energa

que los radiales.

-Potencia: hasta 93 kW.

-Cap. Transferencia: 0,7 1,4 kg O2/kW*h.

-Para lagunas aireadas

(bajas profundidades).

-Hay mejor mezcla en los

tk aireadores o reactores.

-Aspira aire desde la

atmsfera y se inyecta al

agua.

-Cap. Transferencia: 0,5 0,8 kg O2/kW*h.

-Tienen inclinacin

variable.

-Suelen instalarse sobre

soportes flotantes.

-Se usan, generalmente,

en zanjones de

oxidacin.

-Cap. Transferencia: 1,5

y 2,0 kg O2/kW*h.

-Para una buena mezcla

el volumen del zanjn

debe ser inferior a 200

m3/m de rotor.

EQUIPOS AIREADORES

DE FLUJO RADIAL

(Baja velocidad)

DE FLUJO AXIAL

(Alta velocidad)

ASPIRANTES ROTORES

HORIZONTALES O

CEPILLOS


TRATAMIENTO SECUNDARIOTIPOS DE AIREACIN Aireacin Superficial



Aireacin por Turbina

Sumergida

TIPOS DE AIREACIN

Su volumen o rea de influencia menor que los

aireadores superficiales, pero tienen altas

capacidad de transferencia de oxgeno (de 1,0

y 2,0 kg O2/kW*h). Los dimetros de turbina

suelen ser entre 0,1 y 0,2 veces el ancho del

tanque aireado con alturas entre 5 y 6 metros

(tambin aplica para tanques de igualacin).

Modelos de Reactores - Segn su Forma de Alimentacin

Usado en:

- Aguas residuales industriales, donde

el caudal no es continuo sino en

periodos o lapsos del da.

- Investigaciones y experimentos de

laboratorio

- Se uso aguas residuales municipales,

pero rpido crecimiento de las

ciudades oblig a cambiar estos

reactores por otros de funcionamiento

continuo.

I. FLUJO INTERMITENTE o REACTORES BIOLGICOS SECUENCIALES (SBR):

(o reactores por cochada)

Son unidades que se llenan con un volumen de agua residual, se tratan las aguas y se vaca para dar

lugar a una nueva carga con otro volumen de aguas residuales.


Modelos de Reactores

II. FLUJO CONTINUO:

Estos reactores presentan una entrada y salida permanente de caudal y, de manera simultnea, se

efecta el tratamiento de las aguas residuales.


Modelos de Reactores - Segn su Forma de Alimentacin

Modelos de Reactores - Segn su Hidrulica de Flujo


I. DE MEZCLA COMPLETA:

Este reactor cuenta con un sistema de aireacin que recorre totalmente el rea

del tanque, combinando casi instantneamente las aguas que se encuentran

dentro del reactor con las que estn ingresando (mezcla afluente con aguas en

tratamiento).

Modelos de Reactores

II. DE FLUJO A PISTN:


En este reactor, el agua que ingresa como afluente recorre longitudinalmente el tanque, como si

se tratase de una pared que se desplaza a una misma velocidad sin mezclarse con el resto del

lquido, hasta su salida.

Modelos de Reactores - Segn su Hidrulica de Flujo

MTODOS DE AIREACIN PARA REACTORES

DE FLUJO A PISTN


Considerando que la demanda de oxgeno

(DBO) o la cantidad de materia orgnica

oxidable, disminuye con el tiempo de

tratamiento y en la medida en que avanza

por el reactor, la aireacin puede

efectuarse de tres formas:

Aireacin convencional: consiste en abastecer exactamente la misma cantidad de oxgeno a lo largo de todoel reactor. Se emplea en operaciones con carga media y alta.

Adicin por pasos o escalonada: en este caso, aunque se mantiene la misma alimentacin de oxgeno a lolargo del reactor, el afluente de aguas residuales se ingresa al tanque en diferentes puntos a lo largo de su

recorrido. Se usa en operaciones de carga media o alta.

Aireacin gradual: se prefiere en caudales mayores a los 2000 m3/d para aguas residuales municipales ymayores a 400 m3/d para depuracin de aguas residuales industriales. El suministro de aire desciende de

manera gradual y proporcional a la disminucin de la DBO a lo largo del reactor.

Aireacin

TRATAMIENTO SECUNDARIOMTODOS DE AIREACIN PARA REACTORES DE FLUJO A PISTN

Lodos Activados


Puede darse en reactores de Mezcla Completa y en reactores de Flujo a Pistn.

Mantiene en suspensin el cultivo microbiano en condiciones aerobias.

Hace uso de un sistema de aireacin o agitacin, el cual suministrar el oxgeno, evita sedimentacin de la

biomasa en el reactor y mantiene homogeneidad del licor mezclado en el tanque.

Una vez oxidada la materia orgnica, el efluente se

enva a un sedimentador secundario en donde se

separar el lodo (biomasa) del agua.

Parte de la biomasa decantada es recirculada al

reactor para mantener en l una buena

concentracin de microorganismos y otra parte se

desecha o purga.

El lodo activo es la suma y mezcla de la biomasa

formada en el reactor y los slidos suspendidos

(materia inerte y compuestos inorgnicos) aportados

por el agua residual.

OPERACIN DE LODOS ACTIVADOSTRATAMIENTO SECUNDARIO

CLCULOS PARA LODOS ACTIVADOSTRATAMIENTO SECUNDARIO

NOTA: Los valores de diseo, deben estar avalados por pruebas

empricas a nivel de planta piloto o de laboratorio. Nunca deben

asumirse valores de rangos dados por una normativa o por la

literatura tcnica, sin el debido sustento.

: volumen del reactor (m3)

TRC : tiempo de retencin celular (d)

Y : coeficiente de crecimiento bacteriano (oscila entre 0,4 y 0,8)

Q : caudal de aguas residuales (m3/d)

So : DBO inicial en el afluente (kg/m3)

S : DBO final en el efluente (kg/m3)

X : SSLM -slidos suspendidos del licor mezclado- en el tanque (kg/m3)

Kd : coeficiente de eliminacin de bacterias (oscila entre 0,040 0,075)Cm : carga msica (kg DQO/kg SSLM*d)

Qp : caudal de purga (m3/d)

Xr : SSLM -slidos suspendidos del licor mezclado- en el lodo (kg/m3)

Qr : caudal de recirculacin

FILTRO PERCOLADORTRATAMIENTO SECUNDARIO

Funciona como una torre de contacto en la que el agua residual escurre, desde arriba, por un lecho fijo en el

que la biomasa se encuentra adherida.

Sobre el lecho se realiza una aspersin de las aguas

residuales, mediante un brazo rotatorio con orificios

o boquillas, el cual es movido por un motor o por la

accin dinmica del agua al golpear con la superficie

del lecho.

La biomasa adherida se encuentra formada,

principalmente, por protistas: bacterias (aerobias y

facultativas, principalmente), hongos (que

predominarn si se trabaja con pH bajos) y

protozoos.

IMGENES TOMADAS DE:

http://img.directindustry.com/images_di/photo-g/surface-aerator-for-wastewater-treatment-560483.jpg

http://image.made-in-china.com/2f0j00lBsakbVKnMgp/Wastewater-Treatment-System-Wastewater-Aerator-LY-1-.jpg

http://www.thewatertreatments.com/wpcontent/uploads/2009/10/surface-aerator.jpg

http://www.isma.fr/images/aerateur/photo1_anglais.jpg

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