06 augusto baez, i jornada calidad agua unimet

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Text of 06 augusto baez, i jornada calidad agua unimet

  • Tratamiento de Aguas Residuales

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    Agenda

    Caractersticas del agua residual

    Tratamiento de Aguas Residuales

    Diagrama General de una PTAR

    Tratamiento Primario

    Tratamiento Secundario

    o Anaerbico

    o Aerbico

    o Manejo de lodos

    Tratamiento Terciario

    Experiencia en reutilizacin de Agua Residual

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    Caractersticas del agua residual

    Slidos totales: Trmino que engloba la materia en suspensin, sedimentable, coloidal y

    disuelta.

    pH: La concentracin del in hidrgeno es uno de los parmetros mas importantes del

    agua residual, ya que de el depende la adecuada proliferacin y desarrollo de la vida

    biolgica. El agua residual con pH inadecuado presenta dificultades en tratamientos

    biolgicos

    Slidos totales

    Suspendidos

    Sedimentables

    No Sedimentables

    30%

    22%

    8%

    Filtrables

    Coloidales

    Disueltos

    70%

    7%

    63%

    Distribucin tpica de la concentracin de slidos en un efluente industrial

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    DBO: La demanda bioqumica de oxgeno es una prueba que mide la cantidad de oxgeno

    consumido en la degradacin bioqumica de la materia orgnica mediante procesos

    biolgicos aerobios.

    La relacin entre los valores de DBO y DQO es indicativo de la biodegradabilidad de la

    materia contaminante. En aguas residuales un valor de la relacin DBO/DQO menor de 0,2

    se interpreta como un vertido de tipo inorgnico y si es mayor de 0,6 se considera un

    vertido de tipo orgnico

    DQO: La demanda qumica de oxigeno, mide la cantidad de oxigeno que se requiere para

    oxidar el total de la materia orgnica presente en una muestra de agua residual hasta dar

    dixido de carbono y agua como productos finales. Debido a que para la prueba se utilizan

    oxidantes fuertes, tiene la ventaja de que requiere slo tres horas, a diferencia de la DBO

    que necesita 5 das.

    Caractersticas del agua residual

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    Nutientes: Es necesario presentarlos en dos visiones:

    Rol que juegan en el tratamiento de las aguas residuales Impacto que tienen sobre los cuerpos de agua las altas concentraciones de P y N

    En el primer caso son necesarios para la reproduccin celular; la materia carbonosa es el

    plato principal de los microorganismos, pero el nitrgeno y el fsforo forman parte del

    contorno. Tericamente se manejan las siguientes relaciones: 350 DBO : 5 N : 1 P

    La presencia de fsforo y nitrgeno en el efluente descargado

    por un planta a un cuerpo de agua tiene amplios

    cuestionamientos, ya que por aos se les ha responsabilizado

    de la eutroficacin de los cuerpos de agua

    Caractersticas del agua residual

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    Diagrama general de una P.T.A.R

    Tratamiento

    Primario o

    Pre-tratamiento

    Tratamiento

    Secundario o

    Biolgico

    Tratamiento

    Terciario o

    Acondicionamiento

    para reuso

    Etapa del tratamiento en donde se llevan

    a cabo cambios en las caractersticas

    fsicas del agua: Principalmente

    eliminacin de slidos.

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    Tratamiento Primario

    Cedazos: Estos elementos pueden estar constituidos por barras , alambres, telas

    metlicas, placas perforadas o rejas. Su funcin principal es la de eliminar slidos

    suspendidos del agua. De acuerdo al tipo de slidos a eliminar se clasifican en gruesos,

    medios y finos.

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    Diagrama general de una P.T.A.R

    Tratamiento

    Primario o

    Pre-tratamiento

    Tratamiento

    Secundario o

    Biolgico

    Tratamiento

    Terciario o

    Acondicionamiento

    para reuso

    Etapa del tratamiento en donde se llevan a cabo

    cambios fsico-qumicos en el agua residual

    gracias a la interaccin de microorganismos.

    Estos procesos se pueden llevar a cabo en dos

    formas:

    Anaerbicamente: En ausencia de oxigeno libre (diferente a anxico )

    Aerobicamente: En presencia de oxigeno

    Ley de la conservacin de la masa:

    En el universo nada se crea ni se destruye, solo se transforma

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    Tratamiento Secundario: Proceso Anaerbico

    El tratamiento anaerobio es un proceso biolgico donde microorganismos convierten los

    compuestos orgnicos (DBO/DQO) en Gas (metano/CO2) y materia celular,

    principalmente.

    Este proceso est compuesto de dos etapas esenciales: la preacidificacin de la materia

    orgnica (protenas, carbohidratos y grasas), seguidamente la digestin de la materia

    orgnica generando metano como subproducto.

    Afluente

    Tq. PA

    2.000 m3

    EBCervecera

    GasGasmetrometro

    IDM IDM

    Cedazo FinoCedazo FinoQuemadorQuemador

    Cedazo GruesoCedazo Grueso

    Filtro Filtro CompostCompost

    ROOTS

    NaOH

    CO2

    Sistema de Recepcin Manejo de Biogas

    Manejo de Vahos

    Tratamiento Anaerbico

    ROOTS

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    Tratamiento Secundario: Proceso Anaerbico

    Hidrlisis pH ptimo 6,5

    Tiempo de reaccin 4 a 6 hrs.

    Temperatura ptima 30 a 41 C

    Compuestos de alto peso molecular

    Compuestos de menor tamao

    Aminocidos

    Bacterias Hidrolticas

    100% O2+

    Acidognesis pH entre de 4 a 8

    Tiempo de reaccin rpido

    Temperatura ptima 30 a 41 C AGV + CO2 + H2

    Bacterias Acidognicas

    30% O2+

    70% O2-

    Acetognesis pH entre de 4 a 8

    Tiempo de reaccin rpido

    Temperatura ptima 30 a 41 C AGV

    Ac. Actico + Amonaco

    Bacterias Acetognicas Acetato + CO2 + H2

    100% O2-

    Metanognesis pH entre de 6,2 a 8

    Tiempo de reaccin rpido

    Temperatura ptima 30 a 41 C Acetato + H2 Bacterias Metanognicas Metano + CO2

    100% O2-

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    Tratamiento Secundario: Proceso Anaerbico

    En este equipo ocurre:

    Hidrlisis Acidognesis Acetogenesis

    Es indispensable el monitoreo del pH y la temperatura

    Se realiza medicin de AGV y alcalinidad

    Se calcula del Grado de Acidificacin

    Se mide el DQO filtrado

    Se debe monitorear el tiempo de residencia (3 a 6

    horas)

    En este equipo ocurre:

    Acetogenesis Metanognesis En el efluente se mide:

    AGV y alcalinidad. Realizar balance:

    (AGV+Alc)Tq PA = (AGV+Alc)efluente reac DQO filtrado en el efluente y calcular % remocin Adicionalmente se debe monitorear permanentemente

    la produccin de biogs.

    Si ocurre una sobreproduccin de biogs se debe

    calcular la carga volumtrica (Kd DQO/m3reactor*dia)

    Tanque PA Reactor

    Efluente

    Pre tratamiento NaOH

    CO2

    Biogas

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    Tratamiento Secundario: Proceso Anaerbico

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    Espesador Centrfuga Silo de lodo

    Manejo de lodo

    Tratamiento Secundario: Proceso Aerbico

    El tratamiento aerobio es un proceso biolgico donde microorganismos convierten los

    compuestos orgnicos (DBO/DQO) en Lodo BiolgicoGas (metano/CO2).

    Tratamiento Aerbico

    Piscina de Aireacin

    Trat. Anaerbico

    O2 Clarificador

    Efluente Final

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    Tratamiento Secundario: Proceso Aerbico

    clula

    Membrana celular

    Capa de limo

    Reserva

    O2

    CO2 H2O

    Productos de la respiracin

    Partculas libres

    Orgnicos solubles

    Orgnicos absorvidos

    Nuevas clulas

    Partcula adsorbible

    Mecanismo de eliminacin de la DBO

    1 kg DBO removido kg de lodo (SST)

    MO + O2 + Nitrgeno + Fsforo Nuevas clulas + CO2 + H2O + MONB

    MO: materia orgnica MONB: materia orgnica no biodegradable

    nutrientes

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    Tratamiento Secundario: Proceso Aerbico

    Posterior a la aireacin, se encuentra el proceso de clarificacin, cuyo objetivo principal es

    separar el agua ya tratada de los flculos formados por el lodo aerbico.

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    Tratamiento Secundario: Manejo de lodo

    Espesador Deshidratacin Silo de lodo

    Manejo de lodo

    Digestor

    O2

    Exceso de lodo

    Uno de los inconvenientes del tratamiento aerbico, es la generacin de lodo; por ello es

    necesario contar con la infraestructura necesaria para su tratamiento.

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    Diagrama general de una P.T.A.R

    Tratamiento

    Primario o

    Pre-tratamiento

    Tratamiento

    Secundario o

    Biolgico

    Tratamiento

    Terciario o

    Acondicionamiento

    para reuso

    Etapa del tratamiento en donde se llevan a cabo

    cambios Fsicos y Microbiolgicos en el agua

    residual tratada que le infieren la calidad

    necesaria que permita su reutilizacin.

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    Ideal para reuso de agua por la calidad del efluente obtenido (Filtracin por Membranas)

    Ideal para Plantas que dispongan de poco espacio ya que se trata de un sistema compacto.

    POR QU UN MBR + SMOSIS INVERSA?

    Tratamiento Terciario: Acondicionamiento del Agua

  • QU ES UN MBR?

    Sus siglas en Ingls significan Membrane Bioreator (Bioreactor de Membrana).

    Tratamiento combinado de lodo activado + sistema de filtracin por membrana (Microfiltracin o

    Ultrafiltracin) de flujo cruzado.

    Alimentacin

    Cedazo

    PRE

    TRATAMIENTO

    Remocin de Partculas

    que puedan obstruir o

    daar las membranas

    LODO ACTIVADO

    Depuracin del agua

    residual: Eliminacin de

    la materia orgnica

    MEMBRANAS

    Proceso de

    Clarificacin